2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課堂互動探究案2 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用(含解析)

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1、課堂互動探究案2 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用 考點突破 素養(yǎng)達(dá)成  果酒和果醋的制作(國考5年2考) (全國卷:2017全國卷Ⅱ;2016全國卷Ⅱ;地方卷:2018北京、海南卷; 2017江蘇卷;2016天津卷;2015江蘇卷;2014江蘇卷) 【師說考問】 考問1 制作原理與發(fā)酵條件 果酒制作 果醋制作 菌種 酵母菌 醋酸菌 菌種來源 附著在葡萄皮上的野生型酵母菌 變酸酒表面的菌膜 發(fā)酵過程 有氧條件下,酵母菌通過有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O26CO2+6H2O;無氧條件下,酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精:C6H12O62C2H5OH+2CO2 氧氣、

2、糖源充足時:C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O;缺少糖源、氧氣充足時:C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O 溫度 一般酒精發(fā)酵18~25 ℃,繁殖最適為20 ℃左右 最適為30~35 ℃ 氣體 前期:需氧,后期:無氧 需要充足的氧氣 時間 10~12天 7~8天 考問2 制作流程 挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵              ↓    ↓              果酒   果醋 考問3 葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是紅葡萄皮的色素進(jìn)入發(fā)酵液。

3、考問4 現(xiàn)在工廠生產(chǎn)果酒,為提高果酒的品質(zhì),更好地抑制其他微生物的生長,采取的措施是直接在果汁中加入人工培養(yǎng)的酵母菌。 特別提醒 果酒、果醋制作的注意事項 (1)材料的選擇與處理:選擇新鮮的葡萄,榨汁前先將葡萄沖洗,并除去枝梗,以防葡萄汁流失及污染。沖洗以洗去灰塵為目的,且不要太干凈,以防洗去葡萄表面野生型酵母菌。 (2)防止發(fā)酵液被污染的方法 ①榨汁機要清洗干凈并晾干。 ②發(fā)酵瓶要洗凈并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒,或用洗潔精洗滌。 ③裝入葡萄汁后要封閉充氣口。 【題組跟進(jìn)】 高考題組——研考向  發(fā)酵裝置的考查 1.[2018·江蘇卷,16]某高校采用如圖所示

4、的發(fā)酵罐進(jìn)行葡萄酒主發(fā)酵過程的研究,下列敘述錯誤的是(  ) A.夏季生產(chǎn)果酒時,常需對罐體進(jìn)行降溫處理 B.乙醇為揮發(fā)性物質(zhì),故發(fā)酵過程中空氣的進(jìn)氣量不宜太大 C.正常發(fā)酵過程中罐內(nèi)的壓力不會低于大氣壓 D.可以通過監(jiān)測發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定何時終止發(fā)酵 解析:根據(jù)以上分析已知,果酒發(fā)酵的適宜溫度為18 ℃~25 ℃,因此夏季生產(chǎn)果酒時,常需對罐體進(jìn)行降溫處理,A正確;乙醇是酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物,因此分解過程中不需要通入空氣,B錯誤;無氧呼吸產(chǎn)生了二氧化碳,但是沒有消耗氧氣,因此發(fā)酵罐中的氣壓不會低于大氣壓,C正確;葡萄酒發(fā)酵的原料是糖類,因此可以通過監(jiān)測發(fā)酵過程中殘余糖

5、的濃度來決定何時終止發(fā)酵,D正確。 答案:B 2.[2017·江蘇卷,25](多選)下圖是探究果酒與果醋發(fā)酵的裝置示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是(  ) A.改變通入氣體種類,可以研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響 B.果酒發(fā)酵中期通入氮氣,酵母菌將從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸 C.果醋的發(fā)酵周期與實驗設(shè)定的溫度密切相關(guān) D.氣體入口與氣體出口可以交換使用 解析:酵母菌是兼性厭氧菌,可進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸,通入氧氣后,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,通入其他氣體,酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,故改變通入氣體種類,可以研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響,A正確;果酒發(fā)酵中期通入氮氣,裝置中氧氣減少,使酵母菌從有氧呼

6、吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸,B正確;溫度影響酶的活性,則果醋的發(fā)酵周期與實驗設(shè)定的溫度有密切關(guān)系,C正確;氣體入口管通入液面以下,氣體出口管在液面以上,故兩者不能交換使用,D錯誤。 答案:ABC 題后反思 裝置圖解讀 (1)各部位的作用 ①充氣口:在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進(jìn)行充氣。 ②排氣口:排出酒精發(fā)酵時產(chǎn)生的CO2;與排氣管相連的長而彎曲的膠管:防止空氣中微生物的污染。 ③出料口:是用來取樣的。 (2)該裝置的使用方法 使用該裝置制酒時,應(yīng)該關(guān)閉充氣口;制醋時,應(yīng)將充氣口連接氣泵,輸入氧氣。 3.[2014·江蘇卷,24](多選)某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的發(fā)酵裝置,下列

