生物總27 生物技術在食品加工中的應用

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1、專題27生物技術在食品加工中的應用生物（浙江選考專用）考點生物技術在食品加工中的應用考點生物技術在食品加工中的應用基礎知識基礎知識一、果酒及果醋的制作一、果酒及果醋的制作1.果酒制作的原理果酒制作的原理(1)在有氧條件下,酵母菌進行需氧呼吸,大量繁殖,反應式為:C6H12O6+6O26CO2+6H2O。(2)在無氧條件下,酵母菌能進行酒精發(fā)酵,反應式為C6H12O62C2H5OH+2CO2。考點清單2.果醋制作的原理果醋制作的原理(1)當氧氣、糖源充足時,醋桿菌將糖分解成醋酸,其反應式為C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O。(2)當缺少糖源時,醋桿菌將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙

2、醛變?yōu)榇姿帷?.流程流程比較項目酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵微生物酵母菌醋桿菌條件無氧有氧實驗現(xiàn)象氣味和味道酒味酸味氣泡和泡沫有氣泡和泡沫無氣泡和泡沫發(fā)酵液顏色渾濁渾濁,液面形成白色菌膜聯(lián)系酒精發(fā)酵為醋酸發(fā)酵提供乙醇4.酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的比較酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的比較二、泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測定二、泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測定1.主要作用菌類主要作用菌類:假絲酵母和乳酸菌。2.測定亞硝酸鹽含量的原理測定亞硝酸鹽含量的原理在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應,這一產(chǎn)物再與N-1-萘基乙二胺結(jié)合形成紫紅色產(chǎn)物?？捎霉怆姳壬ǘ?。3.泡菜的制作泡菜的制作重點難點重點難點一、果酒、果醋和泡菜的

3、制作一、果酒、果醋和泡菜的制作比較項目果酒的制作果醋的制作泡菜的制作作用菌類酵母菌(真菌)醋桿菌(細菌)假絲酵母和乳酸菌原理酵母菌在無氧的條件下將葡萄糖氧化成乙醇,而且當培養(yǎng)液中乙醇濃度為16%時,酵母菌死亡醋桿菌在有氧條件下將乙醇氧化為醋酸乳酸菌和假絲酵母將糖轉(zhuǎn)化為有機酸和醇類等物質(zhì)注意事項(1)果酒制作過程中,紫葡萄在用高錳酸鉀溶液浸泡后,一定要用清水將高錳酸鉀溶液沖洗干凈;(2)將葡萄漿放入發(fā)酵瓶中,裝量不能超過2/3(1)果醋發(fā)酵時,通氣孔需塞上脫脂棉球,以過濾空氣;(2)醋桿菌培養(yǎng)物與酒水混合物混勻后需將pH調(diào)至7.0制作泡菜時,用水密封壇口,以保證壇內(nèi)的無氧環(huán)境,利于乳酸菌發(fā)酵二、

4、亞硝酸鹽的定量測定二、亞硝酸鹽的定量測定1.亞硝酸的產(chǎn)生亞硝酸的產(chǎn)生在無氧條件下,微生物利用菜中的糖和其他營養(yǎng)物質(zhì)進行發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)物有有機酸和醇類物質(zhì)等,其中也有亞硝酸。亞硝酸鹽存在于泡菜等各種腌制食品中。2.實驗原理實驗原理亞硝酸鹽可與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應,這一產(chǎn)物再與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián),形成紫紅色產(chǎn)物,可用光電比色法定量。3.實驗步驟實驗步驟(1)樣品處理:泡菜勻漿腌制的泡菜25g及少量泡菜湯,在勻漿機中打成勻漿,過濾后調(diào)pH至8.0加硫酸鋅溶液25mL加氫氧化鈉溶液至產(chǎn)生白色沉淀水浴加熱至6010min后令其冷卻至室溫,然后過濾淋洗,取濾液和洗滌液定容。(2)測定:10mL樣品

