“传统发酵技术在食品加工中的应用”备考建议

“传统发酵技术在食品加工中的应用”是《生物技术实践》专题的中的一个重点知识，与人们的生产实践联系非常紧密，是近几年高考命题的一个重要考点。下面从传统发酵技术常用菌种及发酵条件、原理与流程、发酵中的注意事项等方面，对传统发酵技术在食品加工中的应用进行知识构建及考点例析，并提出备考建议，供备考参考。

■ 一、传统发酵技术中常用菌种及发酵条件的比较

发酵是指通过微生物的培养，大量生产各种代谢产物的过程。果酒、果醋、腐乳及泡菜等传统发酵技术是在各种微生物的作用下完成的，这些技术常用的菌种及代谢的特点如表1所示。

在制作果酒的过程中，氧气的控制是关键。要先通气培养酵母菌，让酵母菌大量繁殖，而发酵过程要进行无氧呼吸产生酒精，故后期应保证严格的厌氧环境。而醋酸菌和毛霉是需氧菌，因此在果醋、腐乳制作过程中要求始终通氧，缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响，另外醋酸的生成也会受到影响。乳酸菌为严格厌氧菌，泡菜制作中要保持无氧环境，否则乳酸菌会死亡。

■ 例1 下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是

（ ）

A. 过程①和②都只能发生在缺氧条件下

B. 过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中

C. 有关菌种进行过程③和④时都需要氧气参与

D. 过程①～④所需的最适温度基本相同

■ 答案 C

备考建议 果酒、果醋、腐乳及泡菜等传统发酵技术中涉及多种微生物，这些微生物的物质组成、结构差异、代谢特点、可遗传变异类型等知识是高考命题的热点。在复习中，要着力汇总、掌握发酵中涉及的这些微生物的基本知识，这是解答高考题的根本。

■二、 果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作原理、过程比较（见下表）

■ 例2 图甲和图乙是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题：

（1） 完成图甲中的实验流程。

（2） 冲洗的主要目的是_____，冲洗应特别注意不能_____，以防止菌种的流失。

（3） 图乙装置中的充气口在________时关闭，在_______时连接充气泵，并连续不断地向内_________。

（4） 排气口在果酒发酵时排出的气体是由________产生的________，在果醋发酵时排出的是________。

（5） 写出与（4）题有关的反应方程式：____________________。

（6） 若在果汁中只含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明原因：_______________。

（7） 在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为________。醋酸发酵时温度一般应控制为________。

（8） 果酒制作完成后，可以用________来检测酒精的生成，酒精与之反应呈现________色。

■ 解析 本题主要考查了果酒、果醋制作的基本过程和原理，同时对两种微生物的代谢类型、生存环境的考查也有体现。酵母菌是兼性厌氧型微生物，有氧时：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量；缺氧时：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量。因此在制作果酒时，应在缺氧的环境中进行。醋酸菌是好氧菌，能够利用糖在有氧时生成醋酸；在糖源不足时，将乙醇变为醋酸，即C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量，C6H12O6＋O2CH3COOH+2H2O+能量。因此在果酒制作过程中出气口排出的是CO2，而在果醋制作过程中因醋酸菌是好氧细菌，需要连续充气，因此排气口排出的既有CO2，又有含氧量较低的空气。酒精遇重铬酸钾发生颜色反应呈灰绿色。

■ 答案 （1） 醋酸发酵

（2） 洗去浮尘 反复冲洗

（3） 果酒发酵 果醋发酵 泵入空气（氧）

（4） 酵母菌 CO2 （含氧量少的）空气与CO2

（5） C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2＋能量

C2H5OH＋O2 CH3COOH＋2H2O

（6） 不能。因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌的发酵条件是氧气充足

（7） 18℃～25℃ 30℃～35℃

（8） 重铬酸钾 灰绿

■ 三、 果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作材料选择与防污染措施

1. 实验材料的选择与处理

制作果酒和果醋所需的材料是葡萄，实验时要选取无破损、无病虫害的葡萄，先用高锰酸钾溶液浸泡后，再用流水冲洗干净，除去枝梗，然后以1 ∶ 4的比例加水榨汁处理。制作腐乳的豆腐含水量以70%为宜。若含水量过高，不易成形，会影响最后的制作效果。制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，亚硝酸盐的含量低，泡菜坛要选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的，不合格的泡菜坛容易引起蔬菜腐烂。

