人教版 (2019)选择性必修3第1节 传统发酵技术的应用精品随堂练习题

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《第1章  发酵工程》第1节  传统发酵技术的应用必会知识 考点梳理拓展延伸易错警示必会知识一  发酵与传统发酵技术1．发酵和传统发酵技术的概念(1)发酵：是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。(2)传统发酵技术：是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。利用传统发酵技术制作的食品还有酒、酱油、醋、泡菜和豆豉等。2．腐乳的制作(1)腐乳制作过程中参与的微生物：多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。(2)腐乳的制作原理：以豆腐为原料酿制腐乳的过程，主要是豆腐中所含蛋白质等成分发生生物化学反应的过程。菌种：毛霉等微生物。反应变化：蛋白质小分子的肽和氨基酸；脂肪甘油和脂发酵条件：合适的温度和湿度。(3)腐乳制作的流程①让豆腐上长出毛霉：将豆腐切成小块，平放在笼屉内。条件：豆腐含水量约70%，水多不利于成形，水少不利于毛霉生长。将笼屉中的温度控制在15～18℃，并保持一定的湿度。时间：约48h后，毛霉开始生长；3d之后菌丝生长旺盛：5d后豆腐块表面布满菌丝。当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，将长满毛霉的豆腐块从笼屉中取出，散热，去霉味。将豆腐块间的菌丝拉断，整齐地摆放在容器内准备腌制。这时的豆腐块称为毛坯。②加盐腌制将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌制的时间约为8d。③配制卤汤卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等，含量一般控制在12%左右。④密封腌制将加盐腌制后的毛坯装入玻璃瓶中，加入卤汤和辅料，用胶条密封瓶口。封瓶时最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。必会知识二  制作泡菜的原理及实验设计1．制作泡菜的原理(1)菌种：乳酸菌。乳酸菌属于细菌，是原核生物，其代谢类型为异养厌氧型，在无氧条件下能通过无氧呼吸将葡萄糖分解成乳酸，反应式为C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量。(2)乳酸菌分布广泛，空气、土壤、植物体表以及人或动物肠道中均有分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌，乳酸杆菌常用于生产酸奶。2．实验流程3．注意事项(1)泡菜盐水：用清水和食盐配制质量百分比为5%～20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。(2)泡菜坛的选择：选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛，也可以选择其他密封良好的罐子等。(3)原料的选择：应选质地鲜嫩、肉质丰富、无虫咬、无烂痕的新鲜蔬菜。(4)装坛：处理好的蔬菜装至半坛时，放入蒜瓣，生姜及其他香辛料，继续装至八成满，再将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料(5)发酵：盖上坛盖，向坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。发酵过程中应注意经常向水槽中补充水，根据室内温度控制发酵时间。(6)发酵过程：注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低，腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10d后，亚硝酸盐含量开始下降。必会知识三  制作果酒和果醋的原理1．制作果酒的原理(1)制作果酒的菌种—酵母菌。酵母菌的形态结构与代谢特点：单细胞真菌，属于真核生物，呈球形、椭球形等。能以多种糖类作为营养物质和能量的来源，是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，反应简式为C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量。最适生长温度约为28℃。(2)制作果酒的菌种来源①自然发酵：附着在新鲜水果(如葡萄)的果皮表面的野生酵母菌。②工厂化生产：将优良的酵母菌菌种接种至灭菌后的果汁中。(3)控制条件①温度：18～30℃，一般28℃是最适温度。②酸碱度：偏酸性，pH在4.0～5.8为最适。③发酵时间：10～12d。