專題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案

1、2018年高考理科綜合生物考綱規(guī)定本內(nèi)容：5-1 (4)利用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物在其他方面的應(yīng)用5-3 (2)運(yùn)用發(fā)酵加工食品的基本方法5-3 (3)測(cè)定食品加工中可能產(chǎn)生的有害物質(zhì)本章思維導(dǎo)圖端磬小結(jié)崎的來(lái)源 ' 嘛確ftMMi *RHC9 ;附值翻分幅gtm西利的和謝耕點(diǎn)稟來(lái)源理M朦理【高考基礎(chǔ)知識(shí)梳理】(一)果酒和果醋的制作1.實(shí)驗(yàn)原理：(1)果酒制作的原理：利用的微生物是,其異化作用類型是 ，其發(fā)酵的反應(yīng)式為：a.有氧條件：b.無(wú)氧條件：影響酒精發(fā)酵的主要環(huán)境條件有a.酵母菌生長(zhǎng)繁殖的最適溫度是 C左右，發(fā)酵在 C時(shí)最適宜；b.酒精發(fā)酵過(guò)程中，要保持。傳統(tǒng)發(fā)酵技

2、術(shù)所使用的酵母菌的來(lái)源是：葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是：(2)果醋的制作原理：利用的微生物是,屬于 核生物，其異化作用類型是。在,將糖分解形成醋酸；當(dāng)缺少糖源時(shí)可將 轉(zhuǎn)變成,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成醋酸。醋酸發(fā)酵的反應(yīng)式是：果醋發(fā)酵時(shí)將溫度控制在 C,原因是：；還需要充足的2.醋酸菌與酵母菌相比，最主要的特點(diǎn)是：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：(1)制作果酒和果醋的實(shí)驗(yàn)流程挑選葡萄沖洗 果酒果醋(2)實(shí)驗(yàn)操作步驟及裝置：材料的選擇與處理:選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進(jìn)行,再滅菌：a.榨汁機(jī)要清洗干凈，并b.發(fā)酵裝置要清洗干凈，并用榨汁：將沖洗除枝梗的葡萄放入榨汁機(jī)榨取葡萄汁發(fā)酵：a.將葡萄汁裝人發(fā)酵瓶，要留大約 的空間(如右圖

3、所示)，并封閉。b.制葡萄酒的過(guò)程中， 將溫度嚴(yán)格控制在,時(shí)間控制在d左右，可通過(guò) 對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)c.制葡萄醋的過(guò)程中，將溫度嚴(yán)格控制在,時(shí)間控制在前 d左右，并注意適時(shí)通過(guò)發(fā)酵裝置各部位的作用：a.充氣口：在發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣 b.排氣口：排出 發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的c.與排氣管相連的長(zhǎng)而彎曲的膠管：目的是 后防止。d.出料口：用來(lái)發(fā)酵裝置的使用方法：制酒時(shí)，應(yīng)該; 制醋時(shí)，應(yīng)將3 .操作過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題(1)用清水沖洗葡萄12遍除去污物，注意不要反復(fù)多次沖洗，以防止(2)應(yīng)該先沖洗葡萄后除去枝梗，以避免(3)在酒精發(fā)酵過(guò)程中，每隔一段時(shí)間(12h)擰松瓶蓋或打開(kāi)排氣口，其原因是：(

4、4)防止發(fā)酵液被污染的措施：要先沖洗葡萄，再除去枝梗；實(shí)驗(yàn)中所用的器械要清洗干凈；每次排氣時(shí)只需 瓶蓋，不要完全揭開(kāi)瓶蓋等。(5)在實(shí)際生產(chǎn)中，還要對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行煮沸處理，其目的是：。(6)發(fā)酵液裝瓶后要保持 1/3的剩余空間的原因：利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成。防止由于產(chǎn)生CO導(dǎo)致,4 .實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)：(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(2)檢驗(yàn)：酒精發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可用 來(lái)檢驗(yàn)。其原理是：在 性條件下， 橙色的重銘酸鉀與酒精反應(yīng)呈。(3)證明葡萄酒的產(chǎn)生是由于酵母菌的作用：設(shè)置組，將葡萄汁進(jìn)行,分別等量裝入 A、B兩個(gè)發(fā)酵瓶，并各留有 空間， A組加入,B組不加，進(jìn)行發(fā)酵，可證明葡萄酒的產(chǎn)生是由

