第1章 第1节 传统发酵技术的应用(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版2019 单选）

发酵工程 第1章 章首——把握知识逻辑 从总体来看,本章教材3节内容循着由传统到现代,由日常生活经验到科学、技术、工程应用的线索来展开,逐步深入。第1节介绍传统发酵技术的应用,这节的内容与生活经验有一定的联系,有关细胞呼吸原理的知识,为有关内容的学习打下了很好的基础。第2节的核心内容是微生物的纯培养技术,这是发酵工程的核心技术,对这一技术的学习是理解发酵工程基本环节的基础,因此第2节处于承上启下的位置。微生物的培养技术应用于工程开发,可以获得巨大的效益,提高人们的健康水平和生活质量。教材第3节对发酵工程的基本环节进行分析讨论,介绍发酵工程在食品工业、医药工业、农牧业以及其他方面的应用。 第一节 传统发酵技术的应用 明学习目标 1.简述传统发酵技术的特点,说出常见的传统发酵食品。 2.概述微生物发酵的原理。 3.尝试制作泡菜、果酒和果醋,说出传统发酵技术应用的优点与不足。 课时跟踪检测 CONTENTS 目录 1 2 3 聚焦•学案(一)　什么是传统发酵技术 聚焦•学案(二)　怎样制作泡菜、果酒和果醋 随堂小结即时回顾与评价 4 NO.1 聚焦•学案(一)　什么是传统发酵技术 助读教材 1.发酵的概念 是指人们利用_______,在适宜的条件下,将原料通过_____________转化为人类所需要的产物的过程。 2.腐乳的制作 (1)主要原理:蛋白质 肽+________; (2)参与的微生物:酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是_____。 微生物 微生物的代谢 氨基酸 毛霉 3.传统发酵技术的概念及特点 概念 直接利用原材料中___________________,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术 特点 以______菌种的固体发酵及_____________为主,通常是家庭式或作坊式的 发酵产品 主要有腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等 天然存在的微生物 混合 半固体发酵 [探究思考] 如图是腐乳制作中正在发酵的豆腐坯,结合教材 有关内容,回答有关问题: (1)制作腐乳利用了哪些微生物?这些微生物来自哪里? 提示:制作腐乳利用了空气中存在的酵母、曲霉、毛霉等微生物,其中起主要作用的是毛霉。 (2)你知道豆腐上的毛是怎么形成的吗? 提示:空气中的毛霉孢子在豆腐上生长形成的。 (3)每年进行同样的操作,但是每年制作的腐乳的口感都不完全相同,有些年份甚至制作不成功,你知道这是为什么吗? 提示:发酵的生产条件不易控制,容易受环境影响,易被杂菌污染。 1.下列有关传统发酵技术的描述,正确的是 (　　) A.传统发酵以混合菌种的液体发酵为主 B.传统发酵技术是各种微生物在有氧条件下将大分子有机物分解成小分子有机物 C.传统发酵技术的目的是获得发酵产品或更多的微生物 D.果酒、果醋、泡菜等是传统发酵技术的产物 迁移应用 √ 解析:传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主,A错误;传统发酵技术是微生物在有氧或无氧条件下进行的物质的分解,B错误;传统发酵技术的目的是生产各种发酵产品,C错误;传统发酵技术的应用包括果酒、果醋、泡菜等的制作,D正确。 2.下列关于腐乳制作原理的叙述,错误的是 (　　) A.腐乳制作实质就是利用发酵技术,将大分子有机物分解为小分子有机物的过程 B.腐乳制作中,起作用的微生物多为异养型真菌 C.传统发酵利用的是天然存在的菌种,所生产的食品品质稳定 D.家庭自制腐乳时,一般不需单独接种菌种 解析:传统发酵利用的是天然存在的菌种,菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,往往会造成发酵食品的品质不一,C错误。   √ NO.2 聚焦•学案(二)　怎样制作泡菜、果酒和果醋 分布 空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内等 种类 常见的有乳酸链球菌和_________ 代谢 特点 _____细菌,其无氧情况下将葡萄糖分解成乳酸的反应简式为 ___________________________________________________________________________________________ 用途 乳制品的发酵、泡菜的腌制等 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量 基础—自主学习 [助读教材] 1.制作泡菜 (1)乳酸菌 _ 乳酸杆菌 厌氧 (2)泡菜的制作 ①菌种来源:植物体表面天然的乳酸菌。 ②方法步骤 5%～20% 八成 没过全部菜料 注满水 温度 2.