选修一专题体统发酵技术的应用.ppt

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1、一、果酒和果醋的制作1果酒和果醋的制作原理,有氧,6O2,6H2O,2C2H5OH,酵母菌,醋酸菌,糖源,CH3COOH,氧气,C2H5OH,CH3COOH,20,需,不需,3035,氧气,2果酒果醋的制作流程 挑选葡萄 榨汁酒精发酵 发酵 果酒 果醋二、腐乳的制作1所需菌种：参与豆腐的发酵，如青霉、曲霉、毛霉、酵母菌等，其中起主要作用的是毛霉。2菌种的作用特点(1)产生蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的氨基酸和 多肽。(2)产生的 可将脂肪分解为甘油和脂肪酸。,冲洗,醋酸,多种微生物,脂肪酶,3制作流程：让豆腐上长出 加盐腌制加 装 瓶 腌制。三、制作泡菜并检测亚硝酸盐含量1泡菜的制作(1

2、)所需菌种：乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型细菌，常 见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌，常用于生产酸奶。(2)菌种生活特点：乳酸菌在无氧条件下，把葡萄糖分解为 乳酸，其反应式为：C6H12O6。,毛霉,卤汤,密封,2C3H6O3能量,2亚硝酸盐的测定(1)在 的条件下，亚硝酸盐与 发生 重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合成。(2)检测步骤：配制溶液制备 制备样品处 理液比色。,盐酸酸化,对氨基苯磺酸,玫瑰红色染料,标准显色液,示例1低度的果酒、果醋具有一定的保健养生功能。如下图是两位同学制果酒和果醋时使用的装置。同学甲用A(带盖的瓶子)装置制葡萄酒，在瓶中加入适量葡萄汁，发酵温度控制在1825，

3、每隔12 h左右将瓶盖拧松一次(注意不是打开瓶盖)，之后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，温度控制在3035，进行制果醋的发酵。同学乙用B装置，温度控制与甲相同，不同的是制果酒阶段除充气口用夹子夹紧外，排气的橡胶管也用夹子夹住，并且每隔12 h左右松一松夹子放出多余的气体，制果醋阶段适时向充气口充气。经过20天左右，两位同学先后完成了自己的发酵制作。据此回答有关问题：,(1)酵母菌与醋酸杆菌在结构上的最大区别是后者 _。从制酒和制醋两阶段对装置的处理方式判断，酵母菌和 醋酸杆菌的异化作用类型依次是_。(2)同学甲在制酒阶段，每隔12 h左右就要将瓶盖拧松一次，但又不打

4、开，这样做的目的是_。,(3)用反应式表示出制酒过程刚开始时发生的主要化学变化 _。(4)B装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这 样做的原因是_。(5)制葡萄酒时要将温度控制在1825，而制葡萄醋时要 将温度控制在3035，原因是_。葡萄汁为酵母菌、醋酸杆菌等微生物的生长提供的营养成分 是_。,(6)制作过程一般不需要额外添加酵母菌和醋酸杆菌即可完 成。为了提高果酒品质也可以在果汁中加入人工培养的 酵母菌。利用_ 培养基可 分离获得较为纯净的酵母菌菌种。,解析本题以两个学生的实验活动为背景，考查了关于微生物的结构、代谢、生长等知识，只要注意问题情境，抓住关键词，不难解答。酵母菌是

5、真菌，醋酸杆菌是细菌，二者在结构上的最大区别是酵母菌是真核细胞，有成形的细胞核，而醋酸杆菌是原核细胞，没有成形的细胞核。制果酒时，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次再将瓶盖拧紧，酵母菌的异化作用类型是兼性厌氧型，制果醋阶段适时向充气口充气，说明醋酸杆菌的异化作用类型是需氧型。,答案(1)无成形细胞核兼性厌氧型、需氧型(2)制酒阶段的后期，酵母菌无氧呼吸会产生大量气体，如不及时放出会把瓶子或瓶盖胀破，不打开瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入(3)C6H12O66H2O6O2 6CO212H2O能量(4)防止污染(5)1825是酵母菌生长和发酵的最适温度，3035是醋酸杆菌生长和发酵的最适温度碳源、氮源、水

