内容正文:
选择性必修3 生物技术与工程
第十单元 生物技术与工程
第1讲 传统发酵技术的应用与发酵工程
课标解读
核心素养
1.举例说明日常生活的某些食品是应用传统发酵技术生产的
2.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
3.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
生命观念
以物质与能量观、生物与环境统一观等生命观念为指导,解释酒精、醋酸发酵的生物学原理
科学思维
对日常生活中发酵食品的生产原理、安全性等状况作出合理判断
科学探究
能运用发酵原理和相关技术,进行发酵食品的制作
社会责任
关注发酵食品的安全
考点一 腐乳和泡菜的制作
1.发酵的概念。
发酵是人们利用微生物,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。
3.腐乳制作。
(1)原理:蛋白质小分子的肽和氨基酸。脂肪甘油和脂肪酸。
(2)腐乳制作过程中参与的微生物:毛霉是一种丝状真菌,其繁殖方式为孢子生殖,代谢类型是异养需氧型。
4.泡菜制作。
(1)菌种来源:附着在蔬菜上的乳酸菌。
(2)制作原理: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。
(4)关键操作。
5.制作果酒和果醋。
(1)果酒制作与果醋制作的比较。
(2)具体流程及相关操作目的。
正误判断
(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生乙酸。 (×)
(2)酵母菌是嗜温菌,所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度。 (×)
(3)在果酒发酵后期拧松瓶盖的间隔时间可延长。 (√)
(4)在家庭中用新鲜葡萄制作果酒时,需给发酵装置适时排气。 (√)
(5)泡菜制作的菌种主要是醋酸菌。 (×)
(6)制作泡菜时,盐水煮沸后可以立即使用。 (×)
(7)泡菜发酵过程中泡菜坛沿要注满水有利于泡菜的无氧发酵。 (√)
长句突破
1.(事实概述)[全国卷Ⅱ,T37(3)]如果在实验后,发现32 h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。
2.(事实概述)[全国卷Ⅰ,T39(1)]制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是杀灭杂菌。为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的作用是增加乳酸菌数量。
3.(事实概述)[全国卷Ⅰ,T39(4)]从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是乳酸菌数量增多,杂菌数量减少,原因是乳酸菌比杂菌更耐酸。
4.(科学思维)[2018·全国卷Ⅲ,T37(3)]制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的原因是酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软。
5.(科学思维)[全国卷Ⅲ,T39(1)]分离纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落。
1.果酒和果醋发酵改进装置及其分析。
装置的使用:使用该装置制作果酒时,应该关闭充气口;制作果醋时,应将充气口连接充气泵,输入空气。
2.泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐相对含量(或数量)的变化。
注: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。
角度一 结合果酒和果醋的制作过程,考查科学探究能力
1.(2021·山东卷)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是 ( )
A.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B.自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌
C.葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
D.制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
解析 酵母菌是兼性厌氧菌,既可以进行有氧呼吸(彻底的氧化分解,释放大量的能量,有利于酵母菌的繁殖),又可以进行无氧呼吸(释放少量能量,产生酒精),A项正确;自然发酵制作葡萄酒的菌种主要来自于葡萄皮表面的野生型酵母菌,B项正确;制作的葡萄酒的颜色来自葡萄皮中的色素,C项正确;随着发酵的进行,酵母菌进行无氧呼吸,消耗糖,所以糖含量减少,D项错误。
答案 D
2.(2023·天津模拟)图甲是传统发酵技术的装置图,图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列有关叙述中,错误的是 ( )
甲 乙
A.图甲装置既可用于果醋的制作,也可用于果酒的制作
B.使用图甲装置制作果醋时,要打开阀a,关闭阀b
C.制作果酒和果醋的过程中,发酵液的pH都会降低
D.过程③和④都需要氧气的参与,但反应场所不同
解