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1、专题二生物技术在食品加工中的应用 考点一果酒和果醋的制作1 果酒和醋酸发酵装置的设计思路 1 因酵母菌的繁殖需要空气 醋酸菌是好氧菌 所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧 因酵母菌产生酒精时是厌氧的 应控制充入氧的量 故应在充气口设置开关 2 由于在发酵过程中都产生CO2 因此又需设排气口 为防止空气中微生物的污染 排气口应连接一个长而弯曲的胶管 3 因要对发酵的情况进行及时监测 应设置出料口便于取料 红葡萄酒的生产流程线 2 果酒和果醋的制作原理及发酵条件比较 特别提醒 酵母菌的繁殖需大量能量 而发酵过程进行无氧呼吸 故果酒制作的前期应通入氧气 而后期应保证严格的厌氧环境 果醋制
2、作过程中要求始终通氧 缺氧时醋酸菌的生长 增殖都会受到影响 另外醋酸的生成也会受到影响 即时突破1 微生物在发酵食品的加工中起着重要的作用 可利用微生物制作果酒和果醋等 下图是利用微生物制作果醋的流程示意图 右图是发酵装置示意图 回答下列有关问题 1 挑选新鲜的葡萄 榨汁前除了要冲洗外还要除去枝梗 应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗 2 发酵装置要清洗干净 并用 消毒 发酵装置上排气口的作用是 3 A过程是 A过程完成后 若要产生果醋 应该先打开充气口 原理是 4 制葡萄醋的过程中 应将温度严格控制在 可用什么简单易行的办法证明葡萄醋中的确有醋酸生成 先将葡萄进行冲洗 再除去枝梗 体积分数为70 的
3、酒精 用来排出酒精发酵时产生的CO2 酒精发酵 醋酸菌是一种好氧细菌 30 35 品尝或用pH试纸 考点2腐乳的制作1 原理 1 腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行 其中起主要作用的是毛霉 它是一种丝状真菌 新陈代谢类型是异养需氧型 2 毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸 2 流程加盐 加盐加卤汤 加卤汤密封 密封加卤汤3 注意的问题 1 腐乳发酵中杂菌的控制 事先用馒头放在温暖潮湿处培养毛霉 当馒头上长出青点 青霉菌落 黄点 黄曲霉菌落 红点 红曲霉菌落 时 及时用镊子和解剖针剔除 保留白毛让其生长黑色孢子 消毒 将豆
4、腐块加热 杀死表面的微生物 防止其他微生物的干扰 接种 将上述馒头上的孢子弹在豆腐块上 并用灭菌后的食品袋罩上 放在适宜的温度下培养 2 腐乳制作所需豆腐的含水量及意义豆腐含水量以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 若含水量过少 则不利于毛霉的生长 毛霉的代谢也离不开水 3 配制卤汤时酒量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 不但杀死了微生物 而且会因酒精度过高抑制了酶的活性 从而影响腐乳的成熟 同时还会因酒精含量过高而影响腐乳的风味 一般应控制在12 左右 特别提醒腐乳制作过程中盐 香辛料 酒精均可起到抑制杂菌生
5、长的作用 由于越接近瓶口 微生物污染越重 故豆腐加盐时 越近瓶口处盐用量越多 即时突破2 下列关于腐乳制作过程的叙述 不正确的是 A 先将豆腐切成块放在消毒的笼屉中 保持温度在15 18 并具有一定湿度B 将长满毛霉的豆腐放在瓶中 并逐层加盐 接近瓶口表面的盐要铺厚一些C 卤汤中酒的含量一般控制在12 左右D 卤汤中香辛料越多 口味越好 解析 香辛料可以调制腐乳的风味 也具有防腐杀菌的作用 我们可根据自己的口味来配制卤汤 但并不是香辛料越多 口味就越好 答案 D考点3泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定1 原理 1 泡菜的制作原理泡菜的制作离不开乳酸菌 在无氧条件下 乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸 2 测
6、定亚硝酸盐含量的原理在盐酸酸化条件下 亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后 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对比 可以大致估算出亚硝酸盐的含量 2 流程 1 泡菜的制作 2 亚硝酸盐含量的测定操作过程 3 实验分析泡菜腌制过程中乳酸菌 乳酸和亚硝酸盐的变化泡菜发酵可分为三个阶段 1 发酵初期 以不产酸的大肠杆菌和酵母菌活动为主 同时还有一部分硝酸还原菌活动 该时期利用了氧气 产生了厌氧环境 乳酸菌才开始活动 乳酸菌和乳酸的量都比较少 由于硝酸还原菌的活动 亚硝酸盐含量有所增加 2 发酵中期 由于乳酸菌产生了大量乳酸 其他细菌活动受到
