2019-2020年高三生物總復習 第42講 傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用教案

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1、2019-2020年高三生物總復習第42講傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用教案 考綱要求】 生物技術在食品加工中的應用 考綱要求 具體內容 (2)運用發(fā)酵食品加工的基本方法 II (3)測定食品加工中可能產生的有害物質 I 實驗內容 (1) 利用酵母由果汁制酒，再利用乙酸菌由酒制醋。設計并安裝簡單的生產果汁酒以及生產醋的裝置 (2) 制作腐乳，并分析制作過程的原理及影響腐乳品質的條件 (3) 制作泡菜，嘗試用比色法測定其亞硝酸鹽含量的變化,并討論與此相關的食品安全問題 實驗與探究能力 考點分析】 考占 n八、、 試卷類型 分值 題型 (2) 運用發(fā)酵食品加

2、工的基本方法 (3) 測定食品加工中可能產生的有害物質 ⑴利用酵母由果汁制酒，再利用乙酸菌由酒制醋。設計并安裝簡單的生產果汁酒以及生產醋的裝置 (2) 制作腐乳，并分析制作過程的原理及影響腐乳品質的條件 (3) 制作泡菜，嘗試用比色法測定其亞硝酸鹽含量的變化，并討論與此相關的食品安全問題 XX山東 8 非選擇題 XX廣東 11 非選擇題 XX江蘇 2 選擇題 XX江蘇 2 選擇題 XX寧夏 8 非選擇題 XX浙江 10 非選擇題 【考點預測】 從近幾年高考試題看，果酒和果醋的制作、腐乳的制作是命題的素材。涉及到的微生物有關內容是本模塊的重點內容，

3、今年高考命題可能會從下面三個方面展開： 1．果酒、果醋的制作原理、注意事項及其涉及到的微生物知識點。2．泡菜的制作原理、過程、注意事項及其檢測。 本專題內容側重考查學生的實際應用能力，由于很多課題的開展具有一定的難度，從考查的角度上講也很難實現(xiàn)動手能力的考查。從'近幾年新課標地區(qū)生物試題看注重考查基礎知 識．同時進行簡單應用的考查。 考查知識點分布主要集中與發(fā)酵有關的微生物、果酒和果醋的制作過程及其注意事項、腐乳的制作。題型以非選擇題為主，為選做題之一 【知識梳理】 一、果酒和果醋的制作 1、果酒的制作原理2、果醋的制作原理 3、操作提示二、腐乳的制作三、制作泡菜并檢測亞硝酸鹽

4、的含量 【重點解析】 一、果酒和果醋的制作 比較 果酒制作 果醋制作 制作原理 利用酵母菌在無氧條件下進行酒精發(fā)酵 利用醋酸菌在氧氣、糖源充足時，將糖分解成醋酸；當缺少糖源時，將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿? 反應式 aH12（）6f 2C2H5OH+2CO2 GH12Q+2Q―2CH3COOH+2CO2+2H2O GH5OH+Q—CH3COOH+H2O 最適發(fā)酵溫度 對氧的需求 ^酵裝置的設計思路 18°C?25°C 前期扁臺 后期：不需氧 30°C?35°C 需充足氧 ⑴因酵母菌的繁殖需要空氣,個過程中都需「氧 醋酸 期和果醋制作的整 (5

5、.4?6.3) 7?8d 龍在充氣口設置開關。 所以在果酒制作的前 3?3.5） 應控制充入氧 士右 1.果酒和果醋的制作原理及發(fā)酵條件比較 (2) 由于在發(fā)酵過程中都產生CQ，因此又需設排氣口；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)酵的情況進行及時監(jiān)測，應設置出料口便于取料。實驗裝置如圖： 3. 注意事項 ① ．材料的選擇和處理選擇新鮮的葡萄，榨汁前先用清水沖洗后去枝梗，以防葡萄汁流出及雜菌污染。 ② ．防止發(fā)酵液被污染要清洗干凈并晾干；發(fā)酵瓶要洗凈并用70％酒精消毒；轉入葡萄汁后要封充氣口。 ③ ．發(fā)酵條件的控

