《导学教程》高三生物一轮总复习讲义：选修一专题一　传统发酵技术的应用word版含解析

专题一　传统发酵技术的应用[考纲要求]1．运用发酵加工食品的基本方法。2.测定食品加工中可能产生的有害物质。3．利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用。考点1　果酒和果醋的制作1．制作原理类型微生物原理果酒酵母菌①有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖②无氧条件下，进行酒精发酵，反应式为：C6H12O6酶2C2H5OH＋2CO2果醋醋酸菌①当氧气和糖源都很充足时，可将糖分解为醋酸②当氧气充足，缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛转变为乙酸2.制作流程与条件控制实验设计与操作3．酒精的鉴定试剂条件颜色重铬酸钾酸性条件灰绿色1．正误判断(1)在果酒发酵后期，打开瓶盖的间隔时间可延长(2012·江苏卷)(√)(2)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，向发酵装置通入空气(×)(3)果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵(×)(4)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸(2014·北京卷)(×)(5)酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖汁产生酒精(2014·北京卷)(√)(6)在果酒自然发酵中，需人工添加酵母菌种(×)(7)红葡萄酒中的红色是红葡萄皮中的色素进入发酵液产生的(√)(8)变酸的酒的表面的菌膜是酵母菌大量繁殖形成的(×)(9)在葡萄酒制作中，采摘的葡萄应反复冲洗，且要先除枝梗再冲洗。(×)2．依图回答问题：(1)图中A可表示酒精发酵菌种的细胞模式图，该菌种主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。(2)图中B可表示醋酸发酵菌种的细胞模式图，该菌种可从变酸的酒的表面的菌膜获取。 1．实验装置图分析(1)甲、乙、丙的作用分别是通入空气(氧气)、排气、取样。(2)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没。(3)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，原因是：醋酸菌是需氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。(4)果酒搁置时间过久会有酸味，原因是：醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。2．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：①榨汁机要清洗干净并晾干。②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。③装入葡萄汁后要封闭充气口。(3)控制好发酵的条件：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。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；醋酸发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充气。1．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：图1(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____________。 图2(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？并说明原因。__________________________________________________________________________________________________________________________________。(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，在酸性条件下，酒精与之反应呈现______________色。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；缺氧时：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2，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，能够利用糖在有氧时生成醋酸，即C6H12O6＋2O2→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O；在糖源不足时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O。(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，需要连续泵入空气，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下能抑制醋酸菌生长，所以醋酸菌不能将果汁中的糖类发酵为醋酸。(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)在酸性条件下，酒精与重铬酸钾发生颜色反应呈现灰绿色。答案　(1)醋酸发酵　(2)洗去浮尘　反复冲洗　(3)果酒发酵　果醋发酵　泵入空气(氧气)　(4)酵母菌　CO2　(含氧量少的)空气和CO2　(5)C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2、C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O　(6)不能。因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌的生长，且醋酸菌的发酵条件是氧气充足　(7)18～25℃　30～35℃　(8)重铬酸钾　灰绿2．