高考生物总复习 第十单元 专题1 传统发酵技术的应用配套课件.ppt

第十单元生物技术实践 专题1传统发酵技术的应用 2015高考导航 一 果酒和果醋的制作1 果酒制作的原理 1 所需菌种 酵母菌 其代谢类型为 2 菌种的生活特点 在有氧条件下 进行有氧呼吸 大量繁殖 反应式 c6h12o6 6o2 6h2o酶 6co2 12h2o 能量 在无氧条件下 进行 酒精发酵 异养兼性厌氧型 3 果酒 果醋的制作流程挑选葡萄 冲洗 榨汁 发酵 发酵 提示 1 葡萄成熟后含有果糖等 酿制葡萄酒是把葡萄榨汁后发酵产生酒精 葡萄酒中含有果糖越多 甜度越大 若糖全部转化为酒精 则不会甜 2 葡萄酒的颜色是由葡萄皮中的色素溶解而产生的 酒精 醋酸 果酒 果醋 二 腐乳制作1 原理 1 菌种 需多种微生物协同作用 其中起主要作用的是 2 菌种的作用特点 毛霉 三 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量1 泡菜的制作原理 1 菌种 泡菜的制作离不开 在无氧条件下 将葡萄糖分解成乳酸 2 腌制条件 控制腌制的 温度和食盐的用量 防止杂菌污染 严格密封 2 泡菜的制作流程 时间 乳酸菌 发酵技术的比较 1 发酵技术中常用菌种的比较 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 生长适宜温度 20 左右 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 2 果酒 果醋 泡菜和腐乳的制作比较 酵母菌 真菌 醋酸菌 细菌 乳酸菌 细菌 毛霉 真菌 等 原理 酵母菌在无氧的条件下将葡萄糖氧化成乙醇 醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸 乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸 毛霉等产生的蛋白酶和脂肪酶 将豆腐中的蛋白质和脂肪分解为小分子的有机物 提醒 1 对于发酵中的数字的记忆 发酵温度 果酒18 25 果醋30 35 装瓶体积不超过2 3 消毒用体积分数为70 的酒精 2 充气 酒精发酵为无氧发酵 需封闭充气口 醋酸发酵为有氧发酵 需不断通过充气口充气 3 亚硝酸盐的含量在发酵过程中呈现先增后减的趋势 但不是腌制时间越长的泡菜越安全 因为腌制后期会产生多种有害物质 同样会危害人体健康 图1是果酒和果醋制作的实验流程 图2是某同学设计的果酒和果醋的发酵装置 根据图示回答下列问题 1 完成图1中的实验流程 2 冲洗的主要目的是 冲洗应特别注意不能 以防止菌种的流失 3 图2装置中的充气口在 时关闭 在 时连接充气泵 并连续不断地向内 醋酸发酵 洗去浮尘 反复冲洗 果酒发酵 果醋发酵 泵入空气 氧气 4 排气口在果酒发酵时排出的气体是由 产生的 5 写出与 4 题有关的反应方程式 6 若果汁中含有醋酸菌 在果酒发酵旺盛时 醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸 说明原因 7 在酒精发酵时瓶内温度一般应控制在 醋酸发酵时温度一般应控制在 8 果酒制作完成后 可以用 来检测酒精的生成 酒精与之反应呈现 色 酵母菌 co2 c6h12o6 2c2h5oh 2co2 能量 不能 因为醋酸菌的发酵条件是氧气充足 而果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长 18 25 30 35 灰绿 酸性重铬酸钾 解析 1 酒精发酵后可进行醋酸发酵 2 冲洗的主要目的是洗去浮尘 不能反复冲洗 以防止菌种流失 3 酵母菌是兼性厌氧型微生物 有氧时 c6h12o6 6o2 6co2 6h2o 能量 缺氧时 c6h12o6 2c2h5oh 2co2 能量 因此在制作果酒时 应在缺氧的环境中进行 醋酸菌是好氧细菌 所以在果醋发酵时要向内泵入空气 4 在果酒制作过程中排气口排出的是co2 6 醋酸菌发酵的条件是氧气充足 在果酒发酵旺盛时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长 所以醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸 7 醋酸菌和酵母菌正常生长都需要一定的温度 在适宜温度时可得到较多代谢产物 8 酒精与酸性重铬酸钾发生颜色反应呈现灰绿色 1 葡萄美酒夜光杯 欲饮琵琶马上催 