1、第32讲 生物技术在食品加工中的应用,知识 果酒、果醋和泡菜的制作,知识梳理,知识 果酒、果醋和泡菜的制作 一、果酒及果醋的制作,教材研读,1.果酒制作的原理 (1)在 有氧 条件下,酵母菌进行需氧呼吸,大量繁殖,反应式为: C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O +能量。,(2)在 无氧 条件下,酵母菌能进行酒精发酵,反应式为 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 +能量。,2.果醋制作的原理 (1)若 氧气、糖源 充足时,醋杆菌将糖分解成醋酸,其反应式为 C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O +能量。 (2)若缺少糖源时,醋杆菌将乙醇变为 乙醛 ,再将乙醛变
2、为醋酸。,3.果酒、果醋发酵的基本流程,4.果酒发酵、果醋发酵的比较,二、泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定 1.作用菌类: 假丝酵母和乳酸菌 。 2.测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,这一产物再与 N-1-萘基乙二胺 结合形成 紫红色 产 物。可用光电比色法定量。,1.(2018江苏单科,16,2分)某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主 发酵过程的研究,下列叙述错误的是 ( B ) A.夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理 B.乙醇为挥发性物质,故发酵过程中空气的进气量 不宜太大 C.正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压 D.可以通过监测发
3、酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵,解析 生产果酒是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程,酒精发 酵时一般将温度控制在1825 ,夏季温度高,且发酵过程有热量产生, 故夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理,A项正确;在发酵产酒精 过程中需保持无氧状态B项错误;酵母菌的呼吸过程会产生CO2,故正常 发酵过程中罐内的压力不会低于大气压,C项正确;可以通过监测发酵过 程中残余糖的浓度决定何时终止发酵,D项正确。,2.利用卷心菜发酵制作泡菜过程中,乳酸菌酵母菌细胞数量和pH的变化 如图所示。下列叙述不正确的是 ( A ) A.酵母菌和乳酸菌均有核膜包被的细胞核 B.发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优
4、势 C.前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起 D.发酵中期酵母菌通过无氧呼吸进行增殖,解析 乳酸菌是原核生物,细胞内没有核膜包被的细胞核,A错误;根 据曲线图中乳酸菌和酵母菌的数量变化曲线可知,发酵初期乳酸菌远多 于酵母菌,所以乳酸菌成为了明显的优势菌种,B正确;结合曲线图分析, 前6天,由于乳酸菌远多于酵母菌,其产生的乳酸会降低培养液的pH,所 以C正确;由于整个发酵过程都是在无氧环境条件下进行的,在发酵中期 (22-26天),酵母菌明显增多,酵母菌增多是通过无氧呼吸进行增殖的,D 正确。,3.回答下列问题。 葡萄是常见水果,可以用来榨果汁、制果酒和果醋,如图是制作果酒果 醋的简易装置。请回答
5、:(1)用该装置进行葡萄酒酿制过程中,开关1和2的开闭情况为 。,(2)研究发现很多因素会影响葡萄酒的品质,为提高葡萄酒的澄清度,可 以添加 处理葡萄汁。一般情况下可给葡萄汁添加 以提高酒精度。 (3)在葡萄酒发酵过程中,不同品种的酵母菌发酵产生的葡萄酒酒精度 不同,若要从野生酵母中筛选出酒精转化率高、对酒精耐受能力强的酿 酒酵母,可用 。 (4)用葡萄酒制作果醋过程中将醋化醋杆菌与酒水混合物混匀,并 后加入发酵瓶中,发酵过程中要不断从开关1通入 ,在这 个过程中也可以用 替代醋化醋杆菌。,答案 (1)始终关闭开关1,定时打开开关2 (2)果胶酶 蔗糖 (3)含高 浓度酒精的培养基进行筛选 (
