- 2021-10-11 发布 |
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文档介绍
【生物】2021届 一轮复习 人教版 传统发酵技术的应用 作业
第26讲 传统发酵技术的应用 1.人类利用不同微生物的发酵作用来制作果酒、果醋、腐乳和酸奶等食品的历史悠久,遍布民间。根据传统发酵技术的相关知识,回答以下问题: (1)果酒和果醋的制作: ①酵母菌是酿制葡萄酒不可缺少的微生物,利用酵母菌发酵制作葡萄酒要控制的温度为 。果醋发酵利用的微生物是 ,接种时将温度升高到 ,且需要通气。 ②果酒发酵装置内要留1/3空间,在发酵期的用途:一是在发酵初期提供有氧条件促进酵母菌的大量繁殖,二是 。 ③喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是 。 (2)腐乳的制作: ①腐乳制作有多种微生物参与,其中起主要作用的是 。 ②豆腐发酵主要利用微生物产生的蛋白酶和脂肪酶等,通过发酵,豆腐中营养物质的种类 (填“减少”或“增多”),且更易于消化和吸收。 (3)乳酸发酵: 含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶,原因是 。 【解析】(1)酵母菌的最适宜生长温度是18~25 ℃;醋酸发酵的菌种是醋酸杆菌;醋酸杆菌的适宜温度是30~35 ℃,因此接种时将温度升高到30~35 ℃,由于醋酸杆菌是好氧菌,因此需要通气。发酵装置内要留1/3空间,如果太满,发酵过程中发酵液会溢出。(2)腐乳制作过程中多种微生物参与发酵过程,其中起主要作用的是毛霉;毛霉等微生物产生的蛋白酶、脂肪酶等会使蛋白质、脂肪等水解,使营养物质的种类增加,且易于消化和吸收。(3)含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶,原因是抗生素能杀死或抑制乳酸菌生长。 【答案】(1)①18~25 ℃ 醋酸杆菌 30~35 ℃ ②防止发酵液溢出 ③酒精和氧气在酶的催化下生成醋酸和水 (2)①毛霉 ②增多 (3)抗生素能杀死或抑制乳酸菌生长 2.某同学利用自己所学的生物技术自制酸奶,实验方案如下: 材料用具:纯牛奶、原味酸奶;带盖瓶子、勺子、可调温电饭锅。 制作方法: ①将瓶子(连同盖子)、勺子放在电饭锅中加水煮沸10 min。 ②瓶子稍冷却后,向瓶子中倒入牛奶,再放入电饭锅中沸水浴加热10 min。 ③待牛奶冷却至40 ℃左右(不烫手)时倒入牛奶量1/5的酸奶作“引子”,用勺子搅拌均匀,拧紧瓶盖。 ④将电饭锅温度调至40 ℃,继续保温7~8小时。 请回答: (1)将瓶子等煮沸的目的是 。 (2)“引子”指的是酸奶中的 ,其在发酵过程中完成的主要化学反应是 (填反应式)。 (3)牛奶冷却后才能导入“引子”的原因是 ,将瓶盖拧紧是为了保持 条件。 (4)适量饮用酸奶有利于改善腹胀、消化不良等症状,其原理是酸奶中的微生物能分解消化道中的部分食物且 。 (5)另一名同学在重复相同实验时,为避免杂菌污染向牛奶中加入了青霉素,结果发酵失败,原因是 。 【解析】(1)煮沸可以杀灭杂菌,即对瓶子进行灭菌,防止杂菌污染。(2)“引子”实际是酸奶中的乳酸杆菌,主要是利用其无氧呼吸产生乳酸,反应式见答案。(3)冷却后才能加入乳酸杆菌是为了防止温度过高杀死菌种,而将瓶盖拧紧是为了保持无氧环境,利于乳酸杆菌的发酵。(4)乳酸杆菌可以分解消化道中的部分食物并且不会产生气体,因而能缓解腹胀。(5)青霉素属于抗生素,可以抑制甚至杀死乳酸杆菌,所以发酵失败。 【答案】(1)对瓶子进行灭菌,防止杂菌污染 (2)乳酸杆菌C6H12O62C3H3O3+能量 (3)防止温度过高杀死菌种 无氧 (4)不产生气体 (5)青霉素会抑制乳酸杆菌的增殖 3.家庭泡菜的制作方法是:新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入彻底清洁并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于阴凉处。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”。