第二章第二章 食品加工與食品安全食品加工與食品安全第二章第二章 食品加工與食品安全食品加工與食品安全第第1節(jié)節(jié)發(fā)酵與食品加工發(fā)酵與食品加工學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.說明果酒和果醋制作的原理。說明果酒和果醋制作的原理。重點重點2.設(shè)計制作果酒和果醋的裝置。設(shè)計制作果酒和果醋的裝置。3.完成果酒和果醋的制作。完成果酒和果醋的制作。難點難點4.說明腐乳制作過程的科學(xué)原理。說明腐乳制作過程的科學(xué)原理。新知初探思維啟動新知初探思維啟動一、發(fā)酵一、發(fā)酵1.概念：概念：利用微生物在有氧或無氧條件下的利用微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備生命活動來制備_及各種及各種_的過程。的過程。微生物菌體微生物菌體不同代謝產(chǎn)物不同代謝產(chǎn)物2.類型類型二、酒精的生產(chǎn)二、酒精的生產(chǎn)1.原理：原理：酵母菌在無氧條件下進行厭氧發(fā)酵，酵母菌在無氧條件下進行厭氧發(fā)酵，生成酒精。生成酒精。_發(fā)酵發(fā)酵_發(fā)酵發(fā)酵_發(fā)酵發(fā)酵_發(fā)酵發(fā)酵對氧的需求情況對氧的需求情況發(fā)酵生成的產(chǎn)物發(fā)酵生成的產(chǎn)物需氧需氧厭氧厭氧酒精酒精乳酸乳酸2.過程過程3.結(jié)果分析：結(jié)果分析：用用_測量酒精度。測量酒精度。高壓蒸汽高壓蒸汽24h3d酒精比重計酒精比重計想一想想一想有經(jīng)驗的家庭主婦在做饅頭的時候，往往要有經(jīng)驗的家庭主婦在做饅頭的時候，往往要在水剛微熱的時候，?；饚追昼姡@有什么在水剛微熱的時候，?；饚追昼?，這有什么道理？是什么原因使饅頭變得松軟？道理？是什么原因使饅頭變得松軟？【提示提示】酵母菌的代謝在適宜溫度下會加酵母菌的代謝在適宜溫度下會加快快;酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。判一判判一判(1)發(fā)酵就是利用微生物的無氧呼吸生產(chǎn)代謝發(fā)酵就是利用微生物的無氧呼吸生產(chǎn)代謝產(chǎn)物。產(chǎn)物。()(2)單細(xì)胞蛋白是對酵母菌進行培養(yǎng)，獲得菌單細(xì)胞蛋白是對酵母菌進行培養(yǎng)，獲得菌體蛋白的真菌蛋白質(zhì)食品。體蛋白的真菌蛋白質(zhì)食品。()(3)生產(chǎn)果醋和腐乳所用的微生物都是原核生生產(chǎn)果醋和腐乳所用的微生物都是原核生物。物。()(4)制作泡菜時，所用微生物是厭氧生物。制作泡菜時，所用微生物是厭氧生物。()四、發(fā)酵工程四、發(fā)酵工程1.含義：含義：把把_與現(xiàn)代工程技術(shù)手段與現(xiàn)代工程技術(shù)手段相結(jié)合，利用相結(jié)合，利用_的某些特定功能，生的某些特定功能，生產(chǎn)有用的產(chǎn)品或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)有用的產(chǎn)品或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程中。產(chǎn)過程中。2.優(yōu)點：優(yōu)點：提高了提高了_,縮短了縮短了_,便于機械化生產(chǎn)。便于機械化生產(chǎn)。