6、制 ①葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留約有1／3空間，目的是先讓酵母菌進行有氧呼吸快速繁 殖，耗盡氧氣后再進行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過程中產生的COz造成發(fā)酵液的溢出。 ②嚴格控制溫度：18?25°C最有利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵，30?35°C有利于醋酸菌的繁殖和醋酸發(fā)酵。③充氣：酒精發(fā)酵為無氧呼吸，需密封充氣口；醋酸發(fā)酵為需氧發(fā)酵，需經充氣口充氣 例l下面是果酒和果醋制作的實驗流程和某同學設計的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回 答下列問題： 排氣口 圖2 充氣口 出料口氓三二二 挑選葡萄f沖洗f榨汁 酒精發(fā)醪 果醋果酒 圖1果酒、果醋制作流程 (1) 完成圖1中的實

7、驗流程。 (2) 沖洗的主要目的，沖洗應特別注意不育，以防止菌種的流失。 (3) 圖2裝置中的充氣口在時關閉，在時連接充氣泵，并連續(xù)不斷地向 內。 (4) 排氣口在酒精發(fā)酵時排出的氣體是由產生的，在醋酸發(fā)酵時排出的 是。 (5) 寫出與(4)題有關的反應方程式： ①; ②。 (6) 若在果汁中就含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵旺盛時，醋酸菌能否將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸? 說明原因。 (7) 在酒精發(fā)酵時瓶內溫度一般應控制在。醋酸發(fā)酵時溫度一般應控制 在。 解析：本題主要考查了果酒、果醋制作的基本過程和原理，同時還考查到了兩種微生物的 代謝類型、生存環(huán)境。酵母菌是兼性厭氧型微生物

8、，有氧時CH0+60——6C0+6H0；缺氧時6l26222 CH0—2CH0H+2C0。因此在制作果酒時，應在缺氧的環(huán)境中進行。醋酸茵是好氧茵，能夠利 6126252 用糖在有氧時生成醋酸；在糖源不足時，將乙醇變?yōu)榇姿?，即C6H12 612 0+202CHC00H+2C0+2H0，CH0H+0一CHC00H+H0。因此在果酒制作過程中出氣口排出 6232225232 的是C02，而在果醋制作過程中因醋酸菌是好氧細菌，需要連續(xù)充氣，因此排氣口排出的既有 C02，又有舍氟量較低的空氣。 答案：(1)醋酸發(fā)酵(2)洗去浮塵反復沖洗 (3) 酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵泵人空氣(氧) (4

9、) 酵母菌C02(含氧量少的)空氣、C02 (5) CH0—2CH0H+2CO 626252 CH0+20—一2CHC00H+2C0+2H0 61262322 CH0H+0—一CHC00H+H0 25232 (6) 不能。因為酒精發(fā)酵時的缺氧環(huán)境能抑制醋酸菌生長，且醋酸菌發(fā)酵條件是氧氣充足。 (7) 18°C?25°C30°C?35°C 例2圖甲是果醋發(fā)酵裝置。發(fā)酵初期不通氣，溶液中有氣泡產生；中期可以聞到酒香；后期 接種醋酸菌，適當升高溫度并通氣，酒香逐漸變成醋香。圖乙中能表示整個發(fā)酵過程培養(yǎng)液pH變化的曲線是 A.①B.②C.③D.④ 解析：發(fā)酵初期，需向發(fā)

