选修一1-1传统发酵技术的应用课件.ppt

1、项目项目内容内容要要求求考点考点1.发酵食品加工的基本原理和实验流程发酵食品加工的基本原理和实验流程2.测定食品加工中可能产生的有害物质测定食品加工中可能产生的有害物质重难重难点点发酵的生产过程、生产原理发酵的生产过程、生产原理题型题型年份及考卷年份及考卷考点考点选择题选择题2008年江苏、年江苏、2007年年全国全国、江苏、四、江苏、四川卷川卷微生物的发酵过微生物的发酵过程及原理程及原理非选非选择题择题2006年江苏卷年江苏卷应用发酵工程的应用发酵工程的生产实例生产实例l一、与传统发酵有关的几类微生物的比较一、与传统发酵有关的几类微生物的比较酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌毛霉毛霉乳酸菌乳酸菌生物学

2、生物学分类分类真核生物真核生物 原核生物原核生物真核生真核生物物原核生物原核生物生活方生活方式式异养兼异养兼性厌氧性厌氧异养需氧异养需氧异养厌异养厌氧氧异养厌氧异养厌氧适宜温适宜温度度20左右左右 30351518室温室温主要生主要生殖方式殖方式出芽生殖出芽生殖二分裂生二分裂生殖殖孢子生孢子生殖殖二分裂生二分裂生殖殖制作酸奶制作酸奶、泡菜泡菜l二、果酒、果醋的制作原理二、果酒、果醋的制作原理l1果酒的制作原理果酒的制作原理l酵母菌在有氧条件下能大量增殖，在无氧酵母菌在有氧条件下能大量增殖，在无氧条件下，能通过无氧呼吸产生酒精，反应式条件下，能通过无氧呼吸产生酒精，反应式如下如下lC6H12O6

3、2C2H5OH2CO2l2果醋的制作原理果醋的制作原理l当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，反应式如下：中的糖分解成醋酸，反应式如下：lC2H5OHO2CH3COOHH2Ol当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变成乙醛，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应式如下再将乙醛变为醋酸，反应式如下lC2H5OHO2CH3COOHH2Ol三、果酒、果醋的操作步骤三、果酒、果醋的操作步骤制果酒制果酒制果醋制果醋过过程程选材和材料处理：选择新鲜的葡萄，先用选材和材料处理：选择新鲜的葡萄，先用清水冲洗葡萄清水冲洗葡萄12遍除去污物后，再去枝遍除

4、去污物后，再去枝梗梗制作发酵液，防止杂菌污染制作发酵液，防止杂菌污染发酵：将葡萄汁注入发酵瓶，注意量不要发酵：将葡萄汁注入发酵瓶，注意量不要超过塑料瓶总体积的超过塑料瓶总体积的2/3制果酒制果酒制果醋制果醋过过程程过过将温度严格控制在将温度严格控制在1825，时间控，时间控制在制在1012d左右左右。发酵旺盛期的。发酵旺盛期的CO2产量非常大，产量非常大，要及时排气，防止要及时排气，防止发酵瓶爆裂发酵瓶爆裂检测指标：检测指标：710d以后，可以开始进以后，可以开始进行取样检验工作。行取样检验工作。例如，可以嗅味和例如，可以嗅味和品尝、用重铬酸钾品尝、用重铬酸钾检验酒精含量，进检验酒精含量，进行

5、酵母菌的镜检、行酵母菌的镜检、测定测定pH等工作等工作将温度严格控制在将温度严格控制在3035，并注意适时，并注意适时通过充气口充气通过充气口充气检测指示：果醋的制检测指示：果醋的制作是否成功可以通过作是否成功可以通过观察菌膜的形成、臭观察菌膜的形成、臭味和品尝初步鉴定，味和品尝初步鉴定，再通过检测和比较醋再通过检测和比较醋酸发酵前后的酸发酵前后的pH进一进一步鉴定。还可以在显步鉴定。还可以在显微镜下观察发酵液中微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴计其数量作进一步鉴定定l感悟拓展感悟拓展l(1)在制果酒时，为提高果酒的品质，更好在制果酒时，为提高果酒的品质，

6、更好地抑制其他微生物的生成，可以直接在果汁地抑制其他微生物的生成，可以直接在果汁中加入人工培养的纯净的酵母菌。中加入人工培养的纯净的酵母菌。l(2)在制果醋时，当糖源不足时，可以用果在制果醋时，当糖源不足时，可以用果酒制果醋。这种情况下，需要在果酒中加入酒制果醋。这种情况下，需要在果酒中加入醋酸菌或醋曲。醋酸菌或醋曲。l(3)控制好发酵条件：控制好发酵条件：果酒果酒果醋果醋温温度度20左右，最适合繁殖：左右，最适合繁殖：1825，酒精发酵，酒精发酵3035，最适，最适生长生长氧氧气气前期通前期通O2，然后控制无，然后控制无O2氧气充足氧气充足其其他他时间：时间：1012天；天；pH：5.06.

