【生物】2020届一轮复习人教版　传统发酵技术应用学案

【生物】2020届一轮复习人教版　传统发酵技术应用学案

‎2020届 一轮复习 人教版 　传统发酵技术应用 学案 ‎　1.利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用。　2.运用发酵加工食品的基本方法。‎ 考点一　果酒和果醋的制作 ‎1．制作原理 菌种 反应 果酒 酵母菌 ‎ 有氧条件，大量繁殖：‎ C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O 无氧条件，产生酒精：‎ C6H12O62C2H5OH＋2CO2‎ 果醋 醋酸菌 氧气、糖源都充足时：糖→醋酸 缺少糖源时：乙醇→乙醛→醋酸 C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O ‎2．果酒、果醋的制作流程 ‎3．实验设计与操作的归纳 ‎[归纳整合]‎ ‎1．果酒和果醋制作成功的关键点 项目 说明 材料的选 择与处理 选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，再除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染 防止发酵 液被污染 ‎①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒 ‎②清洗葡萄时要先清洗后除枝梗 ‎③发酵瓶排气管用曲颈管不用直管 ‎2．果酒、果醋发酵条件的控制 ‎(1)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。‎ ‎(2)严格控制温度：18～25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵，30～35 ℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。‎ ‎(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，需适时通过充气口充气。‎ ‎[思维探究]‎ 如图为果酒和果醋制作的实验装置图，据图分析：‎ ‎(1)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，在发酵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。‎ ‎[教材深挖]‎ 教材选修1P4“旁栏思考”：你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？‎ 提示：需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。‎ 命题点一　果酒、果醋制作原理的分析 ‎1．(2016·全国卷Ⅱ，T39)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题：‎ ‎(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②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③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________。‎ ‎(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。‎ 解析　(1)图中过程①和②是酵母菌无氧呼吸产生乙醇的过程，无氧呼吸的场所是细胞质基质。乙醇可用酸性重铬酸钾试剂检测，颜色由橙色变为灰绿色。过程③为有氧呼吸的第二和第三阶段，场所为线粒体。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，产生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧条件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸杆菌是好氧型细菌，因此，在醋酸杆菌作用下，将乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段酵母菌产生乙醇的适宜温度为18～25 ℃，第二阶段醋酸杆菌产生醋酸的适宜温度为30～35 ℃，第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物，原核细胞中的细胞器只有核糖体一种，不含线粒体。‎ 答案　(1)细胞质基质　重铬酸钾　线粒体　快　(2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有 ‎2．(2019·福建三明市段考)酿酒、造醋是我国的传统技艺，为了探究与改进制造工艺，进行了相关研究。请回答有关问题：‎ ‎(1)目的菌株筛选后应该利用______培养基进行扩大培养。纯化菌种时，为了对活菌进行计数，可采用_________法接种于新的培养基平板上。‎ ‎(2)制作葡萄酒过程中，当发酵瓶________表示发酵完毕。在果酒制作中，温度是重要的控制条件，____________左右的温度最适合酵母菌繁殖，酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用________________溶液进行检验。‎ ‎(3) 醋酸杆菌细胞结构中__________(填“含有”或“不含有”)线粒体。醋的制作中需要调节pH至________。‎ ‎(4)试验操作应在酒精灯火焰附近进行的原因是________________________________________‎ ‎________________________________________。‎ 解析　‎ ‎(1)酿酒、造醋过程中，目的菌株筛选后应该利用液体培养基进行扩大培养；分离纯化菌种时，为了对活菌进行计数，常采用稀释涂布平板法接种于新的培养基平板上，使聚集在一起的细菌细胞分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便纯化菌种。