2023高考生物(统考版)复习课件 选修1-2传统发酵技术的应用

这是一份2023高考生物(统考版)复习课件 选修1-2传统发酵技术的应用，共60页。PPT课件主要包含了课前自主预习案，素能目标★考向导航，实验设计与操作，知识点三泡菜的制作，高效课堂，答案C，课堂总结，网络建构提升，历届真题等内容，欢迎下载使用。
基础梳理——系统化知识点一　果酒和果醋的制作1．制作原理
知识点二　腐乳的制作1．制作原理
2．实验流程及影响因素
基能过关——问题化一、判一判1．判断关于果酒和果醋制作相关叙述的正误(1)醋酸菌在无氧条件下可利用乙醇产生醋酸。(　　)(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵的最适温度。(　　)(3)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长。(　　)(4)在家庭中用新鲜葡萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气。(　　)(5)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖。(　　)(6)利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生醋酸。(　　)
2．判断关于腐乳制作相关叙述的正误(1)制作腐乳的菌种只有毛霉。(　　)(2)腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶。(　　)(3)将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量。(　　)(4)在腐乳制作过程中加入香辛料既能调节风味，还具有防腐杀菌的作用。(　　)(5)在腐乳制作的过程中，盐的用量要适宜，酒的含量一般控制在12%左右。(　　)
3．判断关于泡菜制作相关叙述的正误(1)泡菜制作的菌种主要是醋酸菌。(　　)(2)制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用。(　　)(3)泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿要注满水，这些条件都有利于泡菜的无氧发酵。(　　)(4)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件。(　　)(5)与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好。(　　)
二、议一议【教材易漏拾遗】1．[选修1 P8“旁栏小资料”]影响腐乳种类的因素有哪些？举例说出加入的辅料与腐乳种类的关系。
提示：豆腐的含水量、发酵条件、加入的辅料种类等。红方加入了红曲，糟方加入了酒糟，青方不加辅料。
2．如图为果酒和果醋制作的实验装置图，据图分析：(1)甲、乙、丙的作用分别是什么？  (2)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？(3)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明原因。   
提示：通入空气(氧气)、排气、取样(对发酵的情况进行及时的监测)。
提示：不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没。
提示：醋酸菌是需氧菌，在发酵过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。
 (4)果酒搁置时间过久为什么会有酸味？
提示：醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。
3．下图是泡菜在腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化规律，请据图分析： (1)从生物间的相互关系和条件变化分析，乳酸菌呈现这种变化规律的原因是什么？    
提示：发酵初期以不产酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主，同时还有一部分硝酸盐还原菌在该时期利用氧气，产生了无氧环境，乳酸菌开始活动；发酵中期由于乳酸菌产生了大量乳酸，其他细菌活动受到抑制，乳酸菌活动增强；发酵后期由于乳酸的积累，酸度继续增长，乳酸菌活动也受到抑制，乳酸菌数量下降。
(2)乳酸含量开始很低，中后期急剧增加的原因是什么？(3)分析亚硝酸盐含量变化的原因。
提示：发酵初期有氧气，乳酸菌活动较弱，中后期氧气含量减少，乳酸菌大量繁殖，乳酸的量迅速积累。
提示：发酵初期，乳酸菌和乳酸的量都比较少，而由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量逐渐增加；后期由于硝酸盐还原菌受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。
考点一　果酒和果醋的制作(国考5年3考)任务驱动·探究突破任务1　制作原理与发酵条件
2C2H5OH＋2CO2
CH3COOH＋H2O
任务2　制作流程挑选葡萄→____→榨汁→酒精发酵→____发酵　　　　　　　　　　　　↓　　　　↓　　　　　　　　　　　　____　 　果醋
任务3　果酒和果醋制作成功的关键点
考向分类·对点落实考向一对果酒、果醋制作原理的理解1.[经典模拟]如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是(　　)A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下B．过程①和③都发生在酵母菌细胞的线粒体中C．过程③和④都需要氧气的参与D．过程①～④所需的最适温度基本相同
解析：有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生在细胞质基质中，产物是丙酮酸，而丙酮酸产生乙醇只能发生在无氧呼吸过程中，A、B错误；③过程属于有氧呼吸第二、三阶段，第三阶段需要氧气参与，④过程是制作果醋的过程，需醋酸菌参与，醋酸菌是一种好氧细菌，因此④过程也需要氧气参与，C正确；制作果酒时，最适温度为18～25 ℃，而制作果醋时的最适温度为30～35 ℃，D错误。
2．[经典模拟]下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。下列相关叙述中，错误的是(　　)A．根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵B．冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败C.图2装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染D．制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开