制作果酒和果醋 (1)菌种及发酵原理 发酵产品 果酒 果醋 菌种类型 ________ ________ 代谢特点 _________微生物 ______细菌 发酵温度 __________ __________ 酵母菌 醋酸菌 兼性厌氧 好氧 18~30 ℃ 30~35 ℃ 发酵原理 无氧条件下: C6H12O6 2C2H5OH(酒精) +2CO2+能量 ①O2、糖源充足: ______________________________________________________ ②缺少糖源:_______________________________ __________________ 续表 C6H12O6+2O2 2CH3COOH(乙酸)+2H2O+ 2CO2+能量 C2H5OH+O2 CH3COOH (乙酸)+H2O+能量 (2)果酒和果醋的制作步骤及目的 体积分数为70% 的酒精 1/3 18～30 30～35 1.判断下列表述的正误 (1)制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。( ) (2)泡菜的制作前期需要通入氧气,后期应严格保持无氧条件。 ( ) (3)泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生,腌制方法、时间长短和温度高低等条件都对亚硝酸盐的含量有影响。 ( ) 微点品悟 √ × √ (4)当氧气不充足、缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸。 ( ) (5)制作果醋的温度比制作果酒的温度高。 ( ) × √ 2.下列传统发酵食品的生产与所用主要微生物对应正确的是 (　　) 选项 传统发酵食品 微生物 A 果酒 真核生物,酵母菌 B 果醋 原核生物,乳酸菌 C 泡菜 原核生物,醋酸菌 D 腐乳 原核生物,毛霉 √ 解析:制作果酒是在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵,酵母菌是真核生物,A正确;制作果醋利用的微生物是醋酸菌,其为原核生物,B错误;制作泡菜利用的微生物是乳酸菌,其为原核生物,C错误;制作腐乳利用的微生物主要是毛霉,其为真核生物,D错误。 3.为获得优良的发酵食品,某同学在三支试管中培养 了酵母菌、醋酸菌、乳酸菌。下图中甲、乙、丙三支试 管的菌种(试管内深色区域表示菌种存在的位置)及其发酵食品对应正确的是 (　　) A.甲试管:酵母菌—果酒;乙试管:醋酸菌—果醋;丙试管:乳酸菌—泡菜 B.甲试管:醋酸菌—泡菜;乙试管:乳酸菌—果酒;丙试管:酵母菌—果醋 C.甲试管:醋酸菌—果醋;乙试管:乳酸菌—泡菜;丙试管:酵母菌—果酒 D.甲试管:醋酸菌—果醋;乙试管:酵母菌—果酒;丙试管:乳酸菌—泡菜 √ 解析:醋酸菌是好氧细菌,分布在试管上层,可用于制作果醋,为甲试管;乳酸菌是厌氧菌,分布于试管下层,可用于制作泡菜,为乙试管;酵母菌是兼性厌氧菌,有氧、无氧都能生存,在试管的各个部位都有分布,用于制作果酒,为丙试管。 深化—合作学习 (一)分析泡菜制作的原理和过程 [活动质疑] 泡菜制作过程中,应选择无裂纹、无砂眼、坛沿 深、盖子吻合好的泡菜坛;而且向坛盖边沿的水槽 中注满水,并在发酵过程中注意经常向水槽中补充 水。回答下列问题: (1)用水密封泡菜坛的目的是什么?这说明泡菜制作需要什么条件? 提示:用水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用,这是最简易的制造无氧环境的方法。说明泡菜制作过程中乳酸菌进行乳酸发酵需要无氧环境。 (2)为什么泡菜坛只能装八成满? 提示: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;另外,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。 (3)在泡菜制作中,常向泡菜坛内加入少量陈泡菜水,这样做的原因是什么? 提示:陈泡菜水中含有一定量的乳酸菌,加入陈泡菜水有利于缩短泡菜腌制时间。 (4)制作泡菜过程中,要配制质量分数为5%~20%的盐水,请写出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、_________________,所以盐含量过低会造成细菌污染。 ②煮沸的目的:_______________________________________。 ③冷却的目的:________________________________________。 抑制微生物生长 杀灭盐水中的微生物及除去盐水中的氧气 避免高温影响乳酸菌等微生物的生命活动 泡菜腌制过程中相关物质数量(含量)的变化 系统认知 时期 乳酸菌数量 乳酸含量 亚硝酸盐含量 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,抑制乳酸菌活动) 继续增多,pH继续下降 下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制) 变化 曲线 续表 微提醒:亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的。 [典例]　(2024·淄博高二期末)泡菜是我国的传统食品之一,其制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组查阅资料得到如图曲线。下列相关叙述错误的是 (　　) A.乳酸菌发酵的产物是乳酸和亚硝酸盐 B.制作泡菜时用水密封泡菜坛的目的是创造无氧环境 C.与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用 D.pH呈下降趋势的原因是乳酸菌发酵产物的积累 √ [解析]　乳酸菌发酵的产物是乳酸,亚硝酸盐不是乳酸菌发酵的产物,A错误;乳酸菌是严格厌氧微生物,制作泡菜时用水密封泡菜坛,其目的是创造无氧的环境,B正确;亚硝酸盐对人体健康有潜在危害,从图中曲线可看出第8天后亚硝酸盐含量与第3天相比含量降低,故与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,C正确;在此过程中乳酸菌进行了乳酸发酵,产生的乳酸导致泡菜坛内pH下降,D正确。 下面是果酒和果醋制作的实验流程以及某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。请据图回答下列问题: 活动质疑 (二)果酒及果醋制作的原理和过程 (1)图1中方框内的实验流程是___________。  (2)冲洗的主要目的是__________,冲洗时应特别注意不能_________,以防菌种流失。  (3)图2所示装置中的充气口在___________时关闭,在____________时连接充气泵,并连续不断地向内_____________________。  (4)排气口在果酒制作时排出的气体是由_________ (填生物名称)产生的_______。  乙酸发酵 除去污物 反复冲洗 酒精发酵 乙酸发酵 泵入无菌空气(或氧气) 酵母菌 CO2 1.果酒和果醋发酵改进装置及其分析 系统认知 2.常见异常情况分析与改进措施 异常情况 常见原因分析 改进措施 果酒发酵周期长,酒精含量少 ①温度不合适; ②酵母菌数量少 ①调节温度至18~30 ℃; ②减少原料冲洗次数或人工接种酵母菌 果酒变质 杂菌污染 ①对榨汁机、发酵装置进行消毒或灭菌处理; ②若使用带盖子的瓶子发酵,每隔一段时间拧松瓶盖放气,不能完全打开 制作果酒时液面出现一层白膜 装置气密性差 提高装置气密性 果酒制作过程中发酵瓶爆裂 ①发酵液过多; ②排气不畅 ①保证装置中发酵液不超过发酵瓶容积的2/3;②保证排气通畅或定时拧松瓶盖排气 果醋发酵周期长 ①温度不合适; ②氧气不足 ①调节温度至30~35 ℃; ②保证充足的氧气供应 续表 题组(一)　泡菜的制作 1.(2024·枣庄期末)泡菜制作的步骤主要包括①泡菜坛内菜料装至八成满,沸盐水冷却后倒入坛中,浸没全部菜料;②盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;③在发酵过程中注意经常向水槽中补充水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。相关叙述正确的是(　　) 迁移应用 A.①过程中装入的蔬菜需要经过灭菌处理 B.②过程是为了让坛内形成绝对无氧的环境 C.各地都能制作泡菜,温度对发酵时间没有影响 D.④的结果通常是亚硝酸盐含量先升高后降低至相对稳定 解析:①过程中装入的蔬菜不需要经过灭菌处理,A错误;盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水,主要是为了隔绝空气,为乳酸菌提供无氧环境,但坛内形成不了绝对无氧的环境,B错误;温度会对发酵时间造成影响,C错误;腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先升高后降低至相对稳定,D正确。 √ 2.(2024·重庆沙坪坝期末)某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜,下图是活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图,下列描述正确的是 (　　) A.发酵初期,酵母菌等活动产CO2,水槽内常有气泡产生,发酵中期乳酸菌产CO2较少,气泡减少 B.结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高,传统发酵一般按清水与盐的质量比1∶3配制盐水 C.泡菜腌制过程中,腌制时间过长和食盐用量过少都可能导致亚硝酸含量增加 D.先用沸水短时间处理白萝卜块,再添加陈泡菜水可以缩短白萝卜制作泡菜的腌制时间 √ 解析:乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,A错误;结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高,传统发酵一般用清水和食盐配制质量分数为5%~20%的盐水,B错误;在制作泡菜的过程中,食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,C错误;沸水短时间处理白萝卜块后,能使白萝卜的细胞破裂,细胞内营养物质外流使发酵菌种快速获得营养物质,从而缩短发酵时间,陈泡菜水中含有一定量的发酵菌种,所以在腌制的过程中,加入一些陈泡菜水可以缩短腌制时间,D正确。 