第十一单元第41课时.docx

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第十一单元第41课时

第41课时　传统发酵技术的应用

考点127　列表比较法——与传统发酵有关的几类微生物的比较

酵母菌

醋酸菌

毛霉

乳酸菌

生物学分类

真核生物

原核生物

真核生物

原核生物

生活方式

异养兼性厌氧

异养需氧

异养需氧

异养厌氧

适宜温度

20℃左右

30～35℃

15～18℃

室温

主要生殖方式

适宜条件下出芽生殖

二分裂生殖

孢子生殖

二分裂生殖

主要用途

酿酒、发面

酿醋

制作腐乳

制作酸奶、泡菜

1．（2011·江苏卷，3）下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是（　　）

A．腐乳制作所需要的适宜温度最高

B．果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵

C．使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌

D．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA

考点128　实践应用——果酒和果醋的制作

1．制作原理和发酵条件的比较

比较

果酒制作

果醋制作

制作原理

酵母菌先在有氧条件下大量繁殖，然后在无氧条件下进行酒精发酵

醋酸菌在氧气、糖源充足时，将糖分解成醋酸；当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸

反应式

C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2

C6H12O6＋2O2

2CH3COOH＋2CO2＋2H2O

C2H5OH＋O2

CH3COOH＋H2O

最适发酵温度

18～25℃

30～35℃

对氧的需求

前期：

需氧

后期：

不需氧

需充足氧

pH

酸性环境

（3.3～3.5）

酸性环境

（5.4～6.3）

发酵时间

10～12d

7～8d

2.红葡萄酒的生产流程线

3．装置图解读

（1）各部位的作用

①充气口：

在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。

②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：

加水后防止空气中微生物的污染。

③出料口：

是用来取样的。

（2）该装置的使用方法

使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。

2．下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。

根据图示回答下列问题：

（1）请将图1中的实验流程补充完整。

（2）冲洗的主要目的是________________，冲洗应特别注意不能________，以防止菌种的流失。

（3）图2中的充气口在__________时关闭，在________________时连接充气泵，并不断向内________。

（4）排气口在果酒发酵时排出的气体是由____________产生的________，在果醋发酵时排出的是_______________________________________________________。

（5）从细胞核的构造看，酵母菌属于____________生物，醋酸菌属于____________生物。

用________________染料使染色体着色，发现一个酵母菌细胞核中有17条染色体，该酵母菌是__________倍体。

（6）葡萄酒呈现红色的原因是__________________________________________，

重铬酸钾在酸性条件下与酒精的颜色反应为________色。

考点129　实践操作技术——腐乳的制作

1．原理

（1）腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行，其中起主要作用的是毛霉，它是一种丝状真菌，新陈代谢类型是异养需氧型。

（2）毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；产生的脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。

2．流程

3．影响腐乳品质的条件

（1）盐

长满毛霉的豆腐块（毛坯）与盐的质量分数比为5∶1。

盐的浓度过高，影响腐乳口味；浓度过低，不足以抑制微生物生长，导致腐乳腐败变质。

装瓶时分层加盐，并随层数的增加而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。

（2）酒

卤汤中酒的含量控制在12%左右。

酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。

酒精含量过高，对蛋白酶的抑制作用就大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，豆腐易腐败，难以成块。

