答统发酵技术.doc

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1、答：统发酵技术的应用课题一 果酒和果醋的制作1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。2、有氧发酵：醋酸发酵 谷氨酸发酵 无氧发酵：酒精发酵 乳酸发酵 3、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌 酵母菌的生殖方式：出芽生殖(主要) 分裂生殖 孢子生殖4、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O66O26CO26H2O5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 C6H12O62C2H5OH6CO26、20左右最适宜酵母菌繁殖 酒精发酵时一般将温度控制在18-25 7、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红

2、葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.在缺氧 呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。8、醋酸菌是单细胞细菌(原核生物),代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂9、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 C2H5OHO2CH3COOHH2O10、控制发酵条件的作用醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。醋酸菌最适生长温度为3035，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。有两条途径生成醋酸：直接氧化和

3、以酒精为底物的氧化。11、实验流程：挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒（醋酸发酵果醋）12、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2L，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色13、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接，其目的是防止空气中微生物的污染。开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应该

4、充气口连接气泵，输入氧气。疑难解答（1）你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。（2）你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？如：要先冲洗葡萄，再除去枝梗；榨汁机、发酵装置要清洗干净，并进行酒精消毒；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。（3）制葡萄酒时，为什么要将温度控制在1825？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在3035？温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20左右最适合酵母菌的繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为3035，因此要将温度控制在3035。课题二 腐乳的

5、制作1、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。毛霉是一种丝状真菌。代谢类型是异养需氧型。生殖方式是孢子生殖。营腐生生活。2、原理：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为甘油和脂肪酸。3、实验流程：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制4、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵的主要作用：1.创造条件让毛霉生长。2.使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过各种辅料与酶的缓解作用，生成腐乳的香气。5、将豆腐切成3cm3cm1cm的若干

6、块。所用豆腐的含水量为70左右，水分过多则腐乳不易成形。*水分测定方法如下：精确称取经研钵研磨成糊状的样品510g(精确到0.02mg)，置于已知重量的蒸发皿中，均匀摊平后，在100105电热干燥箱内干燥4h，取出后置于干燥器内冷却至室温后称重，然后再烘30min，直至所称重量不变为止。样品水分含量（%）计算公式如下：(烘干前容器和样品质量-烘干后容器和样品质量)/烘干前样品质量毛霉的生长：条件：将豆腐块平放在笼屉内，将笼屉中的控制在1518，并保持一定的温度。来源：1.来自空气中的毛霉孢子，2. 直接接种优良毛霉菌种时间：5天加盐腌制：将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随

7、着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌制的时间约为8天左右。用盐腌制时，注意控制盐的用量：盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高会影响腐乳的口味食盐的作用：1.抑制微生物的生长，避免腐败变质2.析出水分，是豆腐变硬，在后期制作过程中不易酥烂3.调味作用，给腐乳以必要的咸味4.浸提毛酶菌丝上的蛋白酶。配制卤汤：卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。酒的作用：1.防止杂菌污染以防腐2.与有机酸结合形成酯，赋予腐乳风味3.酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系，酒精含量越高

8、，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。香辛料的作用：1.调味作用2.杀菌防腐作用3.参与并促进发酵过程防止杂菌污染：用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。装瓶时，操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。疑难解答（1）利用所学的生物学知识，解释豆腐长白毛是怎么一回事？豆腐生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝，在豆腐中还有匍匐菌丝。（2）为什么要撒许多盐，将长毛的豆腐腌起来？盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。（3）我

9、们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳，不易成形。（4）吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢？它对人体有害吗？它的作用是什么？“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝（匍匐菌丝），对人体无害。它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。课题三 制作泡菜制作泡菜所用微生物是乳酸菌 ，其代谢类型是异养厌氧 型。在无氧条件下，降糖分解为乳酸 。分裂方式是二分裂。反应式为：C6H12O62C3H6O3+能量 含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。亚硝

10、酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，国家规定肉制品中不超过30mg/kg，酱腌菜中不超过20mg/kg，婴儿奶粉中不超过2mg/kg。亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外，但在适宜pH 、温度和一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。一般在腌制 10 天后亚硝酸盐含量开始降低，故在10天之后食用最好*测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，与已知浓度的标准显色液目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。亚硝酸盐含量发酵时间（d）传统发酵技术的应用泡菜制作、亚硝酸盐含

11、量的检测例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，还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。（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）若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是什么？ 。（4）加入“陈泡菜水”的作用是 。（5）制作泡菜的过程中，有机物的干重如何变化？菜坛内有机物的种类如何变化？

