高中生物高考2　第十一单元　第37讲　生物技术在食品加工方面的应用

这是一份高中生物高考2　第十一单元　第37讲　生物技术在食品加工方面的应用，共19页。试卷主要包含了发酵菌种，制作原理与条件，实验结果分析，防止杂菌污染的措施等内容，欢迎下载使用。

第37讲　生物技术在食品加工方面的应用


考点一　果酒和果醋的制作

1．发酵菌种

2．制作原理与条件
项目
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
制作原理
有氧条件下，大量繁殖：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O；无氧条件下，酒精发酵：C6H12O62C2H5OH＋2CO2
氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O；
缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O
条件
温度
一般酒精发酵为 18～25_℃，酵母菌繁殖最适温度为20 ℃左右
最适为 30～35_℃
空气
前期：需氧；
后期：不需氧
需充足的氧气
时间
10～12 d
7～8 d

3.发酵过程及注意事项
(1)实验用具消毒
　　
(2)挑选、冲洗葡萄
　　
(3)榨汁→用榨汁机榨取葡萄汁，装入发酵瓶中
　　
(4)果酒发酵
　　
(5)取样检测
　　
(6)果醋发酵
4．实验结果分析


1．(选修1 P4“旁栏思考题”)你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？
答案：需要从发酵的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。
2．(选修1 P4 图1－4b改编)下图为果酒和果醋制作的实验装置图。请据图思考下列问题：
(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。
(4)果酒搁置时间过久会有酸味的原因。
答案：(1)通入空气(氧气)、排气、取样(对发酵的情况进行及时的监测)。
(2)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。
(3)醋酸菌是需氧菌，在生活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)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。

1．果酒和果醋发酵装置的设计思路
(1)因酵母菌的繁殖需要空气，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要氧气。因酵母菌产生酒精是在无氧条件下，应控制氧气进入，故应在充气口设置开关。
(2)由于在酒精发酵过程中会产生CO2，因此又需要设排气口；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)因要对发酵的情况及时进行监测，应设置出料口以便于取料。
2．防止发酵液被污染的方法
(1)榨汁机要清洗干净并晾干。
(2)发酵瓶要洗净并用体积分数为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。

1．(2020·广东汕头模拟)中国杏树的栽培已有两千年以上的历史，但对杏果的利用一直停留在鲜食果肉或杏仁上。研究人员不断创新开发，成功酿制出杏果酒，其色泽淡黄、果香浓郁、营养丰富；检测发现果酒中总黄酮达20%，是目前天然可食植物制品中黄酮含量最高的饮品，具有抗癌防衰老的作用。请回答下列问题：
(1)在酿制出杏果酒的开始时一般要先通气，其目的是__________________。在酸性条件下，可用________检测酒精的存在。若要进一步检测所得杏果酒中活体酵母菌的密度，一般采用________法，但此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。
(2)酿制杏果酒时，不需要对杏果进行严格的消毒处理，这主要是因为________________________________________________。
(3)制作成功的杏果酒若暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味，尤其是气温高的夏天更易如此，分析其原因是____________________________________________。醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源________(填“充足”或“缺少”)。
(4)黄酮易溶于有机溶剂乙醇，常采用________法提取果肉中的黄酮。
解析：(1)果酒制作的菌种是酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型微生物，在酿酒时先通气让其进行有氧呼吸，大量繁殖，再隔绝空气进行无氧呼吸产生酒精；产生的酒精在酸性条件下可以与重铬酸钾溶液反应，变为灰绿色。对酵母菌进行计数，可以用稀释涂布平板法，此方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。(2)由于在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应该环境而受抑制，因此酿制杏果酒时，不需要对杏果进行严格的消毒处理。(3)制作成功的杏果酒若暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味，尤其是气温高的夏天更易如此，是因为空气中含有醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30～35 ℃。醋酸菌在缺少糖源时，能将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。(4)黄酮易溶于有机溶剂乙醇，因此常采用萃取法提取果肉中的黄酮。
答案：(1)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖　重铬酸钾溶液　稀释涂布平板　(2)在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应该环境而受抑制　(3)空气中含有醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30～35 ℃　缺少　(4)萃取
2．太源井晒醋是自贡市的名优土特产品，该产品面市已有150多年的历史。中草药制曲和天然发酵是太源井晒醋与其他食醋的区别。下表表示太源井晒醋不同陈酿方法下的一些理化指标。回答下列问题：
项目
自然陈酿
恒温陈酿
总酸(以乙酸计)，(g/100 mL)≥
6.50
4.20
可溶性无盐固形物，(g/100 mL)≥
20.00
5.00
不挥发酸(以乳酸计)，(g/100 mL)≥
3.50
2.00
还原糖(以葡萄糖计)，(g/100 mL)≥
3.00
2.00
(1)醋的制作需要以________作为菌种。从生态系统的成分看，该微生物属于生态系统中的________。
(2)传统酿醋工艺中，主要是依靠自然界中的菌种，其生产性能不稳定且出醋率低，因而要对菌种进行纯化培养。纯化菌种可用________法或稀释涂布平板法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。接种前需随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，其目的是______________________。
(3)恒温陈酿时，需将温度控制在________；由表中数据可知________法可提高晒醋质量。
(4)用一定的方法进行脱色处理后，食醋中的还原糖可用________试剂检测，在水浴加热的条件下，该试剂与还原糖发生反应产生的现象是______________。
答案：(1)醋酸菌　分解者　(2)平板划线　检测培养基平板是否已彻底灭菌　(3)30～35 ℃　自然陈酿　(4)斐林　出现砖红色沉淀

