1、第1章 发 酵 工 程 第1节 传统发酵技术的应用 必备知识必备知识素养奠基素养奠基 一、发酵与传统发酵技术一、发酵与传统发酵技术 1.1.发酵发酵: :人们利用人们利用_,_,在适宜的条件下在适宜的条件下, ,将原料通过将原料通过_转化为转化为 人类所需要的产物。人类所需要的产物。 2.2.传统发酵食品传统发酵食品腐乳腐乳: : (1)(1)原料原料: :豆腐。豆腐。 (2)(2)参与发酵的微生物参与发酵的微生物:_:_、_和和_等等, ,起主要作用的是起主要作用的是_。 (3)(3)物质变化物质变化:_ _:_ _。 微生物微生物 微生物的代谢微生物的代谢 酵母酵母 曲霉曲霉 毛霉毛霉 毛
2、霉毛霉 蛋白质蛋白质 小分子的肽和氨基酸小分子的肽和氨基酸 【激疑激疑】毛霉是怎样将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸的毛霉是怎样将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸的? ? 提示提示: :毛霉产生的蛋白酶将蛋白质分解。毛霉产生的蛋白酶将蛋白质分解。 3.3.传统发酵技术传统发酵技术: : (1)(1)概念概念: :直接利用原材料中天然存在的直接利用原材料中天然存在的_,_,或利用前一次发酵保存下来的或利用前一次发酵保存下来的 面团、卤汁等发酵物中的面团、卤汁等发酵物中的_进行发酵、制作食品的技术。进行发酵、制作食品的技术。 (2)(2)特点特点: :以以_的固体发酵及半固体发酵为主的固体发酵及半固体
3、发酵为主, ,通常是通常是_或作坊式或作坊式 的。的。 4.4.下列食品是传统发酵食品的是下列食品是传统发酵食品的是_。 豆腐豆腐 腐乳腐乳 酱油酱油 香醋香醋 豆油豆油 泡菜泡菜 豆豉豆豉 馒头馒头 米酒米酒 豆浆豆浆 酸奶酸奶 米饭米饭 微生物微生物 微生物微生物 混合菌种混合菌种 家庭式家庭式 二、尝试制作传统发酵食品二、尝试制作传统发酵食品 ( (一一) )制作泡菜制作泡菜 1.1.菌种来源菌种来源: :植物体表面天然的植物体表面天然的_。 2.2.原理原理: :无氧的情况下无氧的情况下, ,乳酸菌将乳酸菌将_分解为分解为_。反应简式。反应简式:_ :_ _。 乳酸菌乳酸菌 葡萄糖葡萄
4、糖 乳酸乳酸 C C6 6H H12 12O O6 6 2C2C3 3H H6 6O O3 3( (乳酸乳酸)+)+能量能量 3.3.方法步骤方法步骤: : 制作流程制作流程 具体操作具体操作 配制盐水配制盐水 用清水和食盐配制质量百分比为用清水和食盐配制质量百分比为_的盐水的盐水, , _待用待用 原料加工原料加工 和装坛和装坛 将新鲜蔬菜洗净将新鲜蔬菜洗净, ,切块切块, ,晾干后装入泡菜坛内晾干后装入泡菜坛内, ,装至装至_ 时时, ,加入蒜瓣、生姜及其他加入蒜瓣、生姜及其他_,_,继续装至继续装至_ 加盐水加盐水 缓缓注入缓缓注入_,_,使盐水没过全部菜料使盐水没过全部菜料,_,_ 封
5、坛发酵封坛发酵 向坛盖边沿的水槽中向坛盖边沿的水槽中_,_,并注意并注意_,_, 室温发酵室温发酵 5%5%20%20% 煮沸冷却煮沸冷却 半坛半坛 香辛料香辛料 八成满八成满 冷却的盐水冷却的盐水 盖好坛盖盖好坛盖 注满水注满水 经常向水槽中补充水经常向水槽中补充水 4.4.结果分析与评价结果分析与评价: : 判一判判一判: :结合泡菜的制作原理和过程结合泡菜的制作原理和过程, ,判断下列实验分析的正误判断下列实验分析的正误: : (1)(1)用水密封泡菜坛可以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境。用水密封泡菜坛可以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境。 ( )( ) (2)(2)随着发酵时间的延长随着
6、发酵时间的延长, ,泡菜中乳酸含量逐渐增加泡菜中乳酸含量逐渐增加, ,所以泡菜腌制时间越长越所以泡菜腌制时间越长越 好。好。 ( )( ) 提示提示: :当乳酸含量为当乳酸含量为0.4%0.4%0.8%0.8%时时, ,泡菜的口味、品质最佳泡菜的口味、品质最佳, ,如果发酵时间过长如果发酵时间过长, , 乳酸含量过高乳酸含量过高, ,口味不佳口味不佳, ,还需考虑亚硝酸盐含量的问题。还需考虑亚硝酸盐含量的问题。 (3)(3)制作泡菜时配制的盐水可以直接使用。制作泡菜时配制的盐水可以直接使用。 ( )( ) 提示提示: :盐水应该煮沸冷却后再使用。盐水应该煮沸冷却后再使用。 (4)(4)蔬菜和香
