2024届人教版高中生物一轮复习传统发酵技术的应用学案
展开
1.运用发酵加工食品的基本方法
2.利用微生物进行发酵来生产特定的产物
3.测定食品加工中可能产生的有害物质
1.发酵菌种的结构与功能的关系(生命观念)
2.比较制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的原理、流程、发酵条件等的异同
(科学思维)
3.设计实验探究理想的发酵条件(科学探究)
4.关注食品安全,倡导健康的生活方式(社会责任)
考点1 果酒和果醋的制作
1.制作原理与发酵条件
2.实验流程
(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
↓
3.实验结果的初步检测
可通过嗅闻、观察和品尝初步鉴定(可能的结果如下表所示)
项目
酒精发酵
醋酸发酵
气味和味道
酒味
酸味
气泡和泡沫
有气泡和泡沫
无气泡和泡沫
发酵液状态
浑浊
浑浊,液面形成白色菌膜
4.实验结果分析
(1)若酵母菌数量少,产生的酒精少:原因是发酵前期,酵母菌有氧呼吸不足。
(2)若酵母菌数量充足,但是产生的酒精较少或不能产生酒精:原因是发酵后期密封不严。
1.果酒、果醋及泡菜的菌种、呼吸类型、原理与发酵温度如何?请加以比较。
提示:如表
食品
菌种
呼吸类型
原理
温度
果酒
酵母菌
兼性厌氧
无氧呼吸产生酒精
18~25 ℃
果醋
醋酸菌
需氧
糖(酒精→醋酸)
30~35 ℃
泡菜
乳酸菌
无氧
无氧呼吸产生乳酸
—
2.甲、乙两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。
甲 乙
(1)在排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)请找出图中实验操作的错误:甲图中的错误是_______________,乙图中的错误是_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示:(1)防止空气中的微生物污染发酵瓶
(2)未夹住发酵瓶的进气管 瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口
考查果酒、果醋的制作原理、流程等
1.(2022·重庆八中月考)联系传统发酵技术的应用,回答下列问题:
(1)酿造葡萄酒时,在葡萄榨汁前,葡萄要先进行________再除去枝梗,可以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。
(2)若用如图装置制作葡萄酒,要先用______________对装置进行消毒,再装入葡萄汁,将发酵装置放在18~25 ℃环境中,每天拧开________多次,排出发酵过程产生的气体。装置中d处设计成弯曲形状的目的是__________________________________。
(3)若要利用步骤(2)产生的酒精制作果醋,需要通过适当的方法往瓶中加入________,拧开________通入无菌________,然后将装置放在30~35 ℃的环境发酵。
(4)家庭制作腐乳时,腐乳独特的风味主要与毛霉等微生物产生的________________有关。
(5)在泡菜腌制过程中,坛子、蔬菜并未进行严格灭菌,但是发酵过程中一般不会出现杂菌大量繁殖的原因是_________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)为防止除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会,葡萄需要先冲洗再除去枝梗。(2)发酵装置需要用体积分数为70%的酒精消毒,再装入葡萄汁,发酵过程中由于酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳,因此每天拧开气阀b多次,排出发酵过程产生的大量二氧化碳。装置中d处设计成弯曲形状利用了巴斯德的鹅颈瓶的原理,即为了防止排气时空气中微生物的污染。(3)利用果酒制作果醋,需要向瓶中加入醋酸菌,醋酸菌是需氧微生物,所以拧开气阀a,通入无菌氧气。(4)家庭制作腐乳时,依赖毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶。(5)制作泡菜时,由于乳酸菌产生乳酸杀死大量不耐酸的杂菌,所以即使装置没有严格灭菌,也不会出现杂菌大量繁殖的现象。