10、酵罐中通入一定量的空氣，此時酵母菌大量繁殖，分解較多的葡 萄糖，產生大量的二氧化碳和水，二氧化碳溶于水，pH下降，隨著氧氣的消耗，到發(fā)酵中期,酵母茵進行無氧呼吸產生較少的二氧化碳和酒精，pH稍上升，后期接種醋酸茵，適當升高溫度并通氣，醋酸茵大量繁殖，利用葡萄糖或酒精生成醋酸，pH迅速下降。 答案：B 【實戰(zhàn)訓練】 （09浙江）在標有序號的空白處填空，并將序號及相應答案寫在答題紙上：下面是有關食醋和泡菜制作的實驗。請回答： （1）食醋可用大米為原料經三步發(fā)酵來制作： 第一步：大米經蒸熟、冷卻后加入淀粉酶，將原料中的淀粉分解成①（填中間產物），然后進一步分解成葡萄糖，這一過程可用②（填

11、淀粉指示劑）來檢測，因 為該試劑遇淀粉呈藍色，遇上述中間產物呈紅色。 第二步：用③_菌將葡萄糖轉化成乙醇，這一發(fā)酵過程中，玻璃發(fā)酵瓶不應完全 密閉的主要原因是④。 第三步：用⑤菌將乙醇轉化成乙酸，這一過程⑥氧氣。 （2）泡菜發(fā)酵過程中，會產生多種酸，其中主要是⑦，還有少量的亞硝酸。對亞硝 酸鹽的定量測定可以用⑧法，因為亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸的反應產物能與N-1- 萘基乙二胺偶聯(lián)成⑨色化合物。進行樣品測定時，還要取等量水進行同樣的測定， 目的是⑩。 答案： （1）①糊精②碘液（KI—I溶液）③酵母④發(fā)酵過程中會產生大量CO，使瓶內壓力升高而可能引起爆裂⑤醋化醋桿⑥需要消耗

12、（2）⑦乳酸（或有機酸）⑧（光電）比色⑨紫紅⑩作為對照 【名師點撥】幾種發(fā)酵菌種的比較 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌原核 生物學分類 真核生物 原核生物 真核生物 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 生產應用 釀酒 釀醋 制作腐乳 制作泡菜 2019-2020年高三生物總復習第42講傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用教案 考綱要求】 生物技術在食品加工中的應用 考綱要求 具體內容 (2)運用發(fā)酵食品加工的基本方法 II (3)測定食品加工中可能

13、產生的有害物質 I 實驗內容 (1) 利用酵母由果汁制酒，再利用乙酸菌由酒制醋。設計并安裝簡單的生產果汁酒以及生產醋的裝置 (2) 制作腐乳，并分析制作過程的原理及影響腐乳品質的條件 (3) 制作泡菜，嘗試用比色法測定其亞硝酸鹽含量的變化,并討論與此相關的食品安全問題 實驗與探究能力 考點分析】 考占 n八、、 試卷類型 分值 題型 (2) 運用發(fā)酵食品加工的基本方法 (3) 測定食品加工中可能產生的有害物質 ⑴利用酵母由果汁制酒，再利用乙酸菌由酒制醋。設計并安裝簡單的生產果汁酒以及生產醋的裝置 (2) 制作腐乳，并分析制作過程的原理及影響腐乳品質的條件

14、(3) 制作泡菜，嘗試用比色法測定其亞硝酸鹽含量的變化，并討論與此相關的食品安全問題 XX山東 8 非選擇題 XX廣東 11 非選擇題 XX江蘇 2 選擇題 XX江蘇 2 選擇題 XX寧夏 8 非選擇題 XX浙江 10 非選擇題 考點預測】 從近幾年高考試題看，果酒和果醋的制作、腐乳的制作是命題的素材。涉及到的微生物有關內容是本模塊的重點內容，今年高考命題可能會從下面三個方面展開 1．果酒、果醋的制作原理、注意事項及其涉及到的微生物知識點。 2．泡菜的制作原理、過程、注意事項及其檢測。 本專題內容側重考查學生的實際應用能力，由于很多課題的開展具