7、有關(guān)敘述,正確的是(  ) A.該裝置可阻止空氣進(jìn)入,用于果酒發(fā)酵 B.該裝置便于果酒發(fā)酵中產(chǎn)生的氣體排出 C.去除彎管中的水,該裝置可滿足果醋發(fā)酵時底層發(fā)酵液中大量醋酸菌的呼吸 D.去除彎管中的水后,該裝置與巴斯德的鵝頸瓶作用相似 解析:A項,該裝置中注水的彎曲部分可阻止空氣進(jìn)入,能用于果酒發(fā)酵;B項,果酒發(fā)酵產(chǎn)生的CO2可溶解在彎管的水中,CO2量多時可進(jìn)一步通過水排出;C項,醋酸菌是好氧菌,因沒有將無菌空氣通入發(fā)酵液中,故去除彎管中的水后也不能滿足底層發(fā)酵液中醋酸菌有氧呼吸的需求;D項,去除彎管中的水后,該裝置的彎管部分既能排出CO2,也能防止空氣中的微生物進(jìn)入,與巴斯德的鵝頸

8、瓶作用類似。 答案:ABD   果醋制作的綜合考查 4.[2016·全國卷Ⅱ,39]蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的,回答下列問題: (1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段,在酵母菌細(xì)胞的__________中進(jìn)行,其產(chǎn)物乙醇與__________試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色,這一反應(yīng)可用于乙醇的檢驗;過程③在酵母菌細(xì)胞的__________中進(jìn)行。與無氧條件相比,在有氧條件下,酵母菌的增殖速度__________。 (2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程,根據(jù)醋酸桿菌的呼吸作用類型,該過程需要在_________

9、_條件下才能完成。 (3)在生產(chǎn)過程中,第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同,第一階段的溫度__________(填“低于”或“高于”)第二階段的。 (4)醋酸桿菌屬于______核生物,其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中______(填“含有”或“不含有”)線粒體。 解析:(1)圖示中的過程①和②分別表示無氧呼吸的第一、第二階段,其場所均為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與乙醇(酒精)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色。過程③表示有氧呼吸的第二、三階段,其場所分別為線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜,即在酵母菌細(xì)胞的線粒體中進(jìn)行。與無氧條件相比,有氧條件下酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸桿菌是一種好氧菌,在氧氣充足的條件下

10、才能進(jìn)行旺盛的生命活動,因此將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程,需要在有氧條件下才能完成。(3)第一階段即果酒的制作,所控制的溫度范圍是18~25 ℃,第二階段即果醋的制作所控制的溫度范圍是30~35 ℃,所以第一階段的溫度低于第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于原核生物,其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中不含線粒體等復(fù)雜的細(xì)胞器。 答案:(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 重鉻酸鉀 線粒體 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有 [師說技巧] 果酒和果醋制作成功的關(guān)鍵點 項目 說明 材料的選 擇與處理 選擇新鮮的葡萄,榨汁前先將葡萄進(jìn)行沖洗,除去枝梗,以防葡萄汁流失及污染 防止發(fā)酵 液被污染 ①榨汁機

11、和發(fā)酵瓶等都需清洗干凈,且發(fā)酵瓶要進(jìn)行消毒; ②清洗葡萄時要先清洗后除枝梗; ③發(fā)酵瓶排氣管用曲頸管而不能用直管 發(fā)酵條件 的控制 ①葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,要留約1/3的空間,目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,快速繁殖,耗盡O2后再進(jìn)行酒精發(fā)酵,防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液的溢出; ②嚴(yán)格控制溫度:18~25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵;30~35 ℃利于醋酸菌的繁殖和果醋的發(fā)酵; ③充氣:酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵,需封閉充氣口;醋酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵,需經(jīng)充氣口充氣 5.[2016·天津卷,10]天津獨流老醋歷史悠久、獨具風(fēng)味,其生產(chǎn)工藝流程如下圖。 (1)在糖化階段添加酶制

12、劑需要控制反應(yīng)溫度,這是因為酶____________________。 (2)在酒精發(fā)酵階段,需添加酵母菌。在操作過程中,發(fā)酵罐先通氣,后密閉。通氣能提高_(dá)_________的數(shù)量,有利于密閉時獲得更多的酒精產(chǎn)物。 (3)在醋酸發(fā)酵階段,獨流老醋采用獨特的分層固體發(fā)酵法,發(fā)酵30天。工藝如下: ①發(fā)酵過程中,定期取樣測定醋酸桿菌密度變化,趨勢如下圖。據(jù)圖分析,與顛倒前相比,B層醋酸桿菌在顛倒后密度變化的特點是__________,由此推測,影響醋酸桿菌密度變化的主要環(huán)境因素是______________。 ②乳酸含量高是獨流老醋風(fēng)味獨特的重要成因。發(fā)酵過程中,發(fā)酵缸中____

13、______________________________________________層的醋醅有利于乳酸菌繁殖,積累乳酸。 ③成熟醋醅中乳酸菌的種類明顯減少,主要原因是發(fā)酵后期營養(yǎng)物質(zhì)消耗等環(huán)境因素的變化,加劇了不同種類乳酸菌的__________,淘汰了部分乳酸菌種類。 解析:(1)酶的活性受溫度影響,最適溫度下,酶的活性最高。(2)通氣會促進(jìn)酵母菌有氧呼吸,促進(jìn)酵母菌群的繁殖,有利于獲得更多酒精產(chǎn)物。(3)①據(jù)圖,B層醋酸桿菌為S型曲線增長,變化趨勢為先快速增長后保持穩(wěn)定。影響B(tài)層的主要環(huán)境因素為氧氣,pH和營養(yǎng)條件。②乳酸菌為厭氧菌,應(yīng)該是下層醋酸有利于其繁殖,如前兩發(fā)酵缸的B

