专题1传统发酵技术的应用导学案

2018年高考理科综合生物考纲规定本内容：
5-1（4）利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用
5-3（2）运用发酵加工食品的基本方法
5-3（3）测定食品加工中可能产生的有害物质
本章思维导图
【高考基础知识梳理】
（一）果酒和果醋的制作
1.实验原理：（1）果酒制作的原理：①利用的微生物是＿＿＿＿＿＿＿，其异化作用类型是＿
＿＿＿＿＿＿，其发酵的反应式为：a.有氧条件：b.无氧条件：
②影响酒精发酵的主要环境条件有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
a. 酵母菌生长繁殖的最适温度是＿＿＿℃左右，发酵在＿＿＿＿＿＿＿℃时最适宜；
b. 酒精发酵过程中，要保持＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

③传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
④葡萄酒呈现深红色的原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（2）果醋的制作原理：①利用的微生物是＿＿＿＿＿＿＿，属于＿＿＿核生物，其异化作用类型是＿＿＿＿＿＿。

在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，将糖分解形成醋酸；当缺少糖源时可将＿＿＿＿转变成＿＿＿，并进一步转变成醋酸。

醋酸发酵的反应式是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿②果醋发酵时将温度控制在＿＿＿＿＿℃，原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；还需要充足的＿＿＿＿
③醋酸菌与酵母菌相比，最主要的特点是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 2.实验设计：（1）制作果酒和果醋的实验流程
挑选葡萄→冲洗→＿＿＿＿＿＿＿→＿＿＿＿＿＿＿→＿＿＿＿＿＿＿
果酒果醋
（2）实验操作步骤及装置：①材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行＿＿＿＿＿，再＿＿＿＿＿②灭菌：a.榨汁机要清洗干净，并＿＿＿＿＿＿＿。

充气口 b.发酵装置要清洗干净，并用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
③榨汁：将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁
④发酵：a.将葡萄汁装人发酵瓶，要留大约＿＿＿＿的空间(如右图所示)，并封闭＿＿＿。

b.制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，时间控制在＿＿＿
＿＿d 左右，可通过＿＿＿＿＿＿＿对发酵的情况进行及时的监测
c.制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，时间控制在前
＿＿＿＿＿＿＿d 左右，并注意适时通过＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
⑤发酵装置各部位的作用：a.充气口：在＿＿＿
＿＿＿发酵时连接充气泵进行充气
b.排气口：排出＿＿＿＿＿＿发酵时产生的CO 2
c.与排气管相连的长而弯曲的胶管：目的是加水
后防止＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

d.出料口：用来＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
⑥发酵装置的使用方法：制酒时，应该＿＿＿＿＿＿＿＿；制醋时，应将＿＿＿＿＿＿＿。

3. 操作过程应注意的问题
（1）用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反复多次冲洗，以防止＿＿＿＿＿＿＿
（2）应该先冲洗葡萄后除去枝梗，以避免＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（3）在酒精发酵过程中，每隔一段时间（12h ）拧松瓶盖或打开排气口，其原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（4）防止发酵液被污染的措施：①要先冲洗葡萄，再除去枝梗；②实验中所用的器械要清洗干净；③每次排气时只需＿＿＿＿＿＿瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。

（5）在实际生产中，还要对发酵液进行煮沸处理，其目的是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（6）发酵液装瓶后要保持1/3的剩余空间的原因：
①利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成＿＿＿＿＿＿。

②防止由于产生CO 2导致＿＿＿＿＿。

4．实验结果分析与评价：
（1）实验现象：（2）检验：酒精发酵后是否有酒精产生，可用＿＿＿＿＿＿＿＿＿来检验。

其原理是：在＿＿＿＿＿性条件下，橙色的重铬酸钾与酒精反应呈＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）证明葡萄酒的产生是由于酵母菌的作用：设置＿＿＿组，将葡萄汁进行＿＿＿＿＿，分别等量装入A 、B 两个发酵瓶，并各留有＿＿＿＿＿＿空间，A 组加入＿＿＿＿＿＿＿，B 组不加，进行发酵，可证明葡萄酒的产生是由于酵母菌的作用。

