高中生物同步课件：2.1 发酵与食品加工(中图版选修1)

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第二章
食品加工与食品安全
要点突破讲练互动
要点一 酵母菌和醋酸菌的比较 酵母菌 醋酸菌 单细胞原核 生物学分类 单细胞真核生物 生物 代谢方式 异养兼性厌氧型 异养需氧型 30 ℃～35 生长繁殖的最 20 ℃左右 适宜的温度 ℃ 主要繁殖方式 出芽生殖 二分裂生殖 生活、生产应用 酿酒、发面等 酿醋
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第1节 发酵与食品加工
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学习导航 1.说明果酒和果醋制作的原理。[重点] 2.设计制作果酒和果醋的装置。
3.完成果酒和果醋的制作。[难点]
4.说明腐乳制作过程的科学原理。
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菌作菌种。(2)酵母菌进行无氧呼吸时将葡萄 糖分解为酒精和CO2。
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(3)甲同学未夹住发酵瓶的充气管，发酵液会 从充气管流出，由于氧气进入，有氧条件下
醋酸菌繁殖产生葡萄醋，使发酵液变酸。丙
同学发酵液过多淹没了排气管口，排气时发 酵液会从排气口冲出。由于乙、丙均为无氧 环境，所以发酵产物为葡萄酒。(4)由于发酵 产生的CO2会使瓶内压升高，所以应定期排
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(4)图中的酵母菌正在进行________生殖，而 醋酸菌进行的是________生殖。
(5)用________________染料使染色体着色，
发现一酵母菌细胞核中有17条染色体，该酵 母菌是________倍体。 (6)酵母菌细胞出芽生殖的意义是________。 A．产生新个体 B．增加生命活力
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【解析】
本题以细胞结构图为题材，对学
生所学内容进行综合考查。酵母菌是真核细
胞，有真正的细胞核以及线粒体等复杂的细
胞器，而醋酸菌是原核细胞，没有真正的细 胞核，只有核糖体一种细胞器；酵母菌在有 氧气和养料充足的情况下，进行出芽生殖， 在该过程中,遗传物质复制，然后平均分配，
二、酒精的生产 1.原理：酵母菌在无氧条件下进行厌氧发酵， 生成酒精。
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2.过程
高压蒸汽
24h 3d
酒精比重计 3.结果分析：用_____________测量酒精度。
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想一想 有经验的家庭主妇在做馒头的时候，往往要 在水刚微热的时候，停火几分钟，这有什么 道理？是什么原因使馒头变得松软？ 【提示】 酵母菌的代谢在适宜温度下会加
气。
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【答案】
(1)酵母菌
(2)葡萄糖
乙醇
CO2
(3)未夹住发酵瓶的充气管
出，发酵液变酸
发酵液从充气管流
瓶中发酵液过多，淹没了排
气管在瓶内的管口
出 葡萄醋 葡萄酒
排气时发酵液从排气管流
葡萄酒 (4)未及时排气
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变式训练 下列关于果醋的制作，错误的是( 氧菌，所以在制作过程中需通氧气 B．醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一 )
快;酵母菌通过细胞呼吸产生二氧化碳气体。
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三、果醋的制作 果 醋 是 利用 醋 酸 菌进 行 需氧 发 酵得 到 的产 物。 糖类 氧气充足醋酸 ― → ― 酒精 糖类不足乙醛― ― → ― →醋酸
醋酸菌 醋酸菌
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判一判 (1)发酵就是利用微生物的无氧呼吸生产代谢
请据图回答：
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(1)从细胞核的构造看，酵母菌属于________
生物。
(2) 写 出 1 、 3 的 结 构 名 称 ： 1________ ， 3________。 (3)与酵母菌细胞相比，醋酸菌最大的特点是 没有________，也没有图中1、2、3中的 ________(填写序号)。
酶
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2.果醋的制作 原理：醋酸菌新陈代谢类型为异氧需氧型， 醋 酸 生 成 的 反Biblioteka Baidu应 式 是 2C2H5OH ＋ O2―→2CH3CHO＋H2O； 2CH3CHO＋O2―→2CH3COOH。
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3.果酒和果醋制作实验流程图 挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵
C．增加变异性
D．改变遗传性
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(7)用酵母菌制啤酒时，为保证发酵罐中有较
多的酵母菌，必须先________，达到一定数
量 后 ， 则 应 该 ________ ， 以 获 得 大 量 的
______________________________________
__________________________________。
酶
