专题1 传统发酵技术的应用2024年高三生物一轮专题复习(课件讲义与练习)

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专题1 传统发酵技术的应用2024年高三生物一轮专题复习(课件讲义与练习)

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(1)传统发酵技术的应用
1.变酸的酒表面有一层膜、腐乳外有一层致密的皮,它们分别是( )
A.酵母菌、毛霉菌丝 B.醋酸菌、酵母菌
C.醋酸菌、毛霉菌丝 D.酵母菌、醋酸菌
2.下列有关制作果酒、果醋、腐乳的叙述,正确的是( )
A.发酵过程发挥主要作用的微生物代谢类型都是异养需氧型
B.发酵过程中所有的相关反应都是在微生物的细胞内进行的
C.发酵过程中控制好温度既有利于目的菌的生长,也可抑制杂菌的生长
D.传统发酵的操作过程中都必须进行严格的灭菌处理,防止杂菌污染
3.果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要。下列相关措施正确的是( )
A.葡萄汁要装满发酵瓶,造成无氧环境,有利于发酵
B.果酒发酵过程中,每隔12h左右打开瓶盖一次,放出CO2
C.果酒发酵过程中温度控制在30℃,果醋发酵过程中温度控制在20℃
D.在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,以利于醋酸菌的代谢
4.生产豆瓣酱时,先用蚕豆瓣和米曲霉制成豆瓣曲,待米曲霉达到一定数量后,加适量盐水制成酱醅,然后将酱醅转入发酵池进行发酵。下列有关分析错误的是( )
A.蚕豆瓣能为米曲霉提供碳源和氮源
B.将米曲霉与蚕豆瓣混合相当于接种
C.发酵时米曲霉种群数量呈现“J”型增长
D.制作酱醅时降低盐量可能导致杂菌数增加
5.酸菜古称菹,《周礼》中就有其名。北魏的《齐民要术》中详细介绍了祖先用白菜(古称菘)等原料腌渍酸菜的多种方法。2022年3.15消费者权益日曝光的“土坑酸菜”由于制作过程中操作不规范使其中含有的杂质较多,给食品安全留下了隐患。下列说法正确的是( )
A.腌制酸菜主要是利用植物体表面天然的酵母菌在无氧环境中进行发酵
B.“土坑酸菜”发酵过程中可以添加一定量的抗生素抑制杂菌生长,防止其腐败变质
C.腌制的酸菜“咸而不酸”的原因很可能是加入食盐过多,抑制了菌种发酵
D.在无氧条件下,其他杂菌均不能进行细胞呼吸
6.泡菜,古称“菹”,《齐民要术》中较为系统地介绍了泡渍蔬菜的加工方法:“收菜时,即择取好者,菅蒲束之。作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内瓮中。若先用淡水洗者,菹烂。洗菜盐水,澄取清者,泻者瓮中,令没菜把即止,不复调和。”下列相关叙述正确的是( )
A.加入的盐水需要煮沸,目的是减少盐水中溶氧量和除去盐水中的部分杂菌
B.制作泡菜过程中需将被腌制的材料做灭菌处理以防止杂菌的污染
C.葡萄中的糖类物质为微生物发酵提供了碳源和氮源
D.菹在发酵早期会出现一些气体,需要定期打开坛盖排气
7.用橡胶塞密封发酵瓶口,在橡胶塞上插入一弯曲的玻璃管,并在玻璃管中装入适量水,如图所示。某同学利用该装置进行果酒、果醋的制作,下列说法错误的是( )
A.该装置可防止外界氧气的进入并能排出发酵产生的CO2
B.在果酒发酵过程中,果汁中酵母菌的数量呈现“J”型增长
C.在缺氧条件下,葡萄糖在酵母菌细胞质基质中转化酒精
D.与果酒发酵相比较,果醋发酵需要氧气和较高的温度条件
8.测定亚硝酸盐含量的有关叙述,不正确的是( )
A.亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,需在盐酸酸化条件下
B.重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料
C.制备样品处理液时加入氢氧化铝乳液的目的是中和氢氧化钠
D.制备样品处理液时加入提取剂是为了增加亚硝酸盐的溶解度
9.人类很早就能制作果酒,并用果酒进一步发酵生产果醋。
(1)人们利用水果及附着在果皮上的______菌,在18~25℃、无氧条件下酿造果酒;在利用醋酸菌在______条件下,将酒精转化成醋酸酿得果醋。酿造果醋时,得到了醋酸产率较高的醋酸菌群,为进一步纯化获得优良醋酸菌菌种,采用的接种方法是_______________。
(2)先酿制果酒再生产果醋的优势有______(填编号)。
①先酿制果酒,发酵液能抑制杂菌的生长,有利于提高果醋的产率
②酿制果酒时形成的醋酸菌膜,有利于提高果醋的产率
③果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中
(3)果酒中的酒精含量对果醋的醋酸产率会产生一定的影响。某技术组配制发酵液研究了初始酒精浓度对醋酸含量的影响,结果见图。
该技术组使用的发酵液中,除酒精外还包括的基本营养物质有_______________(填写两种)。据图可知,醋酸发酵的最适初始酒精浓度是______;酒精浓度为10%时醋酸含量最低,此时,若要尽快提高醋酸含量,可采取的措施有____________________________(填写两个方面)。
10.某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒发酵,每日放气需迅速,避免空气回流
B. 发酵过程中pH持续降低,有机物的种类和含量持续增加
C. 果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
D. 果酒发酵后,提高发酵环境温度即可进行旺盛的果醋发酵
11.我国利用不同微生物的发酵作用制作食品的历史悠久,在多种文献中均有记载。①《齐民要术》中记载:“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内瓮中”。②《北山酒经》中记载:“每坛加蜡三钱,竹叶五片,隔水煮开,乘热灌封坛口”。③《齐民要术》中记载了二十三种利用谷物酿制食醋的工艺,酿制食醋经历的三个主要发酵过程为糖化-酒化t醋化。④《本草纲目拾遗》中记述:“豆腐又名菽乳,豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心”。下列说法不正确的是( )
A.①介绍的是泡菜制作技术,配制的盐水要煮沸冷却后使用
B.②中加热杀菌保存酒液的原理和方法,与酿酒中普遍使用的巴氏消毒法基本相同
C.③中食醋的酿制过程:淀粉先在微生物的作用下分解成葡萄糖,葡萄糖再在酵母菌的作用下分解成乙醇,最后醋酸菌在缺少氧气时将乙醇变为乙酸
D.④从微生物培养的角度看,豆腐是固体培养基,接种时不需要对它进行严格灭菌
12.果酒、果醋和泡菜的制作原理可以用如下反应式表示。下列相关叙述错误的是( )
甲:
乙:
丙:
丁:
A.甲反应式是制作泡菜的原理,据此可知泡菜制作过程中要密封
B.乙反应式是制作果酒的原理,该原理要求果酒制作过程始终要保持无氧状态
C.果酒长期密封不严产生酸味可以用丁反应式进行解释
D.根据丙反应式可知,果醋制作过程中要持续通入空气(氧气)
13.油炸臭豆腐是一种风味小吃,制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌和芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵,相关叙述错误的是( )
A.卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌存在竞争关系
B.乳酸菌发酵产生了乳酸和二氧化碳,需定期排气
C.微生物发酵产生不同的代谢物使得臭豆腐具有独特的味道
D.制作臭豆腐时,豆腐相当于微生物生长的培养基
14.在发酵技术中,主要是利用优良微生物的代谢过程,获得人类需要的产品。下列叙述正确的是( )
A.以淀粉或纤维素的水解液为原料,可以生产微生物分泌的单细胞蛋白
B.选育优良的产酒酵母菌是发酵工程的中心环节,决定了酒的产量和口味
C.传统制作腐乳的过程是包含酵母、曲霉和毛霉等多种微生物的固体发酵
D.在氧气和糖源都充足时,醋酸菌可以将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸
15.我国传统发酵食品历史悠久,下列关于腐乳和泡菜制作的叙述,错误的是( )
A.毛霉等产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸
B.现代制作过程中为提高腐乳品质和产量,可利用基因工程改良菌种
C.制作泡菜过程中,放入蒜瓣、生姜等香辛料的作用只是杀灭杂菌
D.制作泡菜过程中,泡菜盐水浓度过高可能会导致泡菜咸而不酸
16.泡菜制作过程中,盐水浓度较低时亚硝酸盐含量较高但酸味可口;盐水浓度较高时亚硝酸盐含量较低但咸味过大。合理把握用盐量是腌制泡菜的关键。下列叙述正确的是( )
A.高、低浓度的盐水都需要煮沸灭菌并冷却后加入发酵坛
B.盐水浓度较低时,亚硝酸盐含量较高,这与杂菌繁殖数量有关
C.盐水浓度较高时,抑制杂菌代谢的同时促进了乳酸菌的发酵
D.膳食中少量的亚硝酸盐对身体影响也会很大,因此测量泡菜中亚硝酸盐含量很重要
