【生物】2018届一轮复习人教版选修一传统发酵技术学案

【生物】2018届一轮复习人教版选修一传统发酵技术学案

‎　传统发酵技术的应用 ‎1.(10分)(2017·拉萨模拟)下图为果酒和果醋的制作流程，回答问题：　‎ 世纪金榜导学号77982849‎ ‎(1)从自然菌样中筛选较理想的醋酸菌进行纯化培养，通常采用的接种方法是__________。‎ ‎(2)果酒的制作离不开酵母菌，在酵母菌的酒精发酵过程中，通常将温度控制在________℃。由果酒转变成果醋的制作时，需要改变的环境条件是________和温度控制在________℃。果汁发酵后是否有酒精产生，可用________来检测，在酸性条件下呈现________色证明有酒精产生。‎ ‎(3)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？说明理由。_____________________________________________________‎ ‎______________________________________________。‎ ‎【解析】(1)从自然菌样中筛选较理想的醋酸菌进行纯化培养，通常可采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。‎ ‎(2)果酒的制作离不开酵母菌，在酵母菌的酒精发酵过程中，通常将温度控制在18～25℃‎ ‎。由果酒转变成果醋的制作时，需要改变的环境条件是持续通入氧气并将温度控制在30～35℃。果汁发酵后是否有酒精产生，可用重铬酸钾来检测，在酸性条件下呈现灰绿色证明有酒精产生。‎ ‎(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。‎ 答案：(1)平板划线法(稀释涂布平板法)　(2)18～25　通入氧气　30～35　重铬酸钾　灰绿 ‎(3)不能。因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌的生长，且醋酸菌发酵条件是氧气充足 ‎2.(8分)在葡萄酒酿制过程中，有许多需要注意的环节，回答下列有关问题。‎ ‎(1)用于酿制葡萄酒的主要微生物是________。‎ ‎(2)工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，需更大程度地抑制其他微生物的生长，采取的措施是对原料和设施进行________和________，并接入合适的菌种。‎ ‎(3)在制作葡萄酒的实验中，向发酵瓶中装入葡萄汁时，要留有大约________的空间。如果要继续制作葡萄醋，在发酵后期要向发酵液中通入________，以保证发酵液处于________环境中，并将发酵液置于30～35℃的温度下，一段时间后，发酵液中会出现醋酸菌。‎ ‎【解析】(1)用于酿制葡萄酒的主要微生物是酵母菌。‎ ‎(2)要更大程度地抑制其他微生物的生长，需要对原料和设施进行消毒和灭菌，并接入合适的菌种。‎ ‎(3)在制作葡萄酒的实验中，向发酵瓶中装入葡萄汁时，要留有大约1/3的空间。制作葡萄醋的发酵菌种为醋酸菌，醋酸菌为好氧细菌，因此在发酵后期要向发酵液中通入无菌空气，以保证发酵液处于有氧环境中，并将发酵液置于30～35℃的温度下，一段时间后，发酵液中就会出现醋酸菌。‎ 答案：(1)酵母菌　(2)消毒　灭菌 ‎(3)1/3　(无菌)空气　有氧 ‎3.(8分)(2017·合肥模拟)常见的果酒、果醋、泡菜和腐乳的制作都离不开微生物的作用，请结合微生物的特点及产品的制作过程，回答下列问题：‎ ‎(1)苹果醋的制作过程中，利用了代谢类型为________型的醋酸菌的发酵作用。‎ ‎(2)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是________。在________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料，与标准液进行目测比较，可以估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。‎ ‎【解析】(1)苹果醋的制作过程中，利用了醋酸菌的发酵作用，其代谢类型为异养需氧型。‎ ‎(2)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是创造无氧环境。检测亚硝酸盐含量的方法是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，与标准液进行目测比较，可以估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。‎ 答案：(1)异养需氧 ‎(2)创造无氧环境　盐酸酸化 玫瑰红 ‎4.(8分)某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如下图，据图分析回答：‎ ‎(1)向发酵瓶中加入5g酵母菌开始实验，发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于________；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，目的是________________________。‎ ‎(2)发酵第三天，检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量(+)比预期低。为此他们展开了讨论，认为是发酵时间不足导致，并设计了不同的发酵天数的对比实验，结果如下表：‎ 组别 发酵时间(天)‎ 实验结果 ‎①‎ ‎3‎ ‎+‎ ‎②‎ ‎4‎ ‎++‎ ‎③‎ ‎5‎ ‎+++‎ ‎④‎ ‎6‎ ‎++++‎ ‎⑤‎ ‎7‎ ‎+++++‎ ‎⑥‎ ‎8‎ ‎+++++‎ ‎⑦‎ ‎9‎ ‎+++++‎ 注：酵母菌加量为5g，其他条件与题图相同。“+”表示酒精量，最高含量为“+++++”。‎ ‎①他们的观点正确吗？________。