专题19 传统发酵技术的应用-备战2021年高考生物专题提分攻略

专题19 传统发酵技术的应用 1、 基础知识必备 一　　果酒和果醋的制作 1．菌种的比较 比较项目 菌种 生物类群 代谢类型 菌种来源 果酒制作 酵母菌 真核生物 异养兼性厌氧型 附着在葡萄皮上的酵母菌 果醋制作 醋酸菌 原核生物 异养需氧型 变酸的酒表面的菌膜 2．制作原理与发酵条件的比较 果酒制作 果醋制作 发酵原理 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O； 无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2 氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸： C6H12O6＋2O2 2CH3COOH＋2CO2＋2H2O； 缺少糖源、氧气充足时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸：C2H5OH＋O2 CH3COOH＋H2O 温度 发酵温度18～25 ℃，繁殖最适温度20 ℃左右 最适生长温度30～35 ℃ 气体 前期需要氧气，后期不需要氧气 需要充足的氧气 时间 10～12 d 7～8 d 果酒制作时发酵瓶装入葡萄汁后留有1/3的空间的目的是什么？ 提示　先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次，防止发酵过程中产生CO2造成瓶内压力增大，导致发酵液的溢出。 3．制作果酒和果醋的发酵装置分析 装置图 结构或操作 目的 设置开关的充气口 醋酸发酵时连接充气泵，输入无菌空气；制酒时关闭充气口 排气口 用来排出CO2 长而弯曲的胶管 防止空气中微生物的污染 出料口 便于取料，及时监测发酵进行的情况 注：若用简易的发酵装置，每隔一段时间排气时只需拧松瓶盖，不要打开瓶盖。 4.果酒和果醋的制作过程 为什么要先冲洗葡萄后去枝梗？为什么冲洗葡萄的次数不能过多？ 提示　先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会；以防将葡萄皮上的野生型酵母菌冲洗掉。 5．结果鉴定 (1)可通过嗅闻、观察和品尝初步鉴定(可能的结果如下) 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 (2)进一步鉴定 ①酒精发酵的结果检测： a．检测试剂：重铬酸钾。 b．检测条件：酸性。 c．实验现象：呈现灰绿色。 d．检验步骤：先在试管中加入发酵液2 mL，再滴入物质的量浓度为3 mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色变化。 ②醋酸发酵的结果检测：可通过检测和比较醋酸发酵前后的pH作进一步的鉴定。 二　　腐乳的制作 1．腐乳的制作原理 (1)菌种：腐乳的发酵中起主要作用的是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。 (2)原理：毛霉等微生物能产生蛋白酶和脂肪酶。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 ↓ ↓ ↓ 用酒精灯对瓶口灭菌后密封 腐乳的制作如何防止杂菌污染？ 提示　①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒；②装瓶时，操作要迅速小心，加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封，封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。 3．控制制作腐乳材料的用量 项目 说明 水的控制 豆腐含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形；含水量过低，则不利于毛霉的生长 盐的控制 盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度过低，不足以抑制微生物生长，腐乳易腐败变质 酒的控制 酒精含量过高，使腐乳成熟期延长。酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，杂菌繁殖快，豆腐易腐败 三　　制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量 1．泡菜的制作原理 (1)菌种：乳酸菌。 (2)发酵原理：在无氧条件下，将葡萄糖分解成乳酸。 反应式：C6H12O62C3H6O3＋少量能量。 (3)腌制条件：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。 泡菜制作中如何营造无氧环境？如果不是无氧环境会有什么结果？ 提示　选择的泡菜坛要密封性好；加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。如不是无氧环境，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。 2．泡菜的制作流程 3．测定亚硝酸盐含量的原理及操作步骤 (1)亚硝酸盐与人体健康的关系：当摄入总量较多时，可引起中毒或死亡；在特定条件下可转化为致癌物——亚硝胺。 (2)检测方法：比色法。 (3)检测原理 ①有关反应：NO＋对氨基苯磺酸生成物； 生成物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。 ②判断方法：观察样品颜色变化，并与标准显色液比较，然后估算亚硝酸盐含量。 (4)检测步