在实验室或工厂化生产泡菜时,还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。 (1)泡菜制作的原理是 。 (2)若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是 。 (3)用白酒擦拭泡菜坛的目的是 ,加入“陈泡菜水”的作用是 。 (4)在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出,这些气泡来源于微生物呼吸作用产生的 ;发酵后期,乳酸含量继续增加,当达到1.2%时,发酵速度渐渐变缓甚至停止,主要原因是 过低抑制了乳酸菌的生长;制作泡菜的过程中,有机物的干重 。 (5)关于测定亚硝酸盐含量实验操作的叙述,正确的是 。 A.泡菜制作需配制盐水,按盐与水4∶1的比例配制 B.在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应形成紫红色溶液 C.泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量,但温度和食盐的用量不影响其含量 D.制备样品处理液,先加入提取剂,在摇床上振荡提取1 h,再加入NaOH溶液 【解析】(1)泡菜制作的原理是利用乳酸菌在缺氧的环境条件下,发酵产生大量乳酸。(2)制作的泡菜如果出现“咸而不酸”现象可能是盐过多,抑制了乳酸菌的发酵。加入陈泡菜水主要是提供乳酸菌菌种。(3)用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒,加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种。(4)在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出,这些气泡来源于微生物呼吸作用产生的CO2;发酵后期,乳酸含量继续增加,当达到1.2%时,发酵速度渐渐变缓甚至停止,主要原因是pH过低抑制了乳酸菌的生长;制作泡菜的过程中,有机物因微生物的呼吸作用分解而减少。(5)泡菜制作需配制盐水,按盐与水1∶4的比例配制,A错误;在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染液,B错误;泡菜腌制时间长短、温度、食盐用量都会影响亚硝酸盐含量,亚硝酸盐含量先逐渐增加,后逐渐降低,所以C错误;制备样品处理液,先加入提取剂,在摇床上振荡提取1 h,再加入NaOH溶液,D正确。 【答案】(1)在缺氧的环境条件下,乳酸菌发酵可产生大量乳酸 (2)盐过多,抑制了乳酸菌发酵 (3)消毒 提供乳酸菌菌种 (4)CO2 pH 减少 (5)D 4.杨梅是浙江省的特色水果之一,为对其进行深加工,某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制,基本工艺流程如下: 请回答问题。 (1)在制备杨梅酒过程中,为了提高杨梅的出汁率,在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和 酶。通过甲罐顶上弯管加水的主要目的是 。发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有 ,说明发酵基本完毕。 (2)在制备杨梅醋过程中,乙罐内先填充经 处理的木材刨花,然后加入含 菌的培养液,使该菌 在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵,杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的 来调节。 (3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋,则乙罐中CO2的产生量是 。 A.甲罐的两倍 B.与甲罐的相等 C.甲罐的一半 D.几乎为零 (4) 在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中,某物质浓度随时间变化的示意图如右,该物质是 。 