[答案] (1)冲洗 (2)体积分数为70%的酒精 气阀b 防止排气时空气中微生物的污染 (3)醋酸菌 气阀a 氧气 (4)蛋白酶和脂肪酶 (5)乳酸菌产生乳酸杀死大量不耐酸的杂菌
2.(2022·成都七中模拟)蓝莓果实中富含花青素等营养成分,具有保护视力、防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强机体免疫等功能。下面是获取蓝莓花青素、蓝莓酒和蓝莓醋的流程。结合所学知识,回答下列问题:
(1)获取蓝莓果汁时加入果胶酶能将果胶分解成可溶性的________,使浑浊的果汁变得澄清。蓝莓花青素(在中性或碱性溶液中不稳定,在60 ℃以下热稳定性较好)的提取可用溶剂萃取法,考虑到色素提取液作为食品添加剂的安全性问题,在下述方案中,你认为较好的方案是________(填字母)。
a.清水+甲醇 b.盐酸+乙醇 c.柠檬酸+丙酮 d.柠檬酸+乙醇
(2)含花青素的粗品经真空干燥(可使水的沸点降至40 ℃)制成成品,采用该方法的主要原因是________________________。
(3)酿制蓝莓酒时,一般要先通气的目的是_____________。通常不需要对蓝莓进行严格的消毒处理,是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中______________。醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源________(填“充足”或“缺少”)。酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会逐渐出现醋酸味,气温高的夏天更易如此,其原因是________________。
(4)若蓝莓果汁中已含有醋酸菌,在蓝莓果酒发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?__________,说明原因:_________________。为鉴定蓝莓果醋是否酿制成功,除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过检测________做进一步的鉴定。
[解析] (1)果胶酶可将蓝莓果汁中的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变得澄清。根据题干信息,蓝莓花青素在中性或碱性溶液中不稳定,故应用酸性溶液提取,考虑到食品添加剂的安全性问题,适宜选用柠檬酸+乙醇作为提取剂。(2)花青素在60 ℃以下热稳定性较好,真空干燥可使水的沸点降低,从而避免温度过高导致花青素分解。(3)酿制蓝莓酒时先通气有利于酵母菌大量繁殖。通常不需要对蓝莓进行严格的消毒处理,是因为绝大多数微生物在缺氧、酸性环境中生长受抑制。在糖源缺乏、不足的情况下,醋酸菌在有氧条件下可以将果酒发酵成果醋。醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30~35 ℃,所以酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会导致醋酸菌大量生长而逐渐出现醋酸味。(4)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,而醋酸菌是好氧菌,果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长。果醋是否酿制成功可以通过观察菌膜、尝、嗅,以及检测发酵前后的pH进行判断。
[答案] (1)半乳糖醛酸 d (2)避免温度过高导致花青素分解 (3)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖 绝大多数微生物的生长受抑制 缺少 醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30~35 ℃,导致醋酸菌大量生长产生醋酸 (4)不能 果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长 发酵前后的pH
考查发酵条件的控制等
3.杨梅是一种特色水果,某工厂对其进行了杨梅酒和杨梅醋的研制。请根据所学知识回答下列问题:
