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选修一生物技术实践,选考内容,第一讲传统发酵技术的应用,1发酵菌种(1)图中A可表示_发酵菌种的细胞模式图，该菌种主要来自_上的野生型_。(2)图中B可表示_发酵菌种的细胞模式图，该菌种可从_的表面的菌膜获取。,考点一果酒和果醋的制作,酒精,附着在葡萄皮,酵母菌,醋酸,变酸的酒,2果酒和果醋的制作,有氧,充足,缺少,1825,20,3035,需氧,不需氧,氧气,冲洗,醋酸,果酒,果醋,红葡萄皮的色素进入发酵液,人工培养,判断下列说法的正误。(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。()(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度。()(3)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长。(),(4)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气。()(5)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抵制杂菌生长繁殖。()(6)利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生醋酸。()(7)在葡萄酒制作中，采摘的葡萄应反复冲洗，且要先除枝梗再冲洗(),1如图为果酒和果醋制作的实验装置图。请据图思考下列问题：甲、乙、丙的作用分别是什么？提示通入空气(氧气)、排气、取样(对发酵的情况进行及时的监测。)2图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？提示不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没。,3醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明原因。提示醋酸菌是需氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。4果酒搁置时间过久为什么会有酸味？提示醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。,1果酒和果醋制作步骤的比较,2.制作果酒和果醋的发酵装置分析(1)各部位的作用充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。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，可有效阻止空气中微生物的进入，避免来自空气的污染。出料口：用来取样。,(2)该装置的使用方法：使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口，制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。3果酒和果醋制作的注意事项(1)材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，再除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的，且不要太干净，以防洗去野生型酵母菌。(2)防止发酵液被污染榨汁机要清洗干净并晾干。发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。装入葡萄汁后要封闭充气口。,(3)控制好发酵的条件葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3空间，目的是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。严格控制温度：1825利于酵母菌的繁殖和酒精发酵；3035利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充气。,高考警示(1)发酵都是利用微生物的呼吸作用，不只是细菌的呼吸作用，所以酵母菌、毛霉等也都是发酵常用菌种。(2)对于发酵中的数字的记忆：发酵温度(果酒1825，果醋3035)；装瓶体积不超过2/3；消毒用体积分数为70%的酒精；冲洗次数12次。(3)充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需不断通过充气口充气。(4)酒精发酵为无氧发酵，并不是严格密封。前期通气，利于酵母菌的繁殖；在酵母菌发酵的过程中需封闭充气口，定期打开排气口，排出发酵时产生的CO2。,(1)完成图1中的实验流程_。(2)图2装置中的充气口在_过程中要关闭，否则可能发生使发酵液变酸的反应_(写出该反应式)，而排气口在该过程中应开放，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，目的是_。(3)葡萄酒呈现红色的原因是_，重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应呈_色。,醋酸发酵,酒精发酵,C2H5OHO2CH3COOHH2O,避免空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染),红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中,灰绿,(4)果酒和果醋的制作分别利用了酵母菌和_两种微生物的发酵原理，后者在结构上的主要特点是_。解析在酒精发酵阶段，充气口应关闭，否则酵母菌会进行有氧呼吸、不能产生酒精。酵母菌为真菌，属于真核生物，醋酸菌为细菌，属于原核生物，两者在结构上的主要区别是有无以核摸为界限的细胞核。,醋酸菌,无以核膜为界限的细胞核,1图1是果酒和果醋制作的实验流程，图2是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)完成图1中的实验流程：_。(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。,变式训练,醋酸发酵,洗去浮尘,反复冲洗,(3)图2装置中的充气口在_时关闭，在_时连接充气泵，并连续不断地向内_。(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_。