17.自从法国科学家巴斯德证明食品发酵是由于微生物的作用以来,人们认识到微生物在发酵食品的加工中起着极其重要的作用。请回答下列有关微生物的问题:
(1)糯米可在____(填微生物)的作用下发酵获得米酒,若进一步在____(填微生物)的作用下深层发酵可形成米醋。这两种微生物在代谢方式上的主要区别是____。
(2)传统做米酒的操作中没有进行严格的灭菌处理,但米酒并没有被杂菌污染而腐败,原因是____若想检测米酒制作是否成功,可使用酸性____与酒精反应呈现灰绿色。
(3)利用酵母菌做出的米酒是做腐乳时卤汤配制所需原料。卤汤中酒的含量应控制在12%左右,因为酒含量过高会导致____,酒含量过低会导致____。
(4)某同学做出的腐乳中很软、不成型,试推测原因是____成功的腐乳不但成型好,而且口感细腻、味道鲜美,这主要依赖于毛霉产生的_____。
答案以及解析
1.答案:C
解析:醋酸菌是好氧菌,在氧气充足的条件下可以将乙醇转化成醋酸;腐乳表面的一层致密的皮是由毛霉的匍匐菌丝形成的,它能形成腐乳的体,使腐乳成型。
2.答案:C
解析:A、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其代谢类型是异养兼性厌氧型,参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其代谢类型是异养需氧型,参与腐乳制作的微生物是毛霉,其代谢类型是异养需氧型,A错误;
B、腐乳制作的的过程中,蛋白质脂肪的水解反应是发生在微生物细胞外,B错误;
C、不同微生物适合生存的条件不同,因此发酵过程中控制好温度既有利于目的菌的生长,也可抑制杂菌的生长,C正确;
D、传统发酵的操作过程中进行消毒处理,但没有进行灭菌处理,D错误。
故选C。
3.答案:D
解析:A、将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,并封闭充气口,防止发酵液溢出,A错误;
B、葡萄酒发酵过程中,每隔12h左右拧松瓶盖一次,放出二氧化碳,不能打开瓶盖,目的是防止杂菌污染,B错误;
C、果酒发酵过程中温度控制在18~30℃,而果醋发酵过程中温度控制在30~35℃,C错误;
D、醋酸菌是好氧菌,因此在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,有利于醋酸菌的代谢,D正确。
故选D。
4.答案:C
解析:A、蚕豆瓣中含有糖类、蛋白质等多种物质,能为米曲霉提供碳源和氮源,A 正确B、蚕豆瓣相当于培养基,将米曲霉与蚕豆瓣混合相当于微生物培养中的接种,B 正确C、发酵时米曲霉数量增加,但空间和资源有限,种群数量呈现“S”型增长,C错误:D、高浓度的盐可使微生物失水死亡,降低含盐量有可能导致杂菌数量增加,D 正确。故选C。
5.答案:C
解析:A、制作酸菜所用微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下,分解葡萄糖产生乳酸,A错误;
B、乳酸菌属于细菌,抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长,B错误;
C、“咸而不酸”的原因为加盐过多,使乳酸菌生长的环境溶液浓度过高,使乳酸菌失水,抑制了乳酸菌的发酵,C正确;
D、在无氧条件下,酵母菌也可以进行无氧呼吸,D错误。
故选C。
6.答案:A
解析:A、盐水煮沸的目的一是排出氧气,降低溶氧量;二是除去盐水中部分杂菌,A正确;
B、在泡菜制作过程中,菌种主要来源于附着在蔬菜表面的野生乳酸菌,不需要对被腌制的材料做灭菌处理,B错误;
C、葡萄中的糖类物质为微生物发酵提供了碳源,不能提供氮源,C错误;
D、泡菜在发酵时,需要提供无氧环境,不能打开坛盖排气,D错误。
故选A。
7.答案:B
解析:A、该装置可通过水封的玻璃管来防止外界氧气的进入并能排出发酵产生的CO2,A正确;
B、在果酒发酵过程中,果汁中酵母菌的种群数量在发酵的早期阶段应呈现“S”型增长,发酵的晚期阶段,酵母菌的数量因营养物质的减少及酒精浓度的升高其数量会减少,B错误;
C、酵母菌在缺氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和CO2,酵母菌的无氧呼吸发生在细胞质基质中,C正确;
D、与果酒发酵相比较,醋酸菌的果醋发酵需要充足的氧气和较高的温度条件,D正确。故选B。
8.答案:C
解析:A、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,A正确;
B、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形成玫瑰红色染料,B正确;
C、制备样品处理液时加入氢氧化铝乳液的目的是除去色素等杂质,得到澄清溶液,C错误;
D、氯化镉、氯化钡溶于蒸馏水后作为亚硝酸盐的提取剂,能增加亚硝酸盐的溶解度,有利于泡菜中亚硝酸盐的提取,D正确。
故选C。
9.答案:(1)酵母菌;30~35℃,有氧;稀释涂布平板法或平板划线法
(2)①③
(3)氮源、无机盐、水;6%;适当降低初始酒精浓度,增加氧气供应,适当提高温度等
解析:(1)在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。醋酸菌是好氧菌,最适生长温度为30~35℃。微生物最常用的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。
(2)①先酿制果酒,发酵液能抑制杂菌的生长,有利于提高果醋的产率,①正确;
②酿制果酒时形成的醋酸菌膜会造成局部缺氧,导致果醋产率不高,②错误;
③果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中,增加果醋风味,③正确。
故选①③。
(3)微生物生长基本营养物质:氮源,碳源,水,无机盐等,题中酒精作为碳源。酒精浓度为6%时,醋酸含量最高,是发酵的最适浓度。提高醋酸含量,可采取的措施有适当降低初始酒精浓度,增加氧气供应,适当提高温度等。
10.答案: C
解析:果酒发酵时,装置内压强总是大于外界的,需缓慢放气,防止发酵液喷出,A错误;发酵过程中有机物种类增加,有机物含量因为代谢消耗而减少,B错误。
11.答案:C
解析:①介绍的是泡菜制作技术,配制的盐水要煮沸冷却后使用,以杀灭盐水中的微生物,防止杂菌污染,A正确;②中加热杀菌保存酒液的原理和方法,与酿酒中普遍使用的巴氏消毒法基本相同,都是采用了较低温加热处理的方法,B正确;传统酿醋工艺先是让淀粉在微生物的作用下分解成葡萄糖,无氧条件下葡萄糖在酵母菌的作用下分解生成乙醇,当缺少糖源时醋酸菌直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变成乙酸,醋酸菌在缺少氧气时,不能进行发酵,C错误;以豆腐作培养基,不需要对它进行严格灭菌,D正确。
12.答案:B
解析:甲反应式可表示乳酸菌的无氧呼吸过程,根据乳酸菌只能进行无氧呼吸可知,泡菜的制作过程中要密封,A项正确;果酒制作分有氧呼吸阶段和无氧呼吸阶段,其中有氧呼吸阶段需要空气(氧气),B项错误;糖类缺乏且氧气充足的条件下,醋酸菌可以通过丁反应式所示途径,利用乙醇为原料合成醋酸,所以果酒长期密封不严会产生酸味,C项正确;丙反应式是醋酸菌的有氧呼吸反应式,根据该反应式可知,制作果醋时要持续通入空气(氧气),D项正确。
13.答案:B
解析:B、乳酸菌是厌氧菌,能够进行无氧呼吸,发酵产生了乳酸,不会产生二氧化碳,B错误。
14.答案:C
解析:A、微生物菌体本身属于单细胞蛋白,单细胞蛋白不是微生物的分泌物,A错误; B、发酵过程的中心环节是发酵过程,控制各种条件等,B错误;C、传统制作腐乳的过程是包含酵母、曲霉和毛霉等多种微生物的固体发酵,利用了微生物产生的多种酶发挥作用,C正确; D、在氧气和糖源都充足时,醋酸菌可以将将糖分解成乙酸,糖源不充足时,直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸,D错误。
故选:C。
15.答案:C
解析:C、制作泡菜过程中,放入蒜瓣,生姜等香辛料的作用有调节泡菜的口味和杀灭杂菌的作用,C错误。
16.答案:B
解析:A、低浓度的盐水需要煮沸灭菌并冷却后加入发酵坛 ,高浓度的盐水由于盐浓度高杂菌不能生存无需煮沸,A错误;
B、盐水浓度较低时,对杂菌的抑制能力弱,杂菌繁殖,亚硝酸盐含量较高,B正确;
C、盐水浓度较高时,对所有微生物都会抑制,抑制杂菌代谢的同时抑制了乳酸菌的发酵,C错误;
D、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。膳食中少量的亚硝酸盐对身体影响不大,D错误。
故选B。
17.答案:(1)酵母菌;醋酸菌;酵母菌为兼性厌氧型,醋酸菌为好氧型
(2)缺氧和酸性环境条件下酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物因无法适应而受抑制;重铬酸钾
(3)腐乳成熟时间延长;杂菌污染,豆腐腐败
(4)原料豆腐中的含水量过高;蛋白酶与脂肪酶