14、層,后兩發(fā)酵缸中的A層。③不同種類乳酸菌之間為競爭關(guān)系。 答案:(1)在最適溫度條件下催化能力最強 (2)酵母菌 (3)①先快速增長后趨于穩(wěn)定 氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、pH?、陬嵉骨暗腂層和顛倒后的A(或不翻動,或下)?、鄯N間競爭(或競爭)  發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 6.[2017·全國卷Ⅱ,37]豆豉是大豆經(jīng)過發(fā)酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發(fā)酵效果的因素,某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A、B兩桶煮熟大豆中并混勻,再將兩者置于適宜條件下進(jìn)行發(fā)酵,并在32 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果?;卮鹣铝袉栴}: (1)該實驗的自變量是____________、____________。 (2)如

15、果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好,說明該發(fā)酵菌是________________。 (3)如果在實驗后,發(fā)現(xiàn)32 h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好,且隨發(fā)酵時間呈直線上升關(guān)系,則無法確定發(fā)酵的最佳時間;若要確定最佳發(fā)酵時間,還需要做的事情是__________________________________________________。 (4)從大豆到豆豉,大豆中的成分會發(fā)生一定的變化,其中,蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)開_______________________,脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)開_______________________。 解析:(1)該實驗的自變量是菌種、發(fā)酵時間。(2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)

16、上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好,說明該發(fā)酵菌是好氧菌。(3)如果在實驗后,發(fā)現(xiàn)32 h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好,且隨發(fā)酵時間呈直線上升關(guān)系,則無法確定發(fā)酵的最佳時間;若要確定最佳發(fā)酵時間,還需要做的事情是延長發(fā)酵時間,觀測發(fā)酵效果,最好的發(fā)酵效果所對應(yīng)的時間即為最佳發(fā)酵時間。(4)從大豆到豆豉,大豆中的成分會發(fā)生一定的變化,其中,蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榘被岷碗?,脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)橹舅岷透视汀? 答案:(1)菌種 發(fā)酵時間 (2)好氧菌 (3)延長發(fā)酵時間,觀測發(fā)酵效果,最好的發(fā)酵效果所對應(yīng)的時間即為最佳發(fā)酵時間 (4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油 7.[2018·海南卷,30]葡萄酒是葡萄汁經(jīng)酵母菌發(fā)酵而成的

17、。釀制葡萄酒的兩個簡易裝置如圖所示。 回答下列問題: (1)試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩(wěn)定,與乙裝置相比,用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(答出兩點即可)。 (2)葡萄汁裝入甲裝置時,要留有約1/3的空間,這種做法的目的是________________________________

18、________________________________________ ________________________________________________________________________(答出兩點即可)。 (3)某同學(xué)若用乙裝置進(jìn)行發(fā)酵,并設(shè)置兩個不同處理組(乙A和乙B),乙A裝置中保留一定量的氧氣,乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況下,測得一段時間內(nèi)乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢及乙A中氧氣含量的變化趨勢如曲線圖所示。圖中曲線①、②、③依次表示________、________、________含量的變化趨勢。 (4)從細(xì)胞呼吸類型看

19、,酵母菌屬于________生物;從同化作用的類型看,酵母菌屬于________(填“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”)生物。 解析:(1)試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩(wěn)定,與乙裝置相比,用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點是不需要開蓋放氣;避免了因開蓋引起的雜菌污染。(2)葡萄汁裝入甲裝置時,要留有約1/3的空間,這種做法的目的是為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣;防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出。(3)分析題意可知,圖中曲線①、②、③依次表示乙A中的氧氣、乙B中的酒精、乙A中的酒精含量的變化趨勢。(4)從細(xì)胞呼吸類型看,酵母菌屬于兼性厭氧生物;從同化作用的類型看,酵母菌屬于異養(yǎng)生物。 答案:(1)不需要開蓋放氣

20、;避免了因開蓋引起的雜菌污染 (2)為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣;防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出 (3)乙A中的氧氣 乙B中的酒精 乙A中的酒精 (4)兼性厭氧 異養(yǎng) 模擬題組——預(yù)趨勢  果酒、果醋制作原理的理解 1.[經(jīng)典模擬]如圖表示果酒和果醋制作過程中的物質(zhì)變化過程,下列敘述正確的是(  ) A.過程①和②都只能發(fā)生在缺氧條件下 B.過程①和③都發(fā)生在酵母菌細(xì)胞的線粒體中 C.過程③和④都需要氧氣的參與 D.過程①~④所需的最適溫度基本相同 解析:有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同,均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,產(chǎn)物是丙酮酸,而丙酮酸產(chǎn)生乙醇只能發(fā)生在無氧呼吸過程中,A、B

21、兩項均錯;③過程屬于有氧呼吸第二、三階段,第三階段需要氧氣參與,④過程是制作果醋的過程,需醋酸菌參與,醋酸菌是一種好氧細(xì)菌,因此④過程也需要氧氣參與,C項正確;制作果酒時,最適溫度為18~25 ℃,而制作果醋時最適溫度為30~35 ℃,D項錯誤。 答案:C 2.[經(jīng)典模擬]果酒是以新鮮水果或果汁為原料,經(jīng)全部或部分發(fā)酵配制而成的,酒精度為7%~18%。在果酒的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)酵可得到果醋。下列有關(guān)果酒和果醋制作的敘述中,正確的是(  ) A.果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的 B.制作果醋的溫度要比制作果酒的溫度高些 C.傳統(tǒng)的葡萄酒制作一定需要人工接種菌種 D.葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,要

