第十单元 第33讲 发酵工程（教师word）-2023新教材新高考生物【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

第十单元　生物技术与工程 第33讲　发酵工程 四层——高考考什么 四翼——高考怎么考 1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。 2.阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。 3.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。 4.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。 5.概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。 6.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。 7.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。 8.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。 1.高考对传统发酵技术进行考查的题目往往比较基础，多结合生活或生产实践，考查教材基础知识，题目难度不大，重在体现高考试题的基础性。 2.微生物的培养与应用是近年高考的常考点，试题常考查考生的理解能力，高考常结合情境考查此部分内容，体现高考试题的综合性和应用性。 考点一　传统发酵技术的应用 1．发酵与传统发酵技术 (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。 (2)传统发酵技术 ①概念： ②实例——腐乳的制作 a．经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸。 b．参与的微生物有酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。 ③特点：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。 2．制作泡菜 (1)菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌。 (2)原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。 (3)制作流程 3．制作果酒和果醋 (1)制作原理与发酵条件 项目 制作果酒 制作果醋 发酵菌种 酵母菌 醋酸菌 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养好氧型 发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖： C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量； 无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精： C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 O2、糖原充足时： C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量； O2充足、缺少糖原时：　 C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量 发酵温度 18～30 ℃ 30～35 ℃ 发酵时间 10～12天 7～8天 对氧的 需求 前期需氧，后期不需氧 一直需氧 产物检测 闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色→灰绿色) 酸碱指示剂(pH试纸)、闻气味、品尝 (2)发酵过程及注意事项 [重点整合] 1．泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐含量的变化 项目 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵 初期 少(有O2、乳酸菌活动受抑制) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用) 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(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动) 继续增多，pH继续下降，直至稳定 下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制) 含量 变化 曲线 注意 亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的 2.果酒、果醋发酵条件的控制 (1)葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。 (2)严格控制温度：18～30 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵，30～35 ℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。 (3)每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，利于酒精发酵排出气体；醋酸发酵为有氧发酵，需要打开瓶盖。 3．制作果酒和果醋过程中产量低的原因 (1)果酒制作中产生的酒精少：①发酵前期酵母菌有氧呼吸不足，酵母菌数量少。②发酵后期密封不严，酵母菌发酵受抑制。 (2)果醋制作中产生醋酸少：发酵过程中供氧不足所致。 4．自然发酵状态下不容易引起杂菌污染的原因 (1)冲洗步骤可去除部分杂菌。 (2)酸性、无氧的发酵环境可以抑制其他杂菌的生长。 (3)酵母菌对酒精的耐受性高于其他杂菌。 [考向突破] 考向一　发酵及传统发酵技术的概念 1．关于发酵的叙述，不正确的是(　　) A．发酵就是无氧呼吸 B．发酵是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 C．酒精发酵是由活的酵母菌引起的 D．利用微生物能够生产出人们所需多种产物的原因是不同的微生物具有产生不同代谢物的能力 解析　发酵包括有氧发酵和无氧发酵，A错误；发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料