7、辛料不能装满泡菜坛蔬菜和香辛料不能装满泡菜坛, ,只能装八成满。只能装八成满。 ( )( ) 【激疑激疑】蔬菜中含有较多的硝酸盐蔬菜中含有较多的硝酸盐, ,试从泡菜的制作过程分析亚硝酸盐产生的试从泡菜的制作过程分析亚硝酸盐产生的 原因。原因。 提示提示: :泡菜是新鲜蔬菜经过乳酸菌等微生物的发酵制作而成的泡菜是新鲜蔬菜经过乳酸菌等微生物的发酵制作而成的, ,蔬菜中的硝酸蔬菜中的硝酸 盐在某些微生物的作用下被还原成亚硝酸盐。盐在某些微生物的作用下被还原成亚硝酸盐。 ( (二二) )制作果酒和果醋制作果酒和果醋 1.1.菌种菌种: : (1)(1)制作果酒菌种制作果酒菌种: :新鲜水果果皮表面附着
8、的新鲜水果果皮表面附着的_。 (2)(2)制作果醋菌种制作果醋菌种:_:_。 野生酵母菌野生酵母菌 醋酸菌醋酸菌 2.2.原理和反应简式原理和反应简式: : 原理原理 反应简式反应简式 果酒果酒 制作制作 _充足充足, ,酵母菌进行有氧酵母菌进行有氧 呼吸呼吸, ,大量繁殖大量繁殖 C C6 6H H12 12O O6 6+6O +6O2 2+6H+6H2 2O 6COO 6CO2 2+ + 12H12H2 2O+O+能量能量 _条件条件, ,酵母菌进行无氧酵母菌进行无氧 呼吸呼吸, ,产生酒精产生酒精 C C6 6H H12 12O O6 6 2C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2C
9、O2 2+ +能量能量 果醋果醋 制作制作 _都充足时都充足时, ,醋酸醋酸 菌将糖分解成醋酸菌将糖分解成醋酸 C C6 6H H12 12O O6 6+2O +2O2 2 2CH2CH3 3COOH+2COCOOH+2CO2 2+ + 2H2H2 2O+O+能量能量 氧气充足氧气充足, ,缺少缺少_时时, ,醋酸醋酸 菌将乙醇转化为菌将乙醇转化为_ C C2 2H H5 5OH+OOH+O2 2 CHCH3 3COOH+HCOOH+H2 2O+O+能量能量 氧气氧气 无氧无氧 氧气、糖源氧气、糖源 糖源糖源 醋酸醋酸 3.3.方法步骤方法步骤: : 4.4.结果分析与评价结果分析与评价: :
10、 判一判判一判: :结合果酒和果醋的制作原理和过程结合果酒和果醋的制作原理和过程, ,判断下列实验分析的正误判断下列实验分析的正误: : (1)(1)在制作果酒过程中在制作果酒过程中, ,发酵液中有气泡产生发酵液中有气泡产生, ,因此发酵瓶需要排气。因此发酵瓶需要排气。( )( ) (2)(2)在制作果醋时在制作果醋时, ,发酵液变浑浊发酵液变浑浊, ,液面会形成白色菌膜。液面会形成白色菌膜。 ( )( ) (3)(3)在制作果酒过程中在制作果酒过程中, ,只有酵母菌进行发酵只有酵母菌进行发酵, ,没有其他微生物生长。没有其他微生物生长。( )( ) 提示提示: :葡萄皮上除酵母菌外葡萄皮上除
11、酵母菌外, ,还有其他杂菌还有其他杂菌, ,所以发酵过程中所以发酵过程中, ,有多种微生物参有多种微生物参 与。与。 (4)(4)在制作果醋的过程中在制作果醋的过程中, ,酵母菌的酒精发酵被抑制。酵母菌的酒精发酵被抑制。( )( ) (5)(5)在制作果醋的过程中在制作果醋的过程中, ,需将瓶盖打开为醋酸菌提供氧气需将瓶盖打开为醋酸菌提供氧气, ,盖上纱布以减少空盖上纱布以减少空 气中尘土等杂质的污染。气中尘土等杂质的污染。 ( )( ) 三、传统发酵食品的品质三、传统发酵食品的品质 1.1.由于菌种差异、杂菌情况不明和由于菌种差异、杂菌情况不明和_的控制缺乏标准等的控制缺乏标准等, ,会造成
12、发酵食会造成发酵食 品的品质不一。品的品质不一。 2.2.工业上大规模生产时工业上大规模生产时, ,通常会通过通常会通过_技术获得技术获得_,_,再将它们再将它们 _到物料中进行发酵。到物料中进行发酵。 发酵过程发酵过程 微生物培养微生物培养 单一菌种单一菌种 接种接种 关键能力关键能力素养形成素养形成 知识点一知识点一 泡菜的制作泡菜的制作 1.1.菌种菌种乳酸菌乳酸菌: : (1)(1)代谢类型代谢类型: :异养厌氧型异养厌氧型, ,有氧存在时有氧存在时, ,无氧呼吸会受到抑制。无氧呼吸会受到抑制。 (2)(2)结构特点结构特点: :无核膜包被的细胞核无核膜包被的细胞核, ,是原核生物。是
