第44講傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)酵工程考點(diǎn)一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用發(fā)酵11)概念：

人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程2)原理：

不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝物的能力，利用它們就可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物3)類型一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)有氧發(fā)酵（醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵）厭氧發(fā)酵（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)2有氧或無(wú)氧固體半固體

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用二、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作腐乳的制作11)原理：2)參與的微生物：酵母、曲霉、毛霉等，主要是毛霉（絲狀真菌）a.代謝類型：異養(yǎng)需氧型b.生殖方式：孢子生殖

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用泡菜的制作21)原理：在無(wú)氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸，反應(yīng)簡(jiǎn)式如下：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶發(fā)酵期間，乳酸會(huì)不斷積累，當(dāng)它的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%-0.8%時(shí)，泡菜的口味、品質(zhì)最佳

2)作用菌種：a.代謝類型：異養(yǎng)厭氧型b.種類：乳酸鏈球菌乳酸桿菌植物體表面天然的乳酸菌（原核生物）乳酸鏈球菌(球狀)

乳酸桿菌(桿狀)

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用泡菜的制作23)方法步驟：向壇蓋邊緣的水槽中注滿水，并在發(fā)酵過程中注意經(jīng)常向水槽中補(bǔ)充水，根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時(shí)間將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內(nèi)；裝至半壇時(shí)，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿鹽水配制原料處理蔬菜裝壇加鹽水封壇發(fā)酵將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過菜料，蓋好壇蓋調(diào)味、抑制微生物生長(zhǎng)殺菌除氧避免乳酸菌被殺死用清水和食鹽配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-20%的鹽水，并將其煮沸，冷卻待用為了防止液體溢出創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用泡菜的制作24)注意事項(xiàng)：①鹽水濃度不宜過高，否則乳酸發(fā)酵會(huì)受抑制，泡菜風(fēng)味差；也不宜過低，否則雜菌易繁殖，泡菜變質(zhì)②所用蔬菜應(yīng)新鮮，若不新鮮則硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽③營(yíng)造“無(wú)氧環(huán)境”的3項(xiàng)措施：選擇的泡菜壇密封性要好；加入蔬菜后要注入煮沸冷卻的鹽水，使鹽水沒過全部菜料；蓋上壇蓋后要在壇蓋邊沿的水槽中注滿水④每次取樣用具要洗凈，取樣后迅速封口⑤室溫下制作即可，溫度過高則易滋生細(xì)菌，溫度過低發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用泡菜制作過程中乳酸菌數(shù)量、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化發(fā)酵時(shí)期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期發(fā)酵中期發(fā)酵后期曲線模型少(有氧氣，乳酸菌的活動(dòng)受到抑制)少增加(硝酸鹽還原菌的作用)最多(乳酸抑制其他菌活動(dòng))積累增多(PH下降)下降(硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解)減少(乳酸積累，PH下降，抑制其活動(dòng))繼續(xù)增多(PH繼續(xù)下降)下降至相對(duì)穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)1.（2024·中原名校聯(lián)考）有關(guān)泡菜中亞硝酸鹽含量的研究表明，亞硝酸鹽的含量高低和亞硝酸鹽含量峰值時(shí)間的早晚與食鹽的濃度有關(guān)(如圖)，下列有關(guān)敘述不正確的是()A.食鹽的濃度越高，亞硝酸鹽生成越快，亞硝酸鹽含量峰值出現(xiàn)的越早B.取食泡菜時(shí)，時(shí)間別太長(zhǎng)，防止空氣進(jìn)入C.臭味的產(chǎn)生可能與取食過程中帶入壇內(nèi)油脂類物質(zhì)有關(guān)D.所用的食鹽水經(jīng)煮沸后可除去水中的氧氣并殺滅雜菌A油脂與水接觸后容易氧化進(jìn)而產(chǎn)生酸敗味2.（2023·山東卷，12，2分）以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時(shí)的4個(gè)處理：①沸鹽水冷卻后再倒入壇中；②鹽水需要浸沒全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水；④檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說法正確的是（

）A.①主要是為了防止菜料表面的醋酸桿菌被殺死B.②的主要目的是用鹽水殺死菜料表面的雜菌C.③是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進(jìn)入D.④可檢測(cè)到完整發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量逐漸降低C先增后降至穩(wěn)定乳酸菌創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒和果醋的制作3項(xiàng)目果酒制作果醋制作所需菌種代謝類型發(fā)酵溫度發(fā)酵時(shí)間氧氣需求產(chǎn)物檢測(cè)酵母菌（真核）醋酸菌（原核）異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型(酵母菌最適生長(zhǎng)溫度為28℃)18-30℃30-35℃10～12d7～8d前期需氧，后期不需氧一直需氧聞氣味、品嘗、酸性重鉻酸鉀溶液(橙色→灰綠色)酸堿指示劑(pH試紙)、聞氣味、品嘗

