高中生物 2.1 运用发酵技术加工食品同步课件 苏教版选修1.ppt

第一节运用发酵技术加工食品 课程标准 具体内容标准 1 运用发酵食品加工的基本方法 2 尝试利用微生物进行发酵来生产特定的产物 活动建议 1 利用酒酵母由果汁制酒 再利用乙酸菌由酒制醋 设计并安装简单的生产果汁酒以及生产醋的装置 2 制作腐乳 并分析制作过程的科学原理及影响腐乳品质的条件 课标解读 1 说明果酒和果醋制作的原理 设计制作果酒和果醋的装置 完成果酒和果醋的制作 2 说明腐乳制作过程的科学原理 设计并完成腐乳的制作 分析影响腐乳品质的条件 发酵人们把利用 在有氧或无氧条件下的生命活动来制备 的过程统称为发酵 果酒及其制作 1 果酒果酒是以各种 为原料 通过 而制成的含 饮料 在其生产中 发挥了重要作用 运用发酵技术制作果酒和果醋 1 2 微生物 微生物菌体或其代谢产物 果汁 微生物发酵 酒精 酵母菌 2 果酒制作的原理 菌种 3 在果酒的生产中 还广泛使用 酶和 酶 其中 前者有利于葡萄的 葡萄汁的 色素的 和酒的 后者可以促进 使酒体清澈透明 酿酒酵母菌 果胶 蛋白 压榨 澄清 提取 陈酿化 蛋白质的水解 厌氧 12h2o 能量 酒精 果醋的制作 1 菌种 2 发酵条件 发酵 3 原理 在 条件下 醋酸菌能将 氧化为 相关反应式 4 在醋的生产上因采用不同的原料还需加入不同微生物 如 以淀粉为原料时 需加入 和 以生产淀粉酶和 以二糖或单糖为原料时 需加入 等 3 醋酸菌 有氧 充分供氧 乙醇 醋酸 糖化酶 霉菌 酵母菌 酵母菌 果汁发酵制作果酒和果醋 1 菌种来源 在葡萄酒的自然发酵过程中 菌种来自于附着在葡萄果皮上的 果醋制作的菌种来自 中的醋酸菌 或在 中加入适量 的方法 4 野生酵母菌 空气 葡萄酒 醋酸菌 18 25 30 35 你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗 为什么 葡萄酒为什么显红色 提示应该先冲洗葡萄 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 发酵过程中 随着酒精度的提高 红葡萄皮的色素也进入发酵液 使葡萄酒呈深红色 思维激活1 果酒和果醋制作的区别与联系 1 2 果酒和果醋的发酵装置分析 1 充气口 在醋酸发酵时连接充气泵不断充入空气或酿酒初期泵入部分气体 2 排气口 排出酒精发酵时产生的co2气体 平衡容器内外压力 3 出料口 取样监测菌体数量或酒精 醋酸浓度 排放废料 4 使用方法 充气口要插入瓶底近底部 排气口要离发酵液一定距离 外部要弯曲 并尽量保证管口向下 酒精发酵时要关闭充气口 醋酸发酵时充气口要连接充气泵 不断泵入空气 特别提醒 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30 35 控制好发酵温度 可使发酵时间缩短 又减少杂菌污染的机会 在糖源供应不足的情况下 可以用果酒发酵后产生的乙醇来制造果醋 开瓶后的葡萄酒如果密封不严 很快变酸也是这一原因 杨梅是浙江省的特色水果之一 为对其进行深加工 某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制 基本工艺流程 如下图 巩固1 请回答下列问题 1 在制备杨梅酒过程中 为了提高杨梅的出汁率 在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和 酶 甲罐顶上弯管中加水的主要目的是 发酵一定时间后 观察到发酵罐内液面不再有 说明发酵基本完毕 2 在制备杨梅醋过程中 乙罐内先填充经 处理的木材刨花 然后加入含 菌的培养液 使该菌 在刨花上 再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵 杨梅醋的ph可通过控制杨梅酒的 来调节 3 