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选修1 生物技术实践 第1课 传统发酵技术的应用,考点一 果酒和果醋的制作 【必备知识回顾】 1.制作原理： (1)发酵菌种。,醋酸菌,附着在葡萄,皮,真,原,异养需氧型,(2)发酵原理及反应式： 酒精发酵：,有氧呼吸,无氧呼吸,6CO2+6H2O,2C2H5OH+2CO2,醋酸发酵：,糖,乙醇,CH3COOH+H2O,2.发酵条件的控制：,1825,3035,20,需氧,无氧,氧气,3.实验流程：,酒精,冲洗,1825,酸性,灰绿,3035,4.发酵装置的设计：,(1)各部位的名称及作用。 为_：用来充入氧气(无菌空气)。 为排气口：在酒精发酵时排出的是酒精发酵产生的 _。在醋酸发酵时排出的是_ _。长而弯曲的胶管的作用是_ _。,充气口,CO2,剩余的空气和醋酸菌代,谢产生的CO2,防止空气中,微生物的进入,为出料口：便于取样检测，及时监测发酵进行的情况。,(2)该装置的使用方法。 使用该装置制作果酒时，应该_。 制作果醋时，应将充气口连接充气泵，适时输入 无菌空气。,封闭充气口,5.实验结果分析： (1)若酵母菌数量少，产生的酒精少：原因是发酵_ 期，酵母菌_不足。 (2)若酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能 产生酒精：原因是发酵_期_。,前,有氧呼吸,后,密封不严,【特别提醒】 果酒制作的五点提醒 (1)葡萄酒呈现深红色的原因：红葡萄皮的色素进入发酵液。 (2)冲洗葡萄时不能反复冲洗：防止洗去野生酵母菌，导致菌种流失，不能正常发酵。,(3)葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间：目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽瓶内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。 (4)果酒发酵时要适时排气：防止发酵装置爆裂。 (5)检测酒精的原理是：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。,【核心素养提升】 【典例示范】 (2016全国卷)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题：,(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的_中进行，其产物乙醇与_试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程在酵母菌细胞的_中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度_。,(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在_条件下才能完成。 (3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度_(填“低于”或“高于”)第二阶段。,(4)醋酸杆菌属于_核生物，其细胞结构中_ (填“含有”或“不含有”)线粒体。,【素养解读】本题主要考查的核心素养有生命观念、科学思维，具体表现在三个角度：,【解析】本题主要考查果酒与果醋制作的原理及过程。 (1)从题目的代谢图示看，过程和表示酒精发酵过 程，该过程是在细胞质基质中完成的。其产物乙醇能 使酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液变为灰绿色。过程 的产物是CO2 和H2O，是彻底呼吸的产物，这一过程 的反应场所是线粒体。与无氧呼吸相比，有氧呼吸供 能多，酵母菌细胞增殖速度快。,(2)醋酸杆菌是好氧菌，只有在有氧条件下，才能将乙醇氧化为乙酸。 (3)生产过程中，酒精发酵时一般将温度控制在18 25 ，而醋酸杆菌的适宜生长温度为3035 。 (4)醋酸杆菌无核膜包被的细胞核，属于原核生物，细胞内只有核糖体一种细胞器。,答案：(1)细胞质基质 重铬酸钾(酸性条件下) 线粒体 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有,【母题变式】 变式1 生产过程理解 苹果醋的生产首先进行的是图中的过程_。目的 是_ _。,酵母菌通过有氧呼吸大量增殖，消耗发酵液中的溶,解氧，为酵母菌无氧呼吸提供条件,变式2 生产过程改变 与本题第一阶段不同，若要将发酵液中的葡萄糖直接 发酵产生醋酸，除需要接种醋酸杆菌外，还应控制的 发酵条件是_。,通入无菌空气，并提高发酵温度,【高考角度全练】 角度一 果酒制作原理 1.(2018忻州模拟)蓝莓果实中富含花青素等营养成分，具有保护视力、防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强机体免疫等功能。下面是获取蓝莓花青素、蓝莓酒和蓝莓醋的流程。结合所学知识，回答下列问题：,(1)酿制蓝莓酒时，一般要先通气的目的是_ _。通常不需要对蓝莓进行严格的消 毒处理，是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中_ _。,(2)醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源_ (填“充足”或“缺少”)。酿制成功的蓝莓果酒如果 暴露在空气中会逐渐出现醋酸味，气温高的夏天更易 如此，其原因是_ _。