(2013·广东高考改编)某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图：(1)向发酵瓶中加入5g酵母菌开始实验，发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于______________________；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，目的是______________________。(2)检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量(＋)比预期低，他们展开了讨论，认为还有其他影响因素，如______________________，请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现：用“＋”表示酒精量，最高含量为“＋＋＋＋＋”)。(3)请对预测的结果进行分析，并得出结论。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析　 (1)酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧环境下进行有氧呼吸，为自身的生长和繁殖提供足够的能量，因此为了缩短发酵时间需要在发酵初期通气，促进酵母菌的有氧呼吸，以获得大量的酵母菌。而在无氧的环境下，酵母菌进行酒精发酵，在产生酒精的同时也会释放大量的CO2，为了避免容器内压力升高，影响酵母菌的进一步发酵，同时也可能导致装置爆炸，故需要定期排气。(2)据题分析，可以排除温度、pH、营养物质等因素影响，故可能是发酵时间影响酒精的产量。由于试题要求用表格形式呈现探究相关因素对酵母菌产生酒精的影响，因此设计表格时要设所选择的因素为自变量，酒精产量为因变量，同时还要根据所选因素所产生的可能结果用试题规定符号“＋”反映出因变量的相对含量，注意最高含量为“＋＋＋＋＋”。(3)根据所选择的自变量，结合因变量的变化情况和所学知识进行分析推理，得出结论。答案　(1)酵母菌生长和繁殖　释放CO2(2)发酵时间实验组号①②③④⑤⑥⑦发酵时间(天)3456789预测结果＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋注　酵母菌加量为5g，其他条件与题图相同。(3)预测结果中，发酵7天酒精的产量已达到最高，大于7天酒精产量不再增加，可能原因是高浓度酒精抑制酵母菌活性，因而在此装置和酵母菌加量为5g时，最好的发酵时间是7天。3．某同学设计了如图所示的发酵装置，请据图回答问题：(1)若该装置用于果酒发酵，则该装置弯管中加入适量水的目的是______________________。(2)若该装置用于果酒发酵，在弯管中的水中滴加适量的酚酞试剂和NaOH试剂，则随着果酒发酵的进行，弯管内的水发生的变化是__________，试分析原因______________。(3)若用该装置进行果醋发酵，则必须对该装置进行的改造是______________________。(4)去除弯管中的水后，该装置也能用于果酒发酵，弯管的作用是______________________。解析　本题考查果酒、果醋的制作。(1)该装置中注水的弯曲部分既可以阻止空气进入，又能释放气体，因此能用于果酒发酵。(2)在果酒发酵过程中产生的CO2可与加在弯管中的水中的NaOH发生中和反应，使pH发生变化，从而改变水中的颜色。(3)醋酸菌是好氧菌，因弯管没有插入装置底部，且未通入无菌空气，因此要增加通气管后才能用于醋酸发酵。(4)去除弯管中的水后，该装置的弯管部分也能防止空气中的微生物进入，与巴斯德的鹅颈瓶作用类似。答案　(1)既能阻止空气进入，又能释放果酒发酵产生的CO2(2)红色逐渐变浅，甚至消失　酚酞与碱变红色，果酒发酵产生的CO2与NaOH反应，使pH降低，红色变浅(3)增加通气管(意思对即可) (4)防止杂菌进入考点2　腐乳的制作1．制作原理毛霉等微生物产生蛋白酶、脂肪酶，分解有机物。(1)蛋白质蛋白酶,氨基酸＋小分子的肽。(2)脂肪脂肪酶,甘油＋脂肪酸。2．制作流程让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。3．影响条件(1)温度：控制在15～18℃。(2)材料的用量：控制盐的用量，酒精含量控制在12%左右。(3)卤汤的成分及作用。1．正误判断(1)腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶(2014·广东)(√)(2)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(×)(3)在果酒、果醋和腐乳制作中，最适温度最高的是腐乳(×)(4)制作腐乳的菌种只有毛霉(×)(5)在腐乳制作过程中加入香辛料既能调节风味，还具有防腐杀菌作用(√)(6)在腐乳制作过程中，盐的用量要适宜，酒的含量一般控制在12%左右(√)2．(2015·江苏单科)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　本题考查腐乳制作的相关知识。毛霉生长需要适宜的温度(范围是15～18℃)和湿度，将腐乳坯堆积起来时会因毛霉等的呼吸作用释放能量而使温度升高，影响了毛霉生长。勤向腐乳坯表面喷水，会改变毛霉生长所需湿度，又会导致杂菌污染，不利于毛霉菌丝的生长，故A正确、C错误；腐乳坯若被细菌污染，细菌会在腐乳坯上进行代谢，产生黏性物，B正确；装坛阶段加入料酒，不仅可以调味，还能有效防止杂菌污染，D正确。答案　C1．影响腐乳品质的因素有：盐和酒的含量、香辛料、温度等。影响腐乳品质的条件有：(1)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，影响腐乳口味；浓度过低，不足以抑制微生物生长，导致腐乳腐败变质。装瓶时要分层加盐，随层数的增加而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。(2)酒：卤汤中酒的含量控制在12%左右。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越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，导致豆腐腐败，难以成块。(3)香辛料：既可调制腐乳的风味，又具有防腐杀菌的作用。(4)含水量：以70%为宜，若过高则影响毛霉的有氧呼吸，且腐乳不易成形；若过低，则不利于毛霉的代谢和生长。(5)发酵温度：前期的发酵温度控制在15～18℃，利于毛霉的生长。(6)发酵时间：前期发酵和后期发酵的作用不同，所需时间应控制好，太长或太短都会影响腐乳的品质。2．传统腐乳制作与现代腐乳生产的区别(1)条件：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。1．回答下列关于腐乳制作的问题。