5、溶液+4.5mL氯化銨緩沖液+2.5mL60%乙酸溶液+5mL顯色液定容至25mL暗處靜置25min550nm處測定光密度值(以10mL水為空白對照)。(3)標準曲線的繪制:以亞硝酸鈉質(zhì)量為橫坐標、以光密度值為縱坐標,繪制標準曲線。(4)計算公式:X1=(m2V1)/(m1V2)X1:樣品中亞硝酸鹽含量,單位mg/kg;m1:樣品質(zhì)量,單位g;m2:通過標準曲線得到的亞硝酸鹽質(zhì)量,單位g;V1:樣品處理液總體積;V2:測定用樣品液體積。方法方法1果酒的制作果酒的制作1.制作果酒方法一制作果酒方法一:用葡萄制作葡萄酒用葡萄制作葡萄酒步驟沖洗:取2.55kg成熟的紫葡萄用水洗凈,再在鮮紅紫色的高錳

6、酸鉀溶液中浸泡約5min,再用水沖洗。瀝去水分,待用。榨汁:用多功能榨汁機以低速(勿用高速,以免將籽打碎)將葡萄打成漿狀(也可用杵和研缽搗爛)。制作酵母懸液:將適量干酵母(2.5kg葡萄約用1g干酵母)放在一小燒杯中,加入少量溫水(40),使干酵母成為糊狀。為使酵母迅速發(fā)生作用,可加少許(一小撮)蔗糖,混勻,放置片刻,待酵母懸液中出現(xiàn)氣泡即可。突破方法裝瓶:將葡萄漿放入發(fā)酵瓶中,裝量不要超過2/3,再加入酵母懸液,攪拌均勻。瓶上加塞,塞上有孔,孔中插一彎曲的玻璃管。瓶上所加玻璃管最好是彎曲的,否則效果較差。酒精發(fā)酵:發(fā)酵溫度控制在2530,發(fā)酵時間23天。當瓶內(nèi)停止出現(xiàn)氣泡,表示發(fā)酵完畢。發(fā)酵

7、溫度偏低,則發(fā)酵時間相對延長,若溫度高于30,要采取降溫措施,否則酒的風味不佳。過濾、分裝、保存:將發(fā)酵液(渾濁)用兩層紗布過濾,除去葡萄皮和籽。同時可用干凈的手擠壓濾渣,以獲取盡可能多的葡萄酒。將獲得的濾液(仍渾濁)分裝到12L的細口瓶中,加蓋密封,靜置。待沉淀后,上清液即為葡萄酒(清澈),常溫下可保存12年。2.制作果酒方法二:用果汁制作果酒用此法制得的果酒的乙醇含量較高(約15%),糖含量也較高。(1)步驟制取果汁:將蘋果切成大塊,用多功能榨汁機打碎,用兩層紗布過濾即成果汁。配料(以1L果汁為原料):向2L左右發(fā)酵瓶中加200g蔗糖,倒入果汁,轉(zhuǎn)動發(fā)酵瓶使蔗糖溶解,倒入酵母懸液(約1g干

8、酵母),混勻,加蓋。發(fā)酵:3天后可見到氣泡冒出,10天后劇烈的發(fā)酵停止,取出果酒過濾和分裝。(2)注意事項發(fā)酵開始時,微生物的需氧呼吸會使瓶內(nèi)出現(xiàn)負壓,該情況不能持續(xù)出現(xiàn)3天以上。若3天后還看不到氣泡冒出,必須加入更多酵母,使發(fā)酵作用盡快發(fā)生。靜置56個月后,酵母下沉,上清液即為果酒,可用虹吸法取出。方法方法2用果酒制果醋用果酒制果醋1.實驗步驟實驗步驟把800mL酒水混合物倒入甲瓶中醋酸發(fā)酵在乙瓶中進行(將適量醋化醋桿菌的培養(yǎng)物或醋曲懸液加在200mL酒水混合物中混勻,調(diào)pH至7.0后倒入乙瓶中,使鋸末均勻濕透)將水族箱通氣泵與連接,通氣不必太快48h后,用pH試紙檢查乙瓶中流出液的pH,若

9、明顯呈酸性調(diào)節(jié)甲與乙間的雙通活塞,使由甲瓶滴入乙瓶的液體流量約為每5min1滴,調(diào)節(jié)乙與丙間處的螺旋夾,使流出液量為每5min1滴每天用pH試紙檢測流出液的pH至流出液pH不再減小或甲瓶液體全部流入乙瓶停止實驗。果酒的制作果醋的制作發(fā)酵裝置說明裝水的彎曲的玻璃管可防止氧氣進入,用水封閉起著防止被空氣中雜菌污染的作用;厭氧發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2氣體可以從裝有水的玻璃管中出去,減小瓶中壓力。在發(fā)酵瓶(罐)中留有一定的空間(大約1/3),可以給酵母菌提供氧氣,使其進行需氧呼吸,為酵母菌的生長、增殖提供能量。酵母菌迅速增殖,縮短發(fā)酵時間。在產(chǎn)生酒精的階段要求嚴格的無氧環(huán)境,此階段如果有氧氣,則會抑制酒

