新高考生物人教版一轮复习课件第11单元第1讲传统发酵技术的应用

第1讲传统发酵技术的应用课标考情——知考向核心素养——提考能课标考点1.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2．阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品3．举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值生命观念运用结构与功能相适应的观念分析和解释发酵菌种的结构与功能的关系科学思维比较制作果酒、果醋、泡菜的原理、流程和发酵条件等的异同科学探究能够使用简单的实验器具，基于给定的实验方案完成简单的发酵实验，并记录和分析实验结果社会责任关注食品安全，倡导和践行健康的生活方式课标考情——知考向核心素养——提考能近年考情2020全国卷(37)、2016全国卷Ⅱ(39)趋势分析1.考查方式：非选择题2．广东命题趋势：考查果酒、果醋和泡菜等的制作原理和操作方法，常结合具体的某一发酵实例进行考查自主学习·巩固基础知识点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①在有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖。反应式：________________________________________________。②在无氧条件下，进行________________。反应式：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2＋能量[自主学习]异养兼性厌氧型

C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O＋能量

酒精发酵

2．果醋制作的原理(1)所需菌种：醋酸菌，其代谢类型为异养需氧型，最适生长温度为30～35℃。(2)菌种的生活特点。①当氧气、________都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。②当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为________，再将乙醛变为醋酸。反应式：C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O＋能量。糖源

乙醛

3．果酒和果醋的制作流程挑选葡萄→______→榨汁→酒精发酵→______发酵

↓

↓

______

______冲洗

醋酸

果酒

果醋

1．思考判断(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。 (

)(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵所需的最适温度。 (

)(3)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长。 (

)(4)在家庭中用新鲜葡萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气。 (

)(5)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖。 (

)【答案】(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)√[自主检测]2．深挖教材(1)你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？(2)你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？(3)制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35℃？【答案】(1)提示：应该先冲洗葡萄，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)提示：要先冲洗葡萄，再除去枝梗；榨汁机、发酵装置要清洗干净，并进行酒精消毒；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。(3)提示：温度是酵母菌、醋酸菌生长和发酵的重要条件。18～25℃最适合酵母菌的繁殖，因此果酒发酵时需将温度控制在其最适温度范围内；醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，因此制作果醋时要将温度控制在30～35℃。知识点二腐乳和泡菜的制作1．腐乳的制作【答案】毛霉氨基酸脂肪酸毛霉密封水分微生物12%微生物防腐杀菌[自主学习]2．泡菜的制作【答案】无氧乳酸菌发酵温度对氨基苯磺酸N－1－萘基乙二胺盐酸盐玫瑰红标准显色液1．思考判断(1)泡菜制作的菌种主要是醋酸菌。 (

)(2)制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用。 (

)(3)泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿注满水都有利于泡菜的无氧发酵。 (

)(4)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件。 (

)(5)与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好。(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×[自主检测]2．深挖教材(1)为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？(2)为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜？(3)为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你认为这层白膜是怎么形成的？【答案】(1)提示：酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用，抗生素能够将乳酸菌杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。(2)提示：在腌制过程中，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐摄入过量或在特定条件下，会危害人体健康。(3)提示：泡菜坛内形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也较丰富，适合酵母菌繁殖。重难探究·素养达标果酒和果醋的制作[深度讲解]1．果酒和果醋制作过程的比较2．果酒和果醋制作成功的关键点项目说明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，再除去枝梗，以防葡萄汁流失及受污染防止发酵液被污染①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒；②清洗葡萄时要先清洗后除枝梗；③发酵瓶排气管用曲颈管，不能用直管项目说明发酵条件的控制①葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3的空间，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的发酵；③充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口，醋酸发酵为有氧发酵，需经充气口充气[考向预测](一)考查果酒和果醋的制作过程及注意事项(素养目标：科学探究)1．下面是利用微生物制作葡萄酒的流程示意图，请回答下列有关问题：(1)葡萄酒制作的原理是利用________菌分解葡萄糖生成____________，该物质在无氧条件下，转变成酒精。葡萄为酵母菌提供水、__________、__________、__________等生长繁殖必需的物质。(2)葡萄除梗应在冲洗后完成，原因是________________________________________________________________________________________________________。(3)葡萄酒制作过程中，在有氧条件下，通过控制________和________措施，使酵母菌大量繁殖而成为优势菌种。由于酵母菌能在缺氧、________的发酵液中生长繁殖，而大多数微生物不能，所以果酒制作过程不需严格灭菌。(4)在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象，其原因可能是发酵液中混有的乳酸菌发酵产生乳酸；也可能是____________________，导致醋酸菌生长繁殖，产生醋酸。【答案】(1)酵母丙酮酸无机盐碳源氮源(2)避免除梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会(3)温度通入氧气酸性(4)发酵容器密封不严(二)考查果酒和果醋发酵装置的分析(素养目标：科学思维)2．葡萄糖经酒精发酵可以产生葡萄酒，进一步经醋酸发酵可以产生葡萄醋，请利用相关的知识回答问题：(1)从将葡萄汁装入发酵瓶到酒精发酵完毕的过程中，酵母菌进行的细胞呼吸方式是__________________________________________。(2)甲、乙两位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如下图所示。①在排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是____________________________________________________________。②请找出图中实验操作的错误：甲图中的错误是__________________________，乙图中的错误是____________________________________。(3)为了提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，常常加入人工培养的酵母菌。为了分离纯化酵母菌，最简便的接种方法是________________。(4)若果汁中混杂有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌________(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵形成醋酸，其原因是_________________________________________________________(写出2点)。【答案】(1)有氧呼吸、无氧呼吸(2)①防止空气中的微生物污染发酵瓶②未夹住发酵瓶的进气管瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口(3)平板划线法(4)不能果酒发酵时的缺氧环境会抑制醋酸菌生长；果酒发酵的最适温度也低于醋酸菌生长的最适温度腐乳及泡菜的制作[深度讲解]1．腐乳的制作(1)影响腐乳品质的条件。项目说明水的控制含水量约为70%，若用含水量过高的豆腐制作腐乳，不易成形盐的控制盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度过低，则腐乳易腐败变质项目说明酒的控制酒精含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败温度控制温度为15～18℃，适合毛霉生长香辛料具有调味和杀菌的作用，也会影响腐乳的风味或质量(2)防止杂菌污染。①用于腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。②装瓶时，操作要迅速小心。加放卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶口时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。2．泡菜的制作(1)制作流程。(2)泡菜制作中的注意事项。(3)泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化。注：亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的。[考向预测](一)考查腐乳的制作过程及注意事项(素养目标：科学探究)1．腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。下面是腐乳制作的流程示意图：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制(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。(2)腐乳制作的原理是____________________________________________________________________________________________________。(3)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______________________________________。(4)加盐的作用是___________________________________________________________________________________________________。(5)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，加酒的作用是________________和______________________。【答案】(1)丝(2)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肽和氨基酸，脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸(3)空气中的毛霉孢子避免其他菌种的污染，保证产品的质量(4)析出豆腐中的水分，使豆腐变硬；抑制微生物的生长，避免豆腐腐败变质(5)抑制微生物的生长使腐乳具有独特的风味(二)考查泡菜的制作过程及注意事项(素养目标：科学探究)2．下图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：(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是______________________________________。

