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1、专题1 传统发酵技术的应用,果酒和果醋的制作,（一）果酒制作的原理,知识要点,1.酵母菌的兼性厌氧生活方式,2.发酵需要的适宜条件,3.传统发酵技术所使用的酵母菌的来源,酵母菌的代谢类型,酵母菌是种兼性厌氧型微生物，在有氧时进行有氧呼吸，快速繁殖。,C6H12O6 + 6O2,6CO2 + 6H2O,无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。,C6H12O6,2C2H5OH + 2CO2,酵母菌在20OC、缺氧、呈酸性的条件下能大量繁殖（绝大多数其他微生物在该环境条件下则会受到抑制）,酵母菌发酵的条件,传统的发酵方法,酵母菌的来源,阅读教材第3页,（二）果醋制作的原理,知识要点,1.酒变醋的原理,2.控
2、制发酵条件的作用,问题思考（为什么米酒有时会变酸）,酒变醋的原理,在醋酸菌的作用下，酒首先被氧化成乙醛，进而被氧化成乙酸。,CH3COOH H2O,C2H5OH + O2,醋酸菌是种好氧细菌，对氧气的含量特别的敏感。醋酸菌的最适生长温度为3035OC。,醋酸菌的代谢类型及生活条件,一、实验设计,请你根据下图（实验流程示意图）和提供的资料（阅读教材34中的“发酵装置的设计”），思考有关问题，然后进行实验设计，并写出详细的实验方案。,挑选葡萄,冲洗,榨汁,酒精发酵,果酒,醋酸发酵,果醋,充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；出料口是用来取样的。排气口要通
3、过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。,对实验装置的评价,A装置较简单，取材方便，但操作不方便；B装置设计合理，操作方便可靠。,实验装置B的分析,在进行实验设计时，请认真阅读教材第4页中的“操作提示”。在设计方案中一定体现出“操作提示”中的有关事项及“旁栏思考”中的有关问题。,应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。,你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？,你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？,需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗
4、干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。,制葡萄酒和葡萄醋时，为什么要将温度分别控制在1825 和3035 ？,20左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为3035，因此要将温度控制在3035 。,制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？,醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。,实 验 案 例,制作葡萄酒和葡萄醋,1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。,2.取葡萄500g，用清水冲洗葡萄12遍，除去污
5、物并去除枝梗和腐烂的子粒。,3.用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中（装置参见教材图1-4b），或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。,4. 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。,5.由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每天要拧松瓶盖24次，进行排气。,6、10-12d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。,7.当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌
6、或醋曲，然后将装置转移至3035 的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。,二、结果分析与评价,发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在。如果实验结果不理想，请学生分析失败原因，然后重新制作。,首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH作进一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。,（一）果酒的制作是否成功,（二）果醋的制作
7、是否成功,三、课题延伸,用重铬酸钾检测酒精的产生,原理：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。,操作：,试管,发酵液（2mL）,3滴H2SO4（3mol/L）,3滴重铬酸钾（饱和溶液）,振荡,振荡,观察,为了更有说服力，检测时可进行对照实验,（用未经发酵的葡萄汁取代发酵液作为对照组）,四、相关连接,1.为了获得高品质的果酒，更好地抑制其他微生物的生长，可用人工培养的酵母菌。,2.制作果醋时，可直接在果酒中加入醋酸菌。,（具体内容请阅读教材第5页“相关连接”）,腐乳的制作,腐乳制作的原理,阅读教材第6页，回答下列问题：,1.豆腐长白毛是怎么一回事？,豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地
8、说是直立菌丝，此外在豆腐中还有匍匐菌丝。,2.材料中的王致和为什么要用盐将长毛的豆腐腌起来？,盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。,3.我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？,含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。,4.吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢？它对人体有害吗？它的作用是什么？,“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝（匍匐菌丝），它能形成腐乳的“皮”，使腐乳成形。“皮”对人体无害。,腐乳的制作过程中有多种微生物参与了发酵（如青霉、曲霉、毛霉、酵母等），其中起主要作用的是毛霉。他们能将豆腐中的蛋白质分解成多肽和氨基酸，