‎ ‎(2)果酒发酵过程中除了产生酒精，还会产生二氧化碳，而二氧化碳会以气泡的形式出现，因此当发酵瓶停止出现气泡表示发酵完毕；在果酒制作中，20℃左右的温度最适合酵母菌繁殖；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，所以酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用(酸性)重铬酸钾溶液进行检验。‎ ‎(3)醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，而原核细胞只有一种细胞器核糖体，不含有线粒体；醋酸杆菌生活的适宜pH为7.0。‎ ‎(4)试验操作应在酒精灯火馅附近进行，酒精灯火焰附近可形成无菌区域，从而避免周围环境中微生物的污染。‎ 答案　(1)液体　稀释涂布平板　(2)停止出现气泡　20℃　(酸性)重铬酸钾　(3)不含有　7.0　(4)酒精灯火焰附近可形成无菌区域，避免周围环境中微生物的污染 命题点二　果酒、果醋制作的过程和装置分析 ‎3．(2019·广东江门一模)鸭梨醋饮属于绿色健康饮品，既保存了鸭梨中的多种氨基酸、维生素、矿物质、有机酸等营养成分，又兼具果醋醒酒护肝、助消化、降低血脂、软化血管等的养生保健功能，深受广大消费者的青睐。下面为鸭梨醋饮的制作流程图，请据图回答问题：‎ ―→ ‎(1)果酒的酿造原理是先使酵母菌进行__________，以增加酵母菌的数量，然后再通过_________________获得果酒。‎ ‎(2)在果酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在__________上的野生型酵母菌。‎ ‎(3)酒精发酵时一般将温度控制在18～25℃，温度过高时，酵母菌代谢减慢甚至死亡，原因是____________________________________。‎ ‎(4)果醋发酵过程中，适宜的温度为_____________，较高的酒精度通常不适宜进行醋酸发酵，原因是________________________________________。‎ ‎(5)酒精发酵后转入醋酸发酵前，除改变温度外，还需调整的发酵条件是____________。‎ 解析　(1)果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌在氧气充足时进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，进行无氧呼吸产生酒精。(2)在果酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在鸭梨皮上的野生型酵母菌。(3)温度主要影响酶的活性。(4)醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。酒精浓度过高会抑制醋酸菌的生长和代谢，影响产酸量。(5)醋酸菌是需氧型细菌，发酵时需要通入无菌空气。‎ 答案　(1)有氧呼吸　无氧呼吸　(2)鸭梨皮　(3)温度过高，酶的活性降低或失活　(4)30～35℃　较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢，使产酸量下降　(5)通入无菌空气 考点二　腐乳的制作 ‎1．制作原理 ‎2．制作流程 直接接种或利用空气中的毛霉孢子 ‎↓‎ ‎↓‎ ‎↓‎ ‎[归纳整合]‎ ‎1．实验流程的归纳 ‎2．影响腐乳品质的因素归纳 项目 说明 水的控制 含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形 盐的控制 盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度过低，腐乳易腐败变质 酒的控制 酒的含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟期延长。酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败 温度控制 温度为15～18℃，适合毛霉生长 香辛料 具有调味和杀菌的作用，也会影响腐乳的风味或质量 ‎[思维探究]‎ 如图所示为家庭制备腐乳的简易流程。回答下列问题：‎ ‎(1)前期发酵阶段，豆腐上的毛霉来自哪里？‎ 提示：空气中的毛霉孢子。‎ ‎(2)加盐腌制阶段，“加盐”的正确做法是什么？‎ 提示：随着豆腐块层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些 ‎(3)说出制作腐乳的原理。‎ 提示：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。‎ ‎[教材深挖]‎ 教材选修1P8“旁栏小资料”：影响腐乳种类的因素有哪些？举例说出加入的辅料与腐乳种类的关系。‎ 提示：豆腐的含水量不同、发酵条件的不同、加入的辅料不同 。红方加入了红曲，糟方加入了酒糟，青方不加辅料。‎ 命题点一　腐乳原理的分析 ‎1．(2019·湖南怀化一模)腐乳是我国民间传统发酵食品，味道鲜美，营养丰富，风味独特，易于消化。请回答下列问题：‎ ‎(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是________，它与乳酸菌在结构上的主要区别是________________________________________。‎ ‎(2)腐乳含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质，与此有关的物质变化有_________________________________________________________。‎ 参与这些物质变化的酶有____________________。‎ ‎(3)腐乳的制作过程中需加盐腌制，那么用盐腌制的目的是________________________ ________________________________________________________________。‎ 要控制盐的用量，因为__________________________________。