2019高考生物大一轮复习生物技术实践第1讲传统发酵技术的应用课后提能演练新人教版选修1

第1讲 传统发酵技术的应用1．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。

下图为鸭梨醋饮的制作流程图，请据图回答问题： 新鲜的鸭梨汁――→①果酒――→②果醋――→③鸭梨醋饮(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____________。

【答案】(1)有氧呼吸 无氧呼吸(2)鸭梨皮(3)温度过高，影响酶的活性(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【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。

2．葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答下列问题：(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程，发挥作用的微生物是______________。

(2)该微生物通过无氧呼吸可分解________，产生的终产物是________和________。

(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。

发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。

据图分析，甲同学和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是________________________，导致发酵中出现的主要异常现象是____________________；丙同学的错误是____________________________，导致发酵中出现的主要异常现象是__________________________________。

上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是________、________、________。

(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作的错误是______________________________________________________。

【答案】(1)酵母菌(2)葡萄糖 乙醇 CO 2(3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出，发酵液变酸 瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋 葡萄酒 葡萄酒(4)未及时排气【解析】在制作各种酒的时候，常用酵母菌作菌种；酵母菌酒精发酵进行的是无氧呼吸，所以甲同学未夹住发酵瓶的充气管，从而有氧气进入，导致酵母菌进行有氧呼吸，产生较多的二氧化碳，使发酵液从充气管流出，发酵液变酸；而丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，抑制发酵的进行，一般来说，发酵液不超过容器的2/3；上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋、葡萄酒、葡萄酒。

3．泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。

(1)发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃。

其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是____________，请写出相应的反应式：______________________________________。

发酵初期会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出，从而使坛内逐渐形成厌氧状态，乳酸发酵开始。

试说明这些气泡的来源：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH 下降，厌氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，乳酸的积累量可达到0.6%～0.8%，pH 为3.5～3.8。

这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味而且清香。

试分析此时期坛内其他微生物的活动情况及原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)发酵后期：在此期间继续进行乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。

当乳酸含量达到1.2%以上时，发酵速度会逐渐变缓甚至停止，主要原因是__________________。

此阶段泡菜酸度过高，风味已不协调。

【答案】(1)有氧呼吸 C 6H 12O 6＋6O 2＋6H 2O ――→酶6CO 2＋12H 2O ＋能量 坛内需氧型微生物呼吸作用消耗氧气，产生大量的CO 2；坛内氧气耗尽后，酵母菌酒精发酵也会产生一些CO 2(2)由于pH 不断下降，大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制；由于氧气被耗尽，需氧型微生物的活动受到抑制(3)pH 过低，乳酸菌的活动受到抑制【解析】(1)酵母菌是兼性厌氧微生物，蔬菜刚入坛时，泡菜坛内含有氧气，酵母菌进行有氧呼吸，有氧呼吸的反应式为C 6H 12O 6＋6O 2＋6H 2O ――→酶6CO 2＋12H 2O ＋能量。

由于发酵初期酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生二氧化碳，产生的气泡会从坛沿水槽内的水中间歇性溢出。

(2)发酵中期，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，酸性条件下其他微生物的生长因pH 过低而受到抑制。

(3)发酵后期，乳酸含量继续增加，当达到1.2%以上时，过酸的环境抑制了乳酸菌的生长繁殖进而使发酵速度逐渐变缓甚至停止。

4．发酵食品加工中离不开微生物，例如果酒和果醋的制作离不开酵母菌和醋酸菌，腐乳的制作离不开毛霉等微生物。

(1)腐乳是通过微生物发酵制成的佐餐食品，其制作流程如下所示，请回答有关问题：豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制①制作腐乳的原料中，哪种有机物的含量比较高？____________________。

毛霉可利用体内的酶将该成分分解成哪些小分子有机物？______________________________________________________________________。

②在用盐腌制腐乳的过程中，若盐的浓度过低会出现什么现象？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

③卤汤中酒的含量为什么要控制在12%左右？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)如图是利用酵母菌和醋酸菌制作果酒和果醋的装置示意图，请回答相关问题：①酵母菌和醋酸菌在结构上的主要区别是酵母菌_____________________________。

②葡萄汁装入发酵瓶之前要将发酵瓶清洗干净，用__________________消毒。

③制作________时应将开关2打开，胶管1长而弯曲在发酵过程中的作用是________________________________________________________________________。

(3)用鲜牛奶发酵制作酸牛奶时，起作用的微生物是________________。

【答案】(1)①蛋白质 小分子肽和氨基酸 ②不足以抑制杂菌的生长，导致豆腐腐败③酒精含量过低，不足以抑制杂菌生长；含量过高，腐乳成熟的时间将延长(2)①有核膜包被的细胞核②体积分数为70%的酒精③果醋防止空气中杂菌的污染(3)乳酸菌【解析】制作腐乳的原料豆腐，蛋白质含量高。

毛霉可利用体内的蛋白酶将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸。

在用盐腌制腐乳的过程中，若盐的浓度过低不足以抑制杂菌的生长，导致豆腐腐败变质。

卤汤中酒的含量控制在12%左右，酒精含量过低，不足以抑制杂菌生长；含量过高，腐乳成熟的时间将延长。

酵母菌是真菌，属于真核生物，有真正的细胞核；醋酸菌是原核生物，无细胞核。

葡萄汁装入发酵瓶之前要将发酵瓶清洗干净，用体积分数为70%的酒精消毒。

制作果醋时应将开关2打开通入空气，因为醋酸菌是好氧菌，长而弯曲的胶管1可防止空气中杂菌的污染。

制作酸牛奶时，起作用的微生物是乳酸菌。

5．泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。

当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5 g 时，会引起中毒；达到3 g时，会引起死亡。

我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在酱腌菜中不得超过20 mg/kg。

针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。

(1)请补充实验设计的空缺内容。

①制作泡菜的原理：________________________________________________。

②测量指标及方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成________色染料。

先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与该化学物质发生显色反应，然后通过________，可以估测出泡菜样品中亚硝酸盐的含量。