15、有一定的難度，從考查的角度上講也很難實現(xiàn)動手能力的考查。從'近幾年新課標地區(qū)生物試題看注重考查基礎知識．同時進行簡單應用的考查。 考查知識點分布主要集中與發(fā)酵有關的微生物、果酒和果醋的制作過程及其注意事項、腐乳的制作。題型以非選擇題為主，為選做題之一 【知識梳理】 三、果酒和果醋的制作 4、果酒的制作原理 5、果醋的制作原理 6、操作提示 四、腐乳的制作 三、制作泡菜并檢測亞硝酸鹽的含量 【重點解析】 一、果酒和果醋的制作 1.果酒和果醋的制作原理及發(fā)酵條件比較 比較 果酒制作 果醋制作 制作原理 利用酵母菌在無氧條件下進〕行酒精發(fā)酵 利用醋酸菌在氧氣、糖源充

16、足時，將糖分解成醋酸；當缺少糖源時，將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿? 反應式 c6h12o6—> 2CZH5OH+2CO2 GH12Q+2Q—2CH3COOH+2CO2+2H2O GH5OH+Q—CH3COOH +H2O 最適發(fā)酵溫度 18°C?25°C 30°C?35°C 發(fā)酵裝置的設計思+ 前期：需氧 路后期：不需氧 需充足氧 :菌的繁殖需要空氣, '醋酸菌是好氧菌，所以在 (3.3?3.5) 果酒制作的前期和和果醋制作的整 (5.4?6.3) 發(fā)酵時間 10?12d 7?8d 個過程中都需氧。 因酵母菌產生酒精時是厭氧的，應控制充入氧的量

17、，故應在充氣口設置開關。 物的污染，排氣口應連接一個長而彎曲的膠管。 (2)由于在發(fā)酵過程中都產生CQ，因此又需設排氣口；為防止空氣中微生 (3) 因要對發(fā)酵的情況進行及時監(jiān)測，應設置出料口便于取料。實驗裝置如岀料口毬曰圖： 3.注意事項 ① ．材料的選擇和處理選擇新鮮的葡萄，榨汁前先用清水沖洗后去枝梗，以防葡萄汁流出及雜菌污染。 ② ．防止發(fā)酵液被污染要清洗干凈并晾干；發(fā)酵瓶要洗凈并用70％酒精消毒；轉入葡萄汁后要封充氣口。 ③ ．發(fā)酵條件的控制 ① 葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留約有1／3空間，目的是先讓酵母菌進行有氧呼吸快速繁殖，耗盡氧氣后再進行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過程中產生的C

18、Oz造成發(fā)酵液的溢出。 ② 嚴格控制溫度：18?25°C最有利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵，30?35°C有利于醋酸菌的繁殖和醋酸發(fā)酵。③充氣：酒精發(fā)酵為無氧呼吸，需密封充氣口；醋酸發(fā)酵為需氧發(fā)酵，需經充氣口充氣 例l下面是果酒和果醋制作的實驗流程和某同學設計的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回 答下列問題： 排氣口 圖2 充氣口 出料口毛三三 挑選葡萄f沖洗f榨汁 酒精發(fā)酵 果醋果酒 圖1果酒、果醋制作流程 (1) 完成圖1中的實驗流程。 (2) 沖洗的主要目的，沖洗應特別注意不育，以防止菌種的流失。 (3) 圖2裝置中的充氣口在時關閉，在時連接充氣泵，并連續(xù)不斷地

19、向 內。 (4) 排氣口在酒精發(fā)酵時排出的氣體是由產生的，在醋酸發(fā)酵時排出的 是。 (5) 寫出與(4)題有關的反應方程式： ①; ②。 (6) 若在果汁中就含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵旺盛時，醋酸菌能否將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸?說明原因。 (7) 在酒精發(fā)酵時瓶內溫度一般應控制在。醋酸發(fā)酵時溫度一般應控制 在。 解析：本題主要考查了果酒、果醋制作的基本過程和原理，同時還考查到了兩種微生物的 代謝類型、生存環(huán)境。酵母菌是兼性厭氧型微生物，有氧時CH0+60——6C0+6H0；缺氧時6l26222 CH0—2CH0H+2C0。因此在制作果酒時，應在缺氧的環(huán)境中進行。醋酸茵是好氧茵