‎ ‎(4)在腐乳的制作中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量应控制在12%左右的原因是_______________________________________。‎ 解析　(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是毛霉，毛霉为真核生物，乳酸菌为原核生物，毛霉与乳酸菌在结构上的主要区别是毛霉有成形的细胞核。(2)腐乳的制作主要是利用了毛霉等真菌，因为毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，它们能将大分子物质水解成小分子物质，从而易于吸收。与此有关的物质变化有蛋白质→小分子的肽、氨基酸，脂肪→‎ 甘油、脂肪酸。(3)腐乳的制作过程中用盐腌制的目的是盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；加盐还可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂。但要控制盐的用量，因为盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。(4)在腐乳的制作中，卤汤中酒的含量应控制在12%左右，若酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；若酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败。‎ 答案　(1)毛霉　毛霉有成形(以核膜为界限)的细胞核　(2)蛋白质→小分子的肽、氨基酸，脂肪→甘油、脂肪酸　蛋白酶、脂肪酶　(3)抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂　盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味　(4)酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败 命题点二　腐乳的制作 ‎2．(2019·广东江门一模)腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品，如臭豆腐、酱豆腐等。该食品味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存，所以深受人们的喜欢。下面是腐乳制作的流程示意图，根据流程回答问题：‎ ―→―→―→ ‎(1)流程图中未写出的程序是_______________。‎ ‎(2)含水量为___________左右的豆腐适合用来做腐乳。制作过程中，加盐的作用是___________________。‎ ‎(3)制作腐乳的原理是：毛霉等微生物产生的___________能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；___________可将脂肪分解为甘油和脂肪酸。‎ ‎(4)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。‎ ‎(5)影响腐乳的风味和质量的因素是_______________(至少列举两项)。‎ 解析　(1)制作腐乳的实验流程为：①豆腐上长出毛霉→②加盐腌制→③加卤汤装瓶→④密封腌制。可见，流程图中未写出的程序是加卤汤装瓶。‎ ‎(2)含水量为70%左右的豆腐适合用来做腐乳。制作过程中，加盐的作用是：析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬；同时，还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。‎ ‎(3)制作腐乳的原理是：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。‎ ‎(4)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。‎ ‎(5)腐乳制作过程中，盐的用量、酒的种类和用量、发酵的温度和发酵时间及豆腐的含水量等都会影响腐乳的风味和质量。‎ 答案　(1)加卤汤装瓶　(2)70%　析出水分使豆腐块变硬，同时抑制微生物生长　(3)蛋白酶　脂肪酶　(4)空气中的毛霉孢子　无菌　(5)盐的用量、酒的用量、发酵温度、发酵时间等 考点三　泡菜的制作 ‎1．泡菜的制作原理 ‎(1)菌种来源：附着在蔬菜上的乳酸菌。‎ ‎(2)制作原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式：C6H12O62C3H6O3。‎ ‎2．制作流程 ‎3．泡菜制作的注意事项 ‎(1)材料的选择及用量 ‎①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。‎ ‎②清水和盐的质量比为4∶1，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 ‎①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。‎ ‎②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)控制适宜的温度：控制在室温即可，温度偏高有害菌活动能力强，温度偏低不利于乳酸发酵。‎ ‎[归纳整合]‎ ‎1．传统发酵技术中四种常用菌种的比较 项目 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 生物学分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 异养需氧型 异养厌氧型 发酵条件 前期需氧，‎ 后期不需氧 一直需氧 一直需氧 无氧 生长适宜温度 ‎18～25 °C ‎30～35 °C ‎15～18 °C 室温 生产应用 酿酒、发面 酿醋 制作腐乳 制作酸奶、泡菜 ‎2．