（3）香辛料

既可调制腐乳的风味，又具有防腐杀菌的作用。

（4）含水量

以70%为宜，若过高，则影响毛霉的有氧呼吸，且腐乳不易成形；若过低，则不利于毛霉的代谢和生长。

（5）发酵温度

前期的发酵温度控制在15～18℃，利于毛霉的生长。

（6）发酵时间

前期发酵和后期发酵的作用不同，所需时间应控制好，太长或太短都会影响腐乳的品质。

3．（高考经典题）下列关于腐乳制作的描述中，错误的是（　　）

A．在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与

B．含水量大于85%的豆腐利于保持湿度，适宜制作腐乳

C．加盐和加酒都能抑制微生物的生长

D．密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染

考点130　生物技术应用——制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量

1．泡菜的制作原理

泡菜的制作离不开乳酸菌。

在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。

2．泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图

3．测定亚硝酸盐含量的原理和操作流程

（1）原理：

在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。

将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。

（2）操作流程

→

→

→

4．泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化

发酵时期

乳酸菌

乳酸

亚硝酸盐

发酵初期

少（有O2，乳酸菌活动受抑制）

少

增加（硝酸盐还原菌的作用）

发酵中期

最多（乳酸抑制其他菌活动）

积累、增多、pH下降

下降（硝酸盐还原菌活动受抑制，部分亚硝酸盐被分解）

发酵后期

减少（乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动）

继续增多，pH继续下降

下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）

4．下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答：

（1）测定亚硝酸盐含量的方法是____________。

在样品处理过程中，用________将pH调至____，在出现白色沉淀后，水浴加热至____；在绘制标准曲线时，应以____________为横坐标，________为纵坐标。

（2）泡菜腌制过程中起主要作用的是________和________。

用水密封坛口的主要作用是________________。

在腌制时，适量加入少许白酒的作用是________________。

　　　　　　　1.果酒和果醋的酿制

考纲能力　技术实践能力

考题1

　（2011·浙江自选，17）杨梅是浙江省的特色水果之一，为对其进行深加工，某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制，基本工艺流程如下：

请回答：

（1）在制备杨梅酒过程中，为了提高杨梅的出汁率，在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和________酶。

甲罐顶上弯管中加水的主要目的是__________。

发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有__________，说明发酵基本完毕。

（2）在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经__________处理的木材刨花，然后加入含________菌的培养液，使该菌__________在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵，杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的________________来调节。

（3）若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋，则乙罐中CO2的产生量是________。

A．甲罐的两倍B．与甲罐的相等

C．甲罐的一半D．几乎为零

（4）在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中，某物质浓度随时间变化的趋势如图所示，该物质是____________________________________________________________。

　　　　　　　2.食醋和泡菜制作技术

考纲能力　知识的横向联系和实践应用能力

考题2

　下面是有关食醋和泡菜制作的实验。

请回答：

（1）食醋可用大米为原料经三步发酵来制作：

第一步：

大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的淀粉分解成________（填中间产物），然后进一步分解成葡萄糖，这一过程可用________________（填淀粉指示剂）来检测，因为该试剂遇淀粉呈蓝色，遇上述中间产物呈红色。

第二步：

用________菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发酵过程中，玻璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是_______________________________________________________

____________________________________________________________________。

第三步：

用________菌将乙醇转化成乙酸，这一过程________（需要、不需要）氧气。

（2）泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是________________，还有少量的亚硝酸。

对亚硝酸盐的定量测定可以用________法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N1萘基乙二胺盐酸盐偶联成________色化合物。

进行样品测定时，还要取等量水进行同样的测定，目的是__________。

　　　　　　　1.关于葡萄酒的制作原理及操作

步骤不熟练

典例1

　（2010·广东卷，25改编）小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验（如图），恰当的做法是（　　）

①加入适量的酵母菌

②一直打开阀b通气

③一直关紧阀a，偶尔打开阀b几秒钟

④把发酵装置放到4℃冰箱中进行实验

A．①③B．②④C．①④D．②③

纠错笔记　

（1）果酒制作的微生物——酵母菌，酿酒时应为无氧条件，产生的气体及时导出，适宜温度条件为18～25℃。

（2）果酒与果醋制作中原料的消毒

①榨汁前葡萄应先冲洗再去枝梗，因为若先去枝梗，则在去梗的同时会使一些微生物侵入果实内部，给消毒带来一定的困难。

②体积分数为70%的酒精杀菌效果最强，其原因是浓度过低，杀菌力弱；浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其内，因此杀菌效果受影响。

