高二生物食品加工與食品安全word版本

1、高二生物食品加工與食品安全 1與傳統(tǒng)發(fā)酵有關(guān)的幾類微生物的比較酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生活方式異養(yǎng)兼性厭氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)厭氧主要用途釀酒、發(fā)面釀醋制作腐乳制作酸奶、泡菜 2.果酒和醋酸發(fā)酵裝置的設(shè)計思路 (1)因酵母菌的繁殖需要空氣，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整個過程中都需氧。 因酵母菌產(chǎn)生酒精時是厭氧的，應(yīng)控制充入氧的量，故應(yīng)在充氣口設(shè)置開關(guān)。 (2)由于在發(fā)酵過程中都產(chǎn)生CO2，因此又需設(shè)排氣口；為防止空氣中微生物的污染，排氣口應(yīng)連接一個長而彎曲的膠管。 (3)因要對發(fā)酵的情況進(jìn)行及時監(jiān)測，應(yīng)設(shè)置出料口便于取料。 紅葡萄酒的生產(chǎn)流程線： 3果酒和果醋的制作原理及發(fā)

2、酵條件比較果酒制作果醋制作制作原理利用酵母菌在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵利用醋酸菌在氧氣、糖源充足時，將糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時，將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿岱磻?yīng)式C6H12O62O22C2H5OH2CO2C6H12O62O22CH3COOH2CO22H2OC2H5OHO2CH3COOHH2O特別提醒：酵母菌的繁殖需大量能量，而發(fā)酵過程進(jìn)行無氧呼吸，故果酒制作的前期應(yīng)通入氧氣，而后期應(yīng)保證嚴(yán)格的厭氧環(huán)境。果醋制作過程中要求始終通氧，缺氧時醋酸菌的生長、增殖都會受到影響，另外醋酸的生成也會受到影響。 4腐乳的制作 (1)原理 腐乳的發(fā)酵在多種微生物的協(xié)同作用下進(jìn)行，其中起主要作用的是毛霉，它是

3、一種絲狀真菌，新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型。 毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶可以將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以將脂肪水解成甘油和脂肪酸。(2)流程(3)注意的問題腐乳發(fā)酵中雜菌的控制a事先用饅頭放在溫暖潮濕處培養(yǎng)毛霉，當(dāng)饅頭上長出青點(青霉菌落)、黃點(黃曲霉菌落)、紅點(紅曲霉菌落)時，及時用鑷子和解剖針剔除，保留白毛讓其生長黑色孢子。b消毒：將豆腐塊加熱，殺死表面的微生物，防止其他微生物的干擾。c接種：將上述饅頭上的孢子彈在豆腐塊上，并用滅菌后的食品袋罩上，放在適宜的溫度下培養(yǎng)。腐乳制作所需豆腐的含水量及意義豆腐含水量以70%為宜。毛霉為異養(yǎng)需氧型真菌，若含水量過高，影響毛霉的

4、有氧呼吸；若含水量過少，則不利于毛霉的生長，毛霉的代謝也離不開水。配制鹵湯時酒量控制加酒的目的之一是殺死微生物。如果過少，達(dá)不到殺死微生物的目的導(dǎo)致豆腐腐敗；若過多，不但殺死了微生物，而且會因酒精度過高抑制了酶的活性，從而影響腐乳的成熟，同時還會因酒精含量過高而影響腐乳的風(fēng)味。一般應(yīng)控制在12%左右。特別提醒：腐乳制作過程中鹽、香辛料、酒精均可起到抑制雜菌生長的作用，由于越接近瓶口，微生物污染越重，故豆腐加鹽時，越近瓶口處鹽用量越多。1下列關(guān)于腐乳制作過程的敘述，不正確的是()A先將豆腐切成塊放在消毒的籠屜中，保持溫度在15 18，并具有一定濕度B將長滿毛霉的豆腐放在瓶中，并逐層加鹽，接近瓶口