7、抑制 只有乳酸菌活动强烈 此期乳酸菌数量达到高峰 乳酸的量继续积累 由于硝酸还原菌受抑制 同时形成的亚硝酸盐又被分解 因而亚硝酸盐含量下降 所以亚硝酸盐在整个发酵过程中的含量变化趋势为先上升后下降至相对稳定 如图所示 3 发酵后期 由于乳酸的积累 酸度继续增长 乳酸菌活动也受到抑制 乳酸菌数量下降 硝酸还原菌完全抑制 特别提醒放置时间长的蔬菜中的硝酸盐易被滋生的硝酸还原菌还原成亚硝酸盐 即时突破3 如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图 请据图回答 1 制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料 原因是 2 发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量 原因是 3 测定亚硝酸盐含量的方法是 解析 本
8、题主要考查对实验操作过程的理解能力 好泡菜的标准是咸淡适中 酸度适中 亚硝酸盐含量低 所以制作泡菜时要利用亚硝酸含量低的新鲜蔬菜 发酵的不同时期亚硝酸盐的含量会因微生物活动强弱而发生变化 所以及时检测亚硝酸盐的含量 把握取食时机是非常必要的 而检测亚硝酸盐含量一般采取比色法 亚硝酸盐的 含量低 发酵不同时期 亚硝酸盐的含量会发生变化 及时检测是为把握取食泡菜的最 佳时机 比色法 命题视角1果酒 果醋发酵过程及结果检测 例1 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 1 完成图1中的实验流程 2 冲洗的主要目的是 冲洗应特别注意不能 以防止菌种的流失
9、 3 图2装置中的充气口在 时关闭 在 时连接充气泵 并连续不断地向内 图1 图2 洗去浮尘 反复冲洗 果酒发酵 果醋发酵 泵入空气 氧 4 排气口在果酒发酵时排出的气体是由 产生的 在果醋发酵时排出的是 5 写出与 4 题有关的反应方程式 6 若在果汁中只含有醋酸菌 在果酒发酵旺盛时 醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸 说明原因 7 在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为 醋酸发酵时温度一般应控制为 8 果酒制作完成后 可以用 来检测酒精的生成 酒精与之反应呈现 色 酵母菌 CO2 含氧量少的 空气与CO2 C6H12O6 2O2 2C2H5OH 2CO2 能量 C6H12O6 2O2 2CH3CO
10、OH 2CO2 2H2O 能量 CH3COOH H2O CH3COOH H2O 不能 因为果酒发酵时的缺 氧环境能抑制醋酸菌生长 且醋酸菌的发酵条件是氧气充足 18 25 30 35 重铬酸钾 灰绿 思路点拔 本题主要考查了果酒 果醋制作的基本过程和原理 同时两种微生物的代谢类型 生存环境也有体现 酵母菌是兼性厌氧型微生物 有氧时 6CO2 6H2O 能量 缺氧时 C6H12O6 6CO2 6H2O 能量 缺氧时 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 能量 因此在制作果酒时 应在缺氧的环境中进行 醋酸菌是好氧菌 能够利用糖在有氧时生成醋酸 在糖源不足时 将乙醇变为醋酸 即C6H12O6 2
11、O2 2CH3COOH 2CO2 2H2O 能量 CH3COOH H2O CH3COOH H2O 因此在果酒制作过程中出气口排出的是CO2 而在果醋制作过程中因醋酸菌是好氧细菌 需要连续充气 因此排气口排出的既有CO2 又有含氧量较低的空气 酒精遇重铬酸钾发生颜色反应呈灰绿色 命题视角2腐乳制作的考查 例2 2008 高考江苏 下列关于腐乳制作的描述中 错误的是 A 在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与B 含水量大于85 的豆腐利于保持湿度 适宜制作腐乳C 加盐和加酒都能抑制微生物的生长D 密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染思路点拨 腐乳的制作原理是利用毛霉等微生物产生的蛋白酶