2．制作果醋的原理(1)制作果醋的菌种：醋酸菌。醋酸菌形态结构与代谢类型：原核生物，细胞呈椭球形或杆状。醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时醋酸菌能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸，反应简式为C6H12O6+2O22CH3COOH(乙酸)+2CO2+2H2O+能量。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，反应简式为C2H5OH +O2CH3COOH(乙酸)+H2O+能量。多数醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。用于制作各种风味的醋。(2)制作果醋的菌种来源：实验室制果醋，可以利用空气中的野生醋酸菌，也可以到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。(3)控制条件：氧气充足，发酵温度为30～35℃，发酵时间为7～8d。3．果酒和果醋的制作过程(1)基本流程(2)发酵装置(3)实验操作①材料的选择与处理a．挑选新鲜葡萄，除去烂珠，防止带入杂菌造成发酵液被污染。b．冲洗的目的是洗去浮尘，注意不要反复冲洗，防止洗掉葡萄皮上的酵母菌。c．先冲洗葡萄，再除去枝梗，防止除去枝梗时葡萄皮破损从而增加杂菌污染的机会。d．榨汁机使用前要清洗干净并用酒精消毒晾干备用，榨汁时不必除去果皮和果核。②酒精发酵(以用装置A进行发酵为例)a．发酵瓶要用洗洁精洗净，并用体积分数为70%的酒精消毒、晾干备用。b．葡萄汁装瓶时不能装满，需要留出约1/3的空间，盖上瓶盖。c．在18～30℃条件下发酵10～12d，其间每隔12h左右拧松瓶盖一次(不能打开瓶盖)，放出CO2后再将瓶盖拧紧。③醋酸发酵(以用装置A进行发酵为例)当酒精发酵过程完成后(发酵瓶内产生了较多酒精)，打开瓶盖，盖上一层纱布，并将发酵瓶转至30～35℃的环境中，进行醋酸发酵，时间为7～8d。④用装置B进行果酒和果醋的制作酒精发酵时：充气口关闭，排气口排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2。醋酸发酵时：充气口连接气泵，不断通入无菌空气，排气口排出剩余的空气和微生物呼吸作用产生的CO2。排气口连接长而弯曲的胶管不仅用于排气，还能防止空气中微生物进入瓶中污染发酵液。出料口可用于取样，检测发酵液中的发酵产物。4．泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化项目乳酸菌乳酸亚硝酸盐初期少(有氧气，乳酸菌活动受抑制)少增加(硝酸盐还原菌的作用)中期最多(乳酸抑制其他菌活动)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)后期减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制自身活动)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)变化曲线5．亚硝酸盐及其危害(1)亚硝酸盐的特点：白色粉未，易溶于水，在食品加工中用作食品添加剂。(2)测定亚硝酸盐含量的原理(比色法)：①在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。亚硝酸盐的浓度越高，颜色越深。②将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较(样品液与标准液进行比色)，可以大致估算出泡莱中亚硝酸盐的含量。(3)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，亚硝酸盐会转变成致癌物—亚硝胺。必备技能 典例精讲模型秒杀巧思妙解  必备技能一 发酵与传统发酵技术[例1](2022春·江苏南通·高二金沙中学校考期中)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是(    )A．利用醋酸菌制作果醋时，需先通气再密封以提高发酵效率B．利用乳酸菌制作泡菜时，加大用盐量可缩短发酵时间C．利用酵母菌制作果酒时，控制 30℃左右可提高产酒量D．制作果醋、泡菜、果酒的过程中发酵液 pH 都下降必备技能二 制作腐乳[例2](2022春·陕西榆林·高二校考期中)下列关于腐乳制作原理的叙述，错误的是(    )A．腐乳制作的实质是将大分子有机物分解为小分子有机物的过程B．腐乳发酵中，起作用的微生物为异养型真菌C．发酵过程中，毛霉、曲霉等微生物为互利共生关系D．家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种必备技能三 泡菜制作的原理及实验设计[例3](2022·浙江·模拟预测)泡菜酸脆可口，深受人们的喜爱。