1、第2讲 发酵技术实践,-2-,自主梳理,核心突破,考向感悟,运用发酵技术制作果酒和果醋 1.发酵概念:利用微生物的生命活动来制备 或其 的过程。 2.果酒:以各种 为原料,通过微生物发酵而制成的含 的饮料,主要包括葡萄酒、苹果酒、梨酒等。,微生物菌体,代谢产物,果汁,酒精,10%12%,葡萄糖,酒精,-3-,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.果醋制作:在果酒中加入 ,在充分供氧的条件下,能将 氧化为醋酸。,醋酸菌,酒精,-4-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)在果酒自然发酵中,需人工添加酵母菌菌种。( )(2)在葡萄酒制作中,采摘的葡萄应反复冲洗,且要先除枝梗再冲洗。( )(3)在果酒发酵
2、过程中发酵液密度会逐渐减小,果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长。( ) (4)在果酒和果醋制作过程中,果酒的整个制作过程是在缺氧条件下进行的,而果醋整个制作过程一直处于有氧条件下。( ),提示:葡萄表面有天然酵母菌存在,因此果酒自然发酵时无需添加菌种。,提示:葡萄应先冲洗再去枝梗,以免去枝梗时葡萄破损,被杂菌污染,且不应反复冲洗。,提示:果酒发酵时应先通氧,使酵母菌大量增殖;再控制无氧环境,进行酒精发酵。,-5-,自主梳理,核心突破,考向感悟,果酒、果醋的制作 (1)实验流程,-6-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)操作解读 材料选择和处理:选择新鲜优质的葡萄,依次进行冲洗、除去枝梗和榨
3、汁处理。目的是防止杂菌污染。 防止发酵液被污染:对榨汁机、发酵装置等器械进行消毒并使发酵装置处于封闭状态。 发酵过程的控制:发酵液总量不要超过广口瓶体积的2/3,剩余的空间能为发酵初期提供氧气,且能暂时存储发酵产生的CO2,起到缓冲作用。酒精发酵时温度控制在1825 ,发酵时间在1012 d。醋酸发酵时温度控制在3035 ,发酵时间在78 d,并保持不断充入无菌空气。,-7-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)结果分析与评价 实验现象,检验:在酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。 影响发酵质量的因素主要是优良菌种等。,-8-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向1 运用发酵技术制作果醋 1.
4、(2016全国理综)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题。 (1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段,在酵母菌细胞的 中进行,其产物乙醇与 试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验;过程在酵母菌细胞的 中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度 。,-9-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,该过程需要在 条件下才能完成。 (3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度不同,第一阶段的温度 (填“低于”或“高于”)第二阶段的。 (4)醋酸杆菌属
5、于 核生物,其细胞结构中 (填“含有”或“不含有”)线粒体。,答案:(1)细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有,-10-,自主梳理,核心突破,考向感悟,解析:(1)图中过程是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,是无氧呼吸的第二阶段,过程是有氧呼吸的第二、三阶段。酵母菌是兼性厌氧型微生物,有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸均在细胞质基质内进行。利用乙醇在酸性条件下与重铬酸钾试剂反应呈现灰绿色来检验乙醇。有氧呼吸的第二、三阶段在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸杆菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时才能进行旺盛的生命活动,因
6、此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,需要在有氧条件下才能完成。(3)酵母菌发酵温度一般控制在1825 ,而制作葡萄醋时要将温度控制在3035 。(4)醋酸杆菌属于原核生物,其细胞中只有核糖体一种细胞器,不含有线粒体等其他细胞器。,-11-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 运用发酵技术制作果酒 2.(2018海南)葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的,酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。,-12-,自主梳理,核心突破,考向感悟,回答下列问题。 (1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定,与乙装置相比,用甲装置酿制葡萄酒的优点是 (答出两点即可)。 (2)葡萄汁装入甲装置时,要留有
7、约1/3的空间,这种做法的目的是 (答出两点即可)。 (3)某同学若用乙装置进行发酵,并设置两个不同处理组(乙A和乙B),乙A装置中保留一定量的氧气,乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下,测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线依次表示 、 、 含量的变化趋势。 (4)从细胞呼吸类型看,酵母菌属于 生物;从同化作用的类型看,酵母菌属于 (填“自养”或“异养”)生物。,-13-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案 (1)不需要开盖放气;避免了因开盖引起的杂菌污染 (2)为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气;防止发酵旺盛时汁液溢出 (3)乙