7、0时间：约时间：约78天天l1将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质细胞质基质)和沉淀物和沉淀物(含线粒体含线粒体)，将等量，将等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三支试管，各加入等量葡萄糖入甲、乙、丙三支试管，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是述正确的是()lA甲试管中最终产物为甲试管中最终产物为CO2和和H2OlB乙试管中不发生反应乙试管中不发生反应lC丙试管中有大量的丙试管中有大量的ATP产生产生lD丙试管中无丙试管中无CO

8、2产生产生l解析解析在隔绝空气的条件下，甲试管中酵在隔绝空气的条件下，甲试管中酵母菌的细胞质进行无氧呼吸，产生酒精和母菌的细胞质进行无氧呼吸，产生酒精和CO2；乙试管中含有线粒体，但此时不进行；乙试管中含有线粒体，但此时不进行有氧呼吸，所以不发生反应；丙试管中是匀有氧呼吸，所以不发生反应；丙试管中是匀浆，但也只能进行无氧呼吸，应有浆，但也只能进行无氧呼吸，应有CO2的生的生成，产生少的成，产生少的ATP。l答案答案Bl关于醋酸菌的叙述，正确的是关于醋酸菌的叙述，正确的是()lA醋酸菌为严格有氧呼吸醋酸菌为严格有氧呼吸lB醋酸菌有氧无氧都能生存醋酸菌有氧无氧都能生存lC醋酸菌能形成芽孢醋酸菌能形

9、成芽孢lD醋酸菌能将淀粉分解成醋酸醋酸菌能将淀粉分解成醋酸l答案答案Al解析解析醋酸菌对氧的需求是一直需氧。醋酸菌对氧的需求是一直需氧。l自主梳理自主梳理l一、腐乳的制作一、腐乳的制作l(一一)腐乳酿造的原理及条件腐乳酿造的原理及条件菌种菌种反应反应发酵条件发酵条件操作提示操作提示毛霉等毛霉等需氧型需氧型微生物微生物蛋白质蛋白质小分子的小分子的肽、氨肽、氨基酸基酸脂肪脂肪 甘油、甘油、脂肪酸脂肪酸温度为温度为1518，此温，此温度不适度不适于细菌于细菌、酵母、酵母菌和曲菌和曲霉的生霉的生长长除杂菌污除杂菌污染；控染；控制盐、制盐、酒、香酒、香辛料的辛料的用量；用量；控制前控制前、后期、后期的发

10、酵的发酵条件条件l(二二)实验设计实验设计l1实验流程实验流程l2操作提示操作提示l(1)操作过程的控制：操作过程的控制：水的控制：含水量水的控制：含水量约约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。成形。盐的控制：盐浓度过高会影响腐乳盐的控制：盐浓度过高会影响腐乳的口味，浓度过低腐乳时间的长短有很大关的口味，浓度过低腐乳时间的长短有很大关系，一般控制成系，一般控制成12%左右。酒精含量量越高，左右。酒精含量量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期过长。酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加过长。酒精含量过低，蛋白酶的活性

11、高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。难以成块。温度的控制：温度温度的控制：温度1518，适合毛霉生长。发酵时间宜控制在适合毛霉生长。发酵时间宜控制在6个月左个月左右。右。l(2)防止杂菌污染：防止杂菌污染：用来腌制腐乳的玻璃用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。装瓶时，装瓶时，操作要迅速小心。加入卤汤后，要用胶条将操作要迅速小心。加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。的火焰，防止瓶口被污染。l二、泡菜制作及亚硝酸盐含

12、量的检测二、泡菜制作及亚硝酸盐含量的检测l1制作流程制作流程l2检测亚硝酸盐的含量检测亚硝酸盐的含量l(1)我国卫生标准规定我国卫生标准规定肉制品肉制品酱腌菜酱腌菜 婴儿奶粉婴儿奶粉亚硝酸盐的残留量亚硝酸盐的残留量(mg/kg)30202l(2)检测原理检测原理l反应物反应物N1萘基乙二胺盐酸盐萘基乙二胺盐酸盐玫玫瑰红色染料瑰红色染料l配制的亚硝酸盐标准使用液与样品液显色配制的亚硝酸盐标准使用液与样品液显色后，目测比较，可大致估算泡菜中亚硝酸盐后，目测比较，可大致估算泡菜中亚硝酸盐的含量。的含量。l(3)测定亚硝酸盐含量的操作测定亚硝酸盐含量的操作l配制溶液配制溶液制备标准显色液制备标准显色液

