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第一节
发酵技术
北方人喜欢面食,尤其偏爱发酵食品。一瓢面粉,半包酵母,用清水调匀揉和,放置到温暖的地方,面团就会发生神奇的变化,逐渐变得膨大松软,内部充满小小的空腔,并飘散出特有的清香。这种运用微生物的发酵作用,对食品原料进行加工并制作出新型食品的方法,就是发酵技术。食品发酵涉及的微生物种类很多,发酵的技术也不尽相同。
1、知道发酵的原理,说出发酵技术在食品制作中的作用。
2、学会制作酸奶的方法并能解释原因。
3、关注发酵技术在日常生活和工业生产中的应用。
乳酸发酵
1、发酵:
①生物学上,人们习惯把微生物的无氧呼吸称为发酵。
②工业生产上,则笼统地把一切依靠微生物生命活动而实现的产品生产称为发酵。
(1)含义:
(2)分类:
①根据发酵过程对氧的需求情况,可分为厌氧发酵和通风发酵;
②根据发酵生成的产物,可分为乳酸发酵、酒精发酵、抗生素发酵等。
2、发酵理论基础:
3、发酵技术:
1857年,法国微生物学家巴斯德提出了著名的发酵理论:“一切发酵过程都是微生物作用的结果。”不同种类的微生物可引发不同的发酵过程。
发酵技术指的是人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵的过程,从而进行大规模生产发酵产品的技术。
1(2020湘潭)下列哪组食品的制作过程中都运用了微生物生物发酵技术(
)
A.
白米饭、酱油
B.
面包、酸奶
C.
豆腐、火腿肠
D.
食醋、腊肉
2(2020永州)下列微生物与其发酵产品的对应关系正确的是(
)
A.
黄色短杆菌﹣﹣酸奶
B.
乳酸菌﹣﹣醋酸
C.
霉菌﹣﹣味精
D.
酵母菌﹣﹣酒酿
3(2020长沙)豆类富含蛋白质,经发酵后口感独特、营养更易吸收。以下豆类食品中没有用到发酵技术的是(
)
A.
豆瓣酱
B.
绿豆粥
C.
酸豆角
D.
霉豆腐
B
D
B
乳酸发酵
1、探究活动:
探究制作酸奶需要的条件
提出问题:
作出假设:
制订计划:
用鲜奶制作酸奶时需要提供哪些必要的条件?
材料器具:
操作方案
新鲜牛奶,蔗糖,酸奶;烧杯,量筒,广口瓶,酒精灯,pH试纸等。
(1)将新鲜牛奶倒入洁净的烧杯,加入适量的蔗糖(约占牛奶总量的10%),加热煮沸4~5分钟;将广口瓶洗净并浸泡在水中,用水加热煮沸5分钟。
为乳酸菌提供营养,有利于乳酸菌的生长和繁殖。
1、高温灭菌
2、除去鲜奶中的氧气
为了杀死其中的细菌等微生物,防止杂菌污染,有利于乳酸菌的生长和繁殖。
(2)当牛奶自然冷却到40℃左右时,按照1∶5的比例将准备好的酸奶加入牛奶中;充分摇匀,用pH试纸测定奶的酸碱度。
相当于培养基
相对于接种
接种:提供乳酸菌菌种
自然冷却的目的:避免温度过高会抑制或杀死乳酸菌。
冷却到40℃的原因:40C°是乳酸菌生活的适宜温度。
乳酸菌的生活需要一个适宜的温度,温度过高会将其杀死或抑制乳酸菌的生活力,所以煮开的牛奶必须冷却后再加入酸奶。
(3)将烧杯中的奶平均分装到三只广口瓶中。1号和2号广口瓶盖上瓶盖,3号广口瓶不盖瓶盖(图7.1-1)。
瓶口密封的目的:
a、形成无氧条件,有利于乳酸发酵产生乳酸。
b、防止空气中的杂菌进入。
(4)将1号广口瓶放置于0℃~5℃的环境中,2号和3号广口瓶放置于30℃~35℃的环境中。4~6小时后,观察瓶内奶的变化,并用pH试纸测定奶的酸碱度。
30℃---35℃是乳酸菌发酵最适宜温度。
实施计划:
实验现象:
实验结论:
根据所作假设和制订的计划,选取相应的材料器具,完成实验。认真观察实验现象,并做好记录。
1号瓶:酸碱度约为6.5,牛奶呈液体状,口味几乎没有变化。
2号瓶:酸碱度约为5.8,牛奶变浓稠,凝结成豆腐状,酸度增加。
3号瓶:酸碱度约为6.5,牛奶呈液体状,口味几乎没有变化。
1、2号对照,说明乳酸菌发酵需要适宜的温度。3、2号对照,说明乳酸菌发酵需要无氧环境。
1、为什么要将牛奶煮开,煮开的牛奶为什么要冷却后,再加入酸奶?