22、將瓶裝滿 解析:果酒的制作離不開酵母菌,果醋的制作由醋酸菌完成。傳統(tǒng)的葡萄酒制作中起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,要留有大約1/3的空間。 答案:B  果酒、果醋制作的過程和條件分析 3.[經(jīng)典模擬]下面是果酒和果醋制作的實驗流程和某同學(xué)設(shè)計的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。 下列相關(guān)敘述中,錯誤的是(  ) A.根據(jù)圖1可知,利用葡萄制作果醋時,必須先進(jìn)行酒精發(fā)酵然后再進(jìn)行果醋發(fā)酵 B.沖洗葡萄時不能次數(shù)過多,否則果酒的制作會失敗 C.圖2中的裝置中排氣口彎曲可防止被空氣中的雜菌污染 D.制作果酒要關(guān)閉充氣口、打開排氣口,制作果醋時充氣口和排氣口都

23、要打開 解析:圖1中的流程是酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生果酒,以及醋酸菌利用果酒發(fā)酵產(chǎn)生果醋的過程,但醋酸菌也可以在糖源和氧氣充足的條件下直接利用糖類進(jìn)行果醋發(fā)酵,A項錯誤;個人用簡易裝置制作果酒時,所利用的酵母菌來自葡萄皮的表面,所以不能將葡萄沖洗次數(shù)過多,否則會沖洗掉野生型酵母菌,B項正確;圖2中的排氣口彎曲可避免被空氣中的雜菌污染,C項正確;由于酵母菌在有氧呼吸階段利用的氧氣來自裝置中的空氣,且無氧呼吸階段需要保持無氧狀態(tài),所以無需打開充氣口,而發(fā)酵過程中都會有二氧化碳產(chǎn)生,所以要打開排氣口;醋酸菌屬于需氧菌,所以要始終將充氣口打開,D項正確。 答案:A 4.[2019·廣西欽州質(zhì)量檢測]回答下

24、列有關(guān)生物技術(shù)方面的問題: (1)在果酒的制備過程中,若發(fā)現(xiàn)榨取得果汁非常渾濁,解決的方法是用________酶處理。 (2)腐乳一直備受人們的喜愛,制作過程中發(fā)揮作用的微生物主要是毛霉,其代謝類型是__________________。各地腐乳風(fēng)味迥異,在原料和菌種相同時,可通過________________制作出不同風(fēng)味的腐乳。 (3)俗話說“心急吃不了熱豆腐”,泡菜也不能急著吃,從防癌的角度考慮,應(yīng)等到__________________時食用。 (4)在提取胡蘿卜素時,時常用的萃取劑具有_____________________________________________

25、___________________________ 等特點。在鑒定胡蘿卜素粗品時,常用________法,如果標(biāo)準(zhǔn)樣品只有一種色素帶,而提取樣品形成了多種色素帶,其原因可能是________________________。 解析:(1)在果酒的制備過程中,引起榨取果汁渾濁的主要成分是細(xì)胞壁中的果膠,所以解決的方法是用果膠酶處理。(2)毛霉的代謝類型為異養(yǎng)需養(yǎng)型;各地腐乳風(fēng)味迥異,在原料和菌種相同時,可通過控制發(fā)酵的條件制作出不同風(fēng)味的腐乳。(3)從防癌的角度考慮,泡菜應(yīng)等到亞硝酸鹽含量(穩(wěn)定且)較低時食用。 (4)根據(jù)胡蘿卜素的性質(zhì),在提取胡蘿卜素時,選用的萃取劑應(yīng)具有沸點高且不與水

26、混溶等特點。在鑒定胡蘿卜素粗品時,常用紙層析法。由于提取樣品中含多種胡蘿卜素,所以提取樣品形成了多種色素帶。 答案:(1)果膠 (2)異養(yǎng)需氧型 控制發(fā)酵條件 (3)亞硝酸鹽含量較低 (4)沸點高且不與水混溶 紙層析 提取樣品中含多種胡蘿卜素  腐乳和泡菜的制作(國考5年2考) (全國卷:2016全國卷Ⅲ;2013全國卷Ⅰ;地方卷:2017江蘇卷; 2016江蘇卷;2015廣東、江蘇卷;2014廣東、海南、江蘇卷) 【師說考問】 考問1 腐乳的制作 (1)腐乳的制作原理 ①菌種:腐乳的發(fā)酵中起主要作用的是毛霉,其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型。 ②菌種作用:毛霉等微生物能產(chǎn)生

