利用发酵技术加工食品-制作果酒、果醋、腐乳

一、基础知识（一）、发酵1、概念：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程2、发酵的类型有氧发酵无氧发酵发酵≠无氧呼吸是否需氧产物酒精发酵乳酸发酵单细胞蛋白（如酵母菌）含醇饮料（如果酒、白酒、啤酒）发酵乳制品（如酸奶、奶酪）调味剂发酵食品（如味精、醋、腐乳、泡菜）甜味剂（如麦芽糖、果葡萄浆）食品添加剂（如柠檬酸、赖氨酸）3、发酵技术加工的食品：葡萄美酒夜光杯欲饮琵琶马上催君若问酒何处来此功当属酵母菌学习目标•1、说明果酒和果醋的制作原理•2、设计果酒和果醋的发酵装置•3、了解制作果酒和果醋的过程重点和难点•1、说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制造出果酒和果醋•2、制作过程中发酵条件的控制（二）、果酒制作阅读课本，回忆相关知识点•1、果酒发酵常用的微生物是什么？该微生物的生物学特性有哪些（如生物分类、代谢类型、生殖方式等）？•2、果酒制作需要哪些适宜条件(如温度、酸碱性等)？•3、发酵所需时间？•4、果酒的制作原理？写出反应式？1、果酒制作的参与者生物分类：生殖（主要方式）：同化类型：异化类型：生存的环境：传统发酵技术所使用的酵母菌的来源：——酵母菌单细胞真菌，属真核生物出芽生殖含糖较高的偏酸环境中，如水果等兼性厌氧型异养型附着在葡萄皮上的野生型酵母菌2、果酒制作需要适宜的条件：1）温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌繁殖，果酒制作时一般将温度控制在18～25℃。2）喜欢葡萄汁等含糖量高的果汁。3）生活在偏酸（4.0~5.8为最适pH值，在最低pH=2.5，最高pH=8.0时尚能生存，但生长极其缓慢而且容易死亡）、缺氧环境中。3、发酵时间：10-12天酶C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵4、果酒的制作原理及反应式•1.为什么在果酒制作过程中往往“先通气后密封”？•2.酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？问题思考：“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖“密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水，然后进行无氧呼吸才产生酒精总结：酵母菌先在有氧条件下大量繁殖再在无氧条件下进行酒精发酵将葡萄榨汁厌氧发酵产生乙醇贮存在橡木桶中（低温酒窖“陈化”）过滤后18－25℃5、过程左：葡萄酒窖；中：啤酒酒窖；右：白酒酒窖1、制作果酒的原料是什么？如果制作葡萄酒，取材时你认为应先冲洗还是先除去枝梗？2、制作葡萄酒时其它杂菌会不会引起发酵液的污染？你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？制作果酒的原料是鲜果（如苹果、葡萄等）。制作葡萄酒时，应先冲洗葡萄，然后再除去枝梗，从而避免除去枝梗时，引起葡萄损坏，增加被杂菌感染的机会。杂菌不会引起发酵液的污染。首先，葡萄在榨汁前要清洗；其次，在缺氧、酸性的发酵液中，绝大多数微生物无法适应环境而被抑制。对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。每次排气时只要拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。(三)、果醋的制作1、果醋制作的参与者——醋酸菌同化类型：异化类型：生存的环境：生物分类：生殖方式：来源：异养型分裂生殖需氧型（严格好氧，不进行厌氧）单细胞的细菌，属原核生物酸性环境（pH：5.4-6.3）土壤中分离醋酸菌或直接使用醋曲思考：你认为醋酸菌与酵母菌在细胞结构上有什么区别？1972年，考古工作者在甘肃嘉峪关市东北20公里发掘了一批魏晋壁画墓，其中3号墓有一幅《滤醋图》，画面上有一长条案子，案上放3个陶罐，案下有两个盆，陶罐上有流孔，有液体(醋)从罐中流出，注于案下的盆中。案上另外一陶罐可能是用来盛水的。《滤醋图》中表现的制醋方法至今民间仍在使用。民间酿醋，用小麦和麦麸作原料，将麦子煮熟，麸子炒熟，趁热搅拌均匀，掺上醋曲，埋在屋内地下，用麻袋盖严，发酵7天左右，当闻到醇香味时，将其摊开，待晾凉以后，装在缸、罐内，然后加上适量的水，放在阳光下晒。