传统发酵技术

专题一 传统发酵技术

1．(9分)某同学利用图1所示装置制作苹果酒和苹果醋，请分析回答有关问题：

(1)可分别利用酵母菌和__________菌制作果酒和果醋，这两种微生物的主要区别是后者为_____ _________(填“厌氧”、“好氧”或“兼性厌氧”)微生物。

(2)加入苹果汁时，瓶内要留出1/3的空间，目的是__________________________________。 (3)酵母菌利用苹果汁进行酒精发酵的反应式为_______________________________，密封充气口后可用________________检测是否有酒精生成。 (4)要利用苹果酒继续发酵生产苹果醋，接种发酵所用菌种后，需要将发酵温度改变为__________，并______________________________________。 (5)图2中能表示装置内液体发酵过程中pH变化的曲线是________。

2.已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。回答相关问题：

（1）请完善下列实验步骤。

①标准管的制备：用 和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。

②样品管的制备：用刻度移液管分别吸取一定量的 ，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。

③将每个 分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅 的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。

（2）下图表示的是泡菜中 趋势。 （3）泡菜制作过程中产酸的细菌主要是 （填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”）。 3.回答下列有关泡菜制作的问题：

（1）制作泡菜时所用盐水需煮沸，其目的

是 。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是 。

（2）泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行 的过程。该过程发生在乳酸菌的

中。

（3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有 、 和 等。

（4）从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是 ，原因是：_________________________________________。 4.（6分）根据下面的实验装置图（图甲、乙）和果酒的生产工艺流程简图回答问题：

（1）图甲所示装置可用于提取 （填“橘皮精油”、“玫瑰精油”或“胡萝卜素”）。

（2）制作果酒时可选用图乙的装置。为适当提高果酒的生产速率，进气口应 ，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是_____________________________。

（3）图丙为樱桃果酒生产工艺流程简图。樱桃榨汁前需要除去果柄，此操作是在冲洗之 （填“前”或“后”）进行的；为了提高樱桃的出汁率，在压榨前可加入一定量的 酶。 （4）从微生物培养的角度分析，樱桃果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和 ，樱桃

果酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用 溶液来鉴定，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌 （填“能”或“不能”）将果汁中的糖发酵成醋酸。 5．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”，查阅资料得到如图。

(1)____________________。乳酸菌发酵第一阶段的产物有____________________。

(2)据图，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__________________________。 (3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%～10%)，探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。

6．苹果酒清香、明快，风味清爽，苹果醋亦是养生保健的佳品。如图甲所示是以苹果为原料生产果酒、果醋的工艺流程，图乙中曲线表示酒精度对醋酸发酵的影响，据此回答下列问题。

(1)酒精发酵时一般将温度控制在________，温度过高时，酵母菌代谢减慢甚至死亡，原因是

_________________________________________。 (2)醋酸发酵的适宜温度为________，由图乙可知，醋酸发酵时适宜的酒精度范围为________，较高的酒精度通常不适宜进行醋酸发酵，原因是___________________________________。

(3)酒精发酵后转入醋酸发酵前，除改变温度外，还需要调整的发酵条件是____________。

7．苹果除鲜食外，还可深加工为果酒、果醋、果汁、果酱等，使产品附加值成倍提高。下图是某厂进行苹果酒和苹果醋生产的基本工艺流程：

(1)苹果的出汁率是果酒、果醋产量的保证。在制备苹果酒的过程中，为了提高苹果的出汁率，在压榨前可加入一定浓度的________酶和果胶酶，理由是这两种酶能__________________，从而提高苹果的出汁率。

(2)发酵一定时间后，观察到甲罐内液面不再有_____________________，说明发酵基本完毕。 (3)在制备苹果醋的过程中，乙罐内先填充经灭菌处理后的木材刨花，然后加入含__________菌的培养液，使该菌附着在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的苹果酒流入乙罐，并在A处通入

__________。苹果醋发酵时控制的适宜温度一般比制苹果酒时的适宜温度________(选填“高”、“相等”或“低”)。

(4)右图是当果胶酶作用于一定量的某种物质，并保持温度、pH在最适宜时，生成物量与反应时间的关系图。35 min后曲线变成水平是因为____________。若从反应开始时就增加该酶的浓度，其他条件不变，请在图中画出生成物量变化的示意曲线。

8．γ­氨基丁酸(GABA)是具有降血压、抗焦虑等功能的水溶性氨基酸。科研人员通过实验研究了白方腐乳在前发酵、盐腌和后发酵过程中GABA的含量变化，为寻找生产富含GABA腐乳的工艺奠定基础。实验步骤如下：