27、蛋白酶和脂肪酶。蛋白酶能將蛋白質(zhì)分解成小分子肽和氨基酸;脂肪酶能將脂肪水解為甘油和脂肪酸。 (2)腐乳的制作流程 讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制。 (3)影響腐乳品質(zhì)的條件 ①鹽:析出豆腐中的水,抑制微生物的生長。 ②酒:鹵湯中酒的含量控制在12%左右。酒可以抑制微生物的生長,同時使腐乳具有獨特的香味。 ③香辛料:既可調(diào)制腐乳的風(fēng)味,又具有防腐殺菌的作用。 ④其他:含水量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間等。 考問2 制作泡菜并檢測亞硝酸鹽的含量 (1)泡菜的制作原理 ①菌種:泡菜的制作離不開乳酸菌,在無氧條件下,將葡萄糖分解成乳酸。 ②腌制條件:控制腌制的時間、溫度

28、和食鹽的用量,防止雜菌污染,嚴(yán)格密封。 (2)泡菜的制作流程 (3)測定亞硝酸鹽含量的原理和操作流程 ①亞硝酸鹽與人體健康的關(guān)系 a.當(dāng)攝入總量較多時,可引起中毒或死亡。 b.在一定條件下可轉(zhuǎn)化為致癌物——亞硝胺。 ②亞硝酸鹽含量的測定 a.原理:NO+對氨基苯磺酸→反應(yīng)物;反應(yīng)物+N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽→玫瑰紅色染料。將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液進(jìn)行目測比較,可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。 b.操作流程:配制溶液→制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液→制備樣品處理液→比色。 考問3 制作過程的比較 考問4 制作過程的注意事項 (1)制作果酒使用的葡萄先沖洗,然

29、后再除去枝梗的原因 避免除去枝梗時引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機會。 (2)制作果酒使用的葡萄不能反復(fù)沖洗的原因 避免使酵母菌數(shù)量減少,發(fā)酵周期延長,產(chǎn)生的果酒中酒精含量下降。 (3)制作腐乳時,所需豆腐的含水量以70%為宜的原因 毛霉是異養(yǎng)需氧型生物,若豆腐含水量過高,影響毛霉的有氧呼吸,含水量過少,不利于毛霉的生長。 (4)配制制作腐乳所需的鹵湯要加適量的酒(含量為12%左右)的原因 目的是抑制微生物的生長,同時能使腐乳具有獨特的香味,酒精過少達(dá)不到目的,若過多則會抑制酶的活性,影響腐乳的成熟,同時影響腐乳的風(fēng)味。 (5)影響腐乳品質(zhì)的因素:鹽和酒的含量、香辛料、溫度等。

30、 (6)泡菜制作時選用新鮮的蔬菜的原因:若放置時間過長,蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。 (7)在實際生產(chǎn)中,控制泡菜腌制的無氧條件應(yīng)向泡菜壇的凹槽中注滿水。 【題組跟進(jìn)】 高考題組——研考向  腐乳制作過程的考查 1.[2017·江蘇卷,10]下列關(guān)于“腐乳的制作”實驗,敘述正確的是(  ) A.控制發(fā)酵溫度的主要目的是腐乳調(diào)味 B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用 C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉 D.成品腐乳表面的粘性物質(zhì)主要由細(xì)菌產(chǎn)生 解析:溫度通過影響酶的活性影響腐乳發(fā)酵,控制發(fā)酵的溫度主要有利于毛霉等微生物的生長和腐乳發(fā)酵,A錯誤;香辛料和料酒都能抑

31、制微生物的生長,具有防腐作用,B正確;毛霉的主要作用是產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶,將蛋白質(zhì)和脂肪分解成小分子化合物,C錯誤;成品腐乳表面的粘性物質(zhì)主要是毛霉產(chǎn)生的,毛霉屬于真菌,D錯誤。 答案:B 2.[2016·江蘇卷,7]下列關(guān)于中學(xué)“腐乳的制作”實驗,敘述正確的是(  ) A.加鹽主要是為了調(diào)節(jié)水分,利于毛霉生長 B.加料酒主要是為了滅菌,避免腐乳變質(zhì) C.發(fā)酵過程中起主要作用的是乳酸桿菌 D.實驗室制作的腐乳不宜直接食用 解析:加鹽主要是為了抑制微生物生長,防止豆腐腐敗變質(zhì),A錯誤;加料酒主要為了使腐乳具有獨特的香味,B錯誤;發(fā)酵過程中起主要作用的是毛霉,C錯誤;實驗室制作的腐乳

32、可能滅菌不徹底,不宜直接食用,D正確。 答案:D 3.[2015·江蘇卷,17]關(guān)于“腐乳的制作”實驗,下列敘述錯誤的是(  ) A.將腐乳坯堆積起來會導(dǎo)致堆內(nèi)溫度升高,影響毛霉生長 B.腐乳坯若被細(xì)菌污染,則腐乳坯表面會出現(xiàn)黏性物 C.勤向腐乳坯表面噴水,有利于毛霉菌絲的生長 D.裝壇階段加入料酒,可有效防止雜菌污染 解析:霉菌的最適生長溫度一般在15~18 ℃,溫度升高,影響毛霉生長,A項正確;腐乳坯若被細(xì)菌污染,表面會出現(xiàn)黏性物,B項正確;向腐乳坯表面噴水,影響毛霉的有氧呼吸不利于毛霉菌絲的生長,C項錯誤;加入料酒,能防止雜菌污染,D項正確。 答案:C  泡菜制作過程及

