高中生物第1輪總復(fù)習(xí) 第1講 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用課件 湘教版選修1（湖南專版）

一、果酒和果醋的制作 1果酒和醋酸發(fā)酵裝置的設(shè)計思路 (1)因酵母菌的繁殖需要氧氣，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氧。因酵母菌產(chǎn)生酒精時是厭氧的，應(yīng)控制充入氧氣的量，故應(yīng)在充氣口設(shè)置開關(guān)。 (2)由于在發(fā)酵過程中都產(chǎn)生CO2，因此又需設(shè)排氣口；為防止空氣中微生物的污染，排氣口應(yīng)連接一個長而彎曲的膠管。 (3)因要對發(fā)酵的情況進(jìn)行及時監(jiān)測，應(yīng)設(shè)置出料口便于取料。 2果酒和果醋的制作原理及發(fā)酵條件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(jìn)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(dāng)缺少糖源時，將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿岱磻?yīng)式最適發(fā)酵溫度1825 3035 對氧的需求需微量氧需充足氧pH酸性環(huán)境(3.33.5)酸性環(huán)境(5.46.3)發(fā)酵時間1012 天78 天 【友情提醒】酵母菌的繁殖需大量能量，而發(fā)酵過程進(jìn)行無氧呼吸，故果酒制作的前期應(yīng)通入氧氣，而后期應(yīng)保證嚴(yán)格的厭氧環(huán)境。 果醋制作過程中要求始終通氧，缺氧時醋酸菌的生長、增殖都會受到影響，另外醋酸的生成也會受到影響。 【例1】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。根據(jù)圖示回答下列問題： (1)完成圖1中的實驗流程。 (2)沖洗的主要目的是_，沖洗應(yīng)特別注意不能_，以防止菌種的流失。 (3)圖2裝置中的充氣口在_時關(guān)閉，在_時連接充氣泵，并連續(xù)不斷地向內(nèi)_。 (4)排氣口在果酒發(fā)酵時排出的氣體是由_產(chǎn) 生 的 _ _ _ _ _ _ _ _ ， 在 果 醋 發(fā) 酵 時 排 出 的 是_。 (5)寫出與(4)題有關(guān)的反應(yīng)方程式：_。 (6)若在果汁中含有醋酸菌，在果酒發(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(nèi)溫度一般應(yīng)控制為_。醋酸發(fā)酵時溫度一般應(yīng)控制為_。 (8)果酒制作完成后，可以用_來檢測酒精的生成，酒精與之反應(yīng)呈現(xiàn)_色。 【解析】本題主要考查了果酒、果醋制作的基本過程和原理及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：缺氧時：因此在制作果酒時，應(yīng)在缺氧的環(huán)境中進(jìn)行。 醋酸菌是好氧菌，能夠利用糖在有氧時生成醋酸；在糖源不足時，將乙醇變?yōu)榇姿?，?因此在果酒制作過程中出氣口排出的是CO2，而在果醋制作過程中因醋酸菌是好氧細(xì)菌，需要連續(xù)充氣，因此排氣口排出的既有CO2，又有含氧量較低的空氣。酒精遇重鉻酸鉀發(fā)生顏色反應(yīng)呈灰綠色。 【答案】(1)醋酸發(fā)酵 (2)洗去浮塵反復(fù)沖洗 (3)果酒發(fā)酵果醋發(fā)酵泵入空氣(氧氣) (4)酵母菌CO2(含氧量少的)空氣與CO2 (5)C6H1 2O62C2H5OH2CO2，C2H5OHO2CH3COOHH2O (6)不能。因為果酒發(fā)酵時的缺氧環(huán)境能抑制醋酸菌生長，且醋酸菌的發(fā)酵條件是氧氣充足 (7)1825 3035 (8)重鉻酸鉀灰綠 二、腐乳的制作 1原理 (1)腐乳的發(fā)酵是在多種微生物的作用下進(jìn)行，其中起主要作用的是毛霉，它是一種絲狀真菌，新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型。 (2)毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶可以將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以將脂肪水解成甘油和脂肪酸。 