5、于酵母菌的作用。(4)證明葡萄醋中有醋酸生成，簡(jiǎn)單易行的方法是：或用鑒定高考真題：2017年全國(guó)卷II 37 .生物一一選修1:生物技術(shù)實(shí)踐(15分)豆豉是大豆經(jīng)過(guò)發(fā)酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發(fā)酵效果的因素，某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A B兩桶煮熟大豆中并混勻，再將兩者置于適宜條件下進(jìn)行發(fā)酵，并在 32 h內(nèi)定期取樣觀測(cè)發(fā)酵效果?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是 、。(2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好，說(shuō)明該發(fā)酵菌是 (3)如果在實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn) 32 h內(nèi)的發(fā)酵效果越來(lái)越好，且隨發(fā)酵時(shí)間呈直線上升關(guān)系，則無(wú)法確定發(fā)酵的最佳時(shí)間；若要確定最佳發(fā)酵時(shí)間，還

6、需要做的事情是 (4)從大豆到豆豉，大豆中的成分會(huì)發(fā)生一定的變化，其中，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)?脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)?。（二）腐乳的制? .原理：（1）腐乳的發(fā)酵過(guò)程中有多種微生物的協(xié)同作用，如,其中起主要作用的是,它是 核生物，其呼吸作用類型是O（2）毛H等微生物產(chǎn)生的蛋白酶可以將豆腐中的 分解成小分子的和;脂肪酶可以將 水解成 和,因而更利于消化吸收（3）現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在嚴(yán)格的 條件下，將優(yōu)良的菌種直接接種在豆腐上，這樣可以避免，保證2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：（1）流程：讓豆腐長(zhǎng)出毛霉一一密封腌制（2）實(shí)驗(yàn)操作步驟：毛霉的生長(zhǎng):a.將豆腐切塊放在籠屜內(nèi),溫度保持在,并保持一定的濕度，大約5 d后豆腐表面叢生著直立菌絲b

7、.豆腐塊上生長(zhǎng)的毛霉來(lái)自空氣中的?，F(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在 的條件下，將優(yōu)良直接接種在豆腐上，這樣可以。加鹽腌制：a.將長(zhǎng)滿毛霉的豆腐塊分層整齊地?cái)[放在瓶中，同時(shí)逐層 ,隨著層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要,以b.加鹽腌制的目的是。配制鹵湯：a.鹵湯直接關(guān)系到腐乳的、。鹵湯是由 和各種 配制而成b.鹵湯中酒的含量一般控制在 左右。加酒的目的是c.香辛料可以 ,也具有 作用密封腌制：加入鹵湯和輔料后，將瓶口用 加熱滅菌，用膠條密封。（3）腐乳制作注意事項(xiàng)影響腐乳品質(zhì)的條件：水、鹽、酒、溫度、發(fā)酵時(shí)間等a.水的控制：含水量約 70%用含水量過(guò)高的豆腐制腐乳，不易成形。b.鹽的控制：鹽濃度過(guò)高，會(huì)

8、,濃度過(guò)低，。c.酒的控制：酒精含量一般控制在 左右。酒精含量過(guò)高，對(duì)蛋白酶的抑制作用也越大,使。酒精含量過(guò)低，。d.溫度的控制：溫度 1518 C適合毛霉生長(zhǎng)。發(fā)酵時(shí)間易控制在 左右。防止雜菌污染：a.用來(lái)腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用 消毒。b.裝瓶時(shí)，操作要。加入鹵湯后，要用膠條將瓶口。封瓶時(shí)，最好將瓶口通過(guò),防止瓶口被污染。（三）制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量1.制作泡菜原理及流程（1）原理：制作泡菜所用微生物是,其代謝類型是型。在 條件下，將糖分解為。反應(yīng)式為：常見(jiàn)的乳酸菌有 和,生產(chǎn)酸奶的是亞硝酸鹽在食品生產(chǎn)中常用作 劑。亞硝酸鹽被吸收后隨 排出體外，但在、 和作用下 形成致癌物質(zhì)(

9、3)注意事項(xiàng)：泡菜鹽水按清水和鹽為 質(zhì)量比配制腌制時(shí)要控制腌制的、和 的用量。泡菜發(fā)酵過(guò)程中，導(dǎo)致細(xì)菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加的因素有和。一般在腌制 天后亞硝酸鹽含量開(kāi)始降低。2.檢測(cè)亞硝酸鹽含量原理及流程(1)原理：在 條件下，亞硝酸鹽與 發(fā)生反應(yīng)后，與結(jié)合形成色染料，與已知濃度的 目測(cè)比較，估算泡菜中亞硝酸鹽含量。(2)流程|配制溶液|f|制備樣品處理液 口|比色(四)與傳統(tǒng)發(fā)酵有關(guān)的幾類微生物的比較酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物學(xué)分類生活方式適宜溫度主要用途釀酒、發(fā)酵釀醋制作腐乳制作酸奶、泡菜高考題2014 海南高考已知泡菜中亞硝酸鹽含量與泡制時(shí)間有關(guān)。 為了測(cè)定不同泡制天 數(shù)泡菜中亞硝酸

