第1章發(fā)酵工程期末復(fù)習(xí)知識點總結(jié)【新教材】人教版高中生物選擇性必修三

第1章發(fā)酵工程傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1.發(fā)酵:人們利用微生物,在適宜的條件下,將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物。2.傳統(tǒng)發(fā)酵食品——腐乳:(1)原料:豆腐。(2)參與發(fā)酵的微生物:酵母、曲霉和毛霉等,起主要作用的是毛霉。(3)物質(zhì)變化:蛋白質(zhì)小分子的肽和氨基酸。毛霉是怎樣將蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸的?提示:毛霉產(chǎn)生的蛋白酶將蛋白質(zhì)分解。3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù):(1)概念:直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次發(fā)酵保存下來的面團、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。(2)特點:以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主,通常是家庭式或作坊式的。4.下列食品是傳統(tǒng)發(fā)酵食品的是②③④⑥⑦⑧⑨。①豆腐②腐乳③醬油④香醋⑤豆油⑥泡菜⑦豆豉⑧饅頭⑨米酒⑩豆?jié){酸奶米飯二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品(一)制作泡菜1.菌種來源:植物體表面天然的乳酸菌。2.原理:無氧的情況下,乳酸菌將葡萄糖分解為乳酸。反應(yīng)簡式:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。3.方法步驟:4.結(jié)果分析與評價:判一判:結(jié)合泡菜的制作原理和過程,判斷下列實驗分析的正誤:(1)用水密封泡菜壇可以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境。(√)(2)隨著發(fā)酵時間的延長,泡菜中乳酸含量逐漸增加,所以泡菜腌制時間越長越好。(×)提示:當(dāng)乳酸含量為0.4%～0.8%時,泡菜的口味、品質(zhì)最佳,如果發(fā)酵時間過長,乳酸含量過高,口味不佳,還需考慮亞硝酸鹽含量的問題。(3)制作泡菜時配制的鹽水可以直接使用。(×)提示:鹽水應(yīng)該煮沸冷卻后再使用。(4)蔬菜和香辛料不能裝滿泡菜壇,只能裝八成滿。(√)蔬菜中含有較多的硝酸鹽,試從泡菜的制作過程分析亞硝酸鹽產(chǎn)生的原因。提示:泡菜是新鮮蔬菜經(jīng)過乳酸菌等微生物的發(fā)酵制作而成的,蔬菜中的硝酸鹽在某些微生物的作用下被還原成亞硝酸鹽。(二)制作果酒和果醋1.菌種:(1)制作果酒菌種:新鮮水果果皮表面附著的野生酵母菌。(2)制作果醋菌種:醋酸菌。2.原理和反應(yīng)簡式:結(jié)果分析與評價:判一判:結(jié)合果酒和果醋的制作原理和過程,判斷下列實驗分析的正誤:(1)在制作果酒過程中,發(fā)酵液中有氣泡產(chǎn)生,因此發(fā)酵瓶需要排氣。(√)(2)在制作果醋時,發(fā)酵液變渾濁,液面會形成白色菌膜。(√)(3)在制作果酒過程中,只有酵母菌進行發(fā)酵,沒有其他微生物生長。(×)提示:葡萄皮上除酵母菌外,還有其他雜菌,所以發(fā)酵過程中,有多種微生物參與。(4)在制作果醋的過程中,酵母菌的酒精發(fā)酵被抑制。(√)(5)在制作果醋的過程中,需將瓶蓋打開為醋酸菌提供氧氣,蓋上紗布以減少空氣中塵土等雜質(zhì)的污染。(√)三、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的品質(zhì)1.由于菌種差異、雜菌情況不明和發(fā)酵過程的控制缺乏標準等,會造成發(fā)酵食品的品質(zhì)不一。2.工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)時,通常會通過微生物培養(yǎng)技術(shù)獲得單一菌種,再將它們接種到物料中進行發(fā)酵。知識點一泡菜的制作1.菌種——乳酸菌:(1)代謝類型:異養(yǎng)厭氧型,有氧存在時,無氧呼吸會受到抑制。(2)結(jié)構(gòu)特點:無核膜包被的細胞核,是原核生物。(3)生殖方式:二分裂。(4)種類:種類很多,常見的有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。