(全国通用)高考生物一轮复习 第十四单元 生物技术实践 第1讲 传统发酵技术的应用名师课件

考点一
考点二
(3)控制好发酵的条件: ①葡萄汁装入发酵瓶时,要留约1/3的空间,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;另外还可防止发酵过程中产生的CO2使发酵液溢出。 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。
A.两种装置都可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作 B.利用装置甲制作腐乳时,应随着豆腐块层数的加高而增加盐量 C.用装置乙制作果酒时温度应控制在30 ℃左右,制作果醋时应适当降温 D.装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管,可防止空气中微生物的污染 【解题思路】用装置乙制作果酒时温度应控制在18~25 ℃,制作果醋时温度应控制在 30~35 ℃,C项错误。 【参考答案】 C
考点一
考点二
2.用酵母菌使葡萄汁产生葡萄酒,当酒精含量达到12%~16%时,发酵就停止了。有关叙 述不正确的是 ( D )
A.酒精对酵母菌有毒害作用 B.产生酒精的同时也有CO2生成 C.产物积累使pH值发生改变 D.氧气过少导致其无法呼吸 【解析】酵母菌是兼性厌氧型微生物,其进行无氧呼吸产生酒精和CO2,产物CO2积累可 使发酵液的pH降低。综上,D项错误。
一直需氧
主要用 途
酿酒、发面
酿醋
毛霉 一直需氧 制作腐乳
乳酸菌
无氧
制作酸 奶、泡菜
考点一
考点二
2.果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作比较
项目 内容:酵母菌 果醋:醋酸菌 ①酵母菌在无氧条件 下将葡萄糖氧化成乙 醇; ②醋酸菌在有氧条件 下将乙醇氧化为醋酸
腐乳的制作 泡菜的制作
考点一
考点二
考点二 发酵技术中的注意事项 1.果酒和果醋制作的注意事项 (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冲洗,再除去枝梗,以防葡 萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的,不需清洗太干净,以防洗去野生型酵母菌。 (2)防止发酵液被污染: ①榨汁机要清洗干净并晾干。 ②发酵瓶要清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒,或用洗洁精洗涤。 ③装入葡萄汁后要封闭充气口。
考点一
考点二
2.(2015·临沂模拟)传统生物技术与我们现代的生活依旧很贴近,下面是几则实例,请分
析回答:
(1)如图为某位同学设计的果酒制作装置。通气口一侧的过
滤膜应阻止 细胞 通过才能达到防止杂菌污染的目的。
经过一段时间后,b处有气泡产生,该气体是 CO2 。整个 果酒制作过程中,酵母菌先进行有氧呼吸再进行无氧呼吸,
考点一
考点二
考点一
1.发酵技术中常用菌种的比较
发酵技术的比较
项目 酵母菌 醋酸菌
生物学 分类
真核生物
原核生物
代谢类 异养兼性厌 型氧
异养需氧
适宜温 度 20
℃左右
30~35 ℃
毛霉 真核生物 异养需氧 15~18 ℃
乳酸菌 原核生物 异养厌氧 室温
考点一
考点二
项目 酵母菌 醋酸菌
发酵条 件
前期需氧, 后期不需氧
考点一
考点二
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)因酵母菌的繁殖需要氧气,醋酸菌是好氧菌,所以在果酒制作的前期和果醋制作的整
个过程中都需氧。酵母菌产生酒精是在无氧条件下,应控制充入氧的量,故应在充气口设
置开关。
(2)由于在发酵过程中都产生CO2,因此又需设排气口;为防止空气中微生物的污染,排气 口应连接一个长而弯曲的胶管。
(3)因要对发酵的情况进行及时监测,故应设置出料口便于取料。
考点一
考点二
典例1 (2015·盐城二模)下列有关制作果酒、果醋、腐乳的叙述,正确的是 ( )
A.发酵过程中发挥主要作用的微生物代谢类型都是异养需氧型
B.发酵过程中所有的相关反应都是在微生物的细胞内进行的
C.发酵过程中控制好温度既有利于目的菌的生长,也可抑制杂菌的生长
D.传统发酵的操作过程中都必须进行严格的灭菌处理,防止杂菌污染
选修部分
第十四单元 生物技术实践