解析：图1中的流程是通过酵母菌发酵产生果酒，以及通过醋酸菌利用果酒发酵产生果醋的过程，但醋酸菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵，A错误；用简易装置制作果酒时，所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面，所以不能将葡萄冲洗次数过多，否则会冲洗掉野生型酵母菌，B正确；图2中的排气口弯曲可避免被空气中的杂菌污染，C正确；果酒发酵需要无氧环境，且果酒发酵过程中会不断产生二氧化碳，因此制作果酒要关闭充气口、打开排气口；果醋制作需要有氧环境，且利用葡萄制作果醋过程中也有二氧化碳产生，因此制作果醋时充气口和排气口都要打开，D正确。
考向二发酵装置的考查3.[江苏卷，25]如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是(　　)A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D．气体入口与气体出口可以交换使用
解析：酵母菌是兼性厌氧菌，可进行有氧呼吸和无氧呼吸，通入氧气后，酵母菌可进行有氧呼吸，而通入其他气体，酵母菌则进行无氧呼吸，故改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响，A正确；果酒发酵中期通入氮气，装置中氧气减少，使酵母菌从有氧呼吸转变为无氧呼吸，B正确；温度影响酶的活性，因此果醋的发酵周期与实验设定的温度有密切关系，C正确；气体入口管通入液面以下，气体出口管在液面以上，故两者不能交换使用，D错误。
考向三 果醋制作的综合考查4.[全国卷Ⅱ，39]苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列问题：(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的__________中进行，其产物乙醇与__________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的__________中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度__________。
(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在_____条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度__________(填“低于”或“高于”)第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于______核生物，其细胞结构中______(填“含有”或“不含有”)线粒体。
解析：(1)图示中的过程①和②分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应可变成灰绿色。过程③表示有氧呼吸的第二、三阶段，其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比，有氧条件下酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸杆菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。(3)第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是18～25 ℃，第二阶段即果醋的制作所控制的温度范围是30～35 ℃，所以第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器。
5．[天津卷，10]天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶____________________。(2)在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。通气能提高__________的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。
在最适温度条件下催化能力最强
(3)在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。工艺如下：①发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌密度变化，趋势如下图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是_____________________，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是______________________。②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中________________________层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的__________，淘汰了部分乳酸菌种类。  
颠倒前的B层和颠倒后的A
解析：(1)酶的活性受温度影响，最适温度下，酶的活性最高。(2)通气会促进酵母菌有氧呼吸，促进酵母菌群的繁殖，有利于获得更多的酒精产物。(3)①据图可知，B层醋酸杆菌为“S”型增长，其变化趋势为先快速增长、后保持稳定。影响B层的主要环境因素为氧气、pH和营养条件。②乳酸菌为厌氧菌，应该是下层醋酸有利于其繁殖，如前两个发酵缸的B层，后两个发酵缸中的A层。③不同种类的乳酸菌之间为竞争关系。
考向四 发酵技术的应用 6.[海南卷，30]葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的。酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。　 回答下列问题：(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是__________________________________________________ (答出两点即可)。
避免了因开盖引起的杂菌污染