①豆腐白坯表面接种毛霉孢子后，在适宜的温度和湿度下培养48 h，获得毛坯。

②将毛坯分层整齐地摆放在瓶中，盐腌5 d。 ③腌制后加入卤汤，置于28 ℃恒温箱中后发酵90 d。

④分别采集各时段的腐乳坯样品，测定GABA含量，结果如下：

请分析回答：

(1)通常含水量为________左右的豆腐适合做腐乳；毛霉生长的适宜温度为________。

(2)前发酵过程中，毛坯的GABA含量发生明显变化的原因是________________________。 (3)步骤②中，加盐腌制的正确方法是__________ _________________________。

此过程腐乳干重中的GABA含量下降，一方面与食盐抑制毛霉生长，酶活性降低有关；另一方面部分GABA会_________________而导致测定值减小。 (4)后发酵过程中，GABA含量再次增加的原因是 ____________________________ ，后发酵_____d后的白方腐乳出厂销售比较适宜。

9．根据相关知识，回答关于下列果酒、果醋、腐乳和泡菜制作的相关问题：

(1)葡萄汁装入瓶中时要留出大约1/3的空间。在以后的过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次(不是打开瓶盖)，此后再拧紧，这样做的目的是____________________________。

所使用的发酵液能使酵母菌生长繁殖而绝大多数其他微生物无法适应，因为这种发酵液具有____ ________的特点。

(2)下面为腐乳制作的实验流程示意图，据图回答下列问题：

①图中A代表__________，其主要目的是________ _____________________________，同时还能 ________________________________。

②在配制卤汤中酒的含量一般控制在______左右，加酒含量过高腐乳成熟时间将会______；酒精含量过低，____________，可能导致豆腐腐败。 (3)制作泡菜时所用盐水要煮沸，其目的是______ _____________________。

泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行____________的过程

10．王致和腐乳独具特色，它采用优质黄豆作为原料，经严格筛选后用传统工艺制成。请回答下列问题：

(1)在腐乳腌制过程中起主要作用的是毛霉，与细菌相比，毛霉在结构上的主要特点是__________。 现代科学研究表明，除毛霉外，还有多种微生物参与了豆腐的发酵，如________________(写出两种即可)等。

(2)毛霉等多种微生物产生的______酶和______酶，使制作的腐乳更加鲜美且易于消化吸收。 (3)腐乳制作过程中需要加盐腌制8 d，加盐可以________________，使豆腐块变硬，并且在接近瓶口表面的盐要铺厚一些，避免_____________，装瓶时加入的卤汤中的________和________也有相同的作用。

(4)当我们品尝腐乳时会发现腐乳的表面有一层致密的“皮”，它其实是________________。 11．下面是制作泡菜的实验流程示意图，请据图回答下面的问题：

(1)选用新鲜蔬菜做泡菜，原因是___________ _____________________________。 (2)为了保证既无杂菌，又能使发酵菌发挥正常作用，泡菜所用盐水应______________再使用。 (3)在泡菜腌制过程中经常向坛口边缘的水槽中补充水分，目的是提供________环境。 (4)同样的材料和腌制条件，不同坛中各时期测得亚硝酸盐含量不同，最可能的原因是___________ _______________不同。

(5)在果醋的制作过程中酒精浓度较高时，通常不适宜进行醋酸发酵，原因是较高浓度的酒精会__________________________，使产酸量下降。 12．下图表示葡萄酒的酿制过程，请据图分析：

(1)该过程表明酵母菌异化作用的特点是_______ ____________________________。

(2)葡萄酒的酿制原理是：先通气使酵母菌进行______________，以增加酵母菌的数量，然后使酵母菌进行________________获得葡萄酒。果汁发酵后是否有酒精产生，可以用______________来检验。

(3)为防止发酵液被污染，对使用的发酵瓶要______，并用________________消毒。

(4)在甲中进行搅拌的目的是_______________， 乙中排出的气体是发酵过程产生的__________。 (5)在制作馒头时，可采用小苏打或者通过酵母菌发酵的方法使馒头松软。请问这两种方法中，馒头中的营养和所含有的能量情况相比较最可能的是( )

A．后者所含营养丰富、能量少 B．后者所含营养单一、能量少 C．前者所含营养丰富、能量多 D．两者所含营养和能量相同

13．下图表示果酒和果醋生产过程中物质变化情况，请回答下列与果酒和果醋制作的相关问题：

(1)过程①②均发生在酵母菌的____________中。

(2)过程④是醋酸菌在________时，将酒精变成乙醛，再将乙醛变成醋酸；过程⑤是醋酸菌在________________时，将葡萄糖转变成醋酸。 (3)果酒的制作离不开酵母菌，在家庭制作葡萄酒时，菌种主要来自______________。 (4)制作果酒的条件是先通气后密封。先通入无菌空气的目的是____________________；后密封的目的是____________________________。