醉卧沙场君莫笑 古来征战几人回 自古酒就与人类生活息息相关 请回答下列酿制葡萄酒的有关问题 1 人类酿制葡萄酒使用的微生物主要是酵母菌 它的同化作用类型是 其无氧呼吸的反应式是 2 酵母菌繁殖的最适温度是 酒精发酵一般将温度控制在18 25 传统葡萄酒发酵技术所使用的酵母菌的来源是 c6h12o6 2c2h5oh 2co2 能量 异养型 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 20 左右 3 现在工厂化生产果酒 为提高果酒的品质 更好地抑制其他微生物的生长 采取的措施是 并接入合适的菌种 4 某同学自酿葡萄酒时 在发酵后期向发酵液中通入空气 并将发酵液置于30 35 环境中 结果发现发酵液中有醋酸菌出现 这类微生物在糖类缺乏时可以使 转化为 后者再转化为 物质 对原料和设备进行消毒和灭菌 乙醇 乙醛 醋酸 解析 1 酵母菌不能制造有机物 所以属于异养型微生物 酵母菌既能进行有氧呼吸 也能进行无氧呼吸 无氧呼吸的产物是乙醇和二氧化碳 2 酵母菌的最适繁殖温度和酒精发酵的最适温度不同 前者是20 左右 后者是18 25 传统的葡萄酒发酵技术所使用的酵母菌是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 3 葡萄酒生产过程中需要酵母菌发酵产生酒精 若有其他微生物 则其他微生物进行呼吸作用可能产生其他的代谢产物 因此需要对原料和设备进行消毒和灭菌 4 在30 35 环境中通入空气时会有醋酸菌进行醋酸发酵产生醋酸 具体过程是醋酸菌将乙醇变为乙醛 再将乙醛变为醋酸 发酵技术的注意事项 1 果酒 果醋制作的注意事项 1 果酒和果醋发酵装置的设计思路 因酵母菌的繁殖需要氧气 醋酸菌是好氧菌 所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧 因酵母菌产生酒精时是厌氧的 应控制充入氧的量 故应在充气口设置开关 由于在果酒发酵过程中会产生co2 因此又需设排气口 为防止空气中微生物的污染 排气口应连接一个长而弯曲的胶管 因要对发酵的情况进行及时监测 应设置出料口便于取料 2 果酒和果醋制作的注意事项 材料的选择与处理 选择新鲜的葡萄 榨汁前先将葡萄冲洗 并除去枝梗 以防葡萄汁流失及污染 冲洗以洗去灰尘为目的 且不要太干净 以防洗去野生型酵母菌 防止发酵液被污染 榨汁机要清洗干净并晾干 发酵瓶要洗净并用体积分数为70 的酒精消毒 或用洗洁精洗涤 装入葡萄汁后要封闭充气口 控制好发酵的条件 a 葡萄汁装入发酵瓶时 要留约1 3空间 目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖 耗尽o2后再进行酒精发酵 防止发酵过程中产生的co2造成发酵液溢出 b 严格控制温度 18 25 利于酵母菌的繁殖和酒精发酵 30 35 利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵 c 充气 酒精发酵为无氧发酵 需封闭充气口 醋酸发酵为有氧发酵 需适时通过充气口充气 2 腐乳制作的注意事项 1 影响腐乳品质的条件 水 盐 酒 温度 发酵时间等 水的控制 豆腐含水量以70 为宜 毛霉为异养需氧型真菌 若含水量过高 影响毛霉的有氧呼吸 若含水量过少 则不利于毛霉的生长 毛霉的代谢也离不开水 盐的控制 对卤汤中盐的用量需要严格控制 盐浓度过高 会影响腐乳的口味 浓度过低 豆腐易腐败变质 酒的控制 酒精含量一般控制在12 左右 加酒的目的之一是杀死微生物 如果过少 达不到杀死微生物的目的 导致豆腐腐败 若过多 不但杀死了微生物 而且会因酒精度过高抑制了酶的活性 从而影响腐乳的成熟 同时还会因酒精含量过高而影响腐乳的风味 温度的控制 温度15 18 适合毛霉生长 温度影响菌丝的生长和代谢 如温度过低 则菌丝生长缓慢 不能进入豆腐块的深层 温度高 菌丝易老化和死亡 影响腐乳的品质 发酵时间易控制在6个月左右 发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量 2 防止杂菌污染 用来腌制腐乳的玻璃瓶 洗刷干净后要用沸水消毒 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 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 泡菜制作的注意事项 