选修1 第二讲 发酵技术实践
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发酵技术实践知识点总结一、微生物的培养微生物的培养是发酵过程中的第一步,而培养基的选择对微生物的生长和发酵过程至关重要。
在实践中,我们需要考虑以下几个知识点:1. 培养基的选择:培养基的选择应考虑到微生物菌株的特性和所需的生长条件。
一般来说,培养基的组成包括碳源、氮源、微量元素和水。
对于酵母菌来说,葡萄糖、蔗糖等碳源是常用的选择,而硝酸盐、氨态氮等是常用的氮源。
2. pH值的调节:微生物的生长和代谢受到pH值的影响。
在培养过程中,我们需要根据具体的微生物菌株和发酵条件来调节培养基的pH值,保证微生物菌株能够在最适宜的pH值下进行生长和代谢。
3. 温度的控制:微生物的生长和代谢受到温度的影响。
在实践中,我们需要根据微生物菌株的生长特性和所需的生长温度来控制培养基的温度,保证微生物菌株能够在最适宜的温度下进行生长和代谢。
二、发酵过程中的参数控制发酵过程中,需要控制一些重要的参数,以保证微生物菌株能够在最适宜的条件下进行生长和代谢。
在实践中,我们需要考虑以下几个知识点:1. 搅拌速度和氧气供应:在发酵过程中,需要通过搅拌和氧气供应来保证培养基中的氧气充足。
这对于呼吸型微生物菌株来说尤为重要。
在实践中,我们需要根据微生物菌株的生长特性和发酵过程中的需氧状况来控制搅拌速度和氧气供应。
2. 温度的控制:发酵过程中,微生物菌株的生长和代谢受到温度的影响。
我们需要根据微生物菌株的生长特性和所需的生长温度来控制发酵过程中的温度,保证微生物菌株能够在最适宜的温度下进行生长和代谢。
3. pH值的调节:发酵过程中,需要根据微生物菌株的生长特性和代谢产物的特性来调节培养基的pH值,保证微生物菌株能够在最适宜的pH值下进行生长和代谢。
4. 预防污染:发酵过程中,需要注意预防外源微生物的污染。
我们需要通过严格的操作流程和消毒措施来保护发酵系统,保证发酵过程中微生物菌株的纯度和发酵产物的纯度。
三、发酵过程中常见问题的处理在发酵过程中,可能会出现一些常见问题,比如发酵速率下降、产物质量不稳定等。
高三生物选修1 发酵技术实践苏教版【本讲教育信息】一、教学内容选修1 发酵技术实践【重点导学】发酵技术的发展运用发酵技术加工食品鉴定发酵食品中特殊物质的含量【全面突破】知识点1 发酵技术的发展1、发酵的概念:利用微生物在有氧和无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程。
知识点2 运用发酵技术加工食品1、果酒的有关知识通过微生物发酵而制成的含酒精饮料,包括葡萄酒、苹果酒、梨酒等,葡萄酒又分为干红(葡萄汁和葡萄渣混合酿造)和干白(去皮白葡萄汁酿造)。
2、果酒和果醋的制作流程与发酵装置说明:⑴在果酒生产过程中,还广泛使用果胶酶和蛋白酶等酶制剂,果胶酶能提高果汁的出汁率和澄清度,有利于色素的提取和酒的陈酿化;蛋白酶能促进蛋白质的水解,使酒精清澈透明。
⑵果酒制作过程中利用的菌种是葡萄皮上的天然野生酵母菌;醋酸发酵过程中,除醋酸菌外,采用不同的原料,还需要加入不同的微生物:如以淀粉为原料时,需加入霉菌和酵母;以二糖或单糖为原料时,需要加入酵母菌。
⑶发酵瓶需要清洁干净,需要进行消毒处理⑷注意测定糖的浓度糖浓度过高引起酒精积累而抑制发酵;浓度过低则酒精含量低而引起杂菌生长。
【典型例题】例1、生物技术在食品加工中的应用十分广泛,比如果酒、果醋、腐乳、泡菜就是生活中常见的例子。
如图是果酒制果醋的发酵装置,分析回答:(1)在果醋发酵过程中,要向发酵瓶中通入空气,原因是 _______________。
(2)如果将该装置改为酒精发酵装置,则温度应该控制在。
此时装置需要修改的地方是。
果酒制果醋的反应式为:。
(3)在果醋发酵过程中,用的方法证明的确有醋酸生成。
解析:生物技术在食品加工中的应用是利用微生物的代谢来实现的,不同的生物代谢方式不同。
制酒的酵母菌是兼性厌氧型生物,在无氧的条件下产物是酒精。
而制醋的醋酸菌是好氧细菌,必须通入空气。
不同的微生物最适宜生长繁殖的温度不同,因此发酵过程中要严格控制温度。
答案:(1)醋酸菌是好氧细菌(2)18~25℃不需要通入空气−酶CH3C00H+H2 O (3)pH试纸检测流出液的pHC2H5OH+O2−→知识点3 腐乳的制作1、制作原理:豆腐中的营养物质主要是蛋白质和脂肪,应用毛霉等微生物产生的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶等,蛋白酶可以将蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸、将脂肪水解为脂肪酸和甘油等,使得营养物质容易被人体吸收利用。
高中生物选修一《生物技术实践》一、传统发酵技术1.果酒制作:1)原理:酵母菌的无氧呼吸反应式:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量。
2)菌种来源:附着在葡萄皮上的野生酵母菌或人工培养的酵母菌。
