。 。 。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 第31讲 生物技术在食品加工中的应用
考点 生物技术在食品加工中的应用
一、果酒及果醋的制作 1.制作原理 类型 微生物 原理 ①有氧条件下，进行需氧呼吸，大量繁殖 果酒 酵母菌 酶②无氧条件下，进行酒精发酵，反应式为：C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2＋能量 ①当氧气和糖元都很充足时，可将糖分解为醋酸 果醋 醋化醋杆菌 ②当氧气充足，缺少糖元时，醋化醋杆菌将乙醇转变为乙酸，反应酶式为：C2H5OH＋O2――→CH3COOH＋H2O 2.制作流程
3.发酵装置
(1)各部位的作用
①充气口：在果酒制作时封闭，在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
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②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。 ③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。 4.注意事项
(1)果酒制作过程中，葡萄在用高锰酸钾溶液浸泡后，一定要用清水将高锰酸钾溶液冲洗干净，之后再去梗。
(2)将葡萄浆放入发酵瓶时，装量不能超过2/3。 (3)果醋发酵时，通气孔需塞上脱脂棉球，以过滤空气。
(4)醋化醋杆菌培养物与酒—水混合物混匀后需将pH调至7.0(中性)。 二、泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定 1.泡菜制作
(1)制作原理：在无氧条件下，微生物(乳酸菌和假丝酵母)利用蔬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等，其中也有亚硝酸。 (2)制作流程：
2.亚硝酸盐含量的测定
(1)原理：亚硝酸盐＋对氨基苯磺酸→反应物(重氮化反应)；反应物＋N－1－萘基乙二胺→紫红色产物(偶联反应)。
(2)用显色反应后的样品经光电比色法定量测定OD值。
(3)用已知浓度的亚硝酸钠标准溶液测量OD值并绘制标准曲线，通过标准曲线得到样品中的亚硝酸盐的质量。
(4)计算泡菜中亚硝酸盐的含量。公式如下： X1＝(m2×V1)/(m1×V2)
式中：X1为样品中亚硝酸盐量(单位mg/kg) V1为样品处理液总体积 m1为样品质量(单位g)
m2为通过标准曲线得到样品中的亚硝酸盐的质量(单位μg)
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V2为测定用样品液体积
(2017·4月浙江选考 节选)回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题：
(1)泡菜腌制过程中，会产生有机酸、醇类和亚硝酸盐，其中醇类是由________进行厌氧呼吸产生。亚硝酸盐对人体有害，为测定泡菜中亚硝酸盐含量，从泡菜中提取亚硝酸盐，与________发生重氮化反应，再与N－1－萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物。然后用光程为1 cm的________，在550 nm光波下测定光密度值，与由已知浓度梯度 亚硝酸钠制作的________比对，计算样品中亚硝酸盐的含量。
(2)已知乳酸菌中的亚硝酸还原酶能降解亚硝酸盐。在一定的腌制时间内，随着腌制时间的延长，泡菜中亚硝酸盐含量逐渐降低，是由于在厌氧和________环境下亚硝酸盐被亚硝酸还原酶降解。
解析 (1)泡菜腌制过程中，产生的醇类物质是由假丝酵母进行厌氧呼吸产生。为测定泡菜中亚硝酸盐含量，从泡菜中提取亚硝酸盐，与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，产物再与N－1－萘基乙二胺偶联反应，形成紫红色产物。然后用光程为
1 cm的比色杯，在550 nm光波下测定光密度值，与由已知浓度梯度亚硝酸钠制作的标准曲线比对，计算样品中亚硝酸盐的含量。(2)泡菜腌制中产生的亚硝酸盐可被亚硝酸还原酶催化降解，该酶在厌氧和酸性环境下能催化亚硝酸盐降解。 答案 (1)假丝酵母 对氨基苯磺酸 比色杯 标准曲线 (2)酸性
本题组对应选修一P45～P50，果酒及果醋的制作；选修一P53～P57，泡菜的腌
制和亚硝酸盐的测定