33、亞硝酸鹽含量的測定 4.[2016·全國卷Ⅲ,39]某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液為實驗材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣。回答下列問題: (1)分離純化乳酸菌時,首先需要用______________對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋,進(jìn)行梯度稀釋的理由是____________________。 (2)推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有________________和________________。分離純化時應(yīng)挑選出____________的菌落作為候選菌。 (3)乳酸菌在-20 ℃長期保存時,菌液中常需要加入一定量

34、的__________________(填“蒸餾水”、“甘油”或“碳酸鈣”)。 解析:(1)分離純化乳酸菌時,首先需要用無菌水對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋;進(jìn)行梯度稀釋的理由是在稀釋度足夠高的菌液里,聚集在一起的乳酸菌將被分散成單個細(xì)胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落。若直接培養(yǎng),由于泡菜濾液中菌的濃度高,則很難分離得到單菌落。(2)由題意可知,分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣。由此可推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有中和乳酸菌代謝過程中產(chǎn)生的乳酸和鑒別能產(chǎn)生乳酸的乳酸菌;根據(jù)產(chǎn)酸菌在含CaCO3的培養(yǎng)基上產(chǎn)生透明圈的原理,分離純化

35、時應(yīng)挑選出具有透明圈的菌落作為候選菌,然后用平板劃線法進(jìn)一步分離純化。(3)對于需要長期保存的菌種,可以采用甘油管藏的方法。即將1 mL培養(yǎng)的菌種轉(zhuǎn)移到已滅菌的盛有1 mL甘油的甘油瓶中,與甘油充分混勻后,放在-20 ℃的冷凍箱中保存。所以乳酸菌在-20 ℃長期保存時,菌液中需要加入一定量的甘油。 答案:(1)無菌水 泡菜濾液中菌的濃度高,直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落 (2)鑒別乳酸菌 中和產(chǎn)生的乳酸(或酸) 具有透明圈 (3)甘油 5.[2013·全國卷Ⅰ,39]回答下列有關(guān)泡菜制作的問題: (1)制作泡菜時,所用鹽水需煮沸,其目的是__________。為了縮短制作時間,有人還會在

36、冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液,加入陳泡菜液的作用是__________。 (2)泡菜制作過程中,乳酸發(fā)酵的過程即為乳酸菌進(jìn)行________的過程。該過程發(fā)生在乳酸菌的________________________________________________________________________中。 (3)泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有________________________________________________________________________、 __________和__________等。 (4)從開始制作到泡菜品質(zhì)最佳這

37、段時間內(nèi),泡菜液逐漸變酸。這段時間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是__________________,原因是________________________________。 解析:本題主要考查運用發(fā)酵技術(shù)加工食品的基本方法,意在考查考生對所學(xué)知識的理解及實際應(yīng)用能力。(1)細(xì)菌分布廣泛,制作泡菜時,需要利用乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵。為防止雜菌污染,所用鹽水需要煮沸;加入陳泡菜液,可以增加乳酸菌數(shù)量,加速乳酸產(chǎn)生。(2)乳酸菌為原核生物,可進(jìn)行無氧呼吸將葡萄糖分解為乳酸,其無氧呼吸的過程發(fā)生在乳酸菌的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。(3)在泡菜制作過程中,要注意控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量等。(4)由于乳酸

38、菌比雜菌更為耐酸,所以在酸性環(huán)境中,乳酸菌能夠正常地增殖,而其他雜菌繁殖將受到抑制,所以在此過程中,乳酸菌數(shù)量增多,雜菌數(shù)量減少。 答案:(1)殺滅雜菌 增加乳酸菌數(shù)量 (2)無氧呼吸 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) (3)溫度 腌制時間 食鹽用量 (4)乳酸菌數(shù)量增多,雜菌數(shù)量減少 乳酸菌比雜菌更為耐酸 6.[2015·廣東卷,29]泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一,但制作過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽對人體健康有潛在危害。某興趣小組準(zhǔn)備參加“科技創(chuàng)新大賽”,查閱資料得到下圖: (1)制作泡菜時,泡菜壇一般用水密封,目的是______________________________,乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物有__

39、______________________________________________________________________。 (2)據(jù)上圖,與第3天相比,第8天后的泡菜更適于食用,因為后者_(dá)___________________;pH呈下降趨勢,原因是____________________。 (3)該小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌高5倍),擬參照資料的實驗方案和食鹽濃度(4%~10%),探究與普通乳酸菌相比用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低,并確定其最適條件。請你設(shè)計一個實驗結(jié)果記錄表,并推測實驗結(jié)論。 解析:(1)泡菜制作原

40、理為乳酸菌在無氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,因此在制作過程中需提供無氧環(huán)境。 (2)據(jù)圖可知,第3天亞硝酸鹽含量最高,第8天亞硝酸鹽含量較低,而亞硝酸鹽對人體健康存在危害,因此亞硝酸鹽含量低的泡菜適于食用。乳酸發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,隨著發(fā)酵的進(jìn)行,乳酸量越來越多,故pH逐漸下降。 (3)該實驗?zāi)康氖潜容^食鹽濃度在4%~10%內(nèi)普通乳酸菌與“優(yōu)選”乳酸菌發(fā)酵效果的優(yōu)劣并確定其發(fā)酵適宜條件,因此該實驗的自變量為鹽的濃度,因變量為亞硝酸鹽含量,而題干信息“優(yōu)選”乳酸菌亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌高5倍,因此推測“優(yōu)選”菌組發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量低于普通菌組。 答案:(1)防止氧氣進(jìn)入壇內(nèi),影響乳酸菌發(fā)酵(為

