第35讲 生物技术在食品加工中的应用与浅尝现代生物技术
[考试标准]
知识内容 三、生物技术在食品加工中的应用 四、浅尝现代生物技术 5.果酒及果醋的制作 6.泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定 7.植物的组织培养 考点一 果酒及果醋的制作
加试要求 掌握程度参考本考试标准中的：二、(二)3.实验与探究能力
1．与果酒有关的微生物
酵母菌是真核生物，新陈代谢类型是异养兼性厌氧型，多以出芽生殖方式繁殖。 2．与果醋有关的微生物
醋杆菌是原核生物，新陈代谢类型是异养需氧型，以分裂方式进行繁殖。 3．完成酵母菌和醋杆菌代谢产生乙醇和醋酸的反应式 C6H12O6―→2CO2＋2C2H5OH。 C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。 4．果酒和果醋的制作 (1)果酒制作的一般过程
(2)果醋制作的一般过程：连接发酵装置→加入醋化醋杆菌→发酵并检测pH→调节活塞，控制流量→测定pH，监控发酵情况。 [诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)醋化醋杆菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸( × )
(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度( × )
(3)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率，抑制杂菌生长繁殖( √ ) (4)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长( √ ) 2．完成下列有关果酒和果醋制作的问题 (1)酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系
区别 微生物 温度
酒精发酵 酵母菌 25～30 ℃ 醋酸发酵 醋化醋杆菌 30～35 ℃ 1
氧气 联系 (2)装置图解读 ①各部位的作用
前期需氧，后期不需氧 一直需氧 酒精发酵为醋酸发酵提供营养物质(乙醇)
a．充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
b．排气口：排出酒精发酵时产生的CO2；与排气管相连的长而弯曲的胶管：加水后防止空气中微生物的污染。
c．出料口：是用来取样的。
②榨汁机和发酵瓶都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒处理。
题组 果酒及果醋的制作
1．下图为果酒和果醋制作的实验流程。 挑选苹果
→
冲洗
→
榨汁
→
酒精发酵
→
醋酸发酵
↓ ↓
果酒 果醋
(1)为了提高苹果的利用率，可以在榨汁过程中使用纤维素酶和酶，后者常利用等微生物来生产。
(2)在酒精发酵阶段，接种酵母菌一段时间后要密闭装置，此时，酵母菌进行呼吸。培养液中酒精的浓度一般不会超过。可观察的酒精发酵完毕的标志是 。
(3)在酒精发酵过程中，下列各项中符合如图曲线的是。
A．氧气含量 B．酸碱度 C．酒精含量 D．酵母菌数量
(4)在醋酸发酵阶段，要向装置中通入的空气，该阶段起作用的微生物是。此时主要发生的生化反应是
2
(填总反应式)。
答案 (1)果胶 黑曲霉、苹果青霉 (2)厌氧 16% 装置中停止出现气泡 (3)D (4)无菌(洁净) 醋化醋杆菌 C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O
2．鸭梨醋饮属于绿色健康饮品，既保存了鸭梨中的多种氨基酸、维生素、矿物质、有机酸等营养成分，又兼具果醋醒酒护肝、助消化、降低血脂、软化血管等的养生保健功能，深受广大消费者的青睐。下图为鸭梨醋饮的制作流程图，请据图回答下列问题：
①②
新鲜的鸭梨汁―→果酒―→果醋―→鸭梨醋饮
(1)果酒的酿造原理是先使酵母菌进行，以增加酵母菌的数量，然后再通过获得果酒。 (2)在果酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在上的野生型酵母菌。
(3)酒精发酵时一般将温度控制在25～30 ℃，温度过高时，酵母菌代谢减慢甚至死亡，原因是 。
(4)果醋发酵过程中，适宜的温度为，较高的酒精度通常不适宜进行醋酸发酵，原因是 。
(5)酒精发酵后转入醋酸发酵前，除改变温度外，还需调整的发酵条件是。
答案 (1)需氧呼吸 厌氧呼吸 (2)鸭梨皮 (3)温度过高，影响酶的活性 (4)30～35 ℃ 较高浓度的酒精会抑制醋化醋杆菌的生长和代谢，使产酸量下降 (5)通入无菌空气 解析 (1)果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌在氧气充足时进行需氧呼吸，在无氧条件下，进行厌氧呼吸产生酒精，在发酵过程中首先让酵母菌进行需氧呼吸大量繁殖，然后再让其厌氧呼吸产生酒精。(2)在果酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在水果皮上的野生型酵母菌。(3)温度主要影响酶的活性。(4)醋化醋杆菌的最适生长温度为30～35 ℃。酒精浓度过高会抑制醋化醋杆菌的生长和代谢，影响产酸量。(5)醋化醋杆菌是需氧型细菌，发酵时需要通入无菌空气。
发酵条件的控制
(1)酵母菌的繁殖需大量能量，而发酵过程进行厌氧呼吸，故果酒制作的前期应通入氧气，而后期应保证严格的无氧环境。