,果酒发酵,果醋发酵,泵入空气(氧气),酵母菌无氧呼吸,CO2,(含氧量少的)空气和CO2,(5)写出与(4)题有关的化学反应式：_。(6)若果汁中含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明原因_。(7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制在_。醋酸发酵时温度一般应控制在_。(8)果酒制作完成后，可以用_来检测酒精的生成，酒精与之反应呈现_色。,不能。因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，,且醋酸菌的发酵条件是氧气充足,1825,3035,酸性重铬酸钾,灰绿,(4)在果酒制作过程中排气口排出的是CO2，而在果醋制作过程中因醋酸菌是好氧细菌，需要连续充气，因此排气口排出的既有CO2，又有含氧量较低的空气。(5)醋酸菌发酵的条件是氧气充足，在果酒发酵旺盛时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，所以醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。(6)醋酸菌和酵母菌正常生长都需要一定的温度，在适宜温度时可得到较多代谢产物。(7)酒精与酸性重铬酸钾发生颜色反应呈现灰绿色。,1腐乳的制作(1)腐乳制作的原理菌种：多种微生物(如青霉、酵母、曲霉、毛霉等)的协同作用，起主要作用的是_。菌种作用特点：产生蛋白酶、脂肪酶，分解有机物。,考点二腐乳和泡菜的制作,毛霉,氨基酸,甘油,脂肪酸,(2)制作流程让豆腐上长出_密封腌制。(3)影响条件温度：控制在_。菌种的来源：空气中的毛霉孢子或优良_。卤汤配制a卤汤的成分：_。b酒的作用：抑制_的生长，同时能使腐乳具有_的香味。c香辛料的作用：调制_，防腐_。,毛霉,加盐腌制,加卤汤装瓶,1518,毛霉菌种,酒及各种香辛料,微生物,独特,腐乳的风味,杀菌,抑制微生物,腐乳的口味,12%,乳酸,制作流程操作关键a泡菜坛的选择：应选用火候好、_、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。,无裂纹,b腌制的条件：控制腌制的时间、_和食盐的用量。防止_，严格密封。(2)测定亚硝酸盐含量亚硝酸盐的危害：当摄入总量较多时，可引起_或死亡。在特定条件(适宜的pH、温度和一定的微生物作用)下，亚硝酸盐可以转变成致癌物_。,温度,杂菌污染,中毒,亚硝胺,玫瑰红色,深些,低,标准显色,比色,(3)据几种发酵食品制作方法填空表中甲丁为腐乳、泡菜、果醋、果酒等发酵食品制作装置图，回答下列问题：,a.请填出食品名称：_，：_，：_，：_。b请填出菌种名称：_，：_，：_，：_，其中_、_为真核生物，_、_为原核生物。,果酒,果醋,腐乳,泡菜,酵母菌,醋酸菌,毛霉,乳酸菌,酵母菌,毛霉,醋酸菌,乳酸菌,判断下列说法的正误。(1)将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高，影响毛霉生长。()(2)腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶。()(3)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。()(4)制作腐乳的菌种只有毛霉。()(5)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。(),(6)制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用。()(7)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。()(8)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件。()(9)影响泡菜腌制的因素包括时间、温度和食盐的用量等()(10)测定亚硝酸盐的含量时，样品中亚硝酸盐含量不同则会形成不同浓度的玫瑰红(),1下图为乳酸菌的数量、乳酸和亚硝酸盐的含量随时间变化的曲线，请将三幅图分别填上“纵轴标识”。纵轴标识依次为_、_、_。,为乳酸菌,为亚硝酸盐,为乳酸,2如何制造泡菜制作中的“无氧环境”？提示(1)选择的泡菜坛要密封性好；(2)加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；(3)盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。3在泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量有怎样的变化规律？为什么要测定亚硝酸盐的含量？提示在泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量先增加后减少。测定亚硝酸盐含量的目的是掌握取食泡菜的时机。,1影响腐乳品质的条件,2.腐乳制作的注意事项(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。(2)装瓶腌制时，操作要迅速小心，且要逐层加盐，离瓶口表面的盐要铺厚一些。(3)加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。,高考警示传统腐乳制作与现代腐乳生产的区别(1)条件要求：传统腐乳制作不需要灭菌，现代腐乳生产必须在严格无菌条件下进行。(2)菌种来源：传统腐乳制作，菌种来自空气中的毛霉孢子；现代腐乳生产，菌种是经过筛选的优良毛霉菌种，并且直接接种在豆腐上。,3泡菜制作的注意事项(1)材料的选择及用量蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。清水和盐的质量比为41，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。(2)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。(3)氧气需求泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。,泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。(4)温度：发酵过程温度控制在室温即可，最好控制在2636。温度过高则易滋生杂菌，温度过低则发酵时间延长。