题组(二)　果酒和果醋的制作 3.(2024·湖北高考)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是(　　) A.食用醋的酸味主要来源于乙酸 B.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 √ 解析:醋酸菌常用于食用醋的发酵,食用醋的酸味主要来源于醋酸菌发酵产生的乙酸,A正确;醋酸菌是好氧细菌,不适宜在无氧条件下生存,B正确;当缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸,所以醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶,C正确;醋酸菌是原核生物,其细胞内无线粒体,D错误。 4.麻城老米酒是用糯米和特质酒曲(捣烂的“五爪龙”叶片与粉末状的陈黏米混合揉槎而成)酿造而来,口感淳甜,风味独特。下列有关说法错误的是 (　　) A.“五爪龙”叶片上有丰富的酵母菌,陈黏米粉末可为酵母菌提供营养物质 B.老米酒发酵时,发酵缸周围裹棉絮、偎稻草可保证发酵所需的温度 C.为提高发酵效率,糯米蒸熟后应立即撒上制好的酒曲粉,并趁热装入发酵缸中 D.经过简单过滤的老米酒可能含有氨基酸等小分子物质,发酵时间也会影响其口感 解析:参与米酒制作的微生物主要是酵母菌,“五爪龙”叶片上有丰富的酵母菌,可为发酵提供菌种,陈黏米粉末含碳源、氮源等,为酵母菌的增殖和发酵产生酒精提供营养物质,A正确; √ 老米酒发酵时,温度应在18~30 ℃,发酵缸周围裹棉絮、偎稻草可防止热量散失,保证发酵所需的温度,B正确;糯米蒸熟应冷却后再撒上制好的酒曲粉,否则高温会将菌种杀死,C错误;细胞呼吸的中间产物可转化为氨基酸等物质,另外“五爪龙”叶片上的有些菌体可能分泌蛋白酶,将蛋白质分解为氨基酸等小分子物质,因此经过简单过滤的老米酒可能含有氨基酸等小分子物质,发酵时间不同,发酵液中酒精含量不同,细胞代谢产生的其他物质含量也不同,因此发酵时间也会影响其口感,D正确。 随堂小结即时回顾与评价 NO.3 一、建构概念体系 二、融通科学思维 1.发酵是____________________________________________________ ________________________________。 2.传统发酵技术是____________________________________________ _______________________________________________________________ ________。 3.传统发酵获得的发酵食品品质不一的主要原因是________________ ______________________________________。 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 直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一 次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品 的技术 发酵菌种差异、 杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准 1.(2024·青岛期末)人类利用微生物发酵制作许多传统美食,已有几千年的历史。下列说法错误的是 (　　) A.制作果酒和果醋所用的菌种均能够进行有氧呼吸 B.酸奶制作过程中可加入抗生素抑制杂菌生长,防止变质 C.制作腐乳时,毛霉主要通过产生蛋白酶和脂肪酶参与腐乳发酵 D.腌制泡菜时,泡菜坛内的液体表面可能出现一层由酵母菌繁殖形成的白膜 √ 三、综合检测反馈 解析:制作果酒的菌种是酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,可以进行有氧呼吸;制作果醋的菌种是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,只能进行有氧呼吸,A正确。酸奶制作过程中不能加入抗生素,因为抗生素会抑制乳酸菌的生长,B错误。制作腐乳时,毛霉主要通过产生蛋白酶和脂肪酶参与腐乳发酵,使腐乳具有独特的风味,C正确。腌制泡菜时,泡菜发酵液的营养丰富,其表面往往含有适量的氧气,适合酵母菌生长繁殖,成膜酵母生长繁殖会在泡菜坛液体表面形成一层白膜,D正确。 2.(2024·周口期末)米酒旧时称酒酿,其乙醇含量极少,口味香甜醇美,深受人们喜爱。其酿造流程如图所示,下列说法错误的是 (　　) A.蒸米过程有利于后续过程中根霉曲分解糯米中的有机物 B.蒸米之后可以不经淋冷过程直接加根霉曲 C.加酵母曲后应先通入一段时间无菌空气,再进行无氧发酵 D.