高考生物一輪復習 專題一 傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用課件 新人教版選修1

,選修1 生物技術實踐,專題一傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用,Z整合 核心考點,1發(fā)酵技術中常用菌種比較,原核生物,真核生物,原核生物,異養(yǎng)兼性厭氧型,異養(yǎng)需氧型,異養(yǎng)厭氧型,一直需氧,3035,1518,無氧,2.果酒、果醋、泡菜和腐乳的制作原理與流程比較,無氧,乙醇,16%,榨汁,酒精,有氧,醋酸,醋酸,1.果酒和果醋制作中的幾點注意事項 (1)釀酒和釀醋所利用的微生物不同：前者為酵母菌真核生物；后者為醋酸菌原核生物。二者本質區(qū)別是有無以核膜為界限的細胞核。,(2)控制好發(fā)酵條件： 葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留約1/3空間，目的是先讓酵母菌進行有氧呼吸快速繁殖，耗盡O2后再進行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過程中產生的CO2造成發(fā)酵液溢出。 嚴格控制溫度：1825 利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵；3035 利于醋酸菌的繁殖和醋酸發(fā)酵。 充氣：酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，需封閉充氣口；醋酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵，需適時通過充氣口充氣。 (3)酵母菌進行有氧呼吸時，產生能量多，可大量繁殖；進行無氧呼吸時，產生能量少，僅能滿足自身代謝，基本不繁殖；所以利用酵母菌進行工業(yè)生產時先進行通氣再密封。 (4)由于醋酸菌和乳酸菌屬于原核生物，因此在利用這兩類微生物時，其環(huán)境中一定不要加入青霉素等抗生素。,2影響腐乳品質的條件 (1)豆腐含水量的控制：豆腐含水量以70%為宜，若含水量過高，豆腐塊不易成形；若含水量過低，則不利于毛霉的生長。 (2)鹽的用量：鹽的濃度過高，會影響口味；濃度過低，不足以抑制微生物生長，腐乳易腐敗變質。制作時，應逐層加鹽，近瓶口處鹽鋪厚一些，以防止雜菌從瓶口進入。,(3)酒的用量：鹵湯中酒的含量控制在12%左右為宜。酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時間的長短有很大關系。 酒精含量越高，對蛋白酶的抑制作用也越大，會使腐乳成熟時間延長。 酒精含量過低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質的水解，但雜菌繁殖快，豆腐易腐敗變質。 (4)發(fā)酵的溫度：前期發(fā)酵溫度應保持在1518，利于毛霉生長。 (5)香辛料：具有防腐殺菌的作用，也會影響腐乳的風味和質量。,3泡菜制作中發(fā)酵條件的控制 (1)創(chuàng)造缺氧環(huán)境；厭氧狀態(tài)為乳酸菌完成乳酸發(fā)酵所必需的狀態(tài)。要選擇合適的泡菜壇；裝壇時要壓實，泡菜液浸沒菜體；泡制期間不宜開蓋。 (2)控制適量的食鹽：食鹽的作用，一是防腐，二是使蔬菜組織中水分析出，使成品質地柔韌、咀嚼感強。鹽的用量宜控制在10%15%，過高，乳酸發(fā)酵受抑制，風味差；過低，雜菌易繁殖，引起變質。 (3)控制適宜的溫度：以1820 為宜，偏高有利于有害菌活動，偏低不利于乳酸發(fā)酵。值得注意的是溫度與食鹽濃度互相制約，若發(fā)酵溫度偏高，應提高食鹽濃度；偏低可適當降低食鹽濃度。 (4)其他注意點：將鹽水煮沸以消毒殺菌；蔬菜及泡菜壇要晾干以防發(fā)霉變質；水槽中水要盛滿，勤換并保持清潔；泡過菜的老鹽水可再用，可世代相傳；時令蔬菜交替泡制，使泡菜風味更佳。,4檢測亞硝酸鹽含量的原理 在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應后，與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色染料。將顯色反應后的樣品與已知濃度的標準液進行目測對比，可以估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。,1(2015江蘇卷)關于“腐乳的制作”實驗，下列敘述錯誤的是() A將腐乳坯堆積起來會導致堆內溫度升高，影響毛霉生長 B腐乳坯若被細菌污染，則腐乳坯表面會出現黏性物 C勤向腐乳坯表面噴水，有利于毛霉菌絲的生長 D裝壇階段加入料酒，可有效防止雜菌污染,解析本題考查“腐乳的制作”。毛霉的最適生長溫度為1518，腐乳坯堆積使溫度過高，會抑制毛霉生長，A項正確。若腐乳坯被細菌污染，腐乳坯表面有菌落附著而形成黏性物質，B項正確。毛霉適宜生長在較濕潤的條件下，但制作腐乳過程中不能向腐乳坯表面噴水，C項錯誤。料酒有抑制雜菌生長的作用，D項正確。 答案C,2某研究性學習小組以櫻桃、番茄為材料進行果酒、果醋發(fā)酵實驗。下列相關敘述正確的是() A酵母菌是嗜溫菌，所以果酒發(fā)酵所需的最適溫度較高 B先供氧進行果醋發(fā)酵，然后隔絕空氣進行果酒發(fā)酵 C與人工接種的發(fā)酵相比，自然發(fā)酵獲得的產品品質更好 D適當加大接種量可以提高發(fā)酵速率、抑制雜菌生長繁殖,解析酵母菌的最適生長溫度為20 左右，酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在1825 ，A項錯誤；應先隔絕空氣進行酒精發(fā)酵，再供氧進行果醋發(fā)酵，B項錯誤；自然發(fā)酵過程有很多雜菌影響，產品品質比人工接種的產品品質差，C項錯誤；適當加大接種量可以提高發(fā)酵速率，發(fā)酵產物能抑制雜菌生長。 答案D,3(2015廣東理綜)泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一，但制作過程中產生的亞硝酸鹽對人體健康有潛在危害。某興趣小組準備參加“科技創(chuàng)新大賽”，查閱資料得到下圖。 (1)制作泡菜時，泡菜壇一般用水密封，目的是_，乳酸菌發(fā)酵第一階段的產物有_。,創(chuàng)造無氧環(huán)境,丙酮酸、H、ATP,(2)據此圖，與第3天相比，第8天后的泡菜更適于食用，因為后者_；pH值呈下降趨勢，原因是_。,亞硝酸鹽含量已接近最低水平,乳酸積累,(3)該小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(亞硝酸鹽還原 酶活力比普通乳酸菌高5倍)，擬參照資料的實驗方案和食鹽濃度(4%10%)，探究與普通乳酸菌相比用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低，并確定其最適條件，請你設計一個實驗結果記錄表，并推測實驗結論。 答案 結果記錄表 亞硝酸鹽含量(單位：mg/kg),注：其他合理答案酌情給分。 推測實驗結論： 用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜，亞硝酸鹽含量更低 最適條件是亞硝酸鹽含量最低時的食鹽濃度和發(fā)酵時間,解析(1)由于乳酸菌是厭氧細菌，制作泡菜時，泡菜壇一般用水密封，目的是隔絕空氣，創(chuàng)造無氧環(huán)境。乳酸菌發(fā)酵第一階段的產物是丙酮酸、H和ATP。(2)析圖可知，8天后的泡菜中亞硝酸鹽含量低，更適于食用。制作泡菜過程中，由于乳酸的積累，pH呈下降趨勢。