（4）证明葡萄醋中有醋酸生成，简单易行的方法是：＿＿＿＿＿或用＿＿＿＿＿＿鉴定 高考真题：2017年全国卷II 37．[生物——选修1：生物技术实践]（15分）
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__________________________。

（二）腐乳的制作
1.原理：（1）腐乳的发酵过程中有多种微生物的协同作用，如＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其中起主要作用的是＿＿＿＿，它是＿＿＿＿核生物，其呼吸作用类型是＿＿＿＿＿＿＿。

（2）毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的＿＿＿＿＿＿分解成小分子的＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿；脂肪酶可以将＿＿＿＿＿＿水解成＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿，因而更利于消化吸收
（3）现代的腐乳生产是在严格的＿＿＿＿＿＿条件下，将优良的＿＿＿＿＿＿菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，保证＿＿＿＿＿＿＿＿＿
2.实验设计：（1）流程：
（2）实验操作步骤：①毛霉的生长：a.将豆腐切块放在笼屉内，温度保持在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，并保持一定的湿度, 大约5 d后豆腐表面丛生着直立菌丝
b.豆腐块上生长的毛霉来自空气中的＿＿＿＿＿＿。

现代的腐乳生产是在＿＿＿＿＿＿的条件下，将优良＿＿＿＿＿＿＿＿直接接种在豆腐上，这样可以＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②加盐腌制:a.将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,同时逐层＿＿＿＿＿＿,随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要＿＿＿＿＿＿，以＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
b.加盐腌制的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

③配制卤汤：a. 卤汤直接关系到腐乳的＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿。

卤汤是由＿＿和各种＿＿＿＿＿＿配制而成
b. 卤汤中酒的含量一般控制在＿＿＿＿＿＿左右。

加酒的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

c. 香辛料可以＿＿＿＿＿＿＿＿＿,也具有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿作用
④密封腌制：加入卤汤和辅料后，将瓶口用＿＿＿＿＿＿加热灭菌，用胶条密封。

（3）腐乳制作注意事项
①影响腐乳品质的条件：水、盐、酒、温度、发酵时间等
a．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。

b．盐的控制：盐浓度过高，会＿＿＿＿＿＿＿＿＿，浓度过低，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

c．酒的控制：酒精含量一般控制在＿＿＿＿左右。

酒精含量过高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

酒精含量过低，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

d．温度的控制：温度15～18 ℃适合毛霉生长。

发酵时间易控制在＿＿＿＿＿＿左右。

②防止杂菌污染：a．用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用＿＿＿＿＿＿消毒。

b．装瓶时，操作要＿＿＿＿＿＿。

加入卤汤后，要用胶条将瓶口＿＿＿＿＿＿。

封瓶时，最好将瓶口通过＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，防止瓶口被污染。

（三）制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
1.制作泡菜原理及流程（1）原理：①制作泡菜所用微生物是＿＿＿＿＿＿，其代谢类型是＿
＿＿＿型。

在＿＿＿条件下，将糖分解为＿＿＿＿＿。

反应式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
②常见的乳酸菌有＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿，生产酸奶的是＿＿＿＿＿＿＿＿
③亚硝酸盐在食品生产中常用作＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿剂。

④亚硝酸盐被吸收后随＿＿＿＿＿＿排出体外，但在＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿作用下形成致癌物质＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（2）流程
（3）注意事项：①泡菜盐水按清水和盐为＿＿＿＿＿＿质量比配制
②腌制时要控制腌制的＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿的用量。

③泡菜发酵过程中，导致细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加的因素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿
和＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

一般在腌制＿＿＿＿＿＿天后亚硝酸盐含量开始降低。

2. 检测亚硝酸盐含量原理及流程
（1）原理：在＿＿＿＿条件下，亚硝酸盐与＿＿＿＿＿发生＿＿＿＿反应后，与＿＿＿＿＿＿结合形成＿＿＿色染料，与已知浓度的＿＿＿目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。

