2022届高考生物一轮复习 生物技术实践 第1讲 传统发酵技术的应用教案 新人教版选修1

1、2022届高考生物一轮复习 生物技术实践 第1讲 传统发酵技术的应用教案 新人教版选修12022届高考生物一轮复习 生物技术实践 第1讲 传统发酵技术的应用教案 新人教版选修1年级：姓名：- 15 -第1讲传统发酵技术的应用1.运用发酵加工食品的基本方法2.利用微生物进行发酵来生产特定的产物3.测定食品加工中可能产生的有害物质1.发酵菌种的结构与功能的关系(生命观念)2.比较制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的原理、流程、发酵条件等的异同(科学思维)3.设计实验探究理想的发酵条件(科学探究)4.关注食品安全，倡导健康的生活方式(社会责任)考点一果酒和果醋的制作1制作原理与发酵条件2实验流程(1)实验用

2、具消毒(2)挑选、冲洗葡萄(3)榨汁用榨汁机榨取葡萄汁，装入发酵瓶中(4)果酒发酵(5)取样检测(6)果醋发酵3实验结果的初步检测可通过嗅闻、观察和品尝初步鉴定(可能的结果如下)项目酒精发酵醋酸发酵气味和味道酒味酸味气泡和泡沫有气泡和泡沫无气泡和泡沫发酵液状态浑浊浑浊，液面形成白色菌膜4.实验结果分析(1)若酵母菌数量少，产生的酒精少：原因是发酵前期，酵母菌有氧呼吸不足。(2)若酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能产生酒精：原因是发酵后期密封不严。1果酒、果醋及泡菜的菌种、呼吸类型、原理与发酵温度如何？请加以比较。提示：如表食品菌种呼吸类型原理温度果酒酵母菌兼性厌氧无氧呼吸产生酒精1825

3、 果醋醋酸菌需氧糖(酒精醋酸)3035 泡菜乳酸菌无氧无氧呼吸产生乳酸2甲、乙两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。甲 乙(1)在排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是_。(2) 请找出图中实验操作的错误：甲图中的错误是_，乙图中的错误是_。提示：(1)防止空气中的微生物污染发酵瓶(2)未夹住发酵瓶的进气管瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口考查果酒、果醋的制作原理、流程等1红树莓果实柔嫩多汁，含有多种维生素及人体必需的8种氨基酸，尤其富含黄酮类、鞣花酸等活性物质，被称为“生命之果”。(1)高品质红树莓酒的评价标准是色泽鲜艳，澄清

4、透亮，酸甜可口。为此，发酵过程中要添加果胶酶，其主要目的是_，有时添加适量糯米糖化醪(淀粉水解成的甜味混合物)，其作用是为发酵所用酵母菌补充_，同时也有_的作用。随着发酵过程的进行果酒颜色逐渐加深，主要原因是_。(2)研究人员为探究发酵温度对红树莓果酒发酵的影响，做了相关实验后得到如图所示结果：发酵温度()实验结果表明：发酵的最适温度是_，理由是_。(3)酿酒时，发酵进行一段时间后残糖量不再降低，推测原因是_；而酒精度数逐渐下降，原因是_。解析(1)果胶酶包括多聚半乳糖酶、果胶分解酶、果胶酯酶等，其作用是分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使果酒变得澄清。淀粉是由葡萄糖聚合而成的多糖，酵母菌生

5、长繁殖过程中需要碳源、氮源、水和无机盐，在果酒制作过程中添加适量糯米糖化醪可以为酵母菌补充碳源，同时也能增加果酒的甜味。在发酵过程中，红树莓果实中的色素进入发酵液中，使果酒颜色逐渐加深。(2)据曲线图分析，在发酵温度为24 时，残糖量最低，酒精度数最高，因此该温度是发酵的最适温度。(3)由于发酵过程中，酒精度数过高会杀死酵母菌，使发酵不再进行，因此残糖量不再降低。酒精度数逐渐下降，原因可能是发酵液中酒精被进一步转化为其他物质。答案(1)使果酒变得澄清碳源增加甜味红树莓果实中的色素进入发酵液中(2)24 残糖量最低，酒精度数最高(3)酒精度数过高导致酵母菌死亡(或酵母菌死亡，不再继续产生酒精)发