6、、无机盐和生长因子(6)选择,1装置图解读(1)各部位的作用 充气口：在醋酸发酵时连接充 气泵进行充气。排气口：排出酒精发酵时产生 的CO2。出料口：取样。与瓶身相连的长而弯曲的胶管：加水后防止空 气中微生物的污染。,(2)该装置的使用方法 使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气 口连接气泵，输入氧气。2.制作果酒和果醋的注意事项(1)酵母菌有氧呼吸时，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。(2)材料的选择与处理 选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，再除去枝 梗，以防葡萄汁流失及污染。,(

7、3)防止发酵液被污染 榨汁机要清洗干净并晾干；发酵瓶要清洗干净并用体积 分数为70%的酒精消毒；装入葡萄汁后要封闭充气口。(4)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。,1在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如 下：将经过灭菌处理的麦芽汁充氧，接种啤酒酵母菌菌 种后输入发酵罐。初期，酵母菌繁殖速度上升，产生白 色泡沫，溶解氧逐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度下降，糖度加速降低，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当 糖浓度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有 形物质和鲜啤酒。请根据上述过程，回答下列问题：(1)该过程表明啤酒酵母菌

8、异化作用的特点是_。,(2)经测定，酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其他发酵产物，其余1.5%则是用于_。(3)请写出麦芽糖葡萄糖酒精的反应方程式。(4)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖，其相对分子质量为342)有98.5%(质量分数)形成了酒精(相对分子质量为46.0)和其他发酵产物。现有500 t麦芽汁，其中麦芽糖的质量分数为8.00%，发酵后最多能生产酒精浓度3.2%(质量分数)的啤酒多少吨？,解析：酵母菌的繁殖方式一般为出芽生殖，酵母菌是兼性厌氧微生物，它在有氧和无氧条件下，能以不同的方式进行生长和繁殖，如在有氧情况下进行有氧呼吸，在无氧情况下进行无氧呼吸，其发酵产物自然不同。,

9、示例2下列是有关腐乳制作的几个问题，其中正确的是()腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理，起主要作用的微生物是青霉、曲霉和毛霉含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形，且不利于毛霉的生长豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝，严格地说是直立菌丝，豆腐中还有匍匐菌丝决定腐乳特殊风味的是卤汤腐乳的营养丰富，是因为大分子物质经过发酵作用分解成小而易于消化的物质卤汤中含酒量应该控制在21%左右，酒精含量过高，腐乳成熟的时间会延长；含量过低，不足以抑制微生物的生长,A BC D,解析本题主要考查对实验操作的理解。腐乳制作的前期发酵中有许多微生物参与，但起主要作用的是毛霉。含水量

10、为70%的豆腐适于毛霉迅速生长出直立菌丝，在豆腐内长出匍匐菌丝，含水量过高则不利于毛霉的生长和豆腐的成形。豆腐经发酵后大分子蛋白质变成了易于消化的小分子物质。卤汤的特点决定了腐乳的风味，酒的含量都需保持在12%左右。,答案B,影响腐乳品质的因素(1)盐 注意控制盐的比例。盐的浓度过高，影响腐乳口味；浓 度过低，不足以抑制微生物生长，导致腐乳腐败变质。装瓶时分层加盐，并随层数的增加而增加盐量，在瓶口 表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。,(2)酒 卤汤中酒的含量控制在12%左右。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，对蛋 白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含

