第1章發酵工程第1節傳統發酵技術的應用【核心知識點】發酵工程是指利用的特定功能，通過現代工程技術，規模化生產對人類有用的產品。它涉及、等方面。一、發酵與傳統發酵技術1．發酵：是指人們利用，在適宜的條件下，將原料通過微生物的轉化為人類所需要的產物的過程。2．傳統發酵技術①概念：直接利用原材料中的微生物，或利用前一次發酵保存下來的面團、鹵汁等發酵物中的微生物進行發酵、制作食品的技術。②實例——腐乳的制作a．經過微生物的發酵，豆腐中的蛋白質被分解成。b．參與的微生物有酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是。③特點：傳統發酵以菌種的發酵及半固體發酵為主，通常是式或式的。二、嘗試制作傳統發酵食品1.制作泡菜(1)菌種來源：植物體表面天然的。常見的乳酸菌有和。(2)原理:在條件下,乳酸菌將分解成。反應式：。(3)制作流程制作流程具體操作①配制鹽水用清水和食鹽配制質量分數為的鹽水，待用②原料加工和裝壇將新鮮蔬菜洗凈，切塊，晾干后裝入泡菜壇內，裝至時，加入蒜瓣、生姜及其他，繼續裝至。③加鹽水緩緩注入，使鹽水沒過全部菜料，蓋好。④封壇發酵向壇蓋邊沿的水槽中，并注意,室溫發酵2.制作果酒和果醋(1)釀酒的菌種——酵母菌①分布：酵母菌是一類單細胞,在一些含糖量較高的水果、蔬菜表面經常可以發現酵母菌的存在。②代謝特點：酵母菌是厭氧微生物，在無氧條件下能進行發酵，有氧條件下大量繁殖。釀酒時的反應式：。③影響因素：是影響酵母菌生長的重要因素，釀酒酵母的最適生長溫度約為℃。制果酒時將溫度控制在℃。注意：在缺氧、呈酸性的發酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數其他微生物都因無法適應這一環境而受到抑制。(2)釀醋的菌種——醋酸菌①代謝特點：醋酸菌是細菌。②影響因素：多數醋酸菌的最適生長溫度為。(3)釀醋原理：當都充足時，醋酸菌能通過復雜的化學反應將糖分解成乙酸；當缺少時，則直接將轉化為,再轉為乙酸。反應式：。反應式：。(4)制作果酒和果醋的方法步驟①將發酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分數為的酒精消毒，晾干備用。②取葡萄，用清水沖洗1~2次，再去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干。③用榨汁機榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發酵瓶中（注意：要留有大約的空間）,蓋好瓶蓋。④將溫度控制在進行發酵。在發酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋一次（注意：不是打開瓶蓋）,此后再擰緊瓶蓋。發酵時間為10~12d。可通過從來對發酵的情況進行監測。⑤當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進行葡萄醋的發酵。發酵溫度為，時間為。【歸納提升】探究1、如圖為制作泡菜的過程，請據圖思考回答問題：(1)在泡菜制作的發酵過程中，為什么要經常向泡菜壇的水槽中補充水？(2)制作泡菜時，鹽水為什么煮沸后冷卻？(3)為什么泡菜壇只能裝八成滿？(4)乳酸菌是厭氧菌，發酵時需控制嚴格的無氧環境。嘗試說出泡菜制作過程中制造無氧環境的措施。【歸納總結】泡菜發酵過程中乳酸菌、乳酸及亞硝酸鹽含量的變化項目乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發酵初期少(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(硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解)發酵后期減少(乳酸繼續積累，pH繼續下降，抑制其活動)繼續增多，pH繼續下降，直至穩定下降至相對穩定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)含量變化曲線注意亞硝酸鹽是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探究2、下圖為果酒和果醋制作的流程，請思考回答：(1)從防止材料被污染的角度思考是先沖洗葡萄還是先去梗，并闡述其原因。(2)為什么葡萄處理時不能夠反復沖洗？(3)酒精的檢驗：在條件下，色的與酒精反應呈現色。(4)發酵裝置①用帶蓋的瓶子，在發酵過程中每隔12h左右將瓶蓋，目的是。當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進行葡萄醋的發酵。蓋上一層紗布的目的是，將溫度由變為，進行葡萄醋的發酵。②右圖是制果酒和果醋的簡易發酵裝置。制果酒時，對充氣口的操作是；制果醋時，對充氣口的操作是。長而彎曲的排氣口的作用是。出料口的作用是。③葡萄汁裝入發酵瓶時，要留出約1/3的空間，目的是①；②。(5)在制作果酒的過程中，除了酵母菌，是否還有其他微生物生長？它們會對果酒發酵產生影響嗎？如果有，如何避免這種影響？【歸納總結】傳統發酵技術的比較項目制果酒制果醋制腐乳制泡菜發酵菌種原核、真核菌種來源新鮮水果果皮表面附著的大量不同種類的野生酵母菌空氣中野生型醋酸菌或購買醋酸菌的菌種或從食醋中分離醋酸菌空氣中的毛霉等植物體表面天然的乳酸菌新陳代謝類型發酵溫度\\氧氣初期氧氣，后期氧氣始終氧氣\始終氧氣發酵原理（代謝過程）【檢測案】1.判斷正誤()(1)泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸發酵()(2)泡菜的制作前期需要通入氧氣，后期應嚴格保持無氧條件()(3)泡菜壇的選擇、發酵過程中壇沿要注滿水都有利于泡菜的無氧發酵()(4)泡菜制作過程可以隨時取出食用不同酸味的泡菜()(5)制作泡菜過程中，有機物的干重和種類將減少()(6)醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產生醋酸()(7)酵母菌是嗜溫菌，所以果酒發酵所需的最適溫度高于果醋發酵溫度()(8)在果酒發酵后期擰開瓶蓋的間隔時間可延長()(9)在家庭中用新鮮葡萄制作果酒時，需給發酵裝置適時排氣()(10)在制作葡萄酒的過程中，應先去除葡萄的枝梗，再進行反復沖洗，這樣才可以洗得徹底()(11)紅葡萄酒中的紅色是紅葡萄皮中的色素進入發酵液產生的。()2.某同學在線提交了在家用帶蓋玻璃瓶制作果酒和果醋的實驗報告，他的做法錯誤的是A.選擇新鮮的葡萄略加沖洗，除去枝梗后榨汁B.將玻璃瓶用酒精消毒后，裝滿葡萄汁C.酒精發酵期間，根據發酵進程適時擰松瓶蓋放氣D.酒精發酵后去除瓶蓋，蓋一層紗布，再進行醋酸發酵()3.下列關于傳統發酵技術應用的敘述，正確的是A.利用乳酸菌制作酸奶過程中，先通氣培養，后密封發酵B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是純種發酵C.果醋制作過程中發酵液pH逐漸降低，果酒制作過程中情況相反D.毛霉主要通過產生脂肪酶、蛋白酶和纖維素酶參與腐乳發酵4.蘋果醋是以蘋果汁為原料經發酵而成的，回答下列為題：（1）酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產的第一階段，在酵母菌細胞的_________________中進行，其產物乙醇與_________________試劑反應呈現灰綠色，這一反應可用于乙醇的檢驗；過程③在酵母菌細胞的____________中進行，與無氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