(2)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比为______，盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是__________________________________________________________________。

(3)发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是_________________________________________________________________。

(4)泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是__________，还产生少量的亚硝酸盐。对亚硝酸盐的定量测定可以用________法，因为亚硝酸盐在酸化条件下与__________________的反应产物能与N­1­萘基乙二胺盐酸盐偶联成________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)亚硝酸盐的含量低(2)4∶1加热煮沸是为了杀灭杂菌，去除水中的氧气，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响(3)发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化，及时检测是为了把握取食泡菜的最佳时机(4)乳酸(或有机酸)比色对氨基苯磺酸玫瑰红作为对照典题演练·破解高考1．(2020年全国新课标Ⅲ卷)水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：(1)制作果汁时，可以用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、________________(答出2种即可)。纤维素酶可以分解植物__________(填“细胞膜”或“细胞壁”)中的纤维素。(2)用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是______________________________________________________。(3)现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用________________________________来表示。(4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要________菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是________________________________________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于__________(填“好氧”或“厌氧”)的细菌。【答案】(1)果胶分解酶、果胶酯酶细胞壁(2)温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，催化果胶分解的速率快，出汁率最高(3)在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示(4)酵母酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧气条件下，酵母菌进行有氧呼吸产生大量能量，促使酵母菌快速繁殖好氧2．(2020年海南模拟)酵母菌是常用的酿酒微生物。为了优化酿酒工艺，某兴趣小组探究NaCl溶液浓度、pH和温度对酵母菌无氧呼吸强度的影响。回答下列问题。(1)在适宜浓度的葡萄糖溶液中加入酵母菌，无氧条件下培养一段时间后，培养液的pH会____________，原因是______________________________________________________。(2)不同浓度的NaCl溶液对酵母菌无氧呼吸强度的影响如右图所示，从图中分析得知，配制酵母菌培养液时，最好的做法是____________________________________________。(3)探究pH对酵母菌无氧呼吸强度影响的实验中，把溶液pH由提高到，酵母菌的无氧呼吸速率明显下降，最可能的原因是__________________________________________。(4)为探究温度对酵母菌无氧呼吸强度的影响，实验室提供了温度为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃的培养条件，请设计一个用于记录实验数据的表格。【答案】(1)降低酵母菌进行无氧呼吸，产生的二氧化碳溶于培养液中形成碳酸，使培养液pH降低(2)不添加NaCl，用其他无机盐代替NaCl(3)由于pH升高，使酵母菌体内与无氧呼吸有关的酶活性降低，使无氧呼吸速率下降(4)见下表温度/℃1020304050气体产生速率/(mL·min－1)

解题关键温度影响酵母菌无氧呼吸的实验中，设计表格需要清楚该实验的自变量和因变量，自变量是温度，因变量是气体(二氧化碳)的产生速率。3．(2018年海南卷)葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的。酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。回答下列问题：(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定