晒过21天左右，醋料变成红紫色，把上面的一层黑皮揭去，把醋料装在滤罐里，罐底垫上谷叶或其他草叶起过滤作用，在醋料中加清水，滤出呈紫红色的液体即为醋。这幅《滤醋图》真实地再现了古代酿醋的场面。温度：控制在30～35℃为适宜。氧气：醋酸菌是好氧细菌，发酵过程中适时向发酵液中充气。有氧制醋2、制醋发酵所需的条件7-8天3、发酵时间：4、果醋的制作原理及反应式若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸酶2C2H5OH+O2→2CH3COOH（醋酸）+2H2O（一直需要氧）C6H12O6→3CH3COOH酶比较项目果酒制作果醋制作菌种原理对氧的需要适宜温度发酵时间(四)、果酒与果醋制作的比较前期需氧，后期不需氧一直需氧10-12d7-8d30～35℃18～25℃醋酸菌酵母菌1、在酿酒和酿醋的过程中都要涉及到各种微生物，在上述两程中所涉及到的生物在结构上有什么本质区别？（）A、前者有细胞结构，后者没有细胞结构B、前者没有细胞结构，后者有细胞结构C、前者有成形细胞核，后者没有成形细胞核D、前者没有成形细胞核，后者有成形细胞核C√二、实验设计1、制作果酒、果醋的实验流程图挑选材料冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果醋果酒2、发酵装置A装置在发酵过程中，每隔12小时将瓶盖拧松一次（注意，不是打开瓶盖），以放出CO2，此后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后，再讲瓶盖打开，盖上一层纱布，进行制葡萄醋的发酵（2）此后再将瓶盖拧紧，目的是（3）当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，原因是（4）分析此发酵装置不足之处（1）发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖）为什么？酒精发酵过程中产生CO2，瓶盖拧松放出CO2防止进入O2，继续进行酒精发酵制造有氧条件，进行醋酸发酵易被杂菌污染方程式为:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O酶试分析以下问题：请分析B装置中的排气口、充气口、出料口各有什么作用？为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？你认为应如何使用这个发酵装置？排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；出料口是用来取样的；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶；使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。AB3、了解制作果酒和果醋的过程（阅读课本36页）•(1)材料的选择与处理•(2)防止发酵液被污染•(3)控制好发酵的条件新鲜不能反复多次冲洗先冲洗再去枝梗清洗榨汁机并晾干；发酵瓶用70%酒精消毒或用洗洁精清洗；将葡萄汁装入发酵瓶，封闭充气口；①发酵瓶要留1/3的空间，并封闭充气口（原因：发酵过程中有气体产生。如果发酵液装满容器，则液体将外溢，一则发酵液会损失，二则瓶口等处会被许多杂菌污染，特别是被霉菌污染，影响产物品质。）简述果酒、果醋制作的基本过程（1）对发酵瓶、榨汁器等用具进行清洗并消毒（2）取葡萄500g，用清水冲洗葡萄1－2次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多）（3）去除枝梗和腐烂的叶子（4）榨汁（5）果汁中加入少许蔗糖溶液后装入发酵瓶③制葡萄醋的过程中，要适时通过充气口充气。将温度严格控制在30℃～35℃，时间控制在前7～8d左右。②制葡萄酒的过程中，要严格密闭，将温度严格控制在18℃～25℃，时间控制在10～12d左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。4、实验现象：实验现象发酵果酒制作果醋制作气味和味道酒味酸味气泡和泡沫有气泡和泡沫无气泡和泡沫发酵液颜色混浊混浊，液面形成白色菌膜5、结果分析与评价1、由于发酵作用，糖分大部分转变为CO2和乙醇。CO2排出越来越旺盛，使发酵液沸腾，CO2从排气口排出，在发酵10天后，现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在18-25℃；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。