【名师一号】高考生物 专题二 传统发酵技术的应用复习与学科能力课件.ppt

1 专题二传统发酵技术的应用 2 教材基础回扣一 制作果酒1 原理 酵母菌在 1 无氧的条件下能进行酒精发酵 2 反应式 3 发酵条件 1 温度控制在18 25 最适为 2 20 2 ph呈 3 酸性 4 制作流程图 挑选水果 冲洗 4 榨汁 酒精发酵 果酒 3 二 制作果醋1 原理 醋酸菌在 5 有氧的条件下进行醋酸发酵 2 反应式 3 发酵条件 1 最适温度为 6 30 35 2 适时通气 3 控制 7 糖源供应 4 制作流程 挑选水果 冲洗 榨汁 8 酒精发酵 醋酸发酵 果醋 4 三 制作腐乳1 原理 毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的 9 肽和氨基酸 脂肪酶可将脂肪水解为 10 甘油和脂肪酸 2 制作流程图 让豆腐上长出毛霉 加盐腌制 加 11 卤汤装瓶 密封 3 影响品质的因素 豆腐含水量 盐的用量 卤汤中酒的含量 5 四 制作泡菜1 原理 利用 12 乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成 13 乳酸 2 反应式 6 3 制作流程图 4 影响品质的因素 泡菜坛的选择 腌制的条件如 14 腌制时间 温度 15 食盐用量 7 五 测定亚硝酸盐含量1 原理 在盐酸酸化条件下 亚硝酸盐与 16 对氨基苯磺酸发生重氮化反应后 与 17 n 1 萘基乙二胺盐酸盐结合形成 18 玫瑰红色染料 将显色样品与已知浓度的 19 标准显色液进行目测比较 大致估算出食品中亚硝酸盐的含量 2 测定方法 配制溶液 制备标准显色液 制备样品处理液 比色 8 考点迁移互动考点1发酵与果酒果醋的制作一 发酵的常用菌种及其过程1 发酵发酵是指利用微生物的某些特性为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术 在有氧 无氧的条件下都有可能进行 9 2 几种发酵菌种的比较 10 3 发酵工程四步曲第一 选取发酵原料并对原料进行预处理 第二 发酵过程的准备 这里又可分为三步 第一步 对发酵原料进行高压灭菌 要绝对除去原料中的任何杂菌 这是发酵能否成功的关键 第二步 根据发酵类型来选择所需要的目标菌种 第三步 将目标菌种接种到灭菌并已冷却了的发酵原料中 11 第三 发酵过程 不同的微生物对生活条件有着不同的要求 可根据目标菌种需氧或厌氧的 秉性 通入无菌空气发酵或密闭静置发酵 第四 对发酵产品进行分离和提纯 从而获得符合要求的发酵产品 12 二 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 榨汁前先冲洗后去枝梗 以防葡萄汁流失及污染 13 2 防止发酵液被污染 14 3 发酵条件的控制 1 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后进行酒精发酵 防止发酵过程中产生的co2造成发酵液的溢出 2 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 3 充气 酒精发酵为无氧发酵 需封闭充气口 醋酸发酵为需氧发酵 需经充气口充气 15 特别提醒 果酒制作和果醋制作过程都需要微生物的参与 但二者所需要的条件不同 如温度 对氧的需求 果酒制作 前期需氧 后期不需氧 最适温度为20 果醋制作 一直需氧 最适温度为30 35 16 例析1 宁夏红 枸杞果酒是利用新鲜枸杞为原料 采用传统酿造技术与现代生物技术结合酿制而成 如图是某研究性小组的同学对枸杞果酒生产工艺进行考察后 绘制出的果酒生产工艺流程简图 17 据图回答 1 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 这样做的目的是 在有氧条件下 使酵母菌迅速繁殖 增加数量 18 2 在果酒酿造过程中 如果果汁灭菌不严格 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 不能 因醋酸杆菌是好氧性细菌 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 才能将糖转化成醋酸 而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18 25 19 3 酵母菌与醋酸杆菌在细胞结构上的主要区别是 4 若要提高果酒的产量 发酵过程中关键要控制好哪些条件 5 果酒制作是否成功 需发酵后取样鉴定 可用哪些方法检验酒精是否存在 有无成形的细胞核 有无结构复杂的细胞器 适宜的温度 ph 通气量 答出温度即可 向样液中加入重铬酸钾观察颜色的变化 用酒精比重计测定所得样液的酒精度等 20 解析 本题主要考查了果酒 果醋制作的基本过程和原理及两种微生物的代谢类型 酵母菌是兼性厌氧微生物 在有氧时进行有氧呼吸大量繁殖 无氧时进行无氧呼吸产生酒精 醋酸杆菌需要在有氧且温度是30 35 条件下 才能将糖转化成醋酸 而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18 25 所以醋酸杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸 21 酵母菌属于真菌 而醋酸杆菌是细菌 两者在细胞结构上有显著区别 适宜的温度 ph 通气量等条件都会影响果酒的产量 检验酒精是否存在 可以通过嗅味和品尝进行初步检验 