(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/3的空间，这种做法的目的是________________________________________________________ (答出两点即可)。(3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组(乙A和乙B)，乙A装置中保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线①、②、③依次表示________________、________________、______________含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于________生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于________(填“自养”或“异养”)生物。考点二　腐乳和泡菜的制作(国考5年未考) 
为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时汁液溢出　
解析：(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染。(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/3的空间，这种做法的目的是为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时汁液溢出。(3)分析题意可知，图中曲线①、②、③依次表示乙A中的氧气、乙B中的酒精、乙A中的酒精含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于兼性厌氧生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于异养生物。
任务驱动·探究突破任务1　完善腐乳制作的相关问题(1)腐乳制作的原理①菌种：腐乳的发酵中起主要作用的是________，其新陈代谢类型是________。②菌种的作用：毛霉等微生物能产生________和________。蛋白酶能将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸；脂肪酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2)腐乳的制作流程让豆腐上长出毛霉→________→加卤汤装瓶→密封腌制
(3)影响腐乳品质的因素①水的控制：含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，_______。②盐的控制：盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度________，腐乳易腐败变质。③酒的控制：酒的含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟期________；酒精含量过低，________繁殖快，豆腐易腐败。④温度控制：温度为__________℃，适合毛霉生长。⑤香辛料：具有________和________的作用，也会影响腐乳的风味或质量。
任务2　完善制作泡菜并检测亚硝酸盐含量的相关填空(1)泡菜制作的原理①菌种：泡菜的制作离不开________，在无氧条件下，乳酸菌可将葡萄糖分解成乳酸。②腌制条件：控制腌制的________、温度和食盐的用量，防止杂菌污染，并严格密封。
[名师提醒]1．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，温度偏高有害菌活动能力强，温度偏低不利于乳酸发酵。
2．泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐相对含量(或数量)的变化
任务3　制作过程的比较
考向分类·对点落实考向一 腐乳制作过程的考查1.[江苏卷，10]下列关于“腐乳的制作”实验，叙述正确的是(　　)A．控制发酵温度的主要目的是腐乳调味B．腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用C．毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉D．成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生
解析：温度通过影响酶的活性影响腐乳发酵，控制发酵的温度主要有利于毛霉等微生物的生长和腐乳发酵，A错误；香辛料和料酒都能抑制微生物的生长，具有防腐作用，B正确；毛霉的主要作用是产生蛋白酶和脂肪酶，从而将蛋白质和脂肪分解成小分子化合物，C错误；成品腐乳表面的粘性物质主要由毛霉产生，毛霉属于真菌，D错误。
2．[江苏卷，7]下列关于中学“腐乳的制作”实验，叙述正确的是(　　)A．加盐主要是为了调节水分，利于毛霉生长B．加料酒主要是为了灭菌，避免腐败变质C．发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌D．实验室制作的腐乳不宜直接食用
解析：加盐主要是为了抑制微生物的生长，防止豆腐腐败变质，A错误；加料酒主要为了使腐乳具有独特的香味，B错误；发酵过程中起主要作用的是毛霉，C错误；实验室制作的腐乳可能灭菌不彻底，不宜直接食用，D正确。
3．[江苏卷]关于“腐乳的制作”实验，下列叙述错误的是(　　)A．将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高，影响毛霉生长B．腐乳坯若被细菌污染，则腐乳坯表面会出现黏性物C．勤向腐乳坯表面喷水，有利于毛霉菌丝的生长D．装坛阶段加入料酒，可有效防止杂菌污染
解析：霉菌的最适生长温度一般在15～18 ℃，温度升高，影响毛霉生长，A正确；腐乳坯若被细菌污染，表面会出现黏性物，B正确；向腐乳坯表面喷水，影响毛霉的有氧呼吸不利于毛霉菌丝的生长，C错误；加入料酒，能防止杂菌污染，D正确。
4．腐乳又称豆腐乳，是中国流传数千年的特色传统民间美食，因其口感好、营养高，闻起来臭、吃起来香，深受中国老百姓及东南亚地区人民的喜爱，是一道经久不衰的美味佳肴。请回答下列有关问题：(1)毛霉是腐乳发酵中起主要作用的微生物，是由于其体内存在的________酶，可将豆腐中的大分子有机物分解为小分子有机物，从而能提高其营养价值和风味。腐乳在制作时可通过______________________________等措施(至少两种方法)来抑制微生物生长，以防止腐乳腐败变质。(2)毛霉与泡菜制作所需的微生物新陈代谢类型的区别是_____________________________________。
用盐腌制、卤汤中加酒、香辛料
毛霉是异养需氧型，乳酸菌是异养厌氧型
(3)以前家庭生产腐乳利用的是大气中的毛霉孢子，现代工厂化生产需要优良的毛霉菌种，因此需要对毛霉进行分离。对毛霉进行分离的培养基中应含有的基本成分除了水、无机盐外，还应有________。为了将毛霉从细菌中分离出来，应在培养基中添加________。对毛霉的接种常采用______________________法，可根据______________来判断培养基中的微生物是否为我们需要的微生物。
