选修1专题1_传统发酵技术的应用

1、第1课时果酒和果醋的制作 腐乳的制作制作泡菜并检测亚硝酸盐含量专题1传统发酵技术的应用1、制作果酒和果醋的基本原理、方法及条件，设计安装简单的生产果酒、果醋的装置2、能运用腐乳制作的原理和方法设计方案，选择材料并制卤汤，完成腐乳制作，评价质量。3、选择材料、完成泡菜制作，运用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量高频考点本专题知识点与生活密切相关，分析近几年的新课标试题可以发现，本专题对有关知识的考查上会更加注重与之相关的基础知识，并突出重点。因此在学习及复习中，不要“深挖洞”，但要“广积粮”。特别是同学们能做的实验步骤、实验操作的技术要求等能够理解和识记，并能灵活运用。课题1 果酒和果醋的制作凉州词

2、 唐朝王翰葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。法国生物化学家巴斯德说：“没有葡萄酒就是没有阳光的一天。”在法国已成为家喻户晓。老幼皆知的格言。他们把葡萄酒、面包和植物油合成一组，称为维持生命和健康源泉。300多年前，我国医学家李时珍就已指出：葡萄酒可令人“驻颜色”，也就是通常说的“补血”。中医认为：“葡萄酒能益气调中、耐饥强志、消痰破癖的作用”。 果酒葡萄酒的营养价值这么多啊！一、果酒的制作1、制作果酒的微生物是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型。有氧条件下进行有氧呼吸，并大量繁殖无氧条件下进行酒精发酵C6H12O6 6O26CO2 6H2OC6H12O62C2H5O

3、H 2CO2 酶酶制作原理2、发酵条件： 温度：1825 ，20 左右是最适宜温度。 氧气：前期需O2，后期不需O2 PH：呈酸性（ 4.05.8 ）一、果酒的制作附着在葡萄皮上的野生型的酵母菌3、菌种：果醋有开胃消食，解酒保肝的作用。本草纲目中说，醋“散淤血、治黄疸”，还认为醋能“开胃、养肝”，民间常用食醋、红糖合服治疗肝病。果醋有抗菌消炎、防治感冒的作用.醋对腮腺炎、体癣、灰指(趾)甲、胆道蛔虫、毒虫叮咬、腰腿酸痛等症都有一定的疗效。果醋有美容护肤、延缓衰老的作用 。经常食用果醋能抑制和降低人体衰老过程中过氧化脂质的形成，使机体内过氧化脂质水平下降，延缓衰老。另外，果醋中所含有的有机酸、甘

4、油和醛类物质可以平衡皮肤的pH，控制油脂分泌，扩张血管，加快皮肤血液循环，有益于清除沉积物，使皮肤光润。实践证明，经常食用果醋，能使皮肤光洁细嫩，皱纹减少，容颜滋润洁白。果醋果醋的营养价值也不少啊！二、果醋的制作1、制作果醋的微生物是醋酸菌，代谢类型是异养需氧型。果醋：醋酸菌有氧呼吸当氧气、糖源都充足时，糖醋酸。（糖制醋）当缺少糖源时，乙醇乙醛醋酸 。（酒变醋）制作原理2、发酵条件： 温度：3035 氧气：醋酸菌是好氧细菌，要不断通入氧气。当短时间中断氧气时，醋酸菌死亡。 PH：呈酸性。二、果醋的制作挑选葡萄果 酒果 醋酵母菌醋酸菌 冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵3、实验设计&制作流程点拨：酵母菌有

5、氧呼吸时，产生能量多，可大量繁殖；无氧呼吸时，产生能量少，仅能满足自身代谢，基本不繁殖。所以利用酵母菌进行工业生产时先进行通气再密封。果酒、果醋制作过程中防止杂菌污的措施：榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒。清洗葡萄时要先清洗后除枝梗，防止葡萄汁流失及污染。发酵瓶排气管用曲颈管不用直管。【特别提醒】发酵温度的控制：果酒制作时，温度控制在1825；而果醋制作时，温度严格控制在3035。对氧气的控制：果酒制作时，前期需氧后期不需；果醋制作时，一直需氧。【特别提醒】制作果酒时，将葡萄汁注入发酵瓶，注意量不要超过塑料瓶总体积的2/3发酵瓶需要留1/3的空间，目的是让酵母菌先进行有氧呼吸快