解析:(1)酿酒利用的是酵母菌,故糯米可在酵母菌的作用下发酵获得米酒,若进一步在醋酸菌的作用下深层发酵可形成米醋。酵母菌是兼性厌氧微生物,醋酸菌是好氧微生物,故这两种微生物在代谢方式上的主要区别是酵母菌为兼性厌氧型,醋酸菌为好氧型。
(2)传统做米酒的操作中没有进行严格的灭菌处理,但米酒并没有被杂菌污染而腐败,这是因为缺氧和酸性环境条件下酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物因无法适应而受到抑制。若想检测米酒制作是否成功,可使用酸性重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
(3)利用酵母菌做出的米酒是做腐乳时卤汤配制所需原料。加酒可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味,卤汤中酒的含量应控制在12%左右,因为酒含量过高会导致腐乳成熟时间延长,酒含量过低会导致杂菌污染,豆腐腐败。
(4)某同学做出的腐乳中很软、不成型,这是因为原料豆腐中的含水量过高。成功的腐乳不但成型好,而且口感细腻、味道鲜美,这主要依赖于毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶,它们能够将蛋白质和脂肪分解为小分子肽、氨基酸和甘油、脂肪酸。
2(共41张PPT)
2024届高考生物一轮复习课件
(1)传统发酵技术的应用
核心考点
制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量
03
腐乳的制作
02
果醋和果酒的制作
01
典例1
某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是( )
A.与果醋发酵相比,果酒发酵所需的最适温度较高
B.先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果发酵
C.与人工接种的发酵相比,自然发酵获得的产品品质更好
D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
答案:D
解析:A错误,果醋发酵需要的温度高于果酒发酵。B错误,果酒发酵后可以接着进行果醋发酵,但果醋发酵后不能再进行果酒发酵。C错误,人工接种的菌种比较纯净,获得的产品品质更好。D正确,适当加大接种量可使菌种数量增多,提高发酵速率;发酵产生的酸性条件可以抑制杂菌生长繁殖。
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果醋和果酒的制作
一、果醋和果酒的制作原理
1.果酒的制作原理
(1)菌种:酵母菌。
①代谢类型:兼性厌氧型。
②最适生长温度:20℃左右。
(2)发酵原理:
①在有氧条件下,进行有氧呼吸,大量繁殖。
反应式:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。
②在无氧条件下,进行酒精发酵,产生酒精。
反应式:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2。
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(3)菌种来源:自然发酵过程中,来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
2.果醋的制作原理
(1)菌种:醋酸菌。
①代谢类型:需氧型。
②最适生长温度:30~35℃。
(2)发酵原理:
①当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
②当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
反应简式:C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O。
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二、果醋和果酒的制作流程
1.实验流程
2.实验装置
①充气口:在醋酸发酵时连接充气泵进行充气;②排气口:排出酒精发酵时产生的CO2;③出料口:用来取样。
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3.发酵条件
4.操作要求
(1)器具的清洗、消毒:榨汁机要洗净晾干,发酵瓶要清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒。
(2)材料的选择和处理:选择新鲜的葡萄,先用清水冲洗1~2遍除去污物后,再去枝梗。
果酒制作 果醋制作
温度 18~25℃ 30~35℃
时间 10~12d 7~8d
通气 先通气后密封,或预留约1/3的空间 始终通气
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(3)榨汁装瓶:将冲洗干净并除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁,然后将葡萄汁装入发酵瓶,要留大约1/3的空间,并封闭充气口。
(4)发酵:
①制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18~25℃,时间控制在10~12d,每天定时排出发酵产生的CO2,10d后开始从出料口抽样,监测酒精浓度或菌体数量。
②制葡萄醋的过程中,用充气泵不断从充气口泵入空气,温度严格控制在30~35℃,发酵7~8d,即可制成果醋。
5.酒精检测
(1)检测试剂:重铬酸钾。
(2)检测条件:酸性条件。
(3)实验现象:呈现灰绿色。
例题练习
1.蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。如图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A.去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
B.过程③在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋
C.在过程④时,榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵
D.过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源
例题练习
答案:C
解析:去除枝梗会导致蓝莓的果皮受损而增加杂菌污染的机会,去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染;过程③为果醋发酵,在氧气、糖源充足的情况下,醋酸菌可将葡萄糖中的糖分分解为醋酸;④过程为酒精发酵,若对蓝莓汁进行高压蒸汽灭菌会导致酵母菌被杀死,无法进行该发酵过程;过程⑤为醋酸发酵,酒精为醋酸菌提供碳源和能源。
例题练习
2.通过传统发酵工艺制作的果酒深受人们喜爱,如图为某同学酿制葡萄酒的两个简易装置,下列说法错误的是( )
A.在葡萄酒的自然发酵过程中,酵母菌的来源是附着在葡萄皮表面的野生酵母菌
B.乙醇和CO2是在酵母菌的细胞溶胶中产生的
C.若用乙装置,在发酵过程中,必须进行的操作是定期拧松瓶盖
D.甲装置中,A液体是发酵液,要留有大约1/3的空间不是为了提供氧气,因为制作果酒酵母菌进行无氧呼吸
例题练习
答案:D
解析:A.在葡萄酒的自然发酵过程中,所需的菌种是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,故A正确;B.乙醇是在酵母菌无氧呼吸产物,CO2是酵母菌进行有氧化呼吸或无氧呼吸均可产生,无氧呼吸发生在细胞溶胶中,故B正确;C.若用乙装置,在发酵过程中会产生二氧化碳,故必须定期拧松瓶盖,故C正确;D.甲装置中,A液体是发酵液,要留有大约1/3的空间为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,又防止发酵旺盛时汁液溢出,故D错误。
典例2
下列关于使用传统方法制作腐乳的叙述,正确的是( )
A.毛霉是需氧型生物,因此装瓶后不能密封瓶口
B.加盐有利于毛霉生长,不利于其他微生物的生长
C.后期发酵时间的长短与盐用量、卤汤成分有关
D.青方因装罐时加入了红曲而呈现深红色
答案:C
解析:毛霉是需氧型生物,但装瓶后密封腌制是后期发酵,此时毛霉已不起作用,另外为防止杂菌污染,仍需密封瓶口,A错误;加盐能抑制绝大部分微生物的生长,包括毛霉,B错误;后期发酵时间的长短与盐用量、卤汤成分有关,C正确;红方因装罐时加入了红曲而呈现深红色,糟方是加入了酒糟,青方不加辅料,D错误。
考点链接
腐乳的制作
一、腐乳制作的原理
二、毛霉与腐乳制作
(1)毛霉的形态结构:毛霉属于真菌,它的菌丝分为直立菌丝和匍匐菌丝,且菌丝细胞无横隔,呈分枝状,由单细胞组成,细胞质中有多个核,常栖生于果实、果酱、蔬菜、面包、糕点等表面,营腐生生活。其代谢类型为异养需氧型。