考点二　腐乳的制作

1．发酵菌种及发酵原理

2．腐乳制作流程及注意事项

3．防止杂菌污染的措施
(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗涮干净后要用沸水消毒。
(2)装瓶时，操作要迅速小心。
(3)加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。
(4)封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。

(选修1 P8“旁栏小资料”改编)影响腐乳种类的因素有哪些？举例说出加入的辅料与各类腐乳的关系。
答案：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。

影响腐乳品质的条件
项目
说明
水的控制
含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形
盐的控制
盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度过低，腐乳易腐败变质
酒的控制
酒的含量一般控制在12%左右，酒精含量过高，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败
温度的控制
温度为15～18 ℃，适合毛霉生长
发酵时间
控制在6个月左右
香辛料
具有调味和防腐杀菌的作用，也会影响腐乳的风味或质量

1．某科研机构研究了腐乳生产过程中不同浓度的食盐对腐乳中氨基酸含量和pH的影响，其中部分数据如下。请回答下列问题：


　盐浓度(%)
时间(d)　
5
8
11
5
6.66
6.72
6.70
10
6.63
6.62
6.68
20
4.64
6.58
6.62
30
4.61
6.56
6.58
45
4.50
6.47
6.52
60
4.11
6.44
6.50
后期发酵阶段腐乳的pH
注：后期发酵阶段是指从腐乳装瓶后直到成熟的过程。
(1)腐乳制作的实验流程：让豆腐上长出______→加盐腌制→加______装瓶→密封腌制。
(2)腐乳生产过程中，毛霉生长阶段温度应控制在__________℃，并保持一定的______。
(3)由图可知，后期发酵过程中，随着时间的延长，腐乳中氨基酸的含量______。这是由于前期发酵阶段产生了大量的______，在后期发酵阶段将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸。
(4)腐乳生产过程中，加盐可以____________________，使豆腐块变硬。表中盐浓度为5%的腐乳后期发酵到60天时已经腐败，这说明____________________________________。
答案：(1)毛霉　卤汤　(2)15～18　湿度　(3)上升　蛋白酶　(4)析出豆腐中的水分　盐浓度过低，不足以抑制微生物的生长，导致腐败变质
2．(2020·芜湖模拟)腐乳是我国民间传统的发酵食品，味道鲜美，营养丰富，风味独特，易于消化。请回答下列问题：
(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是毛霉，它与乳酸菌在结构上的主要区别是________________________________________________________________________。
(2)腐乳含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质，与此有关的物质变化有___________________________________________________________，参与这些物质变化的酶有________________________________________________________________________。
(3)腐乳的制作过程中需加盐腌制，那么用盐腌制的目的是____________________________________________________________。要控制盐的用量，因为________________________________________________。
(4)在腐乳的制作中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量应控制在12%左右的原因是_________________________________。
答案：(1)毛霉有成形(以核膜为界限)的细胞核
(2)蛋白质→小分子的肽、氨基酸，脂肪→甘油、脂肪酸　蛋白酶、脂肪酶
(3)抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；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　盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味
(4)酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败
考点三　制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

