1.1传统发酵技术的应用课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。 科技探索之路 从传统发酵技术到发酵工程 约9000年前 20世纪70年代以后 1857年 1897年 20世纪80年代 1957年 20世纪 40年代 巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的。 科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用。微生物的分离和纯化技术得到了应用,作坊式手工生产向现代工业化生产方向发展。 在厌氧发酵技术的基础上,建立了深层通气液体发酵技术。 通过人工诱变特定微生物,获得具有更高生产能力的突变类型。 基因工程和细胞工程等的发展,使发酵工程进入定向育种的新阶段。 科学家开始运用数学、动力学、化学工程原理以及计算机技术对发酵过程进行综合研究,以更加合理地控制发酵过程。 1 第一章 发酵工程 第一节 传统发酵技术的应用 (1)概念: (2)原理: 是指人们利用_,在_的条件下,将原料 通过 转化为人类所需要的产物的过程。 微生物 适宜 微生物的代谢 _, 因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物。 (3)类型: 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力 好氧发酵 厌氧发酵 醋酸发酵、谷氨酸发酵 酒精发酵、乳酸发酵 对微生物而言,“发酵”在有氧和无氧条件下都能进行。 必修一(P94)中提到的发酵特指“微生物的无氧呼吸”,是狭义的发酵概念。 氧气需求 一、发酵与传统发酵技术 (一)发酵 直接利用原材料中 ,或利用前一次发酵保留下来的 进行发酵,制作食品的技术。 (1)概念: (2)类型: 固体发酵( ) 半固体发酵( ) 泡菜、粮食白酒、腐乳等 豆豉、酱、酱油等 豆瓣酱 一、发酵与传统发酵技术 (二)传统发酵技术 泡菜 天然存在的微生物 面团、卤汁等发酵物中的微生物 4 (3)实例:腐乳 ①原料:豆腐 ②参与的微生物: ③发酵原理: ④制作过程: 酵母菌 曲霉 毛霉 毛霉 一、发酵与传统发酵技术 蛋白质 小分子肽 + 氨基酸 蛋白酶 (脂肪 甘油 + 脂肪酸) 脂肪酶 _、_和_等,起主要作用的是_。 让豆腐上长出毛霉 加盐腌制 加卤汤 装瓶 密封腌制 (二)传统发酵技术 思考辨析:使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗? 不属于;使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算。 例如:直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵技术, 若直接接种毛霉,则不属于。 一、发酵与传统发酵技术 2、传统发酵技术 【典例】下列关于传统发酵食品的叙述,不正确的是( ) A.传统发酵产品需要多种多样的微生物 B.腐乳的制作直接利用了原料中天然存在的毛霉、酵母等微生物 C.传统发酵食品以单一菌种的固体发酵和半固体发酵为主 D.腐乳的制作需通过微生物的代谢把蛋白质转化为人需要的氨基酸 C 解析:传统发酵菌种来自自然界中的微生物(天然存在的菌种),通常以混合菌种为主,没有接种菌种,没有经过严格灭菌,C错误。 传统发酵技术没有接种菌种,而是利用了天然存在的菌种。 7 (一)制作泡菜 (1)应用的微生物: C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量 酶 ①代谢类型: ②作用: ④常见种类: ③分布广泛: ⑤应用: 乳酸链球菌(球状) 乳酸杆菌(杆状) 乳酸菌 二、尝试制作传统发酵食品 异养厌氧型 在无氧情况下能将葡萄糖分解成乳酸 空气、土壤、植物体表、人或动物肠道 乳酸链球菌、乳酸杆菌 乳制品的发酵、泡菜的腌制 8 1.利用植物体表面天然的乳酸菌; 2.在无氧的情况下乳酸菌能将葡萄糖分解成乳酸 3.发酵期间,乳酸会不断的积累,当它的质量百分比为0.4%~0.8%时,泡菜的口味、品质最佳。 反应式: (一)制作泡菜 (2)制作原理: 二、尝试制作传统发酵食品 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量 酶 食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛粉、泡菜坛或其他密封性良好的罐子。 9 2.调味品:如生姜、蒜瓣及其他香辛料、白酒、白砂糖和食盐。 3.泡菜坛或其他密封性良好的罐子。 1.新鲜蔬菜 (亚硝酸盐的含量低) (一)制作泡菜 (3)材料用具: 二、尝试制作传统发酵食品 榨菜 10 舌尖上的中国之四川泡菜 调味; 抑制其他微生物生长。 用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水,并将盐水煮沸,冷却待用; 将冷却好的盐水缓缓倒入坛中,使盐水没过菜料,盖好坛盖; 配制盐水 原料处理、蔬菜装坛 加盐水 封坛发酵 向坛盖边缘的水槽中注满水,并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水; 根据室内温度控制发酵时间; 将新鲜蔬菜洗净,切成块状或条状,混合均匀,晾干后装入泡菜坛内;装至半坛时,加入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满; 过高:乳酸发酵受抑制,泡菜风味差; 过低:杂菌易繁殖,导致泡菜变质。 