比较泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化 发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵初期 少(有O2，乳酸菌活动受抑制)‎ 少 增加(硝酸盐还原菌的作用)‎ 发酵中期 最多(乳酸抑制其他菌活动)‎ 积累、增 多、pH下降 下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)‎ 发酵后期 减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动)‎ 继续增多，‎ pH继续下降 下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)‎ 注意 亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的 ‎[思维探究]‎ 下图是泡菜在腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化规律，据图分析： ‎ ‎(1)从生物间的相互关系和条件变化分析，乳酸菌呈现这种变化规律的原因是什么？‎ 提示：发酵初期以不产酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主，同时还有一部分硝酸盐还原菌在该时期利用氧气，产生了无氧环境，乳酸菌开始活动；发酵中期由于乳酸菌产生了大量乳酸，其他细菌活动受到抑制，乳酸菌活动增强；发酵后期由于乳酸的积累，酸度继续增长，乳酸菌活动也受到抑制，乳酸菌数量下降。‎ ‎(2)乳酸含量开始很低，中后期急剧增加的原因是什么？‎ 提示：发酵初期有氧气，乳酸菌活动较弱，中后期氧气含量减少，乳酸菌大量繁殖，乳酸的量迅速积累。‎ ‎(3)分析亚硝酸盐的含量变化的原因。‎ 提示：发酵初期，乳酸菌和乳酸的量都比较少，而由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量逐渐增加；后期由于硝酸盐还原菌受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。‎ ‎[教材深挖]‎ ‎1．教材选修1P9“旁栏思考”：为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？‎ 提示：‎ 酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用。抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。‎ ‎2．教材选修1P10“旁栏思考”：为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？‎ 提示：有些蔬菜，如小白菜和萝卜等，含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久发生变质(发黄、腐烂)或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。‎ 命题点一　泡菜的制作原理 ‎1．(2019·湖南怀化市一模)食品安全与人体健康息息相关，请根据所学知识回答下列问题：‎ ‎(1)泡菜制作初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因是______________，泡菜中含有的致癌物质是_______ 。‎ ‎(2)牛奶保存常用的消毒方法是__________，这样做的目的是______________________ _____________________________。‎ ‎(3)为了保证葡萄酒的品质，研究人员想了解发酵瓶内微生物的种类，可取发酵初期的葡萄汁液，经稀释后接种到固体培养基上，获得菌落，通过菌落的__________(答2点)等特征进行鉴别．‎ 解析　(1)泡菜制作初期，泡菜坛内常混有一定量的酵母菌，酵母菌有氧呼吸消耗氧气，产生CO2，使水槽内常常有气泡产生。泡菜中含有亚硝酸盐会在特定条件下转化为亚硝胺，亚硝胺是一种强烈的致癌、致畸物质。‎ ‎(2)牛奶不耐高温，保存时常用巴氏消毒法进行消毒，采用较低温度(一般在零上60～82℃)，在规定时间内，对食品进行加热处理，这样既保证杀死牛奶中的病原体，又不破坏牛奶品质(或营养成分)。‎ ‎(3)通过观察微生物形成的菌落特征鉴定不同的微生物种类，可供观察的菌落特征有形状、大小、颜色、隆起程度等。‎ 答案　(1)酵母菌有氧呼吸，产生CO2　 亚硝胺　(2)巴氏消毒法　既保证杀死牛奶中的病原体，又不破坏牛奶品质(或营养成分)　(3)形状、大小、颜色、隆起程度 ‎2．(2019·河北承德联校一模)农村中泡菜的制作方法：将新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后加入盐水、香料及一些“陈泡菜水”。密封后置于阴凉处，最适环境温度为28～30 ℃。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用盐过多，后者用盐过少。‎ ‎(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是_________________________________。‎ ‎(2)菜坛要密封的原因是_______________________________。‎ 若菜坛有裂缝，可能会出现的结果是___________________。‎ ‎(3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是____________________________。‎ ‎(4)加入一些“陈泡菜水”的作用是________________________________。‎ ‎(5)制作泡菜的过程中，有机物的干重如何变化？菜坛内有机物的种类如何变化？ ‎ ‎________________________________________。‎ 解析　(1)制作泡菜时，用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒。(2)乳酸菌是异养厌氧型生物，菜坛密封可以为乳酸菌提供无氧环境。若菜坛有裂缝，可能会出现的结果是将导致乳酸菌不能正常生长，而一些杂菌大量繁殖，泡菜会变质。