6、酵液中酒精被进一步转化为其他物质(或酒精被分解) 2(2020湖北省高三一模)用如图所示的发酵装置(甲)制作果酒和果醋，在消毒后的锥形瓶中装入新鲜的葡萄汁后封闭通气口，进行自然发酵。发酵初期将温度控制在1825 ，可见溶液中有大量气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸杆菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。分析并回答下列问题：甲乙(1)发酵开始时封闭通气口的原因是_。(2)接种醋酸杆菌，需升高温度到_，并且需要通气，这是因为_。(3)图乙中能表示整个发酵过程培养液ph变化的是曲线_。(4)研究发现通过重离子束辐射处理啤酒酵母能获得呼吸缺陷型酵母菌菌种，在生产中可用来提高果酒的产量。将经过

7、重离子束辐射处理后的酵母菌接种到含有ttc(一种显色剂)的培养基中，在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色，呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色。此培养基从用途上划分，属于_；选育出的菌种需经多次_后才能接种到发酵罐中进行工业生产；与呼吸正常的酵母菌相比较，呼吸缺陷型酵母菌细胞内的丙酮酸可大量转化为酒精，说明其细胞代谢过程中_被阻断，因此在啤酒工业生产中具有较高的经济价值。解析(1)酵母菌进行酒精发酵的条件是无氧环境，故实验中封闭通气口的目的是有利于酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。(2)醋酸杆菌为好氧细菌，且适宜在3035 条件下生长，因此，在进行醋酸发酵时，需要将温度控制在3035 ，且需要通入无菌空

8、气。(3)在酒精发酵过程中，由于二氧化碳不断产生并溶解于发酵液中，故发酵液的ph下降；随着醋酸发酵的进行，发酵液中的酒精转变成醋酸，使得ph继续下降，因此，在整个发酵过程中ph一直处于下降状态，图乙中曲线的变化趋势能表示整个发酵过程培养液ph的变化。(4)为了鉴定经过处理后的酵母菌是否发生突变，可根据其生理特性，将该菌种接种到含有ttc(一种显色剂)的培养基中，在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色，呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色，据此可以将发生突变的酵母菌与正常的酵母菌鉴别开来，所以，该培养基从用途上划分属于鉴别培养基；选育出的菌种需经多次扩大培养并达到一定数量后才能进行工业生产接种到发酵罐中；

9、与呼吸正常的酵母菌相比较，呼吸缺陷型酵母菌细胞内的丙酮酸可大量转化为酒精，说明突变型酵母菌有氧呼吸第二、第三阶段被阻断，使丙酮酸更多地转变成酒精，从而提高酒精的产量，因此在啤酒工业生产中具有较高的经济价值。答案(1)有利于酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵(2)3035醋酸杆菌为好氧细菌(3)(4)鉴别培养基扩大培养有氧呼吸第二、第三阶段 考查发酵条件的控制等3杨梅是一种特色水果，某工厂对其进行了杨梅酒和杨梅醋的研制。请根据所学知识回答下列问题：(1)在制备杨梅酒过程中，一般需要将发酵温度控制在_。发酵罐顶上弯管中常需要加水，其主要目的是_。发酵一定时间后，观察到_，说明发酵基本完毕。(2)在制备