理由是_________________________________‎ ‎________________________________________________。‎ ‎②在图示装置条件下和酵母菌加量为5g时，最好的发酵时间是________天，再增加发酵时间，酒精产量不再增加的原因可能是________________________(答出一点即可)。‎ ‎【解题指南】解答本题时需关注以下两点：‎ ‎(1)酵母菌在有氧和无氧环境下都能生存，属于兼性厌氧菌。‎ ‎(2)酵母菌进行有氧呼吸时能大量繁殖，进行无氧呼吸时能将糖类分解为酒精和二氧化碳。‎ ‎【解析】(1)酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧环境下进行有氧呼吸，为自身的生长和繁殖提供足够的能量，因此为了缩短发酵时间需要在发酵初期通气，促进酵母菌的有氧呼吸，以获得大量的酵母菌。而在无氧的环境下，酵母菌进行酒精发酵，在产生酒精的同时也会释放大量的CO2，为了避免容器内压力升高，影响酵母菌的进一步发酵，同时也可能导致装置爆炸，故需要定期排气。‎ ‎(2)①由表可知，随发酵时间的增长，酒精产量增加，说明发酵时间不足是导致酒精产量较低的主要原因。‎ ‎②由表可知，发酵7天酒精的产量已达到最高，大于7天酒精产量不再增加，可能原因是酒精浓度过高或淀粉水解物过低或pH过低等。‎ 答案：(1)酵母菌生长和繁殖　释放CO2‎ ‎(2)①正确　随发酵时间的增长，酒精产量增加 ‎②7　酒精浓度过高(或淀粉水解物浓度过低或pH过低)‎ ‎5.(14分)(2017·西安模拟)从古至今，葡萄酒就与人类生活息息相关。请回答与酿造葡萄酒有关的问题：‎ ‎(1)葡萄酒制作离不开酵母菌，酵母菌与醋酸菌相比，在结构上最大的区别是前者________(填“有”或“无”)成形细胞核。‎ ‎(2)利用酵母菌酿造葡萄酒时，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”)。‎ ‎(3)某同学人工自酿葡萄酒时，在发酵后期向发酵液中通入空气，并将发酵液置于适宜温度的环境中，结果发现发酵液中有________出现，这类微生物在糖类缺乏时可以使__________转化为________，后者再转化为________。‎ ‎【解析】(1)醋酸菌是原核生物，无细胞核，酵母菌是真核生物，有细胞核及多种细胞器。‎ ‎(2)利用酵母菌酿酒时，一开始持续通入空气，目的是使酵母菌进行大量繁殖，使其数量增多，然后密封，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。‎ ‎(3)酿制葡萄酒时，若在发酵后期向发酵液中通入空气，并将发酵液置于30～‎ ‎35℃环境中，会导致醋酸菌大量繁殖。在糖类缺乏时，醋酸菌可把乙醇转化为乙醛，再转化为醋酸。‎ 答案：(1)有　(2)增多　增产　(3)醋酸菌　乙醇　乙醛　醋酸 ‎6.(8分)如图是腐乳制作的流程示意图，根据流程回答问题：　‎ 世纪金榜导学号77982850‎ ‎(1)流程图中未写出的程序是________________。‎ ‎(2)传统制作腐乳，豆腐块上的毛霉来自_________________________________，现代腐乳生产是在严格________的条件下，将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上。‎ ‎(3)影响腐乳风味和质量的因素是__________________________________(至少列举两项)。‎ ‎【解析】(1)腐乳制作的一般流程：①让豆腐上长出毛霉，②加盐腌制，③加卤汤装瓶，④密封腌制。‎ ‎(2)传统制作腐乳，豆腐块上的毛霉来自空气中的毛霉孢子，现代腐乳生产是在严格无菌的条件下，将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上。‎ ‎(3)影响腐乳风味和质量的因素有盐的用量、酒的用量、发酵温度、发酵时间等。‎ 答案：(1)加卤汤装瓶 ‎(2)空气中的毛霉孢子　无菌 ‎(3)盐的用量、酒的用量、发酵温度、发酵时间等(答出两项即可)‎ ‎7.(8分)近年来，纪录片《舌尖上的中国》引发全民关注美食的热潮，其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。请分析回答下列问题：‎ 世纪金榜导学号77982851‎ ‎(1)在制作果醋时，在________和糖源充足时，醋酸菌将糖分解成醋酸；在氧气充足但糖源不充足时，也可以利用酒精生成醋酸，请写出该过程的化学反应式：_________________________________________________。‎ ‎(2)腐乳制作过程中用盐腌制时，应注意控制__________。‎ ‎(3)制作泡菜的原理是________________________________________。‎ ‎【解析】(1)醋酸菌是好氧细菌，因此需要供应氧气。醋酸菌利用酒精发酵产生醋酸的反应式为：C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。‎ ‎(2)制作腐乳时，加盐腌制环节要控制盐的用量，盐的用量过少，不足以抑制微生物的生长，加盐过多，又会影响腐乳的口味。‎ ‎(3)制作泡菜的原理是利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸。‎ 答案：(1)氧气 C2H5OH+O2CH3COOH+H2O ‎(2)盐的用量 ‎(3)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸 ‎8.(8分)下图为“宁夏红”枸杞果酒生产工艺流程简图，据图分析回答问题：‎ 选材→“？”→粉碎→灭菌→接种→发酵→“？”→果酒 ‎(1)流程中“？”处的内容应为________、________。‎ ‎(2)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是________。