2026届高三生物一轮复习发酵工程和微生物培养知识点
一.发酵工程
- 传统发酵技术特点: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。
- 腐乳的制作
(1)起主要作用的是毛霉(真菌)。代谢类型:异养需氧型
(2)原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;
脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
(3)毛霉的生长条件:温度在15~18℃,并保持一定的湿度。
(4)实验流程:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制
(5)微生物来源:来自空气中的毛霉孢子或直接接种优良毛霉菌种
(6)加盐腌制:逐层加盐,随着层数的加高而增加盐量,接近瓶口表面的盐要铺厚一些。
(7)食盐的作用:
①抑制微生物的生长,避免腐败变质
②析出水分,使豆腐变硬,在后期制作过程中不易酥烂
③调味作用,给腐乳以必要的咸味
(8)盐的用量: 盐的浓度过低,不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败变质;
盐的浓度过高会影响腐乳的口味
(9)配制卤汤:由12%的酒及各种香辛料配制而成的
(10)酒的作用:防止杂菌污染以防腐,调味作用
(11)酒精含量:酒精含量越高:对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延长;
酒精含量过低:蛋白酶活性弱,不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败变质,
(10)酒的作用:防止杂菌污染以防腐,调味作用
(12)香辛料的作用:调味作用、杀菌防腐作用、参与并促进发酵过程
(13)防止杂菌污染:
①用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。
②装瓶时,操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后,要用胶条将瓶口密封。封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染。
(14)含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳,不易成形。
(15)腐乳外部有一层致密的“皮”:前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝(匍匐菌丝),对人体无害。它能形成腐乳的“体”,使腐乳成形。
2.制作泡菜
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(1)微生物乳酸菌:同化类型:异养型
异化类型:厌氧型
(2)原理:在无氧条件下,将糖分解为乳酸
C6H12O6 2C3H6O3+能量
常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
(3)亚硝酸盐:白色粉末,易溶于水,在食品生产中用作食品添加剂。一般在腌制 10 天后亚硝酸盐含量开始降低,故在10天之后食用最好
(4)测定亚硝酸盐含量的方法是:比色法
(5)原理: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后,与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料
(6)清水和盐配制百分比为5%—20%的盐水,煮沸冷却。
煮沸的目的:杀菌;
冷却是为了不影响乳酸菌的生命活动。
(7)盐的作用:调味,抑制微生物生长,所以盐含量过低会造成细菌污染。
食盐用量:过高:乳酸菌发酵受抑制,泡菜风味差。过低:杂菌易繁殖,泡菜变质
(8)乳酸、乳酸菌、亚硝酸盐的变化
3.酒精发酵
(1)酵母菌: 同化类型(作用):异养型
异化类型:兼性厌氧型
最适生长温度为28℃,
(2)原理: 有氧环境利于酵母菌繁殖
无氧环境利于酵母菌发酵
(3)酒精发酵条件:前期通氧气葡萄糖分解产生水和二氧化碳,
后期无氧葡萄糖分解产生酒精和二氧化碳
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(4) 酒精发酵时一般将温度控制在18℃-30℃
(5) 在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.
(6) 葡萄酒呈现深红色,红葡萄皮的色素也进入发酵液.
(7) 酒精发酵时不用灭菌操作的原因:在缺氧呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约
(8) 酒精检验:酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
(9) 充气口:充气
出料口:用来取样的
排气口:酒精发酵时用来排出二氧化碳的,排气口要通过一个长而弯曲的胶
管与瓶身相连接,其目的是防止空气中微生物的污染。
(10)冲洗葡萄应该先冲洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。
(11)榨汁机、发酵装置要清洗干净,并进行70%酒精消毒;
(12)每次排气时为什么只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖:排除发酵产生的大量二氧化碳,同时防止空气进入发酵瓶造成污染
(13)发酵瓶留出1/3的空间:利于发酵初期酵母菌的有氧呼吸,同时防止发酵旺盛时发酵液溢出。
4.果醋发酵
(1)醋酸菌:同化类型:异养型
异化类型:需氧型
(2)原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;
当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
(3)发酵条件:通氧,温度30~35℃
(4)由酒精发酵改为醋酸发酵时:将温度由18~30℃升高为30~35℃,同时不断充气。
二.微生物的培养技术及应用
1.培养基:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,是进行微生物培养的物质基础。
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