10、精發(fā)酵圖示中乙瓶為發(fā)酵瓶,醋酸發(fā)酵在其中進行。果醋制作過程中要求始終通氧氣,因為醋桿菌是好氧細菌,缺氧時醋桿菌的生長、增殖都會受到影響,另外醋酸的生成也會受到影響2.果酒、果醋制作裝置的比較果酒、果醋制作裝置的比較易混易錯易混易錯有關果酒、果醋制作的易錯點(1)葡萄的沖洗與去梗:應先沖洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗時引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機會。對于果酒的自然發(fā)酵,沖洗不要反復進行,否則會使酵母菌數(shù)量減少,發(fā)酵周期延長,產(chǎn)生的乙醇含量下降。(2)為防止發(fā)酵液被污染,發(fā)酵瓶要用70%乙醇消毒。(3)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,要留1/3的空間。方法方法3泡菜的腌制泡菜的腌制1.實驗步驟實驗步驟

11、(1)各種菜洗凈切成34cm長的小塊。(2)將泡菜壇洗凈,并用熱水洗壇內(nèi)壁兩次。(3)將各種蔬菜、鹽水、糖及調(diào)味品放入壇中,混合均勻。(4)將壇口用水封好,防止外界空氣進入。(5)腌制1周左右即可開壇食用,也可隨時加入新鮮蔬菜,不斷取用。發(fā)酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期少(有O2,乳酸菌活動受抑制)少增加(硝酸鹽還原菌的作用)發(fā)酵中期最多(乳酸抑制其他菌活動)積累增多、pH下降下降(硝酸鹽還原菌活動受抑制,部分亞硝酸鹽被分解)發(fā)酵后期減少(乳酸繼續(xù)積累,pH繼續(xù)下降,抑制乳酸菌活動)繼續(xù)增多,pH繼續(xù)下降下降至相對穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)2.泡菜腌制過程中泡菜腌制過程中,乳酸菌、乳酸和

12、亞硝酸鹽的變化乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化名師點睛名師點睛若要使發(fā)酵快些,可將蔬菜在開水中浸1min后入壇,再加上一些白酒。如果加入一些已經(jīng)腌制過的泡菜汁更好,這相當于接種已經(jīng)擴增的發(fā)酵菌,可減少腌制時間。制作泡菜時,需密封壇口,以保證壇內(nèi)是無氧環(huán)境,利于乳酸菌發(fā)酵。亞硝酸鹽是由硝酸鹽還原菌促進硝酸鹽還原形成的,而不是硝化細菌氧化氨形成的。易混易錯易混易錯有關泡菜腌制和亞硝酸鹽的定量測定的易錯點1.關于泡菜制作過程中某些現(xiàn)象和一些處理的作用(1)為什么泡菜壇內(nèi)有時會長一層白膜?你認為這層白膜是怎么形成的?形成白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物,泡菜發(fā)酵液營養(yǎng)豐富,其表面氧氣含量也

13、很豐富,適合酵母菌繁殖。(2)加入白酒起什么作用?白酒可抑制泡菜表面雜菌的生長,它也是一種調(diào)味劑,可增加醇香感。(3)用水封閉壇口起什么作用?不封閉有什么結(jié)果?用水封閉壇口起著使壇內(nèi)與壇外空氣隔絕的作用。這樣,有利于壇內(nèi)蔬菜中天然存在的乳酸菌進行乳酸發(fā)酵。如不封閉,則會有許多好氧細菌生長,蔬菜會腐爛。2.亞硝酸鹽與人體健康有什么關系亞硝酸鹽與人體健康有什么關系?膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康,但是,當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0.30.5g時,會引起中毒;當攝入總量達到3g時,會引起死亡。膳食中的絕大部分亞硝酸鹽在人體內(nèi)以“過客”的形式隨尿排出,只有在特定的條件下(適宜的pH、溫度和一定的微生物作用),才會轉(zhuǎn)變成致癌物亞硝胺。