1．泡菜的制作
(1)发酵原理

(2)制作流程及注意事项

(3)影响泡菜发酵条件的因素

2．测定亚硝酸盐的含量
(1)亚硝酸盐及其危害
①亚硝酸盐的特点：白色粉末，易溶于水，在食品加工中用作食品添加剂。
②亚硝酸盐的危害：含量低时一般不会危害人体健康，含量高时会引起中毒，甚至死亡。在特定条件下，会转变成致癌物——亚硝胺。
③泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化：先增加，后减少。
(2)亚硝酸盐含量的测定


泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析
项目
时期　
乳酸菌
乳酸
亚硝酸盐
发酵初期
少(有氧气，乳酸菌活动受到抑制)
少
增加(硝酸盐还原菌作用)
发酵中期
最多(乳酸抑制其他菌活动)
积累增多，pH下降
下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)
发酵后期
减少(乳酸积累，pH下降，抑制其活动)
继续增多，pH继续下降
下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)
曲线




1．(2020·长沙模拟)中国古代《齐民要术》中有关于制作酸菜(泡菜)的详细记录。请回答下列有关问题：
(1)酸菜制作中起主要作用的微生物是______。在对该菌种进行培养时，与常规培养基相比，还需额外在培养基中添加______。
(2)在发酵初期，酸菜坛内会长白膜，与之有关的微生物是___________________________________________________________，且会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，这些气泡的来源可能是________________________________________________________________________。
(3)发酵中期为无氧状态，pH为3.5～3.8，此时坛内其他微生物的活动状态是________________________________________________________________________。发酵后期，乳酸菌发酵速度逐渐变缓甚至停止，主要原因是__________________。
答案：(1)乳酸菌　维生素　(2)产膜酵母(酵母菌)
微生物细胞呼吸产生CO2　(3)活动缓慢甚至停止
pH过低抑制了乳酸菌的生长
2．(高考海南卷)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。据此回答下列相关问题：
(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。
(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”)。
解析：(1)在亚硝酸盐的含量测定中，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含量，记录各样品管中亚硝酸盐的含量。(2)由题图可知，该图表示亚硝酸盐的含量随发酵时间的变化曲线。(3)制作泡菜时使用的微生物是乳酸菌。
答案：(1)①不同浓度的亚硝酸钠标准溶液　②不同泡制天数的泡菜滤液　③样品管　相同(相近)
(2)亚硝酸盐含量的变化　(3)乳酸菌


[易误警示]
易错点1　混淆果酒制作中，对葡萄“先冲洗再去枝梗”与“不可反复冲洗”的目的
[点拨]　(1)制作果酒使用的葡萄应先冲洗，再除去枝梗，不能反过来，以免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
(2)对于果酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，以免使酵母菌数量减少，发酵周期延长，产生的果酒中酒精含量下降。
易错点2　误认为醋酸菌可在缺乏O2时将酒精转化为醋酸
[点拨]　醋酸菌是严格的好氧型微生物，它对O2的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使短时间中断通入O2，也会引起醋酸菌死亡，其将乙醇变为乙醛进而变成醋酸的条件是“糖源不足”而不是“O2不足”。
易错点3　误认为泡菜发酵时间越长越好
[点拨]　泡菜发酵时间并非越长越好。
(1)泡菜的发酵时间长，亚硝酸盐含量低，但是发酵时间过长会产生其他有害物质。
(2)泡菜发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。
易错点4　不明确泡菜制作中盐水(清水∶盐＝4∶1)煮沸的两方面的意义
[点拨]　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，一是除去水中氧气，二是杀灭盐水中的细菌。
[纠错体验]
1．下列关于果酒、果醋制作的说法，错误的是(　　)
A．在果酒发酵后期，拧开瓶盖的间隔时间可延长
B．苹果酒的发酵过程中，若发酵液表面出现菌膜最可能的原因是发酵瓶漏气
C．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所需的最适温度
D．红葡萄酒中的红色是红葡萄皮中的色素进入发酵液产生的
答案：C
2．下列关于腐乳制作的叙述，正确的是(　　)
A．腐乳的制作过程中加料酒主要是为了灭菌，避免腐败变质
B．腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶
C．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
D．卤汤中的酒含量越高，杂菌繁殖越快，豆腐块越易腐败
答案：B
3．下列关于泡菜制作的说法，正确的是(　　)
A．泡菜制作过程可以随时取出食用不同酸味的泡菜
B．制作泡菜过程中，有机物的干重和种类将减少
C．若制作的泡菜咸而不酸，最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程
D．泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件
答案：C