13、原核生物。 (3)(3)生殖方式生殖方式: :二分裂。二分裂。 (4)(4)种类种类: :种类很多种类很多, ,常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌。常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌。 2.2.制作泡菜的材料选择制作泡菜的材料选择: : (1)(1)泡菜坛要选择透气性差的容器泡菜坛要选择透气性差的容器, ,以创造无氧环境以创造无氧环境, ,有利于乳酸菌发酵有利于乳酸菌发酵, ,防止蔬防止蔬 菜腐烂。菜腐烂。 (2)(2)选择新鲜蔬菜选择新鲜蔬菜: :蔬菜中含有大量的硝酸盐蔬菜中含有大量的硝酸盐, ,若放置时间过长若放置时间过长, ,蔬菜中的硝酸盐蔬菜中的硝酸盐 易被还原成亚硝酸盐易被还原成亚硝酸盐, ,增
14、加泡菜中的亚硝酸盐含量。增加泡菜中的亚硝酸盐含量。 3.3.泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化分析泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化分析: : 时期时期 乳酸菌乳酸菌 乳酸乳酸 亚硝酸盐亚硝酸盐 初期初期 少少( (有氧气有氧气, ,乳乳 酸菌活动受抑酸菌活动受抑 制制) ) 少少 增加增加( (硝酸盐还原硝酸盐还原 菌的作用菌的作用) ) 中期中期 最多最多( (乳酸抑制乳酸抑制 其他菌活动其他菌活动) ) 增多增多,pH,pH下降下降 下降下降( (硝酸盐还原硝酸盐还原 菌受抑制菌受抑制, ,部分亚部分亚 硝酸盐被分解硝酸盐被分解) ) 续表续表 时期时期 乳酸菌乳
15、酸菌 乳酸乳酸 亚硝酸盐亚硝酸盐 后期后期 减少减少( (乳酸继续积乳酸继续积 累累,pH,pH继续下降继续下降, ,抑抑 制自身活动制自身活动) ) 继续增多继续增多,pH,pH继续下继续下 降降 下降至相对稳定下降至相对稳定( (硝酸硝酸 盐还原菌被完全抑制盐还原菌被完全抑制) ) 变变 化化 曲曲 线线 4.4.泡菜制作过程中四个注意问题泡菜制作过程中四个注意问题: : (1)(1)盐水的比例和使用方法盐水的比例和使用方法: : 盐水比例适中盐水比例适中: :食盐用量过高食盐用量过高, ,乳酸菌发酵受抑制乳酸菌发酵受抑制, ,泡菜风味差泡菜风味差; ;食盐用量过低食盐用量过低, , 会导
16、致杂菌大量繁殖会导致杂菌大量繁殖, ,泡菜腐败。泡菜腐败。 盐水要煮沸后冷却使用盐水要煮沸后冷却使用: :盐水煮沸有两大作用盐水煮沸有两大作用, ,一是除去水中的氧气一是除去水中的氧气, ,二是杀二是杀 灭盐水中的细菌。冷却后使用是防止入坛蔬菜表面带入的微生物被高温杀死。灭盐水中的细菌。冷却后使用是防止入坛蔬菜表面带入的微生物被高温杀死。 (2)(2)蔬菜装至八成满蔬菜装至八成满, ,不能装满泡菜坛不能装满泡菜坛: :蔬菜刚入坛时蔬菜刚入坛时, ,其表面带入的微生物其表面带入的微生物, ,进进 行发酵产生较多的行发酵产生较多的COCO2 2, ,蔬菜装至八成满蔬菜装至八成满, ,可以防止发酵液
17、溢出。可以防止发酵液溢出。 (3)(3)坛盖边沿的水槽中要注满水坛盖边沿的水槽中要注满水, ,并经常补充并经常补充, ,以保证乳酸菌发酵所需要的无氧以保证乳酸菌发酵所需要的无氧 环境。环境。 (4)(4)发酵温度和时间的控制发酵温度和时间的控制: :若温度过高若温度过高, ,则易滋生杂菌则易滋生杂菌; ;若温度过低若温度过低, ,则发酵时则发酵时 间延长。时间过短间延长。时间过短, ,会造成细菌大量繁殖会造成细菌大量繁殖, ,亚硝酸盐含量增加亚硝酸盐含量增加; ;泡菜的发酵时间泡菜的发酵时间 长长, ,亚硝酸盐含量低亚硝酸盐含量低, ,但是发酵时间过长但是发酵时间过长, ,乳酸含量过高乳酸含量