41、乳酸菌發(fā)酵提供無氧環(huán)境) 丙酮酸、還原氫(少量能量) (2)亞硝酸鹽含量低 乳酸菌發(fā)酵,產(chǎn)生的乳酸含量逐漸增加,使pH降低 (3)實驗結(jié)果記錄表: 實驗結(jié)論預(yù)測:“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量低于普通乳酸菌組。 [技法提煉] 發(fā)酵技術(shù)中常用菌種的比較 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 生物學(xué)分類 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物 代謝類型 異養(yǎng)兼 性厭氧型 異養(yǎng)需 氧型 異養(yǎng)需 氧型 異養(yǎng)厭 氧型 發(fā)酵條件 前期需氧, 后期不需氧 一直需氧 一直需氧 無氧 生長適 宜溫度 18~25 ℃ 30~35

42、℃ 15~18 ℃ 室溫 生產(chǎn)應(yīng)用 釀酒、發(fā)面 釀醋 制作腐乳 制作酸奶、 泡菜 7.[2014·海南卷]已知泡菜中亞硝酸鹽含量與泡制時間有關(guān)。為了測定不同泡制天數(shù)泡菜中亞硝酸鹽的含量,某同學(xué)設(shè)計了一個實驗,實驗材料、試劑及用具包括:刻度移液管、比色管、不同濃度的亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、亞硝酸鹽的顯色劑、不同泡制天數(shù)的泡菜濾液等?;卮鹣嚓P(guān)問題: (1)請完善下列實驗步驟: ①標(biāo)準(zhǔn)管的制備:用________和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標(biāo)準(zhǔn)管。 ②樣品管的制備:用刻度移液管分別吸取一定量的________,加到不同的比色管中,然后在各個比色管中加入等量的顯色劑進(jìn)行顯色,得到樣

43、品管。 ③將每個________分別與系列標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行比較,找出與樣品管顏色深淺________的標(biāo)準(zhǔn)管,該管中亞硝酸鈉含量即代表樣品管中的亞硝酸鹽含量,記錄各樣品管亞硝酸鹽的含量。 (2)下圖表示的是泡菜中____________________趨勢。 (3)泡菜制作過程中產(chǎn)酸的細(xì)菌主要是________(填“醋酸桿菌”或“乳酸菌”)。 解析:(1)在亞硝酸鹽的含量測定中,用不同濃度亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標(biāo)準(zhǔn)管;用刻度移液管分別吸取一定量的不同泡制天數(shù)的泡菜濾液,加到不同的比色管中,然后在各個比色管中加入等量的顯色劑進(jìn)行顯色,得到樣品管;將每個樣品管分別與系

44、列標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行比較,找出與樣品管顏色深淺相近的標(biāo)準(zhǔn)管,該管中亞硝酸鈉含量即代表樣品管中的亞硝酸鹽含量,記錄各樣品管亞硝酸鹽的含量。(2)據(jù)圖可知,該圖表示亞硝酸鹽的含量隨發(fā)酵時間的變化曲線。(3)制泡菜時使用的微生物是乳酸菌。 答案:(1)①不同濃度亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液?、诓煌葜铺鞌?shù)的泡菜濾液?、蹣悠饭堋∽钕嘟? (2)亞硝酸鹽含量隨泡制時間的變化 (3)乳酸菌 模擬題組——預(yù)趨勢  腐乳的制作原理和過程分析 1.[經(jīng)典模擬]腐乳是我國古代勞動人民創(chuàng)造出的一種經(jīng)過微生物發(fā)酵的大豆食品。下面是腐乳制作的實驗流程示意圖: ??? 下列相關(guān)敘述中,錯誤的是(  ) A.圖中的毛霉來自空氣

45、中的毛霉孢子 B.加入鹽和鹵湯的順序不能顛倒 C.如果密封不嚴(yán),則在腌制過程中會感染雜菌而導(dǎo)致腐敗變質(zhì) D.在高溫環(huán)境中腐乳制作的時間可大大縮短 解析:制作腐乳的最適溫度是15~18 ℃。 答案:D 2.[2019·甘肅省蘭州一中高三試題]家庭制作腐乳并無嚴(yán)格的滅菌環(huán)節(jié),但也能制作出品質(zhì)優(yōu)良的腐乳。下列敘述不正確的是(  ) A.粽葉上有大量毛霉菌繁殖體,使毛霉菌在短期內(nèi)成為優(yōu)勢菌 B.由于營養(yǎng)物質(zhì)的消耗和代謝產(chǎn)物的積累,毛霉菌之間的斗爭變得激烈 C.發(fā)酵過程中要經(jīng)常揭開覆蓋物散熱 D.裝瓶密封后能繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵 解析:在空氣中有大量的毛霉,成熟孢子可以在粽葉上萌發(fā)菌絲,在

