2019屆高考生物一輪復習 第十二單元 生物技術實踐 第39講 傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用學案.doc

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第39講　傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用 　果酒和果醋的制作 1．發(fā)酵菌種 項目 酒精發(fā)酵 醋酸發(fā)酵 菌種名稱 酵母菌 醋酸菌 菌種來源 主要來自附著在葡萄皮上的野生型酵母菌 來自變酸的酒的表面的菌膜 菌種類型 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 2.制作原理與條件 項目 果酒制作 果醋制作 菌種 酵母菌 醋酸菌 原理 無氧呼吸產(chǎn)生酒精 (1)O2、糖源充足：糖→醋酸；(2)有O2、無糖：乙醇→乙醛→醋酸 條件 溫度 酒精發(fā)酵 18～25__℃ 最適為 30～35__℃ 空氣 前期：需氧 后期：不需氧 需充足的氧氣 時間 10～12 d 7～8 d 3.發(fā)酵過程及注意事項 4．實驗結果分析 (1)若酵母菌數(shù)量少，產(chǎn)生的酒精少：原因是發(fā)酵前期，酵母菌有氧呼吸不足。 (2)若酵母菌數(shù)量充足，但是產(chǎn)生的酒精較少或不能產(chǎn)生酒精：原因是發(fā)酵后期密封不嚴。 (3)若醋酸產(chǎn)生少：很可能是供氧不足所致。 (4)葡萄酒呈現(xiàn)紅色的原因是葡萄皮上的色素進入發(fā)酵液。 如圖為果酒和果醋制作的實驗裝置圖。請據(jù)圖思考下列問題： (1)甲、乙、丙的作用分別是什么？ (2)圖中發(fā)酵瓶中葡萄汁的量是否恰當？為什么？ (3)醋酸菌進行醋酸發(fā)酵時，無論是利用糖源還是酒精，甲都需要打開，請說明原因。 (4)果酒擱置時間過久為什么會有酸味？ 答案：(1)通入空氣(氧氣)、排氣、取樣(對發(fā)酵的情況進行及時的監(jiān)測)。 (2)不恰當。因為葡萄汁的量不能超過發(fā)酵瓶體積的2/3，而且不能將排氣口淹沒。 (3)醋酸菌是需氧菌，在生活過程中始終需要氧氣，如果氧氣中斷則會引起醋酸菌的死亡。 (4)醋酸菌在缺乏糖源時，可以將酒精轉化為乙醛，再將乙醛轉化為醋酸。　 1．(2016高考全國卷Ⅱ)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，在酵母菌細胞的________________中進行，其產(chǎn)物乙醇與________試劑反應呈現(xiàn)灰綠色，這一反應可用于乙醇的檢驗；過程③在酵母菌細胞的________中進行，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________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，其細胞結構中________(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，其場所均為細胞質基質；橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇(酒精)發(fā)生化學反應，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和線粒體內(nèi)膜，即在酵母菌細胞的線粒體中進行，與無氧呼吸相比，在有氧呼吸條件下，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才能進行旺盛的生命活動，因此將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉變?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溫度。(4)醋酸桿菌屬于原核生物，其細胞結構中不含有線粒體等復雜的細胞器。 答案：(1)細胞質基質　重鉻酸鉀　線粒體　快 (2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有 2．(2018沈陽東北育才學校模擬)如圖表示葡萄酒釀制的簡單過程，據(jù)圖回答下列問題： (1)從上圖可知，甲圖是為了使酵母菌進行__________________________________， 以增加酵母菌的數(shù)量，乙圖是為了使酵母菌____________獲得葡萄酒。最后，可以用____________試劑檢驗是否有酒精生成。整個釀制過程一般將溫度控制在18～25 ℃，原因是________________________________________________________________________。 (2)甲圖中葡萄汁和白糖的混合液為酵母菌提供的營養(yǎng)成分有__________________。 為防止發(fā)酵液被污染，對使用的器具要____________并晾干，然后用____________消毒。 (3)從野生酵母菌群中分離純化酵母菌時，最常用的接種方法有____________和____________兩種。接種后，培養(yǎng)基上會出現(xiàn)一些分別由一個酵母菌繁殖而成的菌落，在生態(tài)學上，這些菌落被稱為____________。 解析：(1)甲圖中保留一定的空間，便于酵母菌進行有氧呼吸，并且在有氧條件下酵母菌大量增殖；而在無氧條件下進行發(fā)酵。產(chǎn)生的酒精可用重鉻酸鉀檢驗。(2)甲圖中葡萄汁屬于天然成分，和白糖的混合液可以為酵母菌提供各種成分如碳源、氮源、水、無機鹽和生長因子；為防止發(fā)酵液被污染，對器具要清洗干凈并晾干，然后用70%酒精消毒。(3)微生物常用接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。 答案：(1)有氧呼吸　發(fā)酵　重鉻酸鉀　這一溫度最適合酵母菌生長和繁殖 (2)碳源、氮源、水、無機鹽和生長因子　清洗干凈　70%酒精 (3)平板劃線法　稀釋涂布平板法　單菌落 (1)果酒和果醋發(fā)酵裝置的設計思路 ①因酵母菌的繁殖需要空氣，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整個過程中都需要氧氣。因酵母菌產(chǎn)生酒精是在無氧條件下，應控制進入氧氣，故應在充氣口設置開關。 ②由于在發(fā)酵過程中都產(chǎn)生CO2，因此又需要設排氣口；為防止空氣中微生物的污染，排氣口應連接一個長而彎曲的膠管。 ③因要對發(fā)酵的情況及時進行監(jiān)測，應設置出料口以便于取料。 (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數(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。　 　腐乳的制作 1．發(fā)酵菌種 (1)主要菌種 ①名稱：毛霉。 ②菌體特點：白色絲狀真菌。 ③代謝類型：異養(yǎng)需氧型。 (2)其他菌種：根霉、酵母、曲霉等。 2．發(fā)酵原理 3．腐乳制作流程及注意事項 4．防止雜菌污染的措施 (1)用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗涮干凈后要用沸水消毒。 (2)裝瓶時，操作要迅速小心。 (3)加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。 (4)封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。 (選修1 P8“旁欄小資料”改編) 影響腐乳種類的因素有哪些？舉例說出加入的輔料與腐乳種類的關系。 答案：豆腐的含水量不同、發(fā)酵條件的不同、加入的輔料不同。紅方加入了紅曲，糟方加入了酒糟，青方不加輔料?！? 1．(2018山東濟寧模擬)紅方是腐乳的一種。請回答與其制作有關的問題： (1)補充制作紅方的實驗流程：①________________→②加鹽腌制→③________________→④密封腌制。 (2)在實驗流程①中，首先將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，籠屜中的溫度應控制在________℃，并保持一定的________。5天后豆腐塊表面布滿毛霉菌絲，這些毛霉來自空氣中的________。 (3)在實驗流程②操作中，向長滿毛霉的豆腐塊加鹽，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬。同時，鹽還能____________________，避免豆腐塊腐敗變質。 (4)在實驗流程③用到的輔料中，鹵湯是由________及各種________配制而成的。 解析：(1)制作紅方的實驗流程：①豆腐上長出毛霉→②加鹽腌制→③加鹵湯裝瓶→④密封腌制。(2)在實驗流程①豆腐上長出毛霉中，首先將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，籠屜中的溫度應控制在15～18 ℃，并保持一定的濕度。5天后豆腐塊表面布滿毛霉菌絲，這些毛霉來自空氣中的毛霉孢子。(3)在實驗流程②加鹽腌制操作中，向長滿毛霉的豆腐塊加鹽，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬。同時，鹽還能抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質。(4)在實驗流程③加鹵湯裝瓶用到的輔料中，鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的。 答案：(1)豆腐上長出毛霉　加鹵湯裝瓶 (2)15～18　濕度　毛霉孢子 (3)抑制微生物的生長 (4)酒　香辛料 2．(2018河北石家莊一中模擬)腐乳是我國古代勞動人民創(chuàng)造的一種經(jīng)過微生物發(fā)酵制成的大豆食品。腐乳味道鮮美，易于消化吸收，所以一直受到人們的喜愛。請結合腐乳制作的原理及流程示意圖，回答下列問題： (1)圖中a、b分別表示的是________________，它們的來源是________________，作用是________________________________________________________________________。 (2)過程一中，為保證產(chǎn)品的質量，應采取的措施是____________________________________________________________________________________________。 (3)過程二具體的操作應該是_______________________________。 這樣既能使豆腐不過早酥爛，又能避免豆腐塊腐敗變質。 (4)過程三中鹵湯配制所需要的材料有________________________________________。 (5)過程四應如何操作才能取得最佳效果？__________________。 解析：(1)腐乳制作過程主要利用的微生物是毛霉，在毛霉等多種微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下，蛋白質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)在接種過程中為保證產(chǎn)品的質量，應在嚴格無菌的條件下，將優(yōu)良毛霉菌種接種在豆腐上。(3)在加鹽腌制的過程中要將豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中，并逐層加鹽，隨著層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些，以防雜菌從瓶口進入。(4)鹵湯主要由酒和各種香辛料配制而成。加酒可以抑制微生物的生長，同時能使腐乳具有獨特的香味，香辛料可以調(diào)制腐乳的風味，也具有防腐和殺菌的作用。(5)密封時，為防止雜菌污染，應將瓶口通過酒精燈的火焰，再用膠條密封瓶口。 答案：(1)蛋白酶、脂肪酶　毛霉等微生物　將蛋白質水解為小分子的肽和氨基酸，將脂肪水解為甘油和脂肪酸 (2)在嚴格無菌的條件下，將優(yōu)良毛霉菌種接種在豆腐上 (3)將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中，并逐層加鹽，隨著層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些 (4)12%左右的酒和各種香辛料(如胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等) (5)密封時，將瓶口通過酒精燈的火焰，再用膠條密封瓶口 影響腐乳品質的條件 項目 說明 水的控制 含水量約70%，用含水量過高的豆腐制腐乳，不易成形 鹽的控制 鹽濃度過高會影響腐乳的口味；鹽濃度過低，腐乳易腐敗變質 酒的控制 酒的含量一般控制在12%左右，酒精含量過高，使腐乳成熟期延長。酒精含量過低，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗 溫度控制 溫度為15～18℃，適合毛霉生長 發(fā)酵時間 控制在6個月左右 香辛料 具有調(diào)味和殺菌的作用，也會影響腐乳的風味或質量 　  　制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量 1．泡菜的制作 (1)菌種來源：附著在蔬菜上的乳酸菌。 (2)制作原理：在無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。反應式：C6H12O6―→2C3H6O3。 (3)制作流程及注意事項 (4)影響泡菜發(fā)酵條件的因素 ①氣體：無氧環(huán)境條件?？赏ㄟ^選擇合適的泡菜壇、裝壇時壓實蔬菜、泡菜液浸沒菜體、泡制期間不開蓋等措施營造環(huán)境。 ②食鹽：食鹽的作用是使蔬菜組織中水分析出，使成品質地柔韌、咀嚼感強。鹽濃度過高，乳酸發(fā)酵受抑制，泡菜會咸而不酸；鹽濃度過低，雜菌繁殖，易引起變質。 ③溫度：溫度偏高，有害菌活動能力強，易導致蔬菜腐敗變質；溫度偏低，發(fā)酵時間延長。 2．測定亞硝酸鹽的含量 (1)亞硝酸鹽與人體健康的關系：當攝入總量較多時，可引起中毒或死亡；在特定條件下可轉化為致癌物亞硝胺。 (2)檢測方法：比色法。 (3)檢測原理 ①有關反應：NO＋對氨基苯磺酸→反應物； 反應物＋N1萘基乙二胺鹽酸鹽→玫瑰紅色。 ②判斷方法：觀察樣品顏色變化，并與標準顯色液比較，然后計算亞硝酸鹽含量。亞硝酸鹽溶液的濃度高，顏色深些；溶液濃度低，顏色淺些。 (4)檢測步驟：配制溶液→制備標準顯色液→制備樣品處理液→比色。 下表中甲～丁為腐乳、泡菜、果醋、果酒等發(fā)酵食品的制作裝置圖，請據(jù)圖分析： 食品 ① ② ③ ④ 主要微 生物 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 制作裝 置或操 作步驟 (1)圖中①②⑦⑧代表的內(nèi)容是什么？ (2)甲～丁裝置或者步驟是否存在缺陷？試具體分析指出。 答案：(1)①—果酒、②—果醋、⑦—毛霉、⑧—乳酸菌。 (2)甲裝置中排氣管不應插入到發(fā)酵液內(nèi)；丙裝置接種應在“加鹽”之前，不應在“加鹽”后接種。　 