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课件 新人教版选修1.ppt

走向高考 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 生物技术实践 选修一 第一讲传统发酵技术的应用 选修一 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 一 果酒和果醋的制作1 制作原理与发酵条件 有氧 6co2 6h2o 少量能量 2c2h5oh 2co2 少量能量 充足 缺少 c2h5oh o2 ch3cooh h2o 18 25 20 30 35 需氧 不需氧 氧气 冲洗 醋酸 果酒 果醋 毛霉 氨基酸 甘油 脂肪酸 毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 3 影响条件 1 温度 控制在 2 菌种的来源 空气中的毛霉孢子或优良 3 卤汤配制 卤汤的成分 酒的作用 抑制 的生长 同时能使腐乳具有 的香味 香辛料的作用 调制 防腐 15 18 毛霉菌种 酒及各种香辛料 微生物 独特 腐乳的风味 杀菌 4 材料的用量 控制盐的用量 浓度过低 不足以 生长 可能导致豆腐腐败变质 浓度过高 会影响 酒的含量 应控制在 左右 抑制微生物 腐乳的口味 12 乳酸 2c3h6o3 少量能量 发酵 成品 3 操作关键 泡菜坛的选择 应选用火候好 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 和食盐的用量 防止 严格密封 无裂纹 温度 杂菌污染 中毒 亚硝胺 玫瑰红色 深些 低 标准显色 比色 下图为乳酸菌的数量 乳酸和亚硝酸盐的含量随时间变化的曲线 请将三幅图分别填上 纵轴标识 纵轴标识依次为 提示 为乳酸菌 为亚硝酸盐 为乳酸 答案c解析理解传统发酵技术原理 特点及微生物的不同类型是解题关键 一般是先制酒后制醋 a错 酵母菌发酵底物是糖 醋酸菌的发酵底物是糖或者乙醇 b错 制作腐乳需利用毛霉产生的酶分解豆腐中的蛋白质等物质 c正确 制作果酒 果醋和腐乳过程都需要微生物的生长繁殖 d错 答案c 解析理解果酒 果醋制作过程的区别是解题关键 过程 发生在细胞质基质中 有氧 无氧均可发生 过程 发生在线粒体内膜上 过程 需要o2参与 过程 需要氧气参与 果酒制作过程中温度控制在18 25 果醋制作温度控制在30 35 之间 2 泡菜发酵过程中 会产生多种酸 其中主要是 还有少量的亚硝酸 对亚硝酸盐的定量测定可以用 法 因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与n 1 萘基乙二胺偶联成 色化合物 进行样品测定时 还要取等量水进行同样的测定 目的是 答案 1 糊精碘液 或ki i2溶液 酵母发酵过程中会产生大量co2 使瓶内压力升高而可能引起爆裂醋酸杆需要消耗 2 乳酸 或有机酸 光电 比色玫瑰红作为对照 解析 1 大米经蒸熟 冷却后加入淀粉酶 淀粉酶必须冷却后加入 因为酶的催化活性受温度的影响 大米的主要成分是淀粉 在淀粉酶催化作用下 分解成糊精 主要含麦芽糖等 这一过程中可用碘液 或ki i2溶液 来检测反应的情况 酵母菌将葡萄糖转化成乙醇的过程中产生co2 随反应的进行发酵瓶中co2逐渐增多 瓶内压力升高 可能引起破裂 所以不要完全密闭 醋酸杆菌是好氧型细菌 在将乙醇转化成乙酸的过程中消耗氧气 2 泡菜发酵过程离不开乳酸菌 其产生的酸主要是乳酸 还有少量的亚硝酸盐 亚硝酸盐总量达到0 3 0 5g时就会引起人中毒 必须对泡菜亚硝酸盐含量进行测定 其测定方法可用比色法 1 果酒和果醋制作步骤的比较 果酒和果醋的制作 2 制作果酒和果醋的发酵装置分析 1 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 2 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 3 果酒和果醋制作的注意事项 1 材料的选择与处理 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 冲洗以洗去灰尘为目的 且不要太干净 以防洗去野生型酵母菌 2 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 3 控制好发酵的条件 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 高考警示 1 发酵都是利用微生物的呼吸作用 不只是细菌的呼吸作用 所以酵母菌 毛霉等也都是发酵常用菌种 2 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 冲洗次数1 2次 3 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 4 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 解析本题考查生物发酵的相关知识 果酒发酵需要无氧环境 a正确 发酵产生的二氧化碳由于气压的升高可以及时排出 b正确 去除弯管中的水 空气会进入瓶内 醋酸菌进行有氧呼吸 但是并不能满足底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸 c错误 去除弯管中的水后 该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用确实相似 d正确 解答此类题目一定要把握生物发酵的实质 区分微生物的发酵是有氧呼吸还是无氧呼吸 答案abd 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 4 排气口在果酒发酵时排出的气体是由 产生的 在果醋发酵时排出的是 5 写出与 4 题有关的化学反应式 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 4 在果酒制作过程中排气口排出的是co2 而在果醋制作过程中因醋酸菌是好氧细菌 需要连续充气 因此排气口排出的既有co2 又有含氧量较低的空气 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 酒精与重铬酸钾发生颜色反应呈现灰绿色 1 腐乳制作的注意事项 1 豆腐选取 其含水量为70 为宜 2 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 腐乳和泡菜的制作 3 防止杂菌的污染 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 4 温度 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 5 发酵时间 发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量 高考警示 传统腐乳制作与现代腐乳生产的区别 1 条件要求 