届高考生物一轮复习第十二单元生物技术实践第39讲传统发酵技术的应用学案.docx

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届高考生物一轮复习第十二单元生物技术实践第39讲传统发酵技术的应用学案

第39讲　传统发酵技术的应用

　果酒和果醋的制作

1．发酵菌种

项目

酒精发酵

醋酸发酵

菌种名称

酵母菌

醋酸菌

菌种来源

主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌

来自变酸的酒的表面的菌膜

菌种类型

真核生物

原核生物

代谢类型

异养兼性厌氧型

异养需氧型

2.制作原理与条件

项目

果酒制作

果醋制作

菌种

酵母菌

醋酸菌

原理

无氧呼吸产生酒精

（1）O2、糖源充足：

糖→醋酸；

（2）有O2、无糖：

乙醇→乙醛→醋酸

条件

温度

酒精发酵18～25__℃

最适为30～35__℃

空气

前期：

需氧

后期：

不需氧

需充足的氧气

时间

10～12d

7～8d

3.发酵过程及注意事项

4．实验结果分析

（1）若酵母菌数量少，产生的酒精少：

原因是发酵前期，酵母菌有氧呼吸不足。

（2）若酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能产生酒精：

原因是发酵后期密封不严。

（3）若醋酸产生少：

很可能是供氧不足所致。

（4）葡萄酒呈现红色的原因是葡萄皮上的色素进入发酵液。

如图为果酒和果醋制作的实验装置图。

请据图思考下列问题：

（1）甲、乙、丙的作用分别是什么？

（2）图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？

为什么？

（3）醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明原因。

（4）果酒搁置时间过久为什么会有酸味？

答案：

（1）通入空气（氧气）、排气、取样（对发酵的情况进行及时的监测）。

（2）不恰当。

因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没。

（3）醋酸菌是需氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。

（4）醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。

1．（2016·高考全国卷Ⅱ）苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列问题：

（1）酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。

图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的________________中进行，其产物乙醇与________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度________。

（2）第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在________条件下才能完成。

（3）在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度________（填“低于”或“高于”）第二阶段的。

（4）醋酸杆菌属于________核生物，其细胞结构中________（填“含有”或“不含有”）线粒体。

解析：

（1）图示中的过程①和②分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成灰绿色。

过程③表示有氧呼吸的第二、三阶段，其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即在酵母菌细胞的线粒体中进行，与无氧呼吸相比，在有氧呼吸条件下，酵母菌的增殖速度快。

（2）醋酸杆菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。

（3）第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是18～25℃，第二阶段即果醋的制作，所控制的温度范围是30～35℃，所以第一阶段的温度低于第二阶段的温度。

（4）醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含有线粒体等复杂的细胞器。

答案：

（1）细胞质基质　重铬酸钾　线粒体　快

（2）有氧　（3）低于　（4）原　不含有

2．（2018·沈阳东北育才学校模拟）如图表示葡萄酒酿制的简单过程，据图回答下列问题：

（1）从上图可知，甲图是为了使酵母菌进行__________________________________，

以增加酵母菌的数量，乙图是为了使酵母菌____________获得葡萄酒。

最后，可以用____________试剂检验是否有酒精生成。

整个酿制过程一般将温度控制在18～25℃，原因是________________________________________________________________________。

（2）甲图中葡萄汁和白糖的混合液为酵母菌提供的营养成分有__________________。

为防止发酵液被污染，对使用的器具要____________并晾干，然后用____________消毒。

（3）从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌时，最常用的接种方法有____________和____________两种。

接种后，培养基上会出现一些分别由一个酵母菌繁殖而成的菌落，在生态学上，这些菌落被称为____________。

解析：

（1）甲图中保留一定的空间，便于酵母菌进行有氧呼吸，并且在有氧条件下酵母菌大量增殖；而在无氧条件下进行发酵。

产生的酒精可用重铬酸钾检验。

（2）甲图中葡萄汁属于天然成分，和白糖的混合液可以为酵母菌提供各种成分如碳源、氮源、水、无机盐和生长因子；为防止发酵液被污染，对器具要清洗干净并晾干，然后用70%酒精消毒。

（3）微生物常用接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。

答案：

（1）有氧呼吸　发酵　重铬酸钾　这一温度最适合酵母菌生长和繁殖

（2）碳源、氮源、水、无机盐和生长因子　清洗干净　70%酒精

（3）平板划线法　稀释涂布平板法　单菌落

（1）果酒和果醋发酵装置的设计思路

①因酵母菌的繁殖需要空气，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需要氧气。

因酵母菌产生酒精是在无氧条件下，应控制进入氧气，故应在充气口设置开关。

②由于在发酵过程中都产生CO2，因此又需要设排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯曲的胶管。