平板划线法或稀释涂布平板
解析：(1)毛霉是腐乳发酵中起主要作用的微生物，其体内存在的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。在制作腐乳时可通过用盐腌制、卤汤中加酒、香辛料等措施来抑制微生物的生长，以防止腐乳腐败变质。(2)毛霉是异养需氧型微生物，而泡菜制作所需的乳酸菌是异养厌氧型微生物。(3)虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、无机盐、碳源和氮源。抗生素能够抑制细菌的生长，不能抑制毛霉的生长，据此可知：为了将毛霉从细菌中分离出来，应在培养基中添加抗生素。纯化微生物时常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。可根据菌落的特征来判断培养基中的微生物是否为我们需要的微生物。
5．[2022·芜湖模拟]腐乳是一种广受喜爱的食物，回答下列与腐乳制作有关的问题：(1)在腐乳制作过程中，起主要作用的微生物是________。现代制作腐乳时，通常在严格无菌的环境下，将优良的菌种接种在豆腐上，这样可以___________________________________________________。(2)将长满微生物的豆腐块放入瓶中，加盐腌制，加盐的作用是_____________，防止豆腐块腐败变质；______________________。
　防止杂菌污染，提高产品品质
析出水分，防止豆腐块过早酥烂
(3)卤汤是为腐乳调味的调料，根据不同人的口味，配制卤汤时会加入不同量的胡椒、八角、桂皮等香辛料，同时卤汤中还会添加一定量的____，使腐乳具有独特的香味。卤汤应在加盐腌制________(填“前”或“后”)加入。(4)腐乳味道鲜美，除了因为其中加入的各种调料外，还因为微生物产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质水解为____________________，脂肪酶将脂肪水解为__________________，使腐乳具有特殊的风味。
解析：(1)在腐乳制作过程中，起主要作用的微生物是毛霉。现代腐乳制作时，通常在无菌环境下，将优良毛霉菌种接种在豆腐上，以防止杂菌污染，提高产品品质。(2)腐乳制作过程中需要加盐，加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂，同时加盐可以抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。(3)卤汤中除添加香辛料之外，一般还会添加酒，酒可以抑制微生物的生长，同时使腐乳具有独特的香味。卤汤应在加盐腌制后添加。(4)毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。在各种调料及多种微生物的协同作用下，普通的豆腐会转变成风味独特的腐乳。
考向二 泡菜制作过程及亚硝酸盐含量的测定6.[全国卷Ⅲ，39]某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题：(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用__________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由?___________________________________________________________。(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有____________和________________。分离纯化时应挑选出__________的菌落作为候选菌。(3)乳酸菌在－20 ℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的____________(填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”)。
泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落
解析：(1)分离、纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释。进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。若直接培养，由于泡菜滤液中菌的浓度高，则很难分离得到单菌落。(2)由题意可知，分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。由此可推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸，因而可鉴别能产生乳酸的乳酸菌；根据乳酸菌在含CaCO3的培养基上产生透明圈的原理，分离纯化时应挑选出具有透明圈的菌落作为候选菌，然后用平板划线法进一步分离纯化。(3)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法，即将1 mL培养的菌种转移到已灭菌的盛有1 mL甘油的甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20 ℃的冷冻箱中保存，所以乳酸菌在－20 ℃长期保存时，菌液中需要加入一定量的甘油。
7．[经典高考]回答下列有关泡菜制作的问题：(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是_________。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是________________。(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行________的过程。该过程发生在乳酸菌的____________中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有______、_______和____________等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_______________________，原因是____________________________。
乳酸菌数量增多，杂菌数量减少　
解析：(1)细菌分布广泛，制作泡菜时，需要利用乳酸菌进行发酵。为防止杂菌污染，所用盐水需要煮沸；加入陈泡菜液，可以增加乳酸菌的数量，加速乳酸产生。(2)乳酸菌为原核生物，可进行无氧呼吸将葡萄糖分解为乳酸，其无氧呼吸的过程发生在乳酸菌的细胞质基质中。(3)在泡菜制作过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量等。(4)由于乳酸菌比杂菌更为耐酸，所以在酸性环境中，乳酸菌能够正常地增殖，而其他杂菌繁殖将受到抑制，所以在此过程中，乳酸菌数量增多，杂菌数量减少。