传统腐乳制作不需要灭菌 现代腐乳生产必须在严格无菌条件下进行 2 菌种来源 传统腐乳制作 菌种来自空气中的毛霉孢子 现代腐乳生产 菌种是经过筛选的优良毛霉菌种 并且直接接种在豆腐上 2 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 每次取样用具要洗净 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 泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水 以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境 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 最好控制在26 36 温度过高则易滋生杂菌 温度过低则发酵时间延长 3 泡菜和腐乳的制作比较 高考警示 亚硝酸盐含量测定中各种试剂及药品的作用 卤汤中含酒量应该控制在21 左右 酒精含量过高 腐乳成熟的时间会延长 含量过低 不足以抑制微生物的生长a b c d 解析腐乳制作的主要微生物为毛霉 其代谢类型为异养需氧型 卤汤中的含酒量应控制在12 左右而不是21 左右 答案b 1 请完善下列实验步骤 标准管的制备 用 和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管 样品管的制备 用刻度移液管分别吸取一定量的 加到不同的比色管中 然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色 得到样品管 将每个 分别与系列标准管进行比较 找出与样品管颜色深浅 的标准管 该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量 记录各样品管亚硝酸盐的含量 2 下图表示的是泡菜中 趋势 3 泡菜制作过程中产酸的细菌主要是 填 醋酸杆菌 或 乳酸菌 解析 1 在亚硝酸盐的含量测定中 用不同浓度亚硝酸钠标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管 用刻度移液管分别吸取一定量的不同泡制天数的泡菜滤液 加到不同的比色管中 然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色 得到样品管 将每个样品管分别与系列标准管进行比较 找出与样品管颜色深浅相近的标准管 该管中亚硝酸钠的含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量 记录各样品管亚硝酸盐的含量 2 据图可知 该图表示亚硝酸盐的含量随发酵时间的变化曲线 3 制泡菜时使用的微生物是乳酸菌 答案 1 不同浓度亚硝酸钠标准溶液 不同泡制天数的泡菜滤液 样品管一致 2 亚硝酸盐含量 3 乳酸菌 技巧点拨 泡菜腌制过程中乳酸菌 乳酸和亚硝酸盐的变化 思维导图 要点强记1 果酒制作需要的微生物是酵母菌 它是一种兼性厌氧型微生物 通过有氧呼吸可以大量增殖 通过无氧呼吸可以产生酒精 2 果醋制作需要的微生物是醋酸菌 它是一种好氧菌 所以果醋制作需要一直通入氧气 3 果酒和果醋制作需要的温度分别是18 25 和30 35 4 腐乳的制作需要多种微生物参与 但主要是毛霉的作用 通过脂肪酶 蛋白酶和淀粉酶等酶的作用 将一些大分子物质水解成小分子的物质 5 腐乳的风味主要取决于卤汤和酒的作用 6 泡菜制作需要的微生物是乳酸菌 在泡菜的发酵过程中 亚硝酸盐的含量先增加后减少 7 通过比色法可以检测泡菜中亚硝酸盐的含量 以掌握取食的时间 c 温度对酵母菌进行酒精发酵的影响很大 而对醋酸菌进行的发酵影响不大d 制作果酒和果醋时都应用体积分数为70 的酒精对发酵瓶进行消毒 并注意无菌操作答案c解析制作果酒利用的是酵母菌 制作果醋时利用的是醋酸菌 温度对酵母菌进行酒精发酵和醋酸菌进行的发酵都有影响 答案d 解析果醋发酵的最适温度高于果酒 应先进行果酒发酵 再进行果醋发酵 人工接种的菌种品质更好 且不易有杂菌污染 故其比自然发酵的产品品质更好 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占优势 故能够提高发酵速率 抑制杂菌的生长繁殖 答案a 解析通过醋酸发酵 酒精发酵 乳酸发酵和腐乳制作 考查发酵技术在生产实践中的应用 醋酸菌是严格的好氧菌 无氧条件下不能存活 因此醋酸菌将乙醇氧化为乙酸必需持续通氧 酵母菌可以在无氧条件下进行酒精发酵 产生酒精 泡菜腌制的原理是乳酸菌在无氧条件下进行乳酸发酵 腐乳主要利用毛霉等真菌中的蛋白酶和脂肪酶将蛋白质和脂肪分解为多种氨基酸和芳香烃 1 流程中 处的内容应为 2 制作果酒时 温度应该控制在 果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格 含有醋酸杆菌 在酒精发酵旺盛时 醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸 说明理由 3 果酒制作离不开酵母菌 与醋酸杆菌相比 酵母菌在结构上的主要特点是 4 枸杞果酒制作过程中 接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气 目的是 5 果酒制作是否成功 需发酵后用 来鉴定 在 条件下 该物质与酒精反应呈现 色 答案 1 冲洗过滤 2 18 25 不能 因醋酸杆菌是好氧型细菌 而果酒发酵是无氧环境 或因醋酸杆菌需要在有氧且温度是30 35 条件下 才能将糖转化为醋酸 而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18 25 3 有核膜包被细胞核 4 在有氧条件下 使酵母菌迅速繁殖 增加数量 5 重铬酸钾溶液酸性灰绿 解析 1 果酒生产的工艺流程为 选料 冲洗 粉碎 灭菌 接种 发酵 过滤 果酒 2 醋酸杆菌的最适生长温度为30 35 如果果汁灭菌不合格 由于果酒发酵是无氧环境 且温度不适合醋酸杆菌生存 因而醋酸杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸 3 醋酸杆菌是原核生物 无细胞核 酵母菌是真核生物 有细胞核及多种细胞器 4 枸杞果酒制作过程中 接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气 在有氧条件下 使酵母菌迅速繁殖 增加数量 有利于后期发酵 5 酸性条件下 重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色 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 它是一种丝状真菌 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 接近瓶口处要 铺一些 5 红曲酱腐乳是红曲 面酱 黄酒按一定的比例配制而成的 加入黄酒的作用是 答案 1 毛霉 2 空气中的毛霉孢