③因要对发酵的情况及时进行监测，应设置出料口以便于取料。

（2）防止发酵液被污染的方法

①榨汁机要清洗干净并晾干。

②发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。

③装入葡萄汁后要封闭充气口。

　腐乳的制作

1．发酵菌种

（1）主要菌种

①名称：

毛霉。

②菌体特点：

白色丝状真菌。

③代谢类型：

异养需氧型。

（2）其他菌种：

根霉、酵母、曲霉等。

2．发酵原理

3．腐乳制作流程及注意事项

4．防止杂菌污染的措施

（1）用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗涮干净后要用沸水消毒。

（2）装瓶时，操作要迅速小心。

（3）加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。

（4）封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。

（选修1P8“旁栏小资料”改编）

影响腐乳种类的因素有哪些？

举例说出加入的辅料与腐乳种类的关系。

答案：

豆腐的含水量不同、发酵条件的不同、加入的辅料不同。

红方加入了红曲，糟方加入了酒糟，青方不加辅料。

1．（2018·山东济宁模拟）红方是腐乳的一种。

请回答与其制作有关的问题：

（1）补充制作红方的实验流程：

①________________→②加盐腌制→③________________→④密封腌制。

（2）在实验流程①中，首先将豆腐块平放在笼屉内，笼屉中的温度应控制在________℃，并保持一定的________。

5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝，这些毛霉来自空气中的________。

（3）在实验流程②操作中，向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬。

同时，盐还能____________________，避免豆腐块腐败变质。

（4）在实验流程③用到的辅料中，卤汤是由________及各种________配制而成的。

解析：

（1）制作红方的实验流程：

①豆腐上长出毛霉→②加盐腌制→③加卤汤装瓶→④密封腌制。

（2）在实验流程①豆腐上长出毛霉中，首先将豆腐块平放在笼屉内，笼屉中的温度应控制在15～18℃，并保持一定的湿度。

5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝，这些毛霉来自空气中的毛霉孢子。

（3）在实验流程②加盐腌制操作中，向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬。

同时，盐还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。

（4）在实验流程③加卤汤装瓶用到的辅料中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。

答案：

（1）豆腐上长出毛霉　加卤汤装瓶

（2）15～18　湿度　毛霉孢子

（3）抑制微生物的生长

（4）酒　香辛料

2．（2018·河北石家庄一中模拟）腐乳是我国古代劳动人民创造的一种经过微生物发酵制成的大豆食品。

腐乳味道鲜美，易于消化吸收，所以一直受到人们的喜爱。

请结合腐乳制作的原理及流程示意图，回答下列问题：

（1）图中a、b分别表示的是________________，它们的来源是________________，作用是________________________________________________________________________。

（2）过程一中，为保证产品的质量，应采取的措施是____________________________________________________________________________________________。

（3）过程二具体的操作应该是_______________________________。

这样既能使豆腐不过早酥烂，又能避免豆腐块腐败变质。

（4）过程三中卤汤配制所需要的材料有________________________________________。

（5）过程四应如何操作才能取得最佳效果？

__________________。

解析：

（1）腐乳制作过程主要利用的微生物是毛霉，在毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下，蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪被分解成甘油和脂肪酸。

（2）在接种过程中为保证产品的质量，应在严格无菌的条件下，将优良毛霉菌种接种在豆腐上。

（3）在加盐腌制的过程中要将豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些，以防杂菌从瓶口进入。

（4）卤汤主要由酒和各种香辛料配制而成。

加酒可以抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的香味，香辛料可以调制腐乳的风味，也具有防腐和杀菌的作用。

（5）密封时，为防止杂菌污染，应将瓶口通过酒精灯的火焰，再用胶条密封瓶口。

答案：

（1）蛋白酶、脂肪酶　毛霉等微生物　将蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸，将脂肪水解为甘油和脂肪酸

（2）在严格无菌的条件下，将优良毛霉菌种接种在豆腐上

（3）将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些

（4）12%左右的酒和各种香辛料（如胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等）

（5）密封时，将瓶口通过酒精灯的火焰，再用胶条密封瓶口

影响腐乳品质的条件

项目

说明

水的控制

含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形

盐的控制

盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度过低，腐乳易腐败变质

酒的控制

酒的含量一般控制在12%左右，酒精含量过高，使腐乳成熟期延长。

酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败

温度控制

温度为15～18℃，适合毛霉生长

发酵时间

控制在6个月左右

香辛料

具有调味和杀菌的作用，也会影响腐乳的风味或质量

　制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

1．泡菜的制作

（1）菌种来源：

附着在蔬菜上的乳酸菌。

（2）制作原理：

在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。

反应式：

C6H12O6―→2C3H6O3。

（3）制作流程及注意事