微生物發(fā)酵微生物發(fā)酵微生物微生物原料利用率原料利用率生產(chǎn)周期生產(chǎn)周期要點突破講練互動要點突破講練互動要點一要點一酵母菌和醋酸菌的比較酵母菌和醋酸菌的比較酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌生物學(xué)分類生物學(xué)分類單細(xì)胞真核生物單細(xì)胞真核生物單細(xì)胞原核單細(xì)胞原核生物生物代謝方式代謝方式異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)兼性厭氧型 異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型生長繁殖的最生長繁殖的最適宜的溫度適宜的溫度20 左右左右30 35 主要繁殖方式主要繁殖方式出芽生殖出芽生殖二分裂生殖二分裂生殖生活、生產(chǎn)應(yīng)用生活、生產(chǎn)應(yīng)用釀酒、發(fā)面等釀酒、發(fā)面等釀醋釀醋特別提醒特別提醒酵母菌在氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)豐富酵母菌在氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)豐富時，進行出芽生殖，而在沒有氧氣等條件下時，進行出芽生殖，而在沒有氧氣等條件下進行孢子生殖。進行孢子生殖。由于在長期進化過程中，酵母菌和醋酸菌由于在長期進化過程中，酵母菌和醋酸菌中的酶各自有其適宜的一定的溫度，所以兩中的酶各自有其適宜的一定的溫度，所以兩種生物生長所需的適宜的溫度范圍不同。種生物生長所需的適宜的溫度范圍不同。 如圖所示酵母菌細(xì)胞的構(gòu)造模式圖。如圖所示酵母菌細(xì)胞的構(gòu)造模式圖。請據(jù)圖回答：請據(jù)圖回答：例例1(1)從細(xì)胞核的構(gòu)造看，酵母菌屬于從細(xì)胞核的構(gòu)造看，酵母菌屬于_生物。生物。(2)寫出寫出1、3的結(jié)構(gòu)名稱：的結(jié)構(gòu)名稱：1_，3_。(3)與酵母菌細(xì)胞相比，醋酸菌最大的特點是與酵母菌細(xì)胞相比，醋酸菌最大的特點是沒有沒有_，也沒有圖中，也沒有圖中1、2、3中的中的_(填寫序號填寫序號)。(4)圖中的酵母菌正在進行圖中的酵母菌正在進行_生殖，而生殖，而醋酸菌進行的是醋酸菌進行的是_生殖。生殖。(5)用用_染料使染色體著色，染料使染色體著色，發(fā)現(xiàn)一酵母菌細(xì)胞核中有發(fā)現(xiàn)一酵母菌細(xì)胞核中有17條染色體，該酵條染色體，該酵母菌是母菌是_倍體。倍體。(6)酵母菌細(xì)胞出芽生殖的意義是酵母菌細(xì)胞出芽生殖的意義是_。A產(chǎn)生新個體產(chǎn)生新個體B增加生命活力增加生命活力C增加變異性增加變異性 D改變遺傳性改變遺傳性(7)用酵母菌制啤酒時，為保證發(fā)酵罐中有用酵母菌制啤酒時，為保證發(fā)酵罐中有較多的酵母菌，必須先較多的酵母菌，必須先_，達到一定，達到一定數(shù)量后，則應(yīng)該數(shù)量后，則應(yīng)該_，以獲得大量的，以獲得大量的_?！窘馕鼋馕觥勘绢}以細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖為題材，對學(xué)本題以細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖為題材，對學(xué)生所學(xué)內(nèi)容進行綜合考查。酵母菌是真核細(xì)生所學(xué)內(nèi)容進行綜合考查。酵母菌是真核細(xì)胞，有真正的細(xì)胞核以及線粒體等復(fù)雜的細(xì)胞，有真正的細(xì)胞核以及線粒體等復(fù)雜的細(xì)胞器，而醋酸菌是原核細(xì)胞，沒有真正的細(xì)胞器，而醋酸菌是原核細(xì)胞，沒有真正的細(xì)胞核，只有核糖體一種細(xì)胞器；酵母菌在有胞核，只有核糖體一種細(xì)胞器；酵母菌在有氧氣和養(yǎng)料充足的情況下，進行出芽生殖，氧氣和養(yǎng)料充足的情況下，進行出芽生殖，在該過程中在該過程中,遺傳物質(zhì)復(fù)制，然后平均分配，遺傳物質(zhì)復(fù)制，然后平均分配，所以芽體長大后與原來的母體細(xì)胞是一樣的所以芽體長大后與原來的母體細(xì)胞是一樣的,在環(huán)境條件較差的情況下，也可進行孢子生在環(huán)境條件較差的情況下，也可進行孢子生殖，而醋酸菌只能進行二分裂生殖；染色體殖，而醋酸菌只能進行二分裂生殖；染色體可被醋酸洋紅等堿性染料染成深色?？