2. 制作过程防止杂菌污染的措施

果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施：① 榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒；② 清洗葡萄时要先清洗后除枝梗；③ 发酵瓶排气管用曲颈管不用直管，装入葡萄汁后要封闭充气口。

腐乳发酵中杂菌的控制：① 事先用馒头放在温暖潮湿处培养毛霉，当馒头上长出青点（青霉菌落）、黄点（黄曲霉菌落）、红点（红曲霉菌落）时，及时用镊子和解剖针剔除，保留白毛让其生长黑色孢子；② 消毒：将豆腐块加热，杀死表面的微生物，防止其他微生物的干扰；③ 接种：将上述馒头上的孢子弹在豆腐块上，并用灭菌后的食品袋罩上，放在适宜的温度下培养；④ 制作中加入的卤汤由酒及各种香辛料配置而成，盐、香辛料、酒精均可起到抑制杂菌生长的作用（酒精含量的高低还与腐乳后期发酵时间的长短及腐乳的口味有很大关系，香辛料具有调味作用，会影响腐乳的风味或质量）。由于越接近瓶口，微生物污染越重，故豆腐加盐时，越近瓶口处盐用量越多。加酒的目的之一是杀死微生物。如果过少，达不到杀死微生物的目的导致豆腐腐败；若过多，不但杀死了微生物，而且会因酒精度过高抑制了酶的活性，从而影响腐乳的成熟，同时还会因酒精含量过高而影响腐乳的风味。一般应控制在12%左右。

泡菜制作中，盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染，在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境，按照清水与盐的质量比为4 ∶ 1的比例配制盐水，以抑制其他微生物繁殖。

■ 例3 下列关于腐乳制作的描述中，错误的是（ ）

A. 在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与

B. 含水量大于85%的豆腐利于保持湿度，适宜制作腐乳

C. 加盐和加酒都能抑制微生物的生长

D. 密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染

■ 答案 B

■ 巩固训练

1. 下列关于腐乳制作过程的叙述中，不正确的是（ ）

A. 先将豆腐切成块放在消毒的笼屉中，保持温度在15℃～18℃，并具有一定湿度

B. 将长满毛霉的豆腐放在瓶中，并逐层加盐，接近瓶口表面的盐要铺厚一些

C. 卤汤中酒的含量一般控制在约12%

D. 卤汤中香辛料越多，口味越好

2. 下图中的4个曲线图分别表示在发酵罐中培养酵母菌时各种因素对酵母菌繁殖速率的影响，其中不正确的是（ ）

A. B. C. D.

3.下列关于微生物生长曲线的叙述中，不正确的是（ ）

A.在相同培养条件下接种对数期的菌种，调整期将缩短

B. 进入对数期的微生物代谢旺盛，形态和生理特性比较稳定

C. 进入稳定期后不再产生新细胞，活细胞数目维持相对恒定

D. 进入衰亡期后部分细胞解体，可释放出抗生素等代谢产物

4. 下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述中，正确的是（ ）

A. 腐乳制作所需要的适宜温度最高

B. 果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵

C. 使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌

D. 使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA

5. 某人利用乳酸菌制作泡菜时由于操作不当，泡菜腐烂。下列原因中正确的是

（ ）

① 罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖

② 罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖

③ 罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖

④ 罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖

A. ①③ B. ②④

C. ②③ D. ①④

6. 豆腐乳的品种很多，红方腐乳因加入红曲而呈红色，味厚醇香；糟方腐乳加入酒糟而糟香扑鼻；青方腐乳不加辅料，用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成。豆腐乳的品种还会因豆腐的含水量、酒的种类和用量等因素而不同。就腐乳制作回答下列问题：

（1） 腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是________。

（2） 豆腐发酵主要利用了微生物产生的________，通过发酵，豆腐中营养物质的种类________，且更易于消化和吸收。

（3） 在腐乳制作过程中，抑制微生物的物质有盐、________、________等。

（4） 含水量为________左右的豆腐适于制作腐乳，若你完成了腐乳制作，可以从________等方面评价乳腐的质量。

■ 参考答案

1. D 2. C

3. C 4. D 5. B

6. （1） 毛霉

（2） 蛋白酶等酶类 增多

（3） 酒 香辛料

（4） 70% 色泽、口味、块形