(5)葡萄酒呈现深红色的原因是_______________ ___________________。培养液中的酒精检测的原理是________在酸性条件下由橙黄色变成_____ _________。

14.利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久、惠及民生。请分析回答下列问题。

(1)腐乳制作的流程是：让豆腐上长出________―→加盐腌制―→加卤汤装瓶―→密封腌制。用盐腌制时，应注意控制________；配制卤汤时，要使卤汤中酒的含量控制在________%左右。

(2)制作泡菜的原理是______________________。 (3)蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。在________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，估算出的亚硝酸盐含量如图曲线所示，据图可以得出的结论是：_______________________________________。

15.从古至今人们广泛利用微生物发酵进行食品加工如酿酒、制醋、腐乳加工、制作泡菜等，请回答下列相关问题。

(1)传统发酵技术经常采用野生菌种，但现代发酵工业常采用纯化的优良菌种，这样可以_______ _____________。

(2)酿酒时，温度应该控制在________，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是____________________。酿好的酒未密封保存好容易变酸，原因是____________________(写出反应式)。

(3)腐乳制作过程中，豆腐就是微生物的培养基，为其提供水、无机盐、生长因子、____________；腐乳制作过程中，加盐的作用主要是__________ __________。

(4)制作泡菜时宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是____________；发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，测定亚硝酸盐含量的方法是________。

参考答案： 1．(1)醋酸 好氧 (2)利于酵母菌进行繁殖；防止发酵旺盛时汁液溢出 (3)C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 (酸性)重铬酸钾 (4)30～35 ℃ 适时通过充气口充气 (5)②

2.(1)①不同浓度亚硝酸钠标准溶液②不同泡制天数的泡菜滤液 ③样品管 一致 (2)亚硝酸盐含量的变化(3)乳酸菌

3.(1)杀灭杂菌 增加乳酸菌数量(2)无氧呼吸 细胞质基质

(3)温度 腌制时间 食盐用量(4)乳酸菌数目增多，杂菌数目减少 乳酸菌比杂菌更为耐酸 4.(1)玫瑰精油(2)先打开后关闭 既可以放气，又可防止污染(3)后 果胶(4)碳源、氮源 重铬酸钾 不能 5.(1)创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵 丙酮酸、[H](少量ATP) (2)亚硝酸盐含量低 乳酸菌无氧呼吸

6.(1)18～25 ℃ 温度过高，影响酶的活性 (2)30～35 ℃ 6.0～6.5% 较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢，使产酸量下降(3)通入无菌空气

7.(1)纤维素 破除果肉细胞细胞壁(促进细胞壁中纤维素和果胶的水解)(2)气泡冒出 (3)醋酸 无菌空气 高(4)底物消耗完毕

8.(1)70% 15～18 ℃(2)毛霉产生的蛋白酶促进蛋白质水解产生GABA

(3)逐层加盐，随着层数的加高增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些 溶解于水(不存于腐乳块中) (4)毛霉产生的蛋白酶继续发挥作用 60

9.(1)放掉发酵产生的大量CO2，同时尽量不让氧气进入瓶中 缺氧、呈酸性 (2)①加盐腌制 析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬 抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质 ②12% 延长 不足以抑制微生物的生长(3)消灭杂菌 无氧呼吸

10.(1)有核膜包被的细胞核 青霉、酵母、曲霉(2)蛋白 脂肪 (3)析出豆腐的水分 豆腐块腐败变质(其他合理答案也可) 香辛料 酒 (4)毛霉的(匍匐)菌丝

11.(1)亚硝酸盐的含量低 (2)先煮沸杀灭杂菌，后冷却至室温 (3)无氧 (4)各坛中微生物的种类和数量 (5)抑制醋酸菌的生长和代谢

12.(1)兼性厌氧型 (2)有氧呼吸 无氧呼吸(或发酵) 重铬酸钾 (3)清洗干净 体积分数为70%的酒精 (4)使酵母菌与发酵液充分接触并增加溶氧 二氧化碳 (5)A

13.(1)细胞质基质 (2)缺少糖源 氧气、糖源充足 (3)附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 (4)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖 让酵母菌在无氧条件下产生酒精 (5)红葡萄皮的色素进入发酵液 重铬酸钾 灰绿色

14.(1)毛霉 盐的用量 12 (2)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸 (3)盐酸酸化 重氮化 玫瑰红 泡菜封坛后亚硝酸盐含量不断增加，至第4天含量最高，以后逐渐减少 15.(1)避免杂菌污染，保证产品的质量 (2)18～25 ℃

使酵母菌快速繁殖，数量增加 C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O (3)碳源和氮源 析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬；抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质 (4)亚硝酸盐的含量低 比色法