13、制备样品制备样品处理液处理液比色。比色。l亚硝酸盐含量的计算：样品中亚硝酸盐亚硝酸盐含量的计算：样品中亚硝酸盐含量含量(mg)/取样量取样量(40 mL滤液的质量，滤液的质量，kg)。l感悟拓展感悟拓展l制备样品处理液过程中，提取剂能增大亚制备样品处理液过程中，提取剂能增大亚硝酸的溶解度，以利于泡菜中亚硝酸盐的提硝酸的溶解度，以利于泡菜中亚硝酸盐的提取；氢氧化钠溶液起中和过多酸的作用；氢取；氢氧化钠溶液起中和过多酸的作用；氢氧化铝乳液能吸附泡菜汁液中的杂质，使泡氧化铝乳液能吸附泡菜汁液中的杂质，使泡菜汁透明澄清，以便进行后续的显色反应。菜汁透明澄清，以便进行后续的显色反应。比色过程中，由于重氮

14、化反应不稳定，显色比色过程中，由于重氮化反应不稳定，显色后颜色不断加深，所以时间控制在后颜色不断加深，所以时间控制在15min比比色较好。色较好。l 2豆腐坯用食盐腌制，其作用是豆腐坯用食盐腌制，其作用是()l渗透盐分析出水分渗透盐分析出水分l给腐乳以必要的咸味给腐乳以必要的咸味l防止毛霉继续生长和污染的杂菌繁殖防止毛霉继续生长和污染的杂菌繁殖l浸提毛霉菌丝上的蛋白酶浸提毛霉菌丝上的蛋白酶lABlC Dl解析解析豆腐坯用食盐腌制可以析出豆腐中豆腐坯用食盐腌制可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂。同时，盐能抑制微生物生长，不会过早

15、酥烂。同时，盐能抑制微生物生长，避免腐败变质，能够浸提毛霉菌丝上的蛋白避免腐败变质，能够浸提毛霉菌丝上的蛋白酶。酶。l答案答案Dl关于亚硝酸盐的叙述，正确的是关于亚硝酸盐的叙述，正确的是()lA亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂，可多加食品生产中用作食品添加剂，可多加lB绿色食品不会含有亚硝酸盐绿色食品不会含有亚硝酸盐lC亚硝酸盐在人体胃内易变成亚硝胺亚硝酸盐在人体胃内易变成亚硝胺lD水煮的越久亚硝酸盐的含量越少水煮的越久亚硝酸盐的含量越少l答案答案Cl解析解析亚硝酸盐分布广泛，在土壤、水、亚硝酸盐分布广泛，在土壤、水、鱼、谷、绿色蔬菜中都

16、有，水煮沸越久，亚鱼、谷、绿色蔬菜中都有，水煮沸越久，亚硝酸盐浓度会越大，含量不会减少。亚硝酸硝酸盐浓度会越大，含量不会减少。亚硝酸盐在食品生产中可作食品添加剂，但量多会盐在食品生产中可作食品添加剂，但量多会使人中毒。亚硝酸盐在动物和人体胃的酸性使人中毒。亚硝酸盐在动物和人体胃的酸性环境中，在硫氰酸盐的催化作用下转变为亚环境中，在硫氰酸盐的催化作用下转变为亚硝胺。硝胺。l命题热点命题热点1关于实验考查关于实验考查l【例【例1】生物技术在食品加工中的应用十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

17、活中常见的例子。如图是果酒制果醋的发酵装置，分析回答：装置，分析回答：l(1)在果醋发酵过程中，要向发酵瓶中通入在果醋发酵过程中，要向发酵瓶中通入空气，原因是空气，原因是_；制醋过程；制醋过程中，将温度严格控制在中，将温度严格控制在3035，原因，原因是是_。l(2)如果将该装置改为酒精的发酵装置，则如果将该装置改为酒精的发酵装置，则温度应该控制在温度应该控制在_。此时装置需要。此时装置需要修改的地方是修改的地方是_。果酒制果醋的反。果酒制果醋的反应式为：应式为：_。l(3)果汁发酵后是否有酒精产生，可以用果汁发酵后是否有酒精产生，可以用_来检验，在酸性条件下，该物质来检验，在酸性条件下，该物

