版高考生物一轮复习生物技术实践第1讲传统发酵技术的应用学案.docx

版高考生物一轮复习生物技术实践第1讲传统发酵技术的应用学案.docx

《版高考生物一轮复习生物技术实践第1讲传统发酵技术的应用学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版高考生物一轮复习生物技术实践第1讲传统发酵技术的应用学案.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

版高考生物一轮复习生物技术实践第1讲传统发酵技术的应用学案

第1讲　传统发酵技术的应用

考纲要求

全国卷五年考题

1.运用发酵加工食品的基本方法

2017·卷ⅡT37,2013·卷ⅠT39

2.利用微生物进行发酵来生产特定的产物

2016·卷ⅡT39

考点一|果酒和果醋的制作

（对应学生用书第231页）

[识记—基础梳理]

1．菌种的比较

比较项目

菌种

生物类群

代谢类型

菌种来源

果酒制作

酵母菌

真核生物

异养兼性厌氧型

附着在葡萄皮上的酵母菌

果醋制作

醋酸菌

原核生物

异养需氧型

变酸的酒表面的菌膜

2．原理及发酵条件

果酒制作

果醋制作

制作原理

反应

有氧条件下，大量繁殖：

C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O

无氧条件下，酒精发酵：

C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2

氧气、糖源充足时：

C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O

缺少糖源、氧气充足时：

C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O

发酵条件

温度

一般酒精发酵为18～25_℃，繁殖最适为20_℃左右

最适为30～35_℃

空气

前期：

需氧；后期：

不需氧

需要充足的氧气

时间

10～12d

7～8d

3．完善制作流程

挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵

　　　　　　　　　　　　↓　　　　↓

　　　　　　　　　　　果酒　　　果醋

4．酒精的检测：

在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。

5．发酵过程事项

（1）

（2）

　（3）用榨汁机榨取葡萄汁，装入发酵瓶中

　（4）

　（5）

　（6）

[理解—深化探究]

1．发酵瓶装入葡萄汁后留有1/3的空间的目的是什么？

【提示】　先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。

2．你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？

【提示】　需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。

例如：

榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。

3．右图为果酒果醋制作实验装置图。

请据图回答问题。

（1）图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？

为什么？

（2）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。

（3）果酒搁置时间过久为什么会有酸味？

【提示】　

（1）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。

（2）醋酸菌是一种好氧细菌，在发酵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。

（3）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。

[运用—考向对练]

考向1　考查果酒制作原理、实验流程等

1．下图为枸杞果酒的生产工艺流程简图，据图回答问题。

选料→？

→粉碎→灭菌→接种→发酵→？

→果酒

（1）流程中“？

”处的内容应为________、________。

（2）制作果酒时，温度应该控制在________。

果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格，含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？

________。

说明理由。

________________________________。

（3）果酒制作离不开酵母菌，与醋酸菌相比，酵母菌在结构上的主要特点是____________________________。

（4）枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是__________________________。

（5）果酒制作是否成功，需发酵后用______________来鉴定，在________条件下，该物质与酒精反应呈现________色。

[解析]　

（1）果酒生产的工艺流程为选料→冲洗→粉碎→灭菌→接种→发酵→过滤→果酒。

（2）醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。

果酒发酵的环境是无氧环境，且温度不适合醋酸菌生存，故在酒精发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。

（3）醋酸菌是原核生物，无细胞核，酵母菌是真核生物，有细胞核及多种细胞器。

（4）枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量，有利于后期发酵。

（5）在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。

[答案]　

（1）冲洗　过滤　

（2）18～25℃　不能　因醋酸菌是需氧型细菌，而果酒发酵的环境是无氧环境（或因醋酸菌需要在有氧且温度是30～35℃的条件下，才能将糖转化为醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18～25℃）　（3）有核膜包被的细胞核　（4）在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量　（5）重铬酸钾溶液　酸性　灰绿

　下图为葡萄酒的发酵装置示意图，回答下列问题：

（1）发酵初期，集气管中收集不到气体，原因是__________________________。

（2）集气管中的气体主要是________，可用________检测。

（3）发酵过程中，酵母菌种群数量增长呈“________”型增长。

（4）若发酵液表面出现菌膜，最可能的原因是__________________，该菌膜中的微生物最可能是________________。

[解析]　

（1）发酵初期，酵母菌只进行有氧呼吸，吸收氧气的体积与产生二氧化碳的体积相等。

（2）集气管中的气体主要来自酵母菌无氧呼吸产生的CO2，可使澄清的石灰水变浑浊。

（3）由于发酵瓶中的发酵液体积一定，因此酵母菌的种群数量会呈“S”型增长。

（4）发酵液表面出现菌膜，说明好氧细菌繁殖，最可能的原因是发酵瓶漏气，使醋酸菌等大量繁殖，因此菌膜中的微生物最可能是醋酸菌。

[答案]　