18、过高, ,口味不佳。口味不佳。 5.5.进一步探究进一步探究: :亚硝酸盐含量的测定亚硝酸盐含量的测定 (1)(1)原理原理: :在盐酸酸化条件下在盐酸酸化条件下, ,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后, ,与与N N- - 1 1- -萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。 (2)(2)方法方法: :比色法。将显色后的样品与标准显色液进行对比比色法。将显色后的样品与标准显色液进行对比, ,估算亚硝酸盐含量。估算亚硝酸盐含量。 (3)(3)过程过程: :配制溶液配制溶液制备标准显色液制备标准显色液制备样品处理液制备
19、样品处理液比色。比色。 【素养案例素养案例】 (2020(2020武汉高二联考武汉高二联考) )红酸汤是一种很有特色的火锅底料红酸汤是一种很有特色的火锅底料, ,制作流程如图所示。制作流程如图所示。 请分析回答以下问题请分析回答以下问题: : (1)(1)密封发酵时密封发酵时, ,常在坛中加入成品红酸汤常在坛中加入成品红酸汤, ,其目的是其目的是_。 乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行_的过程的过程, ,该过程发生在该过程发生在 乳酸菌细胞的乳酸菌细胞的_中。中。 (2)(2)装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是_, ,红酸汤红酸汤
20、 腌制过程的初期会有气泡冒出腌制过程的初期会有气泡冒出, ,但气泡的产生逐渐停止但气泡的产生逐渐停止, ,试分析原因是试分析原因是 _。 (3)(3)红酸汤有利于人体肠道内多种益生菌的生长。消化道炎症往往与益生菌群红酸汤有利于人体肠道内多种益生菌的生长。消化道炎症往往与益生菌群 减少、有害菌群增多有关。研究表明减少、有害菌群增多有关。研究表明, ,治疗消化道慢性炎症时治疗消化道慢性炎症时, ,不宜滥用抗生素不宜滥用抗生素, , 滥用抗生素的害处有滥用抗生素的害处有_。 (4)(4)亚硝酸盐的含量影响红酸汤的品质亚硝酸盐的含量影响红酸汤的品质, ,在发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素在发酵过程中影
21、响亚硝酸盐含量的因素 有有_。 【解题导引解题导引】解答本题的两个关键点是解答本题的两个关键点是: : (1)(1)制作泡菜的原理制作泡菜的原理: :乳酸发酵乳酸发酵( (无氧呼吸无氧呼吸) )。 (2)(2)泡菜的发酵过程泡菜的发酵过程: : 发酵初期乳酸菌数量少发酵初期乳酸菌数量少, ,其他微生物发酵产生二氧化碳。其他微生物发酵产生二氧化碳。 发酵中期发酵中期, ,无氧状态无氧状态, ,乳酸菌增加乳酸菌增加, ,乳酸不断积累乳酸不断积累, ,其他菌受抑制。其他菌受抑制。 发酵后期发酵后期, ,乳酸含量继续增加乳酸含量继续增加, ,乳酸菌受抑制或死亡乳酸菌受抑制或死亡, ,发酵速度变缓或停止
22、。发酵速度变缓或停止。 【解析解析】(1)(1)在坛中加入成品红酸汤的目的是增加乳酸菌含量在坛中加入成品红酸汤的目的是增加乳酸菌含量, ,乳酸发酵是利用乳酸发酵是利用 了乳酸菌的无氧呼吸了乳酸菌的无氧呼吸, ,该过程发生在乳酸菌的细胞质基质中。该过程发生在乳酸菌的细胞质基质中。(2)(2)装坛时坛口留装坛时坛口留 有一点空间而不装满的目的是防止西红柿发酵后液体膨胀外溢有一点空间而不装满的目的是防止西红柿发酵后液体膨胀外溢, ,红酸汤腌制过红酸汤腌制过 程的初期会有气泡冒出程的初期会有气泡冒出, ,但气泡的产生逐渐停止但气泡的产生逐渐停止, ,其原因是刚入坛时其原因是刚入坛时, ,西红柿表西红柿
23、表 面的杂菌呼吸产生二氧化碳面的杂菌呼吸产生二氧化碳, ,随着乳酸积累抑制了杂菌的生长随着乳酸积累抑制了杂菌的生长, ,乳酸菌产生乳酸乳酸菌产生乳酸 的过程不产生二氧化碳。的过程不产生二氧化碳。(3)(3)根据题意分析根据题意分析, ,人体肠道内有很多益生菌人体肠道内有很多益生菌, ,若使用若使用 抗生素会杀死肠道内多种益生菌抗生素会杀死肠道内多种益生菌, ,因此不宜滥用抗生素。因此不宜滥用抗生素。(4)(4)发酵过程中影响亚发酵过程中影响亚 硝酸盐含量的因素有温度高低、食盐用量、腌制时间、腌制方法等。硝酸盐含量的因素有温度高低、食盐用量、腌制时间、腌制方法等。 答案答案: :(1)(1)增加
