高中生物專題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

專題1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用發(fā)酵的概念：微生物的無(wú)氧呼吸作用（狹義） 通過微生物的培養(yǎng)，大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過程（廣義）微生物的代謝類型同化作用：自養(yǎng)型異養(yǎng)型異化作用：需氧型 厭氧型 兼性厭氧型課題1 果酒和果醋的制作 一、果酒制作（一）果酒制作原理1、 酵母菌：?jiǎn)渭?xì)胞真核生物 代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型明確酵母菌發(fā)酵的反應(yīng)式： 有氧條件下： 無(wú)氧條件下：生殖方式：出芽生殖2、酒精發(fā)酵的主要條件有營(yíng)養(yǎng)：葡萄汁（天然培養(yǎng)基）碳源 氮源 水 無(wú)機(jī)鹽 溫度：酒精發(fā)酵一般將溫度控制在1825范圍內(nèi)，在20時(shí)最適宜。氧氣 PH：酒精發(fā)酵過程中，要保持缺氧、酸性環(huán)境。 防雜菌：榨汁機(jī)清洗晾干 發(fā)酵瓶消毒 缺氧、酸性環(huán)境雜菌受抑制（二）果酒制作的過程 選葡萄沖洗 榨汁 裝入發(fā)酵瓶 發(fā)酵1、 葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留1/3的空間2、 用帶蓋的瓶子發(fā)酵時(shí)，每隔12小時(shí)擰松一次瓶蓋快速擰緊，但不打開。3、 可選帶排氣口的發(fā)酵裝置，排氣口是長(zhǎng)而彎曲的膠管注：1、簡(jiǎn)易發(fā)酵的酵母菌來自附著在葡萄皮上的野生型酵母菌2、葡萄皮的色素進(jìn)入發(fā)酵液，使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色3、發(fā)酵的果酒度數(shù)不會(huì)很高，隨著營(yíng)養(yǎng)的消耗酒精濃度升高PH的變化，酵母菌死亡4、酒精發(fā)酵大約1012天，可用重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精（橙色灰綠色）二、果醋制作 （一）果醋制作原理 1、 醋酸菌：原核生物 細(xì)菌 代謝類型為異養(yǎng)需氧型 對(duì)氧氣的含量特別敏感 明確醋酸發(fā)酵的反應(yīng)式： 生殖方式：分裂生殖 2、 醋酸發(fā)酵的條件：溫度：醋酸發(fā)酵的最適宜溫度為 3035 。氧氣、PH：充足的氧氣，酸性環(huán)境 防雜菌：參見果酒制作 （幾乎相同，但氧氣充足）（二）果酒制作的過程 在酒精發(fā)酵的基礎(chǔ)上，通入充足的空氣。注：1、在制醋的過程中，注意適時(shí)通入空氣，時(shí)間78天左右2、工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，選用純化的酵母菌和醋酸菌無(wú)菌的環(huán)境發(fā)酵，可提高果酒果醋的品質(zhì)。思考題：1、為什么在酒精發(fā)酵過程中往往“先通氣后密封”？2、酒精發(fā)酵過程中發(fā)生“先來水后來酒”現(xiàn)象，其原因是什么？3、從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？4、先沖洗后去枝梗的目的是什么？區(qū)別酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵微生物溫度氧氣聯(lián)系酒精發(fā)酵為醋酸發(fā)酵提供_。5、酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的區(qū)別和聯(lián)系：練習(xí)：1、下列敘述能夠防止發(fā)酵液被污染的是( )榨汁機(jī)要清洗干凈，并晾干發(fā)酵瓶要清洗干凈，用體積分?jǐn)?shù)為70的酒精消毒C裝入葡萄汁后，封閉充氣口發(fā)酵裝置的排氣口要通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接2、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和毛霉異化作用的類型依次是( )需氧型 厭氧型 兼性厭氧型A C 3生產(chǎn)用菌種的來源主要是( )自然環(huán)境 收集菌株篩選 購(gòu)置生產(chǎn)用菌種 培養(yǎng)基 C 4嚴(yán)格控制發(fā)酵條件是保證發(fā)酵正常進(jìn)行的關(guān)鍵，直接關(guān)系到是否能得到質(zhì)量高，產(chǎn)量多的理想產(chǎn)物，通常所指的發(fā)酵條件不包括( )A溫度控制 B溶氧控制 CpH控制 D酶的控制5、 利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時(shí)，投放的適宜原料和在生產(chǎn)酒精階段要控制的必要條件分別是( )A玉米粉和有氧 大豆粉和有氧C玉米粉和無(wú)氧 大豆粉和無(wú)氧6、在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和啤酒。根據(jù)上述過程，回答以下問題：（1）該過程表明啤酒酵母異化作用的特點(diǎn)是 。（2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是 。（3）酒精主要是啤酒酵母菌進(jìn)行 作用產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。（4）經(jīng)測(cè)定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它發(fā)酵產(chǎn)物。其余1.5%則用于 。（5）葡萄糖酒精的反應(yīng)方程式。課題2 腐乳的制作一、腐乳制作原理 1、 毛霉：絲狀真菌 代謝類型為異養(yǎng)需氧型 生殖方式：孢子生殖 毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸，與醇類作用生成酯，形成細(xì)膩、鮮香等豆腐乳特色。 2、 腐乳發(fā)酵的條件：溫度：發(fā)酵的最適宜溫度為 1518 。 