届高考生物大一轮复习 第十一章 生物技术实践学案解析.docx

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届高考生物大一轮复习第十一章生物技术实践学案解析

第十一章生物技术实践

第1讲　传统发酵技术及应用

[最新考纲]

运用发酵加工食品的基本方法

考点一　果酒与果醋的制作

1．制作原理

类型

微生物

原理

果酒

酵母菌

①有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖②无氧条件下，进行酒精发酵，反应式为C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2

果醋

醋酸菌

①当氧气和糖源都很充足时、可将糖分解为醋酸②当氧气充足时，缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛转变为乙酸

2.果酒、果醋发酵实验流程：

[深度思考]

（1）葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3空间，目的是什么？

提示：

先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。

（2）为什么果酒、果醋制作要严格控制温度？

提示：

严格控制温度：

18～25℃有利于酒精发酵，30～35℃有利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。

（3）发酵装置图分析。

提示：

①各部位的作用。

a．充气口：

在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。

b．排气口：

排出酒精发酵时产生的CO2；与排气管相连的长而弯曲的胶管，作用是可有效阻止空气中微生物的进入，避免来自空气的污染。

c．出料口：

用来取样。

②该装置的使用方法。

a．使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；

b．制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。

题组一　考点诊断

（1）醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。

（2014·高考广东卷）（　　）

（2）酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精。

（2014·高考广东卷）（　　）

（3）条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸。

（2012·高考江苏卷）（　　）

（4）在果酒和果醋制作过程中，果酒的制作过程是在缺氧条件下，而果醋整个制作过程一直处于有氧条件下。

（2010·江苏卷改编）（　　）

（5）在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，让发酵装置接受光照并放在45℃处。

（2010·高考北京卷）（　　）

（6）在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，给发酵装置适时排气。

（2010·高考北京卷）（　　）

答案：

（1）（×）　

（2）（√）　（3）（√）　（4）（√）　（5）（×）　（6）（√）

题组二　分析果酒、果醋制作的原理与方法

1．（2016·南京四校联考）下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中，错误的是（　　）

A．果酒和果醋的发酵菌种不同，但代谢类型相同

B．制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒

C．在变酸果酒表面所观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落

D．果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件

解析：

选A。

用于果酒发酵的菌种是酵母菌，其代谢类型是异养兼性厌氧型；用于果醋发酵的菌种是醋酸菌，其代谢类型是异养需氧型，两者的代谢类型不同。

2．某同学设计了如图所示的发酵装置，请据图回答问题：

（1）若该装置用于果酒发酵，则该装置弯管中加入适量水的目的是_______________________________________________。

（2）若该装置用于果酒发酵，在弯管中的水中滴加适量的酚酞试剂和NaOH试剂，则随着果酒发酵的进行，弯管内的水发生的变化是______________，试分析原因

_______________________________________________

_______________________________________________。

（3）若用该装置进行果醋发酵，则必须对该装置进行的改造是

____________________________________。

（4）去除弯管中的水后，该装置也能用于果酒发酵，弯管的作用是_______________________________________________。

答案：

（1）既能阻止空气进入，又能释放果酒发酵产生的CO2

（2）红色逐渐变浅，甚至消失　酚酞遇碱变红色，果酒发酵产生的CO2与NaOH反应，使pH降低，红色变浅

（3）增加通气管（意思对即可）

（4）防止杂菌进入

氧气供应状况对酒精发酵结果影响的分析方法

1．酒精发酵所需的氧气供应条件。

（1）发酵前期：

需要通入空气或在发酵瓶中留有一定的空间，可以给酵母菌提供氧气以利于酵母菌通过有氧呼吸大量增殖。

（2）发酵后期：

要通过密封严格控制无氧环境，以利于酵母菌通过无氧呼吸产生酒精。

2．酒精发酵异常的情况。

（1）酒精发酵的前期如果供氧不足，酵母菌数量少，产生的酒精少。

（2）酒精发酵后期如果密封不严，则酵母菌数量充足，但是不能产生酒精。

考点二　腐乳与泡菜的制作

1．腐乳的制作

（1）原理

①菌种：

主要是毛霉。

②作用特点：

蛋白质

分子肽和氨基酸

脂肪

甘油和脂肪酸

（2）制作流程

→

→

→

（3）影响条件

①卤汤配制：

卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。

加酒既能抑制微生物的生长，又能使腐乳具有独特的香味。

香辛料不但能调制腐乳的风味，还具有防腐杀菌作用。

②材料用量：

a．控制盐的用量：

盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的品味。

b．酒的含量一般控制在12%左右。

2．泡菜制作

（1）制作原理：

在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。

（2）制作流程：

（3）影响因素：

①泡菜坛的选择：

应选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。

②控制腌制时间、温度和食盐的用量。

③防止杂菌污染，严格密封。

[深度思考]