有关泡菜腌制的叙述错误的是(    )A．腌制泡菜中蔬菜、盐水应加满泡菜坛B．腌制泡菜时加入少量白酒，可以减少杂菌的污染C．腌制泡菜时，为了缩短发酵的时间可以加入一些原来的泡菜汁D．腌制泡菜的早期可能有一些气体产生必备技能四 果酒和果醋的制作原理与过程分析[例4](2022秋·四川成都·高三成都七中校考阶段练习)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是(    )A．果酒发酵时，每日迅速打开瓶盖放气，避免空气回流进入发酵容器B．果酒发酵时，用斐林试剂检测还原糖的含量，砖红色沉淀逐日增多C．果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵产生的气泡量D．果醋发酵时，重铬酸钾测定醋酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深必备技能五 泡菜发酵过程中物质含量的变化[例5](2022秋·四川成都·高三成都七中校考阶段练习)泡菜起源于中国，是我国的传统食品之一。贾思勰《齐民要术》中已有制作泡菜的专述：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜。若先用淡水洗者，菹烂。洗菜盐水，澄取清者，泻者瓮中，令没菜把即止，不复调和。”该表述说明食盐的用量非常关键。研究小组探究泡菜制作过程中不同浓度的食盐对亚硝酸盐产生的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是(    )A．腌制过程中，坛中出现溶液量增多现象的主要原因是细胞呼吸产生水B．食盐的浓度越低，亚硝酸盐含量的峰值越高，这与杂菌繁殖数量有关C．在泡菜发酵过程中，坛中无氧环境的创设仅依靠盐水浸没蔬菜就能实现D．达到峰值后，亚硝酸盐含量下降的原因是亚硝酸盐被微生物转变成亚硝胺必备技能六 发酵问题综合分析[例6](2022秋·西藏林芝·高三校考阶段练习)近年来，纪录片《舌尖上的中国》引发全民关注美食的热潮，其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。请分析回答下列问题：(1)在果醋制作时，运用醋酸菌在供应________和糖源充足时，将果糖分解成醋酸；在糖源不充足时，也可以利用酒精生成醋酸。(2)腐乳生产过程有多种微生物的参与，其中起主要作用的是________。腐乳制备过程中，加盐可以______________________，使豆腐块变硬。腐乳制作的流程是：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。用盐腌制时，应注意控制_______；配制卤汤时，要使卤汤中酒的含量控制在________%左右。(3)制作泡菜的原理是乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸。蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐，在___________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________________反应后，再与N­-1-­萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料。必刷好题 基础演练能力提升巅峰突破1．(2022·浙江·模拟预测)下列关于微生物发酵的叙述，错误的是(    )A．制作葡萄酒的过程中，将葡萄浆放入发酵瓶中时，应尽可能装满B．制作果酒的过程中，添加适量蔗糖可获得酒精含量和甜度均较高的果酒C．制作果醋的过程中，发挥作用的优势菌种是醋酸菌D．泡菜腌制过程中，可加入已腌制过的泡菜汁来加快发酵进程2．(2021秋·安徽·高二校考周测)下列关于腐乳制作的叙述，错误的是(    )A．毛霉可利用其体内的酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸B．卤汤中酒的含量越高，杂菌繁殖越快，豆腐易腐败C．用盐腌制腐乳的过程中，要控制盐的用量，盐的浓度过高会影响口味，过低则不足以抑制杂菌的生长，导致豆腐腐败D．其制作过程可以表示为让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制3．(2022秋·江苏苏州·高三统考期中)在《诗经·邶风·谷风》中有“我有旨蓄，亦以御冬”的记载“旨蓄”就是储藏的美味食品， 也就是今天腌制的酸菜、泡菜。下列叙述正确的是(    )A．制作泡菜时腌制时间过长会引起细菌大量繁殖B．条件适宜时蔬菜中的糖转化成醋酸降低溶液pHC．发酵坛表面可能出现一层由乳酸菌繁殖形成的白膜D．通过向泡菜坛沿边水槽注水可保持发酵所需的环境4．