12、 。（6）关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述，正确的是 （ ）A.泡菜制作需要配制盐水，其中盐与水的质量比为41B.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形成玫瑰红色染料C.制备样品处理液，加入氢氧化铝乳液的目的是除去色素等杂质，得到澄清溶液D.泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量，但温度和食盐的用量不影响其含量（7）若要获得大量乳酸菌菌种，应选用培养基培养，培养基中应有 、 、 、 和 五大营养，同时还需适宜的条件，主要有 、 。答案 （1）消毒（2）乳酸菌是厌氧生物，密封后造成缺氧环境；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 （3）盐过多，抑

13、制了乳酸菌发酵（4）提供乳酸菌菌种（5）有机物干重减少；种类增加（6）C （7）碳源 氮源 生长因子 水 无机盐 适宜的温度 无氧环境果酒、果醋的制作过程例2 “宁夏红”枸杞果酒是利用新鲜枸杞为原料，采用传统酿造技术与现代生物技术结合酿制而成。如图是某研究性小组的同学对枸杞果酒生产工艺进行考察后，绘制出的果酒生产工艺流程简图。灭菌接种选料冲洗粉碎过滤发酵果酒据图回答：（1）枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，这样做的目的是 。（2）在果酒酿造过程中，如果果汁灭菌不严格，含有醋酸杆菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明理由。 。（3）酵母菌

14、与醋酸杆菌在细胞结构上的主要区别是 。（4）若要提高果酒的产量，发酵过程中关键要控制好哪些条件？ 。（5）果酒制作是否成功，需发酵后取样鉴定，可用哪些方法检验酒精是否存在？ 。答案 （1）在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量（2）不能。 因醋酸杆菌是好氧性细菌，而果酒发酵是无氧环境（或因醋酸杆菌需要在有氧且温度是3035条件下，才能将糖转化成醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是1825）（3）有无成形的细胞核、有无结构复杂的细胞器（4）适宜的温度、pH、通气量（答出温度即可）（5）向样液中加入重铬酸钾观察颜色的变化、用酒精比重计测定所得样液的酒精度等1.腐乳是通过微生物发酵制成的佐餐食

15、品，其制作流程如下，请回答有关问题：让豆腐上长出毛霉密封腌制加盐腌制加卤汤装瓶（1）民间制作腐乳时，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子，现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛 霉菌种直接接种在豆腐上，这样做的目的是什么？ 。（2）制作腐乳的原料中哪种有机物含量比较高？毛霉可利用体内的酶将其分解成哪些小分子有机物？ 。（3）在用盐腌制腐乳的过程中，若盐的浓度过低会出现什么现象？ 。（4）卤汤中酒的含量为什么要控制在12%左右？ 。答案 （1）可以避免其他菌种污染，保证产品的质量（2）制作腐乳的原料中蛋白质含量比较高；毛霉可利用体内产生的蛋白酶将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸（3）不足

16、以抑制微生物生长，导致豆腐腐败变质（4）酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，导致豆腐腐败变质；含量过高，腐乳成熟的时间将会延长2.下列是利用微生物制作果醋的流程示意图和发酵装置示意图，回答下列有关问题：榨汁挑选葡萄冲洗A醋酸发酵果醋（1）按照操作要求，把果浆倒入发酵罐后，影响发酵产物不同的重要因素有 、 、 。（2）A过程是 ，A过程完成后，若要产生果醋，应该打开充气口，原理是 。（3）在这个发酵过程中，应对发酵产物及时检测，检测时应从 取样。（4）发酵过程中，你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 。答案 （1）温度 时间 菌种 （2）酒精发酵 醋酸菌是一种好氧细菌 （3）出料口 （4）榨汁

17、机、发酵装置要清洗干净；装入果汁后，封闭充气口（其它答案合理也得分，至少回答二项）3.某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了研究，操作如下：某年1月4日下午选取1、2、3号三只相同的泡菜坛，在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜0.6 kg，再分别倒入相同量的煮沸并冷却的10%的盐水，将坛密封，置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量作为对照，后来定时测定，结果见下图。请问：（1）在腌制过程中，会出现坛中溶液量增加，这是由于 。（2）根据图中数据，可知在腌制过程中的第 天，泡菜中的亚硝酸盐含量达到最大值，若要食用，至少要在腌制后的第 天比较好。（3）该小组对实验数据的处理方法