若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋 则乙罐中co2的产生量是 a 甲罐的两倍b 与甲罐的相等c 甲罐的一半d 几乎为零 4 在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中 某物质浓度随时间变化的示意图如右 该物质是 解析 1 纤维素酶和果胶酶具有专一性 能分解细胞壁中的纤维素和果胶 破坏细胞壁 以提高出汁率 酒精发酵罐顶上弯管中加水是为了防止空气进入 发酵一段时间后 发酵罐内液面不再有气泡产生 说明发酵基本完毕 2 在制备杨梅醋过程中 醋酸发酵罐中填充的木材刨花要经过灭菌 然后加入含有醋酸菌的培养液 使该菌附着在刨花上 通过调节杨梅酒进入乙罐的流速来调节杨梅醋的ph 3 比较乙醇和醋酸的生成反应式即可得出答案 4 结合杨梅酒和杨梅醋的发酵全过程 分析图示曲线 先上升 后下降 可知 该物质应为酒精 答案 1 果胶防止空气进入气泡冒出 2 灭菌醋酸附着流速 3 d 4 酒精 腐乳的制作 1 民间传统生产腐乳的方法主要是 利用 等对豆腐进行发酵而制得 2 工业上批量生产腐乳的主要步骤 等 3 不同类型的腐乳的制作与使用的 有关 例如 在调料中 添加 的 称为醉方 白腐乳 添加 的 称为红方 红腐乳 调料的 称为青方 臭腐乳 运用发酵技术制作豆腐乳和泡菜 1 自然发酵 毛霉 接种孢子 培养与 晾花 压坯与装坛 调料 红曲 不添加 黄酒 4 腐乳的实验室制作 实验室制作腐乳的主要步骤 制作 装入容器 定时观察 生长状况 配制 菌种及其生长条件 菌种为 生长最适温度为 左右 制作原理 在发酵中毛霉分泌 酶 酶 酶等复杂酶系 与腌制腐乳坯调料中的微生物 作用 使腐乳坯中的蛋白质缓慢水解 生成多种 和各种 等 形成鲜 香等腐乳所特有的风味 腐乳坯 毛霉 腐乳浸液 毛霉 16 蛋白 淀粉 谷氨酰胺 协同 氨基酸 有机酸 泡菜的制作 1 乳酸细菌 能够利用糖类发酵产生 的细菌通称为乳酸细菌 乳酸细菌只有在 条件下才能进行乳酸发酵 2 泡菜制作过程 菌种来源 来自 所携带的乳酸菌 2 厌氧 乳酸 蔬菜 维生素 乳酸 制作流程制作泡菜的主要步骤是 准备容器并配制 制作泡菜 用于腐乳和泡菜制作的菌种在结构上最主要的区别是什么 你能利用所学的生物学知识 解释豆腐长白毛是怎么一回事吗 提示用于腐乳制作的菌种主要为毛霉 用于泡菜制作的菌种为乳酸菌 二者在结构上的最主要区别在于前者为真菌 有以核膜为界限的细胞核 后者为细菌 没有以核膜为界限的细胞核 只有拟核 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 在豆腐中还有匍匐菌丝 思维激活2 泡菜液 加工蔬 菜 腐乳的制作 1 制作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成甘油和脂肪酸 在多种微生物的协同作用下 普通豆腐转变成为我们爱吃的腐乳 2 制作腐乳的方法步骤实验流程 1 具体操作 毛霉的生长 豆腐块在适宜温度 15 18 和湿度条件下 很容易在表面长出毛霉 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 越接近瓶口盐量越大 配制腐乳浸液 用酒及各种香辛料配制腐乳浸液 配方不同 风味色泽不同 密封腌制 将用盐腌制好的豆腐块迅速小心地装入洗刷干净并用沸水消毒的玻璃瓶中 并整齐摆放 然后加入腐乳浸液 3 制作过程中的注意事项 注意盐的用量 以豆腐块与盐的质量比为5 1最合适 豆腐块分层放置 分层加盐 瓶口表层的盐要铺厚一些 盐浓度低 不足以抑制微生物生长 浓度过高 影响口味及品质 表层要厚铺盐是为防止杂菌从瓶口进入 控制酒精含量 酒精含量过高 对蛋白酶的抑制作用大 使腐乳成熟期延长 酒精含量过低 蛋白酶的活性高 加快蛋白质水解 杂菌生长快 豆腐易腐败 防止杂菌污染 