【解析】(1)纤维素酶和果胶酶具有专一性,能分解细胞壁中的纤维素和果胶,破坏细胞壁,以提高出汁率。通过酒精发酵罐顶上弯管加水是为了防止空气进入。发酵一段时间后,发酵罐内液面不再有气泡产生,说明发酵基本完毕。(2)在制备杨梅醋过程中,醋酸发酵罐中填充的木材刨花要经过灭菌,然后加入含有醋酸杆菌的培养液,使该菌附着在刨花上,通过调节杨梅酒进入乙罐的流速来调节杨梅醋的pH。(3)比较乙醇和醋酸的生成反应式即可得出答案。 ①葡萄糖氧化成乙醇的反应式: C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量 ②乙醇氧化成醋酸的反应式: C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量 (4)结合杨梅酒和杨梅醋的发酵全过程,分析图中曲线(先上升,后下降)可知,该物质应为酒精。 【答案】(1)果胶 防止空气进入 气泡冒出 (2)灭菌 醋酸杆 附着 流速 (3)D (4)酒精 5.酸奶是牛奶、羊奶或马奶经过发酵制成的一种食品,其发酵原理与泡菜制作非常相似。为了研究影响酸奶发酵效果的因素,某小组在A、B两容器中加入一定量的鲜牛奶,将等量的甲、乙两菌种(都能产生乳酸)分别接入其中并混匀,密封后再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在6 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题: (1)制作酸奶和泡菜与制作果酒相比,相同点是 。上述实验过程中可能会影响酸奶品质的操作是 。为什么? 。 (2)家庭制作葡萄酒时,容器瓶的盖子选下列哪种? (填“有螺旋可旋转的”或“密封不可开启的”)。为什么? 。 (3)在制作酸奶时,人们还会在鲜奶中加一定量的蔗糖,其目的是 。研究发现6 h内的酸奶发酵效果越来越好,若要确定最佳发酵时间,可以 。有人提供的自制酸奶信息表明:酸奶制作时间可长可短,有的季节2~3 h即可,有的季节需要10~12 h。影响发酵效果的非生物因素可能是 。 【解析】酸奶可用多种鲜奶制作,和泡菜制作原理一样,都是乳酸发酵。酸奶制作时间与温度、酸奶原料的配方等都有关系。(1)制作酸奶和泡菜与制作果酒的相同点是都利用了微生物的无氧呼吸;不同点是酸奶和泡菜制作是利用乳酸发酵,产物是乳酸,果酒制作是利用酒精发酵,产物是酒精(乙醇)和二氧化碳。制作酸奶时,如要定期取样观测发酵效果,必须在无菌条件下,或进行无菌操作。打开瓶盖取样时,外界空气进入酸奶液,可能会造成杂菌污染。(2)家庭制作果酒时,容器瓶的盖子要选有螺旋可旋转的,有螺旋可旋转的瓶盖拧松可排出二氧化碳,有利于发酵的持续进行。(3)制作酸奶时加糖,一方面为乳酸菌提供乳酸发酵所需的原料,另一方面可改善口感。要确定最佳发酵时间,可以延长发酵时间,观测发酵效果,找到最好的发酵效果所对应的时间。由题中信息可知温度是影响乳酸发酵的重要的非生物因素。 【答案】(1)都是利用微生物在无氧条件下进行无氧呼吸 定期取样观测发酵效果 因为打开瓶盖取样,可能会造成杂菌污染 (2)有螺旋可旋转的 因为酒精发酵过程中会产生较多的二氧化碳,有螺旋可旋转的瓶盖拧松可排出二氧化碳气体,有利于发酵的持续进行 (3)为乳酸菌提供乳酸发酵所需的原料,改善口感 延长发酵时间,观测发酵效果,以找到最好的发酵效果所对应的时间 温度 6.豆腐乳是我国民间的一道传统美食,其中又衍生出了许多品种,如臭豆腐。请回答下列问题: (1)在腐乳腌制过程中起主要作用的微生物是 ,其与细菌相比在结构上的主要特点是 。现代科学研究表明,除此之外,还有多种微生物参与了豆腐的发酵,如 等。 (2)毛霉等多种微生物产生的 酶和 酶,使制作的腐乳更加鲜美且易于消化吸收。 (3)腐乳制作过程中需要加盐腌制8天,加盐可以 ,使豆腐块变硬,并且接近瓶口表面的盐要铺厚一些,避免 ,装瓶时加入的卤汤中的 和 也有类似的作用。 【解析】(1)参与豆腐发酵的微生物主要是毛霉;毛霉属于真核生物,细菌属于原核生物,真核细胞与原核细胞在结构上的主要区别是真核细胞有由核膜包被的细胞核。参与豆腐发酵的微生物除了毛霉之外,还有青霉、酵母、曲霉等。