,(3)若蓝莓果汁中已含有醋酸菌，在蓝莓果酒发酵旺盛 时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？_， 说明原因_ _。,(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_作进一步的鉴定。,【解析】(1)酿制蓝莓酒时先通气有利于酵母菌大量繁殖。通常不需对蓝莓进行严格的消毒处理，是因为绝大多数微生物无法适应缺氧、呈酸性这一环境，生长受抑制。在糖源不足的情况下，醋酸菌在有氧条件下可以将果酒发酵成果醋。,(2)醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为3035 ，所以酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会导致醋酸菌大量生长而逐渐出现醋酸味。 (3)如果果汁中已含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸，因为果酒发酵是在缺氧环境中进行的，而醋酸菌是好氧细菌，果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长。,(4)果醋是否酿制成功可以通过观察菌膜、尝、嗅，还可以检测发酵前后的pH。,答案：(1)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖 绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制 (2)缺少 醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为3035 (夏天温度较高)，导致醋酸菌大量生长产生醋酸 (3)不能 果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长 (4)发酵前后的pH,2.(2015江苏高考改编)如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_ _。,【解题指南】解答本题需要注意以下两点： (1)隐含信息：发酵瓶中的发酵液体积是一定的。 (2)关键信息：发酵液表面出现菌膜。,【解析】(1)本题主要考查果酒的制作原理、步骤和注意事项。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,角度二 发酵条件的控制 3.(2016天津高考)天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如图。,(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是 因为酶_。 (2)在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中， 发酵罐先通气，后密闭。通气能提高_的数量， 有利于密闭时获得更多的酒精产物。,(3)在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。工艺如下。,发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌密度变化，趋势如图。 据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒后，密度变化的特点是_。由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是_。,乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中_层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。 成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的_，淘汰了部分乳酸菌种类。,【解题指南】(1)图示信息：生产工艺流程中“先进行酒精发酵，后进行醋酸发酵”，曲线图中“前15天，A层醋酸杆菌密度变化明显；后15天，B层醋酸杆菌密度变化明显”。 (2)解题关键：分析三种微生物的代谢类型，酵母菌是兼性厌氧型，醋酸杆菌是需氧型，乳酸菌是厌氧型。,【解析】本题主要考查酶的催化条件、酵母菌、醋酸杆菌和乳酸菌的代谢类型。 (1)在糖化阶段添加酶制剂，需要控制反应温度，原因是酶在最适温度条件下催化能力最强。 (2)先通气可促进酵母菌的有氧呼吸，使酵母菌快速增殖。,(3)图中A与B层颠倒后，B层醋酸杆菌获得的氧气较为充足，营养物质充分，pH适宜，醋酸杆菌繁殖速度加快，数量增多，并且最后达到稳定。因此影响其密度变化的主要环境因素为氧气、营养物质、pH。 乳酸菌属于厌氧菌，颠倒前的B层和颠倒后的A层有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。,发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的竞争，淘汰了部分乳酸菌种类，使成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少。