1．(高考全國卷Ⅰ)回答下列有關泡菜制作的問題： (1)制作泡菜時，所用鹽水煮沸，其目的是____________________。為了縮短制作時間，有人還會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液，加入陳泡菜液的目的是____________________。 (2)泡菜制作過程中，乳酸發(fā)酵過程即為乳酸菌進行________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)從開始制作到泡菜質量最佳這段時間內(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：(1)制作泡菜時需要先形成無菌環(huán)境，所用鹽水需煮沸，以殺滅鹽水中的雜菌。想要縮短制作時間，應該縮短菌株的生長時間，陳泡菜液中含有一定量的乳酸菌，這樣菌體數(shù)量擴增速度會加快。(2)乳酸菌為厭氧菌，進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，該過程只能在細胞質基質中進行。(3)溫度過高、腌制時間過短、食鹽用量不足等，容易造成雜菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加。(4)從開始制作到泡菜品質最佳這段時間內(nèi)，氧氣濃度逐漸降低，泡菜液逐漸變酸，不適宜雜菌生長，而適宜乳酸菌生長，因此乳酸菌數(shù)量增加，其他雜菌數(shù)量減少。 答案：(1)殺滅雜菌　增加乳酸菌的數(shù)量 (2)無氧呼吸　細胞質基質 (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　乳酸菌比雜菌更耐酸 2．(高考海南卷)已知泡菜中亞硝酸鹽含量與泡制時間有關。為了測定不同泡制天數(shù)泡菜中亞硝酸鹽的含量，某同學設計了一個實驗，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準溶液、亞硝酸鹽的顯色劑、不同泡制天數(shù)的泡菜濾液等。據(jù)此回答下列相關問題： (1)請完善下列實驗步驟。 ①標準管的制備：用_______________________________________和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標準管。 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行顯色，得到樣品管。 ③將每個________分別與系列標準管進行比較，找出與樣品管顏色深淺________的標準管，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，用不同濃度的亞硝酸鈉標準溶液和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標準管；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行顯色，得到樣品管；將每個樣品管分別與系列標準管進行比較，找出與樣品管顏色深淺相近的標準管，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)制作泡菜時使用的微生物是乳酸菌。 答案：(1)①不同濃度的亞硝酸鈉標準溶液?、诓煌葜铺鞌?shù)的泡菜濾液?、蹣悠饭堋∠嗤?相近) (2)亞硝酸鹽含量的變化　(3)乳酸菌 泡菜制作過程中乳酸菌、乳酸 和亞硝酸鹽的變化情況分析 乳酸菌 乳酸 亞硝酸鹽 發(fā)酵 初期 少(有氧氣，乳酸菌活動受到抑制) 少 增加(硝酸鹽還原菌作用) 發(fā)酵 中期 最多(乳酸抑制其他菌活動) 積累增多， pH下降 下降(硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解) 發(fā)酵 后期 減少(乳酸積累，pH下降，抑制其活動) 繼續(xù)增多， pH繼續(xù)下降 下降至相對穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制) 曲線 　 [清一清] 易錯點1　混淆果酒制作中，對葡萄“先沖洗再去枝梗”與“不可反復沖洗”的目的 [點撥]　(1)制作果酒使用的葡萄應先沖洗，再除去枝梗，不能反過來，以免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會。 (2)對于果酒的自然發(fā)酵，沖洗不要反復進行，以免使酵母菌數(shù)量減少，發(fā)酵周期加長，產(chǎn)生的果酒中酒精含量下降。 易錯點2　誤認為泡菜發(fā)酵時間越長越好 [點撥]　泡菜發(fā)酵時間并非越長越好。 (1)泡菜的發(fā)酵時間長，亞硝酸鹽含量低，但是發(fā)酵時間過長會產(chǎn)生其他有害物質。 (2)泡菜發(fā)酵時間過長，乳酸含量過高，口味不佳。 易錯點3　誤認為醋酸菌可在缺乏O2時將酒精轉化為醋酸 [點撥]　醋酸菌是嚴格的好氧型微生物，它對O2的含量特別敏感，當進行深層發(fā)酵時，即使短時間中斷通入O2，也會引起醋酸菌死亡，其將乙醇變?yōu)橐胰┻M而變醋酸的條件是“糖源不足”而不是“O2不足”。 