10、鹽的含量，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料、試劑及用具包括：刻度移液管、比色管、不同濃度的亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、 亞硝酸鹽的顯色劑、 不同泡制天數(shù)的泡菜濾液等?；卮鹣嚓P(guān)問(wèn)題:(1)請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟。標(biāo)準(zhǔn)管的制備：用 和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標(biāo)準(zhǔn)管。樣品管的制備：用刻度移液管分別吸取一定量的 ,加到不同的比色 管中，然后在各個(gè)比色管中加入等量的顯色劑進(jìn)行顯色，得到樣品管。將每個(gè) 分別與系列標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行比較，找出與樣品管顏色深淺 的標(biāo)準(zhǔn)(2)下圖表示的是泡菜中管，該管中亞硝酸鈉含量即代表樣品管中的亞硝酸鹽含量，記錄各樣品管亞硝酸鹽的含量。(3)泡菜制作過(guò)程中產(chǎn)酸的細(xì)菌主要是_(填“醋酸菌”或“乳酸

11、菌”)。生物選修1專題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案答案【知識(shí)梳理】（一）果酒和果醋的制作1. （1）酵母菌兼性厭氧型溫度、氧氣、pH a. 20 1825 b.無(wú)氧環(huán)境 附著在葡萄皮上的野生型酵母菌 在發(fā)酵的過(guò)程中，隨著酒精度的提高，紅葡萄皮的色素也進(jìn)入發(fā)酵液，使葡萄酒呈紅色（2）醋酸菌 原 需氧型 氧氣、糖源充足時(shí)乙醇 乙醛酶C2H5OH+O2CH3COOH+2H03035此溫度是醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度氧氣 醋酸菌沒(méi)有以核膜為界限的細(xì)胞核2. （ 1） 榨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵（2）沖洗除去枝梗 a. 晾干 b.70的酒精a. 1/3 充氣口 b. 18c25c1012出料口c. 30c35c78

12、充氣口充氣 a. 醋酸b. 酒精 c. 空氣中微生物的污染d. 取樣檢測(cè) 關(guān)閉充氣口充氣口連接氣泵，輸入氧氣3. （ 1） 菌種的流失（或沖去表皮上的酵母菌）（ 2） 除去枝梗時(shí)引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)（3）發(fā)酵旺盛期CO的產(chǎn)量非常大，因此需要及時(shí)排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂（4）擰松（5）殺死發(fā)酵液中的雜菌。（ 6） 優(yōu)勢(shì)種群 發(fā)酵液的溢出。（ 2） 重鉻酸鉀酸灰綠色（ 3） 對(duì)照 高壓滅菌1 3 酵母菌（ 4） 品嘗pH 試紙高考真題37. 生物選修1：生物技術(shù)實(shí)踐（ 5） 種發(fā)酵時(shí)間（2）好氧菌3）延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間，觀測(cè)發(fā)酵效果，最好的發(fā)酵效果所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為最佳發(fā)酵時(shí)間4）氨基酸和肽脂肪

13、酸和甘油（1） 沖洗 酵母菌 （2） 對(duì)原料和設(shè)備分別進(jìn)行消毒和滅菌酶(3)C6H12O6> 2C2H5OH- 2CO4 能量 18 25(4)重銘酸鉀 灰綠（二）腐乳的制作1. （ 1） 青霉、酵母、曲霉、毛霉等毛霉真 有氧呼吸。（ 2） 蛋白質(zhì)肽 氨基酸脂肪甘油脂肪酸（ 3） 無(wú)菌毛霉 其他菌種的污染產(chǎn)品的質(zhì)量2. （ 1） 加鹽腌制加鹵湯裝瓶（2）a. 1518 C b.毛霉抱子嚴(yán)格無(wú)菌毛霉菌種避免其他菌種的污染 a. 加鹽鋪厚一些防止雜菌從瓶口進(jìn)入b. 一是防止雜菌污染，避免豆腐腐敗；二是析出豆腐中的水分使之變硬 a. 色 香 味 酒 香辛料b. 12抑制微生物生長(zhǎng)，同時(shí)使腐乳具有獨(dú)特的香味c. 調(diào)制腐乳的風(fēng)味防腐殺菌 酒精燈（3）b.影響腐乳的口味豆腐易腐敗變質(zhì)c. 12%腐乳成熟期延長(zhǎng)d. 6個(gè)月雜菌繁殖快，豆腐易腐敗a.沸水b.迅速小心密封酒精燈的火焰(三)制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量1. (1)乳酸菌異養(yǎng)厭氧無(wú)氧 乳酸乳酸鏈球菌乳酸桿菌乳酸桿菌食品添加尿液 適宜pH 溫度 一定微生物(3)4 ： 1 時(shí)間 溫度 食鹽食鹽用量過(guò)低腌制時(shí)間過(guò)