6、4)调节pH 无菌空气 醋曲,解析 (1)始终关闭开关1,定时打开开关2,以保证有氧发酵。(2)果胶酶 可以催化果胶的水解。(3)含高浓度酒精的培养基有利于筛选出酒精转 化率高、对酒精耐受能力强的酿酒酵母。(4)调节pH 无菌空气 醋 曲 将醋化醋杆菌为好氧菌,因此需通过形状1向发酵瓶中源源不断地 通入洁净、无菌的空气,若缺少醋化醋杆菌,该过程也可采用醋曲替代。,一、果酒的制作 1.方法一:用葡萄制作葡萄酒的步骤 (1)冲洗:取2.55 kg成熟的紫葡萄用水洗净,再在鲜红紫色的高锰酸钾溶 液中浸泡约5 min,再用水冲洗。沥去水分,待用。 (2)榨汁:用多功能榨汁机以低速(勿用高速,以免将籽打
7、碎)将葡萄打成 浆状(也可用杵和研钵捣烂)。,考点突破,(3)制作酵母悬液:将适量干酵母(2.5 kg葡萄约用1 g干酵母)放在一小烧 杯中,加入少量温水(40 ),使干酵母成为糊状。为使酵母迅速发生作 用,可加少许(一小撮)蔗糖,混匀,放置片刻,待酵母悬液中出现气泡即 可。 (4)装瓶:将葡萄浆放入发酵瓶中,装量不要超过2/3,再加入酵母悬液,搅 拌均匀。瓶上加塞,塞上有孔,孔中插一有弯曲的玻璃管。瓶上所加玻 璃管最好是弯曲的,否则效果较差。 (5)酒精发酵:发酵温度控制在2530 ,发酵时间23天。当瓶内停止出,现气泡,表示发酵完毕。 发酵温度偏低则发酵时间相对延长,若温度高于30 要采取
8、降温措施, 否则酒的风味不佳。 (6)过滤、分装、保存:将发酵液(浑浊)用两层纱布过滤,除去葡萄皮和 籽。同时可用干净的手挤压滤渣,以获取尽可能多的葡萄酒。将滤液 (仍浑浊)分装到12 L的细口瓶中,加盖密封,静置。待沉淀后上清液即 为葡萄酒(清澈),常温下可保存12年。,2.方法二:用果汁制作果酒的步骤 用此法制得的果酒的乙醇含量较高(约15%),糖含量也较高。 (1)步骤 制取果汁:将苹果切成大块,用多功能榨汁机打碎,用两层纱布过滤即 成果汁。 配料(以1 L果汁为原料):向2 L左右发酵瓶中加200 g蔗糖,倒入果汁, 转动发酵瓶使蔗糖溶解,倒入酵母悬液(约1 g干酵母),混匀,加盖。
9、发酵:3天后可见到气泡冒出,10天后剧烈的发酵停止,取出果酒过滤和分装。,(2)注意事项 发酵开始时,由于微生物的需氧呼吸,会使瓶内出现负压,该情况不能 出现3天以上。若3天后还看不到气泡冒出,必须加入更多酵母,使发酵 作用尽快发生。 静置56个月后,酵母下沉,上清液即为果酒,可用虹吸法取出。,把800 mL酒水混合物倒入甲瓶中醋酸发酵在乙瓶中(将适量醋杆 菌的培养物或醋曲悬液加在200 mL酒水混合物中混匀,调pH至7.0后 倒入乙瓶中,使锯末均匀湿透)用水族箱通气泵由通气,通气不必太,二、用果酒制果醋,快48 h后,用pH试纸检查乙瓶中流出液的pH,若呈酸性调节甲与乙间 的双通活塞使由甲瓶
10、滴入乙瓶的液体流量约为每5 min 1滴。调节乙与 丙间处的螺旋夹,使流出液量为每5 min 1滴每天用pH试纸检测流 出液的pH 停止实验。名师点拨 有关果酒、果醋制作的易错点 (1)对于果酒的自然发酵,冲洗不要反复进行,否则会使酵母菌数量减少, 发酵周期加长,产品酒精含量下降。,(2)为防止发酵液被污染,发酵瓶要用70%乙醇消毒。 (3)果酒酿造过程虽是无氧发酵,但在初期,仍需提供氧气以保证酵母菌 需氧呼吸,释放足够能量,满足其繁殖需要,氧气耗完,提供了无氧发酵条 件。 (4)酿醋是建立在酿酒的基础上,先由酵母菌无氧发酵产生C2H5OH,然后 由醋化醋杆菌在有氧条件下将乙醇氧化为CH3CO
11、OH。,三、泡菜的腌制 1.实验步骤 (1)将各种菜洗净切成34 cm长的小块。 (2)将泡菜坛洗净,并用热水洗坛内壁两次。 (3)将各种蔬菜、盐水、糖及调味品放入坛中,混合均匀。 (4)将坛口用水封好,防止外界空气进入。 (5)腌制1周左右即可开坛食用,也可随时加入新鲜蔬菜,不断取用。,2.泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化,知能拓展 (1)若要使发酵快些,可将蔬菜在开水中浸泡1 min后入坛, 再加上一些白酒。 (2)如果加入一些已经腌制过的泡菜汁更好,这相当于接种已经扩增的 发酵菌,可减少腌制时间。,四、测定泡菜中亚硝酸盐的含量 1.实验原理 亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化
12、反应,这一产物再与N-1-萘基乙 二胺偶联,形成紫红色产物,可用光电比色法定量。,2.实验步骤 (1)样品处理:泡菜匀浆过滤后调pH至8.0加硫酸锌溶液加氢氧化钠 溶液至产生白色沉淀水浴加热至60 10 min后冷却至室温然后过 滤取滤液定容。 (2)测定:10 mL样品溶液+4.5 mL氯化铵缓冲液+2.5 mL 60%乙酸溶液+5 mL显色液定容暗处静置25 min550 nm处测定光密度值(10 mL 水组为空白对照)。 (3)标准曲线的绘制:以亚硝酸钠质量为横坐标、以光密度值为纵坐标,绘制标准曲线。 (4)计算 公式:X1=(m2V1)/(m1V2) X1:样品中亚硝酸盐含量,单位mg
