专题二 生物技术在食品加工中的应用
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1．运用发酵加工食品的基本方法
2．测定食品加工中可能产生的有害物质
考纲解读
1．制作果酒和果醋的基本原理和方法，以及发酵的条件 2．设计安装简单的生产果酒、果醋的装置
3．腐乳制作的原理、方法和制作流程中各步措施的作用 4．泡菜的制作原理及其实验流程 5．亚硝酸盐含量的检测方法 6．对食品质量进行安全评估
知识点一 果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作
议一议：制作果酒时为什么先通气，一段时间后再密封？
想一想：制作腐乳的毛霉菌来源于哪里？
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知识点二 亚硝酸盐含量的测定
看一看：亚硝酸盐对人体有什么危害？
1．对微生物发酵过程
应该从原料、装置和实验过程三个层次进行无菌操作。如①果酒与果醋制作中原料的消毒：a.榨汁前葡萄应先冲洗再去枝梗，因为若先去梗则会使一些微生物侵入果实内部，影响果酒的制作；b.体积分数为70%的酒精杀菌效果最强，其原因是浓度过低，杀菌力弱，浓度过高，又会使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其内，杀菌效果受影响。②腐乳制作过程中的杀菌消毒：a.制作腐乳的玻璃瓶用温水冲洗并用酒精消毒；b.酒、盐、香辛料都有杀菌作用；c.接种、封瓶时都要进行无菌操作。 2．发酵技术中常用菌种的归纳 项目 生物 学分类 代谢 类型 繁殖 方式 生产 应用 发酵 条件 酵母菌 真核生物 异养兼性 厌氧型 适宜条件下 出芽生殖 酿酒 前期需氧， 后期不需氧 醋酸菌 原核 生物 异养 需氧型 二分裂 酿醋 一直 需氧 毛霉 真核 生物 异养 需氧型 孢子 生殖 制作 腐乳 一直 需氧 乳酸菌 原核 生物 异养 厌氧型 二分裂 制作 泡菜 无氧 自我校对：
①无氧 ②20 ℃ ③酸性 ④榨汁 ⑤有氧 ⑥30～35 ℃ ⑦糖源 ⑧酒精发酵 ⑨肽和
0甘油和脂肪酸 ?氨基酸 1○卤汤 ?乳酸菌 ?乳酸 ?腌制时间 ?温度 ?食盐用量 ?对氨基苯磺酸 ?N1萘基乙二胺盐酸盐 ?
玫瑰红 ?标准液
议一议：酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的条件下可大量增殖，然后密封才能大量产生酒精。 想一想：主要的传统工艺来自空气中的毛霉孢子，现代工艺来自优良菌种的接种。 看一看：膳食中的亚硝酸盐绝大部分会随尿排出，不会影响人体健康，只有在特定的条件下(适宜的pH、温度和一定的微生物作用)才会转变成致癌物—亚硝胺，它有致癌、致畸和致突变作用。
,果酒和果醋的制作
高考地位：5年11考 （2011浙江自选、江苏卷，2010北京卷、广东卷、江苏卷、海南卷）
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1．果酒和醋酸发酵装置的设计思路
(1)因酵母菌的繁殖需要氧气，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧。
因酵母菌产生酒精时是厌氧的，应控制充入氧的量，故应在充气口设置开关。
(2)由于在发酵过程中都产生CO2，因此又需设排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯曲的胶管。
(3)因要对发酵的情况进行及时监测，应设置出料口便于取料。 红葡萄酒的生产流程线：
2．果酒和果醋的制作原理及发酵条件比较 果酒制作 利用酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵 果醋制作 利用醋酸菌在氧气、糖源充足时，将糖分解成醋酸；当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸 酶C6H12O6＋2O2――→2CH3COOH＋反应式 酶C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2＋能量 2CO2＋2H2O＋能量 酶C2H5OH＋O2――→CH3COOH＋H2O＋能量 最适发酵温度 对氧的需求 pH 发酵时间 18～25 ℃ 需微量氧 酸性环境(3.3～3.5) 10～12 d 30～35 ℃ 需充足氧 酸性环境(5.4～6.3) 7～8 d 制作原理 提醒 ①酵母菌的繁殖需大量能量，而发酵过程进行无氧呼吸，故果酒制作的前期应通入氧
气，而后期应保证严格的厌氧环境。
②果醋制作过程中要求始终通氧，缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响，另外，醋酸的生成也会受到影响。
★★ 本部分知识是高考命题的热点，无论单科还是理综，常考知识点。命题多考查果酒、果醋制作过程的条件控制、主要工艺及菌种选择等内容
【典例1】?(2010·海南生物，25)葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题。
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(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是________。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解________，产生的终产物是________和________。
