三维设计高中生物选修① 第二讲 生物技术在食品加工中的应用(徐州 生物杜老师)

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，故在整个发酵过程中，培养液pH一直降低，如
曲线②所示。
答案：B
3．(2006· 北京高考)用蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉
米胚芽液，通过乳酸菌发酵可生产新型酸奶，下列相
关叙述错误的是 A．蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关 B．酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染 C．应选择处于对数期的乳酸菌接种 ( )
方式
适宜 温度 主要 用途
性厌氧
20℃左右
需氧
30℃～ 35℃
需氧
15℃～ 18℃ 制作 腐乳
室温 制作酸 奶、泡菜
酿酒、发面
酿醋
2．食品制作 (1)果酒、果醋及腐乳的制作原理及过程 果酒和果醋的制作 主要 果酒：酵母菌 菌种 果醋：醋酸菌 果酒：酵母菌无氧呼吸 C6H12O6 酶 2C2H5OH＋ 2CO2 原 果醋：醋酸菌有氧呼吸 理 ①当氧气、糖源都充足时， 糖―→醋酸； ②当缺少糖源时，乙醇 ―→乙醛―→醋酸 腐乳的制作
①控制好材料的用量
问题
②防止杂菌污染
泡菜的制作
主要菌种
原理
乳酸菌
乳酸菌发酵 产生乳酸
实验 流程
注意的问题
①泡菜坛的选择②腌制的条件
(1)在果酒制作过程的前期通入空气或在发酵瓶(罐)中留 有一定的空间(大约1/3)，可以给酵母菌提供氧气、 使其进行有氧呼吸，为酵母菌的生长、增殖提供能 量。酵母菌迅速增殖，缩短发酵时间。在产生酒精 的阶段要求严格的厌氧环境，此阶段如果有氧，则会
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。
④防止杂菌污染。所用器械要沸水消毒或高压灭菌，加
入卤汤和铺料后，将瓶口用酒精灯加热灭菌后再密封。
⑤控制适宜温度。毛霉的最适生长温度为15℃～18℃，
保持其适宜温度，可缩短发酵时间。
[随堂高考]
1．(2008· 江苏高考)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
解析：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。
知识内容
1 2 3
发酵食品加工的基本方法 腐乳的制作 果酒和果醋的制作
等级要求 A a b
1.发酵
(1)含义
发酵是指利用微生物的某些特性为人类生产有用的
产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技
术，在有氧、无氧的条件下都有可能进行。
(2)几种发酵菌种的比较
酵母菌 生活 异养兼 醋酸菌 异养 毛霉 异养 乳酸菌 异养厌氧
(2)腐乳制作的注意事项
①盐用量：以豆腐块与盐的质量比为5∶1最合适。
②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
第二步：用③__________菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发酵
过程中，玻璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是④
____________。
第三步：用⑤____________菌将乙醇转化成乙酸，这一过程 ⑥____________氧气。
(2)泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是⑦ __________，还有少量的亚硝酸。对亚硝酸盐的定量测定 可以用⑧____________法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸 的反应产物能与N－1－萘基乙二胺偶联成⑨____________ 色化合物。进行样品测定时，还要取等量水进行同样的测 定，目的是⑩__________________。
D．只有奶粉为乳酸发酵提供氮源
解析：乳酸菌发酵利用的氮源是奶粉和经蛋白酶水解后的 玉米胚芽液，D项只有奶粉不正确；乳酸菌分解蔗糖生成 乳酸，蔗糖消耗量越多，乳酸生成量就越多，二者呈正相 关；乳酸发酵只生成乳酸，若有气泡出现，则说明有杂菌来自污染。答案：D
解析：温度对酵母菌和醋酸菌的发酵都有影响，在制葡萄 酒时温度要控制在18～25℃，而在制葡萄醋时则要将温度 控制在30～35℃。 答案：B