3)条件:18-25℃,密封,每隔一段时间放气(CO2)4)检测:在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。
2、果醋制作:1)原理:醋酸菌的有氧呼吸。
O2,糖源充足时,将糖分解成醋酸O2充足,缺少糖源时,将乙醇变为乙醛,再变为醋酸。
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O2)条件:30-35℃,适时通入无菌空气。
3、腐乳制作:1)菌种:青霉、酵母、曲霉、毛霉等,主要是毛霉(都是真菌)。
2)原理:毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和aa ;脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
3)条件:15-18℃,保持一定的湿度。
4)菌种来源:空气中的毛霉孢子或优良毛霉菌种直接接种。
5)加盐腌制时要逐层加盐,随层数加高而增加盐量,盐能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。
4、泡菜制作:1)原理:乳酸菌的无氧呼吸,反应式:C6H12O62C3H6O3+能量2)制作过程:①将清水与盐按质量比4:1配制成盐水,将盐水煮沸冷却。
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。
②将新鲜蔬菜放入盐水中后,盖好坛盖。
向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证乳酸菌发酵的无氧环境。
3)亚硝酸盐含量的测定:①方法:比色法;②原理: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。
二、微生物的培养与应用1、培养基的种类:按物理性质分为固体培养基和液体培养基,按化学成分分为合成培养基和天然培养基,按用途分为选择培养基和鉴别培养基。
2、培养基的成分一般都含有水、碳源、氮源、无机盐P143、微生物在固体培养基表面生长,可以形成肉眼可见的菌落。
4、培养基还需满足微生物对PH、特殊营养物质以及O2的要求。
第2讲发酵技术实践1.运用发酵加工食品的基本方法2.利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用3.测定食品加工中可能产生的有害物质1.发酵菌种的结构与功能的关系。
(生命观念)2.比较制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作原理、流程、发酵条件等的异同。
(科学思维)3.设计实验探究理想的发酵条件。
(科学探究)4.关注食品安全,倡导健康的生活方式。
(社会责任)果酒和果醋的制作1.发酵和发酵技术(1)发酵的概念:人们把利用微生物的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程。
(2)发酵技术①概念:利用微生物的发酵作用,大规模生产发酵产品的技术。
②应用:广泛应用于生产单细胞蛋白(如酵母菌)、含醇饮料(如果酒、白酒、啤酒)、发酵乳制品(如酸奶、奶酪)、调味品和发酵食品(如味精、醋、腐乳、泡菜)、甜味剂(如木糖醇、糖精)、食品添加剂(如柠檬酸、赖氨酸等)。
2.制作原理与发酵条件果酒制作果醋制作菌种酵母菌醋酸菌菌种来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌变酸酒表面的菌膜发酵过程有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O2――→酶6CO2+6H2O;无氧氧气、糖源充足时:C6H12O6+2O2――→酶2CH3COOH+2CO2+2H2O;缺少糖源、氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH +2CO 2气充足时:C 2H 5OH +O 2――→酶CH 3COOH +H 2O 温度一般酒精发酵为18~25 ℃,最适繁殖为20 ℃左右 最适为30~35 ℃ 气体前期:需氧,后期:不需氧 需要充足的氧气 时间10~12 d 7~8 d(1)实验用具消毒⎩⎪⎨⎪⎧①榨汁机要清洗干净,并晾干②发酵瓶要用温水冲洗,再用体积 分数为70%的酒精消毒↓(2)挑选、冲洗葡萄⎩⎪⎨⎪⎧①先冲洗,后除去枝梗②不能反复冲洗,防止洗去野生 酵母菌↓(3)榨汁→用榨汁机榨取葡萄汁,装入发酵瓶中↓(4)果酒发酵⎩⎪⎨⎪⎧①放在18~25 ℃的温度下发酵②发酵过程要注意适时排气 ↓(5)取样检测⎩⎪⎨⎪⎧①10~12 d 取样检测酒精含量:在酸性条 件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色②酵母菌数量镜检↓(6)果醋发酵⎩⎪⎨⎪⎧①加入醋酸菌后温度控制在30~35 ℃②适时通入氧气(无菌空气) 4.实验结果分析(1)若酵母菌数量少,产生的酒精少:原因是发酵前期,酵母菌有氧呼吸不足。