菌种 青霉、毛霉、曲霉、酵母等,主要是毛霉
代谢类型 异养需氧型
繁殖方式 孢子生殖
前期发酵 主要是毛霉等微生物生长。需要满足微生物生长所需要的适宜的温度、充足的氧气、一定的湿度
后期发酵 是微生物生长产生的酶发挥作用的过程。需要抑制微生物的生长,主要是控制高盐、无氧等条件,同时加入酒和香辛料
考点链接
(2)毛霉的繁殖方式:以孢子进行繁殖。
(3)毛霉的菌落特征:在豆腐或大豆上生长尤为旺盛,高1 cm以上,呈白色或灰白色,最适生长温度为15~18 ℃。
(4)毛霉的生理特性:毛霉在生长过程中能产生蛋白酶和脂肪酶等,将豆腐中的蛋白质和脂肪分解,使腐乳产生芳香物质和具鲜味的氨基酸;毛霉还具有较强的糖化能力,可用于酒精、有机酸等工业原料的糖化。
三、腐乳制作选择优良菌种的条件
1.不产生毒素,菌丝壁细软,呈棉絮状,色白或淡黄;
2.生长繁殖快速,且抗杂菌能力强;
考点链接
3.生长的温度范围大,不受季节限制;
4.含有蛋白酶、脂肪酶、肽酶及有益于提高腐乳质量的酶系;
5.使产品质地细腻柔软,口味良好。
四、腐乳的制作流程
1.实验流程
让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。
2.实验过程
(1)让豆腐上长出毛霉
①挑选豆腐:含水量为70%左右的豆腐适于制作腐乳。用含水量过高的豆腐制作腐乳,不易成形。含水量过少,则不利于毛霉的生长。
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②条件:温度为15~18 ℃,一定湿度。
③时间:48 h后,毛霉开始生长;3 d之后毛霉生长旺盛;5 d后,豆腐块表面布满菌丝。
说明:腐乳外部有一层致密的“皮”,是前期发酵时在豆腐表面生长的菌丝(匍匐菌丝),它使腐乳成形,对人体无害。
(2)加盐腌制
豆腐块(毛坯)与盐的质量分数比为5∶1。逐层加盐,近瓶口的盐铺厚一些,以防止杂菌从瓶口进入。
(3)配制卤汤
卤汤直接关系到腐乳的色、香、味,由酒和香辛料配制而成。
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①酒:加酒可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味。
②香辛料:可以调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。常用的有胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等。
(4)密封腌制
腐乳的成熟期因品种不一、配料不一而不同,在常温下一般六个月可以成熟。
(5)结果分析与评价
(1)腐乳制作的标准:能够合理地选择实验材料与用具;前期发酵后,豆腐的表面长有菌丝,后期发酵制作基本没有杂菌的污染。
(2)腐乳质量的评价:制作成功的腐乳应色泽基本一致、味道鲜美、咸淡适口、无异味、块形整齐、质地细腻、无杂质。
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五、操作提示
1.控制好材料的用量
(1)用盐腌制时,注意控制盐的用量。盐的浓度太低,不足以抑制微生物生长,易变质;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。
(2)卤汤中酒的含量应控制在12%左右。酒精含量过高,会使腐乳的成熟时间延长;酒精含量过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐变质。
2.防止杂菌污染
(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。
(2)装瓶时,操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、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的火焰,防止瓶口被污染。
例题练习
1.如图为腐乳制作的流程示意图,据图判断下列说法错误的是( )
A.流程一中,为保证产品的质量,在现代腐乳生产时通常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上
B.流程二中,需要将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,并逐层加盐,且随着层数的加高而减少盐量
C.流程三中,卤汤是由酒和各种香辛料配制而成的,其中香辛料可以调制腐乳的风味,同时也具有防腐杀菌的作用
D.流程四中,密封时,要将瓶口通过酒精灯的火焰,再用胶条密封瓶口,以防瓶口被污染
例题练习
答案:B
解析:现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下,在豆腐上直接接种优良的毛霉菌种,A正确;流程二的具体操作是将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,并逐层加盐,随着层数的加高而增加盐量,接近瓶口表面的盐要铺厚一些,B错误;卤汤中需加入酒和香辛料,其中香辛料可以调制腐乳的风味,同时也具有防腐杀菌的作用,C正确;流程四中,密封时,要将瓶口通过酒精灯的火焰,再用胶条密封瓶口,以防瓶口被污染,D正确。
例题练习
2.下列有关腐乳制作的叙述,不正确的是( )
A.腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理,起主要作用的微生物是毛霉
B.腐乳的营养丰富,是因为大分子物质经过发酵分解成了易于消化的小分子物质
C.含水量为70%左右的豆腐适于制作腐乳,用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形,且不利于毛霉的生长
D.卤汤中含酒量应该控制在21%左右,酒精含量过高,腐乳成熟的时间会延长;含量过低,不足以抑制微生物的生长
答案:D
解析:腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理,起主要作用的微生物是毛霉,A正确。腐乳的营养丰富,是因为大分子物质经过发酵分解成了易于消化的小分子物质,蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,脂肪水解成脂肪酸和甘油,B正确。含水量为70%左右的豆腐适于制作腐乳,用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形,且不利于毛霉的生长,C正确。卤汤中含酒量应该控制在12%左右,加酒可以抑制微生物的生长,同时使腐乳具有独特的香味,酒精含量过高,腐乳成熟的时间会延长;含量过低,不足以抑制微生物的生长,D错误。
典例3
泡菜是许多中国人餐桌上不可缺少的一道佐餐佳品。下列有关泡菜发酵的叙述,正确的是( )
A.与泡菜风味形成直接有关的乳酸菌不会分布在植物的体表和空气中
B.乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸的过程,只在其细胞质基质内完成
C.在坛沿水已干涸的泡菜坛内,乳酸菌在液体表面繁殖出现“生花”“长膜”现象
D.在配制泡菜水时,应将清水煮沸冷却后再配制质量百分比为5%~20%的盐水
答案:B
解析:A、在自然界中,乳酸菌分布广泛,空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道内都有乳酸菌分布,A错误;B、乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸的过程是无氧呼吸过程,只在其细胞质基质内完成,同时是原核生物,没有线粒体,B正确;C、在坛沿水已干涸的泡菜坛内,液体表面出现“生花”“长膜”现象,这主要是由兼性厌氧的真核生物——酵母菌形成的,C错误;D、在配制泡菜水时,应先用清水和食盐配制质量比为4∶1的盐水,然后再煮沸冷却,D错误。故选B。
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制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量
一、泡菜制作的原理
1.菌种:乳酸菌。
(1)分布:广泛分布在空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道等处。
(2)代谢类型:异养厌氧型。
(3)常见种类:乳酸链球菌和乳酸杆菌。其中乳酸杆菌常用于生产酸奶。
2.发酵原理:乳酸菌在无氧条件下,将葡萄糖分解为乳酸。
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二、泡菜制作的实验设计
1.制作流程
2.准备材料
①选择泡菜坛:选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
②选择原料:质地鲜嫩,肉丰富,无虫咬,无烂痕,无斑点。
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3.制作过程