5、表 面的鹽要鋪厚一些C鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右D鹵湯中香辛料越多，口味越好解析：香辛料可以調(diào)制腐乳的風(fēng)味，也具有防腐殺菌的作用。我們可根據(jù)自己的口味來配制鹵湯，但并不是香辛料越多，口味就越好。答案：D 1泡菜的制作原理及過程(1)泡菜的制作原理泡菜的制作離不開乳酸菌。在無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。 (2)泡菜的制作過程 2亞硝酸鹽與人體健康的關(guān)系 (1)亞硝酸鹽在自然界中廣泛存在，在糧食、豆類、蔬菜、肉類、蛋類等食品中也普遍存在，膳食中的硝酸鹽在人體內(nèi)以“過客”的形式隨尿排出，但當(dāng)攝入總量較多時，可引起中毒或死亡。(2)亞硝酸鹽在一定條件下可轉(zhuǎn)化為能致癌、致畸和致突變的物質(zhì)

6、亞硝胺。(3)我國食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5009.3396中規(guī)定了亞硝酸鹽的使用范圍及使用量。如肉制品和醬菜中的亞硝酸鹽含量不得超過20 mg/kg. 3.測定泡菜中的亞硝酸鹽含量 (1)測定亞硝酸鹽含量的原理 在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與d萘乙二胺反應(yīng)形成紫紅色溶液。將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行目測對比，可以大致估算出亞硝酸鹽的含量。 (2)亞硝酸鹽含量的測定操作過程亞硝酸鹽含量(mg/kg) 式中：m1指樣品質(zhì)量(g)，m2指測定用樣液中亞硝酸鹽含量(g)，v1指樣品處理液的總體積數(shù)(200 mL)，v2指測定用樣液的體積(10 mL)。 4實驗分析

7、泡菜腌制過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化 泡菜發(fā)酵可分為三個階段： (1)發(fā)酵初期：以不產(chǎn)酸的大腸桿菌和酵母菌活動為主，同時還有一部分硝酸還原菌活動。該時期利用了氧氣，產(chǎn)生了厭氧環(huán)境，乳酸菌才開始活動。乳酸菌和乳酸的量都比較少，由于硝酸還原菌的活動，亞硝酸鹽含量有所增加。(2)發(fā)酵中期：由于乳酸菌產(chǎn)生了大量乳酸，其他細(xì)菌活動受到抑制，只有乳酸菌活動強(qiáng)烈。此期乳酸菌數(shù)量達(dá)到高峰，乳酸的量繼續(xù)積累。由于硝酸還原菌受抑制，同時形成的亞硝酸鹽又被分解，因而亞硝酸鹽含量下降。所以亞硝酸鹽在整個發(fā)酵過程中的含量變化趨勢為先上升后下降至相對穩(wěn)定。(如圖所示)(3)發(fā)酵后期：由于乳酸的積累，酸度繼續(xù)增長，乳

8、酸菌活動也受到抑制，乳酸菌數(shù)量下降，硝酸還原菌完全抑制。特別提醒：放置時間長的蔬菜中的硝酸鹽易被滋生的硝酸還原菌還原成亞硝酸鹽。 2如圖是泡菜的制作及測定亞硝酸鹽含量的實驗流程示意圖，請據(jù)圖回答：(1)制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜或其他原料，原因是_。(2)發(fā)酵過程中應(yīng)定期測定亞硝酸鹽的含量，原因是_。(3)測定亞硝酸鹽含量的方法是_。解析：本題主要考查對實驗操作過程的理解能力。好泡菜的標(biāo)準(zhǔn)是咸淡適中、酸度適中、亞硝酸鹽含量低，所以制作泡菜時要利用亞硝酸含量低的新鮮蔬菜。發(fā)酵的不同時期亞硝酸鹽的含量會因微生物活動強(qiáng)弱而發(fā)生變化，所以及時檢測亞硝酸鹽的含量，把握取食時機(jī)是非常必要的，而檢測亞硝酸鹽含