发酵结束后对发酵液进行灭菌可延长米酒的保存期 √ 解析:蒸米可以破坏米的细胞结构并杀死米中绝大多数杂菌,有利于后续根霉曲的繁殖,促进其分解糯米中的有机物,A正确;蒸米之后直接加根霉曲,根霉曲会被高温杀死,所以需要冷淋,B错误;加酵母曲后应先通入一段时间无菌空气,促进酵母菌有氧呼吸,进行大量繁殖,再进行无氧发酵,C正确;发酵结束后保存米酒,需要对发酵液进行灭菌,除去酵母菌等微生物,可延长米酒的保存期,D正确。 3.(2024·淄博统考)某实验小组制作樱桃醋的流程如下:樱桃汁→接种酵母菌→发酵→接种醋酸菌→发酵→产品。实验小组还进行了初始酒精浓度对乙酸转化率影响的实验。下列说法错误的是 (　　) A.酒精发酵和乙酸发酵所需的温度不同 B.酒精发酵和乙酸发酵期间发酵液中会出现大量气泡 C.酒精发酵和乙酸发酵时间的长短会影响樱桃醋的风味和品质 D.酒精浓度较高时乙酸发酵所需时间延长,总酸含量升高 √ 解析:酒精发酵和乙酸发酵所用的酶不同,不同酶的最适温度不同,所以所需的温度不同,A正确。酒精发酵是利用了酵母菌的无氧呼吸,这个过程产生较少的气泡;醋酸菌利用酒精进行乙酸发酵,不产生气泡,B错误。根据题意,酒精发酵时间长短会影响初始酒精浓度,而初始酒精浓度会影响总酸含量,进一步影响樱桃醋的风味和品质。同样乙酸发酵时间也会影响总酸的含量,从而影响风味,C正确。酒精浓度较高时,发酵前期总酸含量较低,发酵后期总酸含量较高,说明酒精浓度较高会使乙酸发酵所需时间延长,但总酸含量升高,D正确。 4.(2024·临沂高二统考)a、b为密封发酵瓶 中进行果酒发酵过程中的两种气体变化曲线, c为a、b曲线的交点。下列说法错误的是 (　　) A.a曲线可代表O2,b曲线可代表CO2 B.应将该发酵瓶置于18~30 ℃的环境中 C.c点时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等 D. 3 h前，发酵瓶中就已开始有酒精生成 √ 解析:图中a曲线持续降低可代表O2，b曲线持续升高可代表CO2，A正确；果酒发酵所用菌种是酵母菌，温度应控制在18～30 ℃，B正确；c点装置中O2浓度等于CO2的浓度，但不能说此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等，C错误；图中3 h前，O2消耗速率小于CO2生成速率，所以酵母菌已经进行了无氧呼吸产生了酒精，D正确。 课时跟踪检测 NO.5 1 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A级——固基础,注重综合 1.下列关于发酵与传统发酵技术的叙述,正确的是(　　) A.几千年前,人类就开始利用发酵技术,并且熟知发酵的本质 B.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 C.传统发酵技术一般直接利用培养获得的单一菌种进行发酵、制作食品 D.利用传统发酵技术制作的食品包括腐乳、酱油、醋、泡菜、果汁等 解析:几千年前,人类就开始利用发酵技术酿酒、酿醋等,但是并不知道发酵的本质,A错误;传统发酵技术一般直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品,C错误;利用传统发酵技术制作的食品包括腐乳、酱油、醋、泡菜等,不包括果汁,D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2.下列关于家庭制作果酒(实验Ⅰ)、果醋(实验Ⅱ) 和泡菜(实验Ⅲ) 三个实验的叙述,正确的是 (　　) A.都需要对发酵器具和原材料进行灭菌 B.都需在发酵前期通气,发酵后期密闭 C.实验Ⅰ和Ⅲ以葡萄糖为原料,实验Ⅱ只能以酒精为原料 D.实验Ⅱ和Ⅲ的主要菌种为原核生物,实验Ⅰ的菌种为真核生物 解析:家庭制作果酒、果醋和泡菜,原材料不需要严格灭菌,A错误。醋酸菌是好氧菌,制作果醋过程中需要不断通入空气;制作泡菜的乳酸菌属于厌氧型,一直需要密闭环境,B错误。实验Ⅱ果醋的制作也能以葡萄糖为原料,C错误。制作果酒使用的是酵母菌,制作果醋使用的是醋酸菌,制作泡菜使用的是乳酸菌,只有酵母菌是真核生物,即实验Ⅱ和Ⅲ的主要菌种为原核生物,实验Ⅰ的为真核生物,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3.图甲是果酒和果醋发酵的装置图,图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列叙述错误的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A.用甲装置制作果酒时,加入酵母菌后,一直关紧阀a,适时打开阀b几秒钟 B.用甲装置制作果醋时,阀a要关闭,阀b要持续打开 C.图乙中过程②只能发生在缺氧条件下 D.过程③和④都需要氧气的参与 解析:制作果醋所需的微生物是醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,所以阀a、阀b要始终打开,B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 4.蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。如图是以新鲜蓝莓为原料制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A.在制作蓝莓酒时,温度应该控制在18~30 ℃ B.若氧气、糖源充足,蓝莓汁可直接经过程③发酵为蓝莓醋 C.若处理不当,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌可将糖分解为乙酸 D.在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测,若果汁出现灰绿色说明有酒精产生 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析:参与果酒制作的微生物是酵母菌,其最适生长温度约为28 ℃,在制作蓝莓酒时,温度应该控制在18~30 ℃,A正确;过程③是乙酸发酵,所用的微生物是醋酸菌,醋酸菌在氧气、糖源都充足的条件下可直接将蓝莓汁发酵为蓝莓醋,B正确;酒精发酵为无氧环境,而醋酸菌是好氧细菌,即使发酵装置中含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌也不能将果汁中的糖分解为乙酸,C错误;利用重铬酸钾溶液在酸性条件下检测,若出现灰绿色,说明有酒精产生,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5.家庭制作泡菜时,可选择芥菜。在发酵过程中,芥菜产生的亚硝酸盐在特定条件下会转变为致癌物——亚硝胺。下列叙述错误的是 (　　) A.在发酵过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量均会先增加后减少再趋于稳定 B.在发酵初期有气泡产生,原因是微生物呼吸作用产生了CO2和坛中存在空气 C.制作过程中需要用食盐,其可以析出芥菜中的水分并抑制微生物生长 D.原料应选用新鲜的芥菜,原因之一是新鲜的芥菜中亚硝酸盐的含量低 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析:在泡菜腌制过程中亚硝酸盐的含量会先增加后减少再趋于稳定;乳酸菌的含量先增加,后由于营养物质缺乏、pH下降而减少;乳酸的含量会先上升后保持稳定,A错误。泡菜发酵初期活动强烈的是酵母菌等,酵母菌等利用坛中存在的空气进行有氧呼吸产生CO2,故在发酵初期有气泡产生,B正确。制作过程中需要用食盐,其作用是析出芥菜中的水分、调制风味并抑制微生物生长,C正确。制作泡菜时宜选用新鲜的蔬菜,原因之一是新鲜蔬菜中亚硝酸盐的含量低,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6.泡菜发酵过程中乳酸菌浓度和亚硝酸盐含量的变化情况如下图所示,下列叙述错误的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A.发酵中期乳酸菌浓度最高与中期乳酸菌抑制了其他微生物的活动有关 B.发酵后期乳酸菌浓度降低与乳酸积累、pH下降抑制了乳酸菌活动有关 C.在硝酸盐还原菌的作用下,发酵容器中硝酸盐含量在初期呈现上升趋势 D.发酵容器中乳酸含量的变化趋势与亚硝酸盐含量的变化趋势一致 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析:发酵中期,因为在无氧且乳酸含量多的环境下,其他微生物的活动受到抑制,故乳酸菌的浓度最高,A正确;在发酵后期,乳酸的大量积累,导致发酵液中pH下降,抑制了乳酸菌的活动,所以乳酸菌的浓度呈现下降趋势,B正确;硝酸盐还原菌可以将硝酸盐还原为亚硝酸盐,由题图可以看出,在初期亚硝酸盐含量呈现上升趋势,C正确;在整个的发酵过程中,乳酸的含量会先上升而后保持稳定,而亚硝酸盐的含量先增加后减少至相对稳定,两者的变化趋势不相同,D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7.研究人员以苹果为原料,先接种酵母菌,发酵96小时再接种老陈醋的醋酪(含醋酸菌)进行发酵,酿造苹果醋。如图为发酵液中酒精含量和总酸含量随发酵时间变化的曲线。下列相关分析错误的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A.发酵0~24小时酵母菌进行了有氧呼吸 B.24小时后随着发酵时间延长pH逐渐下降 C.96小时后发酵温度应适度升高 D.发酵过程中有机物的能量全部留在发酵产品中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析:发酵0～24小时没有酒精产生，说明酵母菌进行了有氧呼吸，A正确；24小时后随着发酵时间延长，总酸含量逐渐上升，pH逐渐下降，B正确；乙酸发酵的最适温度是30～35 ℃，酒精发酵的最适温度是18～30 ℃，故由产酒到产醋(96小时后)应适度升高温度，C正确；发酵过程中有机物中的能量部分留在发酵产品中，部分通过呼吸作用释放，释放出来的能量大部分以热能形式散失，少部分转化为ATP中活跃的化学能，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8.