(3)該實驗的目的是比較“優(yōu)選”乳酸菌和普通乳酸菌在制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低，并確定最適條件，故表格的設計要體現不同時間不同食鹽濃度下兩種乳酸菌的亞硝酸鹽含量的差異。實驗結論應是優(yōu)選乳酸菌制作的泡菜中亞硝酸鹽含量更低，并確定最適于兩種乳酸菌的食鹽濃度。,1材料的選擇與處理 (1)果酒和果醋的制作 選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄沖洗，并除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。沖洗以洗去浮塵為目的，且不要太干凈，以防洗去野生型酵母菌。 (2)腐乳制作 豆腐選?。浩浜繛?0%為宜。 控制好材料的用量：對鹵湯中鹽(鹽豆腐15)和酒(12%左右)的用量需要嚴格控制。,(3)泡菜的制作 蔬菜應新鮮，若放置時間過長，蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。 清水和鹽的質量比為41，鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大作用，一是除去水中的氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細菌。,2防止雜菌污染無菌技術 (1)果酒、果醋制作時 榨汁機要清洗干凈并晾干。 發(fā)酵裝置要洗凈并用體積分數為70%的酒精消毒，或用洗潔精洗滌。 裝入葡萄汁后要封閉充氣口。 (2)腐乳制作時 用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒。 裝瓶腌制時，操作要迅速小心，且要逐層加鹽，離瓶口表面的鹽要鋪厚一些。 加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。 (3)泡菜制作時，為防止雜菌污染，每次取樣用具都要潔凈，要迅速封口。,3裝置圖分析 (1)甲、乙兩裝置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作，甲圖溶液量不能超過瓶容積的2/3，保證O2的供應，酒精發(fā)酵時，可通過擰松但又不打開瓶口放氣，目的是排出多余的CO2，防止氧氣和雜菌進入。,(2)乙圖各部位的作用： 充氣口：在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進行充氣。 排氣口：排出酒精發(fā)酵時產生的CO2；與排氣管相連的長而彎曲的膠管，可有效阻止空氣中微生物的進入，避免來自空氣的污染。 出料口：用來取樣。 該裝置的使用方法：使用該裝置制作果酒時，應該關閉充氣口，制作果醋時，應將充氣口連接充氣泵，輸入空氣。,1(多選)(2015江蘇卷)如圖為蘋果酒的發(fā)酵裝置示意圖，下列敘述錯誤的是() A發(fā)酵過程中酒精的產生速率越來越快 B集氣管中的氣體是酵母菌無氧呼吸產生的CO2 C發(fā)酵過程中酵母種群呈“J”型增長 D若發(fā)酵液表面出現菌膜，最可能的原因是發(fā)酵瓶漏氣,解析本題主要考查酵母菌的細胞呼吸及種群數量變化知識。 發(fā)酵過程中隨著營養(yǎng)的消耗，無氧呼吸產物酒精的積累，無氧呼吸逐漸減弱，酒精的產生速率減慢，A項錯誤。由圖可看出，發(fā)酵瓶中最初進行有氧呼吸，O2消耗完成才發(fā)生無氧呼吸，所以集氣管中的CO2不完全來自無氧呼吸，B項錯誤。酵母菌在有限的條件下進行發(fā)酵，其種群數量變化呈“S”型增長，C項錯誤。發(fā)酵過程中發(fā)酵液面表面出現菌膜最可能是發(fā)酵瓶漏氣，而使好氧微生物繁殖形成，D項正確。 