也可以用重铬酸钾检验 22 互动探究1 下面是家庭酿造甜酒的具体过程 先将米加热煮至七成熟 待冷却至30 加少许的水和一定量的 酒药 实际上是酵母菌 与米饭混合后置于一瓷坛内 在米饭中央挖一个小洞 加盖后置于适当地方保温 20 12h即可 请从以下几个方面对发酵过程做一简单的分析 1 先将米煮一煮的目的主要是 为了杀灭其他杂菌 23 2 为什么要冷却后才能加入 酒药 3 在中央挖一个小洞的原因是 温度太高会抑制或杀死酵母菌 有利于透气 可保证酵母菌在开始生长时有足够的氧气 短时间内大量增殖 24 4 发酵坛并没有完全密封 坛内无氧发酵的环境是如何形成的 5 家庭酿酒的关键是保温和放 酒药 如果米量很多放的 酒药 太少 常常导致甜米酒变质而失败 其主要原因是 有氧呼吸消耗了大量氧气 同时产生一部分水 容器中发酵液增多了 淹没了原液 形成无氧环境 加的 酒药 少 造成酵母菌起始密度过低 不能迅速繁殖形成生长优势 往往导致杂菌感染 25 解析 高温可以杀菌 若不冷却就加酵母菌 温度太高会抑制或杀死酵母菌 酵母菌既可进行有氧呼吸又可进行无氧呼吸 只有在有氧呼吸时 酵母菌才可进行大量繁殖 无氧呼吸时可产生酒精 26 考点2腐乳的制作及注意事项1 实验原理 1 腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行 其中起主要作用的是毛霉 它是一种丝状真菌 新陈代谢类型是异养需氧型 2 毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸 27 2 实验流程 28 3 注意事项 1 影响腐乳品质的条件 盐 长满毛霉的豆腐块 毛坯 与盐的质量分数比为5 1 盐的浓度过高 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 29 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 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 发酵的温度 前期发酵温度应保持在15 18 并保持一定的时间 利于毛霉生长 香辛料 具有调味和杀菌的作用 也会影响腐乳风味或质量 30 2 防止杂菌的污染用于腌制的玻璃瓶要用沸水消毒 在密封腌制时 要对瓶口消毒 密封 31 例析2 下列关于腐乳制作的描述中 错误的是 a 在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与b 含水量大于85 的豆腐利于保持湿度 适宜制作腐乳c 加盐和加酒都能抑制微生物的生长d 密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染 32 解析 腐乳的制作原理是毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶将蛋白质和脂肪分解成小分子物质 制作过程中加盐能够抑制微生物的生长 避免豆腐块腐败变质 而加入酒可以抑制微生物的生长 同时能使腐乳具有独特的香味 密封瓶口前将瓶口通过火焰是防止杂菌污染的有效手段 豆腐的含水量为70 左右 有利于制作腐乳 水分过多则腐乳不易成形 答案 b 33 互动探究2 1 某同学在制作腐乳的过程中 发现豆腐腐败变质 下列不属于其原因的是 a 用盐腌制时 加盐量太少b 用来腌制腐乳的玻璃瓶 没有用沸水消毒c 制作卤汤时 料酒加的量较多d 装瓶后 没有将瓶口密封 34 解析 本题考查影响腐乳品质的因素 豆腐腐败变质是杂菌繁殖造成的 用来腌制腐乳的玻璃瓶 没有用沸水消毒 装瓶后 没有将瓶口密封 用盐腌制时 加盐量太少或制作卤汤时加料酒量太少都会致使杂菌大量繁殖 相反 如果料酒加入过多 不会致使杂菌大量繁殖 答案 c 35 互动探究2 2 腐乳制作过程中影响其风味和品质的因素有 盐的用量 酒的种类和用量 发酵温度 发酵时间 香辛料的用量a b c d 36 解析 盐能析出豆腐中的水分 避免后期制作时过早酥烂 又能抑制微生物的生长 盐的多少会影响腐乳的风味 酒及香辛料配制的卤汤直接关系腐乳的色 香 味 发酵温度及发酵时间也与腐乳的风味及品质有关 答案 a 37 考点3泡菜制作及亚硝酸盐含量的检测1 实验原理 1 泡菜制作的原理乳酸菌是厌氧细菌 无氧条件下能将葡萄糖分解为乳酸 反应式 38 2 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显色液进行目测对比 可以大致估算出亚硝酸盐的含量 39 2 实验流程 1 泡菜的制作 2 测定亚硝酸盐含量的操作配制溶液 制备标准显色液 制备样品处理液 比色 40 3 知识总结泡菜制作中的微生物种类及亚硝酸盐含量的变化 1 乳酸菌的种类分析乳酸菌属原核生物 它是能通过发酵将糖类转化成乳酸的细菌的总称 常见的有乳酸杆菌和乳酸链球菌 所以乳酸菌不是一个种群 而是一类生物 41 2 泡菜在腌制过程中 乳酸菌 乳酸和亚硝酸盐的变化 发酵初期 以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主 同时还有一部分硝酸盐还原菌活动 该时期利用了氧气 产生了厌氧环境 乳酸菌才开始活动 此时乳酸菌和乳酸的量都比较少 而由于硝酸盐还原菌的活动 亚硝酸盐含量有所增加 42 发酵中期 由于乳酸菌产生了大量乳酸 其他细菌活动受到抑制 只有乳酸菌活动增强 此时期乳酸菌数量达到最高峰 乳酸的量继续积累 由于硝酸盐还原菌受抑制 同时形成的亚硝酸盐又被分解 