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高中生物实验:制作传统发酵食品

时间:2023-08-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:③为了缩短发酵时间,可以加入“陈泡菜水”,相当于接种乳酸菌,增加数量。一般亚硝酸盐含量在腌制约10天后开始下降至相对稳定,方可食用。温度过低、食盐浓度过高等会导致未能进行正常发酵,会出现“咸而不酸”。②在制作果酒的过程中,除了酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等微生物会对果酒发酵产生影响,可以调节发酵的温度、果酒的pH等抑制其生长繁殖。③在果酒的基础上制作果醋时,需要通入氧气,并提高发酵温度。

高中生物实验:制作传统发酵食品

1.制作泡菜

(1)菌种:乳酸菌。

①分布:广泛,空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分布。

②常见种类:乳酸链球菌乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶

乳酸链球菌

乳酸杆菌

提醒:乳酸菌对抗生素敏感,牛奶中如果有抗生素,则会杀死或抑制乳酸菌的生长,因此含有抗生素的牛奶不能用来发酵制成酸奶。

③代谢类型:异养厌氧型。

(2)发酵原理:

无氧条件下:C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量。

(3)方法步骤:

①用清水和食盐配制质量百分比为5%~20%的盐水,并将盐水煮沸(杀灭杂菌,并除去水中的氧气),冷却(避免杀死乳酸菌)待用。

②将新鲜蔬菜(亚硝酸盐含量较低,如萝卜、黄瓜、豇豆等)洗净,切成块状或条状,混合均匀,晾晒后装入泡菜坛内;装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满。

提醒:泡菜只能装至八成满的原因:

a.发酵初期,由蔬菜表面带入的大肠杆菌酵母菌等较为活跃,发酵产生CO2,可以避免发酵液溢出;

b.容易完全淹没菜料,避免菜料变质腐烂;

c.留一定空间,方便拿取泡菜。

③将冷却好的盐水缓缓倒入坛中,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。

④向坛盖边沿的水槽中注满水(主要是创造无氧环境),并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水,根据室内温度控制发酵时间。

(4)亚硝酸盐含量的测定(了解):

①亚硝酸盐:白色粉末,易溶于水,用作食品添加剂,膳食中的亚硝酸盐绝大部分随尿排出,一般不会危害人体健康。只有在特定的条件下(适宜的pH、温度和一定的微生物作用),才会转变成致癌物 ——亚硝胺

提醒:在腌制过程中,蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐,危害人体健康,所以日常生活中要多吃新鲜蔬菜,不宜多吃腌制蔬菜。

②测定亚硝酸盐含量的原理 (比色法):

a.在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。亚硝酸盐的浓度越高,颜色越深。

b.将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较(样品液与标准液进行比色),可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。

③泡菜制作过程中亚硝酸盐含量的变化:

某同学测定的结果

温馨提示

①配制好的盐水进行煮沸,目的是有效杀灭杂菌和去除水中的溶解氧

②用水密封泡菜坛的目的是:创造无氧环境。

③为了缩短发酵时间,可以加入“陈泡菜水”,相当于接种乳酸菌,增加数量。

④亚硝酸盐的含量先增加后减少。一般亚硝酸盐含量在腌制约10天后开始下降至相对稳定,方可食用。

⑤腌制过程中,影响亚硝酸盐含量的因素有腌制时间、温度和食盐用量等。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。温度过低、食盐浓度过高等会导致未能进行正常发酵,会出现“咸而不酸”。

⑥在腌制的过程中,由于乳酸菌比杂菌耐酸,所以乳酸菌数量增多,杂菌数量减少。

⑦泡菜发酵液营养丰富,其表面氧气含量也很丰富,适合酵母菌繁殖,导致泡菜坛内长一层白膜。

⑧亚硝酸盐含量测定的操作步骤:配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。

⑨制作泡菜过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化情况分析:

2.制作果酒和果醋

(1)制作果酒的原理:

