2018-2019高中生物 第3章 食品加工技術(shù) 3.1 發(fā)酵食品加工課件 北師大版選修1 .ppt

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第1節(jié)發(fā)酵食品加工,1.簡述果酒和果醋制作的原理。2.說出影響果酒和果醋質(zhì)量的制作條件。3.記住腐乳制作的原理。,一,二,三,一、酒和醋的制作1.果酒的制作(1)原理酵母菌是酒精發(fā)酵過程中最主要的微生物。酵母菌是兼性厭氧菌,細(xì)胞內(nèi)含有兩套酶系統(tǒng):一套是有氧呼吸酶系統(tǒng);另一套是酒精發(fā)酵酶系統(tǒng)。在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,菌體大量繁殖,用于鮮酵母和干酵母的制備。在無氧條件下,酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,氧化葡萄糖產(chǎn)生酒精和CO2,其反應(yīng)式為:C6H12O62CH3CH2OH+2CO2,理論質(zhì)量轉(zhuǎn)化率為51%。傳統(tǒng)的果酒制備常利用水果帶入的酵母菌自然發(fā)酵。果酒的酒精濃度一般控制在質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%以上,這樣才能較好地抑制微生物的生長,使果酒不腐敗,保證果酒的品質(zhì)。(2)方法步驟果汁制備→補糖加抑菌劑→接種發(fā)酵→取樣。,,,,,,,,,,,,,,一,二,三,2.果醋的制作(1)原理醋酸發(fā)酵是指在醋酸菌的作用下,酒精生成醋酸的過程,其反應(yīng)式為CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH,每1mol的酒精能生成1mol的醋酸,理論質(zhì)量轉(zhuǎn)化率為130%。將醋酸的濃度控制在質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%~5%是制醋的關(guān)鍵。酒精的濃度也應(yīng)控制在質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%左右,以提高酒精的轉(zhuǎn)化率。醋酸菌是專性好氧菌,在液體發(fā)酵制醋時,中斷通氣會嚴(yán)重影響醋酸菌的生長。因此,在液體制醋時,要保證充足的通氣。(2)方法步驟接種→耗氧發(fā)酵→過濾、滅菌。,,,,,,,,一,二,三,二、豆腐乳的制備1.原理豆腐乳是由豆腐發(fā)酵而成的。傳統(tǒng)生產(chǎn)豆腐乳的方法均為自然發(fā)酵,現(xiàn)代工藝多采用接種魯氏毛霉或根霉進(jìn)行發(fā)酵。菌種可分泌蛋白酶、谷氨酰胺酶等多種酶系,在后期發(fā)酵過程中,這些酶與調(diào)料中的酶或微生物等協(xié)同作用,使豆腐中的蛋白質(zhì)緩慢水解,生成多種氨基酸。另外,微生物代謝產(chǎn)生的各種有機(jī)酸與調(diào)料中的醇類作用生成酯,從而制成細(xì)膩、味香的豆腐乳。2.制作步驟晾制豆腐塊→接種→前期發(fā)酵→裝瓶→腌漬→后期發(fā)酵(成熟期)。,,,,,,,,一,二,三,思考：豆腐乳吃起來感覺有點咸,你知道是什么原因嗎?這樣有什么特殊作用嗎?提示:豆腐乳是用鹽腌制的,可以起到防止其他雜菌生長等作用。,一,二,三,3.過程豆腐乳發(fā)酵為固體發(fā)酵,發(fā)酵過程分為前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。前期發(fā)酵主要是好氧霉菌分泌蛋白酶的作用,后期發(fā)酵主要是厭氧菌繼續(xù)協(xié)同作用,從而形成豆腐乳獨特的風(fēng)味。