10、杨梅醋的过程中，发酵罐内需要先填充经_处理的木材刨花，然后加入含_菌的培养液，加木材刨花的目的是_；再让发酵完毕的杨梅酒流入发酵罐进行杨梅醋发酵，杨梅醋的ph可通过_来调节。(3)若发酵好的杨梅酒全部制成杨梅醋，则发酵制醋过程中co2的产生量()a是酿酒过程的两倍b与酿酒过程的相等c是酿酒过程的一半d几乎为零解析(1)酒精发酵时一般将温度控制在1825 。发酵罐顶上弯管中常需要加水的目的是防止空气进入(或创造无氧环境)。发酵时会产生二氧化碳和酒精，当发酵罐内液面不再有气泡冒出时，说明发酵基本完毕。(2)为防止杂菌污染，在制备杨梅醋中用到的刨花事先要进行灭菌处理。加木材刨花的目的是使该菌附着在刨

11、花上，充分接触反应物。杨梅醋的ph可通过控制杨梅酒的流速进行调节。(3)由果醋制作的原理可知，酒精被利用后，产物不产生二氧化碳。答案(1)1825 防止空气进入(或创造无氧环境)发酵罐内液面不再有气泡冒出(2)灭菌醋酸使该菌附着在刨花上(或使该菌充分接触反应物)控制杨梅酒的流速(3)d考点二腐乳和泡菜的制作1腐乳的制作(1)发酵菌种主要菌种a名称：毛霉。b菌体特点：白色丝状真菌。c代谢类型：异养需氧型。其他菌种：根霉、酵母菌、曲霉等。(2)制作原理(3)腐乳制作流程2泡菜的制作(1)制作原理发酵实质：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式：c6h12o62c3h6o3(乳酸)能量。(2

12、)制作流程 (3)关键操作泡菜坛的选择：火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。腌制的条件：控制腌制的时间、温度和食盐的用量。防止杂菌污染，严格密封。(4)检测亚硝酸盐含量原理a亚硝酸盐对氨基苯磺酸反应产物；反应产物n1萘基乙二胺盐酸盐玫瑰红色染料。b亚硝酸盐溶液的浓度越高，颜色越深；浓度越低，颜色越浅。流程判断方法：观察样品颜色变化，并与已知浓度的标准显色液比较，然后估算亚硝酸盐含量。结果分析如图表示泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量变化曲线，据图分析回答：a图中乳酸菌含量的变化规律如曲线(填序号)所示。b图中乳酸含量的变化规律如曲线(填序号)所示。c图中亚硝酸盐含量的变化

13、规律如曲线(填序号)所示。d由图可知，泡菜的最佳取食时间为发酵后期。1影响腐乳品质的“五大”因素(1)豆腐含水量的控制：豆腐含水量以70%为宜。若含水量过高，豆腐块不易成形。若含水量过低，则不利于毛霉的生长。(2)盐的用量：制作时，应逐层加盐，近瓶口处盐铺厚一些，以防止杂菌从瓶口进入。盐的浓度过高，会影响口味。盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，腐乳易腐败变质。(3)酒的用量：卤汤中酒的含量控制在12%左右为宜。酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，会使腐乳成熟时间延长。酒精含量过低，蛋白酶的活性高，蛋白质的水解加快，但杂菌繁殖快，豆腐易腐败

14、变质。(4)发酵的温度：前期发酵温度应保持在1518 ，利于毛霉生长。(5)香辛料：具有防腐、杀菌的作用，也会影响腐乳的风味和质量。2腐乳制作中抑制杂菌的措施(1)前期发酵条件的控制：提供利于毛霉生长的温度、水分，形成毛霉的生长优势，抑制杂菌的生长。(2)后期发酵条件的控制加盐腌制：利用食盐抑制杂菌生长。加卤汤装瓶：利用卤汤中的酒和香辛料抑制杂菌的生长。密封腌制：控制无氧环境，抑制好氧菌的生长。3泡菜制作成功的关键点(1)材料的选择及用量蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。清水和盐的质量比为41，盐水煮沸后冷却待用。盐水煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水

