传统发酵技术的应用-2024-2025学年高二生物课后培优分级练(人教版2019选择性必修3)

第1节传统发酵技术的应用知识梳理知识梳理教学目标课程标准目标解读发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品。举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。教学重点微生物发酵的基本原理。制作泡菜、果酒和果醋。教学难点制作泡菜、果酒和果醋。一、发酵和传统发酵技术发酵：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程。2.传统发酵技术：指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。二、腐乳的制作参与腐乳制作的主要微生物是毛霉毛霉在腐乳制作中的作用：在豆腐的发酵过程中，毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。在多种微生物的协同作用下，将豆腐转变成为腐乳。三、泡菜的制作乳酸菌：概念：乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称。地位：原核生物种类：乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌分布：在自然界分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内部都有繁殖：以二分裂方式进行繁殖代谢类型：异养厌氧型泡菜制作原理：乳酸发酵：在无氧条件下，将葡萄糖分解成乳酸适宜温度：28-30℃探究实践－－泡菜的制作（1）材料①各种新鲜蔬菜均可，一般用白菜、洋白菜、黄瓜、柿子椒、胡萝卜、白萝卜等。原则：蔬菜以质地鲜嫩，肉厚，无虫咬、无烂痕、无斑点者为佳显色反应中，应选白色或浅色的蔬菜，避免植物中的色素对显色反应造成颜色干扰。选择新鲜蔬菜的原因：亚硝酸盐含量低②添加的调味品，如花椒、八角等。香辛料可增香、除异去腥、防腐杀菌③白酒、糖和盐。操作步骤①各种菜修整、洗涤、晾晒并切分成条状或块状。②将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次，或白酒擦拭菜坛。③将各种蔬菜装入坛内至半坛，放入蒜、姜及其它香辛料至八成，再注入配制好的盐水并没入全部菜料，盖好坛盖。如果希望发酵快些，可将蔬菜在开水中浸1分钟后入坛，再加上一些白酒。盐水配制：按清水和盐的质量百分比为5%-20%的盐水，并煮沸冷却。除去水中的氧气，杀灭盐水中的杂菌；高温影响乳酸菌的生存没过的目的：为乳酸菌菌种提供厌氧环境。白酒的作用：抑制泡菜表面杂菌的生长；是一种调味剂，可增加醇香感。④盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中注满水，将坛口用水密封发酵。腌制时，控制腌制条件,即：腌制时间，温度和食盐的用量。水密封原因：水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。时间、温度、盐用量：温度过高，食盐用量不足10%，腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般腌制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。⑤腌制10天之后食用最好。⑥如果加一些已经腌制过的泡菜汁更好，相当于接种已经扩增的乳酸菌菌种，可减少腌制时间。（3）进一步探究：检测泡菜制作过程中亚硝酸盐含量变化在泡菜发酵过程中，亚硝酸盐含量先上升后下降，然后保持相对稳定。四、果酒、果醋的制作酵母菌：（1）关于酵母菌的生物学特性同化作用类型：异养异化作用类型：兼性厌氧型代谢类型：异养兼性厌氧型主要分布：土壤、含糖较高的偏酸性环境结构：单细胞分类：真核生物生殖（主要方式）：出芽生殖酵母菌生长繁殖的最适温度是20℃（2）果酒制作的原理是什么？写出反应式。先将淀粉水解成葡萄糖；再利用酵母菌分解葡萄糖生成丙酮酸，丙酮酸在厌氧和微酸性条件下，转变成酒精。有氧呼吸：酵母菌细胞增殖无氧呼吸：产生酒精（酒精发酵）（3）制作葡萄酒的酵母菌主要来源：附着在葡萄皮上的野生型酵母菌（4）果酒制作时应给予怎样的温度、空气条件及PH等（发酵需要哪些条件）：1）温度：酵母菌繁殖最适温度：20℃酒精发酵的最适温度：18～25℃2）氧气：前期：需氧后期：不需氧3）PH：生活在偏酸环境中（4.0-5.8）4）时间：10-12天醋酸菌：（1）关于醋酸菌的生物学特性同化作用类型：异养异化作用类型：需氧代谢类型：异养需氧主要分布：酸性环境结构：单细胞分类：原核生物生殖：二分裂生殖最适生长温度：30~35℃（2）果醋制作的原理是什么？写出反应式。若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：若缺少糖源，氧气充足时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式：（3）制作葡萄醋的醋酸菌主要来源于哪里？制作葡萄醋的醋酸菌可以直接购买，或用选择培养基培养（4）果醋制作时应给予怎样的温度、空气、PH等条件？最适温度：30-35℃氧气：需要充足的氧气PH：酸性环境5.4-6.3时间：7-8天探究实践--果酒和果醋的制作1、实验流程示意图2、发酵装置3、实验步骤（1）材料的选择与处理选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗。①取葡萄500g，去除枝梗和腐烂的叶子。②用清水冲洗葡萄1－2次除去污物，洗去浮尘。讨论：你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。（2）灭菌对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并用70%酒精消毒。（3）榨汁将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。（4）发酵：发酵装置如下①将葡萄汁装入发酵瓶，要留大约1／3的空间(为什么？)，并关闭充气口。目的：先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后进行酒精发酵。防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。②制葡萄酒的过程中，要严格密闭，将温度严格控制在18℃～25℃（为什么？）时间控制在10～12d左右，可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。发酵旺盛期CO2产生量大，要及时排气，防止发酵瓶爆裂。简易装置2－4天排气一次。（拧松瓶盖）（5）果酒检测10天后，取样检验。酒精发酵后是否有酒精产生，可用酸性重铬酸钾来检验。原理：在酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。（6）取果酒的上清液，加入醋酸菌或醋曲，然后移至30－35℃条件下发酵，适时通过充气口充气以制备葡萄醋。时间控制在7～8d左右。（7）如何检验果醋的制作是否成功？果醋的制作是否成功的鉴定方法是：观察菌膜的形成、嗅味和品尝、比较发酵前后的PH值、显微镜观察是否有醋酸菌并统计数量。结果分析与评价由于发酵作用，糖分大部分转变为CO2和乙醇。CO2排出越来越旺盛，使发酵液沸腾，CO2从排气口排出，在发酵10天后，现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在18～25℃；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。课后培优练课后培优练级练培优第一阶——基础过关练一、单选题1.下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是（）A.用酵母菌发酵酿制果酒，选择溴麝香草酚蓝水检测产生的酒精