(3)“咸而不酸”是由于加入的食盐过多，抑制了乳酸菌的发酵。(4)“陈泡菜水”中含有大量的乳酸菌菌种，因此在制作泡菜的时候需要加入“陈泡菜水”。(5)乳酸菌生长繁殖需要消耗有机物，发酵过程中乳酸菌将一些大分子物质如蛋白质、脂肪、糖类分别分解成小分子的氨基酸、甘油、脂肪酸、葡萄糖等，因此，泡菜坛内有机物的种类增多，干重减少。‎ 答案　(1)消毒　(2)乳酸菌为厌氧微生物，密封后造成缺氧环境　将导致乳酸菌不能正常生长，而一些杂菌大量繁殖，泡菜会变质　(3)盐过多，抑制了乳酸菌的发酵　(4)提供乳酸菌菌种　(5)有机物的干重减少，种类增加 命题点二　泡菜的制作及亚硝酸盐含量变化的分析 ‎3．(2019·河南八市测评)乳酸菌能产生亚硝酸还原酶将亚硝酸盐分解，某兴趣小组从泡菜滤液中筛选出亚硝酸盐还原酶活力较高的乳酸菌，进行了相关实验。请回答下列问题：‎ ‎(1)乳酸菌生长繁殖所需要的主要营养物质有氮源、_________、_________和________四类，分离、纯化乳酸菌所用的选择培养基以亚硝酸盐为唯一氮源，进入乳酸菌的亚硝酸盐的主要作用是____________________。‎ ‎(2)将筛选出的乳酸菌，用于泡菜制作过程，进行食盐用量与亚硝酸盐含量的探索实验，结果如图。‎ ‎①泡菜制作过程中，pH呈下降趋势，原因是_____________________________。‎ ‎②据图可知，腌菜时食盐的浓度越低，亚硝酸盐含量的峰值出现的越早，且峰值较高，原因是________________________________________。‎ ‎③实验结果说明，食盐用量和___________影响亚硝酸盐含量，亚硝酸盐含量达到峰值后下降，一方面是因为___‎ ‎___环境抑制杂菌生长，使亚硝酸盐的产生量降低；另一方面是因为________________________________________。‎ 解析　(1)乳酸菌等微生物生长繁殖所需要的主要营养物质有氮源、碳源、水和无机盐；亚硝酸盐作为乳酸菌的氮源，可以用于合成菌体的含氮物质。‎ ‎(2)①泡菜制作的原理是乳酸菌的无氧呼吸，无氧呼吸过程中产生了乳酸，导致pH呈下降趋势。‎ ‎②食盐用量过低，会造成细菌大量繁殖，因此图中腌菜时食盐的浓度越低，亚硝酸盐含量的峰值出现的越早，且峰值较高。‎ ‎③据图分析可知，食盐用量和腌制时间都会影响亚硝酸盐含量；亚硝酸盐含量达到峰值后下降，是因为缺氧和酸性环境抑制杂菌生长，使亚硝酸盐的产生量降低；同时乳酸菌产生亚硝酸还原酶会将亚硝酸盐分解。‎ 答案　(1)碳源　水　无机盐　用于合成菌体的含氮物质(用于合成菌体细胞物质) (2)①乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸　②食盐用量过低，造成细菌大量繁殖　③腌制时间　缺氧和酸性　乳酸菌产生亚硝酸还原酶将亚硝酸盐分解 ‎◎‎ ‎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．在家庭中用新鲜葡萄制作果酒时，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、抑制杂菌生长繁殖(√)‎ ‎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．腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶(√)‎ ‎8．在腐乳制作过程中加入香辛料既能调节风味，还具有防腐杀菌作用(√)‎ ‎9．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(√)‎ ‎10．制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用(×)‎ ‎11．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(√)‎ ‎12．泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件(×)‎ ‎◎‎ ‎1．混淆果酒制作中，对葡萄“先冲洗再去枝梗”与“不可反复冲洗”的目的 ‎(1)制作果酒使用的葡萄应先冲洗，再除去枝梗，不能反过来，以免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。‎ ‎(2)对于果酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，以免使酵母菌数量减少，发酵周期加长，产生的果酒中酒精含量下降。‎ ‎2．误认为泡菜发酵时间越长越好 ‎①泡菜的发酵时间长，亚硝酸盐含量低，但是发酵时间过长会产生其他有害物质。‎ ‎②泡菜发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。‎ ‎3．误认为醋酸菌可在缺乏O2时将酒精转化为醋酸 醋酸菌是严格的好氧型微生物，它对O2的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使短时间中断通入O2，也会引起醋酸菌死亡，其将乙醇变为乙醛进而变为醋酸的条件是“糖源不足”而不是“O2不足”。‎ ‎4．不明确泡菜制作中盐水(清水∶盐＝4∶1)煮沸的两层面意义 清水和盐的质量比为4∶1，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。‎ ‎5．误认为腐乳制作中酒精和香辛料的作用只在于“调味”‎ 腐乳制作中酒精及香辛料的作用不仅在于调味，还在于“杀灭杂菌”，酒精可抑制微生物生长，香辛料可防腐杀菌。‎ ‎1．(2018·全国卷Ⅲ，T37)回答下列与酵母菌有关的问题：‎ ‎(1)分离培养酵母菌通常使用________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用________灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是______________________________________。‎ ‎(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。