(2022秋·浙江宁波·高三统考阶段练习)黄酒是世界上最古老的酒类之一。源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒。以糯米、黍米、粟为原料。一般酒精含量为14%~20%，酒的品质取决于菌种。下图表示酿制黄酒的一种工艺流程。下列有关叙述正确的是(    )A．菌种a能产生淀粉酶，淀粉可作为菌种a的碳源和氮源B．菌种b在增殖过程中，应保证发酵装置内严格的无氧环境C．发酵后通过压榨过滤可以提高酒精产量D．工艺c表示灭菌，目的与“蒸煮”相同5．(2022秋·广东清远·高二校考期末)在传统发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作基础上进行。下图甲是醋酸发酵装置，乙是培养液pH变化曲线图，下列叙述不正确的是(    )A．发酵初期不通气，溶液中没有气泡产生B．中期可以闻到酒香，说明进行了酒精发酵C．后期接种醋酸菌，适当通气并提高发酵温度D．图乙中能正确表示pH变化的曲线是②6．(2022春·四川攀枝花·高二统考期末)下列关于果酒、果醋、腐乳和泡菜制作的叙述中，正确的是(    )A．制作果酒时冲洗葡萄应先去枝再冲洗以避免杂菌污染B．酵母、毛霉、曲霉等真核生物均参与了腐乳的发酵C．果醋制作过程中打开发酵瓶是为了排出产生的CO2D．为了加快泡菜的自然发酵过程需要人工接种酵母菌7．(2022秋·江苏南通·高三统考开学考试)老坛酸菜古称菹，《周礼》中就有其名。北魏的《齐民要术》中更是详细介绍了祖先用白菜(古称菘)等原料腌渍酸菜的多种方法。2022年3.15消费者权益日曝光的“土坑酸菜” 由于制作过程中操作不规范导致其中含有的杂质较多，给食品安全留下隐患。下列说法正确的是(    )A．腌制酸菜主要是利用植物体表面天然的醋酸菌在无氧环境中进行发酵B．腌制的酸菜“咸而不酸”的原因很可能是加入食盐过多，抑制了菌种发酵C．酸菜要尽快食用，以免腌制发酵时间过长导致亚硝酸盐含量增加D．“土坑酸菜”发酵过程中可以添加一定量的抗生素抑制杂菌生长，防止其腐败变质8．(2021春·陕西榆林·高二校考阶段练习)下列关于测定亚硝酸盐含量的实验操作叙述，错误的是(　　)A．在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应形成玫瑰红色染料B．制备标准显色液是为了进行目测比色，以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量C．制备样品处理液，加入氢氧化铝乳液的目的是除去色素等杂质，得到澄清溶液D．测定时所用提取剂的作用是增加亚硝酸盐的溶解度9．(2022秋·甘肃武威·高三校联考阶段练习)下图是生物小组设计的简单发酵的实验装置进进行果酒和果醋的制作。回答下列问题：(1)利用此装置进行苹果酒的发酵，装置中管道②呈曲线形，其作用是_____。 将苹果汁装入发酵瓶前，发酵瓶可用体积分数为70%的酒精进行消毒。果汁倒入瓶中后要留出1/3的空间，这样做的目的是_____。(2)在进行发酵过程中，装置充气口①关闭，此过程中主要由_____(填物质)提供碳源，发酵后可以用_____溶液来 检测发酵产物。(3)制作苹果醋时应将①打开，通过③检测发酵液，发酵液中的H+浓度会_____(填“增大”、“变小”或“不变”)。10．(2022春·福建泉州·高二校考期中)杨梅果实风味独特，酸甜适中，具有很高的营养价值和保健价值。下列是制作杨梅酒和杨梅醋的流程图。请回答下列问题。制取发酵液：向杨梅汁中加入白砂糖，将糖的质量分数调至8%，灭菌冷却 → 酒精发酵：接种酵母菌，恒温发酵 → 果醋发酵：加入酒精，接种醋酸菌 →取样检测：对发酵产物进行检测(1)传统发酵中，发酵液虽然未经过严格的灭菌处理，但杂菌却不能正常生长繁殖，这是由于果酒发酵的________________条件抑制了杂菌的生长。(2)果酒制作过程中，酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是_______________，该阶段应该将温度控制在___________；温度适宜时果酒发酵时间较短，原因是________________。(3)杨梅醋的发酵过程中，除去必需的营养物质外，还需要往发酵液中持续地通入________________，发生的化学反应式是：___________________________________(4)如图表示果酒发酵过程中，发酵液的糖度(葡萄糖的质量分数)和酒精度(酒精的体积分数)随时间变化的关系。发酵前24 h，糖度变化很小，酒精度上升很慢，其原因是____________。(5)泡菜也是传统发酵食品，深受大家喜爱。泡菜制作利用的主要微生物是____________。若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是______________________