　　　　　　　2.对腐乳制作的相关知识辨析

不清

典例2

　下列是有关腐乳制作的几个问题，其中正确的是（　　）

①腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理，起主要作用的微生物是青霉、曲霉和毛霉

②含水量为70%左右的豆腐适于做腐乳，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形，且不利于毛霉的生长

③豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝，严格地说是直立菌丝，豆腐中还有匍匐菌丝

④决定腐乳特殊风味的是卤汤

⑤腐乳的营养丰富，是因为大分子物质经过发酵作用分解成小而且易于消化的物质

⑥卤汤中含酒量应该控制在21%左右，酒精含量过高，腐乳成熟的时间会延长；含量过低，不足以抑制微生物的生长

　A．①②③④B．②③④⑤

C．③④⑤⑥D．①④⑤⑥

纠错笔记　

（1）腐乳制作时，参与的微生物很多，但主要是毛霉。

（2）含水量70%为宜，过高、过低都影响腐乳的品质——形状、口味等。

（3）卤汤中盐、酒（含量12%左右）、香辛料都有杀菌、防腐与调味的功能。

（4）毛霉属于真菌，分为直立菌丝和匍匐菌丝，呈白色。

（5）制作原理：

毛霉产生蛋白酶和脂肪酶，将豆腐中的蛋白质、脂肪分解为多肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等物质。

（6）腐乳制作过程中的杀菌消毒

①制作腐乳的玻璃瓶用温水冲洗并用酒精消毒。

②酒、盐、香辛料都有杀菌作用。

③接种、封瓶时都要进行无菌操作。

课时规范训练

【组题说明】

考　点

题　号

错题统计

错因分析

果酒、果醋的制作

1、2、6

腐乳的制作

3

泡菜的制作及亚硝酸盐的测定

7、8

综合检测

4、5

特别推荐

曲线题与实践相结合——8；综合题——5

1.（2010·海南卷，25）葡萄经发酵可产生葡萄酒，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中，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、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是__________、__________、______________。

（4）在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是______________________________________________________。

2．如图为酿制葡萄酒的两个简易装置，请分析回答：

（1）果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌在有氧无氧条件下都能生存，所以，它属于________微生物。

（2）制作果酒，需将温度严格控制在________℃。

制作果酒后制果醋，应将温度控制在________℃。

（3）甲装置中，A液体是________，NaHCO3溶液的作用是____________________；若用乙装置，在发酵过程中，必须进行的操作是________________________。

与乙装置相比，甲装置的优点是___________________________________________________。

（4）葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，这样做的优点是______________________________________________________________________。

3．腐乳是通过微生物发酵制成的佐餐食品，其制作流程如下，请回答有关问题：

（1）民间制作腐乳时，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子，现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上，这样做的目的是什么？

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________。

（2）制作腐乳的原料中哪种有机物含量比较高？

______________，毛霉可利用体内的酶将其分解成哪些小分子有机物？

________________________。

（3）在用盐腌制腐乳的过程中，若盐的浓度过低会出现什么现象？

_____________。

（4）卤汤中酒的含量为什么要控制在12%左右？

_____________________________

______________________________________________________________________。

4．

（1）传统生物技术与我们现代的生活依旧很贴近，下面是几则实例，请分析回答：

①人类酿酒的历史有5000年了，直到19世纪，法国的巴斯德才发现葡萄汁变酒是酵母菌的发酵作用。

在葡萄汁装入消毒发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，为什么？

________________________________________________________________________。

所使用的发酵液能使酵母菌生长繁殖而绝大多数其他微生物无法适应，这种发酵液应具有__________的特点。

②千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱，腐乳生产工艺如下：

现代科学研究证明，a过程有多种微生物参与，其中起主要作用的是____________。

经过发酵后的腐乳味道鲜美，易于消化吸收，原因是：

_________________________

__________________________________________。

③利用发酵技术生产泡菜等食品易产生亚硝酸盐，过量亚硝酸盐危害人体健康，因此要检测腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。

在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色，与标准液进行目测比较，可以估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。