1．(2018·高考海南卷)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下图所示。

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)。
(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①②③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________型生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于____________(填“自养”或“异养”)生物。
解析：(1)乙装置为密闭状态，为防止发酵过程中产生的二氧化碳导致装置炸裂，要经常开盖放气，而放气过程中可导致杂菌污染。装置甲中，发酵过程中产生的二氧化碳导入X溶液，不需要开盖放气，也就避免了因开盖引起的杂菌污染。(2)装置中留有的约1/3空间中，含有大量氧气，可使酵母菌通过有氧呼吸大量增殖。酵母菌有氧呼吸、无氧呼吸均能产生二氧化碳，导致发酵装置汁液溢出，而装置留有空间，可防止汁液溢出。(3)结合题干及题图曲线分析可知，乙B装置中，由于没有氧气，酵母菌从一开始就进行无氧呼吸产生酒精，即曲线②为乙B中的酒精；乙A装置中由于酵母菌有氧呼吸不断消耗氧气，氧气的含量不断下降，即曲线①为乙A中的氧气；有氧呼吸减弱时，才开始通过无氧呼吸产生部分能量，即曲线③为乙A中的酒精。(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌既可进行无氧呼吸，也可进行有氧呼吸，属于兼性厌氧型生物。从同化作用的类型看，酵母菌只能将外界的有机物转化为自身的有机物，属于异养型生物。
答案：(1)不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染　(2)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)乙A中的氧气　乙B中的酒精　乙A中的酒精　(4)兼性厌氧　异养
2．(2016·高考全国卷Ⅱ)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)酵母菌有氧呼吸第一阶段及无氧呼吸全过程在细胞质基质中进行；乙醇(酒精)与重铬酸钾试剂在酸性条件下反应呈灰绿色。图示过程③为细胞有氧呼吸第二、三阶段，在线粒体中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸杆菌的呼吸作用类型为有氧呼吸，所以将乙醇转变为醋酸的过程需在有氧条件下进行。(3)酒精发酵时一般将温度控制在18～25 ℃，醋酸发酵时一般将温度控制在30～35 ℃，故在生产过程中，酒精发酵温度低于醋酸发酵温度。(4)醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含线粒体。
答案：(1)细胞质基质　重铬酸钾　线粒体　快
(2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有
3．(2021·预测)下图是泡菜制作过程流程图，请回答下列相关问题：

(1)泡菜制作过程中主要利用的菌种是乳酸菌，该菌的代谢类型是______________，用于制作泡菜的主要原理可用反应式表示为________________________________________________________________________。
(2)在发酵初期，发酵容器中可能存在酵母菌等杂菌，它们与乳酸菌的关系是________。制作过程中需将盐水煮沸后冷却使用，目的是____________________________。
(3)若要检测第8天亚硝酸盐的含量，需要用到______________和N­1­萘基乙二胺盐酸盐，待测样品中的亚硝酸盐与之发生显色反应，再与标准显色液进行比色即可。
(4)若要从泡菜的多种杂菌中分离纯化乳酸菌，需要制备具有________作用的培养基，再通过________________法分离出单菌落。
解析：(1)乳酸菌为厌氧菌，其代谢类型为异养厌氧型。用于制作泡菜的主要原理为乳酸发酵，即反应式为C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。(2)发酵初期乳酸菌产生的乳酸抑制了其他微生物的生长，因此其他微生物，如酵母菌与乳酸菌的关系是竞争。制作过程中需将盐水煮沸后冷却使用，其目的是除去水中的氧气，减少杂菌污染，保证乳酸菌进行正常的生命活动。(3)测定亚硝酸盐的含量时，反应原理为在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐，重氮盐与N­1­萘基乙二胺盐酸盐偶合形成玫瑰红色染料。(4)从泡菜的多种杂菌中分离纯化乳酸菌，需要制备选择培养基，再通过平板划线法或稀释涂布平板法分离出单菌落。
答案：(1)异养厌氧型　C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量　(2)竞争　除去水中的氧气，减少杂菌污染，保证乳酸菌进行正常的生命活动　(3)对氨基苯磺酸　(4)选择　平板划线法或稀释涂布平板
4．(2021·预测)腐乳是中国流传数千年的传统民间美食，通常分为青方、红方、糟方三大类。请结合相关知识回答下列问题：
(1)在制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的过程中全程需要氧气的是________。毛霉能在豆腐块上生长，是因为豆腐块能为其提供无机盐、______________等四大类基本营养物质。
(2)腐乳的发酵过程中能起到防腐作用的物质有____________三类。青方、红方和糟方三类腐乳中，________类腐乳没有加入辅料。现代工业生产腐乳，必须严格控制无菌条件，对豆腐灭菌宜采用的方法是____________________________________。
(3)科学家研究了食盐用量对腐乳品质及发酵周期的影响，结果如下图：