24、乳酸菌含量增加乳酸菌含量( (以缩短制作时间以缩短制作时间) ) 无氧呼吸无氧呼吸 细胞质基质细胞质基质 (2)(2)防防 止西红柿发酵后液体膨胀外溢止西红柿发酵后液体膨胀外溢 刚入坛时刚入坛时, ,西红柿表面的杂菌呼吸产生二氧化西红柿表面的杂菌呼吸产生二氧化 碳碳, ,随着乳酸积累抑制了杂菌的生长随着乳酸积累抑制了杂菌的生长, ,乳酸菌产生乳酸的过程不产生二氧化碳乳酸菌产生乳酸的过程不产生二氧化碳 (3)(3)抗生素会杀死肠道内多种益生菌抗生素会杀死肠道内多种益生菌 (4)(4)温度、食盐用量、腌制时间、腌制方温度、食盐用量、腌制时间、腌制方 法等法等 【误区警示误区警示】泡菜制作的两个易错
25、点泡菜制作的两个易错点 (1)(1)误认为只有乳酸菌发酵误认为只有乳酸菌发酵: :前期主要是有氧发酵消耗氧气前期主要是有氧发酵消耗氧气, ,形成无氧环境形成无氧环境, ,后期后期 主要是乳酸发酵。主要是乳酸发酵。 (2)(2)误认为泡菜制作全过程都是无氧发酵误认为泡菜制作全过程都是无氧发酵, ,蔬菜装坛能装满蔬菜装坛能装满: :装八成满装八成满, ,防止早期防止早期 发酵产生的发酵产生的COCO2 2使发酵液溢出。使发酵液溢出。 【素养素养探究探究母题追问母题追问】 (1)(1)科学探究科学探究实验设计实验设计 结合题目中红酸汤的制作过程结合题目中红酸汤的制作过程, ,分析在制作泡菜时分析在制
26、作泡菜时, ,可以采取哪些措施营造“无可以采取哪些措施营造“无 氧环境”氧环境”? ? 提示提示: :选择的泡菜坛要密封性好选择的泡菜坛要密封性好; ;加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水, ,使盐使盐 水没过全部菜料水没过全部菜料; ;盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。 (2)(2)科学思维科学思维分析与推理分析与推理 酸奶是一种对人体健康有益的发酵食品酸奶是一种对人体健康有益的发酵食品, ,也是利用乳酸菌发酵制作的。制作酸也是利用乳酸菌发酵制作的。制作酸 奶时用的鲜奶原料不能含有抗生素奶时用的鲜奶原料不能含有抗生素, ,
27、试分析原因。试分析原因。 提示提示: :抗生素会抑制乳酸菌的生长抗生素会抑制乳酸菌的生长, ,使发酵受到抑制。使发酵受到抑制。 【素养素养迁移迁移】 家庭中制作泡菜的方法家庭中制作泡菜的方法: :新鲜的蔬菜经过整理、清洁后新鲜的蔬菜经过整理、清洁后, ,放入彻底清洗并用白放入彻底清洗并用白 酒擦拭过的泡菜坛中酒擦拭过的泡菜坛中, ,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”, ,密封密封 后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述, ,不正确的是不正确的是 ( ( ) ) A.A.用白酒擦拭泡菜坛的目的
28、是消毒用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒 B.B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种 C.C.制作泡菜的过程中制作泡菜的过程中, ,有机物的干重和种类将减少有机物的干重和种类将减少 D.D.若制作的泡菜“咸而不酸”若制作的泡菜“咸而不酸”, ,最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发 酵过程酵过程 【解析解析】选选C C。用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒。用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒,A,A正确正确;“;“陈泡菜水”中含有大陈泡菜水”中含有大 量的乳酸菌菌种量的乳酸菌菌种, ,制作泡菜时制作泡菜时, ,加入“陈泡菜水”可以