(2)果醋制作过程中要求始终通氧，缺氧时醋化醋杆菌的生长、增殖都会受到影响，而且醋酸的生成也会受到影响。
考点二 泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定
1．泡菜制作时起主要作用的微生物：假丝酵母和乳酸菌。
3
2．泡菜制作原理：在无氧的条件下，微生物利用菜中的糖和其他营养物进行发酵，发酵产物有有机酸和醇类物质。 3．实验步骤
(1)各种菜洗净并切成3～4 cm长的小块。 (2)将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次。
(3)将各种蔬菜、盐水、糖及调味品放入坛中，混合均匀。 (4)将坛口用水封好，防止外界空气进入。
(5)腌制1周左右即可开坛食用，也可随时加入新鲜蔬菜，不断取用。
4．亚硝酸盐测定原理：亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物再与N-1-萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，可用光电比色法定量。 5．亚硝酸盐的定量测定流程
(1)样品处理：泡菜25 g制匀浆过滤后调pH至8.0→加硫酸锌溶液25 mL→加氢氧化钠溶液至产生白色沉淀→水浴加热至60 ℃→过滤取滤液定容至500 mL。
(2)测定：10 mL样品溶液＋4.5 mL氯化铵缓冲液＋2.5 mL60%乙酸溶液＋5 mL显色液→定容于25 mL的容量瓶中→暗处静置25 min→550 nm处测定光密度值(以10 mL水作空白对照)。 (3)标准曲线的绘制：以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值(OD值)为纵坐标，绘制标准曲线。 (4)计算
公式：X1＝(m2×V1)/(m1×V2)
X1：样品中亚硝酸盐含量，单位mg/kg； m1：样品质量，单位g；
m2：通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量，单位μg； V1：样品处理液总体积； V2：测定用样品液体积。
[诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)泡菜腌制主要利用了乳酸菌的乳酸发酵( √ ) (2)常用光电比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量( √ )
(3)泡菜腌制时，间隔一段时间应将坛盖打开，放出CO2( × ) 2．如何制造泡菜制作中的“无氧环境”？
提示 (1)选择的泡菜坛要有很好的密封性；(2)加入蔬菜后要注满盐水；(3)盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
3．在泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量有怎样的变化规律？为什么要测定亚硝酸盐的含量？ 提示 在泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量先增加后减少。测定亚硝酸盐含量的目的是掌握
4
取食泡菜的时机。
题组 泡菜的制作过程及亚硝酸盐的测定
1．下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答下列问题：
(1)测定亚硝酸盐含量的方法是。在样品处理过程中，用将pH调至，在出现白色沉淀后，水浴加热至；在绘制标准曲线时，应以为横坐标，为纵坐标。
(2)泡菜腌制过程中起主要作用的是。用水密封坛口的主要作用是。在腌制时，适量加入少许白酒的作用是。
答案 (1)光电比色法 氢氧化钠溶液 8.0 60 ℃ 亚硝酸钠含量 光密度值 (2)假丝酵母和乳酸菌 为发酵创造无氧环境 使泡菜脆嫩，味道好
解析 (1)在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物再与N-1-萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，可用光电比色法测定亚硝酸盐的含量，在测定亚硝酸盐含量的过程中，首先要对样品进行处理，需用氢氧化钠将样品pH调至8.0，再水浴加热至60 ℃。在绘制标准曲线时以亚硝酸钠含量为横坐标，以光密度值为纵坐标。(2)在腌制泡菜的过程中，起作用的微生物主要是假丝酵母和乳酸菌。用水密封坛口的主要作用是为发酵创造无氧条件。
2．泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害，某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”，查阅资料得到下面图示。
(1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是 。
乳酸菌发酵第一阶段的产物有。
(2)据上图，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因为后者；pH呈下降趋势，原因是 。
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新高考生物一轮复习 第十单元 生物技术实践 第35讲 生物技术在食品加工中的应用与浅尝现代生物技术讲