20、，能夠利 6126252 用糖在有氧時生成醋酸；在糖源不足時，將乙醇變?yōu)榇姿幔碈6H12 612 0+202CHC00H+2C0+2H0，CH0H+0一CHC00H+H0。因此在果酒制作過程中出氣口排出 6232225232 的是C02，而在果醋制作過程中因醋酸菌是好氧細菌，需要連續(xù)充氣，因此排氣口排出的既有 C02，又有舍氟量較低的空氣。 答案：(1)醋酸發(fā)酵(2)洗去浮塵反復沖洗 (3) 酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵泵人空氣(氧) (4) 酵母菌C02(含氧量少的)空氣、C02 (5) CH0—2CH0H+2CO 626252 CH0+20—一2CHC00H+2C0+2H0

21、 61262322 CH0H+0—一CHC00H+H0 25232 (6) 不能。因為酒精發(fā)酵時的缺氧環(huán)境能抑制醋酸菌生長，且醋酸菌發(fā)酵條件是氧氣充足。 (7) 18°C?25°C30°C?35°C 例2圖甲是果醋發(fā)酵裝置。發(fā)酵初期不通氣，溶液中有氣泡產生；中期可以聞到酒香；后期 接種醋酸菌，適當升高溫度并通氣，酒香逐漸變成醋香。圖乙中能表示整個發(fā)酵過程培養(yǎng)液 pH變化的曲線是 A.①B.②C.③D.④ 解析：發(fā)酵初期，需向發(fā)酵罐中通入一定量的空氣，此時酵母菌大量繁殖，分解較多的葡萄糖，產生大量的二氧化碳和水，二氧化碳溶于水，pH下降，隨著氧氣的消耗，到發(fā)酵中期,酵母茵

22、進行無氧呼吸產生較少的二氧化碳和酒精，pH稍上升，后期接種醋酸茵，適當升高溫度并通氣，醋酸茵大量繁殖，利用葡萄糖或酒精生成醋酸，pH迅速下降。 答案：B 【實戰(zhàn)訓練】 （09浙江）在標有序號的空白處填空，并將序號及相應答案寫在答題紙上：下面是有關食醋和泡菜制作的實驗。請回答： （1）食醋可用大米為原料經三步發(fā)酵來制作： 第一步：大米經蒸熟、冷卻后加入淀粉酶，將原料中的淀粉分解①（填中間產物），然后進一步分解成葡萄糖，這一過程可用②（填淀粉指示劑）來檢測，因 為該試劑遇淀粉呈藍色，遇上述中間產物呈紅色。 第二步：用③菌將葡萄糖轉化成乙醇，這一發(fā)酵過程中，玻璃發(fā)酵瓶不應完全 密閉的

23、主要原因是④。 第三步：用⑤菌將乙醇轉化成乙酸，這一過程⑥氧氣。 （2）泡菜發(fā)酵過程中，會產生多種酸，其中主要是⑦，還有少量的亞硝酸。對亞硝 酸鹽的定量測定可以用⑧法，因為亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸的反應產物能與N-1- 萘基乙二胺偶聯(lián)成⑨色化合物。進行樣品測定時，還要取等量水進行同樣的測定， 目的是⑩。 答案： （1）①糊精②碘液（KI—I溶液）③酵母④發(fā)酵過程中會產生大量CO，使 瓶內壓力升高而可能引起爆裂⑤醋化醋桿⑥需要消耗 （2）⑦乳酸（或有機酸）⑧（光電）比色⑨紫紅⑩作為對照 【名師點撥】 幾種發(fā)酵菌種的比較 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌原核 生物學分類 真核生物 原核生物 真核生物 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 生產應用 釀酒 釀醋 制作腐乳 制作泡菜