杀菌除氧 创造无氧环境 在泡菜发酵初期,酵母菌等较为活跃,发酵产物中有较多的CO2,防止发酵液溢出坛外; 防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂; 同时留有一定空间,也更方便拿取泡菜。 (一)制作泡菜 (4)制作流程: 二、尝试制作传统发酵食品 为了不影响乳酸菌的生命活动 泡菜在发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,发酵产物乳酸不断积累,因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量,将泡菜发酵过程分为三个阶段。 (1)发酵初期:蔬菜刚入坛时,其表面带入的微生物,主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃,坛内尚有留存的O2, 等微生物呼吸作用,产生较多的CO2, 会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出,从而使坛内逐渐形成厌氧状态, 发酵开始。 酵母菌 乳酸 (一)制作泡菜 (5)制作过程分析: 二、尝试制作传统发酵食品 (2)发酵中期:由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累, ,乳酸菌开始活跃,并产生大量乳酸,乳酸的积累量可达到0.6%~0.8%,pH为3.5~3.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。 试分析此时期坛内其他微生物的活动情况及原因: ①由于pH的不适,大肠杆菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制; ②由于氧气耗尽,需氧型微生物的活动受到抑制。 (3)发酵后期:在此期间继续进行乳酸发酵,乳酸含量继续增加,可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时,发酵速度会逐渐变缓甚至停止,主要原因是_。此阶段泡菜酸度过高,风味已不协调。 pH过低,乳酸菌的活动受到抑制 泡菜好吃,但不宜多吃,泡菜中亚硝酸盐会危及人体健康 pH下降,厌氧状态形成 . 亚硝酸盐 (1)亚硝酸盐为白色粉末,外观与食盐相似,有咸味,易溶于水,可作食品添加剂。 (2)亚硝酸盐分布广泛,蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。 (3)膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,绝大部分亚硝酸盐只是“过客”,随尿排出。 (4)当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3g~0.5g时,会引起中毒,当摄入总量 达到3g时,会引起死亡。 亚硝酸盐 PH、温度 微生物 亚硝胺 硝酸盐 硝酸盐还原菌 酸性环境 泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和_等。 时间 腌制方法 温度高低 资料:发酵初期,泡菜中微生物生长很快,将蔬菜中硝酸盐还原成亚硝酸盐,酸性环境中亚硝酸盐分解形成硝酸盐和一氧化氮,总体来说,生成的亚硝酸盐大于被分解的,亚硝酸盐的含量逐步上升。微生物代谢活动将氧气消耗殆尽,泡菜坛中的环境不利于乳酸菌以外的其他微生物生长,生成的亚硝酸盐减少。同时,蔬菜中亚硝酸盐含量由于被分解而减少,因此,亚硝酸盐的含量会逐渐下降并趋于一个相对稳定的数值。 15 【典例】某同学在制作泡菜前,查阅资料得知,可以向泡菜坛中加些“陈泡菜水”,在用5﹪的食盐水制作泡菜时,他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量,结果见右栏曲线图,请你帮他分析问题。 1、据图分析,从亚硝酸盐含量来看,你认为该泡菜在什么时间食用比较合适?为什么? 2、他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”,造成这个结果最可能的原因是什么? 3、加入“陈泡菜水”的目的是什么? 10天后食用比较好,亚硝酸盐含量低 盐浓度高,杀死了乳酸菌等微生物 “陈泡菜水”含有纯度较高的乳酸菌,可快速发酵产生乳酸 为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜,不吃存放时间过长、变质的蔬菜? 16 小结:泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化 发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵前期 发酵中期 发酵后期 变化曲线 少 (O2抑制乳酸菌活动) 少 增加 (硝酸盐还原菌的作用) 最多(乳酸菌比其他杂菌更耐酸。