18、质与酒精反应呈现与酒精反应呈现_色。色。l(4)在果醋发酵过程中，用在果醋发酵过程中，用_证明证明是否有醋酸生成。是否有醋酸生成。l(5)在果酒的制作中，提供碳源的物质主要在果酒的制作中，提供碳源的物质主要是是_，在果醋的制作中，提供碳源，在果醋的制作中，提供碳源的物质主要是的物质主要是_。l答案答案(1)醋酸菌是好氧细菌醋酸菌是好氧细菌l醋酸菌的最适生长温度是醋酸菌的最适生长温度是3035l(2)1825不需要通入空气不需要通入空气lC2H5OHO2CH3COOHH2Ol(3)重铬酸钾灰绿重铬酸钾灰绿l(4)pH试纸检测流出液的试纸检测流出液的pHl(5)葡萄糖葡萄糖或乙醇葡萄糖葡萄糖或乙醇

19、l解析解析(1)制果醋需要醋酸菌，它为好氧细制果醋需要醋酸菌，它为好氧细菌，必须通入空气，否则会影响到醋酸菌的菌，必须通入空气，否则会影响到醋酸菌的生长、繁殖，进而影响醋酸的产生。醋酸菌生长、繁殖，进而影响醋酸的产生。醋酸菌生长、繁殖的最适温度为生长、繁殖的最适温度为3035。l(2)酒精发酵需要酵母菌，它为兼性厌氧菌，酒精发酵需要酵母菌，它为兼性厌氧菌，有氧时进行有氧呼吸，酵母菌迅速繁殖，但有氧时进行有氧呼吸，酵母菌迅速繁殖，但无代谢产物无代谢产物酒精生成；要进行酒精发酵，酒精生成；要进行酒精发酵，无需通入空气，酵母菌生长、繁殖的最适温无需通入空气，酵母菌生长、繁殖的最适温度为度为1825；

20、当氧气、糖源充足时，；当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将糖直接分解成醋酸；当缺少糖源醋酸菌可将糖直接分解成醋酸；当缺少糖源而氧气充足时，醋酸菌可将乙醇变成乙醛，而氧气充足时，醋酸菌可将乙醇变成乙醛，再变成醋酸，反应简式为：再变成醋酸，反应简式为：lC2H5OHO2CH3COOHH2O。l(3)果汁发酵后，可以用重铬酸钾来检验是果汁发酵后，可以用重铬酸钾来检验是否有酒精生成。在酸性条件下，重铬酸钾与否有酒精生成。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。酒精反应呈现灰绿色。l(4)醋酸呈酸性，醋酸呈酸性，pH7，可直接用，可直接用pH试纸试纸检测流出液的检测流出液的pH。l(5)果酒发酵时，酵母菌

21、分解果汁中的葡萄果酒发酵时，酵母菌分解果汁中的葡萄糖，即其主要碳源是葡萄糖；果醋发酵时，糖，即其主要碳源是葡萄糖；果醋发酵时，醋酸菌中糖源充足时的碳源是葡萄糖，糖源醋酸菌中糖源充足时的碳源是葡萄糖，糖源不充足时的碳源是乙醇。不充足时的碳源是乙醇。l1(2008江苏高考江苏高考)下列关于腐乳制作的下列关于腐乳制作的描述中，错误的是描述中，错误的是()lA在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与酶的微生物参与lB含水量大于含水量大于85%的豆腐利于保持湿度，的豆腐利于保持湿度，适宜制作腐乳适宜制作腐乳lC加盐和加酒都能抑制微生物的生长加盐和加酒都能抑制微生物的

22、生长lD密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染杂菌污染l答案答案Bl解析解析腐乳的制作原理是利用毛霉等微生腐乳的制作原理是利用毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶将豆腐中的蛋白质物产生的蛋白酶和脂肪酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽、氨基酸和甘油、脂肪酸。分解成小分子的肽、氨基酸和甘油、脂肪酸。一般说来，含水量为一般说来，含水量为70%的豆腐最为适宜，的豆腐最为适宜，水分过多则腐乳不易成形。水分过多则腐乳不易成形。l2(2008江苏高考江苏高考)图甲是果醋发酵装置。图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气，溶液中有气泡产生；中期发酵初期不通气，溶液中有气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当升高可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。图乙中能温度并通气，酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培养液表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是变化的曲线是()lA BlC Dl答案答案Bl解析解析果醋的制作是利用醋酸菌将葡萄糖果醋的制作是利用醋酸菌将葡萄糖或乙醇生成醋酸的原理进行的。本题中的醋或乙醇生成醋酸的原理进行的。本题中的醋酸菌利用的原料是发酵初期产生的酒精，故酸菌利用的原料是发酵初期产生的酒精，故在整个发酵过程中，培养液在整个发酵过程中，培养液pH一直降低，一直降低，如曲线如曲线所示。所示。