8．[广东卷，29]泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”，查阅资料得到下图：(1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是_______________________________________________________，乳酸菌发酵第一阶段的产物有____________________________________。(2)据上图，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因为后者______________；pH呈下降趋势，原因是____________________________________。
防止氧气进入坛内，影响乳酸菌发酵(为乳酸菌发酵提供无氧环境)　
丙酮酸、还原氢(少量能量)
乳酸菌发酵，产生的乳酸含量逐渐增加，使pH降低
(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%～10%)，探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。
实验结论预测：“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量低于普通乳酸菌组。
解析：(1)泡菜制作原理为乳酸菌在无氧条件下发酵可产生乳酸，因此在制作过程中需提供无氧环境。(2)据图可知，第3天亚硝酸盐含量最高，第8天亚硝酸盐含量较低，而亚硝酸盐对人体健康存在危害，因此亚硝酸盐含量低的泡菜适于食用。乳酸发酵可产生乳酸，随着发酵的进行，乳酸量越来越多，故pH逐渐下降。(3)该实验的目的是比较食盐浓度在4%～10%内普通乳酸菌与“优选”乳酸菌发酵效果的优劣并确定其发酵适宜条件，因此该实验的自变量为盐的浓度和乳酸菌种类时间，因变量为亚硝酸盐含量，而题干信息“优选”乳酸菌亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍，因此推测“优选”菌组发酵过程中亚硝酸盐含量低于普通菌组。
[技法提炼]发酵技术中常用菌种的比较
9.[海南卷]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。
不同浓度亚硝酸钠标准溶液　
不同泡制天数的泡菜滤液
(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“醋酸杆菌”或“乳酸菌”)。
亚硝酸盐含量随泡制时间的变化　
解析：(1)在亚硝酸盐含量的测定中，用不同浓度的亚硝酸钠标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管；用刻度移液管分别吸取一定量的不同泡制天数的泡菜滤液，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；将每个样品管分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅相近的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐的含量，实验中应记录各样品管亚硝酸盐的含量。(2)据图可知，该图表示亚硝酸盐的含量随发酵时间的变化曲线。(3)制泡菜时使用的微生物主要是乳酸菌。
10．[2022·江西重点中学一模]新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用热水洗坛两次的泡菜坛中，然后向坛中加入煮沸冷却后的盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”。密封后置于阴凉处，最适环境温度为28～30 ℃。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用盐过多，后者是用盐过少。在实验室或工厂化生产泡菜时，还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。请回答下列问题：(1)用热水洗坛两次的目的是__________。盐水煮沸冷却的目的是____________________________________________________________。(2)发酵过程中，蔬菜为乳酸菌提供了________、________、________、水、无机盐等营养；同时为满足适宜的温度、无氧环境等具体培养条件的要求，采取了________________的处理措施。(3)泡菜坛要密封的原因是_________________________________________。若泡菜坛有裂缝或密封不严，可能会出现的结果是__________________________________________________。加入“陈泡菜水”的作用是___________________________________。
杀灭杂菌和除去盐水中的空气并保证“陈泡菜水”中菌种的活性
乳酸菌是厌氧型生物，密封后造成无氧环境　
乳酸菌不能正常生长，杂菌大量繁殖，泡菜变质
解析：(1)在泡菜的制作过程中，要注意无菌操作，“用热水洗坛两次”的目的是杀灭杂菌。“盐水煮沸冷却”的目的是杀灭盐水中的杂菌和除去盐水中的空气，但是又不能杀灭陈泡菜水中的乳酸菌，所以要煮沸后进行冷却处理。(2)发酵过程中，蔬菜为乳酸菌的生长提供的营养物质有碳源、氮源、水、无机盐、生长因子等；同时为满足适宜的温度、无氧环境等具体培养条件的要求，采取了密封后置于阴凉处的处理措施。(3)乳酸菌是厌氧型的生物，氧气会抑制乳酸菌的生命活动，所以泡菜坛要密封，造成无氧环境；若泡菜坛有裂缝或密封不严，可能会出现的结果是乳酸菌不能正常生长，杂菌大量繁殖，泡菜变质；“陈泡菜水”中含有大量的乳酸菌，可以提供乳酸菌菌种。
[长句应答必备]1．果酒制作需要的微生物是酵母菌，它是一种兼性厌氧型微生物，通过有氧呼吸可以大量增殖，通过无氧呼吸可以产生酒精。2．果醋制作需要的微生物是醋酸菌，它是一种好氧菌，所以果醋制作需要一直通入氧气。3．果酒和果醋制作需要的温度分别是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。通过脂肪酶、蛋白酶等酶的作用，可将一些大分子物质水解成小分子物质。5．腐乳的风味主要取决于酒和香辛料的作用。6．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。7．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。