6、速繁殖；同时防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。5.果汁发酵后酒精的检验酒精检测原理酒精检测仪如何检测醋酸呢？-PH试纸典例导悟 1将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，将等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三支试管，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是()A甲试管中最终产物为CO2和H2OB乙试管中不发生反应C丙试管中有大量的ATP产生D丙试管中无CO2产生B酒精+CO2少有对点突破出料口充气口排气口乙 装置乙的充气口在_时关闭，在_时连接充气泵不断向内_；排气口主要是排出_ ；酒精发酵醋酸发酵充入空气CO2

7、 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的目的是_。菌污染防止杂对点突破出料口充气口排气口乙1.08江苏生物)图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气，溶液中有气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是（ ）A B C D 高考体验B2.（2010海南）葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：（1）利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是。（2）该微生物通过无氧呼吸可分解，产生的终产物是_和_。高考体验酵母菌葡萄糖乙醇CO2（3）甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度

8、等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。（3）据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是，导致发酵中出现的主要异常现象是。丙同学的错误是，导致发酵中出现的主要异常现象是。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是、。未夹住发酵瓶的充气管从充气管流出，发酵液变酸淹没了排气管在瓶排气时发酵液从排气管流出葡萄醋葡萄酒葡萄酒瓶中发酵液过多，发酵液内的管口（4）在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是。未及时排气3(2010广东理综，25)小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验(见

9、下图)，恰当的做法是()A加入适量的酵母菌B一直打开阀门b通气C一直紧关阀a，偶尔打开阀b几秒钟D把发酵装置放在4冰箱中进行实验AC1825C4(2010江苏高考，7)下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是()A过程和都只能发生在缺氧条件下B过程和都发生在酵母细胞的线粒体中C过程和都需要氧气的参与D过程所需的最适温度基本相同答案C5(2010北京理综，1)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是()A让发酵装置接受光照B给发酵装置适时排气C向发酵装置通入空气D将发酵装置放在45处答案B6、生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋、腐乳、泡菜就是生活中常见的例子。右

10、图是果酒制果醋的发酵装置，分析回答下列问题：(1)果酒制作的原材料通常是葡萄，但对葡萄不能进行反复冲洗，其原因是_。(2)在图乙中遗漏了一个装置，请以文字加以补充_。葡萄上存在酵母菌，反复冲洗，会洗去大量的酵母菌，不利于酒精发酵缺少一个排气口，应补上一个排气口装置，并连上一根长而弯曲的管子(3)如果将该装置改为酒精的发酵装置，则温度应该控制在_。此时装置需要修改的地方是_。果酒制果醋的反应式为：_。(4)在果醋发酵过程中，用_检测是否有醋酸生成。1825不需要通入空气C2H5OH+O2CH3COOH+H2OpH试纸小结： 果酒和果醋的制作酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系：区别酒精发酵醋酸发酵微生

11、物最适温度氧气联系酒精发酵为醋酸发酵提供 。 酵母菌醋酸菌20左右3035无氧有氧酒精小结： 果酒和果醋的制作实验现象发酵酒精发酵醋酸发酵气味和味道气泡和泡沫有气泡和泡沫无气泡和泡沫发酵液颜色混浊混浊，液面形成白色菌膜酒味酸味小结： 果酒和果醋的制作酒精检测方法操作试管甲试管乙发酵液2mL蒸馏水3mol/LH2SO43滴饱和重铬酸钾溶液3滴现象橙色2mL3滴3滴灰绿色课题3.腐乳的制作淮南王刘安，都邑设于寿春(即今安徽寿县城关)，名扬古今的八公山正在寿春城边。刘安欲求长生不老之术，不惜重金广招方术之士。其中较为出名的有李尚、田由等8人，号称“八公”。刘安由八公相伴，登北山而造炉，炼仙丹以求寿。

