内容正文:
第1章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
| 科技探索之路 | - 从传统发酵技术到发酵工程
发酵工程:是指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,它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。
一、发酵与传统发酵技术
1.发酵
(1)概念:
(2)原理:
不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力,因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
(3)类型:
需氧发酵
厌氧发酵
如:醋酸发酵、谷氨酸发酵
如:酒精发酵、乳酸发酵
人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
一、发酵与传统发酵技术
2.传统发酵技术
直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵,制作食品的技术。
(1)概念:
(2)类型:
固体发酵( )
半固体发酵( )
泡菜、粮食白酒、腐乳等
豆豉、酱、酱油等
生产条件不易控制,容易受杂菌污染,生产效率较低,产物不单一等。
缺点:
一、发酵与传统发酵技术
(3)实例:腐乳制作
①原料:豆腐。
②参与发酵的微生物:________、______和______等,其中起主要作用的是________。
③发酵原理:经过微生物的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成 。
酵母菌
曲霉
毛霉
毛霉
小分子的肽和氨基酸
(此外,微生物还可以产生脂肪酶,将脂肪分解为脂肪酸和甘油)
毛霉:分布广泛
代谢类型:异养好氧型
生殖类型:孢子生殖
适宜温度:15~18℃
2.传统发酵技术
一、发酵与传统发酵技术
④制作流程
让豆腐长出毛霉
直接利用空气中的毛霉孢子或者直接接种毛霉(15-18℃,一定湿度)
目的:让毛霉等产生蛋白酶和脂肪酶
加盐腌制
卤汤包括酒和香辛料
酒:抑制微生物生长,并使腐乳具有独特香味;
香辛料:调味,防腐杀菌
加卤汤瓶
密封腌制
方法:随豆腐层数加高增加盐用量,接近瓶口表面,铺厚一点
目的:析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长
【思考】每年进行同样的操作,但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同,有些年份甚至制作不成功,你知道这是为什么吗?
(3)实例:腐乳制作
2.传统发酵技术
二、尝试制作传统发酵食品
1.泡菜制作
(1)菌种:
乳酸菌
①菌种来源:
植物体表面天然的乳酸菌
②代谢类型:
异养厌氧型
③种类:
乳酸链球菌、乳酸杆菌
(原核生物)
(2)发酵原理:
在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量
酶
发酵期间,乳酸会___________,当它的质量百分比为____________时,泡菜的口味、品质最佳。
不断积累
0.4%-0.8%
乳酸链球菌(球状)
乳酸杆菌(杆状)
1.泡菜制作
(3)方法步骤:
二、尝试制作传统发酵食品
向坛盖边缘的水槽中注满水,并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水,根据室内温度控制发酵时间。
将新鲜蔬菜(如萝卜、黄瓜和豌豆等)洗净,切成块状或条状,混合均匀,晾干后装入泡菜坛内;装至半坛时,加入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满。
A.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,它们可以进行发酵,发酵产物中有较多的二氧化碳,如果泡菜坛装的太满,发酵液可能会溢出坛外。
B.另外,泡菜坛装的太满,会使盐水不太容易完全淹没菜料,从而导致坛内菜料变质腐烂。
C.泡菜坛留有一定的空间,也更方便拿取泡菜。
③盐水煮沸的目的:
④盐水冷却后使用的目的:
二、尝试制作传统发酵食品
(3)方法步骤:
配制盐水
用清水和食盐配制质量分数为5%~20%的盐水,并将盐水煮沸,冷却待用。
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中,使盐水没过菜料,盖好坛盖。
原料处理、蔬菜装坛
加盐水
封坛发酵
杀菌,去除水中的溶解氧
为了不影响乳酸菌的生命活动
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?
给泡菜坛内创造无氧环境
无氧条件
1.泡菜制作
①盐的作用:
②盐水浓度要适宜的目的:
调味,抑制其他微生物生长
过高,乳酸发酵将受抑制;过低,杂菌易繁殖,导致泡菜变质
二、尝试制作传统发酵食品
从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,泡菜逐渐变酸,泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是什么?原因?
乳酸菌数量增多,杂菌数量减少;因为乳酸菌比其他杂菌更耐酸。
(4)结果分析与评价
泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,但如果人体摄入过量,会发