(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是________________，其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为________________和________________；其产生的________________能将豆腐中的脂肪水解为____________和____________。(2)发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制____________生长。(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配制而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的________________。(4)腐乳制作中盐除上题(2)中提到的抑制杂菌外还有什么作用？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)腐乳制作中卤汤中的酒和香辛料除上题(3)中提到的作用外还有什么作用？________________________________________________________________________________________________________________________________________________解析　本题考查腐乳制作过程的相关知识。(1)腐乳是以豆腐为原料，在毛霉以及多种微生物参与下发酵而制成的食品，富含易被人体吸收的多种营养物质，如多肽、氨基酸等。腐乳制作过程中，豆腐中的蛋白质在蛋白酶的作用下被水解为多肽，进而在肽酶的作用下被水解为各种氨基酸；脂肪在脂肪酶的作用下被分解为甘油和脂肪酸。(2)在发酵完成后的腌制过程中，盐能抑制微生物的生长，防止豆腐块腐败变质。(3)卤汤除能防腐外，还可使腐乳具有独特的风味。答案　(1)毛霉　肽　氨基酸　脂肪酶　甘油　脂肪酸　(2)微生物　(3)风味　(4)盐的作用还包括：①析出豆腐中的水分，有利于豆腐块成形；②形成腐乳的风味；③杀死毛霉等微生物，有利于菌体内蛋白酶、脂肪酶等发挥作用。(5)酒和香辛料还有抑菌的作用。【技法提炼】　腐乳制作过程中抑制杂菌的方法(1)前期发酵条件的控制：提供有利于毛霉生长的温度、水分，形成毛霉的生长优势，抑制杂菌的生长。(2)后期发酵条件的控制。①加盐腌制，利用食盐抑制杂菌生长。②加卤汤装瓶：利用卤汤中的酒和香辛料抑制杂菌的生长。③密封腌制：控制无氧环境，抑制好氧菌的生长。2．(2016·济南模拟)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，如臭豆腐、酱豆腐等，该食品味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存，所以深受人们的喜欢。如图是腐乳制作的流程示意图，根据流程回答问题：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→？→密封腌制(1)流程图中未写出的程序是______________________。(2)含水量为______________________左右的豆腐适合用来做腐乳。(3)传统制作腐乳，豆腐块上的毛霉来自______________________，现代腐乳生产是在严格______________________的条件下，将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上。(4)影响腐乳的风味和质量的因素是____________________(至少列举两项)。解析　(1)腐乳制作的一般流程：①让豆腐上长出毛霉，②加盐腌制，③加卤汤装瓶，④密封腌制。(2)含水量为70%左右的豆腐适合用来做腐乳，水分过多则腐乳不易成形。(3)传统制作腐乳，豆腐块上的毛霉来自空气中的毛霉孢子，现代腐乳生产是在严格无菌的条件下，将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上。(4)影响腐乳的风味和质量的因素有盐的用量、酒的用量、发酵温度、发酵时间等；后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程，因此发酵温度也影响发酵的过程。答案　(1)加卤汤装瓶　(2)70%(3)空气中的毛霉孢子　无菌 (4)盐的用量、酒的用量、发酵温度、发酵时间等(答出两个即可)3．(2015·冀州期末)腐乳、腌白菜等以其色泽诱人、味道鲜美时常出现在人们的餐桌，这几种食品都是经过腌制加工而成的，请回答下列问题。制腐乳坯→A→加盐腌制→B→密封腌制(1)腐乳制作过程中，多种微生物参与发酵作用，其中起主要作用的微生物是一种________________状真菌。图中A表示________________，制作腐乳坯时用沸水处理豆腐的目的是________________。(2)腐乳制作过程中加盐的作用是________________。(3)制作腐乳的卤汤中通常要加入料酒、黄酒等，含量一般控制在12%左右，其目的是________________。(4)据图可知腌白菜在腌制________________d后食用最佳。解析　(1)大豆主要营养成分是蛋白质和脂肪，都是大分子有机化合物，难以消化、吸收。毛霉是一种丝状真菌，分泌的蛋白酶，能将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。其制作流程是让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制，为防止杂菌污染，需要用沸水消毒。(2)腐乳制作过程中加盐的作用是析出豆腐中的水分，使豆腐变硬，同时盐能抑制微生物的生长，避免豆腐变质。(3)卤汤直接关系到腐乳的色、香、味，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，加酒可以抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的香味。(4)由图可知，12d亚硝酸盐含量最低。答案　(1)丝　让豆腐长出毛霉　消毒　(2)析出豆腐中的水分，使豆腐变硬，同时抑制微生物的生长，避免豆腐变质(3)可以抑制微生物的生长，使腐乳具有独特的香味(4)12考点3　泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定 1．