12、他们取山中“珍珠”、“大泉”、“马跑”三泉清冽之水磨制豆汁，又以豆汁培育丹苗，不料炼丹不成，豆汁与盐卤化合成一片芳香诱人、白白嫩嫩的东西。当地胆大农夫取而食之，竟然美味可口，于是取名“豆腐”。北山从此更名“八公山”，刘安也于无意中成为豆腐的老祖宗。 榨豆浆（生）煮沸（边煮边要撇去面上浮着的泡沫）点卤盐卤：氯化镁（北方）石膏：硫酸钙（南方）豆浆就会凝结成豆腐花微生物酿造腐乳千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。我国各地气候不同，人民生活习惯不同，生产配料不同及制成的形状不一，腐乳品种多样

13、。如红豆腐乳、糟腐乳、醉方、玫瑰红腐乳、辣腐乳、臭腐乳、麻辣腐乳等。品种虽多，但酿造原理相同。多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。曲霉青霉酵母毛霉都是真菌！三、腐乳的制作1、主要微生物是毛霉； 分类地位：多细胞真核生物； 代谢类型：异养需氧型； 具有发达的白色菌丝。毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪水解成甘油和脂肪酸。在多种微生物的协同作用下，普通的豆腐转变成我们爱吃的腐乳发酵的温度为1518 。2 、 实验设计让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制温度保持在15-18；豆腐水分控制在70%左右。逐

14、层加盐，随层数的加高而增加盐量，腌制大约8天左右。卤汤由酒及各种香辛料配制而成。封瓶时瓶口通过酒精灯火焰防止瓶口污染。3、相关知识1）加盐腌制的原理盐的作用：使豆腐的析出水份,变硬抑制微生物生长,避免豆腐变质浸提毛霉菌的蛋白酶提供必要的咸味2)配制卤汤香辛料:胡椒、桂皮等调制腐乳风味、杀菌、促进发酵酒酒精含量约12防止杂菌污染与有机酸结合成脂赋予风味有利后期发酵腐乳制作的具体操作步骤：将豆腐切成3cm3cm1cm的若干块；将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内，粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用，每块豆腐等距离排放，周围留有一定距离，豆腐上面再铺上干净的粽叶；将平盘放入温度保持在15-18的地方；4

15、. 当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，去除包裹平盘的保鲜膜以及扑在上面的粽叶，使豆腐块的热量和水分能够迅速散失，同时散去霉味；5. 当豆腐凉透后，将豆腐块间连接在一起的菌丝拉断，并整齐排列在容器内，准备腌制；6. 长满毛霉的毛坯与盐的质量分数比为5： 1，分层加盐，在瓶口表面盐要铺厚些，大约腌制8天；7. 将黄酒、米酒和糖，按口味不同而配以各种香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成卤汤；8. 将广口玻璃瓶洗净，用高压锅在100蒸气灭菌，将腐乳咸坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料，密封放置，常温六个月可以成熟。菌种和杂菌-温度：适宜温度:1518温度过高，其他微生物如细菌、酵母菌、曲霉会

16、生长，可能导致豆腐腐败，过低，腐乳成熟时间延长。4.影响腐乳品质的主要因素：【特别提醒】有杂菌污染则直接影响产品的色、香、味。将广口玻璃瓶洗净，用高压锅在100蒸气灭菌 发酵时间-发酵时间宜控制在6个月左右。发酵时间影响生化反应度及生化产物的量。酒的用量-含量应控制在12%左右酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块盐的用量-长满毛霉的豆腐块与盐的质量比为5:1 豆腐的含水量用含水量70%的豆腐作腐乳.含水量过高,影响毛霉的有氧呼吸;含水量过低不利于毛霉的的代谢。 盐的浓度过低不足以抑制微生物生长