13、/kg; m1:样品质量,单位g; m2:通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量,单位g; V1:样品处理液总体积; V2:测定用样品液体积。,知能拓展 泡菜制作过程中的现象和处理的作用 (1)泡菜坛内的白膜是怎么形成的? 白膜是由于产膜酵母的繁殖形成的。酵母菌是兼性厌氧微生物,泡菜发 酵液营养丰富,其表面氧气含量也很丰富,适合酵母菌繁殖。 (2)加入白酒起什么作用? 白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长,它也是一种调味剂,可增加醇香感。 (3)用水封闭坛口起什么作用? 用水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用。这样,有利于坛内蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭,则会有许多好氧细菌生长,蔬菜会腐烂
14、。,果酒、果醋、泡菜制作的区别,典例1 2017浙江11月选考,32,(一),7分回答与酿酒和制醋有关的问 题: (1)为了获得优良的酿酒红曲霉菌株,将原菌株的孢子诱变处理后制成 较稀浓度的单孢子悬液,这样做的目的是在培养时有利于获得 。 (2)大米经蒸煮、红曲霉菌糖化后,用某酿酒酵母进行酒精发酵,发酵完 毕后得到新鲜红曲酒,酒中乙醇浓度不超过15%。其主要原因是当发酵 液中的乙醇浓度接近15%时, (A.乙醇氧化逐渐增强直至平衡,B.葡萄糖分解逐渐增强直至平衡 C.乙醇氧化逐渐减弱直至停止 D.葡萄糖分解逐渐减弱直至停止)。 (3)已知葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生颜色,采用光电比色法测定红曲
15、酒中的葡萄糖含量的步骤如下:第一步,标准曲线的制作。用蒸馏水配 制 ,与蒽酮试剂反应后,用比色计测定,并制 作反映 的标准曲线。第二步,样品处理。将 待测酒样品通过活性炭脱色,其目的是 。第三步,样 品测定与计算。,(4)影响红曲酒风味的主要因素,除了温度、pH、氧气等环境因素外,还 有 (答出2点即可)。 (5)在红曲醋生产工艺中,将适量的红曲酒、水和醋化醋杆菌等混合。 再添加一定量谷壳糠等制成松散的发酵料,其目的是 , 以利于醋酸发酵。,答案 (1)单菌落 (2)D (3)一系列浓度的葡萄糖标准溶液 葡萄糖浓 度与光密度值关系 排除酒原有颜色的干扰 (4)不同的菌株、不同的 原料 (5)增
16、加透气性,解析 (1)为了获得优良的菌株,将经处理的菌液稀释到较低浓度,经涂 布分离后可获取单菌落。(2)酿酒过程中,乙醇浓度达到一定值时(如该 题中的15%),会抑制酵母自身的生理活动,使C6H12O6分解逐渐减弱,直至 停止发酵。(3)采用光电比色法测定红曲酒中C6H12O6的含量,需先配制 一系列浓度梯度的C6H12O6标准溶液,用比色计测其光密度值(OD),然后 以C6H12O6浓度为横坐标,以光密度值(OD)为纵坐标,绘制标准曲线。测 定待测样品的光密度值(OD)时,需先对其进行脱色处理,目的是防止样 品中有色物质影响比色效果。(4)发酵过程中影响红曲酒风味的主要因,素,除了环境条件
17、(如温度、pH、O2)外,还受到如菌种种类、发酵原 料、糖的含量、菌种是否纯净等条件的影响。(5)发酵时添加一定量的 谷壳糠等制成松散的发酵料,目的是增加透气性。,1-1 2017浙江4月选考,32(一),7分回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有 关的问题: (1)制作泡菜时,为缩短发酵周期,腌制前可加入乳酸菌。取适量酸奶,用 无菌蒸馏水稀释后,再用 蘸取少量的稀释液,在MRS乳酸菌专用 培养基的平板上划线,以获得乳酸菌单菌落。如图所示的划线分离操 作,正确的是 。,(2)泡菜腌制过程中,会产生有机酸、醇类和亚硝酸盐,其中醇类是由 进行厌氧呼吸产生的。亚硝酸盐对人体有害,为测定泡菜中亚硝 酸盐的含量
18、,从泡菜中提取亚硝酸盐,与 发生重氮化反应, 再与N-1-萘基乙二胺偶联,形成紫红色产物。然后用光程为1 cm的,在550 nm光波下测定光密度值,与用已知浓度梯度的亚硝酸钠制作 的 比对,计算样品中亚硝酸盐的含量。 (3)已知乳酸菌中的亚硝酸还原酶能降解亚硝酸盐。在一定的腌制时间 内,随着腌制时间的延长,泡菜中亚硝酸盐含量逐渐降低,这是由于在厌 氧和 环境中亚硝酸盐被亚硝酸还原酶降解。,答案 (1)接种环 B (2)假丝酵母 对氨基苯磺酸 比色杯 标准曲 线 (3)酸性,解析 本题考查选修1中泡菜的腌制及亚硝酸盐测定的基础知识,所考 查的知识点均来自教材内容,相关知识点均可在教材中找到,而这部分 也是容易被忽视的内容。在此提醒同学们平时多看书,牢记相关的学术 名词。,