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒和果醋的制作3項(xiàng)目果酒制作果醋制作發(fā)酵原理①有氧條件下，酵母菌通過有氧呼吸大量繁殖：________________________________________________②無(wú)氧條件下，酵母菌通過無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精：________________________________________________C6H12O6+6O2+6H2O酶6CO2+12H20+能量C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量①氧氣、糖源充足時(shí)，醋酸菌將葡萄糖分解成乙酸：______________________________________________________________②缺少糖源、氧氣充足時(shí),醋酸菌直接將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜幔篲_____________________________________________________________C6H12O6+2O2酶2CH3COOH(醋酸)+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2酶CH3COOH(醋酸)+H2O+能量

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒和果醋的制作3方法步驟：器具消毒將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干備用沖洗葡萄取新鮮葡萄用清水沖洗1-2次，再去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干去除表面灰塵、污物防止洗掉果皮表面的野生菌避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機(jī)會(huì)榨汁裝瓶用榨汁機(jī)榨取葡萄汁，并裝入發(fā)酵瓶，留有大約1/3的空間，蓋好瓶蓋防止發(fā)酵液溢出，并且酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒和果醋的制作3方法步驟：酒精發(fā)酵發(fā)酵溫度控制在18～30℃，時(shí)間控制在10~12d，每隔12h左右將瓶蓋擰松一次（注意:不是打開瓶蓋）排出CO2，防止發(fā)酵瓶爆裂防止雜菌污染醋酸發(fā)酵當(dāng)葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，發(fā)酵溫度調(diào)整為30～35℃，時(shí)間控制在7～8d讓空氣中的醋酸菌進(jìn)入發(fā)酵液，并創(chuàng)設(shè)有氧環(huán)境

醋酸發(fā)酵時(shí)酵母菌不會(huì)再繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵，因?yàn)榇藭r(shí)發(fā)酵液的PH、溫度均不利于酵母菌生長(zhǎng)繁殖，酵母菌活性很低

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用葡萄酒和葡萄醋的制作過程中發(fā)酵液的變化在葡萄酒的制作過程中，發(fā)酵液會(huì)產(chǎn)生氣泡，這是因?yàn)榻湍妇M(jìn)行呼吸作用會(huì)產(chǎn)生CO2；如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，由果皮進(jìn)入發(fā)酵液的花青素會(huì)越來越多，因而發(fā)酵液的顏色會(huì)逐漸加深變成深紅色。葡萄醋發(fā)酵過程中一般不會(huì)出現(xiàn)氣泡，發(fā)酵完成時(shí)在發(fā)酵液的液面上會(huì)出現(xiàn)一層菌膜，這是醋酸菌菌膜

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒發(fā)酵過程中酵母菌數(shù)量和酒精含量的變化①菌體數(shù)量的變化：發(fā)酵初期，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖；發(fā)酵中期形成無(wú)氧環(huán)境，酵母菌數(shù)量增加緩慢，最后達(dá)到穩(wěn)定；發(fā)酵后期由于酒精含量較高，可能會(huì)導(dǎo)致酵母菌大量死亡②酒精含量的變化：發(fā)酵初期，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，酒精含量很低；發(fā)酵中期，酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量酒精，酒精含量增加；發(fā)酵后期，由于酒精含量升高，大量酵母菌死亡，酒精含量幾乎不再增加；果酒、果醋制作過程中pH的變化：發(fā)酵液的PH都會(huì)降低，最后趨于穩(wěn)定

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用【拓展延伸】源于選擇性必修3P8“練習(xí)與應(yīng)用·拓展應(yīng)用3”：果酒和果醋改進(jìn)裝置及其分析關(guān)閉CO2

空氣中微生物的污染

考點(diǎn)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用發(fā)酵過程中控制雜菌的方法1.利用發(fā)酵條件控制雜菌：①無(wú)氧發(fā)酵時(shí)的無(wú)氧環(huán)境可以抑制好氧菌

②乳酸菌發(fā)酵、酒精發(fā)酵形成的酸性環(huán)境抑制雜菌繁殖2.利用食鹽控制雜菌：如腐乳、泡菜制作時(shí)3.利用酒精控制雜菌：如果酒、腐乳制作時(shí)4.利用香辛料控制雜菌：如腐乳、泡菜制作時(shí)1.（2023·江蘇泰州高三一模）米酒、酸奶、泡菜等都屬于傳統(tǒng)發(fā)酵制品，下列相關(guān)敘述正確的是（