易錯點4　不明確泡菜制作中鹽水(清水∶鹽＝4∶1)煮沸的兩層面意義 [點撥]　清水和鹽的質量比為4∶1，鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大作用，一是除去水中氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細菌。 [判一判] (1)醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產(chǎn)生醋酸(　　) (2)酵母菌是嗜溫菌，所以果酒發(fā)酵所需的最適溫度高于果醋發(fā)酵溫度(　　) (3)在果酒發(fā)酵后期擰開瓶蓋的間隔時間可延長(　　) (4)在家庭中用鮮葡萄制作果酒時，需給發(fā)酵裝置適時排氣(　　) (5)在制作果酒、果醋時，適當加大接種量可以提高發(fā)酵速率、抑制雜菌生長繁殖(　　) (6)利用葡萄發(fā)酵產(chǎn)生果酒的后期，加入醋酸菌即可產(chǎn)生醋酸(　　) (7)制作腐乳的菌種只有毛霉(　　) (8)腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶(　　) (9)將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時，底層和近瓶口處需加大用鹽量(　　) (10)制作泡菜時，鹽水煮沸后可以立即使用(　　) (11)泡菜壇的選擇、發(fā)酵過程中壇沿要注滿水都有利于泡菜的無氧發(fā)酵(　　) (12)泡菜的制作前期需要通入氧氣，后期應嚴格保持無氧條件(　　) 答案：(1)　(2)　(3)√　(4)√　(5)√　(6)　(7)　(8)√　(9)　(10)　(11)√　(12) (2017高考全國卷Ⅱ)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行發(fā)酵，并在32 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果。回答下列問題： (1)該實驗的自變量是____________、______________。 (2)如果發(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，蛋白質轉變?yōu)開___________________，脂肪轉變?yōu)開_________________________。 解析：(1)實驗使用甲、乙兩種菌種，并在32 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果，所以該實驗的自變量是菌種和發(fā)酵時間。(2)如果發(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)酵菌是好氧型微生物。(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取樣觀測時間，觀測發(fā)酵結果，最好的發(fā)酵效果所對應的時間即為最佳發(fā)酵時間。(4)從大豆到豆豉，在相關微生物的作用下，大豆中的蛋白質轉變?yōu)殡暮桶被幔巨D變?yōu)楦视秃椭舅帷? 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)酵效果所對應的時間即為最佳發(fā)酵時間　(4)氨基酸和肽　脂肪酸和甘油 (2016高考天津卷)天津獨流老醋歷史悠久、獨具風味，其生產(chǎn)工藝流程如下圖。 (1)在糖化階段添加酶制劑需要控制反應溫度，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________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味獨特的重要成因。發(fā)酵過程中，發(fā)酵缸中________________________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)酶在最適溫度、最適pH等條件下催化能力最強，所以添加酶制劑需要控制溫度。(2)酵母菌在有氧條件下能大量繁殖，增加酵母菌數(shù)量，有利于密閉階段在無氧條件下獲得更多酒精產(chǎn)物，因而發(fā)酵初期應先通氣。(3)①由圖示可知與顛倒前相比，第15天A、B層顛倒后，B層醋酸桿菌先快速增長后趨于穩(wěn)定，顛倒后B層不斷翻動，與顛倒前相比，能接觸更多氧氣，醋酸桿菌大量繁殖，說明影響醋酸桿菌密度變化的環(huán)境因素有氧氣，后來隨著營養(yǎng)物質的消耗及pH的降低，醋酸桿菌數(shù)量趨于穩(wěn)定，說明影響醋酸桿菌密度變化的主要環(huán)境因素有營養(yǎng)物質、pH等。②顛倒前的B層和顛倒后的A層(即下層)缺氧，有利于乳酸菌繁殖，積累乳酸。③發(fā)酵后期營養(yǎng)物質的消耗使不同種類的乳酸菌種間競爭加劇，淘汰了部分種類的乳酸菌。 