12、和脂肪酶将豆腐中的蛋白质和脂肪分解成小分子的肽 氨基酸和甘油 脂肪酸 一般说来 含水量为70 的豆腐最为适宜 水分过多则腐乳不易成形 自主解答 答案 B 名题点拔 发酵技术中常用菌种的比较 命题视角3泡菜制作和亚硝酸盐含量测定的考查 例3 2010 广东五校联考 泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品 但是泡菜中却含有亚硝酸盐 当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0 3 0 5g时 会引起中毒 达到3g时 会引起死亡 我国卫生标准规定 亚硝酸盐的残留量在酱腌菜中不得超过20mg kg 针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实 某中学生物活动小组设计实验 探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影
13、响 1 请补充实验设计的空缺内容 制作泡菜的原理 测量指标及方法 亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成 色染料 先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐 乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵 产生乳酸 玫瑰红 溶液分别与化学物质发生显色反应 然后通过 颜色 可以估测出泡菜样品中亚硝酸盐的含量 确定浓度梯度 经过查找资料和初步实验 发现当食盐浓度为3 以下时 制作的泡菜溶液发生腐败 而当食盐浓度在8 以上时 制作的泡菜又容易成为咸腌菜 因此 分别设计了3 5 7 的食盐浓度梯度来制作泡菜 选择实验材料 红萝卜和白萝卜 哪种更适合于用作实验材料 理由是 制作泡菜 将实验材料分成3组制作泡菜 除了实验材
14、料的重量相同外 还要保证每组泡菜的 相同 从第3天开始 定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量 请帮助该小组设计一个用于实验记录的表格 对比 白萝卜 避免植物中色素对显色反应的干扰 制作 或培养 发酵 条件 2 下图是该生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图 根据此图实验结果 请你给出制作泡菜的最佳指导意见 你给出此建议的理由是 食盐浓度为3 的泡菜中亚硝酸盐含量总体上在3坛泡菜中 食盐浓度为5 的泡菜在发酵初期亚硝酸盐含量迅速升高 且亚硝酸盐含量变化 用5 的食盐浓度制作泡菜比较适合食用 但要在发酵时间 达11天 或9天 以后食用才比较适宜 最高 最快 但从发酵11天后
15、亚硝酸盐含量降到最低值 而食盐浓度为7 的泡菜中亚硝酸盐含量变化不大 虽一直处于较低数值 但容易成为 思路点拨 1 选择实验材料时首要是能够保证实验的顺利进行 本实验中需对比颜色 红萝卜中的色素会干扰实验结果 不是理想的实验材料 2 对比不同食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量 从图中曲线可看出食盐浓度为3 的泡菜中亚硝酸盐含量总体上是3坛泡菜中最高的 食盐浓度为5 的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快 它的最高值是3坛中最高的 当亚硝酸盐含量降到最低值时 也是3坛泡菜中最低的 而食盐浓度为7 的泡菜中亚硝酸盐含量变化不大 一直处于较低的数值 咸腌菜 友情提醒 在泡菜制作中 要充分考虑亚硝酸盐的含量多少 因为
16、亚硝酸盐在人体内虽然是匆匆过客 但如果亚硝酸盐含量过高的话 在酸性环境下可能转变成有致癌作用的亚硝胺 从而危害身体健康 1 2010 南京高三调研 下列关于果酒和果醋制作的叙述 错误的是 A 制作果酒时瓶口需密闭 而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡B 温度对酵母菌酒精发酵的影响很大 而对醋酸菌的发酵影响不大 C 在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的D 制作果酒和果醋时都应用70 的酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作解析 温度影响细胞呼吸过程中酶的活性 对酵母菌酒精发酵和醋酸菌的发酵都有很大影响 答案 B2 某同学在制作腐乳的过程中 发现豆腐腐败变质 下列不属于其原因的是 A 用盐腌制时 加盐量太少B 用来腌制腐乳的玻璃瓶 没有用沸水消毒C 制作卤汤时 料酒加的量较多D 装瓶后 没有用胶条将瓶口密封 解析 卤汤中酒的含量应控制在12 左右 酒精含量过高 腐乳成熟的时间将会延长 酒精含量过低 不足以抑制微生物生长 可能导致豆腐腐败 答案 C3 下列有关泡菜制作过程的叙述 不正确的是 A 按照清水与盐的质量比为4 1的比例配制盐水B 按照清水与盐的质量比为5 1的