[翻阅教材品原味]1．[2021·全国乙卷]工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题：(1)米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的_______可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供________________。(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的________、________能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和________。米曲霉发酵过程需要提供营养物质，通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于________(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于________(填“真核生物”或“原核生物”)；添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是______________________(答出1点即可)。
解析：(1)大豆的主要成分为蛋白质，可为米曲霉的生长提供氮源；淀粉属于多糖，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源。(2)蛋白酶可以将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解为甘油和脂肪酸。由题干信息可知，米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，可推断出米曲霉属于异养好氧微生物。(3)乳酸菌为原核生物。酵母菌在无氧条件下通过无氧呼吸将葡萄糖分解成CO2和酒精。在发酵池发酵阶段添加的酵母菌和乳酸菌通过无氧呼吸产生的酒精、乳酸可以抑制杂菌的生长，加入的食盐也可抑制杂菌生长。
[人教选修1]P14(高考VS教材)[人教选修1]P6(高考VS教材)
[人教选修1]P7(高考VS教材)
2．[全国卷Ⅲ]回答下列与酵母菌有关的问题：(1)分离培养酵母菌通常使用____________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用__________灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是___________________________________________。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进____________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进________(填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”)。(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是_________________________________。
由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体
酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软
解析：(1)麦芽汁琼脂培养基的碳氮含量比较高，而且含糖量高，更适合酵母菌的繁殖；该培养基应采用高压蒸汽灭菌法灭菌；若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。(2)对酵母菌液体培养时，若通入氧气，进行有氧呼吸可促进菌体快速增殖；若进行无氧培养，细胞进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。(3)制作面包时，在面粉中添加一定量的酵母菌，因为酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖产生二氧化碳，所以面包松软多孔。
[人教选修1]P18(高考VS教材)[人教选修1]P2(高考VS教材)
[历届比对研考向]3．[2017·全国卷Ⅱ，37]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________________________。
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
解析：(1)该实验的自变量是菌种、发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧菌。(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)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为氨基酸和肽，脂肪转变为脂肪酸和甘油。
4．[海南卷]某研究小组以紫葡萄为原料制作葡萄酒的基本流程和装置示意图如下。请回答：(1)制作葡萄浆前，对葡萄进行清洗和用__________色的高锰酸钾溶液浸泡。制作酵母悬液时，在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖，待酵母悬液中出现______即可。(2)装瓶后开始一段时间，发酵瓶中溶解氧的含量变化是______。发酵过程中，发酵瓶中酒精的含量变化是________________。
(3)下列关于装置中有水弯管作用的叙述，错误的是________。A．隔绝气体出入B．使发酵瓶内外的压强基本平衡C．减少杂菌污染D．有利于发酵瓶内形成缺氧环境(4)实验中，判断发酵完毕的依据是_______。A．发酵瓶中pH开始下降B．发酵瓶中停止出现气泡C．发酵瓶中酒精浓度达到30%D．发酵瓶中酵母菌数量急剧减少(5)欲利用葡萄酒制作果醋，发酵瓶中应加入的菌种是____________，该菌种在________条件下能将乙醇氧化为醋酸。
解析：(1)制作葡萄浆前，应将成熟的葡萄用水清洗干净，再用红(紫)色的高锰酸钾溶液浸泡约5 min。为了使酵母迅速发生作用，制作酵母悬液时，在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖，待酵母悬液中出现气泡即可。(2)装瓶后开始一段时间，酵母菌进行需氧呼吸并快速繁殖，消耗发酵瓶内的氧气，瓶内溶解氧的含量减少。氧气耗尽，酵母菌进行厌氧呼吸，生成酒精和二氧化碳，酒精含量逐渐增多。(3)装置中有水弯管可使发酵瓶内外的压强基本平衡，减少杂菌污染，有利于发酵瓶内形成缺氧环境。(4)当发酵瓶中停止出现气泡时，即表示发酵完毕。(5)制作果醋用醋酸杆菌作为菌种，该菌种在有氧条件下能将乙醇氧化为醋酸。