B.利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵

C.腐乳制作主要利用毛霉等生物产生的脂肪酶和蛋白酶进行发酵

D.泡菜制作过程中，亚硝酸盐含量一直升高，发酵10天以上的泡菜不能食用2.如表所列微生物与其特点、应用等对应完全正确的是（）选项微生物种类细胞类型发酵条件应用A酵母菌真核细胞有氧酿酒B毛霉真核细胞无氧制腐乳C醋酸菌真核细胞有氧制醋D乳酸菌原核细胞无氧制泡菜A.A B.B C.C D.D3.酒变酸后表面的菌膜、腐乳外部致密的“皮”、泡菜坛表面的白膜分别是（）A.酵母菌、乳酸菌、醋酸菌 B.醋酸菌、毛霉菌丝、酵母菌

C.醋酸菌、毛霉菌丝、毛霉菌 D.醋酸菌、毛霉菌丝、乳酸菌4.下列关于制作果酒、果醋、腐乳和泡菜的叙述，正确的是（）A.使用的菌种，只有乳酸菌才能进行无氧呼吸

B.使用的菌种，只有酵母菌具有成形的细胞核

C.发酵的最适温度不同，其中制腐乳所需温度最高

D.均可利用天然菌种，得到组分较复杂的发酵产物5.下列与传统发酵有关的微生物的比较中，不正确的是（）ABCD微生物酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类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适宜温度18～25℃30～35℃15～18℃室温主要用途酿酒、发面酿醋、酸奶制作腐乳制作泡菜A.A B.B C.C D.D6.下列关于利用不同微生物的发酵作用制作食品的叙述，正确的是（）A.酸豆角以其色泽金黄、咸酸适宜、鲜香嫩脆的特有品质深受人们的喜爱。酸豆角腌制过程中，仅有厌氧的乳酸菌活动，故发酵时需营造严格的无氧环境