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 每次取样的用具要洗净 要迅速封口 3 氧气需求 泡菜坛要选择火候好 无裂纹 无砂眼 坛沿深 盖子吻合好的 以创造无氧环境 有利于乳酸菌发酵 防止蔬菜腐烂 泡菜坛坛盖边沿的水槽内要注满水 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经常补水 4 温度 发酵过程温度控制在室温即可 最好在26 36 温度过高 则易滋生杂菌 温度过低则发酵时间延长 5 泡菜腌制过程中 乳酸菌 乳酸和亚硝酸盐的变化 列表比较 少 有o2 乳酸菌活动受抑制 少 增加 硝酸盐还原菌的作用 发酵中期 最多 乳酸抑制其他菌活动 积累 增多 ph下降 下降 硝酸盐还原菌活动受抑制 部分亚硝酸盐被分解 发酵后期 减少 乳酸继续积累 ph继续下降 抑制其活动 继续增多 ph继续下降 下降至相对稳定 硝酸盐还原菌被完全抑制 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐的数量随时间变化的曲线如下 6 亚硝酸盐与人体健康的关系 膳食中绝大部分亚硝酸盐在人体内以 过客 的形式随尿排出 但当摄入总量较多时 可引起中毒或死亡 亚硝酸盐在一定条件下可转化为致癌 致畸和致突变的物质 亚硝胺 提醒 1 发酵微生物 细菌 发酵微生物有的是原核生物细菌 也有的是真核生物 如酵母菌 毛霉等都是发酵常用菌种 2 酒精发酵为无氧发酵 并不是严格密封 前期通气 利于酵母菌的繁殖 在酵母菌发酵的过程中需封闭充气口 定期打开排气口 排出发酵时产生的co2 腐乳 又称乳腐或豆腐乳 是我国著名的民族特产发酵食品之一 某兴趣小组按照以下工艺流程制作红曲酱腐乳 请据图回答 1 现代科学研究表明 许多种微生物参与了豆腐的发酵 其中起主要作用的是毛霉 毛霉是一种 状真菌 丝 2 传统的制作过程中 豆腐块上生长的毛霉来自 而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下 将优良的毛霉菌种接种在豆腐上 这样可以 3 搓毛是将长满菌丝的白坯用手扶抹 让菌丝裹住坯体 其目的是 4 在逐层加盐腌坯的过程中 随层数的加高而 盐量 接近瓶口要 铺一些 5 红曲酱卤是红曲 面酱 黄酒按一定的比例配制而成的 加入黄酒的作用是 可以抑制微生物的生长 能使腐乳具有独特的香味 空气中的毛霉孢子 避免其他菌种的污染 保证产品的质量 防止腐乳烂块 增加 多 解析 1 豆腐发酵有多种微生物参与 其中毛霉起主要作用 毛霉是一种丝状真菌 2 传统制作中 豆腐上的毛霉来自空气中的毛霉孢子 现代腐乳生产是在无菌条件下 将优良的毛霉菌种接种在豆腐上 避免其他菌种的污染 保证产品的质量 3 搓毛促进毛霉覆盖整块腐乳 以防止其他微生物的污染导致腐乳烂块 4 加盐的作用是析出豆腐中的水分 使豆腐变硬 在后期制作中不会过早酥烂 同时盐能抑制微生物的生长 避免豆腐块腐败变质 5 加酒可以抑制微生物的生长 同时使腐乳具有独特的香味 2 泡菜是人们日常生活中比较喜欢食用的一种食品 但是泡菜中却含有亚硝酸盐 某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响 设计了相关实验进行研究 请回答 1 制作泡菜的原理是 2 测定亚硝酸盐含量的实验原理是 在 条件下 亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生 反应后 与n 1 萘基乙二胺盐酸盐结合形成 色染料 将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行比较 可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量 乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖 将葡萄糖分解成乳酸 盐酸酸化 重氮化 玫瑰红 3 现有红萝卜和白萝卜 你认为更适合用做实验材料的是 原因是 4 如图是该活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图 根据此实验结果 你认为比较适合制作泡菜的食盐浓度为 原因是 因为食盐浓度为5 的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快 说明乳酸菌代谢最旺盛 且在发酵11天后亚硝酸盐含量降到最低值 白萝卜 