17、，可能导致豆腐腐败变质；浓度过高会影响腐乳的口味。小练习实例1现代科学研究表明，多种微生物参与了腐乳的发酵，其中起主要作用的是( ) A、青霉 B、曲霉 C、毛霉 D、根霉讲解：酿制腐乳现在大多已应用纯菌种接种于豆腐坯上，由于在敞开的自然条件下培养，外界的微生物难免侵入，加上配料中也带有微生物，所以腐乳酿造微生物种类十分复杂。包括四大霉菌、酵母菌、各种细菌，但毛霉占主要地位。C典例导悟 2豆腐坯用食盐腌制，其作用是()渗透盐分析出水分给腐乳以必要的咸味防止毛霉继续生长和污染的杂菌繁殖浸提毛霉菌丝上的蛋白酶ABC D解析豆腐坯用食盐腌制可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早

18、酥烂。同时，盐能抑制微生物生长，避免腐败变质，能够浸提毛霉菌丝上的蛋白酶。答案D小练习小练习 实例3毛霉的代谢类型( ) A、自养需氧 B、异养需氧 C、异养厌氧 D异养兼性厌氧讲解：毛霉代谢过程中需从外界摄取营养物质，维持自己的生活，主要进行有氧呼吸，亦可进行无氧呼吸。 答案：D四、泡菜的制作四、制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量1、发酵菌种： 乳酸菌 ，代谢类型：厌氧异养型。 在无氧情况下，乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸。2、种类：常见乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌两种。生产酸奶常用乳酸杆菌。3.亚硝酸盐 1）白色粉末,易溶于水。分布广泛,常用食品添加剂，在膳食中普遍存在，在人体内以“过客”的形式随尿排

19、出。当人体摄入的过量(0.30.5g)亚硝酸盐，会引起中毒，达3g时会引起死亡。3）泡菜中亚硝酸盐含量不得超过20mg/kg2）亚硝酸盐在一定条件下可转化为能致癌、致畸和致突变物质亚硝胺。4、亚硝酸盐含量的测定(1)我国卫生标准规定肉制品酱腌菜婴儿奶粉亚硝酸盐的残留量(mg/kg)30202（2）、测定亚硝酸盐含量的原理 比色法 在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与N-1萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。 将经过反应显色后的泡菜待测样品与标准液比色，即可估算出样品中的亚硝酸盐含量。1）配制溶液（3）步骤2）制备标准显色液3）制备样品处理液4）比色4.结果在腌制过程亚

20、硝酸盐含量逐渐增加，10天后泡菜中的亚硝酸盐含量开始有明显下降。由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物，因此在利用这两类微生物时，其环境中一定不要加入青霉素等抗生素。误区警示：5.制作过程原料加工修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状加调味料装坛加盐盐水冷却泡菜盐水发酵成品测亚硝酸盐含量1）.流程课题3.泡菜的制作二.制作过程2.步骤1)各种菜洗净并切成小块2)将泡菜坛洗净。3)将蔬菜和调味品放入坛，混合均匀。加入盐水(没过菜料)4)盖好坛盖，将坛口用水封好5)泡菜发酵(常向水槽加水)检查方法：坛口向上，压入水中，看坛内壁有无渗水现象。无裂纹、无砂眼坛沿深、盖子吻合好火候好选泡菜坛蔬菜处理 将鲜菜修整、洗

21、涤、阳光下晾晒，到菜表皮萎焉时收下，切分成条状或片状。配制盐水清水与盐按4:1的比例配制好后煮沸冷却。盐的作用：调味，抑制微生物生长，所以盐含量过低会造成细菌污染。煮沸的目的：杀菌冷却是为了不影响乳酸菌的生命活动。装坛发酵将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次。将经过处理的蔬菜混合均匀，装入泡菜坛内，装至半坛时放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满，再徐徐注入配好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。向坛盖边缘的水槽中注满水。并注意发酵过程中补充水。坛沿注满水是为了保证坛内乳酸菌的发酵所需的无氧环境。泡菜发酵的阶段泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断累积，因此可以根据微生物的

22、活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。 蔬菜刚入坛时，蔬菜表面带入的微生物，主要是以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃，它们产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡从水槽内放出，逐渐使坛内形成嫌气状态。 发酵产物中除乳酸外，还有其他，如乙醇、CO2等称异型乳酸发酵发酵前期：特点：还有一点点氧气，微生物（大肠杆菌，酵母菌）发酵，产生代谢产物，二氧化碳排出，形成无氧环境，为后面乳酸菌发酵提供条件，乳酸含量逐渐增加，抑制微生物生长繁殖。 由于前期乳酸的积累，pH下降，嫌气状态的形成，乳酸杆菌进行活跃的同型乳酸发酵，乳酸的积累量可达到0.6%0.8%；乳酸积累pH达3.53.