29、实现接种乳酸菌菌种的目加入“陈泡菜水”可以实现接种乳酸菌菌种的目 的的,B,B正确正确; ;制作泡菜的过程中制作泡菜的过程中, ,由于呼吸作用的消耗由于呼吸作用的消耗, ,有机物的干重将减少有机物的干重将减少, ,但坛但坛 内有机物的种类将增加内有机物的种类将增加,C,C错误错误; ;若放入的食盐过多若放入的食盐过多, ,抑制了乳酸菌的发酵抑制了乳酸菌的发酵, ,就会就会 使制作的泡菜“咸而不酸”使制作的泡菜“咸而不酸”,D,D正确。正确。 【补偿训练补偿训练】 关于泡菜发酵的叙述关于泡菜发酵的叙述, ,不正确的是不正确的是 ( ( ) ) A.A.泡菜发酵过程中乳酸会不断积累泡菜发酵过程中乳
30、酸会不断积累 B.B.煮沸盐水的目的是除去水中的氧气和杀灭盐水中的其他杂菌煮沸盐水的目的是除去水中的氧气和杀灭盐水中的其他杂菌 C.C.制作泡菜利用的菌种是乳酸菌制作泡菜利用的菌种是乳酸菌, ,其代谢类型为异养厌氧型其代谢类型为异养厌氧型 D.D.泡菜腌制时间过长泡菜腌制时间过长, ,容易造成细菌大量滋生容易造成细菌大量滋生, ,亚硝酸盐含量增加亚硝酸盐含量增加 【解析解析】选选D D。泡菜腌制时间过短。泡菜腌制时间过短, ,乳酸含量低乳酸含量低, ,容易造成细菌大量滋生容易造成细菌大量滋生, ,亚硝酸亚硝酸 盐含量增加盐含量增加; ;腌制时间过长腌制时间过长, ,乳酸含量高乳酸含量高, ,影
31、响泡菜口味。在整个发酵过程中影响泡菜口味。在整个发酵过程中, ,亚亚 硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势,D,D错误。错误。 知识点二知识点二 果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作 1.1.制作果酒和果醋的菌种和发酵条件的比较制作果酒和果醋的菌种和发酵条件的比较: : 果酒制作果酒制作 果醋制作果醋制作 发发 酵酵 菌菌 种种 来源来源 附着在葡萄皮上附着在葡萄皮上 的野生酵母菌的野生酵母菌 变酸酒表面的菌膜或变酸酒表面的菌膜或 人工接种醋酸菌人工接种醋酸菌 结构特点结构特点 有以核膜为界限的细胞有以核膜为界限的细胞 核核, ,有多种细胞器有多种细胞器 无以核
32、膜为界限的细胞核无以核膜为界限的细胞核, ,只只 有核糖体一种细胞器有核糖体一种细胞器 代谢类型代谢类型 异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型 异养需氧型异养需氧型 发发 酵酵 条条 件件 温度温度 181830 30 303035 35 时间时间 10101212天天 7 78 8天天 氧气氧气 前期需氧前期需氧, , 后期无氧后期无氧 一直需要充足氧气一直需要充足氧气 pHpH 酸性酸性 酸性酸性 联系联系 醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行, , 酒精发酵为醋酸发酵提供原料酒精发酵为醋酸发酵提供原料 【特别提醒特别提醒】发酵过程中关注“两个变化”发酵过程中关注“
33、两个变化” (1)(1)果酒发酵过程中酵母菌数量和酒精含量的变化果酒发酵过程中酵母菌数量和酒精含量的变化: : 菌体数量的变化菌体数量的变化: :发酵初期发酵初期, ,酵母菌进行有氧呼吸酵母菌进行有氧呼吸, ,大量繁殖。发酵中期形成大量繁殖。发酵中期形成 无氧环境无氧环境, ,酵母菌数量增加缓慢酵母菌数量增加缓慢, ,最后达到稳定。发酵后期由于酒精含量较高最后达到稳定。发酵后期由于酒精含量较高, , 可能会导致酵母菌大量死亡。可能会导致酵母菌大量死亡。 酒精含量的变化酒精含量的变化: :发酵初期发酵初期, ,酵母菌进行有氧呼吸酵母菌进行有氧呼吸, ,酒精含量很低。发酵中期酒精含量很低。发酵中期
34、, , 酵母菌进行无氧呼吸产生大量酒精酵母菌进行无氧呼吸产生大量酒精, ,酒精含量增加。发酵后期酒精含量增加。发酵后期, ,由于酒精含量升由于酒精含量升 高高, ,大量酵母菌死亡大量酵母菌死亡, ,酒精含量不再增加。酒精含量不再增加。 (2)(2)果酒、果醋制作过程中果酒、果醋制作过程中pHpH的变化的变化: : 果酒发酵时产生的部分果酒发酵时产生的部分COCO2 2会溶于发酵液会溶于发酵液, ,使发酵液使发酵液pHpH下降下降, ,最后趋于稳定。最后趋于稳定。 果醋发酵时产生的醋酸溶于发酵液果醋发酵时产生的醋酸溶于发酵液, ,使发酵液使发酵液pHpH下降下降, ,最后趋于稳定。最后趋于稳定。