防雜菌：消毒用具加鹽腌制 鹵湯中的酒和香辛料氧氣：（二）腐乳制作的過程 讓豆腐長(zhǎng)出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制注：、傳統(tǒng)腐乳的生產(chǎn)中，豆腐塊上生長(zhǎng)的毛霉來自空氣中的毛霉孢子，而現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在無(wú)菌條件下，將優(yōu)良毛霉菌種直接接種在豆腐上，這樣可以避免其他菌種的污染，保證產(chǎn)品質(zhì)量。、加鹽腌制，加酒和香辛料都有防腐殺菌的效果、鹵湯酒精含量控制在12左右為宜，酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短有很大關(guān)系。酒精含量越高，對(duì)蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長(zhǎng)；酒精含量過低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質(zhì)的水解，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。、釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進(jìn)行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。前期發(fā)酵的作用，一是使豆腐表面有一層菌膜包住，形成腐乳的“體”；二是毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶，有利于豆腐所含有的蛋白質(zhì)水解為各種氨基酸。后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應(yīng)的過程。通過腌制并配入各種輔料（紅曲、面曲、酒釀），使蛋白酶作用緩慢，促進(jìn)其他生化反應(yīng)，生成腐乳的香氣。、影響腐乳品質(zhì)的主要因素菌種和雜菌溫度發(fā)酵時(shí)間調(diào)味料、含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量過高的豆腐制腐乳，不易成形。練習(xí)、葡萄糖在毛霉細(xì)胞質(zhì)內(nèi)分解至丙酮酸的過程中，下列敘述正確的是A在線粒體中進(jìn)行的無(wú)氧呼吸 B需在有氧條件下進(jìn)行C不產(chǎn)生CO2 D反應(yīng)速度不受溫度影響、腐乳味道鮮，易于消化、吸收，是因?yàn)槠鋬?nèi)主要含有的營(yíng)養(yǎng)成分是A無(wú)機(jī)鹽、水、維生素 B氯化鈉、氨基酸、甘油和脂肪酸C多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸D蛋白質(zhì)、脂肪、氯化鈉、水、以下四種微生物都參與的豆腐的發(fā)酵，從代謝類型上考慮哪一項(xiàng)與其它三項(xiàng)有明顯區(qū)別（ ） A青霉 B酵母 C曲霉 D毛霉霉菌的細(xì)胞滲透壓與X濃度的食鹽水相當(dāng)，去掉細(xì)胞壁后浸在Y濃度食鹽水中破裂，浸在Z濃度食鹽水中收縮。則這三種食鹽水的濃度大小依次是AXYZ BYXZ CZYX DZXY下列各項(xiàng)敘述中正確的是A、微生物的遺傳物質(zhì)都是DNA B、微生物都屬于原核生物C、微生物的遺傳物質(zhì)是核酸 D、微生物的生殖方式是孢子生殖課題制作泡菜并檢驗(yàn)亞硝酸鹽含量一、 泡菜制作（一） 泡菜制作原理、 乳酸菌：原核生物細(xì)菌代謝類型為異養(yǎng)厭氧型在無(wú)氧情況下，將葡萄糖分解為乳酸反應(yīng)式：乳酸鏈球菌乳酸桿菌（常用于制酸奶）生殖方式：分裂生殖、 泡菜制作條件溫度：氧氣：嚴(yán)格無(wú)氧防雜菌：用具消毒 鹽水 白酒（二） 泡菜制作過程 選擇材料清洗晾干切塊加入鹽水調(diào)味料腌制發(fā)酵注：、溫度過高、食鹽用量不足10、腌制時(shí)間過短，容易造成細(xì)菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加。一般在腌制10天后，亞硝酸鹽的含量開始下降。、發(fā)酵前期：蔬菜剛?cè)雺瘯r(shí)，表面帶入的微生物，主要是以不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等較為活躍，它們進(jìn)行異型乳酸發(fā)酵和微弱的酒精發(fā)酵產(chǎn)生較多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以氣泡從水槽內(nèi)放出，逐漸使壇內(nèi)形成無(wú)氧狀態(tài)。發(fā)酵產(chǎn)物中除乳酸外，還有其他，如乙醇、CO2等發(fā)酵中期：由于前期乳酸的積累，pH下降，無(wú)氧狀態(tài)的形成，乳酸桿菌活躍進(jìn)行活躍的同型乳酸發(fā)酵，乳酸積累pH達(dá)3.53.8.大腸桿菌、酵母菌、霉菌等的活動(dòng)受到抑制。這一期為完全成熟階段，泡菜有酸味且清香品質(zhì)最好。發(fā)酵后期：繼續(xù)進(jìn)行乳酸發(fā)酵，乳酸積累達(dá)1.2以上時(shí)，乳酸桿菌的活性受到抑制，發(fā)酵速度逐漸變緩甚至停止。思考題：1、加入白酒有什么作用？2、用水封閉壇口起什么作用？不封閉有什么結(jié)果？3、為什么泡菜壇內(nèi)有時(shí)會(huì)長(zhǎng)一層白膜，這層白膜是怎么形成的？4、含有抗生素的牛奶能不能發(fā)酵成酸奶？為什么？二、檢驗(yàn)亞硝酸鹽的含量 （一）檢驗(yàn)原理：在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，再與N-1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合生成玫瑰紅溶液。將經(jīng)過反應(yīng)顯色后的待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)液比色，即可計(jì)算出樣品中的亞硝酸鹽含量。（二）檢驗(yàn)過程 制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液制備樣品處理液加入對(duì)氨基苯磺酸加入N-1萘基乙二胺鹽酸鹽與標(biāo)準(zhǔn)顯色液比較注：1、泡菜含亞硝酸鹽具制癌作用危害身體健康，所以不易多吃 2、人體內(nèi)絕大部分亞硝酸鹽隨尿液排出，在特定條件下，轉(zhuǎn)變成亞硝胺，亞硝胺有致癌作用，對(duì)動(dòng)物有致畸和致突變3