學習感悟:有同事提到無氧條件下酵母菌能不能繁殖的問題,因為平時在教學中隻提到酵母菌的代謝方式,酵母菌屬于兼性厭氧型,即無氧條件下可以無氧呼吸,從繁殖有角度看,無氧條件下能不能繁殖?因為在酵母菌的數量統計活動中,是在密閉容器下的計數,涉及到這個理論知識。今天學習了《試題研究》發表仲宏亮的文章《傳統發酵技術的應用》,這篇文章中的解答可能解決了這個問題的端倪。
問題1:人教版教材中提到“在有氧條件下,酵母菌進行有氧呼吸,大量繁殖”,但又說“在缺氧、呈酸性的發酵液中,酵母菌能大量生長繁殖”。教學參考書中還提到:酵母菌繁殖需要空氣,在完全隔絕空氣的情況下,酵母菌繁殖幾代就停止了。這些說法是否矛盾?到底哪一種說法更合理一些?
答:酵母菌有95個屬,将近900個種,每個種的情況都不同,因此籠統地講就會産生矛盾。有些種的酵母菌在厭氧條件下完全可以生長繁殖,而且不僅僅是幾代的問題;而有些種的酵母菌在好氧條件下培養,可以大量繁殖,但是轉入厭氧條件會很快死亡;有些種的酵母菌可以繼續繁殖,但是當其在好氧條件下積累的能量和物質消耗光後就會死亡。上述情況都存在,隻是對不同屬、種的酵母菌情況不同。對于啤酒酵母來說,在有氧和無氧條件下都可以增殖,隻是在無氧條件下的增殖情況要明顯不如有氧條件下,因此在生産上常通氣來保證酵母菌的大量增殖。
問題2:傳統發酵技術,如果酒、果醋、腐乳制作流程中,最後産品的表面往往有一層“皮”,也就是菌膜。溶液内部能形成菌膜嗎?
答:因為在表層,培養條件尤其是氧氣對某些微生物非常有利,因而這些發酵過程中的主要菌種會大量繁殖,聚在表面,從而形成“皮”。溶液内部不具備這樣的條件,因而也不可能形成菌膜。
酒的菌膜:醋酸菌是好氧菌,在氧氣充足的條件下,可以将酒精轉化成乙醛并進一步轉化成醋酸,因此密封不嚴的酒會變酸,且表面形成醋酸菌的菌膜;
泡菜的菌膜:我對四川泡菜有過一定研究,泡菜中主要是乳酸菌主導整個發酵過程,伴随着酵母菌和緻病菌等其他菌,而且不同時期菌系是會變化的,但是酵母菌的确在泡菜發酵過程中對風味有一定作用,所以說乳酸菌和酵母菌共同發酵也沒錯。大概說一下泡菜發酵過程,前期主要是異型乳酸菌發酵,比如腸膜明串珠菌,中後期同型乳酸發酵,比如植物乳杆菌,乳酸菌到發酵結束大概有10的8次方左右。至于酵母,制泡菜制作時大概會有10的2~3次方,在第三天左右到達最大值大概有5次方,随後因為同型乳酸菌的大量産酸受到抑制,乳酸菌産的細菌素也會抑制酵母,大概在第5天左右消亡,實驗發現發酵環境不同,它的消亡時間也不同,主要是釀酒酵母,而産白膜的一般是畢赤酵母。
問題3:制作果醋時,特别要控制好什麼發酵條件?
答:醋酸菌對氧氣的含量特别敏感,當進行深層發酵時,即使隻是短時間中斷通入氧氣,也會引起醋酸菌死亡。
醋酸菌最适生長溫度控制為30℃~35℃,控制好發酵溫度,可以使發酵時間變短,又減少雜菌污染的機會。
問題4:果酒、果醋的制作注意事項?
答:對發酵瓶、紗布、榨汁機、盛葡萄汁的器皿等實驗用具進行清洗并消毒。先用溫水反複沖洗幾次,再用體積分數為70%的酒精擦拭消毒,晾幹待用。
葡萄除去污物後,不能反複多次沖洗,避免去除葡萄表面的菌種。
葡萄汁過濾至發酵瓶中,應蓋好瓶蓋(注入的果汁量不要超過發酵瓶總體積的2/3)。
将發酵瓶置于适宜的溫度下發酵。
由于發酵旺盛期CO2的産量非常大,需要及時排氣。如果使用簡易的發酵裝置,如塑料瓶,每天要擰松瓶蓋2~4次,進行排氣。
10d以後,可以開始進行取樣檢驗工作。例如,可以檢驗酒味、酒精的含量、進行酵母菌的鏡檢等工作。
當果酒制成以後,可以在發酵液中加入醋酸菌或醋曲,然後将裝置轉移至30~35℃的條件下發酵,适時向發酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲,可嘗試自然接種(但效果不是很好)。如果沒有充氣裝置,可以将瓶蓋打開,在瓶口蓋上紗布,以減少空氣中塵土等的污染。
問題5:泡菜的制作注意事項?
答:腌制過程中應控制好溫度和用鹽量。因為溫度過高、食鹽用量不足,有利于其他細菌繁殖。
腌制一定的時間以後,乳酸菌産生大量的乳酸,可抑制其他微生物的生長。若腌制時間不夠,乳酸含量不高,不能抑制其他微生物的繁殖。
問題6:發酵工程通常有哪四個步驟?
第一:選取發酵原料并對原料進行預處理。
第二:發酵過程的準備。一般可分為三步:(1)對發酵原料進行滅菌處理。要絕對除去材料中的任何雜菌,這是發酵能否成功的關鍵;(2)根據發酵類型來确定所需要的目标菌種;(3)将目标菌種接種到滅過菌并已冷卻了的發酵原料中。
第三:發酵過程。可根據目标菌種需氧或厭氧的特性來決定是否通入無菌空氣或采用密閉發酵。
第四:對發酵産品進行分離和提純,從而獲得符合要求的發酵産品。
問題7:泡菜腌制過程中,乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化情況怎麼樣?
答:發酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發酵初期少(有氧氣,乳酸菌活動受抑制)少增加(硝酸鹽還原菌的作用)。
發酵中期最多(乳酸抑制其他菌活動)積累、增多、pH下降下降(硝酸鹽還原菌受抑制,部分亞硝酸鹽被分解)。
發酵後期減少(乳酸繼續積累,pH繼續下降,抑制其活動)繼續增多,pH繼續下降至相對穩定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)。
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