8、A中的氧气 乙B中的酒精 乙A中的酒精 (4)兼性厌氧 异养 解析 (1)乙装置为密闭状态,为防止发酵过程中产生的二氧化碳导致的装置内气压增大,要经常开盖放气,而放气过程中即可导致杂菌污染。装置甲中,发酵过程中产生的二氧化碳导入X溶液,不需要开盖放气,也就避免了因开盖引起的杂菌污染。 (2)装置中留有的约1/3空间中,含有氧气,可使酵母菌通过有氧呼吸大量增殖。酵母菌有氧呼吸、无氧呼吸均能产生二氧化碳,导致发酵装置汁液溢出,装置留有空间,可防止汁液溢出。,-14-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)结合(3)小问题干及题图曲线分析可知,乙B装置中,由于没有氧气,酵母菌从一开始就进行无氧呼吸产生
9、酒精,即曲线为乙B中的酒精含量的变化趋势;乙A装置中由于酵母菌有氧呼吸不断消耗氧气,氧气的含量不断下降,即曲线为乙A中的氧气含量的变化趋势;有氧呼吸减弱时,酵母菌才开始进行无氧呼吸产生酒精,即曲线为乙A中的酒精含量的变化趋势。 (4)从细胞呼吸类型看,酵母菌既可进行无氧呼吸,也可进行有氧呼吸,属于兼性厌氧型生物。从同化作用的类型看,酵母菌只能利用外界的有机物生存,属于异养型生物。,考向3 运用发酵技术制作果酒和果醋 3.下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题。 果酒、果醋制作流程 (1)完成图1中的实验流程,则矩形框内应为 。,-15-,自主梳理
10、,核心突破,考向感悟,-16-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)果酒和果醋的制作分别利用了 和 (填生物名称)两种微生物。由果酒转变成果醋的制作时,需要改变的环境条件是 和 ,主要原因是(答出两点) 。 (3)图2装置中的充气口在 过程中要关闭,而排气口在该过程中应开放,目的是排出 产生的 。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是 。 (4)果汁发酵后是否有酒精产生,可用 来检验,在酸性条件下呈现 色证明有酒精产生。 (5)葡萄是否需要灭菌? 为什么? 。,-17-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)醋酸发酵 (2)酵母菌 醋酸菌 通入氧气 温度调至3035 醋酸菌是好
11、氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生命活动;醋酸菌的最适生长温度为3035 (3)酒精发酵 酵母菌无氧呼吸 二氧化碳 避免空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染) (4)重铬酸钾 灰绿 (5)不需要;在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的微生物是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,灭菌会杀死葡萄皮上附着的酵母菌,使发酵不能进行,(2)原理:发酵过程中毛霉分泌 、 、谷氨酰胺酶、脂肪酶等多种酶,与腌制调料中的微生物协同作用,使腐乳坯中的蛋白质缓慢水解成多种 和多种 等。 (3)制作过程 将豆腐切成小块,微微晾干,制成腐乳坯。在晾干过程中,空气中的 会落到腐乳坯上。 将晾制好的腐乳坯
12、放置在容器内。 定时观察,加盐腌制。 按照自己喜欢的口味配制 ,装瓶。,-18-,自主梳理,核心突破,考向感悟,运用发酵技术制作豆腐乳和泡菜 1.制作腐乳 (1)微生物:豆腐乳的生产多采用 。,毛霉,蛋白酶 淀粉酶,氨基酸,有机酸,毛霉孢子,调料,-19-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.制作泡菜 (1)原理:利用 在无氧条件下将葡萄糖分解成 。,(3)制作流程图,(4)影响品质的因素:泡菜坛的选择,腌制的条件如 、温度、 。,乳酸菌,乳酸,腌制时间,食盐用量,-20-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)与果醋、果酒制作相比,腐乳的制作所需要的适宜温度较高,所用菌种为乳酸菌。( )(2)在
13、腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与,加盐和加酒都能抑制微生物的生长。( ) (3)泡菜制作的菌种主要是醋酸菌。( )(4)泡菜制作的前期通氧,后期应严格厌氧。( ),提示:腐乳制作所需的适宜温度较低,使用的菌种为毛霉等。,提示:泡菜制作使用的菌种为乳酸菌。,提示:制作泡菜应在无氧条件下进行。,-21-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.腐乳的制作 (1)实验流程 切块接种:直接接种或利用空气中的毛霉孢子 自然接种放置在干净容器内,-22-,自主梳理,核心突破,考向感悟,密封腌制:用酒精灯对瓶口灭菌后密封,-23-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)注意事项 注意盐用量。盐浓度低,不
14、足以抑制微生物生长,浓度过高,影响口味及品质,表层铺盐厚些是为防止杂菌从瓶口进入。 豆腐含水量以70%为宜。毛霉为异养需氧型真菌,若含水量过高,影响毛霉的有氧呼吸;若含水量过低,则不利于毛霉的生长,毛霉的代谢也离不开水。 配制卤汤时酒量的控制。加酒的目的之一是杀死微生物。如果过少,达不到杀死微生物的目的,导致豆腐腐败;若过多,会因酒精度过高抑制了酶的活性,从而影响腐乳的成熟,同时还会影响腐乳的风味。一般酒精含量应控制在12%左右。 防止杂菌污染。所用器械要沸水消毒或高压灭菌,加入卤汤和辅料后,用酒精灯对瓶口加热灭菌后再密封。,-24-,自主梳理,核心突破,考向感悟,控制适宜温度。毛霉的最适生长
15、温度为1518 ,保持其适宜温度,可缩短发酵时间。,-25-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.泡菜制作过程中乳酸菌和乳酸的变化情况,3.泡菜坛的选择和腌制条件 (1)泡菜坛的选择标准是火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好。否则容易引起蔬菜腐烂。 (2)腌制时要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。,-26-,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.与传统发酵有关的几类微生物比较,-27-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向1 腐乳的制作 1.(2018河北石家庄一中模拟)腐乳是我国古代劳动人民创造的一种经过微生物发酵制成的大豆食品。腐乳味道鲜美,易于消化吸收,所以一直受到人们的喜爱。请结合腐乳制