①原料处理:将鲜菜修整、清洗、阳光下晾晒到菜表皮萎蔫时收起,切成条状或片状。
②配制盐水:按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水,并将盐水煮沸冷却。
③装坛:将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡菜坛中,装至半坛时放入香辛料,继续装到八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。
④封坛发酵:向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。要注意经常补充水槽中的水。
⑤成品:将封好的坛子,放在室温环境中约15天,便可制成清脆爽口的泡菜。
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4.腌制条件
在腌制过程中,要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
三、亚硝酸盐含量的检测
1.亚硝酸盐含量的测定
(1)实验原理:酸化→重氮化→显色→比色。
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生成重氮盐,重氮盐与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较,可估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐溶液的浓度不同,呈现的颜色深浅不一,溶液浓度高,颜色深些;浓度低,颜色浅些。
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(2)所需药品
①质量浓度为4 mg/mL的对氨基苯磺酸溶液。
②质量浓度为2 mg/mL的N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液。
③质量浓度为5 μg/mL的亚硝酸钠溶液。
④提取剂:酸性条件下的氯化镉和氯化钡溶液。
⑤氢氧化铝乳液和物质的量的浓度为2.5 mol/L的氢氧化钠溶液。
(3)测定方法:比色法。
2.测定亚硝酸盐含量的操作
配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。
三、亚硝酸盐及其在泡菜制作过程中含量的变化
(1)亚硝酸盐:包括亚硝酸钾和亚硝酸钠,为白色粉末,易溶于水。在食品生产中用作食品添加剂。
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(2)泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量随时间的变化如下图所示。
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发酵时期 乳酸菌含量 乳酸含量 亚硝酸盐含量
发酵初期 少(O2抑制乳酸菌活动) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用)
发酵中期 最多(乳酸积累抑制其他菌活动) 积累增多,pH下降 下降(硝酸盐还原菌受抑制,部分亚硝酸盐被分解)
发酵后期 减少(乳酸继续积累,pH继续下降,抑制乳酸菌活动) 继续增多,pH继续下降 下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)
例题练习
1.早在《诗经·邶风·谷风》中就有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载。“旨蓄”就是储藏的美味食品,也就是腌制的酸菜、泡菜。下列叙述错误的是( )
A.制作泡菜时腌制时间过长会引起细菌大量繁殖
B.条件适宜时蔬菜中的糖转化成乳酸降低溶液pH
C.可通过控制泡菜的腌制时间控制亚硝酸盐的含量
D.可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境
答案:A
解析:本题考查传统发酵技术的应用。在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,A错误、C正确;条件适宜时,乳酸菌可将蔬菜中的糖分解成乳酸降低溶液pH,B正确;乳酸菌需要在无氧环境下将葡萄糖分解为乳酸,故腌制泡菜时可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境,D正确。
例题练习
2.如图为泡菜制作过程中乳酸、乳酸菌和亚硝酸盐含量的变化曲线。据图分析,下列叙述不合理的是( )
A.发酵初期,发酵液中的O2抑制部分乳酸菌代谢,乳酸产量少
B.发酵初期,亚硝酸盐含量较低,是泡菜风味品质最好的时期
C.发酵中期,乳酸大量积累导致pH下降,抑制其他微生物生长
D.发酵后期,乳酸含量增加到一定浓度后,会导致乳酸菌数量下降
例题练习
答案:B
解析:本题主要考查泡菜制作过程中乳酸、乳酸菌和亚硝酸盐含量的变化。乳酸菌是厌氧型微生物,发酵初期,由于发酵液中含有O2,会抑制部分乳酸菌的代谢,导致乳酸产量少,A正确;发酵初期,亚硝酸盐含量较低,乳酸发酵才开始,不是泡菜风味品质最好的时期,到发酵中期时乳酸菌活跃,产生大量乳酸,泡菜达到完全成熟阶段才是泡菜风味品质最好的时期,B错误;发酵中期,乳酸大量积累导致pH下降,抑制其他微生物生长,C正确;发酵后期,乳酸含量继续增加,当增加到一定浓度后,由于pH过低,会导致乳酸菌数量下降,D正确。
要点突破
一、果酒和果醋制作流程和发酵条件的控制
比较项目 果酒制作 果醋制作
发酵温度 18~25℃ 30~35℃
发酵时间 10~12d 7~8d
气体控制 先通气一段时间后再密封发酵容器或预留发酵容器1/3的空间 需不断通入氧气(无菌空气)
杂菌控制 ①实验材料的冲洗和实验用具的灭菌②酸性的发酵液具有抑菌的作用③发酵菌种迅速形成优势种
联系 制作果醋可在酒精发酵的基础上进行醋酸发酵
要点突破
二、酵母菌和醋酸菌的比较
项目 酵母菌 醋酸菌
生物学分类 单细胞,真核生物 单细胞,原核生物
代谢方式 异养兼性厌氧型 异养需氧型
生长繁殖的最适宜温度 20 ℃左右 30~35 ℃
主要繁殖方式 出芽生殖 二分裂生殖
生产、生活应用 酿酒、发面等 制醋
要点突破
三、腐乳制作过程中防止杂菌污染的措施
前期发酵即让豆腐长出毛霉时不需严格灭菌,在后期发酵中要防止杂菌污染。
(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶,在洗刷干净后要用沸水消毒。
(2)装瓶时,操作要迅速、小心。豆腐块分层放置,分层加盐,接近瓶口表面的盐铺厚一些,以防止杂菌从瓶口进入。
(3)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的火焰,防止瓶口被污染。
要点突破
四、泡菜发酵的过程
1.发酵初期:蔬菜刚入坛时,其表面带入的微生物,主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃,它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵,发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和CO2等。由于有较多的CO2产生,气泡会间歇性地从坛沿水槽中放出,使坛内逐渐形成无氧状态。此时泡菜液的含酸量约为0.3%~0.4%,是泡菜初熟阶段,其菜质咸而不酸、有生味。
2.发酵中期:由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累,pH下降,无氧状态形成,乳酸菌开始活跃,并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%~0.8%,pH为3.5~3.8。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有香味且清香。
3.发酵后期:在此期间进行的是同型乳酸发酵,乳酸含量继续增加,可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时,乳酸菌的活性受到抑制,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。
要点突破
五、测定实验中所用试剂、药品及其作用
试剂、药品 作用
对氨基苯磺酸 与亚硝酸盐发生重氮化反应
盐酸 调节pH成酸性
N1萘基乙二胺盐酸盐 与重氮化反应的产物结合,生成玫瑰红色染料,作为测定亚硝酸盐含量的指示剂
硅胶 干燥剂,用于干燥亚硝酸钠
干燥后的亚硝酸钠 制备相应浓度的标准显色液
氯化镉、氯化钡 溶于蒸馏水并用浓盐酸酸化后作为亚硝酸盐的提取剂
氢氧化钠 中和过多的盐酸,营造碱性环境
氢氧化铝 作为吸附剂,使泡菜滤液脱色,变澄清
蒸馏水 作为溶剂
要点突破
六、传统发酵技术中常用菌种的比较