2流程 3注意的問題 (1)腐乳發(fā)酵中雜菌的控制 事先用饅頭放在溫暖潮濕處培養(yǎng)毛霉，當(dāng)饅頭上長出青點(青霉菌落)、黃點(黃曲霉菌落)、紅點(紅曲霉菌落)時，及時用鑷子和解剖針剔除，保留白毛讓其生長黑色孢子。 消毒：將豆腐塊加熱，殺死表面的微生物，防止其他微生物的干擾。 接種：將上述饅頭上的孢子彈在豆腐塊上，并用滅菌后的食品袋罩上，放在適宜的溫度下培養(yǎng)。 【友情提醒】腐乳制作過程中鹽、香辛料、酒精均可起到抑制雜菌生長的作用，由于越接近瓶口，微生物污染越重，故豆腐加鹽時，越近瓶口處鹽用量越多。 【例2】下列關(guān)于腐乳制作過程的敘述，不正確的是() A先將豆腐切成塊放在消毒的籠屜中，保持溫度在1518 ，并具有一定濕度 B將長滿毛霉的豆腐放在瓶中，并逐層加鹽，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些 C鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右 D鹵湯中香辛料越多，口味越好【解析】香辛料可以調(diào)制腐乳的風(fēng)味，也具有防腐殺菌的作用。我們可根據(jù)自己的口味來配制鹵湯，但并不是鹵湯中香辛料越多，口味就越好。 D 三、泡菜的制作與亞硝酸鹽含量的測定 1原理 (1)泡菜的制作原理 泡菜的制作離不開乳酸菌。在無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。 (2)測定亞硝酸鹽含量的原理 在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。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)行目測對比，可以大致估算出亞硝酸鹽的含量。 2流程 (1)泡菜的制作 (2)亞硝酸鹽含量的測定操作過程 3實驗分析 泡菜腌制過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化 泡菜發(fā)酵可分為三個階段： (1)發(fā)酵初期：以不產(chǎn)酸的大腸桿菌和酵母菌活動為主，同時還有一部分硝酸鹽還原菌活動。該時期利用了氧氣，產(chǎn)生了厭氧環(huán)境，乳酸菌才開始活動。乳酸菌和乳酸的量都比較少，由于硝酸鹽還原菌的活動，亞硝酸鹽含量有所增加。 (2)發(fā)酵中期：由于乳酸菌產(chǎn)生了大量乳酸，其他細(xì)菌活動受到抑制，只有乳酸菌活動增強。此期乳酸菌數(shù)量達(dá)到最高峰，乳酸的量繼續(xù)積累。由于硝酸鹽還原菌受抑制，同時形成的亞硝酸鹽又被分解，因而亞硝酸鹽含量下降。所以亞硝酸鹽在整個發(fā)酵過程中的含量變化趨勢為先上升后下降。(如圖所示) (3)發(fā)酵后期：由于乳酸的積累，酸度繼續(xù)增長，乳酸菌活動也受到抑制，乳酸菌數(shù)量下降，而硝酸鹽還原菌完全抑制。 【友情提醒】放置時間長的蔬菜中的硝酸鹽易被滋生的硝酸還原菌還原成亞硝酸鹽。 【例3】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，請據(jù)圖回答： (1)制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜或其他原料，原因是_。 (2)發(fā)酵過程中應(yīng)定期測定亞硝酸鹽的含量，原因是_。 (3)測定亞硝酸鹽含量的方法是_。 【解析】本題主要考查對實驗操作過程的理解能力。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含量低的新鮮蔬菜。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，所以及時檢測亞硝酸鹽的含量，把握取食時機是非常必要的，而檢測亞硝酸鹽含量一般采取比色法。 【答案】 (1)亞硝酸鹽的含量低 (2)發(fā)酵不同時期亞硝酸鹽的含量會發(fā)生變化，及時檢測是為把握取食泡菜的最佳時機 (3)比色法1防止發(fā)酵液被污染需要從發(fā)酵制作的過程進(jìn)行全面的考慮，因為操作的每一步都可能混入雜菌。例如：榨汁機、發(fā)酵裝置要清洗干凈；每次排氣時只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋等。2果酒和果醋的發(fā)酵裝置中充氣口、排氣口和出料口各有作用。