第1讲 传统发酵技术的应用
知识清单
一、果酒和果醋的制作 1.制作原理与发酵条件
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母 菌
醋酸 菌
原理
发 温度 酵 空气 条 件 时间
无氧呼吸产生 酒精
酒精发酵: 18~25 ℃ 前期: 需 氧 后期: 不需 氧 10~12 d
O2、糖源充足:糖→ 醋酸 有 O2、缺少糖源:乙醇→ 乙醛 →醋酸
毛霉
乳酸菌
毛霉将蛋白 质、脂肪分 解成小分子 有机物
乳酸菌将 糖转化成 乳酸
考点一
考点二
项目 内容
果酒和果醋的制作
腐乳的制作
泡菜的制作
原料选择 新鲜葡萄(或苹果)
豆腐
大白菜等新鲜 干净的蔬菜
共同点
都是天然发酵,利用了微生物新陈代谢过程中代谢 产物的作用或直接获取代谢产物
考点一
考点二
3.果酒和果醋发酵装置的设计思路
了解泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的目的是 掌握取食泡菜的时间 ,据图可知,腌制 到约第 14 天以后再食用可以较好地避免亚硝酸盐对人体健康的危害。
考点一
考点二
【解析】(1)过滤膜的作用是阻止细胞的通过,从而避免杂菌侵入发酵装置,造成发酵液 的污染。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物中都有CO2,因此出气口中的气体为CO2;酵母 菌在有氧的条件下可大量繁殖。(2)腐乳制作过程中,加盐腌制不仅可以使豆腐中的水分 析出,还能起到调味、杀菌的作用。最后阶段的密封腌制可以防止杂菌的侵入。(3)通过 了解泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化,可以正确掌握取食时间,既可以保证泡菜的美 味,也可以避免亚硝酸盐对人体健康的危害。分析题图可知,腌制到14天之后,亚硝酸盐含 量很低,可以放心食用。
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。
考点一
考点二
2.腐乳制作的注意事项 (1)豆腐的选取:豆腐含水量以70%为宜,若含水量过高,豆腐块不易成形;若含水量过低, 则不利于毛霉的生长。 (2)控制好材料的用量: ①盐的用量:盐的浓度过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过 高,会影响腐乳的口味。 ②酒的用量:卤汤中酒的含量应控制在12%左右。酒精含量的高低与腐乳后期发酵时 间的长短有很大关系:酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,会使腐乳成熟时间延长; 酒精含量过低,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,但杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。
考点一
考点二
1.(2015·泰州一模)下列关于传统发酵技术的叙述,错误的是 ( D ) A.与自然发酵相比,人工接种菌种不易被杂菌污染 B.较高温度和密闭环境不利于果醋的发酵 C.盐的用量、酒的种类和用量、温度等均会影响腐乳风味 D.果酒、果醋和腐乳制作过程中,微生物细胞呼吸产生CO2的场所都是细胞质基质 【解析】制作果醋利用的微生物是醋酸菌,制作腐乳利用的微生物是毛酶,醋酸菌和毛 霉均为需氧型细菌,其细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,D项错误。
考点一
考点二
(3)防止杂菌的污染: ①用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。 ②装瓶腌制时,操作要迅速小心,且要逐层加盐,离瓶口表面的盐要铺厚一些。 ③加入卤汤后,要用胶条将瓶口密封。封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口 被污染。 (4)发酵温度:前期发酵温度应保持在15~18 ℃,若温度过低,则菌丝生长缓慢,不能进入豆 腐块的深层;温度高,菌丝易老化和死亡,影响腐乳的品质。 (5)发酵时间:发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量。
知识清单