4泡菜和腐乳的制作比较,高考警示亚硝酸盐含量测定中各种试剂及药品的作用,根据相关知识，回答关于下列果酒、果醋、腐乳和泡菜制作的相关问题：(1)葡萄汁装入瓶中时要留出大约1/3的空间。在以后的过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次(不是打开瓶盖)，此后再拧紧，这样做的目的是_。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，因为这种发酵液具有_的特点。,放出发酵产生的大量CO2，同时尽量不让氧气进入瓶中,缺氧、呈酸性,加盐腌制,析出豆腐中的水分，使豆腐块,变硬,抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质,12%,延长,不足以抑制微生物的生长,消灭杂菌,无氧呼吸,解析(1)每隔12h左右将瓶盖拧松一次，目的是放出发酵过程中产生的CO2，防止发酵瓶爆裂。不打开瓶盖可以防止空气中的杂菌、O2进入发酵瓶。(2)制作腐乳时，豆腐上长出毛霉后要加盐腌制，目的是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，还能抑制杂菌生长。卤汤中酒的含量一般控制在12%左右，酒精含量过高会延长腐乳成熟时间，含量过低不足以抑制微生物的生长。(3)盐水煮沸可以消灭杂菌，乳酸发酵的实质是乳酸菌的无氧呼吸。,变式训练,毛霉,制作果醋和腐乳,灭菌,(3)利用酵母菌酿酒时，一开始持续通入空气，导致酵母菌数量_(填“增多”、“不变”或“减少”)，然后再密封，使酒精_(填“增产”、“减产”或“不产生”)。(4)制作腐乳过程中在腐乳表面往往有一层致密的皮，这层皮实际上是微生物的_，对人体无害。在制作腐乳过程中加盐的作用是_和_。(5)在制作泡菜的过程中，要检测亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成_色染料。先将泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，再通过不同颜色的_，可以估测出泡菜样品中亚硝酸盐的含量。,增多,增产,菌丝,析出豆腐中的水分使其变硬,抑制微生物生长，避免豆腐块腐败变质,玫瑰红,对比,课末总结,思维导图,探究高考明确考向,菌种,发酵时间,好氧菌,(3)如果在实验后，发现32h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_。,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,氨基酸和肽,脂肪酸和甘油,解析(1)实验使用甲、乙两种菌种，并在32h内定期取样观测发酵效果，所以该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧型微生物。(3)如果在实验后，发现32h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，还需要做的事情是延长取样观测时间，观测发酵结果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉，在相关微生物的作用下，大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸，脂肪转变为甘油和脂肪酸。,(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_。,细胞质基质,重铬酸钾,线粒体,快,(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”)第二阶段的。(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。,有氧,低于,原,不含有,解析(1)酵母菌有氧呼吸第一阶段及无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行；酒精与酸性重铬酸钾试剂反应呈灰绿色。图示过程为细胞有氧呼吸第二、三阶段，在线粒体中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸杆菌的呼吸作用类型为有氧呼吸，所以将乙醇转变为醋酸的过程需在有氧条件下进行。(3)酒精发酵时一般将温度控制在1825，醋酸发酵时一般将温度控制在3035，故在生产过程中，酒精发酵温度低于醋酸发酵温度。(4)醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含有线粒体。,3(2015广东卷)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”，查阅资料得到下图。,(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)据图，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因为后者_；pH值呈下降趋势，原因是_。(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%10%)，探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。,创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵,丙酮酸、H(少量ATP),亚硝酸盐含量低,乳酸菌无氧呼吸产生了乳酸,答案实验结果记录表：,实验结论预测：“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量低于普通乳酸菌组。解析(1)制作泡菜时，泡菜坛要选择密封性好的容器，一般用水密封，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。乳酸菌发酵第一阶段的产物有丙酮酸、H和少量ATP。(2)第3天时，泡菜中亚硝酸盐含量达到最高，在第8天后的泡菜中，亚硝酸盐含量降到最低，故第8天后的泡菜更适于食用。乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸会导致pH值下降。(3)设计的记录表中要包含乳酸菌类型、食盐浓度和发酵时间等自变量，因变量为亚硝酸盐的含量。通过相互对照确定用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定最适的发酵条件。,
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