乳酸积累,抑制其他菌活动) 增多 达到最多后开始下降(硝酸盐还原菌受抑制, 部分亚硝酸盐被分解) 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 下降至保持相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制) 17 √ √ (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)发酵期间,乳酸会不断积累,当它的质量分数为0.04%~0.08%时,泡菜的口味、品质最佳 ( ) (3)选材装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装满 ( ) (4)制备泡菜时,盐水煮沸后可以立即使用 ( ) (5)泡菜的制作前期需要通入氧气,后期应严格保持无氧条件 ( ) (6)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 ( ) 【基础过关】 【检测1】泡菜在发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,乳酸不断积累,因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量,将泡菜发酵过程分为三个阶段。下列说法错误的是( ) A.初期由于含有氧气且pH较高,坛内存在其他微生物的生长 B.中期由于乳酸不断积累,厌氧状态形成,乳酸菌成为优势物种 C.后期由于乳酸含量继续增加,发酵速度会逐渐变缓甚至停止 D.整个发酵过程中亚硝酸盐含量不断增加,故泡菜要尽早食用 D 某同学制作泡菜时,向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”,并用5%的食盐水进行腌制。在不同的腌制时间测定了泡菜中亚硝酸钠的含量,结果见图。相关说法错误的是 ( ) A.加入“陈泡菜水”的目的是提供乳酸菌 B.泡菜“咸而酸”是食盐和乳酸所致的 C.制作泡菜的过程中,有机物的干重和种类将减少 D.从图中结果可知7天后食用泡菜比较合适 C 【检测2】 解析:加入“陈泡菜水”的目的是提供乳酸菌菌种,A正确;如果盐浓度过高会抑制乳酸菌发酵,造成“咸而不酸”,若盐浓度过低,不足以抑制微生物生长,会造成杂菌污染,则泡菜“咸而酸”是食盐和乳酸菌发酵产生的乳酸所致的,B正确;制作泡菜的过程中,有机物的干重降低,种类将增多,C错误;由图分析可知,腌制泡菜中的亚硝酸钠在第7天时含量较低,亚硝酸钠的含量能够代表亚硝酸盐的含量,故从测定结果可知7天后食用泡菜比较合适,D正确。 20 C 泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌,而在发酵初期,水槽内经常有气泡产生,这些气泡产生的原因及成分分别是( ) A.乳酸菌是兼性厌氧型微生物,初期进行有氧呼吸产生CO2;气体为CO2 B.因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小,气体被排出;气体为空气 C.发酵初期活动强烈的是酵母菌,其利用氧产生的气体为CO2 D.乳酸菌在发酵过程中产生了热量,使坛内温度升高,空气受热膨胀排出;气体为空气 【检测3】 21 为什么含有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶? 牛奶发酵为酸奶主要依靠乳酸菌的发酵作用,而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。 到生活中去 (二)制作果酒和果醋 (1)应用的微生物: 二、尝试制作传统发酵食品 a.酒精发酵: 酵母菌 ①代谢类型: ②作用: ③分布: ④特点: ⑤应用: 异养兼性厌氧型 在无氧情况下,进行酒精发酵 含糖量较高的蔬菜、水果表面 一类单细胞真菌 酿酒、制作馒头和面包 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 酶 b.醋酸发酵: 醋酸菌 ①代谢类型: ②作用: ④应用: 异养需氧型 氧气、糖源都充足时,能将糖分解成醋酸; 缺糖时,直接将乙醇转化成乙醛,再将 乙醛变成醋酸 酿醋 C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量 酶 C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量 酶 ③分布: 空气、浆果表面等 能以多种糖类作为营养和能量来源 23 (二)制作果酒和果醋 (2)制作原理: 二、尝试制作传统发酵食品 (1)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,在它们作用下,水果可以发酵成果酒。 (2)酵母菌在有氧条件下,进行有氧呼吸,大量繁殖; 酵母菌在无氧条件下能进行酒精发酵。 酶 反应式: C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量 C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2 CO2+能量 酶 (3)醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸; 当缺少糖源时,将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。 