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、pH　②顛倒前的B層和顛倒后的A(或不翻動，或下)　③種間競爭(或競爭) (2015高考廣東卷)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。某興趣小組準備參加“科技創(chuàng)新大賽”，查閱資料得到如圖。 (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____________________。 (2)據(jù)圖，與第3天相比，第8天后的泡菜更適于食用，因為后者____________________；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。請你設計一個實驗結果記錄表，并推測實驗結論。 解析：(1)制作泡菜時，泡菜壇要選擇密封性好的容器，一般用水密封，以創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌發(fā)酵，防止蔬菜腐爛。乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物有丙酮酸、[H]和少量ATP。(2)第3天時，泡菜中亞硝酸鹽含量達到最高，在第8天后的泡菜中，亞硝酸鹽含量降到最低，故第8天后的泡菜更適于食用。乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸會導致pH下降。(3)設計的記錄表中要包含乳酸菌類型、食鹽濃度和發(fā)酵時間等自變量，因變量為亞硝酸鹽的含量。通過相互對照確定用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低，并確定最適發(fā)酵條件。 答案：(1)創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌發(fā)酵　丙酮酸、[H](少量ATP)　(2)亞硝酸鹽含量低　乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生了乳酸　(3)兩種乳酸菌在泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量變化表 推測實驗結論：與普通乳酸菌相比，“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜時，相同條件下產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量低。 [課時作業(yè)] 1．(2018石家莊一模)如圖是以鮮蘋果汁為原料，利用發(fā)酵瓶制作果酒和果醋的過程簡圖，分析并回答以下問題： (1)在果汁加工過程中可添加__________________酶提高出汁率和澄清度。 (2)在鮮蘋果汁裝入發(fā)酵瓶時，要留有大約________的空間。經(jīng)過10～12天后，在酸性條件下用重鉻酸鉀檢測樣液，如果顏色由________色變?yōu)開_______色，說明產(chǎn)生了酒精。 (3)過程乙中使用的微生物是________，可以從食醋中分離純化獲得。純化菌種時需要對培養(yǎng)基進行滅菌，其方法是______________；培養(yǎng)溫度控制在________℃ 范圍內(nèi)。 (4)在________的條件下，如果缺少糖源，乙中的微生物將甲過程的產(chǎn)物變?yōu)橐胰?，再將其變?yōu)榇姿帷? 答案：(1)纖維素酶和果膠　(2)1/3　橙　灰綠 (3)醋酸菌　高壓蒸汽滅菌法　30～35 (4)氧氣充足(有氧) 2．(2018福州模擬)回答下列關于腐乳制作的問題： (1)腐乳是豆腐經(jīng)微生物發(fā)酵后制成的食品。多種微生物參與了該發(fā)酵過程，其中起主要作用的微生物是________，其產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質水解為________和________；其合成蛋白酶的場所是____________。 (2)發(fā)酵完成后需加鹽腌制，加鹽還可以抑制________的生長。 (3)腐乳制作的后期可加入由酒和多種香辛料配制而成的鹵湯。鹵湯除具有一定的防腐作用外，還能使腐乳具有獨特的________。 答案：(1)毛霉　小分子的肽　氨基酸　核糖體和內(nèi)質網(wǎng) (2)微生物　(3)風味(其他合理答案也可) 3．(2018鄭州模擬)腐乳是我國獨特的傳統(tǒng)發(fā)酵食品，是用豆腐發(fā)酵制成，民間老法生產(chǎn)腐乳均為自然發(fā)酵，現(xiàn)代腐乳生產(chǎn)多采用優(yōu)良的毛霉菌種進行發(fā)酵。 現(xiàn)代化生產(chǎn)流程如下： 據(jù)此回答下列問題： (1)毛霉的生長需要豆腐提供水、無機鹽、________和________等四大類基本營養(yǎng)物質。此外，還需要一定的溫度、濕度等環(huán)境條件。 (2)民間制作腐乳時________(填“需要”或“不需要”)滅菌，發(fā)酵好的豆腐上布滿了菌落，這些菌落________(填“屬于”或“不屬于”)同一物種。 (3)流程中擴大培養(yǎng)時使用的培養(yǎng)基與毛霉菌種分離時使用的培養(yǎng)基最大的區(qū)別是后者培養(yǎng)基中加入了______________________________________________。 (4)當豆腐上長出毛霉后，對豆腐要進行________。腐乳制作的后期要加入酒精和多種香辛料配制的鹵湯，酒精的濃度要控制在12%，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)碳源　氮源　(2)不需要　不屬于　(3)瓊脂(凝固劑)　(4)加鹽腌制　酒精濃度過高，則腐乳的成熟時間將會延長；酒精濃度過低，不足以抑制微生物的生長，可能導致豆腐腐敗 4．(2018廣西柳州質檢)下面是果酒和果醋制作的實驗流程和發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回答下列問題： (1)完成圖1中的實驗流程________。 (2)圖2裝置中的充氣口在________過程中要關閉，否則可能發(fā)生使發(fā)酵液變酸的反應________________________________(寫出該反應式)，而排氣口在該過程中應開放，排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，目的是_________________________。 (3)葡萄酒呈現(xiàn)紅色的原因是____________________________________ ____________________，重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精反應呈________色。 (4)果酒和果醋的制作分別利用了酵母菌和________兩種微生物的發(fā)酵原理，后者在結構上的主要特點是____________________。 解析：在酒精發(fā)酵階段，充氣口應關閉，否則醋酸菌會將乙醇氧化為醋酸，從而使發(fā)酵液變酸。酵母菌為真菌，屬于真核生物，醋酸菌為細菌，屬于原核生物，兩者在結構上的主要區(qū)別是有無以核膜為界限的細胞核。 答案：(1)醋酸發(fā)酵 (2)酒精發(fā)酵　C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O　避免空氣中其他微生物進入發(fā)酵裝置(防止空氣中的微生物污染) (3)紅色葡萄皮中的色素溶解在發(fā)酵液中　灰綠 (4)醋酸菌　無以核膜為界限的細胞核 5．(2018山東臨沂一模)泡菜的制作容易受環(huán)境條件的影響，溫度過高、食鹽用量過低、腌制時間過短，均會造成細菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加。某研究小組以“測定泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量的變化”為課題開展了如下研究。請分析回答： ①取3只泡菜壇，分別編號A、B、C。 ②向3只泡菜壇內(nèi)分別加入調(diào)味料和0.6 kg洗凈的新鮮大白菜。 ③向三只泡菜壇內(nèi)分別加入2 L濃度依次為10%、20%、30%的食鹽水。 ④密封后置于相同的環(huán)境中發(fā)酵。 ⑤測定亞硝酸鹽的含量。在封壇前進行第一次測定，以后定期測定，并將測定的數(shù)據(jù)繪制成曲線圖如下。 (1)制作泡菜的主要菌種是________，其代謝類型是________。 (2)該實驗的自變量是________。實驗中食鹽水需煮沸并冷卻后才可使用，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)圖中曲線1是________壇測定的結果，原因是________________。泡菜的口味是________。 (4)為了使實驗結果更準確，測定亞硝酸鹽含量時應________________________。制作泡菜效果最好的食鹽水濃度為________。 解析：(1)泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代謝類型是異養(yǎng)厭氧型，在無氧條件下乳酸菌能夠將蔬菜中的葡萄糖氧化為乳酸。(2)根據(jù)實驗的過程可知，該實驗的自變量是食鹽水的濃度。實驗過程中，食鹽水煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了避免高溫殺死乳酸菌等發(fā)酵菌種。(3)A組食鹽水濃度過低導致亞硝酸鹽含量過高，對應曲線1。泡菜的口味是酸而不咸。(4)為了使實驗結果更準確，測定亞硝酸鹽含量時應多次測定后取平均值。制作泡菜效果最好的食鹽水濃度為20%。 答案：(1)乳酸菌　異養(yǎng)厭氧型 (2)食鹽水的濃度　煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了避免高溫殺死乳酸菌等發(fā)酵菌種 (3)A　食鹽水濃度過低導致亞硝酸鹽含量過高　酸而不咸 (4)多次測定后取平均值　20%