2、请描述你制作的酸奶的口味。为什么酸奶的口味和牛奶不同?
将牛奶煮开的目的是将牛奶中的细菌等微生物杀死,避免影响乳酸菌的作用;乳酸菌的生活需要一个适宜的温度,温度过高会将其杀死或抑制乳酸菌的生活力,所以煮开的牛奶必须冷却后再加入酸奶。
酸奶的口味微酸。因为乳酸发酵过程中,利用牛奶的营养物质产生乳酸等物质,牛奶和酸奶中的物质种类不同,所以口味就不同。
1、乳酸发酵过程:
配料
→
加糖
→
灭菌
→
冷却→
接种
→
分组
→
密封
→
发酵
2、为什么要清洗烧杯和广口瓶等实验器材,并进行加热处理?
3、如果试验没有成功,请分析原因:
加糖
灭菌
主要是为了杀死其中的细菌等微生物,防止杂菌污染,有利于乳酸菌的生长和繁殖。
烧杯和广口瓶清洗不干净,掺有杂菌;温度不适宜或玻璃瓶密封不严。
2、乳酸发酵:
3、乳酸菌作用:
(1)概念:
(2)原理:
乳酸发酵(lactic
acid
fermentation)是利用乳酸菌对某些原料进行发酵制作食品的一种技术。
乳酸菌在适宜的温度和无氧条件下会大量繁殖,将牛奶中的乳糖等分解或转化为乳酸。
乳酸菌是世界公认的安全可直接食用的菌株,可以维持肠道菌群平衡,降低血脂和胆固醇,并能够赋予食品独特的风味和质地,延长食品的贮藏时间。乳酸菌作为发酵剂被广泛应用于乳制品发酵、肉制品腌制及青贮饲料等方面。
1(滨州)下列食品在加工、生产过程中,有酵母菌参与的一组是(
)
A.
①②
B.
③④
C.
②③
D.
①④
2(2020东营)花馍是人工做成的各种式样的馒头面点,“河口花馍”被列入了东营第五批市级非物质文化代表性项目。下列有关花馍制作及食用的叙述,正确的是(
)
A.
制作花馍的面粉主要来自小麦种子子叶中储藏的营养物质
B.
发面时加入的酵母菌发酵产生的二氧化碳使馒头喧软多孔
C.
馒头越嚼越甜是因为唾液中含有蛋白酶
D.
馒头放久了长出的绿“毛”是细菌形成的菌落
D
B
3(2020临沂)下列对生活实例的解释不符的是(
)
A.
将蔬菜变成有酸味的泡菜——利用了醋酸菌的发酵作用
B.
生牛奶加热后饮用——高温灭菌
C.
产生清洁能源甲烷——利用甲烷菌无氧时分解有机物
D.
泡菜坛口用水密封——防止外界空气进入形成缺氧环境
4(2020开封)制作泡菜时,泡菜坛既要加盖,还要用一圈水来封口,这样做的目的是(
)
A.
隔绝空气,抑制细菌生长、繁殖
B.
防止尘埃、细菌进入坛内
C.
造成缺氧环境,利于醋酸菌的发酵
D.
造成缺氧环境,利于乳酸菌发酵
B
D
酒精发酵
1、概念及原理:
2、酵母菌的呼吸作用:
酵母菌在适宜的温度和无氧条件下,将葡萄糖转化成酒精,因此酵母菌的发酵作用又称为酒精发酵(alcoholic
fermentation)。
2、白酒的酿造工艺:
(1)制曲:
(2)糖化:
(3)发酵:
(4)蒸馏:
在谷物中培养霉菌。
霉菌把谷物中的淀粉分解成葡萄糖。
在无氧条件下,酵母菌把葡萄糖转变成酒精。
将发酵的谷物加热,分离出其中的酒精。
1、在酿酒工业中,接种后先翻料,让酵母菌进行有氧呼吸,酵母菌大量生长繁殖,增加酵母菌数量;随后密封后形成无氧条件,酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。
2、家庭酿制葡萄酒往往容器上方留下1/4空间,是为了让酵母菌先进行有氧呼吸,消耗掉空间内氧气后进行无氧呼吸。
3、酿酒时,在谷物中央挖一个圆坑的目的:是为酵母菌提供充足的氧气,使酵母菌大量繁殖;当氧气耗尽后,酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸分解葡萄糖产生酒精。
4、酿酒前先将原料进行蒸煮的目的:高温灭菌。
发酵技术的广泛应用
现代生物技术极大地推动了发酵产业的发展,发酵技术已经拓展到食品加工、药品生产等各个领域,各类新型发酵产品极大地丰富了人们的生活,并展现出广阔的应用前景(图7.1-4)。自从1943年首次实现青霉素工业化生产以来,利用发酵技术生产抗生素的优势得到展现,并且逐步形成了独立的工业化体系。1957年,利用微生物生产谷氨酸获得成功,氨基酸发酵工业逐渐兴起,如今有20种氨基酸可以通过发酵法进行工业生产。
1(2020孝感)孝感米酒香甜绵长,是我们喜爱的一种发酵食品。下列有关发酵食品的叙述错误的是( )
A.酿制米酒的酵母菌和制作泡菜的乳酸菌都是分裂生殖
B.酿制米酒的时间拖长会使米酒甜度减小
C.制作泡菜时在配料中加入白砂糖主要是为乳酸菌提供营养D.酿制酸奶时先将牛奶煮开是为了杀灭微生物
2(2020宜昌)下列有关生活中生物技术的叙述,正确的是
( )
A.