山西老陈醋含有多种营养成分,生产工艺经3 000多年的传承和发展,具有了传统手工技艺与现代科学相结合的特点,被认定为国家非物质文化遗产。工艺流程如下图: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 注:以大麦、豌豆等原料制成的大曲,含有多种与发酵有关的微生物。 回答下列问题: (1)拌大曲前蒸煮高粱的目的是_________________________________ ________________________________________ (答出1点),蒸煮后的高粱需要冷却,原因是________________________ ___________。  解析:拌大曲前蒸煮高粱,一是因为熟高粱比生高粱更容易被微生物利用;二是因为蒸熟的过程可以高温杀菌,避免其他杂菌的污染。由于高温会杀死与发酵有关的微生物,因此拌大曲前高粱需要冷却到适当温度才可以进行相关操作。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 高温杀菌,避免其他杂菌的污染(或使 高粱中的营养物质能更好的被微生物分解) 高温会杀死与发酵有关 的微生物 (2)制曲是酿制老陈醋的关键环节。大曲中的微生物,能产生多种酶,提高原料的利用率。大曲中的酶可将淀粉分解成_________供微生物发酵利用,并产生风味物质。  解析:大曲中的微生物,能产生多种酶,可以将淀粉分解成葡萄糖,葡萄糖可以供微生物发酵利用,并产生风味物质。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 葡萄糖 (3)酒精发酵阶段起主要作用的微生物是_________,在发酵过程中需先通气后密封,操作目的是________________________________________ _______________________________________________。  解析:酒精发酵阶段起主要作用的微生物是酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物,在发酵过程中往往需要先通气后密封,前期通气有利于酵母菌进行有氧呼吸产生大量的能量,使酵母菌增殖;后期密封,使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 酵母菌 前期通气有利于酵母菌有氧呼吸,使酵母菌 大量繁殖;后期密封有利于酵母菌无氧呼吸产生酒精 (4)由酒精发酵转变为乙酸发酵,需要改变的环境条件是___________ ______________,发酵过程中抑制杂菌污染非常重要,该阶段抑制杂菌生长的物质有_____________。  解析:酿醋时所用微生物为醋酸菌,其是好氧细菌,乙酸发酵阶段应给予充足的氧气,并将发酵温度控制在30~35 ℃,所以由酒精发酵转变乙醋酸发酵,需要改变的环境条件是通入无菌空气或无菌氧气、升高发酵温度。为了保证品质,发酵过程中应抑制杂菌污染,在由酒精发酵转变为乙酸发酵的过程中,抑制杂菌生长的物质有酒精、乙酸等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 通入无菌 空气,升高温度 酒精、乙酸 (5)研究人员研究了山西老陈醋对急性醉酒小鼠的防醉作用,结果如表所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 分组检测指标 甲组不做处理 乙组用酒灌胃 (13 mL/kg) 丙组食醋灌胃,30 min后用酒灌胃(13 mL/kg) 降解酒精的 某种酶含量/ (μg·mL-1) 4.22 1.65 6.08 据表分析,山西老陈醋可通过___________________________,加快酒精代谢,起到一定的防醉作用。  增加降解酒精的某种酶的含量 解析:由题表数据可知,丙组食醋灌胃可增加降解酒精的某种酶的含量,从而加快酒精代谢,起到一定的防醉作用。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 B级——强应用,体现创新 9.某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行酒精发酵。实验流程如图所示。下列说法错误的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A.菌T能够分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖 B.灭菌的目的是杀死淋洗液中的微生物,以免干扰实验 C.接种酵母菌后,发酵罐温度要控制在30~35 ℃ D.