高考生物一轮复习 专题一 传统发酵技术的应用课件 新人教版选修1.ppt

选修1生物技术实践 专题一传统发酵技术的应用 z整合核心考点 1 发酵技术中常用菌种比较 原核生物 真核生物 原核生物 异养兼性厌氧型 异养需氧型 异养厌氧型 一直需氧 30 35 15 18 无氧 2 果酒 果醋 泡菜和腐乳的制作原理与流程比较 无氧 乙醇 16 榨汁 酒精 有氧 醋酸 醋酸 1 果酒和果醋制作中的几点注意事项 1 酿酒和酿醋所利用的微生物不同 前者为酵母菌 真核生物 后者为醋酸菌 原核生物 二者本质区别是有无以核膜为界限的细胞核 2 控制好发酵条件 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 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 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 3 酵母菌进行有氧呼吸时 产生能量多 可大量繁殖 进行无氧呼吸时 产生能量少 仅能满足自身代谢 基本不繁殖 所以利用酵母菌进行工业生产时先进行通气再密封 4 由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物 因此在利用这两类微生物时 其环境中一定不要加入青霉素等抗生素 2 影响腐乳品质的条件 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 盐的浓度过高 会影响口味 浓度过低 不足以抑制微生物生长 腐乳易腐败变质 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 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 加快蛋白质的水解 但杂菌繁殖快 豆腐易腐败变质 4 发酵的温度 前期发酵温度应保持在15 18 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 3 泡菜制作中发酵条件的控制 1 创造缺氧环境 厌氧状态为乳酸菌完成乳酸发酵所必需的状态 要选择合适的泡菜坛 装坛时要压实 泡菜液浸没菜体 泡制期间不宜开盖 2 控制适量的食盐 食盐的作用 一是防腐 二是使蔬菜组织中水分析出 使成品质地柔韧 咀嚼感强 盐的用量宜控制在10 15 过高 乳酸发酵受抑制 风味差 过低 杂菌易繁殖 引起变质 3 控制适宜的温度 以18 20 为宜 偏高有利于有害菌活动 偏低不利于乳酸发酵 值得注意的是温度与食盐浓度互相制约 若发酵温度偏高 应提高食盐浓度 偏低可适当降低食盐浓度 4 其他注意点 将盐水煮沸以消毒杀菌 蔬菜及泡菜坛要晾干以防发霉变质 水槽中水要盛满 勤换并保持清洁 泡过菜的老盐水可再用 可世代相传 时令蔬菜交替泡制 使泡菜风味更佳 4 检测亚硝酸盐含量的原理在盐酸酸化条件下 亚硝酸盐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目测对比 可以估算出泡菜中亚硝酸盐的含量 1 2015 江苏卷 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 解析本题考查 腐乳的制作 毛霉的最适生长温度为15 18 腐乳坯堆积使温度过高 会抑制毛霉生长 a项正确 若腐乳坯被细菌污染 腐乳坯表面有菌落附着而形成黏性物质 b项正确 毛霉适宜生长在较湿润的条件下 但制作腐乳过程中不能向腐乳坯表面喷水 c项错误 料酒有抑制杂菌生长的作用 d项正确 答案c 2 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 解析酵母菌的最适生长温度为20 左右 酒精发酵时一般将温度控制在18 25 a项错误 应先隔绝空气进行酒精发酵 再供氧进行果醋发酵 b项错误 自然发酵过程有很多杂菌影响 产品品质比人工接种的产品品质差 c项错误 适当加大接种量可以提高发酵速率 发酵产物能抑制杂菌生长 答案d 3 2015 广东理综 泡菜是我国的传统食品之一 但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害 某兴趣小组准备参加 科技创新大赛 查阅资料得到下图 1 制作泡菜时 泡菜坛一般用水密封 目的是 乳酸菌发酵第一阶段的产物有 创造无氧环境 丙酮酸 h atp 2 据此图 与第3天相比 第8天后的泡菜更适于食用 因为后者 ph值呈下降趋势 原因是 亚硝酸盐含量已接近最低水平 乳酸积累 3 该小组得到一株 优选 乳酸菌 亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍 拟参照资料的实验方案和食盐浓度 4 10 探究与普通乳酸菌相比用 优选 乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低 并确定其最适条件 请你设计一个实验结果记录表 并推测实验结论 答案结果记录表亚硝酸盐含量 单位 mg kg 注 其他合理答案酌情给分 推测实验结论 用 优选 乳酸菌制作泡菜 亚硝酸盐含量更低 最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间 解析 1 由于乳酸菌是厌氧细菌 制作泡菜时 泡菜坛一般用水密封 目的是隔绝空气 创造无氧环境 乳酸菌发酵第一阶段的产物是丙酮酸 h 和atp 2 析图可知 8天后的泡菜中亚硝酸盐含量低 更适于食用 制作泡菜过程中 由于乳酸的积累 ph呈下降趋势 3 该实验的目的是比较 优选 乳酸菌和普通乳酸菌在制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低 并确定最适条件 故表格的设计要体现不同时间不同食盐浓度下两种乳酸菌的亚硝酸盐含量的差异 实验结论应是优选乳酸菌制作的泡菜中亚硝酸盐含量更低 并确定最适于两种乳酸菌的食盐浓度 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 并除去枝梗 以防葡萄汁流失及污染 冲洗以洗去浮尘为目的 且不要太干净 以防洗去野生型酵母菌 2 腐乳制作 豆腐选取 其含水量为70 为宜 控制好材料的用量 对卤汤中盐 盐 豆腐 1 5 和酒 12 左右 的用量需要严格控制 3 泡菜的制作 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 无菌技术 1 果酒 果醋制作时 榨汁机要清洗干净并晾干 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 装入葡萄汁后要封闭充气口 2 腐乳制作时 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 甲图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 乙图各部位的作用 充气口 在醋酸发酵时连接充气泵进行充气 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 出料口 用来取样 该装置的使用方法 使用该装置制作果酒时 应该关闭充气口 制作果醋时 应将充气口连接充气泵 输入空气 1 多选 2015 江苏卷 如图为苹果酒的发酵装置示意图 下列叙述错误的是 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co2c 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 最可能的原因是发酵瓶漏气 解析本题主要考查酵母菌的细胞呼吸及种群数量变化知识 发酵过程中随着营养的消耗 无氧呼吸产物酒精的积累 无氧呼吸逐渐减弱 酒精的产生速率减慢 a项错误 由图可看出 发酵瓶中最初进行有氧呼吸 o2消耗完成才发生无氧呼吸 所以集气管中的co2不完全来自无氧呼吸 b项错误 酵母菌在有限的条件下进行发酵 其种群数量变化呈 s 型增长 c项错误 发酵过程中发酵液面表面出现菌膜最可能是发酵瓶漏气 而使好氧微生物繁殖形成 d项正确 答案abc 2 多选 某同学设计了如图所示的发酵装置 下列有关叙述正确的是 a 该装置可阻止空气进入 用于果酒发酵b 该装置便于果酒发酵中产生的气体排出c 去除弯管中的水 该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸d 去除弯管中的水后 该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似 解析本题考查微生物发酵的相关知识 该装置中玻璃管中的h2o使发酵装置与空气隔绝 有利于果酒发酵 同时也便于果酒发酵过程中产生的气体排出 故a b两项正确 醋酸菌的呼吸是有氧呼吸 去除弯管中的h2o 该装置尽管与外界空气连通 但是果醋发酵液的底层仍缺o2 底层发酵液中醋酸菌的呼吸受抑制 故c项错误 该弯管与鹅颈瓶都能起到防止外界细菌进入的作用 故d项正确 答案abd t突破考疑考技 1 微生物发酵过程中灭菌措施不同 1 果酒与果醋制作中原料的消毒体积分数为70 的酒精杀菌效果最强 其原因是浓度过低 