15、中的其他细菌。(2)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，取样后要迅速封口。(3)氧气需求泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境，并注意在发酵过程中要经常补充坛盖边沿水槽中的水。1酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系，分析其主要原因。提示：酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。2请尝试绘制出泡菜制作过程中乳酸菌、亚硝酸盐及乳酸随发酵时间的变化曲线。提示：如图3制作泡菜时，同样的材料和腌制条件

16、，不同坛中各时期测得的亚硝酸盐含量不同，分析最可能的原因。提示：泡菜制作过程中使用的菌种为天然菌种，由于各坛中微生物的种类和数量不同，尽管不同坛中使用了同样的材料和腌制条件，但在各时期测得的亚硝酸盐含量仍会不同。考查腐乳的制作原理及过程分析等1(2020广东省六校联盟高三联考)腐乳是我国传统的发酵豆制品，已有近千年的历史。腐乳的生产过程一般分为前酵期(培菌)和后酵期(装瓶后常温条件下放置，自然发酵 3 个月)，采集各时段腐乳坯样品，测定相关物质含量如图所示。回答下列问题：(1)豆腐为毛霉的生长提供的基本营养物质有碳源、_。毛霉产生的酶能将酪蛋白分解而产生透明圈，将三种纯化的毛霉菌种接种在酪蛋白

17、培养基中得到三种单菌落甲、乙、丙，其菌落直径平均值分别为3.2 cm、2.8 cm、2.9 cm，菌落与透明圈一起的直径平均值分别为 3.7 cm、3.5 cm、3.3 cm。应选择菌落_(填“甲”“乙”或“丙”)作为产蛋白酶活力高的毛霉候选菌。腐乳前酵期游离氨基酸总量的变化(2)装瓶腌制腐乳时，在接近瓶口的表面要将盐铺厚一点，原因是_。卤水中的香辛料和料酒(食用酒)的作用是_。(3)据图分析，从“白块”到“晾晒2 d”，腐乳坯中游离氨基酸含量变化的最主要原因是_；加盐腌制(腌坯)之后，腐乳坯中的游离氨基酸含量下降的原因是_(答出两点)。请预测后酵期发酵瓶中的游离氨基酸的变化是_。解析(1)微

18、生物的生长需要碳源、氮源、水和无机盐。判断产蛋白酶活力高低的指标是菌落直径和菌落与透明圈一起的直径的比值，比值越大，说明该菌产蛋白酶活力越低，所以产蛋白酶活力最高的是乙组的毛霉候选菌。 (2)由于瓶口杂菌污染的概率大，加多点盐可以有效抑制微生物的生长，因此加盐时在接近瓶口的表面要将盐铺厚一些；卤水中的香辛料和料酒(食用酒)的作用是抑菌、防腐和调味。(3)从“白块”到“晾晒2 d”是依赖毛霉进行的发酵，所以毛霉等微生物产生的蛋白酶将蛋白质分解成氨基酸，使氨基酸含量增加，加盐腌制后，由于食盐使毛霉的酶活性降低；同时加盐使豆腐中的水分析出，部分氨基酸随之析出，所以，腐乳坯中的游离氨基酸含量下降。后酵

19、期由于有蛋白酶继续进行发酵，所以发酵瓶中的游离氨基酸会增加。答案(1)水、无机盐、氮源乙(2) 瓶口处被杂菌污染的可能性较大，加多点盐可以有效抑制微生物的生长抑菌、防腐和调味(3)毛霉等微生物产生的蛋白酶将蛋白质分解成氨基酸，使氨基酸含量增加食盐使毛霉的酶活性降低；加盐使豆腐中的水分析出，部分氨基酸随之析出增加考查泡菜的制作原理及过程分析等2某兴趣小组利用乳酸菌、白菜、盐水和食醋等制作泡菜，每天定期检测亚硝酸盐含量，结果如图。泡白菜中亚硝酸盐含量的变化图(1)乳酸菌细胞呼吸的场所是_。(2)比色法测定泡白菜中亚硝酸盐含量的原理：将显示出_色的样品与已知浓度的_目测比较，以此估算泡菜中亚硝酸盐的