由图可知，随食盐用量的增加，腐乳品质的综合评分总体上呈现________的趋势，选择食盐用量为________较为适宜。发酵周期与食盐的用量呈________相关，原因可能是________________________________________________________________________。
解析：(1)制作果酒的原理是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精；制作果醋所利用的醋酸菌是好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动；制作泡菜的原理是乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸；制作腐乳的实验流程：①豆腐上长出毛霉→②加盐腌制→③加卤汤装瓶→④密封腌制。可见，在制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的过程中全程需要氧气的是果醋。毛霉能在豆腐块上生长，是因为豆腐块能为其提供无机盐、碳源、氮源、水等基本营养物质。(2)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。在腐乳的发酵过程中，加入的酒、香辛料、盐都能起到防腐作用。在青方、红方和糟方三类腐乳中，没有加入辅料的是青方。对豆腐灭菌宜采用高压蒸汽灭菌法。(3)曲线图显示，随食盐用量的增加，腐乳品质的综合评分总体上呈现先上升后下降的趋势；当食盐用量为10%时，腐乳品质的综合评分最高，说明此浓度是选择食盐用量较为适宜的浓度。发酵周期与食盐的用量呈正相关，原因可能是随食盐浓度的增加，对发酵微生物的抑制作用增强(或随食盐浓度的增加，对脂肪酶和蛋白酶活性的抑制作用增强)。
答案：(1)果醋　碳源、氮源、水　(2)酒、香辛料、盐　青方　高压蒸汽灭菌法　(3)先上升后下降　10%　正
随食盐浓度的增加，对发酵微生物的抑制作用增强(或随食盐浓度的增加，对脂肪酶和蛋白酶活性的抑制作用增强)

1．现代人吃什么都讲究天然，所以目前市场上果酒、果醋等越来越受到人们的青睐。请回答下列问题：
(1)在葡萄酒的自然发酵过程中起主要作用的酵母菌，其来源于________________________________________________________________________。
(2)苹果醋是最受欢迎的饮料之一，其生产过程中利用了________的发酵作用，该过程需将温度控制在________；若要提高果醋的产量，发酵过程中还必须提供____________、____________等条件。
(3)喝剩的葡萄酒放置一段时间后会变酸的原因是________________________________________________。
(4)在果酒酿造过程中，如果果汁灭菌不严格，含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌________(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸，理由是________________________________________________。
解析：(1)在葡萄酒的自然发酵过程中起主要作用的酵母菌，其来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。(2)苹果醋在生产过程中利用了醋酸菌的发酵作用，醋酸菌适宜生长的温度为30～35 ℃，因此需要将温度控制在30～35 ℃；醋酸菌属于好氧型细菌，并且适宜生存在中性或偏碱性环境中，因此若要提高果醋的产量，发酵过程中还必须提供有氧环境、适宜的pH等条件。(3)喝剩的葡萄酒放置一段时间后，由于空气中的醋酸菌混入葡萄酒后发酵产生了醋酸，最后导致果酒变酸。(4)醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵为无氧环境，醋酸菌无法生存，因此在酒精发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。
答案：(1)附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
(2)醋酸菌　30～35 ℃　有氧环境　适宜的pH
(3)空气中的醋酸菌混入葡萄酒后发酵产生了醋酸
(4)不能　醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵为无氧环境，醋酸菌无法生存
2．(2020·蚌埠高三教学质量检查)有同学发现生产面筋(小麦中的蛋白质)会产生大量的淀粉，这些淀粉可以用来生产葡萄糖、酒精和醋酸。下图是某位同学设计的利用淀粉的流程。结合已有知识回答以下问题：