杀淮姿嵫蠹t等堿性染料染成深色?！敬鸢复鸢浮?1)真核真核(2)細(xì)胞壁細(xì)胞壁線粒體線粒體(3)真正的細(xì)胞核真正的細(xì)胞核3(4)出芽出芽二分裂二分裂(5)醋酸洋紅等堿性醋酸洋紅等堿性單單(6)A(7)通入氧氣通入氧氣密封裝置密封裝置無氧發(fā)酵產(chǎn)生的無氧發(fā)酵產(chǎn)生的酒精酒精變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練在在“果醋制作過程果醋制作過程”中，獲得較多的醋酸菌中，獲得較多的醋酸菌菌種的最簡便方法是菌種的最簡便方法是()A從變酸的葡萄酒表面獲得菌膜從變酸的葡萄酒表面獲得菌膜,再培養(yǎng)分再培養(yǎng)分離離B不必人為加入菌種，在葡萄等水果表面本不必人為加入菌種，在葡萄等水果表面本身就存在大量醋酸菌身就存在大量醋酸菌C從食醋中分離提取從食醋中分離提取D從土壤中分離提取從土壤中分離提取解析：選解析：選A。葡萄等水果表面雖然有醋酸菌。葡萄等水果表面雖然有醋酸菌,但是不能在短時間內(nèi)大量獲取，所以要用分但是不能在短時間內(nèi)大量獲取，所以要用分離培養(yǎng)的方法。土壤中含有各種微生物，但離培養(yǎng)的方法。土壤中含有各種微生物，但是分離和培養(yǎng)純化過程比較繁瑣。食醋的是分離和培養(yǎng)純化過程比較繁瑣。食醋的pH不適于醋酸菌生長繁殖，其內(nèi)幾乎沒有活的不適于醋酸菌生長繁殖，其內(nèi)幾乎沒有活的醋酸菌。變酸的葡萄酒表面是醋酸菌的菌膜醋酸菌。變酸的葡萄酒表面是醋酸菌的菌膜,故可以通過培養(yǎng)得到大量的醋酸菌。故可以通過培養(yǎng)得到大量的醋酸菌。2.果醋的制作果醋的制作原理：醋酸菌新陳代謝類型為異氧需氧型，原理：醋酸菌新陳代謝類型為異氧需氧型，醋 酸 生 成 的 反 應(yīng) 式 是醋 酸 生 成 的 反 應(yīng) 式 是 2 C2H5O H O22CH3CHOH2O；2CH3CHOO22CH3COOH。3.果酒和果醋制作實驗流程圖果酒和果醋制作實驗流程圖挑選葡萄挑選葡萄沖洗沖洗榨汁榨汁酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵醋酸發(fā)酵 果酒果酒果醋果醋 (2010高考海南卷高考海南卷)葡萄發(fā)酵可產(chǎn)生葡萄發(fā)酵可產(chǎn)生葡萄酒，請利用相關(guān)的知識回答問題：葡萄酒，請利用相關(guān)的知識回答問題：例例2(1)利用葡萄制作葡萄酒的過程中，發(fā)揮作用利用葡萄制作葡萄酒的過程中，發(fā)揮作用的微生物是的微生物是_。(2)該微生物通過無氧呼吸可分解該微生物通過無氧呼吸可分解_，產(chǎn)生的終產(chǎn)物是產(chǎn)生的終產(chǎn)物是_和和_。(3)甲、乙、丙三位同學(xué)將葡萄榨成汁后分別甲、乙、丙三位同學(xué)將葡萄榨成汁后分別裝入相應(yīng)的發(fā)酵瓶中，在溫度等適宜的條件裝入相應(yīng)的發(fā)酵瓶中，在溫度等適宜的條件下進行發(fā)酵，如圖所示。發(fā)酵過程中，每隔下進行發(fā)酵，如圖所示。發(fā)酵過程中，每隔一段時間均需排氣一次。一段時間均需排氣一次。據(jù)圖分析，甲和丙同學(xué)的操作有誤，其中甲據(jù)圖分析，甲和丙同學(xué)的操作有誤，其中甲同學(xué)的錯誤是同學(xué)的錯誤是_，導(dǎo)致發(fā)酵中，導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是_。丙同學(xué)的錯誤是丙同學(xué)的錯誤是_，導(dǎo)致發(fā)酵，導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是_。