（1）酵母菌只进行有氧呼吸　

（2）CO2　澄清的石灰水　（3）S　（4）发酵瓶漏气　醋酸菌

考向2　发酵条件的控制

2．如图是果酒果醋的制作流程（如图所示）。

请据图回答以下问题：

→→→→→→

（1）在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象，其原因可能是发酵液中混有________菌发酵产生乳酸；也可能是________，导致________菌生长繁殖，产生醋酸。

（2）某同学尝试用罐头瓶制作果酒，在培养过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧，这样做的主要目的：

一是__________________，二是避免氧气进入和杂菌污染。

（3）在酸性条件下，可用________来检测果酒发酵是否成功。

若要进一步检测所得果酒中活体酵母菌的密度时，一般采用________________法，但此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。

（4）在果酒制作中，加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理，但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌，从生态学角度分析：

一是酵母菌与杂菌之间存在________关系；二是由于果酒中的________不利于杂菌的生长。

[解析]　

（1）在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象，其原因可能是发酵液中混有乳酸菌发酵产生乳酸；也可能是发酵装置密闭不严，导致醋酸菌生长繁殖，产生醋酸。

（2）制作果酒的过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧，这样做的主要目的：

一是放掉发酵产生的CO2，二是避免氧气进入和杂菌污染。

（3）在酸性条件下，检测酵母菌进行酒精发酵是否产生酒精可用重铬酸钾溶液。

若要进一步检测所得果酒中活体酵母菌的密度时，一般采用稀释涂布平板法，因为两个或多个酵母菌形成一个菌落，因此此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。

（4）加入的新鲜葡萄汁没有进行过灭菌处理，但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌，从生态学角度分析：

一是大量的酵母菌在与杂菌之间的竞争中取得优势，二是果酒中的酒精更不利于杂菌生长，从而淘汰掉杂菌。

[答案]　

（1）乳酸　发酵装置密闭不严（答案合理即可，如排气、防止装置爆裂、降压等）　醋酸　

（2）放掉发酵产生的CO2　（3）重铬酸钾　稀释涂布平板　（4）竞争　酒精

1．发酵产物并非都是微生物细胞呼吸的产物。

酒精是酵母菌无氧呼吸的产物；醋酸不是醋酸菌细胞呼吸的产物，而是醋酸菌特有的代谢过程产生的代谢产物，醋酸菌细胞呼吸的产物是CO2和H2O。

2．酒精发酵为无氧发酵，并非开始就是严格的无氧环境。

发酵前期适量通氧，有利于酵母繁殖。

酵母菌的有氧呼吸消耗发酵液中的氧气，形成无氧环境后开始进行酒精发酵。

3．酵母菌酒精发酵产生CO2，因此发酵过程需要不断释放CO2。

4．排气管应用曲颈管而不能用直管。

5．缺氧、酸性的发酵液中酵母菌能正常生长，而其他杂菌生长受抑制。

　（2018·东北三省四市教研）蓝莓富含花青素等营养成分，具有保护视力、软化血管、增强人体免疫力等功能。

某同学尝试用蓝莓来制作蓝莓果酒和蓝莓果醋。

（1）制酒中利用的微生物是____________，取样后可用____________观察该微生物。

发酵时一般要先通气，通气的目的是____________________________。

制酒过程中可在酸性条件下用橙色的重铬酸钾检验酒精的存在，检验后颜色变成____________。

（2）酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味，尤其是气温高的夏天更易如此，分析其原因是___________________________。

醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源____________（填“充足”或“缺少”）。

（3）酿制蓝莓果酒时，并不需要对蓝莓进行严格的消毒处理，这是因为在____________的发酵液中，绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制。

（4）为鉴定蓝莓果醋是否酿制成功，除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外，还可以通过检测和比较____________作进一步的鉴定。

[解析]　

（1）制酒中利用的是酵母菌，取样后可用（光学）显微镜观察该微生物。

发酵时一般要先通气后密封，通气可使酵母菌在有氧条件下大量繁殖。

制酒过程中可在酸性条件下用橙色的重铬酸钾检验酒精的存在，检验后颜色变成灰绿色。

（2）由于醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30～35℃，因此酿制成功的蓝莓果酒若暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味，尤其是在气温高的夏天。

当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

（3）酿制蓝莓果酒时，并不需要对蓝莓进行严格的消毒处理，这是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中，绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制。

（4）由于醋酸发酵过程中产生的醋酸使pH逐渐降低，因此在鉴定蓝莓果醋是否酿制成功的过程中，除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外，还可以通过检测和比较（醋酸）发酵前后的pH作进一步的鉴定。

[答案]　

（1）酵母菌　（光学）显微镜　酵母菌可在有氧条件下大量繁殖　灰绿色　

（2）醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30～35℃，（夏天温度较高，导致醋酸菌大量生长产生醋酸）　缺少　（3）缺氧、呈酸性　（4）（醋酸）发酵前后的pH

考点二|腐乳的制作原理及操作

（对应学生用书第233页）

[识记—基础梳理]

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、酵母菌、曲霉等。

2．制作原理

3．腐乳制作的流程及注意事项

→

→

→

→

[教材边角知识]　选修1　P8“旁栏小资料”,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。

__________________________________________________________