11、量 过低，不足以抑制微生物生长，豆腐易腐败，难以成块。(3)香辛料 既可调制腐乳的风味，又具有防腐杀菌的作用。(4)含水量 以70%为宜，若过高则影响毛霉的有氧呼吸，且腐乳不易 成形；若过低，则不利于毛霉的代谢和生长。,(5)发酵温度 前期的发酵温度控制在1518，利于毛霉的生长。(6)发酵时间 前期发酵和后期发酵的作用不同，所需时间应控制好，太长或太短都会影响腐乳的品质。,2吃腐乳时，腐乳外部有一层致密的“皮”，它是由什么 形成的()A腐乳外层蛋白质凝固形成 B细菌繁殖形成 C人工加配料形成 D霉菌菌丝繁殖于表面而形成,解析：豆腐坯在一定温度、湿度条件下，毛霉与根霉生长繁殖于腐乳表面，形成大

12、量的菌丝，便形成一层坚韧而细致的皮膜，对人体无害。皮膜可防止腐乳变质。,答案：D,3下列关于腐乳制作的描述中，错误的是()A腐乳制作过程中的灭菌不仅是杀灭细菌，还要杀 灭其他的微生物 B为了让豆腐上更多更快地长出毛霉，温度应为 1518，并保持一定的湿度 C影响腐乳风味和品质的因素有盐、酒、发酵温度与 时间等 D豆腐发酵过程中，毛霉消耗的能量主要来自脂肪的 分解,解析：灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子；毛霉生长的最适温度为15 18，并需要一定的水分；适宜盐用量和酒浓度、发酵时间和温度等都会影响腐乳的风味和品质；豆腐发酵过程中，毛霉消耗的能量主要来自葡萄糖的分

13、解。,答案：D,示例3(2011济宁模拟)农村中泡菜的制作方法：将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菜坛中(泡菜坛一般是两头小中间大的陶器，坛口有坛沿，凡裂缝的菜坛不能使用)，然后向坛中加入盐水，香料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处，最适环境温度为2832。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。在实验室或工厂生产泡菜，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)加入一些“陈

14、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？_。,(6)关于泡菜制作及测定亚硝酸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41 B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去色素 等杂质，得到澄清溶液 D泡菜腌制的时间长短会影响亚硝酸盐含量，温度和食 盐的用量不影响,解析泡菜的制作是应用了乳酸菌的发酵，提供的新鲜蔬菜成了它的培养基。由于乳酸菌是厌氧微生物，因此必须创造缺氧环境。在缺氧环境下，乳酸菌发酵产生大量乳酸，能有效抑制其他厌氧

15、菌的生存。若密封不好，就抑制了乳酸菌的发酵，反而使一些需氧型细菌大量繁殖，泡菜将变质。因为乳酸菌生长繁殖需要的大量能量来自有机物的分解，所以有机物的干重会减少，但发酵过程中却能产生更多种类的有机物。泡菜制作中按照盐与水的质量比为14的比例配制盐水；在酸化条件下、亚硝酸盐与氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料；泡菜腌制的时间、温度和盐的用量均影响亚硝酸盐含量。,答案(1)消毒(2)因为乳酸菌为厌氧微生物，密封后可造成缺氧环境；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，抑制了乳酸菌的发酵(4)提供乳酸菌菌种(5)有机物干重减

16、少；种类增加(6)C,1乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的含量随发酵时间的变化曲线,2注意事项(1)蔬菜应新鲜：放置时间长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成 亚硝酸盐。(2)泡菜坛的选择：火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖 子吻合好的泡菜坛。,(3)腌制的条件：时间、温度、食盐的用量要适宜。(4)清水和食盐的质量比为41，盐水要煮沸后冷却。(5)泡菜坛内要注满水，以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。(6)每次取样用具要洗净，取样后迅速封坛，防止泡菜被污染。,4下列有关泡菜发酵过程的叙述，正确的是()A在制作泡菜的过程中，亚硝酸盐的含量变化情况是逐 渐增加 B在发酵过程中，只有乳酸菌具有发