杀菌力弱 浓度过高 使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜 乙醇分子不能渗入其内 因此杀菌效果受影响 2 腐乳制作过程中的杀菌消毒 制作腐乳的玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒 酒 盐 香辛料都有杀菌作用 接种 封瓶时都要进行无菌操作 2 制作过程易出现的误区 1 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 2 由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物 因此在利用这两类微生物时 其环境中一定不要加入青霉素等抗生素 3 应该从原料 装置和实验过程三个层次进行无菌操作 4 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 1 2016 荆州质检 1 如图为腐乳生产工艺 加盐的作用是 最后的腌制要密封的原因是 析水 调味 杀菌 避免杂菌污染 2 某兴趣小组为了研究泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量变化 选取1 2 3号三只相同的泡菜坛 操作均正确 得出下列如图所示的结果 了解泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的目的是 据图可知 腌制到约第 天以后再食用可以较好地避免亚硝酸盐对人体健康的危害 掌握取食泡菜的时间 14 2 2016 唐山期末测试 家庭中泡菜的制作方法是 新鲜的蔬菜经过整理 清洁后 放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中 然后向坛中加入盐水 香辛料及一些 陈泡菜水 密封后置于温度适宜的地方 有时制作的泡菜会 咸而不酸 或 酸而不咸 前者是用盐过多 后者是用盐过少 1 用白酒擦拭泡菜坛的目的是 密封泡菜坛的原因是 2 若制作的泡菜 咸而不酸 最可能的原因是 消毒 乳酸菌是厌氧生物 密封后造成缺氧环境 防止杂菌进入 大量的食盐抑制了乳酸菌发酵 大量的食盐杀死了乳酸菌 3 加入 陈泡菜水 的作用是 4 制作泡菜的过程中 有机物的干重将 菜坛内有机物的种类将 5 乳酸菌与酿制果醋的菌种在代谢方式上的主要区别是 6 有位同学在家制作泡菜时 为避免杂菌污染而向泡菜坛中加入了青霉素 结果发酵失败 原因可能是 提供乳酸菌菌种 接种 减少 增加 乳酸菌是厌氧细菌 醋酸菌是好氧型细菌 青霉素不仅杀死了杂菌 而且杀死了乳酸菌 解析 1 用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒 乳酸菌是厌氧生物 泡菜坛密封后造成缺氧环境 同时密封可以防止杂菌进入 2 制作泡菜时 若放入的食盐过多抑制了乳酸菌发酵 造成泡菜 咸而不酸 3 陈泡菜水 中含有大量的乳酸菌菌种 制作泡菜时加入 陈泡菜水 可以实现接种乳酸菌菌种的目的 4 制作泡菜的过程中 由于乳酸菌呼吸作用的消耗 有机物的干重将减少 但坛内有机物的种类将增加 5 乳酸菌是厌氧细菌 醋酸菌是好氧型细菌 6 青霉素可以杀死乳酸菌 故制作泡菜时加入了青霉素会造成发酵失败 3 2016 启东中学测试 如图为制作果酒 果醋的实验流程 请回答下列问题 1 制作果酒的发酵阶段 发酵瓶的瓶盖应 a 一直打开b 打开并盖上一层纱布c 定时拧松d 一直拧紧 2 写出由果酒酿制成果醋过程的反应式 3 从自然菌样中筛选较理想的醋酸杆菌进行纯化培养 通常采用 接种方法 c c2h5oh o2 ch3cooh h2o 平板划线法 或稀释涂布平板法 解析本题主要考查果酒 果醋制作的相关内容 1 果酒的发酵阶段 发酵瓶的瓶盖应每隔12h拧松一次 以排出发酵中产生的co2 防止发酵瓶爆裂 2 注意是由果酒酿制成果醋过程的反应式 3 微生物的纯化培养 通常采用平板划线法或稀释涂布平板法 4 2016 衡水中学月考 泡菜是我国人民广泛喜爱的一种菜肴 但在腌制过程中 由于一些硝酸盐还原菌的作用 会产生一定量的亚硝酸盐 后者具有致癌作用 某综合实践活动小组进行了 探究泡菜在腌制过程中亚硝酸盐的含量变化 的实验 下图为泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图 下表为测量结果 请根据上述情况 回答下列问题 1 制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜 原因是 2 为确保发酵过程所需的无氧环境