正误判断(1)乳酸菌只能进行无氧呼吸，且呼吸类型与人体细胞的无氧呼吸类型相同(√)(2)当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5g时，就可以转化为致癌物质——亚硝胺(×)(3)制备泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用(×)(4)测定亚硝酸盐的含量时，样品中亚硝酸盐含量不同则会形成不同深度的玫瑰红(√)(5)影响泡菜腌制的条件包括时间、温度和食盐的用量等(√)(6)泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿要注满水都有利于泡菜的无氧发酵(√)(7)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件(×)2．如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图。下列说法错误的是A．制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是它们亚硝酸盐的含量低B．发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化C．发酵过程中应及时测定亚硝酸盐的含量，及时检测以把握取食泡菜的最佳时机D．测定亚硝酸盐含量的方法是纸层析法解析　 好泡菜的标准是咸淡适中、酸度适中、亚硝酸盐含量低，所以制作泡菜时要利用亚硝酸盐含量低的新鲜蔬菜。发酵的不同时期亚硝酸盐的含量会因微生物活动强弱而发生变化，所以应及时检测亚硝酸盐的含量，而检测亚硝酸盐含量一般采取比色法。答案　D1．泡菜制作的注意事项(1)材料的选择及用量：①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。②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：①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。②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)控制适宜的温度：以18～20℃为宜，温度偏高有害菌活动能力强，温度偏低不利于乳酸发酵。2．泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(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)含量变化曲线注意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3.发酵技术中常用菌种的比较酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类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18～25℃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1．(2016·西安模拟)泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5g时，会引起中毒；达到3g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在酱菜中不得超过20mg/kg。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物质——亚硝胺。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。 (1)请补充实验设计的空缺内容：①制作泡菜的原理：________________。②测量指标及方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成________________色染料。先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，然后通过________________颜色，可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量。③确定浓度梯度：经过查找资料和初步实验，发现当食盐浓度为3%以下时，制作的泡菜容易发生腐败，而当食盐浓度在8%以上时，制作的泡菜又容易成为咸腌菜。因此，分别设计了3%、5%、7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。④选择实验材料：红萝卜和白萝卜，哪种更适合于用做实验材料？理由是________________________________________________________________________。⑤制作泡菜：将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的________________相同。(2)下图是该生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。根据此图实验结果，请你给出制作泡菜的最佳指导意见__________________________________________________________________________________________。解析　(1)①制作泡菜的原理是利用厌氧的乳酸菌在无氧的条件下发酵产生乳酸。②在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1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对比，大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。④红萝卜含有色素，对显色反应有干扰，因此材料选择白萝卜。⑤食盐的浓度为自变量，实验中要控制实验材料种类、实验材料的重量、发酵的条件等无关变量相同。(2)根据图形分析，在发酵11d后，食盐含量为5%一组亚硝酸盐的含量最低，因此选择5%食盐浓度制作泡菜，在发酵11d后食用最佳。答案　(1)①利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生乳酸而制作泡菜　②玫瑰红　对比　④白萝卜，避免植物中色素对显色反应的干扰　⑤制作(或培养、发酵)条件　(2)用5%的食盐浓度制作泡菜比较适合食用，但要在发酵时间达11d(或9d)以后食用才比较适宜2．利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久、惠及民生。