2018年高考生物大一轮复习 高考预测 生物技术实践三十七 1.1 传统发酵技术的应用课时提升作业(选修1)
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传统发酵技术的应用
(40分钟100分)
1.(8分)(2017·深圳模拟)下图为果酒和果醋的制作流程,回答问题:世纪金榜导学号77982469
(1)从自然菌样中筛选较理想的醋酸菌进行纯化培养,通常采用的接种方法是__________。
(2)果酒的制作离不开酵母菌,在酵母菌的酒精发酵过程中,通常将温度控制在________℃。由果酒转变成果醋的制作时,需要改变的环境条件是________和温度控制在________℃。果汁发酵后是否有酒精产生,可用________来检测,在酸性条件下呈现________色证明有酒精产生。
(3)若果汁中含有醋酸菌,在果酒发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?说明理由。___________________________________。
【解析】(1)从自然菌样中筛选较理想的醋酸菌进行纯化培养,通常可采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
(2)果酒的制作离不开酵母菌,在酵母菌的酒精发酵过程中,通常将温度控制在18~25℃。由果酒转变成果醋的制作时,需要改变的环境条件是持续通入氧气并将温度控制在30~35℃。果汁发酵后是否有酒精产生,可用重铬酸钾来检测,在酸性条件下呈现灰绿色证明有酒精产生。
(3)如果果汁中已含有醋酸菌,在果酒发酵旺盛时,醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸,因为果酒发酵是在缺氧环境中进行的,而醋酸菌是好氧细菌,果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长。
答案:(1)平板划线法(稀释涂布平板法)
(2)18~25 通入氧气30~35 重铬酸钾灰绿
(3)不能。因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌的生长,且醋酸菌发酵条件是氧气充足
2.(9分)在葡萄酒酿制过程中,有许多需要注意的环节,回答下列有关问题。
(1)用于酿制葡萄酒的主要微生物是________。
(2)工厂化生产果酒,为提高果酒的品质,需更大程度地抑制其他微生物的生长,采取的措施是对原料和设施进行________和________,并接入合适的菌种。
(3)在制作葡萄酒的实验中,向发酵瓶中装入葡萄汁时,要留有大约________的空间。如果要继续制作葡萄醋,在发酵后期要向发酵液中通入________,以保证发酵液处于________环境中,并将发酵液置于30~
35℃的温度下,一段时间后,发酵液中会出现醋酸菌。
【解析】(1)用于酿制葡萄酒的主要微生物是酵母菌。
(2)要更大程度地抑制其他微生物的生长,需要对原料和设施进行消毒和灭菌,并接入合适的菌种。
(3)在制作葡萄酒的实验中,向发酵瓶中装入葡萄汁时,要留有大约1/3的空间。制作葡萄醋的发酵菌种为醋酸菌,醋酸菌为好氧细菌,因此在发酵后期要向发酵液中通入无菌空气,以保证发酵液处于有氧环境中,并将发酵液置于30~
35℃的温度下,一段时间后,发酵液中就会出现醋酸菌。
答案:(1)酵母菌(2)消毒灭菌
(3)1/3 (无菌)空气有氧
3.(8分)(2017·合肥模拟)常见的果酒、果醋、泡菜和腐乳的制作都离不开微生物的作用,请结合微生物的特点及产品的制作过程,回答下列问题:
(1)苹果醋的制作过程中,利用了代谢类型为________型的醋酸菌的发酵作用。
(2)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是________。在________条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料,与标准液进行目测比较,可以估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
【解析】(1)苹果醋的制作过程中,利用了醋酸菌的发酵作用,其代谢类型为异养需氧型。
(2)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是创造无氧环境。检测亚硝酸盐含量的方法是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,与标准液进行目测比较,可以估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
答案:(1)异养需氧
(2)创造无氧环境盐酸酸化玫瑰红
4.(9分)(2013·广东高考改编)某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后,安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如下图,据图分析回答:
(1)向发酵瓶中加入5g酵母菌开始实验,发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于________;实验过程中,通气阀②需要偶尔短时间打开,目的是_________________。
(2)发酵第三天,检测后发现,尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜,但酒精含量(+)比预期低。为此他们展开了讨论,认为是发酵时间不足导致,并设计了不同的发酵天数的对比实验,结果如下表:
注:酵母菌加量为5g,其他条件与题图相同。“+”表示酒精量,最高含量为“+++++”。
①他们的观点正确吗?________。理由是_____________________。
②在图示装置条件下和酵母菌加量为5g时,最好的发酵时间是________天,再增加发酵时间,酒精产量不再增加的原因可能是_______________________(答出一点即可)。
【解题指南】解答本题时需关注以下两点:
(1)酵母菌在有氧和无氧环境下都能生存,属于兼性厌氧菌。
(2)酵母菌进行有氧呼吸时能大量繁殖,进行无氧呼吸时能将糖类分解为酒精和二氧化碳。
【解析】(1)酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧环境下进行有氧呼吸,为自身的生长和繁殖提供足够的能量,因此为了缩短发酵时间需要在发酵初期通气,促进酵母菌的有氧呼吸,以获得大量的酵母菌。而在无氧的环境下,酵母菌进行酒精发酵,在产生酒精的同时也会释放大量的CO2,为了避免容器内压力升高,影响酵母菌的进一步发酵,同时也可能导致装置爆炸,故需要定期排气。
(2)①由表可知,随发酵时间的增长,酒精产量增加,说明发酵时间不足是导致酒精产量较低的主要原因。
②由表可知,发酵7天酒精的产量已达到最高,大于7天酒精产量不再增加,可能原因是酒精浓度过高或淀粉水解物过低或pH过低等。
答案:(1)酵母菌生长和繁殖释放CO2
(2)①正确随发酵时间的增长,酒精产量增加
②7 酒精浓度过高(或淀粉水解物浓度过低或pH过低)