）A.制作米酒時(shí)添加“酵頭”的目的是接種釀酒酵母B.米酒發(fā)酵液中冒出的“氣泡”都來源于酵母菌無(wú)氧呼吸C.酸奶和泡菜制作中均需要及時(shí)通氧，保證乳酸菌的有氧呼吸D.為降低雜菌污染，發(fā)酵前需要對(duì)器具、原料等進(jìn)行滅菌A制作傳統(tǒng)發(fā)酵品時(shí)的菌種來源于原料酵母菌無(wú)氧呼吸和有氧呼吸都會(huì)產(chǎn)生CO2厭氧型微生物2.如圖表示果酒和果醋生產(chǎn)過程中的物質(zhì)變化情況，下列相關(guān)敘述正確的是（

）A.果酒發(fā)酵所需的最適溫度高于果醋B.過程①②在酵母菌細(xì)胞中發(fā)生的場(chǎng)所相同C.過程⑤需要氧氣而過程④不需要氧氣D.進(jìn)行果酒、果醋發(fā)酵的微生物均為真核生物B酵母菌，真核18～30℃都是醋酸發(fā)酵，都需要氧氣30～35℃醋酸菌，原核考點(diǎn)二發(fā)酵工程及其應(yīng)用

考點(diǎn)二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用發(fā)酵工程：是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)

一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)誘變育種基因工程育種菌種為了短時(shí)間內(nèi)得到大量發(fā)酵產(chǎn)物一般使用液體培養(yǎng)基，將培養(yǎng)到增長(zhǎng)速率最快時(shí)期的菌體分開進(jìn)行再培養(yǎng)考慮的因素：在低成本的培養(yǎng)基上能迅速生長(zhǎng)繁殖；生產(chǎn)產(chǎn)量高、發(fā)酵條件容易控制；菌種不易變異、退化等

考點(diǎn)二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)將擴(kuò)大培養(yǎng)后的菌種投放到發(fā)酵罐中發(fā)酵設(shè)備培養(yǎng)基原因：發(fā)酵工程所用的菌種大多數(shù)是單一菌種，當(dāng)有雜菌污染時(shí)會(huì)與菌種競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等，并且雜菌產(chǎn)生的代謝物可能會(huì)抑制菌種生長(zhǎng)，最終使產(chǎn)量和品質(zhì)下降

考點(diǎn)二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)微生物的數(shù)量產(chǎn)物濃度營(yíng)養(yǎng)組分過濾、沉淀產(chǎn)物的性質(zhì)發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)

考點(diǎn)二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用二、啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程淀粉酶淀粉分解，形成糖漿酒精和二氧化碳主發(fā)酵后發(fā)酵完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成低溫、密閉環(huán)境下儲(chǔ)存

考點(diǎn)二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別長(zhǎng)短低高

考點(diǎn)二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用三、發(fā)酵工程的特點(diǎn)①產(chǎn)物專一②生產(chǎn)條件溫和③原料來源豐富且價(jià)格低廉③廢棄物對(duì)環(huán)境污染小且容易處理

考點(diǎn)二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用四、發(fā)酵工程的應(yīng)用食品添加劑酶制劑發(fā)酵得到的微生物菌體1.(2023·山東淄博二模)工業(yè)上所說的發(fā)酵是指微生物在有氧或無(wú)氧條件下通過分解與合成代謝將某些原料物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)品的過程。使用發(fā)酵罐（如圖）可進(jìn)行啤酒的工業(yè)發(fā)酵。下列說法錯(cuò)誤的是()A.啤酒酵母在接入發(fā)酵罐前需要對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)B.通過pH檢測(cè)裝置可檢測(cè)發(fā)酵液的發(fā)酵進(jìn)程C.使用葉輪攪拌的目的是增加發(fā)酵液中的溶解氧D.正常發(fā)酵過程中罐內(nèi)的壓力不會(huì)低于大氣壓C葉輪攪拌的作用有：①使微生物混合均勻

②散熱

③增加溶解氧但酒精發(fā)酵中期需要嚴(yán)格的無(wú)氧環(huán)境2.(2023·山東高考模擬預(yù)測(cè))啤酒是一種以大麥芽、啤酒花(一種草本植物)、水為主要原料，通過大麥種子發(fā)芽→麥芽糖化→加啤酒花、煮沸→糖汁發(fā)酵→過濾→分裝保存等工藝流程而制成的低酒精度飲料。主發(fā)酵階段按泡沫的形成和消退可分為低泡期、高泡期和落泡期等。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.發(fā)酵