(1)在制备杨梅酒过程中,一般需要将发酵温度控制在________。发酵罐顶上弯管中常需要加水,其主要目的是_____________。发酵一定时间后,观察到________________,说明发酵基本完毕。
(2)在制备杨梅醋的过程中,发酵罐内需要先填充经________处理的木材刨花,然后加入含________菌的培养液,加木材刨花的目的是_______________;再让发酵完毕的杨梅酒流入发酵罐进行杨梅醋发酵,杨梅醋的pH可通过________来调节。
(3)若发酵好的杨梅酒全部制成杨梅醋,则发酵制醋过程中CO2的产生量( )
A.是酿酒过程的两倍 B.与酿酒过程的相等
C.是酿酒过程的一半 D.几乎为零
[解析] (1)酒精发酵时一般将温度控制在18~25 ℃。发酵罐顶上弯管中常需要加水的目的是防止空气进入(或创造无氧环境)。发酵时会产生二氧化碳和酒精,当发酵罐内液面不再有气泡冒出时,说明发酵基本完毕。(2)为防止杂菌污染,在制备杨梅醋中用到的刨花事先要进行灭菌处理。加木材刨花的目的是使该菌附着在刨花上,充分接触反应物。杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的流速进行调节。(3)由果醋制作的原理可知,酒精被利用后,产物不产生二氧化碳。
[答案] (1)18~25 ℃ 防止空气进入(或创造无氧环境) 发酵罐内液面不再有气泡冒出 (2)灭菌 醋酸 使该菌附着在刨花上(或使该菌充分接触反应物) 控制杨梅酒的流速 (3)D
考点2 腐乳和泡菜的制作
1.腐乳的制作
(1)发酵菌种
①主要菌种
a.名称:毛霉。
b.菌体特点:白色丝状真菌。
c.代谢类型:异养需氧型。
②其他菌种:根霉、酵母菌、曲霉等。
(2)制作原理
(3)腐乳制作流程
2.泡菜的制作
(1)制作原理
①发酵实质:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
②反应式:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量。
(2)制作流程
(3)关键操作
①泡菜坛的选择:火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
②腌制的条件: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。
(4)检测亚硝酸盐含量
①原理
a.亚硝酸盐+对氨基苯磺酸→反应产物;
反应产物+N-1-萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。
b.亚硝酸盐溶液的浓度越高,颜色越深;浓度越低,颜色越浅。
②流程
_
③判断方法:观察样品颜色变化,并与已知浓度的标准显色液比较,然后估算亚硝酸盐含量。
④结果分析
如图表示泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量变化曲线,据图分析回答:
a.图中乳酸菌含量的变化规律如曲线Ⅱ(填序号)所示。
b.图中乳酸含量的变化规律如曲线Ⅰ(填序号)所示。
c.图中亚硝酸盐含量的变化规律如曲线Ⅲ(填序号)所示。
d.由图可知,泡菜的最佳取食时间为发酵后期。
1.影响腐乳品质的“五大”因素
(1)豆腐含水量的控制:豆腐含水量以70%为宜。
①若含水量过高,豆腐块不易成形。
②若含水量过低,则不利于毛霉的生长。
(2)盐的用量:制作时,应逐层加盐,近瓶口处盐铺厚一些,以防止杂菌从瓶口进入。
①盐的浓度过高,会影响口味。
②盐的浓度过低,不足以抑制微生物生长,腐乳易腐败变质。
(3)酒的用量:卤汤中酒的含量控制在12%左右为宜。酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。
①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。
②酒精含量过低,蛋白酶的活性高,蛋白质的水解加快,但杂菌繁殖快,豆腐易腐败变质。
(4)发酵的温度:前期发酵温度应保持在15~18 ℃,利于毛霉生长。
(5)香辛料:具有防腐、杀菌的作用,也会影响腐乳的风味和质量。
2.腐乳制作中抑制杂菌的措施
(1)前期发酵条件的控制:提供利于毛霉生长的温度、水分,形成毛霉的生长优势,抑制杂菌的生长。
(2)后期发酵条件的控制