9、量一般采取比色法。答案：(1)亞硝酸鹽的含量低(2)發(fā)酵不同時期亞硝酸鹽的含量會發(fā)生變化，及時檢測是為把握取食泡菜的最佳時機(jī)(3)比色法【例1】 下面是果酒和果醋制作的實驗流程和某同學(xué)設(shè)計的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回答下列問題：(1)完成圖1中的實驗流程。(2)沖洗的主要目的是_，沖洗應(yīng)特別注意不能_，以防止菌種的流失。(3)圖2裝置中的充氣口在_時關(guān)閉，在_時連接充氣泵，并連續(xù)不斷地向內(nèi)_。(4)排氣口在果酒發(fā)酵時排出的氣體是由_產(chǎn)生的_，在果醋發(fā)酵時排出的是_。(5)寫出與(4)題有關(guān)的反應(yīng)方程式：_。(6)若在果汁中只含有醋酸菌，在果酒發(fā)酵旺盛時，醋酸菌能否將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸？

10、說明原因：_。(7)在酒精發(fā)酵時瓶內(nèi)溫度一般應(yīng)控制為_。醋酸發(fā)酵時溫度一般應(yīng)控制為_。(8)果酒制作完成后，可以用_來檢測酒精的生成，酒精與之反應(yīng)呈現(xiàn)_色。嘗試自解：_思路點撥：本題主要考查了果酒、果醋制作的基本過程和原理，同時兩種微生物的代謝類型、生存環(huán)境也有體現(xiàn)。酵母菌是兼性厭氧型微生物，有氧時： C6H12O6 6O2 6CO26H2O能量；缺氧時：；缺氧時：C6H12O62C2H5OH2CO2能量。因此在制作果酒時，應(yīng)在缺氧的環(huán)境中進(jìn)行。醋酸菌是好氧菌，能夠利用糖在有氧時生成醋酸；在糖源不足時，將乙醇變?yōu)榇姿?，即C6H12O62O22CH3COOH2CO22H2O能量，CH3COOHH

11、2OCH3COOHH2O。因此在果酒制作過程中出氣口排出的是CO2，而在果醋制作過程中因醋酸菌是好氧細(xì)菌，需要連續(xù)充氣，因此排氣口排出的既有CO2，又有含氧量較低的空氣。酒精遇重鉻酸鉀發(fā)生顏色反應(yīng)呈灰綠色。答案：（1）醋酸發(fā)酵（2）洗去浮塵 反復(fù)沖洗 （3）果酒發(fā)酵 果醋發(fā)酵 泵入空氣（氧） （4）酵母菌 CO2（含氧量少的）空氣與CO2 (5)C6H12O62C2H5OH2CO2能量C6H12O62O22C2H5OH2CO2能量C6H12O62O22CH3COOH2CO22H2O能量CH3COOHH2OCH3COOHH2O(6)不能。因為果酒發(fā)酵時的缺氧環(huán)境能抑制醋酸菌生長，且醋酸菌的發(fā)酵條

12、件是氧氣充足(7)18253035(8)重鉻酸鉀灰綠【例2】 (2008高考江蘇)下列關(guān)于腐乳制作的描述中，錯誤的是()A在腐乳制作過程中必須有能產(chǎn)生蛋白酶的微生物參與B含水量大于85%的豆腐利于保持濕度，適宜制作腐乳C加鹽和加酒都能抑制微生物的生長D密封瓶口前最好將瓶口通過火焰以防雜菌污染嘗試自解：_思路點撥：腐乳的制作原理是利用毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶和脂肪酶將豆腐中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成小分子的肽、氨基酸和甘油、脂肪酸。一般說來，含水量為70%的豆腐最為適宜，水分過多則腐乳不易成形。答案：B 名師點撥：發(fā)酵技術(shù)中常用菌種的比較菌種項目酵母菌醋 酸 菌毛 霉乳 酸 菌生物學(xué)分類真核生物原核生