生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾溶液来检验 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析:酵母菌进行酒精发酵的底物是葡萄糖,在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后可产生葡萄糖,所以菌T能够分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖,A正确;灭菌的目的是杀死淋洗液中的微生物,以免干扰实验,B正确;利用酵母菌进行酒精发酵时温度应控制在18~30 ℃,C错误;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾溶液来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10.如图是工厂用液态法酿造黄酒的工艺流程图,下列叙述错误的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A．温度、pH、酶浓度等会影响过程①②的酶促反应 B．发酵时间会影响发酵产物的产量和品质 C．酿酒酵母和植物乳杆菌可以直接利用糯米中的淀粉 D．多种微生物联合发酵有利于黄酒风味的形成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析:酶的活性受温度、pH的影响，因此温度、pH、酶浓度等会影响过程①②的酶促反应，A正确；发酵时间会影响发酵产物的产量和品质，B正确；据图分析可知，糯米中的淀粉需要糖化后才能被酿酒酵母和植物乳杆菌利用，C错误；黄酒风味受原料、发酵条件、菌种等多种因素影响，多种微生物联合发酵有利于黄酒风味的形成，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11.郫县豆瓣酱是以蚕豆、辣椒、面粉和食盐等为原料酿制而成的传统调味品,有多种微生物参与发酵,其生产工艺主要包括下图所示三个重要阶段,其中蚕豆→甜瓣子发酵阶段又可分为制曲和甜瓣子发酵两个重要工序。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)甜瓣子发酵是以豆瓣曲与一定比例盐水混合后自然发酵得到成熟甜瓣子,发酵过程中优势微生物为米曲霉,属于_______(填“细菌”或“真菌”)。甜瓣子发酵时间在6个月以上,甚至达到一年,因此部分企业采用高温(30~40 ℃)发酵模式生产,其目的是________________,试分析甜瓣子发酵成熟后具有明显甜味和鲜味的原因: _____________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________。   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 真菌 缩短发酵时间 蚕豆中的淀粉和蛋白质 在微生物的发酵作用下分解产生单糖、小分子的肽和氨基酸,单糖 的甜度高于淀粉,小分子的肽、氨基酸味道鲜美 解析:米曲霉属于真菌。部分企业采用高温(30~40 ℃)发酵模式生产甜瓣子,其目的是缩短发酵时间,甜瓣子发酵成熟后具有明显甜味和鲜味的原因是蚕豆中的淀粉和蛋白质在微生物的发酵作用下分解产生单糖、小分子的肽和氨基酸,单糖的甜度高于淀粉,小分子的肽、氨基酸味道鲜美。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2)向甜瓣子中加入辣椒的目的是___________________________, 此外___________________也会明显影响豆瓣的口味。   解析:向甜瓣子中加入辣椒的目的是调制豆瓣风味和防腐杀菌,此外盐用量也会明显影响豆瓣的口味。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 调制豆瓣风味和防腐杀菌 盐用量(盐水浓度) (3)除米曲霉外,部分霉菌也能分泌蛋白酶参与发酵,而细菌滋生往往会消耗营养,破坏风味,为探究甜瓣子发酵的适宜条件,实验结果如图A、B(模式1:前期6%盐度,12 ℃发酵12 d,中期6%盐度,37 ℃发酵4 d,后期15%盐度,37 ℃发酵14 d;模式2:前期和中期盐度为9%,其余条件和模式1相同;对照组为传统高温发酵工艺,15%盐度,37 ℃发酵30 d)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 请比较实验结果, ________ (填“模式1”或“模式2”)的发酵效果较好,理由是_______________________________________________________ ____________________________________________。   解析:由题图可知,模式2的发酵效果较好,这是因为模式2产生的霉菌总量较多,对淀粉和蛋白质的分解作用较强。而两种模式在前中期细菌滋生都较多,无明显差异。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 模式2 模式2产生的霉菌总量较多,对淀粉和蛋白质的分解作用较强, 而两种模式在前中期细菌滋生都较多,无明显差异 本课结束 $$