,答案：(1)在最适温度条件下催化能力最强 (2)酵母菌 (3)先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH 颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动，或下) 种间竞争(或竞争),【加固训练】 (2018临汾模拟)同学们参观某白酒厂酿酒过程，看到一堆一堆的高粱被撒上某菌种后加水使其湿润，并每过两小时用木掀翻转一次，两天后将其放入一密闭容器中保温十多天。最后进行蒸馏得到白酒。分析回答：,(1)酿酒过程所用菌种是_。 (2)早期翻转的目的是_，以保障菌体的_。 而密闭后菌体主要进行_以产生_。,(3)在实验室为了得到该菌种的纯种，所用培养基必须经过_以防止其他微生物污染。 (4)为筛选出某菌种，所用培养基有利于目的菌生长，而抑制其他菌的生长，这叫_培养基。若往培养基中增添青霉素则有利于_细菌的生长。,【解析】(1)酿酒利用的是酵母菌的无氧呼吸。 (2)酵母菌酿酒时先通气后密封，通气的目的是使酵母菌有氧呼吸大量繁殖，即早期翻转的目的是通氧，以保障菌体的有氧呼吸，而密闭后菌体主要进行无氧呼吸以产生酒精。,(3)配制培养基时利用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，以防止其他微生物污染。 (4)为筛选出某菌种，所用培养基有利于目的菌生长，而抑制其他菌的生长，这叫选择培养基。若往培养基中增添青霉素则有利于对青霉素有耐药性细菌的生长。,答案：(1)酵母菌 (2)通氧 有氧呼吸 无氧呼吸 酒精 (3)高压蒸汽灭菌 (4)选择 对青霉素有耐药性,考点二 腐乳的制作 【必备知识回顾】 1.发酵菌种： (1)主要菌种： 名称：_。 菌体特点： 白色丝状真菌。 代谢类型： _型。,毛霉,异养需氧,(2)其他菌种：青霉、_、曲霉等。 2.发酵原理：,酵母,脂肪酸,氨基酸,3.腐乳制作流程：,70%,1518,增加,12%,香辛料,酒精灯,4.防止杂菌污染的措施： (1)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗涮干净后要用沸水_。 (2)装瓶时，操作要_。 (3)加入卤汤后，要用_将瓶口密封。 (4)封瓶时，最好将瓶口通过_，防止瓶 口被污染。,消毒,迅速小心,胶条,酒精灯的火焰,5.【教材易漏知识】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。 提示：豆腐的含水量不同、发酵条件的不同、加入的辅料不同 。红方加入了红曲，糟方加入了酒糟，青方不加辅料。,【特别提醒】 影响腐乳品质的“五大”因素 (1)豆腐含水量的控制：豆腐含水量以70%为宜。 若含水量过高，豆腐块不易成形。 若含水量过低，则不利于毛霉的生长。,(2)盐的用量：制作时，应逐层加盐，近瓶口处盐铺厚一些，以防止杂菌从瓶口进入。 盐的浓度过高，会影响口味。 盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，腐乳易腐败变质。,(3)酒的用量：卤汤中酒的含量控制在12%左右为宜。酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。 酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，会使腐乳成熟时间延长。 酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，但杂菌繁殖快，豆腐易腐败变质。,(4)发酵的温度：前期发酵温度应保持在1518 ，利于毛霉生长。 (5)香辛料：具有防腐杀菌的作用，也会影响腐乳的风味和质量。,【核心素养提升】 【典例示范】 (2017全国卷)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：,(1)该实验的自变量是_、_。 (2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是_。,(3)如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好， 且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最 佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是 _ _。,(4)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化， 其中，蛋白质转变为_，脂 肪转变为_。,【素养解读】本题主要考查的核心素养是生命观念、科学思维和科学探究，具体表现在三个角度：,【解析】(1)由题中信息“甲、乙两菌种”“32 h内定期取样观测发酵效果”可知，该实验的自变量为菌种、发酵时间。 (2)发酵容器的上层空气较多，且有氧发酵比厌氧发酵分解有机物更彻底，发酵效果更好，可推测发酵容器上层的发酵菌为好氧菌。,(3)由于32 h内发酵效果随发酵时间呈直线上升关系，未出现转折点，无法确定最佳发酵时间，为确定最佳发酵时间，应在原来基础上延长发酵时间，若出现最佳发酵效果，则其对应的时间即为最佳发酵时间。 (4)发酵过程中，在相关酶的作用下蛋白质分解为氨基酸和肽，脂肪分解为脂肪酸和甘油。,答案：(1)菌种 发酵时间 (2)好氧菌 (3)延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间 (4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油,【母题变式】 变式1 实验变量分析 本实验若要研究两种菌种对豆豉发酵效果的影响，则 自变量为_，观测发酵效果时，从两桶内取样的时 间应_。