内容正文:
第十单元 生物技术与工程
第33讲 发酵工程
微生物的基本培养技术
01
微生物的选择培养和计数
02
传统发酵技术应用
03
发酵工程及其应用
04
目录
考点三
传统发酵技术应用
03
发酵是指人们利用微生物,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。
发酵的原理: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。
类型
根据氧气需求情况
需氧发酵
厌氧发酵
根据生成产物种类
醋酸发酵
酒精发酵
乳酸发酵
(1)发酵:
1、发酵与传统发酵技术
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存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
类型:传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的。
常见产品:腐乳、酱、酱油、醋、泡菜、豆豉。
腐乳
参与发酵的微生物:多种微生物,如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。
发酵原理:豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶将脂肪分解为脂肪酸和甘油。
(1)传统发酵技术:
1、发酵与传统发酵技术
(2)制作原理
在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)+能量
(4)发酵条件:适宜的温度;严格控制厌氧条件。
根据室内温度控制发酵时间
附着在蔬菜上的乳酸菌
(1)菌种来源:
2、泡菜的制作
(3)相关反应式:
封坛发酵
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;
封
加盐水
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
将新鲜蔬菜洗净,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;
配制盐水
用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水,并将盐水煮沸,冷却待用;
(5)泡菜的制作流程
2、泡菜的制作
(2)发酵原理:
(1)发酵菌种及来源:
新鲜水果的果皮表面附着的野生酵母菌
C6H12O6+6O2+6H2O
酶
6CO2+12H20+能量
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
3、果酒的制作
(3)相关反应式:
酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖,通过无氧呼吸产酒精。
(4)发酵条件
①温度:一般将温度控制在18~30℃进行发酵;
②氧气:初期需氧,后期不需氧;
③时间:10-12d。
④发酵
温度在18-300C发酵,每隔12h拧松瓶盖一次(注意:不是打开瓶盖,防止杂菌污染),此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10-12d。
③榨葡萄汁
②材料处理
(5)方法步骤
①灭菌消毒
用榨汁机榨取葡萄汁将葡萄汁装人发酵瓶中,(要留大约1/3的空间)盖好瓶盖。
取新鲜葡萄,用清水冲洗1-2次,去除枝梗和腐烂的籽粒,沥干。
将发酵瓶、榨汁机用洗洁精洗净,并用70﹪酒精消毒,晾干备用。
果酒检测
可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测
3、果酒的制作
空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌
C6H12O6+2O2
酶
2CH3COOH(醋酸)+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2
酶
CH3COOH(醋酸)+H2O+能量
(2)发酵原理:
O2、糖源都充足时,能将糖分解成醋酸;
当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
①温度:发酵温度为30~35℃;
②氧气:氧气供应充足;
③时间为7-8d。
4、果醋的制作
(1)发酵菌种及来源:
(3)相关反应式:
(4)发酵条件
果酒制作
打开瓶盖,盖上纱布
当葡萄酒制作完成后,打开瓶盖,盖上一层纱布,进行葡萄醋的发酵。
发酵温度为30-35℃,时间为7-8d。
果醋检测
a.闻;b.品尝;c.使用pH试纸检测检测和比较发酵前后的pH值;d.观察醋酸菌膜是否形成。
4、果醋的制作
(5)方法步骤
4、果醋的制作
(6)果酒和果醋改进装置及其分析
装置的使用:使用该装置制作果酒时,应该关闭充气口;制作果醋时,应将充气口连接充气泵,输入空气。
【概念辨析】
1.醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。( )
2.酵母菌是嗜温菌,所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度。( )
3.在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长。( )
4.在家庭中用新鲜葡萄制作果酒时,需给发酵装置适时排气。( )
5.泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿要注满水都有利于泡菜的无氧发酵。( )
×
×
√
√
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泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵初期
发酵中期
发酵后期
变化曲线
注意
少(有O2,乳酸菌活动受抑制)
少
增加(硝酸盐还原菌的作用)
最多(乳