课后习题答案

从社会中来：  

 葡萄酒和葡萄醋是人类以葡萄为原料利用微生物发酵制作而来的，它们的制作方法有什么不同？你想不想自己动手制作呢？

    答案：葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来，但是一个经酵母菌无氧呼吸产生了酒精,另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸,因此口感不同。

实践探究

一、制作泡菜

1.用水密封泡菜坛的目的是什么?这说明泡菜制作需要什么条件?

答案：用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境，这说明泡菜制作需要在无氧条件下进行。

2.为什么菜料只能装八成满?

答案：在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带人的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的CO2,如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外。另外，泡菜坛装得太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜。

二、制作果酒和果醋

1.在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化?其中最明显的变化发生在发酵后多少天?引起变化的原因是什么?

答案：在葡萄酒的制作过程中，发酵液中会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生CO2 ;

如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，随着发酵时间的延长，由果皮进人发酵液的花青素会越来越多，因而发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。果醋发酵过程中-般不会出现气泡，发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜。

2.在制作果酒的过程中，除酵母菌之外，是否还有其他微生物生长?它们会对果酒发酵产生影响吗?如果有，如何避免这种影响?

答案：果酒中除了酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。可以通过调节发酵的温度、果酒的pH等来控制乳酸菌的含量。果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸;在缺少糖源的情况下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。由于醋酸菌在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中尽量减少O2含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过调节发酵的温度、果酒的pH等同样可以控制醋酸菌的含量。

3.在制作果醋的过程中酵母菌是否还会继续发酵?醋酸菌从何而来?采用什么措施可以加快果醋的制作?

答案：随着醋酸发酵的进行,发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低。在我们的实验条件下，当打开瓶盖后,空气中的醋酸菌会进人发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。我们制作果醋时，可以先买-瓶醋，将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜(实际上是醋酸菌),用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。

到社会中去

查阅关于果酒和果醋工业化生产的工艺流程，比较自已制作果酒和果醋的方法与这些流程有哪些异同。在此基础上，请思考:当把少量制作转化为大规模生产时，需要解决哪些实际问题?你能从中体会到技术与工程的区别和联系吗?

答案：从少量制作转向大 规模生产时，会遇到许多新问题。例如，少量制作果醋时，不需要专门的搅拌装置，而大规模生产果醋时，由于发酵罐容积很大，就需要安装搅拌器，以保障醋酸菌对O2的需求。可见在大规模生产发酵产品时，需要进行更为全面周详的考虑，如考虑原料的来源与选择、菌种的选育与培养、发酵设备的选择、发酵条件的自动化控制、发酵产品的质量控制、成本价格等。自己制作的果酒和果醋并非商品意义上的产品。在实际生产中还需要经过沉淀、过滤、灭菌、装瓶等过程才能获得成品酒或醋。果酒还需要在一定条件 下进行后续发酵，以获得特定的风味和色泽。通过深人思考，可以感悟到，工程、技术与科学的不同——科学以 “发现"为核心，技术以“发明”为核心，工程以“建造”和“产品”为核心。技术要通过工程设计等环节，将一系列相关技术体系化地组合起来，才能转化应用在工程中，大规模生产人们需要的产品。

一、概念检测

1.油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。制作时需要将豆腐浸人含有乳酸菌、芽孢杆菌等微

生物的卤汁中发酵。判断下列相关表述是否正确。

(1)卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争（   ）

答案：╳

(2)乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2。(    )

答案：╳

(3)微生物发酵产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道。(   )

答案：√

2.传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是(   )

A.腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵

B.制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶

C.制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精

D.制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸

答案：D

二、拓展应用

1.请举例说说你身边的传统发酵食品有哪些，它们的制作原理是什么。有机会的话，你也可以尝试做一做。

答案：腐乳、泡菜、酱、豆豉等都是生活中常见的传统发酵食品。

2.某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”;在用质量百分比为5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见右栏曲线图。请你帮他分析相关问题。

(1)据图分析，从亚硝酸盐的含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适?为什么?

答案：应该在发酵10天后食用比较合适，因为这时亚硝酸盐含量已经降到较低的水平。

(2)他第一次制作出的泡菜“威而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么?

答案：可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵。

(3)加人“陈泡菜水”的目的是什么?

答案：“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌。

3.有3位同学分别采用了3种不同的发酵装置来制作果醋。A同学用的是带盖的塑料瓶; B同学用了没有盖的塑料瓶，在发酵过程中无盖的瓶口直由捆绑在瓶口的8层纱布覆盖;

C同学则设计了如右图所示的发酵装置。结合果醋的制作原理，你认为哪.种发酵装置更适合制作果醋?你 还能继续改进这种装置吗?

C同学设计的发酵装置示意图

3. 答案：C同学的装置更适合制作果醋。出料口可以用来取样;充气口可以在发酵时连接充气泵进行充气，从而有利于醋酸菌更好地进行有氧呼吸,提高发酵效率;排气口可以用来排出在发酵过程中产生的气体，它通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。进一步改进:可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置，以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等。