选修1生物技术实践

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选修一 生物技术实践

第1讲 传统发酵技术的应用

一、直面高考，了解考试方向

（一）历年考查分值、题型及考查角度分析 考点

考纲要求 考查角度 运用发酵加工食品的基本方法 实验与探究 发酵的原理、菌种、条件、产物和注意事项

考点1 四种发酵技术的比较

例1.(2016·全国卷II)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列为题：

（1）酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的细胞质基质 中进行，其产物乙醇与（酸性）重铬酸钾 试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的线粒体 中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度快 。

（2）第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在有氧 条件下才能完成。

（3）在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度低于 （填“低于”或“高于”）第二阶段。

（4）醋酸杆菌属于原 核生物，其细胞结构中不含有 （填“含有”或“不含有”）线粒体。

【题后悟道】

酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 生物类型

真核生物 原核生物 真核生物 原核生物 代谢类型

异养兼性厌氧型 异养需氧型 异养需氧型 异养厌氧型 发酵条件

前期需氧， 后期不需氧 一直需氧 一直需氧 无氧 适宜温度 18～25℃ 30～35℃ 15～18℃

室温 生产应用 酿酒、发面 酿醋 制作腐乳 制作酸奶、泡菜

项目 原理

流程 考题 分值 考查角度

2013年全国卷Ⅰ，39 15分 泡菜制作的原理、菌种、注意事项和影响亚硝酸盐含量的因素 2016年全国卷Ⅱ，39 15分 果酒、果醋制作的原理、菌种、发酵条件和产物检测 2016年全国卷Ⅲ，39 15分 泡菜制作的菌种和产物

A．腐乳制作所需要的适宜温度最高

B．果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵

C．使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌

D．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA

考点2 发酵技术中的操作分析

例2．(2013·全国卷I)回答下列有关泡菜制作的问题

（1）制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是杀灭杂菌。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是增加乳酸菌数量。

（2）泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的细胞质中。

（3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、腌制时间和食盐用量等。

（4）从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜叶逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是乳酸菌数量增加，杂菌数量减少，原因是乳酸菌比杂菌更为耐酸。

【题后悟道】

1．材料的选择与处理

(1)果酒和果醋的制作

选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，再除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去浮尘为目的，忌反复冲洗，以防洗去附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。

(2)腐乳制作

①豆腐选取：其含水量为70%为宜。

②控制好材料的用量：严格控制卤汤中盐和酒(12%左右)的用量。

(3)泡菜的制作

①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。

②清水和盐的质量比为4∶1，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。

2．防止杂菌污染——无菌技术

(1)果酒、果醋制作

①榨汁机要清洗干净并晾干。

②发酵装置要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。

③装入葡萄汁后要封闭充气口。

(2)腐乳制作

①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。

②装瓶腌制时，操作要迅速小心，且要逐层加盐，离瓶口表面的盐要铺厚一些。

③加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。

(3)泡菜制作时，为防止杂菌污染，每次取样用具都要洁净，要迅速封口。

3．装置图分析

(1)甲、乙两装置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作。甲装置溶液量不能超过瓶容积的2/3，保证O2的供应，酒精发酵时，可通过拧松但又不打开瓶口放气，目的是排出多余的CO2，防止氧气和杂菌进入。

(2)乙装置各部位的作用

①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。

②排气口：排出酒精发酵时产生的CO2；与排气管相连的长而弯曲的胶管，可有效阻止空气中微生物的进入，避免来自空气的污染。

③出料口：用来取样。

变式训练2.（2010海南）葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：

甲乙丙

（1）利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是酵母菌。

（2）该微生物通过无氧呼吸可分解葡糖糖，产生的终产物是乙醇和CO2。

（3）甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是未夹住发酵瓶的充气管，导致发酵中出现的主要异常现象是发酵液从充气管流出，发酵液变酸。丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，导致发酵中出现的主要异常现象是排气时发酵液从排气管流出。上述发酵过程结束后，甲、乙、

丙同学实际得到的发酵产品依次是果醋、果酒、果酒。

（4）在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是未及时排气。

变式训练3.（2012江苏）下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，不合理的是（）

A. 在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长

B. 条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸

C. 果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小

D. 将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量

三、冲刺高考，提升应试能力

（2015江苏卷）1．右图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述正确的是

A．发酵过程中酒精的产生速率越来越快

B．集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2

C．发酵过程中酵母种群呈“J”型增长

D．若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气

（2015江苏卷）2．关于“腐乳的制作”实验，下列叙述错误

．．的是

A．将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高，影响毛霉生长

B．腐乳坯若被细菌污染，则腐乳坯表面会出现黏性物

C．勤向腐乳坯表面喷水，有利于毛霉菌丝的生长

D．装坛阶段加入料酒，可有效防止杂菌污染

（2015四川卷）3．下列是以酵母菌为材料进行的实验，有关叙述错误

．．的是

A．探究酵母菌的呼吸方式，可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO2

B．用酵母菌发酵酿制果酒，选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精

C．探究酵母菌种群数量变化，应设空白对照排除无关变量干扰

D．用稀释涂布平板法培养计数，应选择有30～300菌落数的平板

（2014广东卷）4.下列叙述错误

．．的是（）

A、醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸

B、酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖汁产生酒精

C、泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵

D、腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶

（2013江苏）5．某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是

A．酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高

B．先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵

C．与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好

D．适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