35、 2.2.制作果酒和果醋的发酵装置制作果酒和果醋的发酵装置: : (1)(1)各部位的作用各部位的作用: : 充气口充气口: :连接充气泵充入氧气连接充气泵充入氧气( (无菌空气无菌空气) )。充气管下端要插入发酵液面以下。充气管下端要插入发酵液面以下 近瓶底处。近瓶底处。 排气口排气口: :酒精发酵时排出酵母菌无氧呼吸产生的酒精发酵时排出酵母菌无氧呼吸产生的COCO2 2, ,平衡容器内外压力平衡容器内外压力; ;在醋在醋 酸发酵时排出的是剩余的空气和醋酸菌代谢产生的酸发酵时排出的是剩余的空气和醋酸菌代谢产生的COCO2 2。排气管下端离发酵液有。排气管下端离发酵液有 一段距离一段距离, ,
36、外部要弯曲外部要弯曲, ,并尽量保证管口向下并尽量保证管口向下, ,可以防止空气中微生物的污染。可以防止空气中微生物的污染。 出料口出料口: :便于取样检测便于取样检测, ,及时监测发酵进行的情况或排出废料。及时监测发酵进行的情况或排出废料。 (2)(2)该装置的使用方法该装置的使用方法: : 使用该装置制果酒时使用该装置制果酒时, ,应该关闭充气口应该关闭充气口; ;制果醋时制果醋时, ,应将充气口连接气泵应将充气口连接气泵, ,输入氧输入氧 气气( (无菌空气无菌空气) )。 【特别提醒特别提醒】果酒和果醋制作成功的四个关键点果酒和果醋制作成功的四个关键点 (1)(1)选择新鲜的葡萄选择新
37、鲜的葡萄, ,榨汁前先将葡萄进行冲洗榨汁前先将葡萄进行冲洗, ,再除去枝梗再除去枝梗, ,以防葡萄汁流失及以防葡萄汁流失及 污染。污染。 (2)(2)葡萄汁装入发酵瓶时葡萄汁装入发酵瓶时, ,要留有大约要留有大约1/31/3的空间的空间: :目的是先让酵母菌进行有氧呼目的是先让酵母菌进行有氧呼 吸快速繁殖吸快速繁殖, ,耗尽瓶内耗尽瓶内O O2 2后再进行酒精发酵后再进行酒精发酵, ,还可防止发酵过程中产生的还可防止发酵过程中产生的COCO2 2造成造成 发酵液溢出。发酵液溢出。 (3)(3)果酒发酵时要适时排气果酒发酵时要适时排气: :防止发酵装置爆裂。果醋发酵时要及时通气防止发酵装置爆裂。
38、果醋发酵时要及时通气: :防止防止 醋酸菌死亡。醋酸菌死亡。 (4)(4)严格控制温度严格控制温度:18:1830 30 利于酵母菌的繁殖和酒精发酵利于酵母菌的繁殖和酒精发酵;30;3035 35 利于醋利于醋 酸菌的繁殖和果醋的发酵。酸菌的繁殖和果醋的发酵。 3.3.实验现象及检测实验现象及检测: : (1)(1)实验现象实验现象: : 发酵发酵 酒精发酵酒精发酵 醋酸发酵醋酸发酵 味道味道 酒味酒味 酸味酸味 泡沫泡沫 有泡沫有泡沫 无泡沫无泡沫 发酵液颜色发酵液颜色 浑浊浑浊 浑浊浑浊, ,液面形成白色菌膜液面形成白色菌膜 (2)(2)检测检测: : 酒精发酵酒精发酵: :果酒发酵后取样
39、果酒发酵后取样, ,可通过嗅味和品尝进行初步鉴定可通过嗅味和品尝进行初步鉴定, ,也可以利用酸也可以利用酸 性重铬酸钾与酒精反应出现灰绿色来检测酒精。性重铬酸钾与酒精反应出现灰绿色来检测酒精。 醋酸发酵醋酸发酵: :可通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定可通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定, ,也可通过检测也可通过检测 和比较醋酸发酵前后的和比较醋酸发酵前后的pH(pH(可用可用pHpH试纸试纸) )做进一步的鉴定。做进一步的鉴定。 【素养案例素养案例】 (2019(2019海南高考改编海南高考改编) )从古至今人们广泛利用微生物发酵进行食品加工从古至今人们广泛利用微生物发酵进行
40、食品加工, ,如酿如酿 酒、制醋等。请回答下列相关问题。酒、制醋等。请回答下列相关问题。 (1)(1)传统发酵技术经常采用野生菌种传统发酵技术经常采用野生菌种, ,在家庭中以葡萄为原料制作葡萄酒时在家庭中以葡萄为原料制作葡萄酒时, ,可可 以不添加菌种以不添加菌种, ,原因是原因是_, ,但现代发酵工业常采用纯化但现代发酵工业常采用纯化 的优良菌种的优良菌种, ,这样可以这样可以_。 (2)(2)酿酒时酿酒时, ,温度应该控制在温度应该控制在_。某同学在通过发酵制作果酒时。某同学在通过发酵制作果酒时, ,发现在发现在 制作原料中添加一定量的糖制作原料中添加一定量的糖, ,可以提高酒精度可以提高