上述發(fā)酵過程結(jié)束后，甲、乙、丙同學(xué)實際上述發(fā)酵過程結(jié)束后，甲、乙、丙同學(xué)實際得到的發(fā)酵產(chǎn)品依次是得到的發(fā)酵產(chǎn)品依次是_、_、_。(4)在上述制作葡萄酒的過程中，假設(shè)乙同學(xué)在上述制作葡萄酒的過程中，假設(shè)乙同學(xué)的某一步驟操作錯誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開的某一步驟操作錯誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開,該操作錯誤是該操作錯誤是_?！窘馕鼋馕觥?1)在制作果酒的時候，常用酵母在制作果酒的時候，常用酵母菌作菌種。菌作菌種。(2)酵母菌進行無氧呼吸時將葡萄酵母菌進行無氧呼吸時將葡萄糖分解為酒精和糖分解為酒精和CO2。(3)甲同學(xué)未夾住發(fā)酵瓶的充氣管，發(fā)酵液會甲同學(xué)未夾住發(fā)酵瓶的充氣管，發(fā)酵液會從充氣管流出，由于氧氣進入，有氧條件下從充氣管流出，由于氧氣進入，有氧條件下醋酸菌繁殖產(chǎn)生葡萄醋，使發(fā)酵液變酸。丙醋酸菌繁殖產(chǎn)生葡萄醋，使發(fā)酵液變酸。丙同學(xué)發(fā)酵液過多淹沒了排氣管口，排氣時發(fā)同學(xué)發(fā)酵液過多淹沒了排氣管口，排氣時發(fā)酵液會從排氣口沖出。由于乙、丙均為無氧酵液會從排氣口沖出。由于乙、丙均為無氧環(huán)境，所以發(fā)酵產(chǎn)物為葡萄酒。環(huán)境，所以發(fā)酵產(chǎn)物為葡萄酒。(4)由于發(fā)酵由于發(fā)酵產(chǎn)生的產(chǎn)生的CO2會使瓶內(nèi)壓升高，所以應(yīng)定期排會使瓶內(nèi)壓升高，所以應(yīng)定期排氣。氣。【答案答案】(1)酵母菌酵母菌(2)葡萄糖葡萄糖乙醇乙醇CO2(3)未夾住發(fā)酵瓶的充氣管未夾住發(fā)酵瓶的充氣管發(fā)酵液從充發(fā)酵液從充氣管流出，發(fā)酵液變酸氣管流出，發(fā)酵液變酸瓶中發(fā)酵液過多，淹瓶中發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管在瓶內(nèi)的管口沒了排氣管在瓶內(nèi)的管口排氣時發(fā)酵液從排排氣時發(fā)酵液從排氣管流出氣管流出葡萄醋葡萄醋葡萄酒葡萄酒葡萄酒葡萄酒(4)未及未及時排氣時排氣變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練下列關(guān)于果醋的制作，錯誤的是下列關(guān)于果醋的制作，錯誤的是()A果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一種好果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一種好氧菌，所以在制作過程中需通氧氣氧菌，所以在制作過程中需通氧氣B醋酸菌是一種嗜溫菌，溫度要求較高，一醋酸菌是一種嗜溫菌，溫度要求較高，一般在般在50 左右左右C醋酸菌能將果酒變成果醋醋酸菌能將果酒變成果醋D當(dāng)氧氣、糖源充足時，醋酸菌可將葡萄汁當(dāng)氧氣、糖源充足時，醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸中的糖分解成醋酸解析：選解析：選B。醋酸菌是好氧細(xì)菌，所以在發(fā)。醋酸菌是好氧細(xì)菌，所以在發(fā)酵過程中需要適時地通入無菌酵過程中需要適時地通入無菌O2；醋酸菌的；醋酸菌的最適生長溫度為最適生長溫度為3035 ；在糖源、；在糖源、O2充充足時足時,醋酸菌能將葡萄汁中的糖分解成醋酸醋酸菌能將葡萄汁中的糖分解成醋酸;當(dāng)缺少糖時，可將乙醇氧化成乙酸當(dāng)缺少糖時，可將乙醇氧化成乙酸(醋酸醋酸)。