B.《本草纲目拾遗》中记载：“豆腐又名菽乳，以豆腐腌过酒糟或酱制者，味咸甘心。”上述腐乳制作的原理主要是利用毛霉等微生物，毛霉中只存在一种与蛋白质合成有关的细胞器—核糖体

C.豆瓣酱制作过程中利用的微生物主要是曲霉。发酵过程中，上层的酱发酵效果好于下层，因而常需要将下层的酱翻至上层，说明参与发酵的菌种属于厌氧型

D.酒精发酵时，发酵液中的葡萄皮等固体物质会上浮覆盖在发酵液表面，形成“酒帽”，“酒帽”的出现会降低发酵速度，原因是葡萄皮上的菌种无法浸入发酵液下列关于图示甲、乙、丙、丁装置的叙述，错误的是（）A.甲装置用于果酒的发酵，发酵瓶应洗干净，可用体积分数为70％的酒精消毒

B.乙是果醋发酵的装置，过滤膜用来去除空气中的CO2、N2等

C.丙中接种的毛霉属于丝状真菌，可以来自空气中的毛霉孢子

D.丁是制作泡菜的坛子，坛沿放水是为了形成坛内的无氧环境8.在制果酒、果醋、泡菜、腐乳时，发酵过程中对氧气的需求分别是（）A.无氧、有氧、无氧、有氧 B.有氧、无氧、无氧、有氧

C.无氧、有氧、有氧、无氧 D.兼氧、无氧、有氧、无氧二、填空题9.利用发酵技术制作的各类特色食品，如果醋、腐乳、泡菜、酸奶等，深受人们喜爱。请回答下列问题：（1）制作果酒时，一般将温度控制在________℃；果酒发酵完成后，可进行果醋发酵，除温度外两种发酵在发酵条件的主要差别是________________________________。（2）在家庭制作果酒时，不需要对发酵设备进行严格灭菌处理的原因是________。（3）图示发酵装置的错误是________________，b处通常装有无菌水，其目的是_________________。

（4）东北酸菜和四川泡菜都非常有名，泡菜制作中常见的乳酸菌有________________。（5）在泡菜腌制过程中会产生亚硝酸盐。测定亚硝酸盐含量的方法是________，其原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与________发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料。10.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，其产物乙醇与_________________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度________________。（2）第二阶段是在____________的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据其呼吸作用类型，该过程需要在________________（填“有氧”或“无氧”）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____________（填“低于”或“高于”）第二阶段。（4）果酒制作后可品尝检测，而泡菜制作后测定亚硝酸盐含量的原理是在____________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生____________反应后，与________________________结合形成____________染料。11.回答下列有关泡菜制作的问题：（1）制作泡菜时，所用盐水煮沸，其目的是________________，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_____________。（2）泡菜腌制过程中要注意控制腌制条件，若___________________________会导致细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。（3）分析下列泡菜制作过程中泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量变化图回答下列问题：乙图乳酸含量增加时段即为乳酸菌进行______的过程。甲图和丙图变化趋势相似，其不同点在于_______________________________。

培优第二阶——拓展培优练单选题1.下列有关传统发酵技术的应用叙述正确的是（）A.制作果酒、果醋的菌种属于真核生物，制作腐乳、泡菜的菌种属于原核生物

B.制作果酒、果醋在无氧条件下进行，制作腐乳、泡菜需在有氧条件下进行

C.制作果酒、果醋、泡菜主要利用的是胞内酶，制作腐乳主要利用的是胞外酶

D.制作果酒、果醋的过程需保持菌种活性，制作腐乳、泡菜的过程不需要2.我国利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久，在多种文献中均有记载：