20、含量。(3)该实验的目的是探究_对泡白菜中亚硝酸盐含量的影响。(4)实验结论：_；_。(5)亚硝酸盐对人体有害是因为其在特定的条件下会部分转变成致癌物质_。解析(1)乳酸菌是厌氧菌，细胞呼吸的场所是细胞质基质。(2)比色法测定泡白菜中亚硝酸盐含量的原理：将显示出玫瑰红色的样品与已知浓度的标准显色液目测比较，以此估算泡菜中亚硝酸盐的含量。(3)据图可知，实验中用到了不同浓度的食醋，以及图中显示了不同时间下亚硝酸盐的含量，实验的目的是探究不同浓度的食醋和腌制时间对泡白菜中亚硝酸盐含量的影响。(4)据图分析，可得出的实验结论：0.3%、0.6%和0.9%的食醋会降低泡白菜的亚硝酸盐含量，0.6%食醋

21、效果最明显；腌制时间长短也会影响泡白菜中亚硝酸盐的含量。(5)亚硝酸盐对人体有害是因为其在特定的条件下会部分转变成致癌物质亚硝胺。答案(1)细胞质基质(2)玫瑰红标准显色液(或标准液)(3)不同浓度的食醋和腌制时间(4)0.3%、0.6%和0.9%的食醋会降低泡白菜的亚硝酸盐含量，0.6%食醋效果最明显腌制时间长短也会影响泡白菜中亚硝酸盐的含量(5)亚硝胺真题体验| 感悟高考淬炼考能1(20201月浙江选考节选)回答与泡菜制作有关的问题：(1)用萝卜等根菜类蔬菜制作泡菜，用热水短时处理，可抑制某些微生物产生_，从而使成品泡菜口感较脆。同时，该处理也会使泡菜发酵时间缩短，其原因是_。(2)泡菜发

22、酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使_菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖，会使_菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，会使乳酸菌受到抑制。(3)从泡菜汁中可分离制作酸奶的乳酸菌，首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后取滤液进行_，再用_的方法在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选。该培养基必须含有_，以便于观察是否产酸。(4)自然界中醋杆菌常与乳酸菌共同生长。若要筛选出醋杆菌，则其专用的培养基中应添加_。解析(1)果胶具有将植物细胞粘合在一起的作用，去掉果胶后，植物组织会变得松散，植物组织松散后就会使泡菜口感变得不脆，抑制果胶酶的作用就可避免植物组织变得松散。高温使植物细胞破裂，导致细胞内的

23、营养物质外流，有利于乳酸菌更快地获得营养物质进行乳酸发酵。(2)加盖并加水密封后泡菜罐内为无氧环境，因此可抑制好氧菌的繁殖。在发酵中期，乳酸菌大量繁殖，通过乳酸发酵产生了较多乳酸，此时泡菜罐内ph较低，不耐酸的菌会受到抑制。(3)经多次发酵的泡菜汁中含有的乳酸菌数量较多，在涂布分离前需先对菌液进行稀释。鉴定培养基中接种的乳酸菌是否产酸，较为简便的方法为加入酸碱指示剂，通过观察其变色情况，即可判断是否产酸。(4)醋杆菌能在有氧条件下将乙醇转变为醋酸，因此需要在培养基中添加乙醇以筛选出醋杆菌。答案(1)果胶酶细胞破裂，细胞内营养物质外流使乳酸菌快速地获得营养物质(2)好氧不耐酸的(3)稀释涂布分离

24、酸碱指示剂(4)乙醇2(2017全国卷)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的a、b两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：(1)该实验的自变量是_、_。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是_。(3)如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是_。(4)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为_，脂肪转变为_。解析(1)由“甲、乙两菌种”和“32 h内定期取样观测”可知，该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)由“发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好”可知，该发酵菌是好氧菌。(3)因“32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系”，说明发酵的最佳时间可能超过32 h，故可继续延长发