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。使用該裝置制果酒時，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制果醋時，應(yīng)將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。3配制鹵湯時，一般將酒精含量控制在12%左右，過高過低都不行，酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時間的長短有很大關(guān)系。酒精含量越高，對蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長；酒精含量過低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質(zhì)的水解，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。1.(2011江蘇)下列與果酒、果醋和腐乳制作相關(guān)的敘述，正確的是( )A腐乳制作所需要的適宜溫度最高B果醋發(fā)酵包括無氧發(fā)酵和有氧發(fā)酵C使用的菌種分別是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌D使用的菌種都具有細(xì)胞壁、核糖體、DNA和RNAD【解析】果醋制作所需的適宜溫度為3035 ，果酒制作的最適溫度為1825 ，腐乳制作的最適溫度為16 左右；由于醋酸菌為好氧型細(xì)菌，所以果醋發(fā)酵為有氧發(fā)酵；三種發(fā)酵產(chǎn)品的制作所涉及的微生物依次是酵母菌、醋酸菌、毛霉；酵母菌、毛霉為真菌，醋酸菌為細(xì)菌，前兩者為真核生物，后者為原核生物，它們均具有細(xì)胞壁、核糖體、DNA和RNA。 2.(2010北京)在家庭中用鮮葡萄制作果酒時，正確的操作是( ) A讓發(fā)酵裝置接受光照 B給發(fā)酵裝置適時排氣 C向發(fā)酵裝置通入空氣 D將發(fā)酵裝置放在45 處 【解析】家庭中用鮮葡萄制果酒，是利用酵母菌無氧呼吸將糖分解成酒精和CO2的過程為原理，故選B。B 3.(2008江蘇)下列關(guān)于腐乳制作的描述中，錯誤的是( ) A在腐乳制作過程中必須有能產(chǎn)生蛋白酶的微生物參與 B含水量大于85%的豆腐利于保持濕度，適宜制作腐乳 C加鹽和加酒都能抑制微生物的生長 D密封瓶口前最好將瓶口通過火焰以防雜菌污染B 【解析】腐乳是利用毛霉等多種微生物產(chǎn)生的蛋白酶將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子肽和氨基酸，脂肪酶可將脂肪分解為甘油和脂肪酸，即在多種微生物的協(xié)同作用下制作而成。所用豆腐的含水量應(yīng)在70%左右。 4.(2009浙江卷自選模塊)下面是有關(guān)食醋和泡菜制作的實驗。請回答： (1)食醋可用大米為原料經(jīng)三步發(fā)酵來制作： 第一步：大米經(jīng)蒸熟、冷卻后加入淀粉酶，將原料中的淀粉分解成_(填中間產(chǎn)物)，然后進(jìn) 一 步 分 解 成 葡 萄 糖 ， 這 一 過 程 可 用_(填淀粉指示劑)來檢測，因為該試劑遇淀粉呈藍(lán)色，遇上述中間產(chǎn)物呈紅色。糊精碘液(或KII2溶液) 第二步：用_菌將葡萄糖轉(zhuǎn)化成乙醇，這一發(fā)酵過程中，玻璃發(fā)酵瓶不應(yīng)完全密閉的主要原因是_。 第三步：用醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化成乙酸，這一過程_氧氣。 (2)泡菜發(fā)酵過程中，會產(chǎn)生多種酸，其中主要是_，還有少量的亞硝酸。對亞硝酸鹽的定量測定可以用_法，因為亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸的反應(yīng)產(chǎn)物能與N1萘基乙二胺偶聯(lián)成_色化合物。進(jìn)行樣品測定時，還要取等量水進(jìn)行同樣的測定，目的是_。酵母發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量CO2，使瓶內(nèi)壓力升高而可能引起爆裂需要消耗乳酸(或有機酸)(光電)比色玫瑰紅作為對照 【解析】(1)大米經(jīng)蒸熟，冷卻后加入淀粉酶，大米的主要成分是淀粉，在淀粉酶的催化作用下，分解成糊精(主要含麥芽糖糊精等)，這一過程可用碘液(或KII2溶液)來檢測反應(yīng)的情況。