16、作的原理及流程示意图,回答下列问题。,一 二 三 四,-28-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)图中a、b分别表示的是 ,它们的来源是 ,作用是 。 (2)过程一中,为保证产品的质量,应采取的措施是 。 (3)过程二具体的操作应该是 。这样既能使豆腐不过早酥烂,又能避免豆腐块腐败变质。 (4)过程三中卤汤配制所需要的材料有 。 (5)过程四应如何操作才能取得最佳效果? 。,-29-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案 (1)蛋白酶、脂肪酶 毛霉等微生物 将蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸,将脂肪水解为甘油和脂肪酸 (2)在严格无菌的条件下,将优良毛霉菌种接种在豆腐上 (3)将长满毛霉的豆腐块
17、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 (4)12%左右的酒和各种香辛料(如胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等) (5)密封时,将瓶口通过酒精灯的火焰,再用胶条密封瓶口,-30-,自主梳理,核心突破,考向感悟,解析 (1)腐乳制作过程主要利用的微生物是毛霉,在毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下,蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪被分解成甘油和脂肪酸。(2)在接种过程中为保证产品的质量,应在严格无菌的条件下,将优良毛霉菌种接种在豆腐上。(3)在加盐腌制的过程中要将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
18、口表面的盐要铺厚一些,以防杂菌从瓶口进入。(4)卤汤主要由酒和各种香辛料配制而成。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,香辛料可以调制腐乳的风味,也具有防腐和杀菌的作用。(5)密封时,为防止杂菌污染,应将瓶口通过酒精灯的火焰,再用胶条密封瓶口。,-31-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 泡菜的制作 2.某研究小组以“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”为课题开展了如下表所示的研究。分析并回答下列问题。,-32-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)实验中盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因: 。 (2)图中曲线1是 坛测定的结果,原因是 。泡菜的口味是 。制作泡菜效果最好的盐水浓
19、度为 。 (3)为了使实验结果更准确,测定亚硝酸盐含量时应 。,-33-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案 (1)煮沸是为了杀灭杂菌,冷却后使用是为了避免高温杀死乳酸菌等发酵菌种 (2)A 盐水浓度过低导致亚硝酸盐含量过高而不下降 酸而不咸 20% (3)多次测定后取平均值 解析 (1)制作泡菜时泡菜盐水要煮沸冷却后才可使用,其中煮沸是为了杀灭杂菌,冷却是为了避免高温杀死乳酸菌等发酵菌种。 (2)由图可知,曲线1所示亚硝酸盐含量过高而不下降,原因是盐浓度过低,应为A坛测定的结果。该坛中泡菜的口味是酸而不咸。根据亚硝酸盐含量的变化,制作泡菜效果最好的是B坛,其盐水的浓度为20%。 (3)为了减
20、少误差,避免实验的偶然性,应设置重复实验,要多次测定后取平均值。,-34-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.农村中泡菜的制作方法是:新鲜的蔬菜经过整理、清洗后,放入彻底清洗并用白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”。密封后置于阴凉处,最适环境温度为2830 。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”,前者是用盐过多,后者是用盐过少。在实验室或工厂化生产泡菜时,还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。 (1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是 。 (2)菜坛为什么要密封?若菜坛有裂缝,可能会出现什么结果?。 (3)若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是什么? 。 (
21、4)加入“陈泡菜水”的作用是 。 (5)制作泡菜的过程中,有机物的干重如何变化? 。 菜坛内有机物的种类如何变化? 。,-35-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(6)关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述,正确的是 。 A.泡菜制作需要配制盐水,其中盐与水的质量比为41 B.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形成玫瑰红色染料 C.制备样品处理液,加入氢氧化铝乳液的目的是去除色素等杂质,得到澄清溶液 D.泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量,但温度和食盐的用量不影响其含量,-36-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)消毒 (2)乳酸菌是厌氧微生物,密封后造成缺氧环境;菜坛有裂缝,将导致乳酸菌不能正常生长,而一些杂菌大量繁殖,泡菜会变质 (3)盐过多,抑制了乳酸菌发酵 (4)提供乳酸菌菌种 (5)有机物干重减少 有机物种类增加 (6)C 解析:泡菜制作是应用了乳酸菌的发酵原理,提供的新鲜蔬菜是它的培养基。乳酸菌是厌氧微生物,在缺氧的环境条件下可产生大量乳酸,乳酸能抑制其他菌的生存;在有氧情况下,乳酸菌生长、繁殖受抑制,不能进行乳酸发酵,而需氧菌大量繁殖。乳酸菌生长、繁殖需要消耗有机物,发酵过程中会产生更多种类的有机物。,