①加盐腌制:利用食盐抑制杂菌生长。
②加卤汤装瓶:利用卤汤中的酒和香辛料抑制杂菌的生长。
③密封腌制:控制无氧环境,抑制好氧菌的生长。
3.泡菜制作成功的关键点
(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,盐水煮沸后冷却待用。盐水煮沸有两大作用,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,取样后要迅速封口。
(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坛盖边沿的水槽中要注满水,以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境,并注意在发酵过程中要经常补充坛盖边沿水槽中的水。
1.酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系,分析其主要原因。
提示:酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。
2.制作泡菜时,同样的材料和腌制条件,不同坛中各时期测得的亚硝酸盐含量不同,分析最可能的原因。
提示:泡菜制作过程中使用的菌种为天然菌种,由于各坛中微生物的种类和数量不同,尽管不同坛中使用了同样的材料和腌制条件,但在各时期测得的亚硝酸盐含量仍会不同。
考查腐乳的制作原理及过程分析等
1.(2022·广东广州高三联考)腐乳是我国传统的发酵豆制品,已有近千年的历史。腐乳的生产过程一般分为前酵期(培菌)和后酵期(装瓶后常温条件下放置,自然发酵3个月),采集各时段腐乳坯样品,测定相关物质含量如图所示。回答下列问题:
腐乳前酵期游离氨基酸总量的变化
(1)豆腐为毛霉的生长提供的基本营养物质有碳源、________。毛霉产生的酶能将酪蛋白分解而产生透明圈,将三种纯化的毛霉菌种接种在酪蛋白培养基中得到三种单菌落甲、乙、丙,其菌落直径平均值分别为3.2 cm、2.8 cm、2.9 cm,菌落与透明圈一起的直径平均值分别为3.7 cm、3.5 cm、3.3 cm。应选择菌落________(填“甲”“乙”或“丙”)作为产蛋白酶活力高的毛霉候选菌。
(2)装瓶腌制腐乳时,在接近瓶口的表面要将盐铺厚一点,原因是______________。卤水中的香辛料和料酒(食用酒)的作用是_________________。
(3)据图分析,从“白块”到“晾晒2 d”,腐乳坯中游离氨基酸含量变化的最主要原因是__________;加盐腌制(腌坯)之后,腐乳坯中的游离氨基酸含量下降的原因是________________________(答出两点)。请预测后酵期发酵瓶中的游离氨基酸的变化是____________。
[解析] (1)微生物的生长需要碳源、氮源、水和无机盐。判断产蛋白酶活力高低的指标是菌落直径和菌落与透明圈一起的直径的比值,比值越大,说明该菌产蛋白酶活力越低,所以产蛋白酶活力最高的是乙组的毛霉候选菌。(2)由于瓶口杂菌污染的概率大,加多点盐可以有效抑制微生物的生长,因此加盐时在接近瓶口的表面要将盐铺厚一些;卤水中的香辛料和料酒(食用酒)的作用是抑菌、防腐和调味。(3)从“白块”到“晾晒2 d”是依赖毛霉进行的发酵,所以毛霉等微生物产生的蛋白酶将蛋白质分解成氨基酸,使氨基酸含量增加,加盐腌制后,由于食盐使毛霉的酶活性降低;同时加盐使豆腐中的水分析出,部分氨基酸随之析出,所以,腐乳坯中的游离氨基酸含量下降。后酵期由于有蛋白酶继续进行发酵,所以发酵瓶中的游离氨基酸会增加。
[答案] (1)水、无机盐、氮源 乙 (2)瓶口处被杂菌污染的可能性较大,加多点盐可以有效抑制微生物的生长 抑菌、防腐和调味 (3)毛霉等微生物产生的蛋白酶将蛋白质分解成氨基酸,使氨基酸含量增加 食盐使毛霉的酶活性降低;加盐使豆腐中的水分析出,部分氨基酸随之析出 增加
考查泡菜的制作原理及过程分析等
2.(2022·陕西渭南模拟)2022年的3·15晚会上,老坛酸菜方便面中的酸菜被曝出存在食品安全问题。被曝光出来的“土坑酸菜”因为仅用了一两层塑料布与土壤做隔离,有交叉污染的风险。土壤中的重金属、多氯联苯、多环芳烃类等污染物有“趁虚而入”的可能性。还有其他人为各种不规范的操作,于是,这一包小小的泡菜,可能囊括了杂菌、过量防腐剂、致病细菌、异物(烟蒂、树叶、头发、指甲之类)等食品安全隐患。老坛酸菜其实也是一种泡菜,请分析回答下列问题:
(1)泡菜制作的原理是利用________在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生________而制作成的。制作泡菜的过程中,随着发酵的进行,乳酸菌逐渐成为优势菌种,原因是泡菜坛内形成了________的环境,不利于大多数微生物生长。
(2)制作过程初期有气泡冒出,但气泡的产生逐渐停止,试分析原因:___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)食盐浓度过高或过低都不利于制作泡菜,可以用实验的方法测定适宜的食盐浓度,某生物兴趣小组分别以3%、5%、7%食盐浓度梯度设计实验来制作泡菜,从第三天开始,定期检测泡菜中的亚硝酸盐含量,结果如图所示:
①关于亚硝酸盐含量测定的方法步骤,下列描述正确的是________。
A.重氮化→酸化→显色→比色
B.重氮化→酸化→比色→显色
C.酸化→重氮化→显色→比色
D.酸化→重氮化→比色→显色
②在测定亚硝酸盐含量的操作过程中,用到氢氧化铝乳液,其作用是________。
③在泡菜腌制过程中定期测定亚硝酸盐含量的目的是________________,根据题图实验结果,请你给出制作泡菜的最佳指导意见:_____________________。
[解析] (1)与泡菜制作有关的菌种主要是乳酸菌,原理是乳酸菌在无氧的环境下将葡萄糖分解成乳酸,获得能量后乳酸菌大量繁殖。随着发酵的进行,乳酸菌逐渐成为优势菌种,杂菌的生长逐渐受到抑制,原因是泡菜坛内形成了缺氧、酸性的环境,不利于大多数微生物生长。(2)制作过程初期,蔬菜表面的某些杂菌,例如酵母菌呼吸会产生二氧化碳,随着发酵时间的延长,乳酸菌不断繁殖并发酵产生的乳酸增多,缺氧和酸性环境抑制了杂菌的生长,而乳酸菌发酵的过程不产生气体,因而初期有气泡冒出,但气泡的产生逐渐停止。(3)亚硝酸盐含量测定的方法为比色法,具体原理是在盐酸酸化的条件下,亚硝酸盐和对氨基苯磺酸发生重氮化反应后与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,显色后与标准显色液进行对比,通过颜色比对估算亚硝酸盐含量。为了避免影响显色效果,在测定亚硝酸盐含量的步骤中,样品处理液的制备时要用氢氧化铝乳液处理,其作用是进一步吸附泡菜汁中的色素、杂质,使泡菜汁透明澄清,以便进行后续的显色反应。在泡菜发酵过程中会产生亚硝酸盐,为了把握取食泡菜的最佳时机,在泡菜腌制过程中定期测定亚硝酸盐含量。根据实验数据可知,用5%的食盐浓度制作泡菜比较适合食用,但要在发酵时间达11天以后食用才比较适宜。因为5%的食盐制作泡菜时,发酵至第11天之后亚硝酸盐含量最低。
[答案] (1)乳酸菌 乳酸 缺氧、酸性 (2)菜料表面的杂菌(酵母菌等)呼吸产生二氧化碳,随着乳酸积累抑制了杂菌的生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生二氧化碳 (3)①C ②进一步吸附泡菜汁中的色素、杂质,使泡菜汁透明澄清,以便进行后续的显色反应 ③把握取食泡菜的最佳时机 用浓度为5%的食盐制作泡菜比较适合食用,但发酵天数要达11天后食用比较适宜
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)大豆的主要营养成分有蛋白质,可为米曲霉的生长提供氮源。淀粉属于多糖,组成元素有C、H、O,可为米曲霉的生长提供碳源。(2)蛋白质和脂肪的分解需要蛋白酶和脂肪酶。蛋白酶可以将蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸。依题意可知,米曲霉发酵过程中需要提供营养物质,且需要通入空气并搅拌,故米曲霉的代谢类型为异养好氧型。(3)乳酸菌为原核生物;酵母菌为兼性厌氧微生物,在无氧条件下可以通过无氧呼吸产生酒精和CO2。在发酵池发酵阶段存在乳酸菌和酵母菌,它们产生的乳酸和酒精均会抑制杂菌生长,同时,加入的食盐也有抑制杂菌生长的作用。
[答案] (1)蛋白质 碳源 (2)蛋白酶 脂肪酶 氨基酸 异养好氧 (3)原核生物 酒精和CO2 乳酸(或酒精、食盐)
2.(2021·重庆选择性考试)人类很早就能制作果酒,用果酒进一步发酵生产果醋。