（2）流程配制溶液→→制备样品处理液→比色
（四）与传统发酵有关的几类微生物的比较
酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类
生活方式
适宜温度
主要用途酿酒、发酵酿醋制作腐乳制作酸奶、泡菜高考题[2014·海南高考]已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。

为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。

回答相关问题：
(1)请完善下列实验步骤。

①标准管的制备：用__________________和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。

②样品管的制备：用刻度移液管分别吸取一定量的__________________，加到不同的比色
管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。

③将每个________分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅________的标准
管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。

(2)下图表示的是泡菜中________趋势。

(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是_______
_(填“醋酸菌”或“乳酸菌”)。

生物选修1 专题1 传统发酵技术的应用导学案答案【知识梳理】
（一）果酒和果醋的制作
1.（1）①酵母菌 兼性厌氧型
② 温度、氧气、pH a. 20 18～25 b. 无氧环境
③附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
④在发酵的过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈红色
（2）①醋酸菌 原 需氧型 氧气、糖源充足时 乙醇 乙醛 C 2H 5OH+O 2 CH 3COOH+H 20
②30～35 此温度是醋酸菌的最适生长温度 氧气
③ 醋酸菌没有以核膜为界限的细胞核
2.（1）榨汁 酒精发酵 醋酸发酵
（2）①冲洗 除去枝梗
② a.晾干 b. 70％的酒精
④a. 1/3 充气口 b. 18℃～25℃ 10～12 出料口
c. 30℃～35℃ 7～8 充气口充气
⑤ a.醋酸 b. 酒精 c. 空气中微生物的污染 d. 取样检测
⑥ 关闭充气口 充气口连接气泵，输入氧气
3. （1）菌种的流失（或冲去表皮上的酵母菌）
（2）除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会
（3）发酵旺盛期CO 2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂
（4）③拧松 （5） 杀死发酵液中的杂菌。

（6） ①优势种群 ②发酵液的溢出。

（2）重铬酸钾 酸 灰绿色
（3）对照 高压灭菌 1／3 酵母菌
（4）品尝 pH 试纸
高考真题37.[生物—选修1：生物技术实践]
（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
高考模拟答案：(1)冲洗 酵母菌(2)对原料和设备分别进行消毒和灭菌
(3)C6H12O6 ――→酶2C2H5OH ＋2CO2＋能量 18～25(4)重铬酸钾 灰绿
（二）腐乳的制作
1.（1）青霉、酵母、曲霉、毛霉等 毛霉 真 有氧呼吸。

（2）蛋白质 肽 氨基酸 脂肪 甘油 脂肪酸
（3） 无菌 毛霉 其他菌种的污染 产品的质量
2.（1）加盐腌制 加卤汤装瓶
（2）①a. 15～18 ℃ b.毛霉孢子 严格无菌 毛霉菌种 避免其他菌种的污染
②a. 加盐 铺厚一些 防止杂菌从瓶口进入
b.一是防止杂菌污染，避免豆腐腐败；二是析出豆腐中的水分使之变硬
③a.色 香 味 酒 香辛料
b. 12％ 抑制微生物生长，同时使腐乳具有独特的香味
c. 调制腐乳的风味 防腐杀菌
④ 酒精灯
（3）①b ．影响腐乳的口味 豆腐易腐败变质 酶
c．12%腐乳成熟期延长杂菌繁殖快，豆腐易腐败
d．6个月
②a．沸水
b．迅速小心密封酒精灯的火焰
（三）制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
1. （1）
酶
①乳酸菌异养厌氧无氧乳酸C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
②乳酸链球菌乳酸杆菌乳酸杆菌
③食品添加
④尿液适宜pH温度一定微生物亚硝胺
（3）①4∶1 ②时间温度食盐
③食盐用量过低腌制时间过短10
2. （1）
①盐酸酸化对氨基苯磺酸重氮化N-1-萘基乙二胺盐酸盐
玫瑰红标准显色液
②透明澄清
（2）制备标准显色液
高考真题答案：(1)①不同浓度亚硝酸钠标准溶液②不同泡制天数的泡菜滤液③样品管一致
(2)亚硝酸盐含量的变化(3)乳酸菌
高考模拟【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。