实验01 制作传统发酵食品-【同步实验课】2023-2024学年高二生物教材实验大盘点（人教版2019选择性必修3）

实验01 制作传统发酵食品 一、制作泡菜、果酒、果醋的微生物及其代谢特点 发酵产品 所需菌种 生物分类 代谢类型 适宜温度 发酵对氧的需求 泡菜 乳酸菌 原核生物 异养厌氧 － 密闭不需氧 果酒 酵母菌 真核生物 异养兼性厌氧 18～30 ℃ 前期需氧，后期不需氧 果醋 醋酸菌 原核生物 异养需氧 30～35 ℃ 一直需氧 二、微生物的发酵反应式 (1)泡菜制作 (2)果酒制作 (3)果醋制作 三、制作泡菜 1．制作原理 利用植物体表面天然的乳酸菌进行发酵。发酵期间，乳酸不断积累。当乳酸的质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜品质、口味最佳。 2．方法步骤 配制盐水 ↓ 原料加工 ↓ 装坛 ↓ 封坛发酵 ↓ 　成品 (1)配制盐水时以下物质或操作的作用或目的： ①盐的作用：调味、抑制微生物生长，所以盐含量过低会造成细菌污染。 ②煮沸的目的：杀菌(杀灭水中的微生物及除去水中氧气)。 ③冷却的目的：为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动。 (2)用水封闭坛口的目的是使坛内与坛外空气隔绝，这说明泡菜制作乳酸菌进行乳酸发酵需无氧环境 (3)泡菜坛只能装八成满的原因是：　初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中会产生较多的二氧化碳，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外；泡菜坛装得太满，会使盐水不容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。 四、制作果酒和果醋 1．制作原理：许多新鲜水果(如葡萄)的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。在它们的作用下，水果可以发酵成果酒。在有氧条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。 2．方法步骤 在果酒制作过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次的原因是：由于发酵过程中会产生CO2，因此要及时排气，以防止发酵瓶爆裂。 3．请分析果酒、果醋制作中发酵装置图中各结构的作用。 装置图 结构 作用 充气口 ①乙酸发酵时连接充气泵，输入无菌空气； ②制果酒时关闭充气口 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 1．泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化情况 发酵时期 乳酸菌数量 乳酸含量 亚硝酸盐含量 初期 少(O2抑制乳酸菌活动) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用) 中期 最多(乳酸抑制其他微生物活动) 增多 开始下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解) 后期 减少(乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动) 继续增多，最后保持稳定 继续下降，最后相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制) 曲线 2．制作泡菜的注意事项 (1)用于制作泡菜的蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量相对较高。 (2)用清水和食盐配制质量分数为5%～20%的盐水。食盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。盐水要煮沸后冷却，煮沸的作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他微生物。 (3)控制严格的厌氧条件的措施 ①选择合适的发酵容器，如泡菜坛，这是一种既科学又简单的厌氧发酵容器。 ②盐水煮沸后冷却待用。 ③装坛时压实，使盐水没过全部菜料。 ④泡菜坛用水封口不让空气进入，创造一个封闭无氧的环境，发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水。 (4)控制适宜的发酵温度：温度过高易导致杂菌滋生；温度过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长。 (5)控制发酵时间：一般在腌制10天后，亚硝酸盐含量开始下降。但泡菜发酵时间并不是越长越好，一方面，发酵时间过长，可能会产生其他有害物质；另一方面，发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。 3．果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施 (1)榨汁机、发酵瓶等器具要用洗洁精清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干。 (2)清洗葡萄时，要先用清水冲洗后再去除枝梗和腐烂的籽粒，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。 (3)用带盖的瓶子制作果酒时，每隔12 h左右只需拧松瓶盖排气，不要完全揭开瓶盖。 1．（2023·北京·统考高考真题）高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是（　　） A．用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离 B．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境 C．在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度 D．对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染 2．（2023·山东·高考真题）以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是