(1)人们利用水果及附着在果皮上的________菌,在18~25 ℃、无氧条件下酿造果酒;在利用醋酸菌在________________条件下,将酒精转化成醋酸酿得果醋。酿造果醋时,得到了醋酸产率较高的醋酸菌群,为进一步纯化获得优良醋酸菌菌种,采用的接种方法是____________。
(2)先酿制果酒再生产果醋的优势有________(填编号)。
①先酿制果酒,发酵液能抑制杂菌的生长,有利于提高果醋的产率 ②酿制果酒时形成的醋酸菌膜,有利于提高果醋的产率 ③果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中
(3)果酒中的酒精含量对果醋的醋酸产率会产生一定的影响。某技术组配制发酵液研究了初始酒精浓度对醋酸含量的影响,结果见图。
该技术组使用的发酵液中,除酒精外还包括的基本营养物质有____________________________(填写两种)。据图可知,醋酸发酵的最适初始酒精浓度是________;酒精浓度为10%时醋酸含量最低,此时,若要尽快提高醋酸含量,可采取的措施有______________(填写两个方面)。
[解析] (1)在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。醋酸菌是好氧菌,最适生长温度为30~35 ℃。微生物最常用的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。(2)①先酿制果酒,发酵液能抑制杂菌的生长,有利于提高果醋的产率,①正确;②酿制果酒时形成的醋酸菌膜会造成局部缺氧,导致果醋产率不高,②错误;③果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中,增加果醋风味,③正确。故选①③。(3)微生物生长基本营养物质:氮源、碳源、水、无机盐等,题中酒精作为碳源。酒精浓度为6%时,醋酸含量最高,是发酵的最适浓度。提高醋酸含量,可采取的措施有适当降低初始酒精浓度,增加氧气供应,适当提高温度等。
[答案] (1)酵母 30~35 ℃,有氧 稀释涂布平板法和平板划线法 (2)①③ (3)氮源、无机盐、水 6% 适当降低初始酒精浓度,增加氧气供应,适当提高温度等
(教师用书独具)
(2018·海南高考)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:
甲 乙 丙
(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丙所示。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。
[解析] (1)试管中的X溶液能够吸收酵母菌酒精发酵产生的CO2,有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定,果酒制作过程中除了能产生酒精,也会释放二氧化碳,因此要每隔12小时左右将瓶盖拧松一次,将二氧化碳排出。与乙装置相比,甲装置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,留有约1/3的空间,这样做既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,又可以防止发酵旺盛时汁液溢出。(3)乙A装置中保留一定量的氧气,酵母菌先进行有氧呼吸消耗氧气,氧气减少,然后再进行无氧呼吸产生酒精和CO2,酒精含量增加,乙B装置中没有氧气,只进行无氧呼吸,产生酒精和CO2,酒精含量一开始增加,因此在其他条件相同且适宜的情况下,测得一段时间内乙A中氧气含量的变化趋势如曲线①,乙A中酒精含量的变化趋势如曲线③,乙B中酒精含量的变化趋势如曲线②。(4)酵母菌在有氧和无氧条件下均能生存,需要消耗营养物质,其异化作用类型是兼性厌氧型,其同化类型为异养型。
[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
新高考生物一轮复习学案:第32讲 传统发酵技术的应用(含解析): 这是一份新高考生物一轮复习学案:第32讲 传统发酵技术的应用(含解析),共16页。
2024届人教版高中生物一轮复习基因的表达学案: 这是一份2024届人教版高中生物一轮复习基因的表达学案,共28页。
2024届人教版高中生物一轮复习传统发酵技术的应用与发酵工程学案(多项版): 这是一份2024届人教版高中生物一轮复习传统发酵技术的应用与发酵工程学案(多项版),共25页。