所用器械要用沸水消毒或高压灭菌 加入腐乳浸液和辅料后 将瓶口用酒精灯加热灭菌后再密封 控制适宜温度 毛霉的最适生长温度为16 左右 保持其适宜温度 可缩短发酵时间 泡菜的制作 1 泡菜制作的原理乳酸菌是厌氧细菌 无氧条件下能将葡萄糖分解为乳酸 反应式 2 2 制作泡菜的步骤 准备容器并配制泡菜液a 制作泡菜液的关键 配制调料 b 调料的分类 佐料和香料 c 佐料包括 白酒 料酒和干红辣椒等 d 白酒 料酒的作用 辅助盐分渗透 保持蔬菜嫩脆 杀菌等作用 e 香料的种类 八角 花椒 胡椒等 f 香料的作用 具有增香 除异味等功效 加工蔬菜将洗净的蔬菜加工成条状 片状或块状 沥干或晾干待用 制作泡菜装瓶后 注入制备好的泡菜液至刚好浸没 密封容器 置于阴凉处自然发酵7 10d 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 特别提醒乳酸菌是严格的厌氧型微生物 故泡菜坛的气密性对泡菜制作至关重要 选择气密性好的泡菜坛 并用水封闭坛口使坛内与坛外空气隔绝 这是最简易的造成无氧环境的方法 如此坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵 如不封闭 则会有许多需氧菌生长 蔬菜会腐烂 人们利用某些微生物制作食品时 需要分析微生物的特点 控制微生物的发酵条件 下列各项内容都正确的是 巩固2 解析果酒的制作过程中要利用酵母菌进行发酵 在发酵过程中前期需氧 后期不需要 腐乳制作过程中先接种毛霉后加盐腌制 泡菜的制作利用的是乳酸菌发酵 答案b 生物技术在食品加工中的应用十分广泛 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 请据图分析回答下面的问题 例1 示例一果酒和果醋的制作 1 如果将该装置改为酒精的发酵装置 则温度应该控制在 果酒制果醋的反应式为 缺少糖源时 醋酸菌将 变为 再变为醋酸 2 果汁发酵后是否有酒精产生 可以用 来检验 在 条件下 该物质与酒精反应呈现 色 3 请指出用该发酵装置的一个缺点 4 下列评价果酒和果醋制作是否成功的方法中 不合理的是 a 通过观察相关微生物的存在或数量变化进行鉴定b 通过向果酒发酵液中加入重铬酸钾试剂进行鉴定c 通过检测果醋发酵前后发酵液的ph变化进行鉴定d 通过检测果酒发酵前后发酵液的温度变化进行鉴定 思维导图 深度剖析酒精发酵的温度一般是18 25 缺少糖源时 醋酸菌将乙醇变为乙醛 再将乙醛变为醋酸 酒精能使酸性重铬酸钾变成灰绿色 酒精发酵会产生二氧化碳 图示应加放气装置 果酒和果醋制作是否成功可以通过分别观察酵母菌 醋酸菌数量的变化来鉴定 酸性重铬酸钾遇到酒精会变成灰绿色 故可用重铬酸钾试剂来检查果酒的发酵情况 在果醋发酵过程中由于不断产生醋酸 故在一定的时间范围内 发酵液的ph不断下降 因此可根据发酵液的ph变化来鉴定 只要发酵液中存在活的细胞生物 无论是酵母菌 醋酸菌还是污染的杂菌都进行细胞呼吸 分解有机物释放热量 使发酵液的温度发生变化 因此果酒发酵前后的温度变化不能确定是否是酵母菌导致的 拓展延伸用重铬酸钾检测酒精根据对照实验的原则 在单一变量的前提下 用重铬酸钾检测发酵液中生成酒精的方法如下 对照组试管中加入2ml白酒 实验组分别加入2ml发酵前和发酵后的果汁 再分别向三支试管中加入物质的量浓度为3mol l的h2so4溶液3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 制果醋时要适时通过充气口进行充气是因为 a 醋酸菌是好氧菌 将酒精变成醋酸时需要氧气的参与b 酵母菌进行酒精发酵时需要o2c 通气 防止发酵液霉变d 防止发酵时产生的co2气体过多而引起发酵瓶的爆裂解析本题考查醋酸菌的特性 醋酸菌是好氧菌 发酵需要氧气的参与 酵母菌是兼性厌氧菌 有氧时大量繁殖 无氧时发酵产生酒精 答案a 变式拓展1 在制作腐乳时 