三、制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 1.泡菜的制作原理 (1)菌种:泡菜的制作离不开 乳酸菌 ,其属于异养厌氧型细菌,在无氧条件下,将葡萄 糖分解成乳酸。 (2)腌制条件:控制腌制的 时间 、温度和食盐的用量,防止杂菌污染,严格密封。 2.泡菜的制作流程
知识清单
3.测定亚硝酸盐含量的原理和操作流程 (1)亚硝酸盐与人体健康的关系: ①当摄入总量较多时,可引起 中毒 ,甚至死亡。 ②在一定条件下可转化为致癌物—— 亚硝胺 。 (2)亚硝酸盐含量的测定: ①原理: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 染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进 行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐溶液的浓度越高,颜色 越深 ;溶液浓度越低,颜色 越浅 。 ②操作流程:配制溶液→制备 标准显色液 →制备样品处理液→比色。
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要注满水,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:以18~20 ℃为宜,温度偏高时有害菌活动能力强,温度偏低则不利于
乳酸发酵。
考点一
考点二
典例2 如图所示的装置可用于生物技术实践的相关实验,有关叙述不正确的是 ( )
项正确;传统发酵的操作过程中需进行消毒处理,但没有进行灭菌处理,D项错误。
【参考答案】 C
考点一
考点二
1.下列关于制作葡萄酒和葡萄醋的叙述,正确的是 ( B ) A.制果酒最快捷的途径是先制果醋,再制果酒 B.榨汁前,先将新鲜葡萄进行冲洗后再去枝梗 C.无氧条件下,醋酸菌能将酒精直接变为醋酸 D.整个制作过程中,应杜绝微生物的生长繁殖 【解析】制作果酒最快捷的途径是利用酵母菌进行酒精发酵,A项错误;制作过程中,为 防止污染,榨汁前应先将葡萄冲洗,再去枝梗,B项正确;醋酸菌是好氧细菌,无氧条件下会死 亡,C项错误;制作果酒和果醋的过程中都需要微生物的生长繁殖,D项错误。
【解题思路】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其代谢类型是异养兼性厌氧型,参与果
醋制作的醋酸菌和参与腐乳制作的毛霉的代谢类型均是异养需氧型,A项错误;腐乳制作
过程中,蛋白质和脂肪的水解反应发生在微生物的细胞外,B项错误;不同微生物生存的适
宜环境不同,因此发酵过程中控制好温度既有利于目的菌的生长,也可抑制杂菌的生长,C
进行有氧呼吸的目的是 使酵母菌大量增殖 。
(2)如图为腐乳生产工艺。 豆腐块→长满菌丝的豆腐→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制
加盐的作用是 析水、调味、杀菌 ,最后的腌制要密封的原因是 避免杂菌污染 。
考点一
考点二
(3)某兴趣小组为研究泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量变化,选取1、2、3号三只相同的
泡菜坛,操作均正确,得出如图所示的结果。
最适为 30~35 ℃
需充足的氧气
7~8 d
知识清单
2.果酒、果醋的制作流程 挑选葡萄→ 冲洗 →榨汁→酒精发酵→
↓ 果酒
醋酸 发酵 ↓ 果醋
二、腐乳的制作 1.腐乳的制作原理 (1)菌种:主要是 毛霉 。 (2)菌种的作用特点:
①蛋白质
氨基酸+小分子肽;
②脂肪
甘油+脂肪酸。
知识清单
2.腐乳的制作流程
知识清单
知识清单
1.果酒制作需要的微生物是酵母菌,它是一种兼性厌氧微生物,通过有氧呼吸可以大量 增殖,通过无氧呼吸可以产生酒精(可用酸性重铬酸钾溶液检测,现象是溶液变为灰绿色)。
2.果醋制作需要的微生物是醋酸菌,它是一种好氧细菌,所以果醋制作时需要一直通入 氧气。
3.果酒和果醋制作时需将温度分别控制在18~25 ℃和30~35 ℃。 4.腐乳的制作需要多种微生物参与,但主要是毛霉的作用。该过程中通过脂肪酶、蛋白 酶和淀粉酶等酶的作用,将一些大分子物质水解成小分子的物质。 5.泡菜制作需要的微生物是乳酸菌,在泡菜的发酵过程中,亚硝酸盐的含量先增加后减 少。 6.通过比色法可以检测泡菜中亚硝酸盐的含量,以掌握取食的时间。