微生物 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌
分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物
代谢类型 异养兼性厌氧 异养需氧 异养需氧 异养厌氧
适宜温度 18~25 ℃ 30~35 ℃ 15~18 ℃ 室温
发酵条件 前期需氧;后期不需氧 一直需氧 一直需氧 无氧
生殖方式 孢子生殖,适宜条件下进行出芽生殖 二分裂生殖 孢子生殖 二分裂生殖
生产应用 酿酒、发面 酿醋 制作腐乳 制作酸奶、泡菜
易错辨析
1.发酵≠无氧呼吸
发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来大量生产微生物菌体或者代谢产物的过程。包括无氧发酵(如酒精发酵)和有氧发酵(如醋酸发酵)。
2.豆腐中的含水量以70%为宜。用含水量过高的豆腐制作腐乳,不易成形;含水量过低,则不利于毛霉生长。
3.由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物,因此在利用这两类微生物时,其环境中一定不要加入青霉素等抗生素。
4.亚硝酸盐与人体健康
①膳食中绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿排出,但当摄入总量较多时,可引起中毒或死亡。
②亚硝酸盐在一定条件下可转化为致癌物——亚硝胺。
③亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的,而不是硝化细菌氧化氨形成的。
谢谢观看(1)传统发酵技术的应用
【考点梳理】
典例1
某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是( )
A.与果醋发酵相比,果酒发酵所需的最适温度较高
B.先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果发酵
C.与人工接种的发酵相比,自然发酵获得的产品品质更好
D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
答案:D
解析:A错误,果醋发酵需要的温度高于果酒发酵。B错误,果酒发酵后可以接着进行果醋发酵,但果醋发酵后不能再进行果酒发酵。C错误,人工接种的菌种比较纯净,获得的产品品质更好。D正确,适当加大接种量可使菌种数量增多,提高发酵速率;发酵产生的酸性条件可以抑制杂菌生长繁殖。
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果醋和果酒的制作
一、果醋和果酒的制作原理
1.果酒的制作原理
(1)菌种:酵母菌。
①代谢类型:兼性厌氧型。
②最适生长温度:20℃左右。
(2)发酵原理:
①在有氧条件下,进行有氧呼吸,大量繁殖。
反应式:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。
②在无氧条件下,进行酒精发酵,产生酒精。
反应式:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2。
(3)菌种来源:自然发酵过程中,来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
2.果醋的制作原理
(1)菌种:醋酸菌。
①代谢类型:需氧型。
②最适生长温度:30~35℃。
(2)发酵原理:
①当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
②当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
反应简式:C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O。
二、果醋和果酒的制作流程
1.实验流程
2.实验装置
①充气口:在醋酸发酵时连接充气泵进行充气;
②排气口:排出酒精发酵时产生的CO2;
③出料口:用来取样。
3.发酵条件
果酒制作 果醋制作
温度 18~25℃ 30~35℃
时间 10~12d 7~8d
通气 先通气后密封,或预留约1/3的空间 始终通气
4.操作要求
(1)器具的清洗、消毒:榨汁机要洗净晾干,发酵瓶要清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒。
(2)材料的选择和处理:选择新鲜的葡萄,先用清水冲洗1~2遍除去污物后,再去枝梗。
(3)榨汁装瓶:将冲洗干净并除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁,然后将葡萄汁装入发酵瓶,要留大约1/3的空间,并封闭充气口。
(4)发酵:
①制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18~25℃,时间控制在10~12d,每天定时排出发酵产生的CO2,10d后开始从出料口抽样,监测酒精浓度或菌体数量。
②制葡萄醋的过程中,用充气泵不断从充气口泵入空气,温度严格控制在30~35℃,发酵7~8d,即可制成果醋。
5.酒精检测
(1)检测试剂:重铬酸钾。
(2)检测条件:酸性条件。
(3)实验现象:呈现灰绿色。
例题练习
1.蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。如图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A.去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
B.过程③在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋
C.在过程④时,榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵
D.过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源
答案:C
解析:去除枝梗会导致蓝莓的果皮受损而增加杂菌污染的机会,去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染;过程③为果醋发酵,在氧气、糖源充足的情况下,醋酸菌可将葡萄糖中的糖分分解为醋酸;④过程为酒精发酵,若对蓝莓汁进行高压蒸汽灭菌会导致酵母菌被杀死,无法进行该发酵过程;过程⑤为醋酸发酵,酒精为醋酸菌提供碳源和能源。
2.通过传统发酵工艺制作的果酒深受人们喜爱,如图为某同学酿制葡萄酒的两个简易装置,下列说法错误的是( )
A.在葡萄酒的自然发酵过程中,酵母菌的来源是附着在葡萄皮表面的野生酵母菌
B.乙醇和CO2是在酵母菌的细胞溶胶中产生的
C.若用乙装置,在发酵过程中,必须进行的操作是定期拧松瓶盖
D.甲装置中,A液体是发酵液,要留有大约1/3的空间不是为了提供氧气,因为制作果酒酵母菌进行无氧呼吸
答案:D
解析:A.在葡萄酒的自然发酵过程中,所需的菌种是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,故A正确;B.乙醇是在酵母菌无氧呼吸产物,CO2是酵母菌进行有氧化呼吸或无氧呼吸均可产生,无氧呼吸发生在细胞溶胶中,故B正确;C.若用乙装置,在发酵过程中会产生二氧化碳,故必须定期拧松瓶盖,故C正确;D.甲装置中,A液体是发酵液,要留有大约1/3的空间为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,又防止发酵旺盛时汁液溢出,故D错误。
典例2
下列关于使用传统方法制作腐乳的叙述,正确的是( )
A.毛霉是需氧型生物,因此装瓶后不能密封瓶口
B.加盐有利于毛霉生长,不利于其他微生物的生长
C.后期发酵时间的长短与盐用量、卤汤成分有关
D.青方因装罐时加入了红曲而呈现深红色
答案:C
解析:毛霉是需氧型生物,但装瓶后密封腌制是后期发酵,此时毛霉已不起作用,另外为防止杂菌污染,仍需密封瓶口,A错误;加盐能抑制绝大部分微生物的生长,包括毛霉,B错误;后期发酵时间的长短与盐用量、卤汤成分有关,C正确;红方因装罐时加入了红曲而呈现深红色,糟方是加入了酒糟,青方不加辅料,D错误。
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腐乳的制作
一、腐乳制作的原理
菌种 青霉、毛霉、曲霉、酵母等,主要是毛霉
代谢类型 异养需氧型
繁殖方式 孢子生殖
前期发酵 主要是毛霉等微生物生长。需要满足微生物生长所需要的适宜的温度、充足的氧气、一定的湿度
后期发酵 是微生物生长产生的酶发挥作用的过程。需要抑制微生物的生长,主要是控制高盐、无氧等条件,同时加入酒和香辛料
二、毛霉与腐乳制作
(1)毛霉的形态结构:毛霉属于真菌,它的菌丝分为直立菌丝和匍匐菌丝,且菌丝细胞无横隔,呈分枝状,由单细胞组成,细胞质中有多个核,常栖生于果实、果酱、蔬菜、面包、糕点等表面,营腐生生活。其代谢类型为异养需氧型。
(2)毛霉的繁殖方式:以孢子进行繁殖。