2、设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入1和2号发酵瓶中，1号加入酵母菌，2号不加。比较发酵结果。1、如何检测果酒的制作是否成功？闻一闻有没有酒味尝一尝有没有酒精用显微镜观察酵母菌并用重铬酸钾检测是否有酒精6、课题延伸橙色灰绿色现象3滴3滴饱和重铬酸钾溶液酒精检测方法3滴2mL－试管乙3滴－2mL试管甲3mol/LH2SO4蒸馏水发酵液操作2、如何检测果醋的制作是否成功？闻一闻有没有醋味尝一尝有没有醋酸观察菌膜的形成检测和比较醋酸发酵前后的pH值显微镜观察是否有醋酸菌存在•1、下列叙述能够防止发酵液被污染的是()•Ａ．榨汁机要清洗干净，并晾干•Ｂ．发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70％的酒精消毒•C．装入葡萄汁后，封闭充气口•Ｄ．发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接ABCD（1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用消毒。（2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约的空间。（3）制作葡萄酒时将温度严格控制在，时间控制在d左右，可通过对发酵的情况进行及时的监测。70%酒精1/318-25℃10-12从出料口取样30-35℃7-8充气口（4）制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在，时间控制在d，并注意适时通过充气。3、下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，列叙述正确的是A.过程①和②都只能发生在缺氧条件下B.过程①和③都只发生在酵母细胞的线粒体中C.过程③和④都需要氧气的参与D.过程①~④所需的最适温度基本相同豆腐乳意想不到的功用发酵豆制品包括腐乳、豆豉、豆酱和酱油等食品，作为调味佐餐佳品深受广大群众的喜爱。现代医学和食品营养学的研究结果发现：豆制品除了含有大豆固有的优质蛋白、大豆异黄酮、大豆低聚糖、皂甙、卵磷脂、亚油酸、亚麻酸以及丰富的钙、铁等营养保健成分外，通过发酵更增加了如下保健功能：1.发酵豆制品营养丰富，易于消化，在发酵过程中生成大量的低聚肽类，具有抗衰老、防癌症、降血脂、调节胰岛素等多种生理保健功能，对身体健康十分有利。红方醉方青方课题目标以制作腐乳为例了解传统发酵技术的应用，说明腐乳制作过程的科学原理，设计并完成腐乳的制作，分析影响腐乳品质的条件。1、说明腐乳制作过程的科学原理，设计并完成腐乳的制作。2、在实践中探索影响腐乳品质的条件。课题重点和难点一、参与豆腐乳制作的主要微生物同化类型：异化类型：生物分类：生殖方式（主要）：适宜生存温度：主要分布：制作腐乳时毛霉的来源：——毛霉腐乳酿造微生物——毛霉异养型需氧型丝状真菌（真核生物）孢子生殖15~18℃土壤、水果、蔬菜、谷物等(小于25℃,不能耐夏季高温)传统制作来源于空气中的毛霉孢子；现代制作是在无菌条件下，将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上不产生毒素生长繁殖快，且抗杂菌力强生长的温度范围大，不受季节的限制有蛋白酶、脂肪酶、肽酶等酶系,使产品气味正常良好使产品质地细腻柔糯，气味正常良好二、腐乳制作的原理毛霉等微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸，与醇类作用生成酯。三、腐乳的制作让豆腐长出毛霉1、用刀将豆腐切成4cm×4cm×1.5cm的小块（所用豆腐的含水量应为70％左右，水分过多则腐乳不易成），沸水消毒后微微晾干，成为腐乳坯。在晾干过程中，空气中的毛霉孢子落到腐乳坯上。2、将制作好的腐乳坯竖立放置在清洁的容器内，彼此间隔约1cm，与容器内壁之间留有空隙，加盖，但要与外界相通，以便通气散热，有利于毛霉生长。（温度控制在15℃～18℃，并保持一定的湿度。约48h后，毛霉开始生长，3d之后菌丝生长旺盛，5d后豆腐块表面布满菌丝）加盐腌制将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌制的时间约为8d左右。分层加盐，逐层增加，瓶口最厚豆腐变为腐乳的过程中有机物总量、有机物种类有何变化？有机物总量减少、有机物种类增加加卤汤装瓶将广口玻璃瓶刷干净后，用用沸水消毒沸水消毒