,,,,一,二,三,三、發(fā)酵食品的基本原理1.原理用于食品加工的微生物可來自大自然,叫自然發(fā)酵,也可以來自人工培養(yǎng)的純種微生物,叫接種發(fā)酵。無論哪種發(fā)酵都是通過人工控制條件,利用各種因素促使有益微生物的生長,并建立起不利于有害微生物的生長環(huán)境,從而保證發(fā)酵食品的品質(zhì)。2.特點不少發(fā)酵食品,特別是有機(jī)酸和酒精,有利于阻止腐敗變質(zhì)菌的生長,同時還能抑制混雜在食品中的一些病原菌的生長。食品發(fā)酵過程中,微生物首先分解食品中的復(fù)雜物質(zhì),便于人體吸收利用;其次,微生物在生長繁殖過程中還合成了許多人體必需的維生素。因此,發(fā)酵食品口味更好、營養(yǎng)更豐富、更易被吸收。,,,,,,,,,,1.果酒、果醋的發(fā)酵裝置解讀(1)各部位的作用①進(jìn)氣口:在醋酸發(fā)酵時,連接充氣泵進(jìn)行充氣。②出氣口:排出酒精發(fā)酵時產(chǎn)生的CO2。③與出氣管相連的長而彎曲的膠管:加水后防止空氣中微生物的污染。(2)裝置的使用方法使用該裝置制酒時,應(yīng)該關(guān)閉進(jìn)氣口;制醋時,應(yīng)將進(jìn)氣口連接氣泵,輸入氧氣。,2.酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的區(qū)別和聯(lián)系,3.制酒過程中的一些注意事項(1)制酒時必須保證所有的用具都清潔。不論是葡萄還是其他水果,對微生物來講都是良好的培養(yǎng)基,特別是霉菌?？諝庵杏性S多霉菌孢子,也有細(xì)菌,如果用具不清潔,就等于向果汁接種了許多雜菌,它們都可以利用糖進(jìn)行繁殖。(2)防止發(fā)酵液被污染,應(yīng)注意從發(fā)酵制作的過程進(jìn)行全面的考慮,因為操作的每一步都有可能混入雜菌,如榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置等要清洗干凈;在實際生產(chǎn)中,還要對發(fā)酵液進(jìn)行煮沸處理,其目的是殺死發(fā)酵液中的雜菌。(3)應(yīng)該先沖洗葡萄再去枝梗,避免除去枝梗時引起葡萄破損,減少被雜菌污染的機(jī)會。(4)不同顏色的葡萄酒制作過程中應(yīng)注意:用葡萄榨汁制白葡萄酒時,去除皮和籽,只將果肉榨汁;制紅葡萄酒時,要將皮和籽一起搗碎。,(5)發(fā)酵瓶中的液體要保留1/3的剩余空間的原因:從以葡萄糖為底物進(jìn)行乙醇發(fā)酵的反應(yīng)式看,1個葡萄糖分子經(jīng)酒精發(fā)酵后要產(chǎn)生2個CO2分子,因此,發(fā)酵過程中有氣體產(chǎn)生。如果發(fā)酵液裝滿容器,發(fā)酵時液體將外溢,一方面會造成發(fā)酵液的損失,另一方面瓶口等處會被許多雜菌污染,特別是被霉菌污染,影響產(chǎn)物品質(zhì),所以發(fā)酵液不能裝滿,起到緩沖作用。(6)發(fā)酵過程中要及時排氣的原因:由于發(fā)酵旺盛期CO2的產(chǎn)量非常大,因此需要及時排氣,防止發(fā)酵瓶爆裂。如果使用簡易的發(fā)酵裝置,如瓶子(最好使用塑料瓶),每天要擰松瓶蓋2~4次,進(jìn)行排氣。,4.腐乳制作中的材料選擇用來制作腐乳的豆腐含水量最好在70%左右,水分過多則腐乳不易成形,水分過少會影響毛霉菌絲的深入程度。水分測定方法如下:精確稱取經(jīng)研缽研磨成糊狀的樣品5~10g,置于已知重量的蒸發(fā)皿中,均勻攤平后,在100~105℃電熱干燥箱內(nèi)干燥4h,取出后置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱重,然后再烘30min,直至所稱重量不變?yōu)橹?。