内容正文:
第45讲 传统发酵技术的应用和发酵工程及其应用
1.通过果酒和果醋的制作,认识不同类型微生物的应用,并根据各自特点理解其操作过程。
2.概述培养基的配制方法和微生物纯培养的基本操作要求,进行酵母菌的纯培养。
3.结合生活或生产实例,举例说出发酵工程的原理及进行简单的设计和制作。
考点一 传统发酵技术的应用
授课提示:对应学生用书第313页
1.传统发酵技术
2.制作泡菜
(1)泡菜的制作
(2)泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸含量的变化
时期
乳酸菌
乳酸
初期
少(有氧气,乳酸菌活性受抑制)
少
中期
最多(乳酸抑制其他菌活性)
增多,pH下降
后期
减少(乳酸继续积累,pH继续下降,抑制自身活性)
继续增多,pH继续下降
变化曲线
1.(教材选择性必修3 P6“探究·实践”)(1)用水密封泡菜坛的目的是什么?这说明泡菜制作需要什么条件?
提示:用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境,这说明泡菜制作需要在无氧条件下进行。
(2)为什么泡菜坛只能装八成满?
提示:在泡菜发酵初期,由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃,它们可进行发酵,发酵产物中有较多的CO2,如果泡菜坛装得太满,发酵液可能会溢出坛外。另外,泡菜坛装得太满,会使盐水不能完全淹没菜料,从而导致坛内菜料变质腐烂。泡菜坛留有一定的空间,也更方便拿取泡菜。
2.(教材选择性必修3 P8“拓展应用2”)随泡菜发酵时间的延长,亚硝酸盐的含量就会降低。是不是泡菜的发酵时间越长,越适合食用?
提示:不是,发酵时间过长会产生其他有害物质,同时乳酸含量过多,口味不佳。
3.制作果酒和果醋
(教材选择性必修3 P7“探究·实践”)在制作果酒和果醋的过程中,发酵液分别有哪些变化?
提示:在葡萄酒的制作过程中,由于发酵作用,葡萄汁中的糖大部分转变为CO2和C2H5OH及少量的发酵副产品,发酵液中会产生气泡,如果用紫色葡萄制作葡萄酒,随着发酵时间的延长,葡萄皮中的色素会进入发酵液,因而发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。果醋发酵一般不会出现气泡,发酵完成时,在发酵液的液面上会出现一层菌膜。
1.酵母菌在有氧条件下利用葡萄汁产生酒精。(×)
2.利用带盖的瓶子制作果酒时,应将瓶子装满,以创造无氧环境。(×)
3.变酸的酒表面的菌膜是酵母菌繁殖形成的。(×)
4.醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生乙酸。(×)
5.制作酸奶可用含有抗生素的牛奶。(×)
6.乳酸菌是严格厌氧菌,在有氧条件下其生存受抑制或死亡。(√)
1.(2022·湖北卷)关于白酒、啤酒和果酒的生产,下列叙述错误的是( )
A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B.白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体
D.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同,但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
解析:在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气,让酵母菌大量繁殖,再进行酒精发酵,A正确;白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程,如发酵初期酵母菌大量繁殖,B正确;酒精发酵利用的菌种是酵母菌,葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质,不存在于线粒体中,C错误,D正确。
答案:C
2.(2023·山东潍坊模拟)泡菜是我国的传统发酵食品。如图为泡菜亚硝酸盐含量(腌制类食品的国家标准是20 mg·kg-1以下)与发酵时间和食盐浓度的关系曲线,相关分析不合理的是( )
A.在泡菜发酵过程中,食盐有抑制杂菌生长以及调味等作用
B.3种盐浓度下,盐浓度越低,出现“亚硝峰”越早,峰值越高
C.从图中数据和题干信息可知,3种盐浓度制作的泡菜均可在9 d以后食用
D.随着发酵时间的延长,亚硝酸盐的含量下降,有利于各种微生物的生长
解析:在泡菜发酵过程中,食盐有抑制杂菌生长以及调味等作用,故泡菜腌制时食盐的用量应适宜,A正确;据图可知,三种盐浓度下,30 g/L的浓度下峰值最高,且出现“亚硝峰”最早,该浓度是处理浓度中的最低浓度,B正确;据图可知,9 d以后亚硝酸盐含量均降低到20 mg·kg-1以下,故3种盐浓度制作的泡菜均可在9 d以后食用,C正确;由实验数据可知:泡菜中的亚硝酸含量随发酵天数增多呈现的变化趋势是先上升后下降,D错误。
答案:D
考点二 发酵工程及其应用
授课提示:对应学生用书第316页
1.发酵工程:利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。
2.发酵工程的基本环节
1.(教材选择性必修3 P23“思考·讨论”)(1