‎ ‎(3)若要提高果酒的产量，发酵过程中关键要控制好哪些条件？________。‎ ‎【解析】(1)果酒生产的工艺流程为：选料→冲洗→粉碎→灭菌→接种→发酵→过滤→果酒。‎ ‎(2)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量，有利于后期发酵。‎ ‎(3)发酵过程中要控制好温度、pH和通气量。‎ 答案：(1)冲洗　过滤　(2)在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量　‎ ‎(3)适宜的温度、pH、通气量 ‎9.(8分)(2017·‎ 西宁模拟)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生产菌种，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。筛选过程图如下：‎ ‎ 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)在腌制过程中，坛中会出现溶液量增多现象，主要原因是________。‎ ‎(4)封坛一段时间后，需要开坛测定亚硝酸盐含量的变化，根据实验结果，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)乳酸菌是厌氧型生物，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)腌制泡菜用的是煮沸已冷却的一定浓度的盐水，因外界溶液浓度高使蔬菜细胞渗透失水。‎ ‎(4)由于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，故实验过程中就选用不同的乳酸菌及在不同的时间段内测定亚硝酸盐的含量，最终通过对比分析得到生产周期短、亚硝酸盐含量低的泡菜。且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候。‎ 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)外界溶液浓度高使蔬菜细胞渗透失水 ‎(4)亚硝酸盐含量最低的 ‎10.(10分)传统发酵技术包括果酒、腐乳、泡菜的制作等，丰富了餐饮生活，根据下列要求回答问题：‎ ‎(1)把腐乳的制作过程看作是微生物的培养过程，则从物理性质看，制作腐乳的培养基属于__________。‎ ‎(2)在制作果酒实验中，某同学为研究发酵罐中酵母菌的生长状况，要取样统计分析，并测定pH。判断取样先后顺序的主要依据是_____________。‎ ‎(3)制作泡菜时，若菜坛有裂缝，即使其他操作正确规范，实验也会失败。说明了乳酸菌是______________________________________。‎ ‎(4)传统发酵技术中，都没有接种菌种，也没有严格的灭菌，但都可以得到相应的发酵产物。其菌种来源于____________________；传统酿酒技术中无氧环境的形成是通过酵母菌有氧呼吸消耗氧气来实现的。‎ ‎【解析】(1)制作腐乳的过程中，微生物在豆腐块上生长，因此其培养基属于固体培养基。‎ ‎(2)在制作果酒时，发酵液的pH越来越小，因此可以根据发酵液的pH变化判断发酵的过程。‎ ‎(3)制作泡菜时，若菜坛有裂缝，无法形成无氧环境，即使其他操作正确规范，实验也会失败，说明了乳酸菌不能在有氧条件下生活，即说明乳酸菌属于厌氧微生物。‎ ‎(4)在果酒、腐乳、泡菜的制作中，制作果酒、泡菜的菌种主要来自原材料上的现成的微生物，而制作腐乳的菌种则主要来自空气。‎ 答案：(1)固体培养基 ‎(2)pH的大小，pH越小取样越晚 ‎(3)厌氧微生物 ‎(4)空气中或原材料上的现成的微生物 ‎11.(10分)(能力挑战题)(2017·银川模拟)近来，利用传统发酵技术制作果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵产品已成为时尚。请回答下列相关问题：‎ 世纪金榜导学号77982852‎ ‎(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。配制卤汤时，要将卤汤中酒的含量控制在________左右。‎ ‎(2)制作泡菜时，利用的微生物是________，所用盐水煮沸的目的是________，冷却后再使用的目的是________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________。‎ ‎(3)如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图。‎ 图中过程①要________(填“先切块后清洗”“先清洗后切块”“边清洗边切块”)，以减少杂菌的污染；过程②为了提高苹果的出汁率可以加入________酶；过程④需要将发酵装置中的充气口开关____________(填“关闭”或“开启”)。‎ ‎【解析】(1)腐乳制作的流程是：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。配制卤汤时，要将卤汤中酒的含量控制在12%左右。‎ ‎(2)泡菜的制作离不开乳酸菌，乳酸菌是厌氧细菌，在无氧环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸。盐水煮沸主要起到消灭杂菌的作用；为了保证乳酸菌等微生物不被杀死，煮沸的盐水要冷却后再使用。‎ ‎(3)为了减少杂菌的污染，过程①要先清洗后切块。制作果醋利用的是醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，所以过程④需要将发酵装置中的充气口开关开启。‎ 答案：(1)毛霉　12%‎ ‎(2)乳酸菌　消灭杂菌　保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响 ‎(3)先清洗后切块　果胶　开启