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②无氧时，细胞呼吸的反应式为： C6H12O6― →2C2H5OH＋2CO2＋能量。 ― (2)温度：繁殖的最适温度为 20 ℃左右，酒精 发酵一般控制在 18 ℃～25 ℃之间。 (3)实验结果分析与评价：可通过嗅觉和品尝 初步鉴定，并用重铬酸钾溶液检验酒精的存 在。可观察到的现象为溶液由橙色变为灰绿 色。
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特别提醒
①酵母菌在氧气和营养物质丰富
时，进行出芽生殖，而在没有氧气等条件下 进行孢子生殖。 ②由于在长期进化过程中，酵母菌和醋酸菌
中的酶各自有其适宜的一定的温度，所以两
种生物生长所需的适宜的温度范围不同。
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例1
如图所示酵母菌细胞的构造模式图。
产物。(×)
(2)单细胞蛋白是对酵母菌进行培养，获得菌 体蛋白的真菌蛋白质食品。(√) (3)生产果醋和腐乳所用的微生物都是原核生 物。(×)
(4)制作泡菜时，所用微生物是厌氧生物。(√)
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四、发酵工程 微生物发酵 1.含义：把____________与现代工程技术手段 微生物 相结合，利用_________的某些特定功能，生 产有用的产品或直接把微生物应用于工业生 产过程中。 原料利用率 生产周期 2.优点：提高了___________,缩短了________, 便于机械化生产。
所以芽体长大后与原来的母体细胞是一样的,
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在环境条件较差的情况下，也可进行孢子生 殖，而醋酸菌只能进行二分裂生殖；染色体
可被醋酸洋红等碱性染料染成深色。
【答案】 (1)真核 3 (2)细胞壁 (4)出芽 (6)A 无氧发酵产生的酒 线粒体 二分裂
(3)真正的细胞核
(5)醋酸洋红等碱性 单 (7)通入氧气 精 密封装置
新知初探思维启动
一、发酵
1.概念：利用微生物在有氧或无氧条件下的 微生物菌体 生命活动来制备_____________及各种 不同代谢产物 _______________的过程。
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需氧 _____发酵
对氧的需求情况 2.类型 _____发酵 厌氧
发酵生成的产物
酒精 _____发酵 _____发酵 乳酸
↓
果酒
↓
果醋
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例2
(2010· 高考海南卷)葡萄发酵可产生葡
萄酒，请利用相关的知识回答问题：
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(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，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。
但是不能在短时间内大量获取，所以要用分 离培养的方法。土壤中含有各种微生物，但 是分离和培养纯化过程比较繁琐。食醋的pH 不适于醋酸菌生长繁殖，其内几乎没有活的
醋酸菌。变酸的葡萄酒表面是醋酸菌的菌膜,
故可以通过培养得到大量的醋酸菌。
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要点二
果酒和果醋的制作原理
1.果酒的制作 (1)原理：酵母菌属于真核生物，新陈代谢类 型为异养兼性厌氧型。 ①有氧时，细胞呼吸的反应式为： C6H12O6＋6O2＋6H2O― →6CO2＋12H2O＋ ― 能量；
A．果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好
般在50 ℃左右
C．醋酸菌能将果酒变成果醋 D．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁 中的糖分解成醋酸
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解析：选B。醋酸菌是好氧细菌，所以在发
酵过程中需要适时地通入无菌O2；醋酸菌的 最适生长温度为30～35 ℃；在糖源、O2充 足时,醋酸菌能将葡萄汁中的糖分解成醋酸; 当缺少糖时，可将乙醇氧化成乙酸(醋酸)。
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据图分析，甲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
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变式训练 在“果醋制作过程”中，获得较多的醋酸菌
菌种的最简便方法是(
)
A．从变酸的葡萄酒表面获得菌膜,再培养分离 B．不必人为加入菌种，在葡萄等水果表面本 身就存在大量醋酸菌 C．从食醋中分离提取
D．从土壤中分离提取
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解析：选A。葡萄等水果表面虽然有醋酸菌,
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________、________、 ________。
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(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,
该操作错误是___________________________ ______________________________________。 【解析】 (1)在制作果酒的时候，常用酵母