酵母菌將葡萄糖轉(zhuǎn)化成乙醇的過程中產(chǎn)生，隨反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)酵瓶中CO2逐漸增多，瓶內(nèi)壓力升高，可能引起破裂，所以不要完全密閉。醋酸菌是好氧性細(xì)菌，在將乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸的過程中消耗氧氣。 (2)泡菜發(fā)酵過程離不開乳酸菌，其產(chǎn)生的酸主要是乳酸，同時泡菜中還會有少量的亞硝酸鹽，亞硝酸鹽總量達(dá)到0.30.5 g時就會引起人中毒，必須對泡菜亞硝酸鹽含量進(jìn)行測定。測定方法可用比色法。5.(2011銀川一中一模)“每天喝一點，健康多一點”，這是“寧夏紅”率先提出的消費理念，將積淀了千百年的枸杞藥食文化和中國紅文化完美結(jié)合起來，更增添了品牌的文化魅力和優(yōu)勢。下圖為“寧夏紅”枸杞果酒生產(chǎn)工藝流程簡圖，據(jù)圖回答：選料？粉碎滅菌接種發(fā)酵？果酒(1)流程中？處的內(nèi)容應(yīng)為 。(2)制作果酒時，溫度應(yīng)該控制在1825 C，果酒釀造過程中如果果汁滅菌不合格，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？說明理由。 。沖洗、過濾不能。因醋酸菌是好氧型細(xì)菌，而果酒發(fā)酵是無氧環(huán)境(或因醋酸菌需要在有氧且溫度是3035C條件下，才能將糖轉(zhuǎn)化成醋酸，而此時發(fā)酵罐中的條件是無氧且溫度是1825C )(3)果酒制作離不開酵母菌，與醋酸菌相比，酵母菌在結(jié)構(gòu)上的主要特點是 。(4)枸杞果酒制作過程中，接種完成后要先向發(fā)酵罐中通入一段時間的無菌空氣，目的是 。(5)若要提高果酒的產(chǎn)量，發(fā)酵過程中關(guān)鍵要控制好哪些條件？ 。有成形細(xì)胞核、有除核糖體以外的多種細(xì)胞器在有氧條件下，使酵母菌迅速繁殖，增加數(shù)量適宜的溫度、pH、通氣量6.(2011南昌二模)在釀酒、釀醋、制作腐乳、酸奶過程中都要涉及各種微生物，請回答下列問題：(1)釀酒利用的微生物是酵母菌，制作過程中，酵母菌先在 條件下大量繁殖，然后再進(jìn)行酒精發(fā)酵，檢測酒精的原理是：橙色的 溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)化學(xué)反應(yīng)，變成 色。(2)民間制作腐乳時，豆腐塊上生長的毛霉來自空氣中的毛霉孢子，在制作時一般要加入 ，若加入的酒精濃度(含量)過低，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 。有氧重鉻酸鉀灰綠鹽、酒不足以抑制微生物的生長，導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì)(3)酸奶制作涉及的主要微生物與制作腐乳過程中涉及的主要微生物在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是 。(4)某同學(xué)要制備純凈的細(xì)胞膜，理論上可以選擇的微生物是醋酸菌、 (酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌)。 前者無核膜包被的細(xì)胞核乳酸菌7.(原創(chuàng))微生物在人們的生活生產(chǎn)中無處不在，為人們生活增添了諸多樂趣。(1)很多家庭都會釀酒。請根據(jù)所學(xué)知識分析下列與釀酒有關(guān)的問題：釀酒時先將米煮熟的主要目的是 。冷卻到30C后才能加酒藥的原因是 。如果時常開壇蓋舀酒，不久酒就會變酸，其原因是 。殺滅其他雜菌，使淀粉發(fā)生一定程度的水解太高的溫度會抑制甚至殺死酵母菌醋酸菌在有氧條件下，將酒精氧化為醋酸(2)長沙的臭豆腐馳名中外，歷史悠久。臭豆腐外觀青色，“聞著臭，吃著香”。在臭豆腐的制備過程中，常用的微生物主要是 ，在此過程中，豆腐相當(dāng)于微生物生長的 。(3)在腌制泡菜的過程中，起主要作用的微生物是 ，用水封壇的作用是 ；欲檢測泡菜在腌制過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量，使用檢測試劑后顏色的變化是 。毛霉等培養(yǎng)基乳酸菌制造缺氧環(huán)境出現(xiàn)玫瑰紅色