2018届高三生物一轮复习第1讲传统发酵技术的应用讲义
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第一讲传统发酵技术的应用[考纲展示]1.运用发酵加工食品的基本方法 2.运用微生物进行发酵来生产特定的产物授课提示:对应学生用书第272页一、果酒和果醋的制作1.制作原理与发酵条件2.果酒、果醋的制作流程挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵↓↓果酒_ 果醋3.葡萄酒呈现深红色的原因是红葡萄皮的色素进入发酵液。
4.现在工厂生产果酒,为提高果酒的品质,更好地抑制其他微生物的生长,采取的措施是直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。
二、腐乳的制作1.原理(1)菌种:需多种微生物协同作用,其中起主要作用的是毛霉。
(2)菌种的作用特点:①蛋白质――→蛋白酶氨基酸+小分子肽;②脂肪――→脂肪酶甘油+脂肪酸。
2.流程让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制三、制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 1.泡菜的制作原理(1)菌种:泡菜的制作离不开乳酸菌,在无氧条件下,将葡萄糖分解成乳酸。
(2)腌制条件:控制腌制的时间、温度和食盐的用量,防止杂菌污染,严格密封。
2.泡菜的制作流程授课提示:对应学生用书第273页 考点一 果酒和果醋的制作 [核心考点通关]1.果酒和果醋制作步骤的比较2.果酒和果醋的发酵装置及各个部件的作用3.发酵后酒精的检验及对照原则 (1)检验(2)对照两种对照方式都必须遵循单一变量原则:前者是标准对照,后者是自身对照。
4.果酒、果醋制作的注意事项 (1)材料的选择与处理选择新鲜的葡萄,榨汁前先冲洗后除去枝梗,以避免去除枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。
(2)防止发酵液被污染需要从发酵制作的过程进行全面的考虑,因为操作的每一步都可能混入杂菌。
为避免杂菌污染,榨汁机要洗净并晾干;发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒;封闭充气口;若用简易的发酵装置;每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。
(3)控制好发酵时间与温度、果醋制作时适时充气。
[特别提醒]氧气供应状况对酒精发酵结果影响的分析方法(1)酒精发酵所需的氧气供应条件①发酵前期:需要通入空气或在发酵瓶中留有一定的空间,可以给酵母菌提供氧气以利于酵母菌通过有氧呼吸大量增殖。
选修1 生物技术实践第1讲传统发酵技术的应用考点一| 果酒、果醋的制作及注意事项1.发酵菌种①②(1)图中①可表示酒精发酵菌种的细胞模式图,该菌种主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
(2)图中②可表示醋酸发酵菌种的细胞模式图,该菌种可从变酸的酒的表面的菌膜获取的醋酸菌。
2.果酒、果醋的制作原理及发酵条件比较挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵↓↓果酒果醋4.酒精的检测:在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
5.葡萄酒呈现深红色的原因是红葡萄皮的色素进入发酵液。
6.现在工厂生产果酒,为提高果酒的品质,更好地抑制其他微生物的生长,采取的措施是直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。
1.果酒、果醋的制作过程及注意事项(1)具消毒实验用 的酒精消毒或用洗洁精洗涤②发酵瓶要清洗干净,用体积分数为70%↓(2)洗葡萄挑选、冲②不能反复冲洗,防止洗去野生型酵母菌①先冲洗后除去枝梗↓(3)用榨汁机榨取葡萄汁,装入发酵瓶中↓(4)②发酵过程要注意适时排气①放在18~25 ℃条件下发酵↓(5)②酵母菌数量镜检①10~12 d 取样检测酒精含量↓(6)②不间断通入氧气(无菌空气)①加入醋酸菌后温度控制在30~35 ℃2.控制好发酵的条件(1)葡萄汁装入发酵瓶时,要留约1/3空间,目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖,耗尽O 2后再进行酒精发酵;防止发酵过程中产生的CO 2造成发酵液溢出。
(2)严格控制温度:18~25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵,30~35 ℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。
(3)充气:酒精发酵为无氧发酵,需封闭充气口;醋酸发酵为有氧发酵,需适时通过充气口充气。
视角 考查果酒、果醋制作的原理、操作步骤等(2017·东北三省四市教研)蓝莓富含花青素等营养成分,具有保护视力、软化血管、增强人体免疫力等功能。
某同学尝试用蓝莓来制作蓝莓果酒和蓝莓果醋。
(1)制酒中利用的微生物是____________,取样后可用____________观察该微生物。