(1)为了节约成本，使微生物能重复使用，常采用________法固定微生物，原因是________________________________________________________________________。
(2)固定化细胞可以用海藻酸钠，其作用是__________________________________________________________；加热溶化后的海藻酸钠需冷却到室温才可以加入菌体的原因是________________________________；该操作还需要使用氯化钙溶液，其作用是____________________________________。
(3)整个操作过程需要在无杂菌的条件下进行，对使用到的玻璃器具一般用________法灭菌。从生产酒精到生产醋酸的转变过程中需要改变的是__________________________________________(从两个方面回答)。
解析：(1)由于微生物细胞体积大，难以吸附或结合，因此微生物重复使用常采用包埋法固定。(2)海藻酸钠可以包埋细胞，加热溶化后的海藻酸钠由于温度较高，容易导致细胞内的酶失活，进而导致细胞死亡，因此加热溶化后的海藻酸钠需冷却到室温才可以加入菌体。该实验中用到的氯化钙溶液可以促进海藻酸钠和微生物混合液形成凝胶珠(或交联剂)。(3)进行灭菌时，玻璃器具一般用干热灭菌法。生产酒精的微生物是酵母菌，生产醋酸的微生物是醋酸菌。酵母菌(18～25 ℃)与醋酸菌(30～35 ℃)的适宜温度不一样，另外酵母菌无氧呼吸时产生酒精，而醋酸菌是好氧菌，必须有氧气通入才可产生醋酸。
答案：(1)包埋　细胞体积大，难以吸附或结合　(2)包埋细胞(或微生物或酵母菌和醋酸菌)　防止温度过高导致微生物(或酵母菌和醋酸菌)死亡　促进海藻酸钠和微生物混合液形成凝胶珠(或交联剂)　(3)干热灭菌　温度由18～25 ℃调整为30～35 ℃；氧气条件由无氧调整为有氧(或由密封调整为通入空气)
3.(2020·河北保定三中模拟)葡萄经发酵可产生葡萄酒，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，如上图所示。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______________________________________________。
解析：在制作各种酒的时候，常用酵母菌作菌种；酒精发酵为无氧呼吸，若甲同学未夹住发酵瓶的充气管，从而使氧气进入，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；丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管，排气时发酵液从排气口溢出，一般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。
答案：(1)酵母菌　(2)葡萄糖　乙醇　CO2　(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
4．家庭泡菜的制作过程：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于温度适宜的地方。请回答下列问题：
(1)加入蔬菜前要对泡菜坛进行__________________________。
(2)在家制作泡菜时，常发现泡菜坛内长一层白膜，这层白膜是__________________形成的。为避免杂菌污染，向泡菜坛中加入了青霉素，结果发酵失败，原因可能是____________________________。
(3)有时制作的泡菜会“咸而不酸”，最可能的原因是________________________________________________。
(4)对亚硝酸盐含量测定的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与______________________偶联成________色化合物。测定亚硝酸盐含量的操作流程是配制溶液→制备____________→制备样品处理液→比色，其中，使滤液变得无色、澄清透明的是________________。
解析：(1)加入蔬菜前要对泡菜坛进行彻底清洗并用白酒擦拭。(2)在家制作泡菜时，常发现泡菜坛内长一层白膜，这层白膜是产膜酵母繁殖形成的。为避免杂菌污染，向泡菜坛中加入了青霉素，结果发酵失败，原因可能是青霉素能够抑制乳酸菌的生长。(3)有时制作的泡菜会“咸而不酸”，最可能的原因是加入的食盐过多，抑制了乳酸菌生长。(4)对亚硝酸盐含量测定的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N­1­萘基乙二胺盐酸盐偶联成玫瑰红色化合物。测定亚硝酸盐含量的操作流程是配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色，其中，使滤液变得无色、澄清透明的是氢氧化铝乳液。
答案：(1)彻底清洗并用白酒擦拭
(2)产膜酵母繁殖　青霉素能够抑制乳酸菌的生长
(3)加入的食盐过多，抑制了乳酸菌生长
(4)N­1­萘基乙二胺盐酸盐　玫瑰红　标准显色液
氢氧化铝乳液
5．(2020·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________________________________。
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。
答案：(1)杀灭杂菌　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
(2)碳源　氮源　生长因子　密封后置于阴凉处
(3)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　提供乳酸菌菌种
6．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。分析并回答下列问题：

(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)据题图可知，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因为后者________________________________________________________________________。
(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)，拟参照该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。
答案：(1)隔绝空气，创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵　丙酮酸、[H]、ATP　(2)亚硝酸盐含量较低　(3)两种乳酸菌在泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化表




普通乳酸菌
“优选”乳酸菌
4%
5%
……
10%
4%
5%
……
10%
1








2








3








……








10








推测实验结论：与普通乳酸菌相比，“优选”乳酸菌制作泡菜时，相同条件下产生的亚硝酸盐含量低。