C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量 酶 C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量 酶 反应式: (二)制作果酒和果醋 (3)发酵条件: 二、尝试制作传统发酵食品 a.果酒发酵的条件 ① 温度:酿酒酵母的最适生长温度为28 左右,酒精发酵时 将温度严格控制在18 ~30 。 ② 氧气:前期需O2 ,后期无氧。 ③ 时间: 10~12天 b.果醋发酵的条件 ① 温度:多数醋酸菌的最适生长温度为30~35 ,醋酸发酵时 温度严格控制在此范围内。 ② 需要充足的氧气 ③ 时间: 7~8天 25 ②洗洁精、体积分数70﹪的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等 ①新鲜的水果(如葡萄、苹果、山楂和龙眼等) (二)制作果酒和果醋 (4)材料用具: 二、尝试制作传统发酵食品 将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净,并用体积分数为70%的酒精消毒,晾干备用; 用榨汁机榨取葡萄汁,将葡萄汁装入发酵瓶(注意:要留有大约1/3的空间),盖好瓶盖; 将温度控制在18-30 进行发酵,在发酵过程中, 每隔12h左右将瓶盖拧松一点(注意:不是打开瓶盖),此后再拧紧瓶盖。 发酵时间为10-12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。 取新鲜葡萄,用清水冲洗1-2次,再去除枝梗和腐烂的籽粒,沥干; 去除表面灰尘、污物 避免葡萄破损, 减少被杂菌污染的机会 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。 防止野生菌种数量减少,影响发酵 排出气体 防止杂菌污染 器具消毒 冲洗葡萄 榨汁装瓶 果酒发酵 果醋发酵 当葡萄酒制作完成后,打开瓶盖,盖上一层纱布,进行葡萄醋的发酵。发酵温度为30-35 ,时间为7-8d。 空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖 (5)制作过程: (二)制作果酒和果醋 1.在制作果酒和果醋的过程中,发酵液分别有哪些变化? 其中最明显的变化发生在发酵后多少天?引起变化的原因是什么? 在葡萄酒的制作过程中,发酵液会产生气泡,这是因为酵母菌发酵产生CO2; 开始发酵后,CO2产生越来越多,会使发酵液出现“沸腾”现象,在发酵的10天后,这种现象最明显。 发酵过程产热,会使发酵液温度上升,应注意控温; 若是用紫色葡萄制作葡萄酒,随着发酵时间的延长,由果皮进入发酵液的花青素会越来越多,因而发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。 果醋发酵过程中一般不会出现气泡。果醋发酵完成时,在发酵液的液面上会 出现一层菌膜,这是醋酸菌膜。 (6)结果分析与评价: (二)制作果酒和果醋 2.在制作果酒的过程中,除了酵母菌,是否还有其他微生物生长? 它们会对果酒发酵产生影响吗?如果有,如何避免这种影响? 还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。 可以通过减少O2含量、调节发酵温度、pH来控制醋酸菌含量。 可以通过调节发酵的温度、pH等来控制乳酸菌含量; 在有氧的情况下,醋酸菌能把糖分解成醋酸或者把乙醇转化为乙醛进而转化为醋酸。 乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等,从而使果酒变质。 (6)结果分析与评价: (二)制作果酒和果醋 3.在制作果醋的过程中,酵母菌是否还会继续发酵? 醋酸菌从何而来?采用什么措施可以加快果醋的制作? 随着醋酸发酵的进行,发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖,因此酵母菌活性很低,不会继续发酵。 在工业上,后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。或者买一瓶醋,将其打开暴露于空气中,一段时间后在醋的表面会有一层薄膜(即醋酸菌膜),用这层薄膜进行接种亦可。 在我们的实验条件下,当打开瓶盖后,空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖,其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。 (6)结果分析与评价: (二)制作果酒和果醋 4.如何检测果酒、果醋的发酵情况(检测是否产生酒精、醋酸)? 检测果酒发酵: a.闻 b.品尝 c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测(橙色 灰绿色) 检测果醋发酵: a.闻 b.品尝 c.使用pH试纸检测和比较发酵前后的pH值 d.观察醋酸菌膜是否形成 (6)结果分析与评价: (二)制作果酒和果醋 结构 作用 酒精发酵时状态 醋酸发酵时状态 充气口 排气口 出料口 通入空气 关闭 打开,并接入气泵 排出CO2 打开 打开 放出发酵液 便于取样检查 关闭 关闭 思考: 1.为什么排气口胶管长而弯曲? 2.该装置还能继续改进吗? 防止空气中微生物的污染 可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置,以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等。 (7)设计果酒发酵与果醋发酵装置: (二)制作果酒和果醋 32 发酵瓶 小结1:实验设计流程图 无氧 有氧 挑选葡萄 冲洗 榨汁 醋酸发酵 酒精发酵 果酒 果醋 项目 果酒制作 果醋制作 发酵菌种 菌种来源 菌种代谢类型 菌种细胞类型 发酵原理 在有氧条件下: 在无氧条件下: 氧气、糖源都充足时: 缺少糖源时: 发酵 条件 温度 时间 氧气 酵母菌 小结2:果酒制作与果醋制作的比较 醋酸菌 主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 异养兼性厌氧型 异养需氧型 真核细胞 原核细胞 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 酶 空气中的野生型醋酸菌 C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量 酶 C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量 酶 18~30 (酿酒酵母28 ) 30-35 10-12d 7-8d 初期需氧,后期不需氧 需要氧气 (1)酵母菌通过有氧呼吸可以大量繁殖,通过无氧呼吸可以产生酒精 ( ) (2)各种葡萄都可以酿制出红葡萄酒 ( ) (3)由于醋酸菌对氧气的含量相当敏感,所以在醋酸发酵过程中要始终通入氧气( ) (4)只有在糖源充足的情况下才能进行醋酸发酵 ( ) (5)果酒发酵的温度一般控制在30~35 ,果醋发酵的温度一般控制在18~30 ( ) (6)在利用葡萄发酵生产果酒的后期,加入醋酸菌即可产生乙酸 ( ) 【基础过关】 √ √ 【典例】果酒和果醋含丰富的有机酸、氨基酸、维生素,有良好的营养和保健作用,受到消费者的喜爱。请根据果酒和果醋的制作流程和装置回答有关问题: (1)图中A过程指 ,B过程是指 , 去除葡萄的枝梗应在A过程 (填“之前”或“之后”)。 (2)图中酒精发酵和醋酸发酵中涉及的主要微生物在细胞结构上的主要区别是 。 (3)从装置图可以看出,加入发酵瓶中的果浆只占发酵瓶的2/3,目的是 。 (4)制果醋时,要适时通过[ ] 进行充气,原因是 。 冲洗沥干 酒精发酵 之后 是否有以核膜为界的细胞核 让酵母菌在有氧条件下大量繁殖 ① 充气口 醋酸菌是需氧型细菌,发酵过程需要氧气的参与 在上述传统发酵食品的制作过程中,我们没有接种菌种,而是利用了天然存在的菌种。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。为了缩短发酵时间,确保品质稳定,工业上大规模生产时,通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。 少量制作转向大规模生产时,会遇到许多新问题。例如,少量制作果醋时,不需要专门的搅拌装置。而大规模生产果醋时,由于发酵罐容积很大,就需要安装搅拌器,以保障醋酸菌对O2的需求。可见在大规模生产发酵产品时,需要进行更为全面周详的考虑,如考虑原料的来源与选样、菌种的选育与培养、发酵设备的选择、发酵条件的自动化控制、发酵产品的质量控制、成本价格等。 自己制作的果酒和果醋并非商品意义上的产品。在实际生产中还需要经过沉淀、过滤、灭菌、装瓶等过程才能获得成品酒或醋。果酒还需要在一定条件下进行后续发酵,以获得特定的风味和色泽。 通过深入思考,可以感悟到,工程、技术与科学的不同——科学以“发现”为核心,技术以“发明”为核心,工程以“建造”和“产品”为核心。技术要通过工程设计等环节,将一系列相关技术体系化地组合起来,才能转化应用在工程中,大规模生产人们需要的产品。 37 【课堂小结】 传统发酵技术的应用 发酵与传统发酵技术 概念 类型 尝试制作传统发酵食品 泡菜、果酒、果醋的制作原理 泡菜、果酒、果醋的制作过程 1.(2022 海南 高考真题)发酵食品在我国传统饮食文化中占有重要的地位。下列关于家庭制作果酒、果醋的叙述,错误的是( ) A.果酒制作要选择新鲜葡萄冲洗后除去枝梗,再榨汁备用 B.果酒制作过程中为防止杂菌污染,只能拧松发酵瓶盖而不能打开瓶盖 C.果酒中的酒精可以作为醋酸菌发酵的碳源和能源 D.果酒制成后只需要将装置移至温度略高的环境中就能酿成果醋 2.(2022 江苏 高考真题)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是( ) A.果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器 B.果酒发酵时,用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日增多 C.果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时 D.果醋发酵时,用重铬酸钾测定醋酸含量变化时,溶液灰绿色逐日加深 【高考在线】 D A 1.如图为果酒与果醋发酵的简易装置及某兴趣小组设计的改进装置示意图,下列说法错误的是 ( ) A.用70%左右的酒精对上述装置进行消毒后,再装入果汁 B.甲装置在酿酒过程中被杂菌污染的机会比其他两装置大 C.丙装置转为果醋发酵更容易,只需通过气阀2通气即可 D.