9、将脂肪分解成甘油和脂肪酸。,一、实验设计,请你根据下图（实验流程示意图）和提供的三个资料，结合教材第8页中的“操作提示”进行实验设计，并写出详细的实验方案。,让豆腐上长出毛霉,加盐腌制,加卤汤装瓶,密封腌制,实 验 案 例,制作腐乳,1.将豆腐切成3cm3cm1cm的若干块。所用豆腐的含水量为70左右，水分过多则腐乳不易成形。水分测定方法如下。精确称取经研钵研磨成糊状的样品510 g (精确到0.02mg )，置于已知重量的蒸发皿中，均匀摊平后，在100105 电热干燥箱内干燥4 h，取出后置于干燥器内冷却至室温后称重，然后再烘30 min，直至所称重量不变为止。,样品水分含量（%）计算公式如
10、下。 (烘干前容器和样品质量-烘干后容器和样品质量)/烘干前样品质量。2.将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内，粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用。每块豆腐等距离排放，周围留有一定的空隙。豆腐上面再铺上干净的粽叶。气候干燥时，将平盘用保鲜膜包裹，但不要封严，以免湿度太高，不利于毛霉的生长。,4.当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶，使豆腐块的热量和水分能够迅速散失，同时散去霉味。这一过程一般持续36 h以上。5.当豆腐凉透后，将豆腐间连接在一起的菌丝拉断，并整齐排列在容器内，准备腌制。,3.将平盘放入温度保持在1518 的地方。毛霉逐渐生长，大约5d后豆腐表面丛生着
11、直立菌丝。,7.将黄酒、米酒和糖，按口味不同而配以各种香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在12左右为宜。,6.长满毛霉的豆腐块（以下称毛坯）与盐的质量分数比为51。将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边，将毛坯分层盘立摆放在容器中。分层加盐，并随层加高而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。约腌制8 d。,8.将广口玻璃瓶刷干净后，用高压锅在100 蒸汽灭菌30 min。将腐乳咸坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料后，将瓶口用酒精灯加热灭菌，用胶条密封。在常温情况下，一般六个月可以成熟。,注酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短
12、有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。,是否完成腐乳的制作依据是：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。,二、结果分析与评价,（一）是否完成腐乳的制作,（二）腐乳质量的评价,制作成功的腐乳应该具有以下特点：色泽基本一致、味道鲜美、咸淡适口、无异味、块形整齐、厚薄均匀、质地细腻、无杂质。,1.盐的用量：,（三） 不同条件对腐乳风味和质量的影响,盐可抑制其他杂菌的生长，但盐过多，太咸，也会影响腐乳的品质。,2.酒的用量：,酒的含量应
13、控制在12左右，酒的含量过高会使腐乳成熟的时间延长，含量过少不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。,3.发酵的温度：,温度应控制在20OC左右，温度过高，其他微生物生长，可能导致豆腐腐败，过低，腐乳成熟时间延长。,4.发酵的时间：,时间过长过短都会影响腐乳的品质。,制作泡菜并检测亚硝酸盐含量,（一）乳酸菌发酵,乳酸菌（种类很多，常见有乳酸链球菌和乳酸杆菌）是种厌氧细菌，在无氧的条件下，将葡萄糖分解成乳酸。,亚硝酸盐分布广泛，在食品加工业中常用作食品添加剂。,（二）亚硝酸盐,膳食中少量的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但摄入总量达到0.30.5g时会引起中毒；当摄入总量达到3g时会引起死亡。,通
14、常情况下，人体内的亚硝酸盐将随尿液排除出体外。在特定的条件下（适宜的pH、温度和一定的微生物作用）将转变为亚硝胺，从而具有致癌、致畸变和致突变作用。,一、实验设计,请你根据下图（实验流程示意图）和提供的二个资料，结合教材第1012页中的“操作提示”进行实验设计，并写出详细的实验方案。,选择原料,修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状,加盐,盐水冷却,泡菜盐水,加调味料装坛,发酵,成品,测定亚硝酸盐含量,见教材第10页“泡菜坛的选择”,二、具体操作,（一）泡菜坛的选择,问题：不合格的泡菜坛为什么会引起蔬菜的腐烂？,泡菜坛漏气，会使需氧型微生物大量繁殖，引起蔬菜腐烂。,见教材第11页“腌制的条件”,（
15、二）腌制的条件,问题：为什么温度过高、食盐用量不足、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖？,温度过高、食盐用量不足，有利于其他细菌繁殖；腌制一定的时间以后，乳酸菌产生了大量的乳酸，从而抑制了其他微生物的生长，若腌制时间不够，乳酸含量不高，则不能抑制其他微生物的繁殖。,1.配置溶液,（三）测定亚硝酸盐的操作,（1）质量浓度为4mg/mL的对氨基苯磺酸溶液：称取0.4g对氨基苯磺酸溶于100mL体积分数为20的盐酸溶液中，避光保存。,（2）质量浓度为2mg/mL的N1萘基乙二胺盐酸盐溶液：称取0.2g N1萘基乙二胺盐酸盐溶于100mL的水中，避光保存。,（3）质量浓度为5ug/mL的亚硝酸钠溶液：
16、称取0.1g于硅胶干燥器中干燥24小时的亚硝酸钠，用水定溶至500mL。再取该溶液5mL稀释至200mL。,（4）提取剂：称取50g氯化镉与50g氯化钡，溶解于1000mL蒸馏水中，用浓盐酸调节pH至1。,（5）质量浓度为2.5mol/L的氢氧化钠溶液：称取10g氢氧化钠，用水定溶至100mL。,将125 g 硫酸铝Al2(SO4)3 18H2O溶解在1000 mL 蒸馏水中，形成氢氧化铝胶状物（为促进胶状物的形成，可适当加入氨水溶液，使pH为4）。利用真空抽滤瓶对胶状物进行真空抽滤，并用蒸馏水反复洗涤沉淀，直至洗涤液分别用氯化钡或硝酸银溶液检验不发生混浊为止。取下沉淀物，加适量蒸馏水，将胶状物沉淀调至稀浆糊状，捣匀备用。,（6）氢氧化铝乳液：,（氢氧化铝胶体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。）,2.制备标准显色液,用刻度移液管分别吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0和1.5mL的亚硝酸钠溶液置于50mL的比色管中（相当于1、2、3、4、5、和7.5ug），另取一支比色管作为空白对照。在各管中分别加入2mL对氨基苯磺酸溶液，摇匀后静置3min，各加入1mL的N1萘基乙二胺盐酸盐溶液，添加蒸馏水至50mL。摇匀后观察颜色（亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色）的梯度的变化。,