因而亚硝酸盐含量下降 所以在整个发酵过程中 亚硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势 发酵后期 由于乳酸的积累 酸度继续增长 乳酸菌活动也受到抑制 乳酸菌数量下降 而硝酸盐还原菌完全被抑制 43 例析3 2011 潍坊模拟 农村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 密封后置于阴凉处 最适环境温度为28 30 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 在实验室或工厂化生产泡菜时 还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量 44 1 用白酒擦拭泡菜坛的目的是 2 菜坛为什么要密封 若菜坛有裂缝 可能会出现什么结果 消毒 乳酸菌是厌氧生物 密封后造成缺氧环境 菜坛有裂缝 将导致乳酸菌不能正常生长 而一些杂菌大量繁殖 泡菜会变质 45 3 若制作的泡菜 咸而不酸 最可能的原因是什么 4 加入 陈泡菜水 的作用是 5 制作泡菜的过程中 有机物的干重如何变化 菜坛内有机物的种类如何变化 盐过多 抑制了乳酸菌发酵 提供乳酸菌菌种 有机物干重减少 种类增加 46 6 关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述 正确的是 a 泡菜制作需要配制盐水 其中盐与水的质量比为4 1b 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形成玫瑰红色染料c 制备样品处理液 加入氢氧化铝乳液的目的是去色素等杂质 得到澄清溶液d 泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量 但温度和食盐的用量不影响其含量 c 47 7 若要获得大量乳酸菌菌种 应选用培养基培养 培养基中应有 和 五大营养 同时还需适宜的条件 主要有 碳源 氮源 生长因子 水 无机盐 适宜的温度 无氧环境 48 解析 泡菜制作是应用了乳酸菌的发酵原理 提供的新鲜蔬菜是它的培养基 乳酸菌是厌氧微生物 在缺氧的环境条件下发酵可产生大量乳酸 能抑制其他厌氧菌的生存 在有氧情况下 自身受抑制 不能进行乳酸发酵 使需氧菌繁殖而变质 乳酸菌生长繁殖需要消耗有机物 发酵过程中会产生更多种类的有机物 乳酸菌属异养厌氧型 培养基中应有碳源 氮源 生长因子 水 无机盐五大营养 需要的培养条件主要有适宜的温度 28 30 无氧环境 这样菌种才能大量增殖 49 互动探究3 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 50 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显色液进行比较 可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量 3 现有红萝卜和白萝卜 你认为更适合用作实验材料的是 原因是 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 白萝卜 避免植物中的色素对显色反应产生干扰 51 4 下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 5 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 52 解析 泡菜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 亚硝酸盐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溶液进行比较 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作实验材料 因为红萝卜含有红色素 容易干扰显色反应 53 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 54 技巧热点探究有关发酵技术应用的实验设计 典例 葡萄酒 葡萄汁是日常生活中常用的一类饮料 在呈酸性的果汁发酵液中 红葡萄皮的色素也会进入发酵液中 且有酸碱指示剂的作用 据某些医学研究机构调查表明 适量饮用红葡萄酒 葡萄汁 对人体有着非同小可的意义 随着人们物质文化生活水平的提高 国内红葡萄酒 葡萄汁的产 销量均逐年增长 55 请根据有关材料回答下列问题 1 在葡萄酒的自然发酵过程中 菌种的来源主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 为提高果酒的品质 可以直接在果汁中加入人工培养的纯净酵母菌 要筛选得到纯净的酵母菌种 通常使用的培养基按功能来分称为 如在培养基中加入 可从细菌和酵母菌的混合液中分离酵母菌 选择培养基 青霉素 抗生素 56 2 在微生物的实验室培养中常要进行消毒和灭菌的工作 常用的消毒方法有 灭菌是指 3 为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清 在果汁生产中常用到 煮沸消毒法 巴氏消毒法 紫外线消毒 化学药剂消毒 至少答3种 使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物 包括芽孢和孢子 果胶酶 57 4 为提高果酒的品