(3)毛霉的菌落特征:在豆腐或大豆上生长尤为旺盛,高1 cm以上,呈白色或灰白色,最适生长温度为15~18 ℃。
(4)毛霉的生理特性:毛霉在生长过程中能产生蛋白酶和脂肪酶等,将豆腐中的蛋白质和脂肪分解,使腐乳产生芳香物质和具鲜味的氨基酸;毛霉还具有较强的糖化能力,可用于酒精、有机酸等工业原料的糖化。
三、腐乳制作选择优良菌种的条件
1.不产生毒素,菌丝壁细软,呈棉絮状,色白或淡黄;
2.生长繁殖快速,且抗杂菌能力强;
3.生长的温度范围大,不受季节限制;
4.含有蛋白酶、脂肪酶、肽酶及有益于提高腐乳质量的酶系;
5.使产品质地细腻柔软,口味良好。
四、腐乳的制作流程
1.实验流程
让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。
2.实验过程
(1)让豆腐上长出毛霉
①挑选豆腐:含水量为70%左右的豆腐适于制作腐乳。用含水量过高的豆腐制作腐乳,不易成形。含水量过少,则不利于毛霉的生长。
②条件:温度为15~18 ℃,一定湿度。
③时间:48 h后,毛霉开始生长;3 d之后毛霉生长旺盛;5 d后,豆腐块表面布满菌丝。
说明:腐乳外部有一层致密的“皮”,是前期发酵时在豆腐表面生长的菌丝(匍匐菌丝),它使腐乳成形,对人体无害。
(2)加盐腌制
豆腐块(毛坯)与盐的质量分数比为5∶1。逐层加盐,近瓶口的盐铺厚一些,以防止杂菌从瓶口进入。
(3)配制卤汤
卤汤直接关系到腐乳的色、香、味,由酒和香辛料配制而成。
①酒:加酒可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味。
②香辛料:可以调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。常用的有胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等。
(4)密封腌制
腐乳的成熟期因品种不一、配料不一而不同,在常温下一般六个月可以成熟。
(5)结果分析与评价
(1)腐乳制作的标准:能够合理地选择实验材料与用具;前期发酵后,豆腐的表面长有菌丝,后期发酵制作基本没有杂菌的污染。
(2)腐乳质量的评价:制作成功的腐乳应色泽基本一致、味道鲜美、咸淡适口、无异味、块形整齐、质地细腻、无杂质。
五、操作提示
1.控制好材料的用量
(1)用盐腌制时,注意控制盐的用量。盐的浓度太低,不足以抑制微生物生长,易变质;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。
(2)卤汤中酒的含量应控制在12%左右。酒精含量过高,会使腐乳的成熟时间延长;酒精含量过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐变质。
2.防止杂菌污染
(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。
(2)装瓶时,操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、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的火焰,防止瓶口被污染。
例题练习
1.如图为腐乳制作的流程示意图,据图判断下列说法错误的是( )
A.流程一中,为保证产品的质量,在现代腐乳生产时通常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上
B.流程二中,需要将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,并逐层加盐,且随着层数的加高而减少盐量
C.流程三中,卤汤是由酒和各种香辛料配制而成的,其中香辛料可以调制腐乳的风味,同时也具有防腐杀菌的作用
D.流程四中,密封时,要将瓶口通过酒精灯的火焰,再用胶条密封瓶口,以防瓶口被污染
答案:B
解析:现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下,在豆腐上直接接种优良的毛霉菌种,A正确;流程二的具体操作是将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,并逐层加盐,随着层数的加高而增加盐量,接近瓶口表面的盐要铺厚一些,B错误;卤汤中需加入酒和香辛料,其中香辛料可以调制腐乳的风味,同时也具有防腐杀菌的作用,C正确;流程四中,密封时,要将瓶口通过酒精灯的火焰,再用胶条密封瓶口,以防瓶口被污染,D正确。
2.下列有关腐乳制作的叙述,不正确的是( )
A.腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理,起主要作用的微生物是毛霉
B.腐乳的营养丰富,是因为大分子物质经过发酵分解成了易于消化的小分子物质
C.含水量为70%左右的豆腐适于制作腐乳,用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形,且不利于毛霉的生长
D.卤汤中含酒量应该控制在21%左右,酒精含量过高,腐乳成熟的时间会延长;含量过低,不足以抑制微生物的生长
答案:D
解析:腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理,起主要作用的微生物是毛霉,A正确。腐乳的营养丰富,是因为大分子物质经过发酵分解成了易于消化的小分子物质,蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,脂肪水解成脂肪酸和甘油,B正确。含水量为70%左右的豆腐适于制作腐乳,用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形,且不利于毛霉的生长,C正确。卤汤中含酒量应该控制在12%左右,加酒可以抑制微生物的生长,同时使腐乳具有独特的香味,酒精含量过高,腐乳成熟的时间会延长;含量过低,不足以抑制微生物的生长,D错误。
典例3
泡菜是许多中国人餐桌上不可缺少的一道佐餐佳品。下列有关泡菜发酵的叙述,正确的是( )
A.与泡菜风味形成直接有关的乳酸菌不会分布在植物的体表和空气中
B.乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸的过程,只在其细胞质基质内完成
C.在坛沿水已干涸的泡菜坛内,乳酸菌在液体表面繁殖出现“生花”“长膜”现象
D.在配制泡菜水时,应将清水煮沸冷却后再配制质量百分比为5%~20%的盐水
答案:B
解析:A、在自然界中,乳酸菌分布广泛,空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道内都有乳酸菌分布,A错误;B、乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸的过程是无氧呼吸过程,只在其细胞质基质内完成,同时是原核生物,没有线粒体,B正确;C、在坛沿水已干涸的泡菜坛内,液体表面出现“生花”“长膜”现象,这主要是由兼性厌氧的真核生物——酵母菌形成的,C错误;D、在配制泡菜水时,应先用清水和食盐配制质量比为4∶1的盐水,然后再煮沸冷却,D错误。故选B。
考点链接
制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量
一、泡菜制作的原理
1.菌种:乳酸菌。
(1)分布:广泛分布在空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道等处。
(2)代谢类型:异养厌氧型。
(3)常见种类:乳酸链球菌和乳酸杆菌。其中乳酸杆菌常用于生产酸奶。
2.发酵原理:乳酸菌在无氧条件下,将葡萄糖分解为乳酸。
二、泡菜制作的实验设计
1.制作流程
2.准备材料
①选择泡菜坛:选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
②选择原料:质地鲜嫩,肉丰富,无虫咬,无烂痕,无斑点。
3.制作过程
①原料处理:将鲜菜修整、清洗、阳光下晾晒到菜表皮萎蔫时收起,切成条状或片状。
②配制盐水:按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水,并将盐水煮沸冷却。
③装坛:将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡菜坛中,装至半坛时放入香辛料,继续装到八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。
④封坛发酵:向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。要注意经常补充水槽中的水。
⑤成品:将封好的坛子,放在室温环境中约15天,便可制成清脆爽口的泡菜。
4.腌制条件
在腌制过程中,要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
三、亚硝酸盐含量的检测
1.亚硝酸盐含量的测定
(1)实验原理:酸化→重氮化→显色→比色。