加卤汤密封腌制过程中 对腐乳风味和质量无影响的因素是 a 酒的种类和用量b 周围环境中的湿度c 香辛料的组成和用量d 腌制的温度和时间思维导图 例2 示例二腐乳的制作 深度剖析因为密封腌制故周围环境的湿度对腐乳风味和质量无影响 酒的种类和用量 香辛料的组成和用量 腌制的温度和时间都会影响腐乳的风味和质量 答案b 某同学在制作腐乳的过程中 发现豆腐腐败变质 下列不属于其原因的是 a 用盐腌制时 加盐量太少b 用来腌制腐乳的玻璃瓶 没有用沸水消毒c 制作卤汤时 料酒加的量较多d 装瓶后 没有将瓶口密封解析本题考查影响腐乳品质的因素 豆腐腐败变质是杂菌繁殖造成的 用来腌制腐乳的玻璃瓶 没有用沸水消毒 装瓶后 没有将瓶口密封 用盐腌制时 加盐量太少或制作卤汤时加料酒量太少都会致使杂菌大量繁殖 相反 如果料酒加入过多 不会致使杂菌大量繁殖 答案c 变式拓展2 下列有关泡菜发酵过程的叙述 正确的是 a 发酵时间越长 亚硝酸盐的含量越高b 发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用c 发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶d 发酵过程中要经常补充水槽中的水思维导图 例3 示例三泡菜的制作 深度剖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发酵作用 还有酵母菌的发酵作用 酵母菌还可改善产品风味 发酵中的乳酸菌不分解蛋白质和果胶 发酵过程中要经常补充水槽中的水 以保持坛内无氧状态 答案d 制作泡菜时 所用的菜坛子必须密封 其原因是 a 防止水分的蒸发b 防止菜叶萎蔫c 乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制d 防止产生的乳酸挥发解析泡菜制作是利用乳酸菌的发酵作用而进行的 而乳酸菌是厌氧菌 所以要密封菜坛子 以避免氧对其发酵作用的抑制 答案c 变式拓展3 多选 小李尝试制作果酒 他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行实验 见右图 恰当的做法是 a 加入适量的酵母菌b 一直打开阀b通气c 一直关紧阀a 偶尔打开阀b几秒钟d 把发酵装置放到4 冰箱中进行实验 1 解析若一直打开阀b通气 酵母菌就只进行有氧呼吸 则不会产生酒精 若把装置放到4 冰箱中 温度过低会导致呼吸作用有关酶的活性降低 则无氧呼吸产生酒精的效率会极低 酵母菌无氧呼吸会产生co2 偶尔打开阀b可排出co2 答案ac 如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程 下列叙述正确的是 2 a 过程 和 都只能发生在缺氧条件下b 过程 和 都发生在酵母细胞的线粒体中c 过程 和 都需要氧气的参与d 过程 所需的最适温度基本相同解析过程 为呼吸作用的第一阶段 发生在细胞质基质中 在有o2和无o2条件下都可进行 过程在无o2条件下进行 过程在酵母细胞的线粒体中进行 需要氧气参与 过程需要氧气参与最后生成醋酸 过程 的最适温度是30 35 葡萄酒的制作过程的最适温度为18 25 答案c 江苏高考 下列关于腐乳制作的描述中 错误的是 a 在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与b 含水量大于85 的豆腐利于保持湿度 适宜制作腐乳c 加盐和加酒都能抑制微生物的生长d 密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染 3 解析 腐乳的制作 毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解 参与腐乳的制作盐和酒能抑制微生物的生长火焰灼烧瓶口可防止瓶口被杂菌污染制作腐乳的豆腐含