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是________，导致发酵中出现的主要异常现象是________________________________________________________________________。 丙同学的错误是_________________________________________________________， 导致发酵中出现的主要异常现象是_____________________________________________。 上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是________、________、________。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是________________________________________________________________。 解析 (1)在制作果酒的时候，常用酵母菌作菌种。(2)酵母菌进行无氧呼吸时将葡萄糖分解为酒精和CO2。(3)甲同学未夹住发酵瓶的充气管，发酵液会从充气管流出，由于氧气进入，有氧条件下醋酸菌繁殖产生葡萄醋，使发酵液变酸。丙同学发酵液过多淹没了排气管口，排气时发酵液会从排气口冲出。由于乙、丙均为无氧环境，所以发酵产物为葡萄酒。(4)由于发酵产生的CO2会使瓶内压力升高，所以应定期排气。
答案 (1)酵母菌 (2)葡萄糖 乙醇 CO2 (3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出，发酵液变酸 瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋 葡萄酒 葡萄酒 (4)未及时排气
【训练1】?微生物在发酵食品的加工中起着极其重要的作用，可利用微生物制作果酒和果醋等。下图是利用微生物制作果醋的流程示意图，右图是发酵装置示意图，回答下列有关问题。
挑选葡萄―→冲洗―→榨汁―→A―→醋酸发酵―→ 果醋
(1)挑选新鲜的葡萄，榨汁前除了要冲洗外还要除去枝梗，应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)发酵装置要清洗干净，并用________消毒。发酵装置上排气口的作用是________________________________________________________________________。
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(3)A过程是______________，A过程完成后，若要产生果醋，应该打开充气口，原理是________________________________________________________________________。
(4)制葡萄醋的过程中，应将温度严格控制在________，可用什么简单易行的办法证明葡萄醋中的确有醋酸生成？
________________________________________________________________________。 答案 (1)先将葡萄进行冲洗，再除去枝梗 (2)体积分数为70%的酒精 用来排出酒精发酵时产生的CO2 (3)酒精发酵 醋酸菌是一种好氧细菌 (4)30～35 ℃ 品尝或用pH试纸
,腐乳的制作
高考地位：5年7考 （2011重庆卷、江苏卷，2009浙江自选……）
1．原理
(1)腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行，其中起主要作用的是毛霉，它是一种丝状真菌，新陈代谢类型是异养需氧型。
(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。 2．流程
让豆腐上加盐加卤汤密封
→→→
长出毛霉腌制装瓶腌制
3．注意的问题
(1)腐乳发酵中杂菌的控制
①事先用馒头放在温暖潮湿处培养毛霉，当馒头上长出青点(青霉菌落)、黄点(黄曲霉菌落)、红点(红曲霉菌落)时，及时用镊子和解剖针剔除，保留白毛让其生长黑色孢子。 ②消毒：将豆腐块加热，杀死表面的微生物，防止其他微生物的干扰。
③接种：将上述馒头上的孢子弹在豆腐块上，并用灭菌后的食品袋罩上，放在适宜的温度下培养。
(2)腐乳制作所需豆腐的含水量及意义
豆腐含水量以70%为宜。毛霉为异养需氧型真菌，若含水量过高，影响毛霉的有氧呼吸；若含水量过少，则不利于毛霉的生长，毛霉的代谢也离不开水。 (3)配制卤汤时酒量的控制
加酒的目的之一是杀死微生物。如果过少，达不到杀死微生物的目的，导致豆腐腐败；若过多，不但杀死了微生物，而且会因酒精度过高抑制了酶的活性，从而影响腐乳的成熟，同时还会因酒精含量过高而影响腐乳的风味。一般应控制在12%左右。
提醒 腐乳制作过程中盐、香辛料、酒精均可起到抑制杂菌生长的作用，由于越接近瓶口，微生物污染越重，故豆腐加盐时，越近瓶口处盐用量越多。
本讲内容，高考也有所涉及有时单独命题，也多与其它知识综合在一起考查。
【典例2】?(2011·重庆卷)某兴趣小组将豆腐块灭菌，接种微生物后培养2天，加入适量食盐，经密封放置10天后制得豆腐乳。
在保质期内，豆腐乳放置时间越长，蛋白质含量越低，短肽和氨基酸含量越高。为探究其原因，该小组取适量豆腐乳制成样液，等量加入各试管，进行了以下实验。
处理编号
处理方法 显色结果 - 5 -
高考生物一轮复习 专题二 生物技术在食品加工中的应用