2．(2010· 湛江模拟)关于亚硝酸盐的叙述，正确的是 (
)
A．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 B．绿色食品不会含有亚硝酸盐 C．亚硝酸盐在人体的胃内易变成亚硝胺 D．水煮得越久亚硝酸盐的含量就越低
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。 由于硝酸盐还原菌受抑制，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 含量变化趋势如右图所示： ③发酵后期：由于乳酸的积累，酸度继续增大，乳酸菌活 动也受到抑制。乳酸菌数量下降，而硝酸盐还原菌完全抑制。
毛霉等
毛霉等微生物能产生 蛋白酶和脂肪酶，作 用如下： 蛋白酶 ①蛋白质 肽、 氨基酸； ②脂肪 脂肪酶 甘油＋ 脂肪酸
果酒和果醋的制作 挑选葡萄 实验 流程 冲洗
腐乳的制作 让豆腐上长出毛霉 加盐腌制
榨汁
酒精发酵 醋酸发酵 果酒 果醋
加卤汤装瓶 密封腌制
注意的
①材料的选择与处理 ②防止发酵液被污染 ③控制好发酵的条件
(
)
[解析] 果酒的制作是由酵母菌完成的，果醋的制作主要由
醋酸菌完成。因醋酸菌的发酵最适温度高于酵母菌，所以制
果醋的温度要比制果酒的温度高些。传统的葡萄酒酿造都是 采用自然发酵的工艺，就是不人为地添加任何菌种，靠葡萄 本身携带的自然界的酵母菌，在葡萄浆或分离后的葡萄汁里 自发地繁殖，最终发酵成葡萄酒。葡萄汁装入发酵瓶时，果
汁量一般不要超过瓶总体积的2/3，以保证前期酵母菌有氧
呼吸快速繁殖，为以后的无氧发酵做准备。 [答案] B
下面是有关食醋和泡菜制作的实验。请回答：
(1)食醋可用大米为原料经三步发酵来制作： 第一步：大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的淀粉 分解成①____________(填中间产物)，然后进一步分解成葡 萄糖，这一过程可用②____________(填淀粉指示剂)来检测， 因为该试剂遇淀粉呈蓝色，遇上述中间产物呈红色。
1.(2010· 南京质检)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] 淀粉在α淀粉酶的作用下可先水解成糊精，然后 在β淀粉酶、糖化淀粉酶的作用下最后水解成葡萄糖；酵 母菌可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸产生乙醇； 醋酸杆菌在有氧条件下可以将乙醇转化成醋酸。
[答案] (1)①糊精
②碘液(KI- 2溶液) I
③酵母
④发
酵过程中会产生大量CO2，使瓶内压力升高而可能引起爆 裂 ⑤醋化醋杆(醋酸杆) (2)⑦乳酸(或有机酸) ⑩作为对照 ⑥需要消耗 ⑧比色(光电) ⑨玫瑰红
解析：亚硝酸盐是白色粉末，易溶于水，在食品中可用作 添加剂，但加入的量极少；绿色食品是指在生产加工过程 中，没有施用化肥农药等化学物质的食品，与是否含有亚 硝酸盐无关；水煮得越久，亚硝酸盐的含量越高。 答案：C
下列有关果酒和果醋制作的叙述正确的是 A．果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成 B．制果醋的温度要比制果酒的温度高些 C．传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种 D．葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满
答案：B
2．(2008· 江苏高考)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。图乙中能表示
整个发酵过程培养液pH变化的曲线是 ( )
A．①
B．②
C．③
D．④
解析：果醋的制作是利用醋酸菌将葡萄糖或乙醇生成醋酸
抑制其酒精发酵。
(2)果醋制作过程中要求始终通氧，因为醋酸菌是好氧细菌， 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。
(3)泡菜腌制过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
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盐还原菌活动。该时期利用了氧 气，产生了厌氧环境，乳酸菌才开始活动。由于硝酸盐 还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加。