（2）1907年，美国生物学家哈里森用一滴淋巴液成功培养了蝌蚪神经细胞，首创了动物细胞培养。

动物细胞体外培养需要满足的条件是无菌、无毒的环境，__________、________、________、________等适宜条件。

5．请分析回答下列问题：

（1）无菌技术主要通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。

常用的灭菌方法有____________灭菌、干热灭菌和________灭菌。

（2）稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的正确操作步骤是（　　）

①土壤取样　②称取10g土壤加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中制备土壤提取液　③吸取0.1mL溶液进行平板涂布　④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度

A．①②③④B．①③②④

C．①②④③D．①④②③

（3）利用酵母菌将葡萄汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验，在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈______色。

在发酵过程中，随着酒精度的提高，发酵液逐渐呈现深红色，原因是______________________．

（4）从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌，最常使用的接种方法是____________和________________两种。

酵母菌适合生活在偏酸性环境，而放线菌则适合生活在偏碱性环境中，分离二者所用的培养基称为____________。

（5）在腐乳制作的过程中，起主要作用的微生物是____________，腐乳的制作是多种微生物的________作用，微生物的作用是____________________________________

_______________________________________________________________________。

（6）腐乳制作过程中影响其风味和品质的因素有哪些（　　）

①盐的用量　②酒的种类和用量　③发酵温度　④发酵时间　⑤香辛料的用量

A．①②③④⑤B．①②③

C．①②⑤D．③④

6．（热点预测）下面是家庭酿酒的具体操作过程：

先将米煮熟，待冷却至30℃时，加一定量的“酒药”与米饭混匀后置于一瓷坛内（其他容器也可），在中间要挖一个洞，加盖并简单密封后置于适当的地方保温（18～25℃左右）12h即成。

现请你根据上述过程回答以下问题：

（1）先将米煮一煮的目的是_______________________________________________；

要冷却后再加“酒药”的原因是_________________________________________。

（2）在米饭中央挖一个洞的目的是________________________________________。

（3）家庭酿造米酒过程中，总会发现坛内总是先“来水”后“来酒”。

先“来水”的原因是__________________；后“来酒”的原因是____________________________，“来酒”过程的生化反应式可表示为________________________。

（4）制作过程并未对用具专门进行灭菌，坛口也未严格密封，但一般情况下，坛内的米饭不会被杂菌污染，试简要阐明理由：

①发酵前期（初始阶段）：

_________________________________________________

______________________________________________________________________。

②发酵过程中：

_________________________________________________________。

（5）根据推测，在此酿制过程中，坛内物质的重量会___________________________，

原因是__________________________________________________________。

（6）俗语“一坛子好酒叫你弄酸了”常用来形容一个人不会做事，这句话背后蕴含了什么生物学原理？

________________________________________________________________________。

7．农村中泡菜的制作方法：

将新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦试过的泡菜坛中，泡菜坛一般是两头小中间大的陶器，坛口有坛沿，凡有裂缝的菜坛不能用。

然后加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处，最适环境温度为28～32℃。

有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用盐过多，后者是用盐过少。

在实验室或工厂生产泡菜时，还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。

（1）用白酒擦试泡菜坛的目的是__________________________________________。

（2）菜坛为什么要密封？

_________________________________________________

_____________________________________________________________________。

若菜坛有裂缝，可能会出现的结果是_____________________________________

_____________________________________________________________________。

（3）若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是___________________________

_____________________________________________________________________。

（4）加入一些“陈泡菜水”的作用是_______________________________________。

（5）关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述，正确的是（　　）

A．泡菜制作需要配制盐水，其中盐与水的质量比为5∶1

B．在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应形成玫瑰红色染料

C．制备样品处理液，加入氢氧化铝乳液的目的是去除色素等杂质，澄清溶液

D．泡菜腌制时间的长短会影响亚硝酸盐含量，温度和食盐的用量不影响

8．某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了研究，操作如下：

某年1月4日下午选取1、2、3号三只相同的泡菜坛，在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜0.6kg，再分别倒入相同量的煮沸并冷却的10%