23、8.大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的活动受到抑制。这一期为完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香品质最好。 发酵产物中只有乳酸，称为同型乳酸发酵发酵中期：特点:乳酸菌逐渐占据优势，其他发酵微生物受到抑制，乳酸积累增多 在此期间继续进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸积累达1.2以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。 发酵后期：此阶段泡菜酸度过高、风味不协调。特点：乳酸含量过高，抑制乳酸菌活动，乳酸菌减少。乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量随时间变化的曲线如下 1、为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？ 形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微

24、生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。思考： 2、为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？ 有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。1、农村中泡菜的制作方法是：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”。密封后置于阴凉处，最适环境温度为2830 。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用盐过多，后者是用盐过少。在实验室或工厂化生产泡菜时，还要跟

25、踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。对点突破(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是_。(2)菜坛为什么要密封？_若菜坛有裂缝，可能会出现什么结果？_。(3)加入“陈泡菜水”的作用是_。消毒 乳酸菌是厌氧型微生物。密封后造成缺氧环境提供乳酸菌菌种菜坛有裂缝，将导致乳酸菌不能正常生长，而一些杂菌大量繁殖，泡菜会变质 2.某学生把甘蓝切丝后制作泡菜，为了探究甘蓝在不同的温度下经过3天发酵后所生成的乳酸量，在第4天检测的实验结果如表： (1)分析资料，你可以得出什么结论?(2)在泡菜制作时，乳酸含量大致在0.8左右时风味最好，此时维生素C的保存率也较高，结合以上材料，你在制作泡菜时应该注意什么?(1)分析

26、资料，你可以得出什么结论? 从表中数据分析可得知，甘蓝在31时所生成的乳酸含量最多，低于或者高于这个温度所生成的乳酸量都比较少一些。(2)在泡菜制作时，乳酸含量大致在0.8左右时风味最好，此时维生素C的保存率也较高，结合以上材料，你在制作泡菜时应该注意什么?注意把温度控制在16左右为宜关于亚硝酸盐的叙述，正确的是()A亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂，可多加B绿色食品不会含有亚硝酸盐C亚硝酸盐在人体胃内易变成亚硝胺D水煮的越久亚硝酸盐的含量越少答案C解析亚硝酸盐分布广泛，在土壤、水、鱼、谷、绿色蔬菜中都有，水煮沸越久，亚硝酸盐浓度会越大，含量不会减少。亚硝酸盐在食品生产

27、中可作食品添加剂，但量多会使人中毒。亚硝酸盐在动物和人体胃的酸性环境中，在硫氰酸盐的催化作用下转变为亚硝胺。果酒果醋腐乳泡菜微生物类型原理反应条件检测方法酵母菌，真菌，兼性厌氧醋酸菌，细菌，需氧型毛霉，真菌，需氧乳酸菌，细菌，厌氧菌酵母菌的无氧呼吸产生酒精1825 ，无氧重铬酸钾与其反应呈灰绿色醋酸菌在有氧条件产生醋酸3035,通入氧气品尝、pH试纸检测毛霉产生蛋白酶和脂肪酶1518接种,酒精含量控制在12左右乳酸菌无氧呼吸产生乳酸常温，无氧条件pH检测，亚硝酸盐的检测方法 命题热点关于实验考查【例】生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋、腐乳、泡菜就是生活中常见的例子。如图是果酒制果醋的发酵装置，分析回答：(1)在果醋发酵过程中，要向发酵瓶中通入空气，原因是_；制醋过程中，将温度严格控制在3035，原因是_。(2