樣品水分含?%)計算公式為樣品水分含量(%)=(烘干前容器和樣品質(zhì)量-烘干后容器和樣品質(zhì)量)/烘干前樣品質(zhì)量100%,5.腐乳制作時用鹽腌制的目的(1)調(diào)味。一定的咸度能刺激人的味覺。(2)防腐。防止雜菌污染,避免豆腐腐敗。正如日常生活中,一些地區(qū)的人們通常將魚和肉腌制起來長時間保存,其原因是在高濃度鹽水溶液中細(xì)菌脫水死亡。(3)降低豆腐含水量,使豆腐塊變硬,在后期的制作過程中不會過早酥爛。(4)抑制蛋白酶繼續(xù)起作用,穩(wěn)定其鮮味和香味。,6.制作過程中影響腐乳品質(zhì)的因素(1)菌種:菌種是生產(chǎn)發(fā)酵的關(guān)鍵,如果菌種退化則表現(xiàn)出生化功能的變化,如水解速率、代謝產(chǎn)物等都會發(fā)生變化,從而影響品質(zhì),因而要選擇優(yōu)良的菌種。(2)雜菌:如有雜菌污染則直接影響產(chǎn)品的色、香、味。因而要關(guān)注用具的消毒和密封等方面。(3)溫度:溫度過低或過高會影響毛霉菌絲的生長,從而影響發(fā)酵的進(jìn)程和發(fā)酵質(zhì)量。如溫度過低,則菌絲生長緩慢,不能進(jìn)入豆腐塊的深層;溫度過高,菌絲易老化和死亡,影響品質(zhì)。(4)發(fā)酵時間:時間過短,發(fā)酵不充分,蛋白質(zhì)未完全水解,這樣在加鹽后豆腐脫水,蛋白質(zhì)變性,腐乳就會變硬;時間過長,豆腐會軟化不易成形,從而影響腐乳的口味。(5)調(diào)味品:加入的各種酒類、糖類等輔料的多少也對口感有重要影響。,規(guī)律總結(jié)酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時間的長短有很大關(guān)系。酒精含量越高,對蛋白酶的抑制作用越大,腐乳成熟期越長;酒精含量過低,蛋白酶的活性高,蛋白質(zhì)的水解加快,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗,難以成形。,題型一,題型二,題型三,題型四,果酒制作的原理【例題1】在適宜的溫度條件下,下圖所示裝置中都加入干酵母(內(nèi)有活酵母菌),其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是()解析:首先要弄清發(fā)酵的條件:①要有葡萄糖水溶液和酵母菌;②必須在密封的條件下(無氧條件下)。如有氧氣,酵母菌將進(jìn)行有氧呼吸,產(chǎn)生CO2和H2O。D項與A項加入的物質(zhì)相同,并攪拌混合均勻,會被誤認(rèn)為更有利于反應(yīng)的進(jìn)行,但它沒有密封,暴露在有氧的環(huán)境中,酵母菌不進(jìn)行無氧呼吸,只進(jìn)行有氧呼吸,不能產(chǎn)生酒精。答案:A,題型一,題型二,題型三,題型四,果醋制作的原理【例題2】圖甲是果醋發(fā)酵裝置,圖乙是發(fā)酵過程中培養(yǎng)液pH變化曲線圖。下列敘述正確的是()A.發(fā)酵初期不通氣,溶液中沒有氣泡產(chǎn)生B.中期可以聞到酒香,說明進(jìn)行了酒精發(fā)酵C.后期接種醋酸菌,適當(dāng)通氣并適應(yīng)降低溫度D.圖乙中能正確表示pH變化的曲線是③,題型一,題型二,題型三,題型四,解析:果醋發(fā)酵時,發(fā)酵初期不通氣,裝置中有少量氧氣,酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸,又進(jìn)行無氧呼吸,溶液中會產(chǎn)生酒精和CO2,因而有氣泡產(chǎn)生。中期繼續(xù)進(jìn)行酒精發(fā)酵,可以聞到酒香。后期接種醋酸菌,進(jìn)行醋酸發(fā)酵。