18、是否合理？ 原因是 。（4）为了降低亚硝酸盐含量，泡菜加工过程中可以采取什么措施？请简要谈一下你的想法。 。答案 （1）外界溶液浓度过高使细胞渗透失水，另外细菌进行有氧呼吸产生了水（2）3 10（3）不合理 应将三个坛中每次测定的亚硝酸盐的含量分别记录，求出平均值，然后以时间为横坐标，亚硝酸盐的含量为纵坐标画出一条曲线。实验组越多，数据越真实（4）防止杂菌的污染；在腌制过程中注意腌制的时间，控制好温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短，都易使细菌大量繁殖导致亚硝酸盐含量增加4.如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答：（1）制作泡菜宜选用新鲜蔬菜的原

19、因是 。（2）制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为 ，盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是 ；试说明盐在泡菜制作中的作用： 。（3）泡菜风味形成的关键在于 的加入。（4）泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因。 。（5）发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是 。（6）测定亚硝酸盐含量的方法是 。答案 （1）亚硝酸盐的含量低 （2）41 加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响 盐有灭菌、渗出蔬菜中过多的水以及调味的作用（3）调味料 （4）泡菜坛子密封不严或取菜工具不卫生或盐的比例过小，都会引起杂菌滋生、泡菜变质（5）发酵不

20、同时期亚硝酸盐的含量会发生变化，及时检测是把握取食泡菜的最佳时机 （6）比色法5.（热点预测）下面是家庭酿酒的具体操作过程：先将米煮熟，待冷却至30时，加一定量的“酒药”与米饭混匀后置于一瓷坛内（其他容器也可），在中间要挖一个洞，加盖并简单密封后置于适当的地方保温（1825左右）12 h即成。现请你根据上述过程回答以下问题：（1）先将米煮一煮的目的是 ；要冷却后再加“酒药”的原因是 。（2）在米饭中央挖一个洞的目的是 （3）家庭酿造米酒过程中，总会发现坛内总是先“来水”后“来酒”。先“来水”的原因是 ；后“来酒”的原因是 ,“来酒”过程的生化反应式可表示为 。（4）制作过程并未对用具专门进行灭

21、菌，坛口也未严格密封，但一般情况下，坛内的米饭不会被杂菌污染，试简要阐明理由：发酵前期（初始阶段）： 。发酵过程中： 。（5）根据推测，在此酿制过程中，坛内物质的重量会 ，原因是 。（6）俗语“一坛子好酒叫你弄酸了”常用来形容一个人不会做事，这句话背后蕴含了什么生物学原理？ 。答案 （1）杀死其他微生物 防止酵母菌受热而死亡（2）提供有氧环境，利于酵母菌繁殖（3）开始有氧呼吸，进行有氧呼吸产生水 后期造成无氧环境，进行无氧呼吸产生酒精 C6H12O62C2H5OH+2CO2（4）煮熟杀死了一些其他微生物，1825不适于其他微生物繁殖，而酵母菌的大量繁殖占据了生存空间在缺氧、呈酸性的发酵液中，大

22、多数其他微生物无法适应而受抑制（5）减轻 在有氧、无氧条件下，均有CO2产生，生产过程中不断排出CO2（6）体现了酒变醋的发酵过程6.腐乳是我国民间传统发酵食品，营养丰富、味道鲜美。请回答有关问题：（1）腐乳制作中,起主要作用的生物是 ,它与乳酸菌在细胞结构上的主要区别是 。（2）在腐乳制作中，加盐的目的是（写三个） 、 、 。（3）豆腐乳的品种很多，请说明红方腐乳、糟方腐乳和青方腐乳在辅料上的区别。 。答案 （1）毛霉 毛霉有成形的细胞核（2）抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质 加盐析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂有调味作用（3）红方腐乳加入红曲，糟方腐乳加入酒

23、糟，青方腐乳不加辅料7.下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题：（1）完成图1中的实验流程。（2）冲洗的主要目的是 ，冲洗应特别注意不能 ，以防止菌种的流失。（3）图2装置中的充气口在 时关闭，在 时连接充气泵，并连续不断地向内 。（4）排气口在果酒发酵时排出的气体是由 产生的 ，在果醋发酵时排出的是 。（5）写出与（4）题有关的反应方程式： 。（6）若在果汁中就含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明原因。 。（7）在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为 。醋酸发酵时温度一般应控制为 。答案 （1）醋酸发酵（2）洗去浮尘 反复冲洗（3）果酒发酵 果醋发酵 泵入空气（氧）（4）酵母菌 CO2 剩余（含氧量少）的空气、CO2（5）C6H12O62C2H5OH+2CO2C2H5OH+O2CH3COOH+H2O（6）不能。因为果酒发酵时的缺氧能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌发酵条件是氧气充足（7）1825 3035