2.制作泡菜的材料選擇:(1)泡菜壇要選擇透氣性差的容器,以創(chuàng)造無氧環(huán)境,有利于乳酸菌發(fā)酵,防止蔬菜腐爛。(2)選擇新鮮蔬菜:蔬菜中含有大量的硝酸鹽,若放置時間過長,蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽,增加泡菜中的亞硝酸鹽含量。3.泡菜發(fā)酵過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化分析:4.泡菜制作過程中四個注意問題:(1)鹽水的比例和使用方法:①鹽水比例適中:食鹽用量過高,乳酸菌發(fā)酵受抑制,泡菜風(fēng)味差;食鹽用量過低,會導(dǎo)致雜菌大量繁殖,泡菜腐敗。②鹽水要煮沸后冷卻使用:鹽水煮沸有兩大作用,一是除去水中的氧氣,二是殺滅鹽水中的細菌。冷卻后使用是防止入壇蔬菜表面帶入的微生物被高溫殺死。(2)蔬菜裝至八成滿,不能裝滿泡菜壇:蔬菜剛?cè)雺瘯r,其表面帶入的微生物,進行發(fā)酵產(chǎn)生較多的CO2,蔬菜裝至八成滿,可以防止發(fā)酵液溢出。(3)壇蓋邊沿的水槽中要注滿水,并經(jīng)常補充,以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境。(4)發(fā)酵溫度和時間的控制:若溫度過高,則易滋生雜菌;若溫度過低,則發(fā)酵時間延長。時間過短,會造成細菌大量繁殖,亞硝酸鹽含量增加;泡菜的發(fā)酵時間長,亞硝酸鹽含量低,但是發(fā)酵時間過長,乳酸含量過高,口味不佳。5.進一步探究:亞硝酸鹽含量的測定(1)原理:在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。(2)方法:比色法。將顯色后的樣品與標準顯色液進行對比,估算亞硝酸鹽含量。(3)過程:配制溶液→制備標準顯色液→制備樣品處理液→比色。知識點二果酒和果醋的制作1.制作果酒和果醋的菌種和發(fā)酵條件的比較:【特別提醒】發(fā)酵過程中關(guān)注“兩個變化”(1)果酒發(fā)酵過程中酵母菌數(shù)量和酒精含量的變化:①菌體數(shù)量的變化:發(fā)酵初期,酵母菌進行有氧呼吸,大量繁殖。發(fā)酵中期形成無氧環(huán)境,酵母菌數(shù)量增加緩慢,最后達到穩(wěn)定。發(fā)酵后期由于酒精含量較高,可能會導(dǎo)致酵母菌大量死亡。②酒精含量的變化:發(fā)酵初期,酵母菌進行有氧呼吸,酒精含量很低。發(fā)酵中期,酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精,酒精含量增加。發(fā)酵后期,由于酒精含量升高,大量酵母菌死亡,酒精含量不再增加。(2)果酒、果醋制作過程中pH的變化:①果酒發(fā)酵時產(chǎn)生的部分CO2會溶于發(fā)酵液,使發(fā)酵液pH下降,最后趨于穩(wěn)定。②果醋發(fā)酵時產(chǎn)生的醋酸溶于發(fā)酵液,使發(fā)酵液pH下降,最后趨于穩(wěn)定。2.制作果酒和果醋的發(fā)酵裝置:(1)各部位的作用:①充氣口:連接充氣泵充入氧氣(無菌空氣)。充氣管下端要插入發(fā)酵液面以下近瓶底處。②排氣口:酒精發(fā)酵時排出酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2,平衡容器內(nèi)外壓力;在醋酸發(fā)酵時排出的是剩余的空氣和醋酸菌代謝產(chǎn)生的CO2。排氣管下端離發(fā)酵液有一段距離,外部要彎曲,并盡量保證管口向下,可以防止空氣中微生物的污染。③出料口:便于取樣檢測,及時監(jiān)測發(fā)酵進行的情況或排出廢料。(2)該裝置的使用方法:使用該裝置制果酒時,應(yīng)該關(guān)閉充氣口;制果醋時,應(yīng)將充氣口連接氣泵,輸入氧氣(無菌空氣)?！咎貏e提醒】果酒和果醋制作成功的四個關(guān)鍵點(1)選擇新鮮的葡萄,榨汁前先將葡萄進行沖洗,再除去枝梗,以防葡萄汁流失及污染。(2)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,要留有大約1/3的空間:目的是先讓酵母菌進行有氧呼吸快速繁殖,耗盡瓶內(nèi)O2后再進行酒精發(fā)酵,還可防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。(3)果酒發(fā)酵時要適時排氣:防止發(fā)酵裝置爆裂。果醋發(fā)酵時要及時通氣:防止醋酸菌死亡。(4)嚴格控制溫度:18～30℃利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵;30～35℃利于醋酸菌的繁殖和