发酵时一般要先通气,通气的目的是____________________________。
制酒过程中可在酸性条件下用橙色的重铬酸钾检验酒精的存在,检验后颜色变成____________。
(2)酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味,尤其是气温高的夏天更易如此,分析其原因是_________________________。
醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源____________(填“充足”或“缺少”)。
(3)酿制蓝莓果酒时,并不需要对蓝莓进行严格的消毒处理,这是因为在____________的发酵液中,绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制。
(4)为鉴定蓝莓果醋是否酿制成功,除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过检测和比较____________作进一步的鉴定。
【解析】 (1)制酒中利用的是酵母菌,取样后可用(光学)显微镜观察该微生物。
发酵时一般要先通气后密封,通气可使酵母菌在有氧条件下大量繁殖。
制酒过程中可在酸性条件下用橙色的重铬酸钾检验酒精的存在,检验后颜色变成灰绿色。
(2)由于醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30~35 ℃,因此酿制成功的蓝莓果酒若暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味。
当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
(3)酿制蓝莓果酒时,并不需要对蓝莓进行严格的消毒处理,这是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中,绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制。
(4)由于醋酸发酵过程中产生的醋酸使pH逐渐降低,因此在鉴定蓝莓果醋是否酿制成功的过程中,除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过检测和比较(醋酸)发酵前后的pH作进一步的鉴定。
【答案】 (1)酵母菌 (光学)显微镜酵母菌可在有氧条件下大量繁殖灰绿色 (2)醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30~35 ℃,(夏天温度较高,导致醋酸杆菌大量生长产生醋酸) 缺少 (3)缺氧、呈酸性 (4)(醋酸)发酵前后的pH有关果酒、果醋制作的3个易错点1.发酵产物并非都是微生物细胞呼吸的产物。
酒精是酵母菌无氧呼吸的产物;醋酸不是醋酸菌细胞呼吸的产物,而是醋酸菌特有的代谢过程产生的代谢产物,醋酸菌细胞呼吸的产物是CO2和H2O。
2.酒精发酵为无氧发酵,并非开始就是严格的无氧环境。
发酵前期适量通氧,有利于酵母繁殖。
酵母菌的有氧呼吸消耗发酵液中的氧气,形成无氧环境后开始进行酒精发酵。
3.酵母菌酒精发酵产生CO2,因此发酵过程需要不断释放CO2。
考点二| 腐乳的制作原理及操作1.制作原理2.腐乳制作的流程及注意事项长出毛霉让豆腐上→目的是让毛霉等产生蛋白酶和脂肪酶接种或利用空气中的毛霉孢子↓→(2)抑制微生物生长(1)析出豆腐中的水分↓→香辛料:调味,防腐杀菌酒:抑制微生物生长,调节腐乳风味↓→微生物产生的酶继续发酵的过程用酒精灯对瓶口灭菌后密封影响腐乳品质的“五大”因素(1)含水量:豆腐含水量以70%为宜。
①若含水量过高,豆腐块不易成形。
②若含水量过低,则不利于毛霉的生长。
(2)盐的用量:制作时,应逐层加盐,近瓶口处盐要铺厚一些,以防止杂菌从瓶口进入。
①盐的浓度过高,会影响口味。
②盐的浓度过低,不足以抑制微生物生长,腐乳易腐败变质。
(3)酒的用量:卤汤中酒的含量应控制在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。
①酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,会使腐乳成熟时间延长。
②酒精含量过低,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,但杂菌繁殖快,豆腐易腐败变质。
(4)发酵的温度:前期发酵温度应保持在15~18 ℃,利于毛霉生长。
(5)香辛料:具有防腐杀菌的作用,也会影响腐乳的风味和质量。
视角 考查腐乳的制作过程(2017·沈阳市高三质检)红方是腐乳的一种。
请回答与其制作有关的问题:(1)补充制作红方的实验流程:①____________→②加盐腌制→③____________→④密封腌制。
(2)在实验流程①中,首先将豆腐块平放在笼屉内,笼屉中的温度应控制在____________℃,并保持在一定的____________。
5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝,这些毛霉来自空气中的____________。
(3)在实验流程②操作中,向长满毛霉的豆腐块加盐,其作用是析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬。