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生成重氮盐,重氮盐与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较,可估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐溶液的浓度不同,呈现的颜色深浅不一,溶液浓度高,颜色深些;浓度低,颜色浅些。
(2)所需药品
①质量浓度为4 mg/mL的对氨基苯磺酸溶液。
②质量浓度为2 mg/mL的N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液。
③质量浓度为5 μg/mL的亚硝酸钠溶液。
④提取剂:酸性条件下的氯化镉和氯化钡溶液。
⑤氢氧化铝乳液和物质的量的浓度为2.5 mol/L的氢氧化钠溶液。
(3)测定方法:比色法。
2.测定亚硝酸盐含量的操作
配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。
三、亚硝酸盐及其在泡菜制作过程中含量的变化
(1)亚硝酸盐:包括亚硝酸钾和亚硝酸钠,为白色粉末,易溶于水。在食品生产中用作食品添加剂。
(2)泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量随时间的变化如下图所示。
发酵时期 乳酸菌含量 乳酸含量 亚硝酸盐含量
发酵初期 少(O2抑制乳酸菌活动) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用)
发酵中期 最多(乳酸积累抑制其他菌活动) 积累增多,pH下降 下降(硝酸盐还原菌受抑制,部分亚硝酸盐被分解)
发酵后期 减少(乳酸继续积累,pH继续下降,抑制乳酸菌活动) 继续增多,pH继续下降 下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)
例题练习
1.早在《诗经·邶风·谷风》中就有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载。“旨蓄”就是储藏的美味食品,也就是腌制的酸菜、泡菜。下列叙述错误的是( )
A.制作泡菜时腌制时间过长会引起细菌大量繁殖
B.条件适宜时蔬菜中的糖转化成乳酸降低溶液pH
C.可通过控制泡菜的腌制时间控制亚硝酸盐的含量
D.可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境
答案:A
解析:本题考查传统发酵技术的应用。在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,A错误、C正确;条件适宜时,乳酸菌可将蔬菜中的糖分解成乳酸降低溶液pH,B正确;乳酸菌需要在无氧环境下将葡萄糖分解为乳酸,故腌制泡菜时可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境,D正确。
2.如图为泡菜制作过程中乳酸、乳酸菌和亚硝酸盐含量的变化曲线。据图分析,下列叙述不合理的是( )
A.发酵初期,发酵液中的O2抑制部分乳酸菌代谢,乳酸产量少
B.发酵初期,亚硝酸盐含量较低,是泡菜风味品质最好的时期
C.发酵中期,乳酸大量积累导致pH下降,抑制其他微生物生长
D.发酵后期,乳酸含量增加到一定浓度后,会导致乳酸菌数量下降
答案:B
解析:本题主要考查泡菜制作过程中乳酸、乳酸菌和亚硝酸盐含量的变化。乳酸菌是厌氧型微生物,发酵初期,由于发酵液中含有O2,会抑制部分乳酸菌的代谢,导致乳酸产量少,A正确;发酵初期,亚硝酸盐含量较低,乳酸发酵才开始,不是泡菜风味品质最好的时期,到发酵中期时乳酸菌活跃,产生大量乳酸,泡菜达到完全成熟阶段才是泡菜风味品质最好的时期,B错误;发酵中期,乳酸大量积累导致pH下降,抑制其他微生物生长,C正确;发酵后期,乳酸含量继续增加,当增加到一定浓度后,由于pH过低,会导致乳酸菌数量下降,D正确。
【要点突破】
一、果酒和果醋制作流程和发酵条件的控制
比较项目 果酒制作 果醋制作
发酵温度 18~25℃ 30~35℃
发酵时间 10~12d 7~8d
气体控制 先通气一段时间后再密封发酵容器或预留发酵容器1/3的空间 需不断通入氧气(无菌空气)
杂菌控制 ①实验材料的冲洗和实验用具的灭菌 ②酸性的发酵液具有抑菌的作用 ③发酵菌种迅速形成优势种
联系 制作果醋可在酒精发酵的基础上进行醋酸发酵
二、酵母菌和醋酸菌的比较
项目 酵母菌 醋酸菌
生物学分类 单细胞,真核生物 单细胞,原核生物
代谢方式 异养兼性厌氧型 异养需氧型
生长繁殖的最适宜温度 20 ℃左右 30~35 ℃
主要繁殖方式 出芽生殖 二分裂生殖
生产、生活应用 酿酒、发面等 制醋
三、腐乳制作过程中防止杂菌污染的措施
前期发酵即让豆腐长出毛霉时不需严格灭菌,在后期发酵中要防止杂菌污染。
(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶,在洗刷干净后要用沸水消毒。
(2)装瓶时,操作要迅速、小心。豆腐块分层放置,分层加盐,接近瓶口表面的盐铺厚一些,以防止杂菌从瓶口进入。
(3)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的火焰,防止瓶口被污染。
四、泡菜发酵的过程
1.发酵初期:蔬菜刚入坛时,其表面带入的微生物,主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃,它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵,发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和CO2等。由于有较多的CO2产生,气泡会间歇性地从坛沿水槽中放出,使坛内逐渐形成无氧状态。此时泡菜液的含酸量约为0.3%~0.4%,是泡菜初熟阶段,其菜质咸而不酸、有生味。
2.发酵中期:由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累,pH下降,无氧状态形成,乳酸菌开始活跃,并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%~0.8%,pH为3.5~3.8。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有香味且清香。
3.发酵后期:在此期间进行的是同型乳酸发酵,乳酸含量继续增加,可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时,乳酸菌的活性受到抑制,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。
五、测定实验中所用试剂、药品及其作用
试剂、药品 作用
对氨基苯磺酸 与亚硝酸盐发生重氮化反应
盐酸 调节pH成酸性
N1萘基乙二胺盐酸盐 与重氮化反应的产物结合,生成玫瑰红色染料,作为测定亚硝酸盐含量的指示剂
硅胶 干燥剂,用于干燥亚硝酸钠
干燥后的亚硝酸钠 制备相应浓度的标准显色液
氯化镉、氯化钡 溶于蒸馏水并用浓盐酸酸化后作为亚硝酸盐的提取剂
氢氧化钠 中和过多的盐酸,营造碱性环境
氢氧化铝 作为吸附剂,使泡菜滤液脱色,变澄清
蒸馏水 作为溶剂
六、传统发酵技术中常用菌种的比较
微生物 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌
分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物
代谢类型 异养兼性厌氧 异养需氧 异养需氧 异养厌氧
适宜温度 18~25 ℃ 30~35 ℃ 15~18 ℃ 室温
发酵条件 前期需氧;后期不需氧 一直需氧 一直需氧 无氧
生殖方式 孢子生殖,适宜条件下进行出芽生殖 二分裂生殖 孢子生殖 二分裂生殖
生产应用 酿酒、发面 酿醋 制作腐乳 制作酸奶、泡菜
易错辨析
1.发酵≠无氧呼吸
发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来大量生产微生物菌体或者代谢产物的过程。包括无氧发酵(如酒精发酵)和有氧发酵(如醋酸发酵)。
2.豆腐中的含水量以70%为宜。用含水量过高的豆腐制作腐乳,不易成形;含水量过低,则不利于毛霉生长。
3.由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物,因此在利用这两类微生物时,其环境中一定不要加入青霉素等抗生素。
4.亚硝酸盐与人体健康
①膳食中绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿排出,但当摄入总量较多时,可引起中毒或死亡。
②亚硝酸盐在一定条件下可转化为致癌物——亚硝胺。
③亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的,而不是硝化细菌氧化氨形成的。
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