答案ABC,2(多選)某同學設計了如圖所示的發(fā)酵裝置，下列有關敘述正確的是() A該裝置可阻止空氣進入，用于果酒發(fā)酵 B該裝置便于果酒發(fā)酵中產生的氣體排出 C去除彎管中的水，該裝置可滿足果醋發(fā)酵時底層發(fā)酵液中大量醋酸菌的呼吸 D去除彎管中的水后，該裝置與巴斯德的鵝頸瓶作用相似,解析本題考查微生物發(fā)酵的相關知識。該裝置中玻璃管中的H2O使發(fā)酵裝置與空氣隔絕，有利于果酒發(fā)酵，同時也便于果酒發(fā)酵過程中產生的氣體排出，故A、B兩項正確。醋酸菌的呼吸是有氧呼吸，去除彎管中的H2O，該裝置盡管與外界空氣連通，但是果醋發(fā)酵液的底層仍缺O(jiān)2，底層發(fā)酵液中醋酸菌的呼吸受抑制，故C項錯誤。該彎管與鵝頸瓶都能起到防止外界細菌進入的作用，故D項正確。 答案ABD,T突破 考疑考技,1微生物發(fā)酵過程中滅菌措施不同 (1)果酒與果醋制作中原料的消毒 體積分數為70%的酒精殺菌效果最強，其原因是濃度過低，殺菌力弱；濃度過高，使菌體表面蛋白質凝固形成一層保護膜，乙醇分子不能滲入其內，因此殺菌效果受影響。 (2)腐乳制作過程中的殺菌消毒 制作腐乳的玻璃瓶洗刷干凈后要用沸水消毒。 酒、鹽、香辛料都有殺菌作用。 接種、封瓶時都要進行無菌操作。,2制作過程易出現的誤區(qū) (1)酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，并不是嚴格密封。前期通氣，利于酵母菌的繁殖；在酵母菌發(fā)酵的過程中需封閉充氣口，定期打開排氣口，排出發(fā)酵時產生的CO2。 (2)由于醋酸菌和乳酸菌屬于原核生物，因此在利用這兩類微生物時，其環(huán)境中一定不要加入青霉素等抗生素。 (3)應該從原料、裝置和實驗過程三個層次進行無菌操作。 (4)亞硝酸鹽的含量在發(fā)酵過程中呈現先增后減的趨勢，但不是腌制時間越長的泡菜越安全，因為腌制后期會產生多種有害物質，同樣會危害人體健康。,1(2016荊州質檢)(1)如圖為腐乳生產工藝。 加鹽的作用是_，最后的腌制要密封的原因是_。,析水、調味、殺菌,避免雜菌污染,(2)某興趣小組為了研究泡菜發(fā)酵過程中亞硝酸鹽的含量變化，選取1、2、3號三只相同的泡菜壇，操作均正確，得出下列如圖所示的結果。,了解泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量的目的是_，據圖可知，腌制到約第_天以后再食用可以較好地避免亞硝酸鹽對人體健康的危害。,掌握取食泡菜的時間,14,2(2016唐山期末測試)家庭中泡菜的制作方法是：新鮮的蔬菜經過整理、清潔后，放入徹底清洗并用白酒擦拭過的泡菜壇中，然后向壇中加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”，密封后置于溫度適宜的地方。有時制作的泡菜會“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用鹽過多，后者是用鹽過少。 (1)用白酒擦拭泡菜壇的目的是_。密封泡菜壇的原因是： _； _。 (2)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是_。,消毒,乳酸菌是厭氧生物，密封后造成缺氧環(huán)境,防止雜菌進入,大量的食鹽抑制了乳酸菌發(fā)酵(大量的食鹽殺死了乳酸菌),(3)加入“陳泡菜水”的作用是_。 (4)制作泡菜的過程中，有機物的干重將_；菜壇內有機物的種類將_。 (5)乳酸菌與釀制果醋的菌種在代謝方式上的主要區(qū)別是_。 (6)有位同學在家制作泡菜時，為避免雜菌污染而向泡菜壇中加入了青霉素，結果發(fā)酵失敗，原因可能是_。,提供乳酸菌菌種(接種),減少,增加,乳酸菌是厭氧細菌，醋酸菌是好氧型細菌,青霉素不僅殺死了雜菌，而且殺死了乳酸菌,解析(1)用白酒擦拭泡菜壇的目的是消毒。乳酸菌是厭氧生物，泡菜壇密封后造成缺氧環(huán)境，同時密封可以防止雜菌進入。