17、酵作用，香辛料具 有增香、除异味的功效 C在发酵过程中，乳酸菌可分解蛋白质和果胶，例泡菜变软 D在发酵过程中，要经常补充水槽中的水，盐水入坛前 要煮沸再冷却，以防污染,解析：泡菜制作发酵过程中，随着泡菜发酵中产生的乳酸增加，亚硝酸盐的含量会逐渐下降；发酵过程主要为乳酸菌的作用，发酵中的乳酸菌不分解蛋白质和果胶，保持蔬菜脆嫩而不软化腐败；发酵过程中要经常补充水槽中的水，以保持坛内处于无氧状态。,答案：D,5某人利用乳酸菌制作泡菜，因为操作不当，造成泡菜腐 烂。下列原因中正确的是()A罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌和需氧腐生细菌的生长 繁殖 B罐口密闭不严，氧气使乳酸菌的生长繁殖受到抑制，需氧腐生细菌

18、的生长繁殖加快 C罐口密闭不严，氧气使其他腐生细菌和需氧腐生细菌 的生长繁殖减慢 D罐口密闭缺氧，促进了乳酸菌和需氧腐生细菌的生长 繁殖,解析：本题考查乳酸发酵的原理。乳酸菌是厌氧型细菌，在有氧时它的发酵过程会受到抑制，氧气促进了需氧腐生细菌的生长和繁殖，这时需氧型微生物分解泡菜中的有机物，从而使泡菜腐烂。,答案：B,示例泡菜是我国人民广泛喜爱的一种菜肴。但在腌制过程中，由于一些硝酸盐还原菌的作用，会产生一定量的亚硝酸盐，后者具有致癌作用。某综合实践活动小组进行了“探究泡菜在腌制过程中亚硝酸盐的含量变化”的实验。下图为泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，下表为测量结果：,请根据上述情

19、况，回答下列问题：(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是_。(2)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为_，为什 么盐水需煮沸并冷却后才可使用？_。(3)为确保发酵过程所需的无氧环境，应注意_。(4)实验中3只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异，最可能的原 因是_。(5)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_。(6)测定亚硝酸盐含量的方法是_。,解析(1)有些蔬菜中含有丰富的硝酸盐。这些蔬菜放置过久，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。(2)注意从煮沸和冷却两个方面说明操作的意图。(3)成功制作泡菜的关键是营造无氧环境，常用的方法是将坛口用水封好

20、，防止外界空气进入。因此要经常补充坛盖边沿水槽中的水。(4)泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于某些细菌的繁殖(包括一些硝酸盐还原菌)，这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。但随着腌制时间的延长，乳酸菌也大量繁殖，对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作用，使其生长繁殖受到影响，造成泡菜中亚硝酸盐的含,量又有所下降。可见，亚硝酸盐的含量与坛内的微生物种类和数量有关。(5)腌制过程中，要严格控制腌制条件，注意创设无氧环境，密封不严，易滋生杂菌；要控制腌制的时间、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，容易造成细菌大量繁殖。(6)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

21、磺酸发生重氮化反应后，再与N1萘基乙二胺盐酸盐结合，使溶液呈玫瑰红色。将经过反应显色后的待测样品与已知浓度的标准液比色，即可大致估算出样品中的亚硝酸盐含量。,答案(1)亚硝酸盐含量低(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(3)经常补充坛盖边沿水槽中的水(4)各坛中微生物种类和数量可能存在差异(5)泡菜坛子密封不严或取食工具不卫生或盐的比例过小，都会引起杂菌滋生、泡菜变质(6)比色法,(1)制备样品处理液过程中，提取剂能增大亚硝酸的溶解度，以利于泡菜中亚硝酸盐的提取；(2)氢氧化钠溶液起中和过多酸的作用；(3)氢氧化铝乳液能吸附泡菜汁液中的杂质，使泡菜汁透明澄 清，以便进行后续的显色反应。(4)比色过程中，由于重氮化反应不稳定，显色后颜色不断加 深，所以时间控制在15min比色较好。,点击此图片进入“创新演练大冲关”,