①《齐民要术》中记载：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内雍中。”

②《北山酒经》中记载：“每坛加蜡三钱，竹叶五片，隔水煮开，乘热灌封坛口。”

③《齐民要术》中记载了二十三种利用谷物酿制食醋的工艺。其经历的三个主要发酵过程为：糖化→酒化→醋化。

④《本草纲目拾遗》中记述：“豆腐又名菽乳，豆腐腌过酒糟或酱制者，味咸甘心。”下列说法错误的是（

）A.①介绍的是泡菜制作技术，配制的盐水要煮沸冷却后使用

B.②中加热杀菌保存酒液的原理和方法，与酿酒中普遍使用的巴氏杀菌法基本相同

C.③中食醋酿制过程：淀粉先在微生物的作用下分解成葡萄糖，葡萄糖再在酵母菌的作用下分解成酒精，最后醋酸菌在氧气充足时将糖分解成醋酸，当缺少氧气时将乙醇变为醋酸

D.④从微生物培养的角度看，豆腐是固体培养基，接种时不需要对其进行严格灭菌3.下列关于果酒、果醋、腐乳和泡菜制作的叙述，正确的是（

）A.在果醋的制作过程中，应先去除葡萄的枝梗，再反复冲洗，这样才可以洗得彻底

B.果酒、果醋的发酵装置中，充气口的作用是在发酵时连接充气泵进行充气，排气口的作用是在酒精发酵时排出二氧化碳

C.豆腐上长了毛霉以后，需要加盐腌制8天左右，这样可以抑制微生物的生长，避免豆腐变质，又能使豆腐析出水分，使豆腐块变硬

D.检查泡菜坛气密性时，可将坛口向下压入水中4.图示装置可用于生物技术实践的相关实验。下列有关叙述正确的是（）

A.制作果酒、果醋或腐乳时，所需控制的温度都是相同的

B.两种装置都可以先用于果酒的制作，后用于果醋的制作

C.用装置甲制作腐乳时，自下而上随着豆腐块加高逐渐减少用盐量

D.装置乙中b为排气口，c为充气口，可防止空气中微生物的污染5.如图表示氧气浓度对培养液中的醋酸菌、乳酸菌和酵母菌的呼吸作用的影响，试分析呼吸曲线a、b、c分别代表(

)

A.酵母菌、醋酸菌、乳酸菌 B.酵母菌、乳酸菌、醋酸菌

C.乳酸菌、酵母菌、醋酸菌 D.醋酸菌、乳酸菌、酵母菌二、填空题6.下面是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答下面的问题：（1）选用新鲜蔬菜做泡菜，原因是________________________________。（2）为了保证既无杂菌，又能使发酵菌发挥正常作用，泡菜所用盐水应____________________后再使用。（3）在泡菜腌制过程中经常向坛口边缘的水槽中补充水分的目的是提供______________环境。（4）测定亚硝酸盐含量的方法是____________，在泡菜腌制过程中定期测定亚硝酸盐含量的目的是_____________________。为了使实验结果更准确，测定亚硝酸盐含量时应_____________。制作泡菜效果最好的食盐水质量分数为____________。（5）同样的材料和腌制条件，不同坛中各时期测得亚硝酸盐含量不同，最可能的原因是_______________不同。（6）在果醋的制作过程中酒精浓度较高时，通常不适宜进行醋酸发酵，原因是较高浓度的酒精会__________________________，使产酸量下降。（7）在制作腐乳、果醋、泡菜的过程中，需要氧气的是___________________。7.根据相关知识，回答下列问题：（1）以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示，请分析回答：

