高中生物 专题一 传统发酵技术的应用课件 新人教版选修1.ppt

果酒和果醋的制作 专题一传统发酵技术的应用 葡萄美酒夜光杯欲饮琵琶马上催君若问酒何处来 此功当属酵母菌 果酒 用水果本身的糖分被酵母菌发酵成为酒精的酒 含有水果的风味与酒精 因此民间的家庭时常会自酿一些水果酒来饮用 如李子酒 葡萄酒等等 因为这些水果表皮会有一些野生的酵母 加上一些蔗糖 因此不需要额外添加酵母也能有一些发酵作用 但民间传统做酒的方法往往旷日费时 也容易被污染 所以外加一些活性酵母是快速酿造水果酒的理想方法 什么叫发酵 发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程 包括有氧发酵 如醋酸发酵 谷氨酸发酵 和无氧发酵 如酒精发酵 所以 发酵 无氧呼吸 应用 酿酒 蒸馒头 果酒制作原理 酵母菌 真菌 繁殖方式主要为无性生殖 但多以出芽方式进行 在固体培养基上形成的菌落 其表面光滑 湿润 大多呈乳白色 也有少数呈红色 黑色 分布在含糖较高的偏酸环境中 4 0 5 8为最适ph值 在最低ph 2 5 最高ph 8 0时尚能生存 但生长极其缓慢而且容易死亡 果醋制作的原理 醋酸菌 原核细胞 不形成芽孢 以分裂方式繁殖 异养好氧型 白膜 浮在液体表面 1 制作果酒 果醋的实验流程图 二 果酒和果醋的制作实验 1 对发酵瓶 纱布 榨汁器等用具进行清洗 70 酒精 并消毒 其中榨汁机要晾干 防止污染发酵液2 取葡萄500g 用清水冲洗 先 葡萄1 2次除去污物 冲洗次数不宜太多 去除枝梗 后 榨汁 避免将果核压破 装入发酵瓶 一般先冲洗再去梗 以避免感染 过度冲洗防止洗去葡萄皮上的野酵母菌 2 实验操作 3 将发酵瓶置于适宜的温度 18 25 下发酵 发酵液装瓶保持1 3的剩余空间利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成优势种群 防止由于产生co2导致发酵液的溢出 4 简易装置2 4天排气一次 拧松瓶盖 酒精发酵过程中产生co2 瓶盖拧松放出co2 此后再将瓶盖拧紧 目的是防止进入o2 继续进行酒精发酵 5 10天后 取样检验 酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色 注意酒精含量达到一定程度不变 高浓度酒精会抑制微生物的生长和发酵 酒精含量会先增后减 课题延伸 用重铬酸钾检测是否有酒精 原理 橙红色 灰绿色 重铬酸钾 重铬酸钾与酒精反应 实验 发酵液 对照组 实验组 h2so4 h2so4 重铬酸钾 重铬酸钾 酒精 6 取果酒的上清液 加入醋酸菌或醋曲 将瓶盖打开 盖上一层纱布 原因是制造有氧条件 进行醋酸发酵 然后移至30 35 条件下发酵 适时充气以制备葡萄醋 c2h5oh o2ch3cooh h2o 分析此发酵装置不足之处 易被杂菌污染 果酒 果醋的发酵装置 改进 出料口 排气口 充气口 排出co2 便于取样检查和放出发酵液 胶管长而弯曲的作用 防止空气中杂菌感染不需要拧松瓶盖放气 制酒时关闭 制醋时打开 结果分析与评价 酒味 有气泡和泡沫 实验结束 不再产生气泡注意 酒精发酵 当酒精含量达12 16 发酵停止 原因 酒精对酵母菌有毒害作用 营养不足 产物积累 使ph改变 果醋的制作结果分析果醋的制作是否成功的鉴定方法是 观察菌膜 白膜 浮在液体表面 的形成 嗅味 酸味 和品尝 首先 比较发酵前后的ph值 其次 显微镜观察 最后 数量 早在公元5世纪的北魏古籍中 就有关于腐乳生产工艺的记载 于豆腐加盐成熟后为腐乳 腐乳的制作 千百年来 腐乳一直受到人们的喜爱 这是因为其味道鲜美 易于消化吸收 而腐乳本身又便于保存 我国各地气候不同 人民生活习惯不同 生产配料不同及制成的形状不一 腐乳品种多样 如红豆腐乳 糟腐乳 醉方 玫瑰红腐乳 辣腐乳 臭腐乳 麻辣腐乳等 品种虽多 但酿造原理相同 腐乳酿造微生物 腐乳制作的原理 参与腐乳制作的主要微生物 主要作用 青霉 曲霉 酵母 毛霉 霉菌 有营养菌丝 匍匐菌丝 为生物提供营养 一般在食物内 有气生菌丝 直立菌丝 产生孢子 进行繁殖 关于毛霉 1 毛霉是一种丝状真菌 白色菌丝 毛 繁殖方式为孢子生殖 新陈代谢类型为异养需氧型 2 毛霉在腐乳制作中的作用 在豆腐的发酵过程中 毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐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 在多种微生物的协同作用下 普通的豆腐转变成我们爱吃的腐乳 发酵的温度为15 18 充足氧气 保持一定湿度 腐乳酿造选择优良菌种的条件 1 不产生毒素 菌丝壁细软 棉絮状 色白或淡黄 2 生长繁殖快速 且抗杂菌力强 3 生产的温度范围大 不受季节限制 4 有蛋白酶 脂肪酶 肽酶及有益于腐乳质量的酶系 5 使产品质地细腻柔糯 气味正常良好 腐乳酿造微生物 酿造腐乳的主要工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵 前期发酵过程中 毛霉在豆腐 毛坯 上生长 毛霉生长大约5天后使白坯变成毛坯 豆腐表面被一层菌膜包住 形成腐乳的 体 同时毛霉分解以蛋白质为主的蛋白酶 将豆腐所含有的蛋白质分解为各种氨基酸 让豆腐长出毛 皮 霉 腐乳上 皮 是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝 匍匐菌丝 它能形成腐乳的 体 在后期发酵过程中 酶 前期微生物产生 与微生物协同作用 通过研制并配入各种辅料 红曲 面曲 酒酿 是蛋白酶作用缓慢 促进其他生化作用 生成腐乳的香气 影响腐乳品质的主要因素 菌种和杂菌 菌种是生产发酵的关键 如果菌种退化则表现出生化功能的变化 如水解速率 代谢产物等都会发生变化 从而影响品质 如有杂菌污染则直接影响产品的色 香 味 温度 温度影响菌丝的生长和代谢 如温度过低 则菌丝生长缓慢 不能进入豆腐块的深层 温度高 菌丝易老化和死亡 影响品质 温度还影响生化反应速度 发酵时间发酵时间影响生化反应度及生化产物的量 调味品加入的各种酒类 糖类等辅料的多少也对口感有重要影响 1 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 答 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 气生菌丝 繁殖 在豆腐中还有匍匐菌丝 营养菌丝 在食物内 2 王致和为什么要撒许多盐 将长毛的豆腐腌起来 答 盐能防止杂菌污染 避免豆腐腐败 3 我们平常吃的豆腐 哪种适合用来做腐乳 答 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 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 答 皮 是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝 匍匐菌丝 它能形成腐乳的 体 使腐乳成形 皮 对人体无害 5 为什么发酵的温度为15 18 此温度不适于细菌 酵母菌和曲霉的生长 而适于毛霉慢慢生长 2 王致和为什么要撒许多盐 将长毛的豆腐腌起来 答 盐能防止杂菌污染 避免豆腐腐败 3 我们平常吃的豆腐 哪种适合用来做腐乳 答 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 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 答 皮 是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝 匍匐菌丝 它能形成腐乳的 体 使腐乳成形 皮 对人体无害 5 为什么发酵的温度为15 18 此温度不适于细菌 酵母菌和曲霉的生长 而适于毛霉慢慢生长 6 市售腐乳有时口感不好 豆腐较硬 你认为是什么原因造成的 豆腐块的含水量不当 它影响毛霉菌丝的深入程度 发酵时间短 蛋白质未完全水解 在加盐后豆腐脱水 蛋白质变性 于是变硬 菌种不纯 菌种变异 菌种老化都会影响产品口感 调味品加入量不足等 一 乳酸菌发酵 乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称 属于原核生物 乳酸菌对抗生素敏感 牛奶中如果有抗生素 则会杀死或者乳酸菌生长 含抗生素的牛奶不难发酵成酸奶 乳酸菌种类多 分布广 常见乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌 用于制酸奶 乳酸链球菌 球状 乳酸杆菌 杆状 二 亚硝酸盐 自然界中 亚硝酸盐分布广泛 蔬菜 咸菜 豆粉中均含有 白色粉末 外观与食盐相似 有咸味 易溶于水 可作食品添加剂 一般不会危害人体健康 但是 当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0 3 0 5g时 会引起中毒 亚硝酸盐为强氧化剂 能够把血液中携带氧的低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白 从而导致缺氧性中毒症状 当摄入总量达到3g时 会引起死亡 膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出 只有在特定的条件下才会转变成致癌物 亚硝胺 亚硝胺对动物还具有致畸和致突变作用 亚硝酸盐本身不是致癌物质 亚硝酸盐在ph 3 温度适宜和一定微生物的作用下转变成致癌物质亚硝胺 因此 霉变的食品亚硝胺可增至数十倍至数百倍 我国卫生标准规定 亚硝酸盐的残留量在肉制品中不得超过30mg kg 酱菜中不超过20mg kg 而婴儿奶粉中不得超过2mg kg 三 泡菜的制作 蔬菜处理 将鲜菜修整 洗涤 阳光下晾晒 到菜表皮萎焉时收下 切分成条状或片状 配置盐水 清水与盐按4 1的比例配制好后煮沸冷却盐的作用 调味 抑制微生物生长煮沸的目的 杀菌 除氧气冷却是为了不影响乳酸菌的生命活动 装坛发酵将泡菜坛洗净 并用热水洗坛内壁两次 将经过处理的蔬菜混合均匀 装入泡菜坛内 装至半坛时放入蒜瓣 生姜及其他香辛料 继续装至八成满 再徐徐注入配好的盐水 使盐水没过全部菜料 盖好坛盖 向坛盖边缘的水槽中注满水 水封 并注意发酵过程中补充水 坛沿注满水是为了保证坛内乳酸菌的发酵所需的无氧环境 腌制条件 温度不能过高食盐含量不能过低腌制时间不能过短细菌污染大量繁殖后 亚硝酸盐含量增加 腌制过程中 亚硝酸盐含量先增多 后减少 10天 发酵前期 蔬菜刚入坛时 蔬菜表面带入的微生物 主要是以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃 它们产生较多的乳酸 酒精 醋酸和二氧化碳等 二氧化碳以气泡从水槽内放出 逐渐使坛内形成嫌气状态 发酵产物中除乳酸外 还有其他 如乙醇 co2等称异型乳酸发酵 特点 还有一点点氧气 微生物 大肠杆菌 酵母菌 发酵 产生代谢产物 二氧化碳排出 形成无氧环境 为后面乳酸菌发酵提供条件 乳酸含量逐渐增加 抑制微生物生长繁殖 发酵中期 由于前期乳酸的积累 ph下降 嫌气状态的形成 乳酸杆菌进行活跃的同型乳酸发酵 乳酸的积累量可达到0 6 0 8 乳酸积累ph达3 5 3 8 大肠杆菌 酵母菌 霉菌等的活动受到抑制 这一期为完全成熟阶段 泡菜有酸味且清香品质最好 发酵产物中只有乳酸 称为同型乳酸发酵特点 乳酸菌逐渐占据优势 其他发酵微生物受到抑制 乳酸积累增多发酵后期 在此期间继续进行的是同型乳酸发酵 乳酸含量继续增加 可达1 0 以上 当乳酸积累达1 2 以上时 乳酸杆菌的活性受到抑制 发酵速度逐渐变缓甚至停止 此阶段泡菜酸度过高 风味不协调 特点 乳酸含量过高 抑制乳酸菌活动 乳酸菌减少 泡菜坛内有时会长一层白膜 这白膜是由于产膜酵母的繁殖 泡菜发酵的阶段 四 亚硝酸盐含量的测定测定亚硝酸盐含量的原理 比色法在盐酸酸化条件下 亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后 再与n 1 萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液 将经过反应显色后的泡菜待测样品与标准液比色 即可估算出样品中的亚硝酸盐含量 步骤 配置溶液配制标准液制备泡菜样品处理液比色 1 配置溶液对氨基苯磺酸溶液 4mg ml 溶于盐酸 避光保存n 1 萘基乙二胺盐酸盐溶液 2mg ml 避光保存亚硝酸钠溶液 5ug ml 提取剂 氯化镉 氯化钡氢氧化铝乳液氢氧化钠溶液 2 配制标准显色液用移液管吸取0 20ml 0 40ml 0 60ml 0 80ml 1 00ml 1 50ml亚硝酸钠溶液 相当于1ug 2ug 3ug 4ug 5ug和7 5ug亚硝酸钠 分别置于50ml比色管中 再取1支比色管作为空白对照 并分别加入2 0ml对氨基苯磺酸溶液 混匀