专题1-传统发酵技术的应用.ppt

生物选修一 生物技术实践 专题1传统发酵技术的应用 课题1果酒和果醋的制作 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 发馒头 面包制作 酒精制造 生产药用酵母片 生产维生素 生产抗菌素等 酵母菌 一 果酒制作1 发酵菌种 酵母菌 1 分类地位 单细胞真核生物 真菌 2 代谢类型 异养兼性厌氧型 3 发酵条件 温度 是酵母菌和的重要条件 酵母菌生长繁殖的最适温度为左右 酒精发酵时将温度严格控制在 氧气 前期需O2 后期 理由是 PH 呈 5 0 6 0 生长发酵 20 18 25 不需O2 先有氧呼吸大量繁殖 后无氧条件酒精发酵 酸性 在 的发酵液中 酵母菌能大量生长繁殖 而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制 故在利用酵母菌自制葡萄酒的过程中 不需要进行灭菌 2 制作原理 用反应式表示 1 2 缺氧呈酸性 你知道吗 1 一般情况下 葡萄酒呈红色的原因 在发酵的过程中 随着酒精度的提高 红葡萄皮的色素也进入发酵液 使葡萄酒呈红色 2 葡萄酒分成干红 干白等种类的依据是什么 1 根据葡萄酒的颜色分成白葡萄酒 红葡萄酒和桃红葡萄酒三种 白葡萄酒 用白葡萄酿造 皮汁分离发酵 红葡萄酒 用红葡萄酿造 皮汁混合发酵 桃红葡萄酒 颜色介于白葡萄酒和红葡萄酒之间 皮的发酵时间短 2 根据葡萄酒的含糖量分成干 半干 半甜 甜四种 干葡萄酒 含糖量低于4克 升 半干葡萄酒 含糖量介于4克 12克 升之间 半甜葡萄酒 含糖量介于12克 50克 升之间 甜葡萄酒 含糖量高于50克 升 二 果醋制作 1 菌种 醋酸菌 1 分类地位 单细胞原核生物 2 代谢类型 异养需氧型 3 发酵条件 温度 醋酸菌的最适生长温度为 醋酸发酵时将温度严格控制在此范围内 30 35 氧气 醋酸菌是好氧细菌 要供应充足 要不断通入氧气 PH 呈 酸性 2 原理 用反应式表示 1 氧气 糖源都 醋酸菌将葡萄汁中的分解成 糖制醋 充足 糖 醋酸 乙醇 醋酸 C6H12O6 3CH3COOH 酶 2 氧气充足 糖源不足 醋酸菌将 乙醛 酒变醋 2C2H5OH O2 2CH3CHO 2H2O 酶 2CH3CHO O2 2CH3COOH 酶 三 果酒和果醋实验流程示意图 挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵 果酒 果醋 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接 其目的是防止空气中微生物的污染 其作用类似巴斯德的鹅颈瓶 排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的 出料口是用来取样的 充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的 简述果酒 果醋制作的基本过程 对发酵瓶 纱布 榨汁器等用具进行清洗并消毒 取葡萄500g 用清水冲洗葡萄1 2次除去污物 注意冲洗次数不宜太多 去除枝梗和腐烂的叶子 榨汁后装入发酵瓶 将发酵瓶置于适宜的温度 18 25 下发酵 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 取果酒的上清液 加入醋酸菌 然后移至30 35 条件下发酵 适时充气以制备葡萄醋 简易装置2 4天排气一次 拧松瓶盖 课题2腐乳的制作 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 明 李晔的 蓬栊夜话 亦云 黟 移 县人喜于夏秋间醢腐 令变色生毛随拭之 俟稍干 腐乳酿造微生物 千百年来 腐乳一直受到人们的喜爱 这是因为经过微生物的发酵 豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸 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 毛霉 结构 生殖方式 代谢类型 丝状真菌 有直立菌丝和匍匐菌丝 孢子生殖 异养需氧型 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 脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸 与醇类作用生成酯 形成细腻 鲜香等豆腐乳特色 适宜生存温度 制作腐乳的原理 15 18 主要分布 土壤 水果 蔬菜 谷物等 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 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 思考 二实验设计 让豆腐长出毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制 注意 温度控制15 18 豆腐的水分控制在70 左右 析出豆腐中水分 并抑制微生物生长避免豆腐腐败变质 抑制微生物的生长并使腐乳有香味 酒 香辛料 封瓶时瓶口通过酒精灯火焰防止瓶口污染 1 我们平常吃的豆腐 哪种适合用来做腐乳 水分过多会如何 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 2 为什么发酵的温度为15 18 思考 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 5 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 3 在接近瓶口处多加盐的原因是什么 答 接近瓶口处更容易被杂菌污染 4 卤汤中的哪些成分具有防腐杀菌作用 答 