第33讲 传统发酵技术的应用（教师用书）-2023高考生物【正禾一本通】高三一轮总复习高效讲义（老教材老高考）

第33讲　传统发酵技术的应用 考试要求 核心素养 1.运用发酵加工食品的基本方法 2.测定食品加工中可能产生的有害物质 生命观念 通过发酵菌种的结构与功能关系的分析，形成结构与功能观 科学思维 比较果酒、果醋和泡菜的制作原理和过程，培养比较与分类的科学思维能力 科学探究 通过发酵条件的设计，培养实验设计能力 社会责任 关注食品安全，倡导健康的生活方式 考点1　果酒和果醋的制作 01/梳理必备知识 1．制作原理 (1)发酵菌种 发酵类型 酒精发酵 醋酸发酵 名称 酵母菌 醋酸菌 来源 主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 来自变酸的酒表面的菌膜 细胞类型 真核生物 原核生物 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 (2)发酵原理及反应式 ①酒精发酵 发酵 原理 有氧条件 无氧条件 酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖 酵母菌通过无氧呼吸产生酒精 反应式 C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 ②醋酸发酵 发酵原理 氧气、糖源充足 缺少糖源、氧气充足 醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸 醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸 反应式 C6H12O6＋2O2→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O 2.发酵条件的控制 发酵类型 酒精发酵 醋酸发酵 温度 一般控制在18～25 ℃， 酵母菌的最适繁殖温度为20℃左右 最适生长温度为30～35℃ 气体 前期：需氧； 后期：无氧 需要充足的氧气 3．实验流程及注意事项 → ↓ → ↓ → ↓ → ↓ → ↓ → 4．发酵装置的设计 (1)各部位的名称及作用 ①为充气口：用来充入氧气(无菌空气)。 ②为排气口：在酒精发酵时排出的是酒精发酵产生的CO2。在醋酸发酵时排出的是剩余的空气和醋酸菌代谢产生的CO2。长而弯曲的胶管的作用是防止空气中微生物的进入。 ③为出料口：便于取样检测，及时监测发酵进行的情况。 (2)该装置的使用方法 ①使用该装置制作果酒时，应该封闭充气口。 ②制作果醋时，应将充气口连接充气泵，适时输入无菌空气。 5．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。 【诊断与表达】 1．科学思维诊断(判断正误) (1)果酒和果醋的发酵菌种不同，但代谢类型相同。(×) 提示：果酒的发酵菌种是酵母菌，其代谢类型是异养兼性厌氧型；果醋的发酵菌种是醋酸菌，其代谢类型是异养需氧型，两者的代谢类型不同。 (2)在果酒发酵后期，拧松瓶盖的间隔时间可延长。(√) (3)变酸的酒表面的菌膜是由酵母菌大量繁殖形成的。(×) 提示：变酸的酒表面的菌膜是由醋酸菌大量繁殖形成的。 (4)果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵两个阶段。(×) 提示：醋酸菌是好氧菌，整个发酵过程需要充足的氧气。 (5)果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件。(√) (6)葡萄酒发酵过程中，酸性的环境不利于醋酸菌等杂菌的繁殖。(×) 提示：葡萄酒发酵过程中，酸性的环境不利于一些杂菌的繁殖，但不会影响醋酸菌的繁殖。 2．长句规范表达 (1)基础性 ①先冲洗葡萄后去枝梗的原因是可以避免除去枝梗时引起葡萄破损而增加被杂菌污染的机会。 ②装入葡萄汁后，封闭充气口的原因是创造无氧环境进行酒精发酵，并且可以防止好氧细菌污染发酵液。 ③葡萄汁装入发酵瓶时，不能超过发酵瓶总体积的2/3的原因是初期有氧呼吸阶段酵母菌需要氧气，保留1/3的体积(空气)可以为酵母菌提供氧气，使酵母菌可以大量增殖，还可以防止发酵液在发酵过程中溢出甚至引起爆炸。 ④果酒搁置时间过久会有酸味的原因是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。 (2)应用性 ①酿制成功的蓝莓果酒如果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，分析原因醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为_30～35_℃，夏天温度较高，导致醋酸杆菌大量生长产生醋酸。 ②实际生产中，酿酒大缸并非处于无菌环境中，但大缸发酵液却少有杂菌污染，原因是在缺氧、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这一环境而受到抑制。 (3)创新性：李明想用果汁酿醋，他认为若果汁中含有醋酸菌，则在酒精发酵旺盛时，醋酸菌也可以将乙醇发酵为醋酸，这种想法是否正确，请叙述理由。 提示：不正确。因为酒精发酵时为无氧环境，醋酸菌的发酵条件是氧气充足，缺氧会抑制醋酸菌生长，且发酵所需的温度也不同。 02/落实素养题组 题组1　果酒果醋的发酵菌种和制作原理 1．(