同时,盐还能____________,避免豆腐块腐败变质。
(4)在实验流程③用到的辅料中,卤汤是由____________及各种____________配制而成的。
此外,红方因加入了____________而呈深红色。
【解析】 (1)制作腐乳的实验流程是:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。
(2)让豆腐上长出毛霉后,先将豆腐块平放在笼屉内,将笼屉中的温度控制在15~18 ℃,并保持在一定的湿度。
约48 h后,毛霉开始生长,3 d之后菌丝生长旺盛,5 d后豆腐块表面布满菌丝。
豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子。
(3)加盐可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,在后期的制作过程中不会过早酥烂。
同时,盐能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。
(4)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的,红方因加入红曲而呈深红色。
【答案】 (1)豆腐上长出毛霉加卤汤装瓶 (2)15~18 湿度毛霉孢子 (3)抑制微生物的生长 (4)酒香辛料红曲腐乳制作中抑制杂菌的措施1.前期发酵条件的控制:提供利于毛霉生长的温度、水分,形成毛霉的生长优势,抑制杂菌的生长。
2.后期发酵条件的控制(1)加盐腌制,利用食盐抑制杂菌生长。
(2)加卤汤装瓶:利用卤汤中的酒和香辛料抑制杂菌的生长。
(3)密封腌制:控制无氧环境,抑制好氧菌的生长。
考点三| 泡菜的腌制及亚硝酸盐含量的检测1.泡菜的制作(1)制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
(2)制作流程(3)关键操作 ①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。
②腌制的条件:控制腌制的时间、温度和食盐的用量。
防止杂菌感染,严格密封。
2.检测亚硝酸盐含量(1)原理①亚硝酸盐+对氨基苯磺酸→反应物;反应物+N -1-萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。
②亚硝酸盐溶液的浓度越高,颜色越深;浓度越低,颜色越浅。
(2)流程―→―→→(3)用显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行对比,并估算泡菜中亚硝酸盐的含量。
1.泡菜制作过程中的注意事项菜坛选择泡→泡菜坛密封性要好,以提供无氧的发酵环境↓菜并加工选择蔬→②不能反复冲洗,防止发酵菌种流失①蔬菜要新鲜,否则亚硝酸盐含量会偏多↓菜盐水制作泡→浓度适宜,并经灭菌后备用↓料、装坛加入调味→②调味料具有调味和抑菌的作用①形成发酵环境↓→②后期:主要是厌氧发酵①前期:有氧发酵,形成无氧环境↓酸盐含量检测亚硝→确定最佳取食时机2.发酵条件的控制(1)控制适量的食盐清水和盐的质量比为4∶1,盐水要煮沸后冷却。
煮沸有两大作用,一是除去水中氧气,二是杀灭盐水中的其他细菌。
(2)防止杂菌污染:每次取样用具要洗净,要迅速封口。
(3)氧气需求①泡菜坛要选择密封性好的容器,以创造无氧环境,有利于乳酸菌发酵,防止蔬菜腐烂。
②泡菜坛内要注满水,以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境,并注意在发酵过程中经常补水。
(4)温度:发酵过程温度控制在室温即可,最好在26~36 ℃。
温度过高,则易滋生杂菌;温度过低,则发酵时间延长。
3.泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析视角 1 结合泡菜的制作考查亚硝酸盐含量的测定1.(2017·广州市执信中学质检)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。
根据实验研究,得到相关数据如图。
(1)与酵母菌相比,乳酸菌最主要的结构特点是____________。
(2)制作泡菜的原理是________________________;制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是________________________。
(3)据图分析,第8天后的泡菜更适于食用,理由是____________。
可用____________法检测泡菜中亚硝酸盐的含量,因为亚硝酸盐能与某些化学物质发生反应后形成____________色染料。
(4)若要测定泡菜中乳酸菌的数量,可在显微镜下用____________直接计数;泡菜制作过程中pH值呈下降趋势,原因是____________。
【解析】 (1)乳酸菌属于原核生物,酵母菌属于真核生物,原核细胞与真核细胞相比,最主要的结构特点是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核(或无成型的细胞核)。
(2)制作泡菜的原理是乳酸菌无氧呼吸产生乳酸;制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是创造无氧环境。