酒精和香辛料 红方 白方 青方 配方不同 口味不同 结果分析与评价 1用盐量对腐乳制作有哪些影响 等 2发酵温度对腐乳制作有什么影响 3发酵时间对腐乳制作有什么影响 时间过短 时间过长 杀菌脱水调节口味 影响毛霉的生长和酶的作用 影响发酵进程和品质 发酵不充分 不易成形 影响口味 思考讨论 你喜爱吃泡菜食品吗 你吃过哪些 泡菜中的亚硝酸盐对身体有何影响 课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量 泡菜是一种以发酵加工制成的浸制品 为泡酸菜类的一种 泡菜制作容易 成本低廉 营养卫生 风味可口 利于贮存 在我国四川 东北 湖南 湖北 河南 广东 广西等地民间均有自制泡菜的习惯 目前较受欢迎的是川味和韩味泡菜 在许多风味餐馆里 都有其踪影 它鲜嫩清脆 可以增进食欲 帮助消化与吸收 如果自己在家也做一些这样的泡菜 做为每天饭前小菜 或以它配菜 烹成各种菜肴 不失为一件美事 但是泡菜含亚硝酸盐具致癌作用危害身体健康 所以不宜多吃 1 泡菜制作 1 乳酸菌 乳酸杆菌 种类 常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌 原核生物 分布 空气 土壤 植物体表 人或动物肠道代谢类型及产物 发酵原理 代谢类型 异养厌氧型细菌 2 亚硝酸盐蔬菜性质 在食品生产中的作用 分布在蔬菜 咸菜和豆粉中的含量如何 我国食品卫生标准规定的亚硝酸盐含量标准 亚硝酸盐 包括亚硝酸钾和亚硝酸钠 为白色粉末 易溶于水 当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0 3 0 5g时 会引起中毒 达3g时会引起死亡 豆粉中的平均含量可以达到10毫克 千克 而咸菜中的平均含量也在7毫克 千克以上 蔬菜中平均含量为4毫克 千克 泡菜优点 制作容易 成本低廉 营养卫生 利于贮存 风味可口 鲜嫩清脆 增进食欲 容易消化 膳食中的绝大多数亚硝酸盐在人体内以 过客 的形式随尿排出 只有在特定的条件下 适宜的PH 温度和一定的微生物作用 才会转变成致癌物 亚硝胺 大量动物实验表明 亚硝胺具有致癌作用 同时对动物具有致畸和致突变作用 研究表明 人类的某些癌症可能与亚硝胺有关 请阅读课本P10讨论下列问题 制作泡菜的流程 需要的原料 泡菜坛应具备的条件 如何检测泡菜坛是否合格 使用不合格泡菜坛有什么后果 盐水应该按什么比例配制才较好 为什么要将盐水煮沸后又冷却 加盐有何作用 哪些因素会导致泡菜腌制过程中的亚硝酸盐含量 测定原理及其步骤 2 添加的调味品 如花椒 八角等 3 白酒 4 食盐和糖 1 各种蔬菜均可 一般用白菜 洋白菜 黄瓜 柿子椒 胡萝卜 白萝卜等 原料 观型体 以火候老 釉质好 无裂纹 无砂眼 形体美观的为佳 看内壁 将坛压在水内 看内壁 以无砂眼 无裂纹 无渗水现象的为佳 听声音 用手击坛 听其声 钢音的质量则好 空响 砂响 音破的质次 腌制条件腌制过程中 要注意控制腌制的时间 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 亚硝酸盐含量增加 一般在腌制10天后 亚硝酸盐的含量开始下降 结球甘蓝 简称甘蓝 别名洋白菜 圆白菜 包心菜 莲花白菜等 在上海地区又叫卷心菜 步骤 1 各种菜洗净并切成3 4cm长的小块 2 将泡菜坛洗净 并用热水洗坛内壁两次 3 将各种蔬菜 盐水 糖及调味品放入坛 混合均匀 如果希望发酵快些 可将蔬菜在开水中浸1分钟后入坛 再加上一些白酒 4 将坛口用水封好 防止外界空气进入 5 泡菜发酵 准备白菜 萝卜 葱 辣椒 蒜等材料 切好萝卜 葱 蒜泥 辣椒末等 准备往白菜芯里放 白菜切成两半后 放在盐里 水盐比 一夜 第二天 用流动的水清洗 再甩干水分 用外层的白菜叶子包好里面的 放上一周 往盐腌过的白菜里添加第2项的材料 要均匀涂抹 原料加工 修整 洗涤 晾晒 切分成条状或片状 加调味料装坛 加盐 盐水冷却 泡菜盐水 发酵 成品 测亚硝酸盐含量 制作泡菜实验操作过程 如果加入一些已经腌制过的泡菜汁更好 这相当于接种已经扩增的发酵菌 可减少腌制时间 1 加入白酒有什么作用 白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长 它也是一种调味剂 可增加醇香感 思考 2 用水封闭坛口起什么作用 不封闭有什么结果 水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用 空气中21 是氧气 这是最简易的造成无氧环境的方法 这样 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 3 为什么泡菜坛内有时会长一层白膜 这层白膜是怎么形成的 形成白膜是由于产膜酵母的繁殖 酵母菌是兼性厌氧微生物 泡菜发酵液营养丰富 其表面氧气含量也很丰富 适合酵母菌的繁殖 4 为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜 不吃存放时间过长 变质的蔬菜 有些蔬菜 如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐 当这些蔬菜放置过久时发生变质 发黄 腐烂 或者煮熟后存放太久时 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 酵母菌 真菌 兼性厌氧 醋酸菌 细菌 好氧菌 毛霉 真菌 兼性厌氧 乳酸菌 细菌 厌氧菌 酵母菌的无氧呼吸产生酒精 20 无氧 重铬酸钾与其反应呈灰绿色 醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸 30 35 通入氧气 品尝 pH试纸检测 毛霉产生蛋白酶和脂肪酶 15 18 接种 酒精含量控制在12 左