①图1中甲过程利用的微生物是__________，其细胞结构中__________（填“含有”或“不含”）线粒体。甲过程发酵温度控制在18～30℃，经过10～12d，样液中是否含有酒精，可以用__________来检验，其原理是在__________条件下，该物质和酒精反应呈现__________色。乙过程发酵的最适温度是__________。②若利用图2所示装置制作果醋，制作过程中充气口应__________，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的目的是______________________________。③利用苹果酒制作苹果醋的反应简式是_________________________________________________。（2）腐乳是我国民间的传统发酵食品，它易于消化吸收，原因主要是其含有丰富的__________、小分子肽、__________和脂肪酸等小分子物质。多种微生物参与了腐乳的发酵，其中起主要作用的是__________。（3）市场上购买的真空包装酸菜，在没有漏气的状态下发生了“胀袋”现象，同学A怀疑是杂菌污染导致的，同学B怀疑是乳酸菌大量繁殖导致的，你支持谁的观点并说明理由：________________

培优第三阶——高考沙场点兵一、单选题1.发酵食品是中国传统食品中一个重要的类别，承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。请结合所学发酵知识和生活经验，指出下列未经发酵的商品是（）A.泡菜 B.食醋 C.豆腐 D.酸奶2.下列有关果酒、果醋、腐乳制作的叙述，正确的是（）A.制作果酒、果醋的菌种属于真核生物，制作腐乳的菌种属于原核生物

B.制作果酒、腐乳在无氧条件下进行，制作果醋需在有氧条件下进行

C.制作果酒、果醋主要利用的是胞内酶，制作腐乳主要利用的胞外酶

D.制作果酒、果醋的过程需保持菌种活性，制作腐乳的过程不需要3.下列有关传统发酵技术应用的叙述，正确的是（）A.传统发酵技术的操作过程是在严格无菌的条件下进行的

B.果醋发酵液中，液面处的醋酸杆菌密度低于瓶底处的密度

C.制作腐乳时，接种3天后豆腐块表面会长满黄色的毛霉菌丝

D.用带盖瓶子制作葡萄酒时，拧松瓶盖的间隔时间不一定相同4.蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。如图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是（）

A.去除蓝莓枝梗应在冲洗之后，目的是防止杂菌污染

B.过程③在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋

C.在过程④时，榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵

D.过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源5.参与黄豆酱发酵的主要微生物有霉菌、酵母等。下面是传统黄豆酱的制作过程，相关叙述错误的是（）

①黄豆蒸煮沥干，裹上面粉→②均匀铺摊，用茅草等覆盖后置于不通风、阴凉处，7d后长满酱黄→③将酱黄暴晒后加盐水浸透→④晒酱，后发酵成熟A.过程①中黄豆表面包裹的面粉，可为微生物生长提供碳源和能源

B.过程②中将黄豆置于不通风环境中，目的是获得菌种并利于其生长

C.过程③中加入的盐水具有灭菌作用，因此加入的盐水不必煮开

D.过程④中耐盐酵母产生酒精等物质，有利于形成特定风味和香气6.某位同学在制作果酒，如果改成制作果醋，不需要改变的是（）A.发酵过程的环境温度 B.发酵液中的氧气含量

C.培养液中的营养成分 D.检测发酵产物的试剂7.中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是（）A.泡菜制作过程中，乳酸的含量先增加后减少

B.馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2

C.米酒制作过程中，为制造无氧发酵环境应将米饭装满容器

D.老酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌8.《齐民要术》记载了许多古人在生产中运用发酵技术加工食品积累的宝贵经验，下列对记载的理解，错误的是（）食品加工历史记载酿酒酿酒浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷。制醋大率酒斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣生，勿得怪也，但停置，

勿移动，挠搅之。数十日，醋成。泡菜制作作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，内（纳）瓮中。其洗菜盐水，澄取清者，泻著瓮中，

令没菜把即止，不复调和。A.“浸曲发”目的是活化酵母菌，此时酵母菌通过有氧呼吸和无氧呼吸释放CO2

B.“舒令极冷”是为了防止蒸