‎ ‎(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是__________________________________________。‎ 解析　(1)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用广泛的细菌培养基；MS培养基是满足植物细胞的营养和生理需要的培养基；麦芽汁琼脂培养基通常用于酵母菌(真菌)的培养、鉴定及菌种保存。培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。‎ ‎(2)酵母菌为兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸为酵母菌的繁殖提供能量，在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇。‎ ‎(3)面包松软是因为制作过程中加入的酵母菌可以分解葡萄糖产生大量的CO2，CO2遇热膨胀，使得制作的面包松软多孔。‎ 答案　(1)麦芽汁琼脂　高压蒸汽　由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体　(2)菌体快速增殖　乙醇产生　(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软 ‎2．(2017·全国卷Ⅱ，T37)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：‎ ‎(1)该实验的自变量是________、________。‎ ‎(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________________。‎ ‎(3)如果在实验后，发现32 h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________。‎ 解析　(1)由“甲、乙两菌种”和“32 h内定期取样观测”可知，该实验的自变量是菌种和发酵时间。‎ ‎(2)由“发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好”可知，该发酵菌是好氧菌。‎ ‎(3)因“32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系”，说明发酵的最佳时间可能超过32 h，故可继续延长发酵时间，定期取样观测发酵效果，以确定最好的发酵效果所对应的时间，此时间即为最佳发酵时间。‎ ‎(4)发酵菌种能产生蛋白酶和脂肪酶，蛋白酶能催化蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能催化脂肪分解为甘油和脂肪酸。‎ 答案　(1)菌种　发酵时间　(2)好氧菌　(3)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　(4)氨基酸和肽　脂肪酸和甘油 ‎3．(2016·全国卷Ⅲ，T39)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题：‎ ‎(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是___________________________________________________。‎ ‎(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有________和________。分离纯化时应挑选出________的菌落作为候选菌。‎ ‎(3)乳酸菌在－20 ℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的________(填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”)。‎ 解析　‎ ‎(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释，这样既可避免杂菌污染，又可将乳酸菌分散成单个细胞，以便在培养基表面形成单个菌落。(2)乳酸的积累影响乳酸菌的增殖，加入碳酸钙可以中和乳酸菌代谢(无氧呼吸)过程中产生的乳酸，另外，乳酸和碳酸钙反应，进而导致碳酸钙分解形成透明圈，有利于乳酸菌的鉴别和分离。(3)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。在3 mL的甘油瓶中，装入1 mL甘油后灭菌。将1 mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20 ℃的冷冻箱中保存。‎ 答案　　(1)无菌水　泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落　(2)鉴别乳酸菌　中和产生的乳酸(或酸)　具有透明圈　(3)甘油 ‎4．(新题速递)现代人吃什么都讲究天然，所以目前市场上果酒、果醋等越来越受到人们的青睐，请回答：‎ ‎(1)在葡萄酒的自然发酵过程中起主要作用的酵母菌来源于________________________________________。‎ ‎(2)苹果醋是最受欢迎的饮料之一，其生产过程中利用了_____________的发酵作用，该过程需要将温度控制在___________________；若要提高果醋的产量，发酵过程中还必须提供___________、__________等条件。‎ ‎(3)喝剩的葡萄酒放置一段时间后会变酸的原因是____________________。‎ 解析　(1)在葡萄酒的自然发酵过程中起主要作用的酵母菌来源于附着在葡萄皮上的野生酵母菌。‎ ‎(2)(3)果醋制作的原理是醋酸菌进行有氧呼吸产生醋酸，醋酸菌的最适宜温度是30～35℃，因此发酵过程控制的温度范围是30～35℃。在氧气充足的条件下，醋酸菌能将乙醇转化成醋酸，因此喝剩的葡萄酒放置一段时间后会变酸．‎ 答案　(1)附着在葡萄皮上的野生酵母菌　(2)醋酸菌　30～35℃　有氧呼吸　适宜的pH　(3)空气中的醋酸菌混入葡萄酒后发酵产生了醋酸 ‎