(2)毛霉等多种微生物产生的蛋白酶和脂肪酶(蛋白酶能将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶能将脂肪分解成甘油和脂肪酸),使制作的腐乳更加鲜美且易于消化吸收。(3)腐乳制作过程中,加盐可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,并且接近瓶口表面的盐要铺厚一些,避免豆腐块腐败变质,装瓶时加入卤汤中的香辛料和酒也有类似的作用。 【答案】(1)毛霉 有以核膜为界限的细胞核 青霉、酵母、曲霉 (2)蛋白 脂肪 (3)析出豆腐的水分 豆腐块腐败变质 香辛料 酒 7.我国劳动人民利用不同微生物的发酵作用制作食品的历史十分悠久。请分析回答下列问题: (1)腐乳制作的流程是:让豆腐上长出 →加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。用盐腌制时,应注意控制 ;配制卤汤时,要使卤汤中酒的含量控制在 %左右。 (2)制作泡菜的原理是 。 (3)蔬菜在腌制过程中,会产生亚硝酸盐。在 的条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较,估算出的亚硝酸盐含量如下图曲线所示,据图可以得出的结论是 。 【答案】(1)毛霉 盐的用量 12 (2)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖,将葡萄糖分解成乳酸 (3)盐酸酸化 玫瑰红 泡菜封坛后一段时间,亚硝酸盐含量不断增加,至第4天含量最高,以后逐渐减少 8.请回答下列有关发酵食品制作的问题: (1)在泡菜腌制的过程中,要注意控制腌制的时间、 和食盐的用量;最后要向坛盖边沿的水槽中注满水,这一操作的目的是 。 (2)在制作腐乳过程中,所需的微生物来源于 ;而现代的腐乳生产是在 条件下,将优良的菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免其他菌种的污染。 (3)某同学制作蓝莓果醋时,定时通过充气口充气,原因是 。另一位同学在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母,之后先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,通入无菌空气的目的是 。 (4)在蓝莓果酒制作过程中,在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由 大量繁殖而形成的,其可在缺少糖源时将乙醇变为 ,然后变为醋酸。 【答案】(1)温度 保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境 (2)空气中的毛霉孢子 无菌 (3)醋酸菌是好氧细菌,将酒精变为醋酸需要氧气参与 在有氧条件下,酵母菌迅速繁殖,数量增加 (4)醋酸菌 乙醛 9.蚕豆种子具有高蛋白、富淀粉、低脂肪等特点,蚕豆酱就是以脱壳蚕豆为主要原料加工而成的传统发酵产品。我国生产蚕豆酱的历史悠久,蚕豆酱的自然发酵中有米曲霉、黑曲霉、酵母菌、乳酸菌等共同参与,其中米曲霉、黑曲霉是优势菌种。请回答下列问题: (1)米曲霉、乳酸菌细胞结构的共同点是都具有 等结构。 (2)若要获得米曲霉菌落并加以观察,则培养基中除需添加 等各类营养成分外,还需添加 。 (3)米曲霉等分泌的 可将原料中的大分子有机物等水解成小分子产物。大分子有机物在酵母菌、乳酸菌的作用下,产生 、有机酸、酯类等,构成蚕豆酱特有的香气。 (4)下表为探究温度对蚕豆酱发酵影响的实验结果: 温度(℃) 总酸 (%) 氨基酸 态氮 还原糖 含量(%) 感官 得分 前发酵40 后发酵33 0.25 0.30 3.37 8.0 前发酵40 后发酵37 0.29 0.35 4.94 8.2 前发酵45 后发酵33 0.36 0.40 7.19 8.5 前发酵45 后发酵37 0.43 0.58 9.38 9.5 根据上表结果可以确定,蚕豆酱发酵的适宜温度为 。 