①菌种:酵母菌(异养兼性厌氧型真菌)。

②发酵原理:

a.有氧条件下:进行有氧呼吸,并大量繁殖(有氧呼吸产生的能量多)。

C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量

b.无氧条件下:进行酒精发酵。(www.xing528.com)

C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量

提醒:酿酒时先来“水”,后来“酒”,就是由于酵母菌先进行有氧呼吸,后进行无氧呼吸的结果。

③发酵条件:

a.温度:18~30℃。

b.氧气:早期通入无菌空气使酵母菌大量繁殖;后期密封进行酒精发酵,经常拧松瓶盖放气。

c.pH:酸性。

提醒:酿酒酵母的最适生长温度约为28℃。

(2)制作果醋的原理:

①菌种:醋酸菌(异养好氧型细菌,且对氧气特别敏感)。

②发酵原理:

a.氧气、糖源充足时,醋酸菌将糖分解成乙酸(醋酸)。

C6H12O6+2O22CH3COOH(乙酸)+2H2O+2CO2+能量

b.缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸。

C2H5OH+O2 CH3COOH(乙酸)+H2O+能量

③发酵条件:

a.温度:30~35℃。

b.氧气:充足的氧气。

(3)实验流程:

①器具消毒:发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒。

②冲洗葡萄:挑选新鲜的葡萄,冲洗后再去枝梗(可以避免除去枝梗时引起葡萄破损,减少杂菌污染的机会)。

③榨汁:用榨汁机榨取葡萄汁

④酒精发酵:

a.将葡萄汁装入发酵瓶中(留有大约1/3空间),盖上瓶盖。

提醒:葡萄汁装入发酵瓶中,留有大约1/3空间的原因:既利于酵母菌有氧呼吸而大量繁殖获得更多菌种,又可以防止发酵旺盛产生的CO2引发的发酵液溢出。如用带盖的瓶子这种简易装置时,要每隔12 h左右将瓶盖拧松一次,排出CO2,防止发酵装置爆裂。

b.控制发酵温度:18~30℃,发酵10~12 d。

c.监测:通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况(菌体数量、酒精浓度等)进行监测。

提醒:酒精的检测:酒精与酸性(浓硫酸)条件下的重铬酸钾反应形成灰绿色。

⑤醋酸发酵:

a.打开瓶盖,盖上一层纱布。

b.控制发酵温度:30~35℃,发酵7~8 d。

c.醋酸发酵:有氧条件下,醋酸菌大量繁殖形成白色菌膜,并出现酸味。

温馨提示

①在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。酵母菌产生CO2,会使发酵液中产生气泡。如果用的是紫色的葡萄,果皮中的色素进入发酵液越来越多,导致颜色加深变成深红色。

②在制作果酒的过程中,除了酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等微生物会对果酒发酵产生影响,可以调节发酵的温度、果酒的pH等抑制其生长繁殖。

③在果酒的基础上制作果醋时,需要通入氧气,并提高发酵温度。

④醋酸菌来自空气中。可以将醋暴露于空气中,一段时间后,在醋的表面形成一层醋酸菌膜,用它进行接种,可以加快果醋的制作。

⑤开瓶后的果酒如果密封不严,醋酸菌就会将乙醇变为乙醛,再变为醋酸(乙酸),从而导致果酒出现酸味,醋酸菌在液面大量繁殖形成醋酸菌膜(白色)。

⑥在制作果醋的过程,发酵液的pH、温度等均不利于酵母菌的繁殖,因此酵母菌活性很低。

⑦制果酒时,要拧紧瓶盖;制果醋时,打开瓶盖,通入氧气。“厌氧制酒,需氧制醋。”

⑧制作果酒、果醋的简易发酵装置:

充气口: 制作果酒时,应关闭充气口。在醋酸发酵时,连接充气泵进行充气,并填充棉花或安装其他过滤装置以防止充入气体中杂菌的污染

排气口: 排出发酵过程中产生的气体(酒精发酵时产生的CO2)。排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接的目的是:防止空气中的微生物的污染。

出料口:用来取样。

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