13、物真核生物原核生物代謝類型異養(yǎng)兼性厭氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)厭氧生產(chǎn)應(yīng)用釀酒釀醋制作腐乳制作泡菜發(fā)酵條件前期需氧，后期不需氧一直需氧一直需氧無氧【例3】 (2010廣東五校聯(lián)考)泡菜是人們?nèi)粘Ｉ钪斜容^喜歡的一種食品，但是泡菜中卻含有亞硝酸鹽。當(dāng)人體攝入的亞硝酸鹽總量達(dá)到0.30.5 g時，會引起中毒；達(dá)到3 g時，會引起死亡。我國衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，亞硝酸鹽的殘留量在醬腌菜中不得超過20 mg/kg。針對泡菜在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生亞硝酸鹽的事實，某中學(xué)生物活動小組設(shè)計實驗，探究不同食鹽濃度和發(fā)酵時間對亞硝酸鹽含量變化的影響。(1)請補(bǔ)充實驗設(shè)計的空缺內(nèi)容：制作泡菜的原理：_。測量指標(biāo)及方法：亞硝酸鹽與某

14、些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后形成_色染料。先使泡菜樣品及一系列已知濃度的亞硝酸鹽溶液分別與化學(xué)物質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)，然后通過_顏色，可以估測出泡菜樣品中亞硝酸鹽的含量。確定濃度梯度：經(jīng)過查找資料和初步實驗，發(fā)現(xiàn)當(dāng)食鹽濃度為3%以下時，制作的泡菜溶液發(fā)生腐敗，而當(dāng)食鹽濃度在8%以上時，制作的泡菜又容易成為咸腌菜。因此，分別設(shè)計了3%、5%、7%的食鹽濃度梯度來制作泡菜。選擇實驗材料：紅蘿卜和白蘿卜，哪種更適合于用作實驗材料？_。理由是_。制作泡菜：將實驗材料分成3組制作泡菜，除了實驗材料的重量相同外，還要保證每組泡菜的_相同。從第3天開始，定期測定泡菜中的亞硝酸鹽含量，請幫助該小組設(shè)計一個用于實驗記錄的表格

15、。(2)下圖是該生物活動小組記錄的三種食鹽濃度的泡菜中的亞硝酸鹽含量與發(fā)酵天數(shù)的關(guān)系圖。根據(jù)此圖實驗結(jié)果，請你給出制作泡菜的最佳指導(dǎo)意見。_。你給出此建議的理由是：食鹽濃度為3%的泡菜中亞硝酸鹽含量總體上在3壇泡菜中_；食鹽濃度為5%的泡菜在發(fā)酵初期亞硝酸鹽含量迅速升高，且亞硝酸鹽含量變化_，但從發(fā)酵11天后亞硝酸鹽含量降到最低值；而食鹽濃度為7%的泡菜中亞硝酸鹽含量變化不大，雖一直處于較低數(shù)值，但容易成為_。嘗試自解：_思路點撥：(1)選擇實驗材料時首要是能夠保證實驗的順利進(jìn)行。本實驗中需對比顏色，紅蘿卜中的色素會干擾實驗結(jié)果，不是理想的實驗材料。(2)對比不同食鹽濃度的泡菜中亞硝酸鹽含量，從圖中曲線可看出食鹽濃度為3%的泡菜中亞硝酸鹽含量總體上是3壇泡菜中最高的；食鹽濃度為5%的泡菜中亞硝酸鹽含量變化最快，它的最高值是3壇中最高的，當(dāng)亞硝酸鹽含量降到最低值時，也是3壇泡菜中最低的；而食鹽濃度為7%的泡菜中亞硝酸鹽含量變化不大，一直處于較低的數(shù)值。答案：(1)乳酸菌在無氧的環(huán)境下大量繁殖并發(fā)酵產(chǎn)生乳酸玫瑰紅對比白蘿卜避免植物中色素對顯色反應(yīng)的干擾制作(或培養(yǎng)、發(fā)酵)條件如下表所示發(fā)酵天數(shù)3%(1號壇)5%(2號壇)7%(3號壇)第3天第5天第7天亞硝酸鹽含量亞硝酸鹽含