【解析】解答此题需熟记并理解传统发酵技术的制作原理、流程、注意事项及影响因素等相关基础知识,形成清晰的知识网络,在此基础上,从题意和表中提取信息并对相关问题进行作答。(1)米曲霉是由真核细胞构成的真核生物,乳酸菌是由原核细胞构成的原核生物,二者细胞结构的共同点是都具有细胞膜、细胞质(基质)、核糖体等。(2)微生物在固体培养基上生长才能形成菌落。若要获得米曲霉菌落并加以观察,则培养基中除需添加碳源、氮源、水和无机盐外,还需添加凝固剂——琼脂。(3)蚕豆种子具有高蛋白、富淀粉、低脂肪等特点,是加工蚕豆酱的主要原料。米曲霉等分泌的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶可将原料中的大分子有机物等水解成小分子产物。大分子有机物在酵母菌、乳酸菌的作用下,产生乙醇、有机酸、酯类等,构成蚕豆酱特有的香气。(4)表中信息显示:前发酵为45 ℃、后发酵为37 ℃时,蚕豆酱的总酸、氨基酸态氮、还原糖含量和感官得分的检测指标都最高,说明此温度为蚕豆酱发酵的适宜温度。 【答案】(1)细胞膜、细胞质(基质)、核糖体 (2)碳源、氮源、水和无机盐 琼脂 (3)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶 乙醇 (4)前发酵为45 ℃,后发酵为37 ℃ 10.回答下列有关微生物发酵技术的问题: (1)酿制葡萄酒首先要选葡萄,通常要选糖分和酸度都很高的,可用 试剂检验还原糖的含量;其次要选酵母菌。课外小组用同一种葡萄汁对三种酵母菌的发酵能力进行测试,结果如下: 原重(g) 第一天 第二天 第三天 第四天 第五天 第六天 菌种1 150.5 151.83 150.85 149.38 148.34 147.32 145.94 菌种2 158.4 156.73 154.78 152.99 152.10 151.24 150.04 菌种3 164.8 163.82 161.51 159.43 158.24 157.25 155.49 从表格中培养基质量的变化分析,发酵能力最强的是 。进行发酵前,发酵瓶要注意清洗干净,并且要使用 消毒。 (2)某同学在制作果酒之后,欲进一步制作果醋。他先接种优良的醋酸杆菌,再持续通入无菌空气进一步发酵。请分析能否得到果醋? ,原因是 。 (3)制作腐乳、泡菜时,需要氧气的是 ,该过程中起主要作用的微生物是 。 (4)制作泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为 ,盐在泡菜制作中的作用是 。泡菜的制作方法不当,很容易造成泡菜变质、发霉、变味,试分析可能的原因: 。发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量,原因是 。 【解析】(1)还原糖的检测使用的是斐林试剂;发酵过程中会消耗有机物,表中数据显示,菌种3质量减少得最多,因此发酵能力最强;发酵瓶可用70%酒精进行消毒。(2)果酒发酵适宜的温度是18~25 ℃,而果醋发酵适宜温度是30~35 ℃,因此题干中所说的方法不能得到果醋。(3)腐乳制作的过程中起主要作用的微生物是毛霉,它的生长需要氧气,而乳酸菌是厌氧型细菌,故泡菜制作时不需要氧气。(4)制作泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为4∶1,盐浓度会影响泡菜的制作过程,浓度过高会导致乳酸菌活动减弱,泡菜咸而不酸;盐浓度过低则不能有效抑制杂菌生长,泡菜易腐败变质。泡菜坛子密封不严,或取食工具不卫生,或盐的比例过小,都会引起杂菌滋生,泡菜变质。发酵过程中亚硝酸盐含量先上升后下降,因此发酵的不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化,及时检测是为了把握最佳取食时机。 【答案】(1)斐林 菌种3 70%酒精 (2)不能 温度不适宜 (3)制作腐乳 毛霉 (4)4∶1 抑制微生物生长和调节泡菜的口味 泡菜坛子密封不严、取食工具不卫生或盐的比例过小,都会引起杂菌滋生,泡菜变质 发酵的不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化,及时检测是为了把握最佳取食时机查看更多