,菌种,相同,变式2 发酵过程的控制 为了加快发酵速度，可行的方法有_ _。,通入无菌空气(不,断搅拌大豆),【高考角度全练】 角度一 腐乳制作原理 1.(2018福州模拟)回答下列关于腐乳制作的问题： (1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微 生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是 _，其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为 _和_；其合成蛋白酶的场所是_。,(2)发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制_ _生长。 (3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配制而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的_。,【解题指南】解答本题需要注意以下四点： (1)腐乳制作利用的微生物及其作用。 (2)毛霉的结构和生理特性。 (3)腐乳制作过程中营养物质的变化。 (4)腐乳制作中各种材料及其作用。,【解析】(1)豆腐发酵过程中起作用的微生物有多种，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉，毛霉产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，毛霉是真核生物，因此合成蛋白酶的场所是核糖体和内质网。,(2)发酵过程中加盐腌制，不仅可以调制风味，而且能够抑制其他微生物的生长繁殖。 (3)腐乳制作后期加入卤汤，卤汤不仅具有防腐杀菌作用，还可以使腐乳具有独特的风味。,答案：(1)毛霉 小分子的肽 氨基酸 核糖体和内质网 (2)微生物 (3)风味(其他合理答案也可),【延伸探究】 腐乳制作中，盐除上题(2)中提到的可以抑制杂菌外还有什么作用？ 提示：盐的作用还包括两点：析出豆腐中的水分，有利于豆腐块成形；形成腐乳的风味。,角度二 发酵条件的控制 2.根据腐乳的制作流程，回答腐乳发酵过程中的有关 问题。 (1)在腐乳的自然发酵过程中，毛霉起主要作用的原因 是_ _ _。,(2)有的腐乳“异臭奇香”，“臭”的原因是_ _。不同类型的腐乳在制作时的 关键区别是_。 (3)在制作腐乳过程中为了防止杂菌污染，常采取的措 施是_ _ _。,【解析】(1)豆腐发酵的菌种来自空气中各种微生物的孢子和芽孢等，但由于毛霉分布广泛，空气中毛霉孢子数量较多，毛霉孢子落到豆腐上能迅速长出菌丝，包括直立菌丝和匍匐菌丝，能很快形成种群优势，而其他微生物生长缓慢，等其他微生物开始生长时，发酵已基本结束。,(2)腐乳制作时，由于发酵条件和添加辅料不同，可呈现不同口味和颜色。 (3)腐乳制作时易被污染，常用的灭菌方法有煮沸、灼烧等。,答案：(1)毛霉分布广泛，在数量上占据一定优势；毛霉生长迅速，能在短时间内占据豆腐块，形成种群优势；人工控制的外部条件适合毛霉生长 (2)腐乳发酵时产生了具有浓烈臭气的硫化物 发酵条件的不同及装罐时加入的辅料不同 (3)将发酵瓶洗干净并煮沸；装瓶时动作要迅速；封瓶时用酒精灯灼烧瓶口,考点三 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 【必备知识回顾】 1.泡菜的制作： (1)发酵菌种：_。 菌种来源：附着在蔬菜上的_。 菌种类别：_和_。,乳酸菌,乳酸菌,乳酸链球菌,乳酸杆菌,(2)制作原理。 发酵实质：在_条件下，_将葡萄糖分解 成_。 反应式：C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)。,无氧,乳酸菌,乳酸,(3)制作流程：,无裂纹,新鲜,4:1,煮沸冷,却,有氧,(4)影响泡菜发酵条件的因素： 气体：_环境条件。可通过选择合适的泡菜坛、 装坛时压实蔬菜、泡菜液浸没菜体、泡制期间不开盖 等措施营造环境。,无氧,食盐：食盐的作用是使蔬菜组织中_析出，使成 品质地柔韧、咀嚼感强。盐浓度过高，乳酸发酵受抑 制，泡菜会_；盐浓度过低，杂菌繁殖，易引 起_。 温度：温度偏高，有害菌活动能力_，易导致蔬菜 _；温度偏低，发酵时间_ 。,水分,咸而不酸,变质,强,腐败变质,延长,2.测定亚硝酸盐的含量： (1)亚硝酸盐及其危害。 亚硝酸盐的特点：白色粉末，易溶于_，在食品加 工中用作_。,水,食品添加剂,亚硝酸盐的危害：含量低时一般不会危害人体健 康，含量高时会引起中毒，甚至死亡。在特定条件 下，会转变成致癌物_。 泡菜腌制过程的亚硝酸盐含量的变化：_ _。,亚硝胺,先增加，,后减少,(2)亚硝酸盐含量的测定。 检测方法：_法。 检测原理。 有关反应：亚硝酸盐+对氨基苯磺酸反应物； 反应物+N-1-萘基乙二胺盐酸盐_ 色染料。 判断方法：观察样品颜色变化，并与_比 较，然后估算亚硝酸盐含量。,比色,玫瑰红,标准显色液,3.结果分析： 如图表示泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量变化曲线，据图分析回答：,(1)图中乳酸菌含量的变化规律为_(填序号)。 (2)图中乳酸含量的变化规律为_(填序号)。 (3)图中亚硝酸盐含量的变化规律为_(填序号)。 (4)由图可知，泡菜的最佳取食时间为发酵_期。,中,【特别提醒】 泡菜制作的“两点”提醒 (1)发酵过程不是乳酸菌单独发酵的结果。 