1.酵母菌只有在无氧条件下才能进行酒精发酵，且当培养液中乙醇的浓度超过16%时，酵母菌就会死亡。所以自然酿成的葡萄酒度数一般不高。将葡萄浆装入发酵瓶中，装量不要超过2/3，目的是：缓存二氧化碳，防止发酵液外溢。装置中带有弯曲的玻璃管的作用：防止空气和杂菌进入，同时使发酵产生的二氧化碳可以出去，减小瓶中的压力。果酒发酵瓶一般放在25～30 ℃条件下2～3天。当发酵瓶中停止出现气泡时，表示发酵完毕。
2.制作果酒的干酵母需用温水调成糊状，再加入极少量蔗糖，促使酵母菌迅速发酵。若使用
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塑料瓶进行果酒发酵，可能出现负压，这是因为微生物发生了需氧呼吸造成的。这时可以加入更多的酵母，使发酵尽快发生。
3.醋杆菌在有氧条件下才能将乙醇氧化为醋酸，它所产生的醋酸可以使培养液中醋酸的含量高达13%，教材果醋制作采用了固定化醋杆菌进行醋酸发酵。乙瓶为发酵瓶，其中的锯末的功能是作为固定醋杆菌的介质。这样做的好处是有利于醋杆菌的重复利用和产物的分离。乙瓶中的锯末装至八分满，原因是醋杆菌发酵需要氧气，乙瓶的下口有一玻璃管，要向里通入无菌空气，具体做法是在该管中塞脱脂棉球，该管的另一端要升至锯末之上。乙瓶下口还有一处带有胶管，上有一螺丝夹，主要用于控制发酵液流出的速率。发酵开始时，需将酒水混合物的pH调到7.0左右，发酵过程中，每天检测流出液的pH，等到流出液的pH不再减少时，就可以停止实验了。
4.果醋制作用到的醋化醋杆菌的培养基成分有：蛋白胨、酵母提取物、甘露醇。
5.泡菜腌制过程中起作用的微生物主要是乳酸菌和假丝酵母，是天然微生物发酵而成。泡菜腌制过程中，在无氧条件下，微生物利用菜中的糖类和其他营养物质进行发酵，产物有有机酸(如乳酸)和醇类物质，其中也有亚硝酸盐。亚硝酸盐可以与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物与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。
6.光电比色法测定时，样品经显色处理后，用光程为1 cm的比色杯在550__nm处测定光密度值(OD值)，并以10__mL水为空白对照。用已知浓度的亚硝酸钠标准溶液进行相同的显色处理后，用相同方法测定OD值，以亚硝酸钠质量为横坐标，以OD值为纵坐标，绘制标准曲线。
角度 果酒、果醋及泡菜的制作
1.(2017·3月嘉兴模拟 节选)泡菜是人们喜爱的食品，但在腌制的过程中会产生一定量的亚硝酸盐，危害人们的健康。研究人员检测了不同浓度的食盐、不同发酵阶段的泡菜中的亚硝酸盐含量，结果如下图所示。
请回答：
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(1)制作泡菜时如希望发酵快一些，可将蔬菜放在________中浸泡1分钟后入坛。发酵坛中还可加一些白酒，加白酒的目的是增加醇香感和________。 (2)据图分析，下列叙述错误的是________。 A.腌制泡菜的最佳食盐用量约为5% B.过多的食盐可能会抑制发酵作用 C.腌制初期泡菜的亚硝酸盐含量上升 D.食用泡菜最安全的是腌制后3～9天
(3)在利用光电比色法测定泡菜亚硝酸盐含量时，在样品溶液中加入显色剂会生成________色产物。绘制标准曲线时，可以亚硝酸钠的质量为横坐标，以________为纵坐标。对样品和标准溶液的测定中，要用光程相同的________。
解析 (1)泡菜制作时，为加快发酵进程可以将蔬菜放在开水中烫1分钟后入坛，还可以加入已腌制过的泡菜汁。发酵坛中加入白酒的目的是抑制杂菌生长和增加醇香感。(2)根据实验结果，腌制泡菜时亚硝酸盐含量初期上升，之后会下降，C正确；腌制泡菜的最佳食盐用量是5%，从亚硝酸盐含量上看，食盐用量5%时，第9天开始亚硝酸盐含量已很低，A正确；食盐用量7%时，虽然亚硝酸盐含量很低，但是食盐含量过高会抑制发酵，影响泡菜口味，B正确；从亚硝酸盐含量上看，泡菜在腌制9天之后食用是安全的，D错误。(3)在利用光电比色法测定泡菜亚硝酸盐含量时，在样品溶液中加入显色剂会生成紫红色产物。绘制标准曲线时，可以亚硝酸钠的质量为横坐标，以光密度值为纵坐标。对样品和标准溶液的测定，要用光程相同的比色杯。
答案 (1)开水 抑制杂菌生长 (2)D (3)紫红 光密度值 比色杯
2.(2017·3月绍兴模拟 节选)下图为某农户通过种植农作物，养殖猪、鸭，兴建沼气池等措施构建了新型农业生态系统。
请回答：
(1)农户利用种植的葡萄制葡萄酒和葡萄醋，利用的微生物分别是________，在制作葡萄酒时，发酵液装量不能超过发酵瓶容量的________，发酵温度保持在________，制作果醋时，
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(浙江专版)19版高考生物一轮复习第31讲生物技术在食品加工中的应用学案