（1）腐乳制作过程中对前期和后期发酵条件的控制有什么不同？

提示：

①前期发酵条件的控制：

提供有利于毛霉生长的温度、水分，形成毛霉的生长优势，抑制杂菌的生长。

②后期发酵条件的控制。

a．加盐腌制，利用食盐抑制杂菌生长。

b．加卤汤装瓶：

利用卤汤中的酒和香辛料抑制杂菌的生长。

③密封腌制：

控制无氧环境，抑制好氧菌的生长。

（2）泡菜制作过程中加入食盐的作用是什么？

提示：

一是防腐，二是使蔬菜组织中水分析出，使成品质地柔韧、咀嚼感强。

（3）在泡菜制作过程中为什么盐的用量、温度和时间要适宜？

提示：

①盐的用量宜控制在10%～15%，盐浓度过高，乳酸发酵受抑制，泡菜会咸而不酸；盐浓度过低，杂菌易繁殖，引起变质。

②控制适宜的温度：

以18～20℃为宜，温度偏高有害菌活动能力强，温度偏低不利于乳酸发酵。

③时间短，亚硝酸盐含量高，时间长，亚硝酸盐含量低，但是发酵时间过长会产生其他有害物质。

题组一　考点诊断

（1）腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶。

（2014·高考广东卷）（　　）

（2）将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量。

（　　）

（3）在腐乳制作过程中加入香辛料既能调节风味，还具有防腐杀菌作用。

（　　）

（4）在腐乳制作过程中，盐的用量要适宜，酒的含量一般控制在12%左右。

（　　）

（5）制备泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用。

（　　）

（6）泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿要注满水都有利于泡菜的无氧发酵。

（　　）

（7）泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件。

（　　）

答案：

（1）（√）　

（2）（×）　（3）（√）　（4）（√）　（5）（×）　（6）（√）　（7）（×）

题组二　腐乳、泡菜制作的原理、制作过程分析

1．泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分分别是（　　）

A．乳酸菌是兼性厌氧型微生物，初期进行有氧呼吸产生CO2；气体为CO2

B．因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；气体为空气

C．发酵初期活动强烈的是酵母菌，其利用氧产生CO2；气体为CO2

D．乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度升高，空气受热膨胀排出；气体为空气

解析：

选C。

蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物主要是乳酸菌、不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物，较为活跃，它们进行乳酸发酵和微弱的酒精发酵产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡的形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成无氧环境。

2．某人利用乳酸菌制作泡菜时因操作不当而使泡菜腐烂。

造成泡菜腐烂的原因是（　　）

①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖　②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖　③罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖　④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖

A．①③B．②④

C．②③D．①④

解析：

选B。

乳酸菌为厌氧细菌，在无氧的情况下将葡萄糖分解成乳酸。

制作泡菜时，如果罐口封闭不严，氧气进入罐内，会抑制乳酸菌的乳酸发酵；同时进入的氧气促进了罐内需氧腐生菌的生长和繁殖，从而造成泡菜腐烂。

3．（2016·济南模拟）腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品，如臭豆腐、酱豆腐等，该食品味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存，所以深受人们的喜欢。

如图是腐乳制作的流程示意图，根据流程回答问题：

―→

―→

―→

（1）流程图中未写出的程序是________。

（2）含水量为________左右的豆腐适合用来做腐乳。

（3）传统制作腐乳，豆腐块上的毛霉来自______________________，现代腐乳生产是在严格________的条件下，将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上。

（4）影响腐乳的风味和质量的因素是__________________________________（至少列举两项）。

解析：

（1）腐乳制作的一般流程：

①让豆腐上长出毛霉，②加盐腌制，③加卤汤装瓶，④密封腌制。

（2）含水量为70%左右的豆腐适合用来做腐乳，水分过多则腐乳不易成形。

（3）传统制作腐乳，豆腐块上的毛霉来自空气中的毛霉孢子，现代腐乳生产是在严格无菌的条件下，将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上。

（4）影响腐乳的风味和质量的因素有盐的用量、酒的用量、发酵温度、发酵时间等；后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程，因此发酵温度也影响发酵的过程。

答案：

（1）加卤汤装瓶　

（2）70%

（3）空气中的毛霉孢子　无菌

（4）盐的用量、酒的用量、发酵温度、发酵时间等（答出两个即可）

正确理解泡菜发酵的过程

1．发酵过程不是乳酸菌单独发酵的结果。

（1）发酵初期；多种微生物进行有氧呼吸的过程，如酵母菌等，此过程会产生气泡。

此阶段是形成无氧环境的过程。

（2）发酵中期；主要是乳酸菌发酵的过程，其他微生物的生长受到抑制。

（3）发酵后期：

乳酸积累，乳酸菌的生长也受抑制，数量减少。

2．泡菜发酵时间不是越长越好。

1．（2010·高考海南卷）葡萄发酵可以产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：

（1）利用葡萄制作葡萄酒的过程，发挥作用的微生物是________。

（2）该微生物通过无氧呼吸可分解________，产生的终产物是________和________。

（3）甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。

发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。

据图分析，甲同学和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是_______________________________________________，

导致发酵中出现的主要异常现象是________________________，丙同学的错误是______________________________，导致发酵中出现的主要异常现象是______________________。

上述发酵过程结束后，甲、