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。,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。 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。 泡菜的发酵时间长，亚硝酸盐含量低，但是发酵时间过长会产生其他有害物质。 泡菜发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。,【核心素养提升】 【典例示范】 (2013全国卷)回答下列有关泡菜制作的问题： (1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是_ _。 为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入 少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是_ _。,(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行 _的过程。该过程发生在乳酸菌细胞 的_中。 (3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、 _和_等。,(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液 逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌 的消长规律是_，原因是 _ _ _ _。,【素养解读】本题主要考查的核心素养是生命观念、科学思维具体表现在两个角度：,【解析】本题以泡菜的制作为命题线索，综合考查制作泡菜的操作过程中所需注意的问题。 (1)高温可杀灭杂菌，因此制作泡菜时所用盐水需煮沸。陈泡菜液中含有较多的乳酸菌，在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，可使乳酸菌的数量在较短的时间内迅速增多。,(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程实际上就是乳酸菌进行无氧呼吸的过程，而乳酸菌为原核生物，无细胞核，因而该过程发生在乳酸菌的细胞质中。 (3)泡菜制作过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐用量，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。,(4)乳酸菌无氧发酵产生大量的乳酸，导致泡菜液中pH降低，其他杂菌数量减少，乳酸菌数量增多。,答案：(1)杀灭杂菌 增加乳酸菌数量 (2)无氧呼吸 细胞质 (3)温度 腌制时间 食盐用量 (4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更为耐酸,【母题变式】 变式1 发酵原理的理解 泡菜发酵的无氧环境是怎样形成的？ 提示：密封的泡菜坛可防止外界氧气进入，发酵液中的好氧菌消耗发酵液中的溶解氧。,变式2 实验探究 要探究泡菜制作的最佳温度，应设置的自变量是 _，无关变量有_ _(答出两点即可)。,温度,腌制时间、食盐的用量、蔬菜的,种类和用量等,【高考角度全练】 角度一 泡菜的制作 1.(2018宜昌模拟)泡菜是一种历史悠久的大众喜爱 的发酵蔬菜制品，但近年科学研究发现，蔬菜在腌制 过程的某些阶段会产生较多的亚硝酸盐。乳酸菌是泡 菜生产中的主要菌种，不同乳酸菌的繁殖周期不同。,某兴趣小组希望获得生产周期短、亚硝酸盐含量低的泡菜。在一定的环境条件下，对此进行了相关研究。(假设不同乳酸菌在一个繁殖周期中产乳酸量相近。),(1)从实验目的分析，研究需要解决的问题主要有_、_。 选取6种泡菜老液，筛选优良的乳酸菌菌种。筛选示 意路线图如下： 筛选优良的乳酸菌菌种过程图(选取6种泡菜老液)： 泡菜老液梯度稀释初筛复筛斜面保藏增殖 培养繁殖周期等性能测定,(2)乳酸菌的培养条件除了适宜的温度、pH之外，还必须保证_条件。,(3)初筛、复筛宜选择_(填“固体”或“液体”)培养基，当复筛的培养基中出现_即可接种到斜面保藏。增殖培养宜选择_(填“固体”或“液体”)培养基。,测定亚硝酸盐含量：取6组相同的泡菜坛，每个坛中加入等量的洗净灭菌的新鲜蔬菜，再分别倒入等量的煮沸已冷却的20%盐水和等量的乳酸菌(分别从泡菜老液中筛选所得)。封坛前测定亚硝酸盐含量，封坛后置于同一环境中。,(4)在腌制过程中，坛中会出现溶液量增多现象，主 要原因是_。 (5)根据上述的实验结果，筛选合适的乳酸菌作为菌 种来制作泡菜。而最佳食用泡菜的时间，应该选择 _时间段。,【解析】(1)本实验的实验目的是获得生产周期短、亚硝酸盐含量低的泡菜，根据蔬菜在腌制过程的某些阶段会产生较多的亚硝酸盐且不同乳酸菌的繁殖周期不同，故研究时需要解决的问题主要有：确定常见乳酸菌的泡菜生产周期和常见乳酸菌腌制过程中亚硝酸盐含量的变化规律等。,(2)乳酸菌是厌氧微生物，所以培养条件除了适宜的温 度、pH之外，还必须保证无氧条件。 (3)初筛是指从大量的菌落中随机挑取并通过检测得到 一些较优菌株。复筛是指将初筛得到的较优菌株再进 行多次实验验证其效价和传代稳定性，并从中得到一 两个或少数几个最优的菌株。一般菌种的分离和鉴定,宜选用固体培养基；当复筛的培养基中得到单菌落时，表明已经把菌种纯化，这时就可以接种保藏；增殖培养宜选择液体培养基。 (4)腌制泡菜用的是煮沸已冷却的20%盐水，因外界溶液浓度高使蔬菜细胞渗透失水。 (5)因亚硝酸盐对人体有害，故最佳食用泡菜的时间，应是亚硝酸盐含量最低的时间。,答案：(1)确定常见乳酸菌的泡菜生产周期 常见乳酸菌腌制过程中亚硝酸盐含量的变化规律 (2)无氧 (3)固体 单菌落 液体 (4)外界溶液浓度高使蔬菜细胞渗透失水 (5)亚硝酸盐含量最低的,角度二 亚硝酸盐含量的测定 2.(2014海南高考改编)已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。回答相关问题：,(1)标准管的制备：用_和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。 (2)样品管的制备：用刻度移液管分别吸取一定量的_，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。,(3)比色：将每个_分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅_的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管中亚硝酸盐的含量。,(4)结果：请在图中画出泡菜制作过程中亚硝酸盐含量的变化曲线。,【解题指南】(1)题干关键词：泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。 (2)关键知识：亚硝酸盐含量的测定、泡菜的制作原理。,【解析】(1)在亚硝酸盐的含量测定中，标准管的制备是用不同浓度的亚硝酸钠标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。 (2)在亚硝酸盐的含量测定中，样品管的制备是用刻度移液管分别吸取一定量的不同泡制天数的泡菜滤液，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。,(3)在亚硝酸盐的含量测定中，比色是将每个样品管分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅相近的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管中亚硝酸盐的含量。 (4)在泡菜的制作过程中，亚硝酸盐的含量先增加后减少。,答案：(1)不同浓度的亚硝酸钠标准溶液 (2)不同泡制天数的泡菜滤液 (3)样品管 相同(相近) (4)如图：,【加固训练】 1.(2018太原模拟)如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图分析回答下列问题：,(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是_ _。 (2)制备泡菜的盐水中，清水与盐的质量比为_，盐水煮沸的目的是杀灭杂菌，冷却后再使用的目的是保证_等微生物的生命活动不受影响。,(3)泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，发霉主要与_有关。 (4)测定亚硝酸盐含量的方法是_。,【解析】(1)新鲜的蔬菜中亚硝酸盐含量低，宜作为泡菜制作的原料。 (2)泡菜制作时清水与盐的质量比为41，发酵菌种主要是乳酸菌，因此盐水煮沸冷却后再使用的目的是保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。 (3)泡菜发霉主要与霉菌有关。 (4)测定亚硝酸盐含量的方法是比色法。,答案：(1)亚硝酸盐含量低 (2)41 乳酸菌 (3)霉菌 (4)比色法,2.(2015广东高考改编)泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害，某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”，查阅资料得到如图。,(1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是_ _。乳酸菌发酵第一阶段的产物有 _。 (2)据题图，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食 用，因为后者_；pH呈下降趋势，原因是 _。,(3)据图分析，第5天后，乳酸菌数量下降的原因是 _ _。,【解题指南】(1)图示信息：pH随乳酸菌数量的增加而降低，随乳酸菌数量的减少下降速率减慢；亚硝酸盐的含量超过一定时间会降低。 (2)关键知识：乳酸发酵原理、实验设计与分析。,【解析】本题考查泡菜制作原理及实验设计方法。 (1)乳酸菌是严格厌氧微生物，制作泡菜时用水密封泡菜坛，其目的是保持无氧的环境。乳酸菌进行乳酸发酵，其第一阶段的物质变化与有氧呼吸的第一阶段相同，均为葡萄糖分解产生丙酮酸、H、少量ATP。,(2)亚硝酸盐对人体的危害比较大，泡菜制作后一段时间才能食用，从图中曲线可看出第8天后亚硝酸盐含量与之前相比含量降低。在此过程中乳酸菌进行了乳酸发酵，产生了乳酸导致泡菜坛内pH下降。 (3)由图可知，第5天后，发酵液pH较低，很可能是乳酸菌数量下降的原因。,答案：(1)隔绝空气，创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵 丙酮酸、H、ATP (2)亚硝酸盐含量较低 乳酸菌发酵产生的乳酸增多 (3)第5天后发酵液pH较低,
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