避免植物中的色素对显色反应产生干扰 5 解析 泡菜的制作是利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖 将葡萄糖分解成乳酸 亚硝酸盐在盐酸酸化条件下 与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后 与n 1 萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料 将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行比较 可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量 白萝卜比红萝卜更适合用做实验材料 因为红萝卜含有红色素 容易干扰显色反应 从题图中看出 5 的食盐浓度适合制作泡菜 因为食盐浓度为5 的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快 说明乳酸菌代谢最旺盛 且在发酵11天后亚硝酸盐含量降到最低值 1 2013 高考江苏卷 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 d 解析 18 25 适合酵母菌发酵 醋酸菌为嗜温菌 果醋发酵的最适温度是30 35 高于果酒发酵的最适温度 a项错误 实验中应先进行果酒发酵 再进行果醋发酵 b项错误 人工接种的菌种品质更好 且不容易存在杂菌污染 故比自然发酵获得的产品品质更好 c项错误 适当增加接种量可缩短达到一定数量菌种所需的时间 并且在与其他杂菌的竞争中能够占优势 故能够提高发酵速率 抑制杂菌的生长繁殖 d项正确 2 2012 高考江苏卷 下列关于制作果酒 果醋和腐乳的叙述 合理的是 多选 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 abc 解析 在果酒发酵的后期 酵母菌无氧呼吸产生的co2量较前期有氧呼吸产生的co2量少 故a正确 当o2 糖源都充足时 醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸 故b正确 果酒发酵过程中葡萄糖逐渐被分解并释放co2 发酵液密度会逐渐减小 故c正确 选项d中 腐乳制作过程中应随层数的加高而增加盐量 接近瓶口表面要铺厚一些 故d错 3 2012 高考山东卷 关于酸奶制作 下列说法正确的是 a 含抗生素的牛奶更容易发酵b 温度越高 制作酸奶需要的时间越长c 牛奶变酸的同时 其中的糖类发生了变化d 所有物质都装瓶后再加热灭菌 酸奶凝固的会更好解析 制作酸奶时常用乳酸菌 抗生素可以抑制乳酸菌的代谢活动 a错误 参与乳酸菌发酵过程的酶的活性受温度影响 在最适温度时 制作酸奶需要的时间最短 b错误 酸奶制作过程中 乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸 故牛奶变酸 c正确 消毒灭菌工作应在装瓶前进行 确保乳酸菌活性不受影响 d错误 c 4 2010 高考广东卷 小李尝试制作果酒 他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验 如图 恰当的做法是 双选 a 加入适量的酵母菌b 一直打开阀b通气c 一直关紧阀a 偶尔打开阀b几秒钟d 把发酵装置放到4 冰箱中进行实验 ac 解析 利用酵母菌发酵 在已灭菌的装置中接种一定量的菌种 最初瓶内有一定的氧气 酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖 当氧气耗尽时 进行无氧呼吸 发酵过程中 无氧条件下 产生酒精和二氧化碳 随着二氧化碳增多 需打开阀门b排出过多的二氧化碳 发酵温度要适宜 温度过低会影响酵母菌的代谢活动 5 2013 高考新课标卷 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 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 泡菜制作过程中 乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行 的过程 该过程发生在乳酸菌细胞的 中 3 泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有 和 等 消灭杂菌 增