(2)制作泡菜時，若放入的食鹽過多抑制了乳酸菌發(fā)酵，造成泡菜“咸而不酸”。(3)“陳泡菜水”中含有大量的乳酸菌菌種，制作泡菜時加入“陳泡菜水”可以實現接種乳酸菌菌種的目的。(4)制作泡菜的過程中，由于乳酸菌呼吸作用的消耗，有機物的干重將減少，但壇內有機物的種類將增加。(5)乳酸菌是厭氧細菌，醋酸菌是好氧型細菌。(6)青霉素可以殺死乳酸菌，故制作泡菜時加入了青霉素會造成發(fā)酵失敗。,3(2016啟東中學測試)如圖為制作果酒、果醋的實驗流程，請回答下列問題： (1)制作果酒的發(fā)酵階段，發(fā)酵瓶的瓶蓋應() A一直打開B打開并蓋上一層紗布 C定時擰松 D一直擰緊 (2)寫出由果酒釀制成果醋過程的反應式：_。 (3)從自然菌樣中篩選較理想的醋酸桿菌進行純化培養(yǎng)，通常采用_(接種方法)。,C,C2H5OHO2CH3COOHH2O,平板劃線法(或稀釋涂布平板法),解析本題主要考查果酒、果醋制作的相關內容。 (1)果酒的發(fā)酵階段，發(fā)酵瓶的瓶蓋應每隔12 h擰松一次，以排出發(fā)酵中產生的CO2，防止發(fā)酵瓶爆裂。 (2)注意是由果酒釀制成果醋過程的反應式。 (3)微生物的純化培養(yǎng)，通常采用平板劃線法或稀釋涂布平板法。,4(2016衡水中學月考)泡菜是我國人民廣泛喜愛的一種菜肴，但在腌制過程中，由于一些硝酸鹽還原菌的作用，會產生一定量的亞硝酸鹽，后者具有致癌作用。某綜合實踐活動小組進行了“探究泡菜在腌制過程中亞硝酸鹽的含量變化”的實驗。下圖為泡菜的制作及測定亞硝酸鹽含量的實驗流程示意圖，下表為測量結果：,請根據上述情況，回答下列問題： (1)制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜，原因是_。 (2)為確保發(fā)酵過程所需的無氧環(huán)境，應注意_。,亞硝酸鹽的含量低,經常補充壇蓋邊沿水槽中的水,(3)實驗中3只壇中產生的亞硝酸鹽含量存在差異，最可能的原因是_。 (4)泡菜的制作方法不當，很容易造成泡菜變質，甚至發(fā)霉變味，試分析可能的原因： _。 (5)測定亞硝酸鹽含量的方法是_。,各壇中微生物種類和數量可能存在差異,泡菜壇子密封不嚴或取食工具不衛(wèi)生或鹽的比例過小，都會引起雜菌滋生、,泡菜變質,比色法,解析(1)有些蔬菜中含有豐富的硝酸鹽，這些蔬菜放置過久，蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽，危害人體健康。 (2)成功制作泡菜的關鍵是營造無氧環(huán)境，常用的方法是將壇口用水封好，防止外界空氣進入。因此要經常補充壇蓋邊沿水槽中的水。 (3)泡菜在開始腌制時，壇內環(huán)境有利于某些細菌的繁殖(包括一些硝酸鹽還原菌)，這些細菌可以促進硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。但隨著腌制時間的延長，乳酸菌也大量繁殖，對硝酸鹽還原菌產生一定的抑制作用，使其生長繁殖受到影響，則泡菜中亞硝酸鹽的含量又有所下降?？梢姡瑏喯跛猁}的含量與壇內的微生物種類和數量有關。,(4)腌制過程中，要嚴格控制腌制條件，注意創(chuàng)造無氧環(huán)境，密封不嚴，易滋生雜菌；要控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量，溫度過高、食鹽用量不足10%、腌制時間過短，容易造成細菌大量繁殖。 (5)測定亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應后，再與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結合，使溶液呈玫瑰紅色。將經過反應顯色后的待測樣品與標準液比色，即可估算出樣品中的亞硝酸鹽含量。,