与甲装置相比,乙装置中的气压更容易保持相对稳定 C 【当堂训练】 解析:上述实验中可以用70%左右的酒精对上述装置进行消毒后,再装入果汁进行发酵,目的是避免杂菌污染,A正确;甲装置在酿酒过程中需要通过拔瓶塞排气的步骤,而其他的两个装置不需要通过拔瓶塞排气,因此甲装置被杂菌污染的机会比其他两装置大,B正确;丙装置转为果醋发酵时,需通过气阀1通气,且需提高发酵温度,C错误;因为乙装置中的碳酸氢钠溶液能够将酵母菌发酵产生的二氧化碳吸收掉,而甲装置中的二氧化碳需要专门排放,否则发酵瓶爆裂,因此与甲装置相比,乙装置中的气压更容易保持相对稳定,D正确。 40 2.某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是 ( ) A.选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁 B.将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁 C.酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气 D.酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵 B 解析:制作葡萄酒时,选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄略加冲洗,并除去枝梗,A正确;发酵瓶要清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒,或用洗洁精洗涤,葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,不能装满,这样既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,又可以防止发酵旺盛时发酵液溢出,B错误;酒精发酵过程中会产生二氧化碳,为了释放出二氧化碳,要根据发酵进程适时拧松瓶盖放气,C正确;由于醋酸发酵使用的菌种为醋酸菌,醋酸菌为好氧细菌,为了给醋酸发酵提供充足的氧气,并防止空气中的杂菌污染,酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵,D正确。 41 3.下列与果酒、果醋和泡菜制作有关的叙述,正确的是 ( ) A.制作果醋的前提是制作果酒,因为醋酸菌可将酒精氧化为乙酸 B.通常情况下,泡菜制作1~2天即可食用,并需偶尔进行排气操作 C.使用的菌种通常取自于自然环境,若要提高产品品质,可接种优良菌种 D.所用制作原料和器具都需要进行严格灭菌,且发酵全过程都需在无菌环境 C 解析:当氧气和糖源充足时醋酸菌将糖分解成乙酸,因此,制作果醋前未必需要制作果酒,A错误;通常情况下,泡菜制作一般10天后即可食用,不需进行排气操作,因为泡菜制作过程所需的菌种为乳酸菌,其无氧呼吸的产物是乳酸,没有气体生成,B错误;果酒、果醋和泡菜制作使用的菌种通常取自于自然环境,也可接种优良菌种,以提高产品的品质,C正确;所用制作原料和器具不需要进行严格灭菌,发酵全过程无需在无菌环境下进行,D错误。 42 4.葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的。酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。 回答下列问题: (1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定,与乙装置相比,用甲装置酿制葡萄酒的优点是_ (答出两点即可)。 (2)葡萄汁装入甲装置时,要留有约1/3的空间,这种做法的目的是_ (答出两点即可)。 不需要开盖放气;避免了因开盖引起的杂菌污染 为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气; 防止发酵旺盛时汁液溢出 解析:(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定,与乙装置相比,用甲装置酿制葡萄酒的优点是不需要开盖放气;避免了因开盖引起的杂菌污染。(2)葡萄汁装入甲装置时,要留有约1/3的空间,这种做法的目的是为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气;防止发酵旺盛时汁液溢出。(3)分析题意可知,图中曲线①、②、③依次表示乙A中的氧气、乙B中的酒精、乙A中的酒精含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看,酵母菌属于兼性厌氧微生物;从同化作用的类型看,酵母菌属于异养生物。 43 (3)某同学若用乙装置进行发酵,并设置两个不同处理组(乙A和乙B),乙A装置中保留一定量的氧气,乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下,测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线①、②、③依次表示_、_、_含量的变化趋势。 (4)从细胞呼吸类型看,酵母菌属于_生物;从同化作用的类型看,酵母菌属于_(填“自养”或“异养”)生物。 乙A中的氧气 乙B中的酒精 乙A中的酒精 兼性厌氧 异养 Lavf57.83.100 vid:ff773b235c4a42c89b454a3b91a3456d $$