制作酸奶和酿酒都是利用了乳酸菌的发酵作用
B.
白酒酿造过程首先是酵母菌将淀粉分解成葡萄糖
C.
制作泡菜的坛子加水密封隔绝空气是为了抑制乳酸菌繁殖
D.
制作酸奶时,先将牛奶加热煮沸是为了杀死其中其他细菌
A
D
3(2020内江)下列有关微生物的叙述,错误的是(
)
A.
病毒无细胞结构,一般由蛋白质和遗传物质组成
B.
大肠杆菌通过分裂的方式进行繁殖
C.
酸奶和泡菜的制作都利用了乳酸菌的发酵作用
D.
家庭制作米酒时,在将容器和糯米高温杀菌后,立即加入醇母菌发酵
4(2020青海)下列关于微生物及其应用的描述,正确的是(
)
A.
制作不同的发酵食品利用的真菌或细菌的种类不同
B.
腐烂的苹果散发出酒味主要是乳酸菌的发酵作用
C.
制醋用醋酸菌,制酱用酵母菌
D.
制作面包所用的酵母菌具有细胞核
D
D
P101
巩固提高
1、(1)在低温和高温下酵母菌产生二氧化碳的量都很少,在35摄氏度左右,酵母菌产生二氧化碳的能力最强。
(2)在做面包时,将酵母菌放到温水中,可以保持酵母菌较大的活性,提高酵母菌分解淀粉的能力。
(3)在2-5摄氏度的环境中,酵母菌也可以分解淀粉,但分解的速率很慢,如果放置的时间较长,生面团也可以发酵。
2、泡菜的制作利用了乳酸菌发酵,乳酸能抑制其他微生物的生长和繁殖。
泡菜制作的大致过程是,先将蔬菜切碎,与盐混匀,放入坛中,将坛口封好,隔绝空气。盐起到脱水的作用,使水从菜叶中渗出。然后乳酸菌开始繁殖,产生乳酸,阻止有害菌的生成,使泡菜能够长期保存。
发酵技术
发酵技术与发酵食品
乳酸发酵:
酒精发酵:
发酵技术的应用
发酵技术
发酵食品
原理:
应用:
原理:
应用:
(1)制曲:
①加入酒曲前,将糯米煮熟的原因:
②冷却到常温的目的:
③酒曲中的主要微生物:
高温灭菌。
温度过高会抑制或杀死霉菌和酵母菌
培养有益微生物来进行食品发酵的过程被称之为制曲。
酵母菌和霉菌
(2)糖化:
米饭表面绒毛是什么?如果酿制米酒的时间拖长,味道会发生什么变化吗?
米饭表面的绒毛是霉菌菌丝。如果酿制米酒的时间拖长,米酒的甜度会变小,酒味变浓,因为更多的糖经过酵母菌发酵作用转变为酒精。
霉菌把谷物中的淀粉分解成葡萄糖。
(3)发酵:
在无氧条件下,酵母菌把葡萄糖转变成酒精
①开始时,每天搅拌一次,连续10天的目的:
②以后将酒坛密封的目的:
③酿好的酒表面,常有一层泡沫:
使酵母菌大量生长繁殖
厌氧条件下,酵母菌把葡萄糖转变成酒精。
酵母菌生理活动产生的CO2,,以气体形式散发出来而形成。
④如后期密封不好,会出现什么问题?
⑤如果酿酒没有成功,请分析原因:
⑥微生物在发酵中受哪些条件的影响?
⑥整个过程中会出现“先来水后来酒”这一现象。请联系酵母菌的呼吸特点说明原因:
酵母菌进行有氧呼吸,将葡萄糖分解成二氧化碳和水,没有酒精产生。
a、经常打开容器,杂菌感染
b、器皿消毒不严,容器中含有杂菌
c、器皿没有盖严
空气和温度
一开始酵母菌进行有氧呼吸,将葡萄糖分解产生二氧化碳和水,后来进行无氧呼吸,将葡萄糖分解产生酒精和二氧化碳。
(4)蒸馏:
将发酵的谷物加热,分离出其中的酒精