41、酒精度, ,原因是原因是_。 在制作葡萄酒的过程中在制作葡萄酒的过程中, ,如果密封不严混入空气如果密封不严混入空气, ,发酵液会变酸发酵液会变酸, ,可能的原因是可能的原因是 _, ,反应简式是反应简式是_。 (3)(3)在果酒制作中在果酒制作中, ,加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理, ,但是在制出的果酒中但是在制出的果酒中 基本检测不出酵母菌以外的杂菌基本检测不出酵母菌以外的杂菌, ,从生态学角度分析从生态学角度分析: :一是酵母菌与杂菌之间存一是酵母菌与杂菌之间存 在在_关系关系; ;二是由于果酒中的二是由于果酒中的_不利于杂菌的生长。不利于杂菌的生长。
42、【解题导引解题导引】需明确以下三个知识点需明确以下三个知识点: : (1)(1)果酒制作菌种来源果酒制作菌种来源: :葡萄皮上附着的野生酵母菌。葡萄皮上附着的野生酵母菌。 (2)(2)制作果酒和果醋的通气情况差异制作果酒和果醋的通气情况差异: :制作果酒需要密封制作果酒需要密封, ,制作果醋需要通气。制作果醋需要通气。 (3)(3)果酒制作过程中酵母菌抑制其他杂菌的原因果酒制作过程中酵母菌抑制其他杂菌的原因: :酵母菌与其他杂菌是竞争关系酵母菌与其他杂菌是竞争关系, , 并且酵母菌产生的酒精不利于其他微生物生长。并且酵母菌产生的酒精不利于其他微生物生长。 【解析解析】(1)(1)在家庭中以葡萄
43、为原料制作葡萄酒时在家庭中以葡萄为原料制作葡萄酒时, ,不添加酵母菌不添加酵母菌, ,原因是在葡原因是在葡 萄皮表面附着有大量的野生酵母菌萄皮表面附着有大量的野生酵母菌; ;现代工业发酵用纯化的优良菌种进行发酵现代工业发酵用纯化的优良菌种进行发酵, , 可以避免杂菌污染可以避免杂菌污染, ,保证产品的质量。保证产品的质量。(2)(2)酒精发酵时一般将温度控制在酒精发酵时一般将温度控制在181830 30 。制作果酒时。制作果酒时, ,在原料中添加一定量的糖在原料中添加一定量的糖, ,可以提高酒精度可以提高酒精度, ,原因是酵母菌可原因是酵母菌可 以利用糖进行无氧呼吸产生酒精以利用糖进行无氧呼吸
44、产生酒精; ;在制作葡萄酒的过程中在制作葡萄酒的过程中, ,如果密封不严混入空如果密封不严混入空 气气, ,发酵液会变酸发酵液会变酸, ,可能的原因是醋酸菌发酵产生醋酸。在书写反应式时可能的原因是醋酸菌发酵产生醋酸。在书写反应式时, ,反应反应 物是物是C C2 2H H5 5OHOH和和O O2 2, ,生成物是生成物是CHCH3 3COOHCOOH和水和水, ,还有能量还有能量, ,箭头上注明酶。箭头上注明酶。(3)(3)加入的新加入的新 鲜葡萄汁没有进行灭菌处理鲜葡萄汁没有进行灭菌处理, ,但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的 杂菌杂菌,
45、,从生态学角度分析从生态学角度分析: :一是酵母菌在与杂菌之间的竞争中取得优势一是酵母菌在与杂菌之间的竞争中取得优势, ,二是果二是果 酒中的酒精不利于杂菌生长酒中的酒精不利于杂菌生长, ,从而淘汰掉杂菌。从而淘汰掉杂菌。 答案答案: :(1)(1)葡萄皮表面附着有大量的野生酵母菌葡萄皮表面附着有大量的野生酵母菌 避免杂菌污染避免杂菌污染, ,保证产品的质保证产品的质 量量 (2)18(2)1830 30 酵母菌可以利用糖进行无氧呼吸产生酒精酵母菌可以利用糖进行无氧呼吸产生酒精 醋酸菌发酵醋酸菌发酵 产生醋酸产生醋酸 C C2 2H H5 5OH+OOH+O2 2 CHCH3 3COOH+HC
46、OOH+H2 2O+O+能量能量 (3)(3)竞争竞争 酒精酒精 【素养【素养探究探究母题追问】母题追问】 (1)(1)科学思维科学思维分析与推理分析与推理 某同学以新鲜葡萄为原料制作葡萄酒时某同学以新鲜葡萄为原料制作葡萄酒时, ,为了防止杂菌污染为了防止杂菌污染, ,他将葡萄反复冲洗他将葡萄反复冲洗 干净后榨汁进行发酵干净后榨汁进行发酵, ,结果他制作的葡萄酒酒精含量低于其他同学的葡萄酒结果他制作的葡萄酒酒精含量低于其他同学的葡萄酒, ,请请 你帮这位同学分析一下原因。你帮这位同学分析一下原因。 提示提示: :他在反复冲洗葡萄时他在反复冲洗葡萄时, ,导致果皮表面的野生酵母菌菌种流失导致果皮表面的野生酵母菌菌种流失, ,产生的酒精产生的酒精 少。少。 (2)(2)科学探究科