由于醋酸菌是好氧菌,因而要適當(dāng)通氣。制作果酒和果醋時溫度都要控制在25~30℃,所以不需降低溫度。發(fā)酵開始時,酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2,pH會稍下降,接種醋酸菌后產(chǎn)生醋酸,pH會下降更快,因而曲線②可以表示整個發(fā)酵過程培養(yǎng)液中pH的變化。答案:B,題型一,題型二,題型三,題型四,腐乳制作的原理【例題3】在豆腐的發(fā)酵過程中,起主要作用的是()A.曲霉B.酵母C.毛霉D.醋酸菌解析:腐乳的發(fā)酵是多種微生物的協(xié)同作用,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。答案:C,題型一,題型二,題型三,題型四,果酒、果醋和腐乳的制作【例題4】下列關(guān)于制作果酒、果醋和腐乳的敘述,不合理的是()A.在果酒發(fā)酵后期擰開瓶蓋的間隔時間可延長B.條件適宜時醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸C.果酒發(fā)酵過程中發(fā)酵液密度會逐漸減小D.將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時,底層和近瓶口處需加鹽解析:果酒發(fā)酵的后期,營養(yǎng)物質(zhì)減少,酵母菌代謝減慢,產(chǎn)生的CO2量減少,可以間隔較長的時間再擰開瓶蓋。糖源充足時,醋酸菌可以將葡萄糖分解成醋酸;糖源不足時,則利用酒精與氧反應(yīng)合成醋酸和水。由于發(fā)酵液的酒精比例越來越高,因而發(fā)酵液的密度逐漸減小。制腐乳時,在向瓶內(nèi)擺放豆腐時,應(yīng)逐層加鹽,隨層數(shù)的加高而增加鹽量,接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。答案:D,1,2,3,4,1.下列反應(yīng)不屬于果酒和果醋發(fā)酵過程中可能出現(xiàn)的反應(yīng)式的是()A.C6H12O6+6O26.CO2+6H2OB.C6H12O62.C2H5OH+2CO2C.CO2+H2O(CH2O)+O2D.C2H5OHCH3CHOCH3COOH答案:C解析:A項屬于果酒發(fā)酵初期階段的反應(yīng)式;B項屬于果酒發(fā)酵產(chǎn)酒階段的反應(yīng)式;C項屬于光合作用的反應(yīng)式;D項屬于果醋發(fā)酵過程的反應(yīng)式。,1,2,3,4,2.在家庭中用果酒制作果醋時,正確的操作是()A.讓發(fā)酵裝置接受光照B.給發(fā)酵裝置適時排氣C.向發(fā)酵裝置通入空氣D.將發(fā)酵裝置放在45℃處答案:C解析:醋酸菌利用果酒發(fā)酵生成醋酸時,不產(chǎn)生CO2,故不需要適時排氣。醋酸菌有氧發(fā)酵不需要光照。45℃溫度太高,不適合醋酸菌的有氧呼吸。,1,2,3,4,3.下列有關(guān)毛霉的作用,正確的是()①將多糖分解成葡萄糖②將蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸③將脂肪水解成甘油和脂肪酸④將核酸分解成核苷酸A.①②B.②③C.③④D.①④答案:B解析:腐乳制作過程中,毛霉可產(chǎn)生多種不同的酶,以利用和分解豆腐中的營養(yǎng)物質(zhì)。其中,主要的酶是水解酶類,如蛋白酶將蛋白質(zhì)分解成小分子肽和氨基酸,脂肪酶將脂肪水解成甘油和脂肪酸等。,1,2,3,4,4.豆腐“毛坯”裝瓶時的操作,不正確的是()A.動作要迅速小心B.加入鹵湯后,要用膠條將瓶口密封C.加入鹵湯后,瓶口不用密封,因為其內(nèi)有鹽,不會再滋生其他微生物D.封瓶時,最好將瓶口通過酒精燈火焰答案:C,