46、高溫高濕條件下繁殖迅速,短時間內(nèi)會成為優(yōu)勢菌種,A正確;隨著營養(yǎng)物質(zhì)的消耗和代謝產(chǎn)物的積累,毛霉菌之間因為資源有限斗爭激烈,B正確;發(fā)酵過程中為了避免外界微生物的污染不能經(jīng)常揭開覆蓋物,C錯誤;裝瓶密封后能繼續(xù)發(fā)酵,后期發(fā)酵利用的是被殺死后的毛霉裂解釋放出來的各種分解酶的作用,D正確。 答案:C  泡菜的制作原理和過程分析 3.[經(jīng)典模擬]如圖是泡菜的制作及測定亞硝酸鹽含量的實驗流程示意圖,下列說法錯誤的是(  ) A.制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜或其他原料,原因是它們所含亞硝酸鹽的含量低 B.發(fā)酵不同時期亞硝酸鹽的含量會發(fā)生變化 C.發(fā)酵過程中應(yīng)及時測定亞硝酸鹽的含量,及時檢測以

47、把握取食泡菜的最佳時機 D.測定亞硝酸鹽含量的方法是紙層析法 解析:好泡菜的標(biāo)準(zhǔn)是咸淡適中、酸度適中、亞硝酸鹽含量低,所以制作泡菜時要利用亞硝酸鹽含量低的新鮮蔬菜或其他原料。發(fā)酵的不同時期亞硝酸鹽的含量會因微生物活動強弱而發(fā)生變化,所以應(yīng)及時檢測亞硝酸鹽的含量,而檢測亞硝酸鹽含量一般采取比色法。 答案:D 4.[2019·河南省焦作市月考]下列關(guān)于制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量的實驗操作的敘述,不正確的是(  ) A.泡菜制作需要配制鹽水,其中水與鹽的質(zhì)量比為4:1 B.發(fā)酵過程中,在泡菜壇蓋邊沿的水槽中一次性注滿水即可 C.制備樣品處理液時,加入氫氧化鋁乳液的目的是除去雜質(zhì),得到澄

48、清溶液 D.在泡菜的腌制過程中,要注意控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量 解析:制作泡菜,需要按照清水與鹽的質(zhì)量比為4:1的比例配制鹽水,A項正確;發(fā)酵過程中,要注意經(jīng)常向泡菜壇蓋邊沿的水槽中補水,以保證壇內(nèi)乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境,B項錯誤;測定亞硝酸鹽含量,制備樣品處理液時,加入氫氧化鋁乳液的目的是吸附色素等雜質(zhì),使泡菜液變澄清,C項正確;在泡菜的腌制過程中,要注意控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量,溫度過高,食鹽用量過低、腌制時間過短,容易造成細(xì)菌大量繁殖,亞硝酸鹽含量增加,D項正確。 答案:B 5.[2019·四川綿陽南山中學(xué)高三試題]你對泡蘿卜酸黃瓜和酸豆角一定不陌生吧?一碟酸甜

49、香脆的泡菜,能令人胃口大開。請根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題。 (1)制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜,原因是新鮮蔬菜中________________________。 (2)制作泡菜所利用的菌種是______________,與釀造果酒所需菌種相比較,該菌種在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的主要特點是________________。 (3)配制的鹽水需煮沸,其作用是__________和______________。 (4)測定亞硝酸鹽含量的原理是亞硝酸鹽與________________發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成__________色染料。將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液進(jìn)行目

50、測比較,可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。 (5)提取亞硝酸鹽的過程中使用的氫氧化鋁乳液的作用是____________。 解析:(1)制作泡菜應(yīng)選用新鮮的蔬菜,因為新鮮蔬菜中亞硝酸鹽含量低。(2)制作泡菜利用的是乳酸菌而釀果酒利用的是酵母菌,乳酸菌是原核生物,酵母菌是真核生物,所以最大區(qū)別是乳酸菌沒有以核膜為界限的細(xì)胞核。(3)鹽水需要煮沸是為了殺死鹽水中的微生物,并且去除鹽水中的氧氣,因為乳酸菌是厭氧呼吸生物。(4)測定亞硝酸鹽的原理是亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。然后將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液進(jìn)行目測比較,可以

51、大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。(5)提取亞硝酸鹽的過程中使用的氫氧化鋁乳液的作用是除去雜質(zhì)。 答案:(1)亞硝酸鹽的含量低 (2)乳酸菌 沒有以核膜為界限的細(xì)胞核(沒有成形的細(xì)胞核) (3)殺死鹽水中的微生物 去除鹽水中的氧氣 (4)對氨基苯磺酸 玫瑰紅 (5)除去雜質(zhì) 課堂總結(jié) 網(wǎng)絡(luò)建構(gòu) [網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)] [答題必備] 1.果酒制作需要的微生物是酵母菌,它是一種兼性厭氧型微生物,通過有氧呼吸可以大量增殖,通過無氧呼吸可以產(chǎn)生酒精。 2.果醋制作需要的微生物是醋酸菌,它是一種好氧菌,所以果醋制作需要一直通入氧氣。 3.果酒和果醋制作需要的溫度分別是18~25 ℃和30~35 ℃。 4.腐乳的制作需要多種微生物參與,但主要是毛霉的作用。通過脂肪酶、蛋白酶等酶的作用,將一些大分子物質(zhì)水解成小分子物質(zhì)。 5.腐乳的風(fēng)味主要取決于鹵湯和酒的作用。 6.泡菜制作需要的微生物是乳酸菌,在泡菜的發(fā)酵過程中,亞硝酸鹽的含量先增加后減少。 7.通過比色法可以檢測泡菜中亞硝酸鹽的含量,以掌握取食的時間。 16

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