请分析回答下列问题：(1)腐乳制作的流程是：让豆腐上长出________________→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。用盐腌制时，应注意控制________________；配制卤汤时，要使卤汤中酒的含量控制在________________%左右。(2)人们利用某些微生物制作食品时，需要分析微生物的特点，控制微生物的发酵条件。下列与此有关的各项内容不正确的是________。序号①②③④食品果酒果醋腐乳泡菜主要微生物酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌制作装置或操作步骤A.①③　　　　　　　　B．②③C．②④D．③④ (3)制作泡菜的原理是_______________________________________________。(4)蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。在________________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________________反应后，与N1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目测比较，估算出的亚硝酸盐含量如图曲线所示，据图可以得出的结论是________________________________________________________________________。答案　(1)毛霉　盐的用量　12　(2)A　(3)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸　(4)盐酸酸化　重氮化　玫瑰红　泡菜封坛后亚硝酸盐含量不断增加，至第4d含量最高，以后逐渐减少(意思对即可)3．(2013·全国课标Ⅰ)回答下列有关泡菜制作的习题：(1)制作泡菜时，所用盐水煮沸，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，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行______________________的过程。该过程发生在乳酸菌的______________________中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有______________________、______________________和______________________等。(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是__________________，原因是__________________。解析　(1)盐水中可能含有杂菌，制作泡菜时，所用盐水需要煮沸，以便杀死盐水中的杂菌。陈泡菜液中含有现成的乳酸菌，加入后，可以缩短制作时间。(2)乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的细胞质基质中。(3)在泡菜的制作过程中，影响亚硝酸盐含量的因素有温度过高、食盐用量不足、腌制时间等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐发酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌数量增加，其他杂菌较少；原因是酸性条件下，不利于杂菌生存，增加乳酸菌的数量。答案　(1)消灭杂菌　增加乳酸菌含量　(2)无氧呼吸　细胞质　(3)温度　食盐用量　腌制时间　(4)乳酸菌数量增加，杂菌数量较少　乳酸菌比杂菌更为耐酸网控全局规范术语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。[真题集训]1．(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________________。(2)据图，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_____________________________________________________________________________________________________________________________。(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。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。答案　(1)创造无氧环境　丙酮酸、[H]、ATP(2)亚硝酸盐含量已接近最低水平　乳酸积累(3)结果记录表亚硝酸盐含量(单位：mg/kg)食盐浓度(%)乳酸菌发酵时间(d)123456789104普通优选7普通优选10普通优选注：其他合理答案酌情给分。 推测实验结论：①用“优选”乳酸菌制作泡菜，亚硝酸盐含量更低。②最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间。2．葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是________________。(2)该微生物通过无氧呼吸可分解________________，产生的终产物是________________和________________。(3)甲、乙、丙三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，如上图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是________________，导致发酵中出现的主要异常现象是________________。丙同学的错误是________________，导致发酵中出现的主要异常现象是________________。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是________________、________________、________________。(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是_________________________________________________________________________________________________________________________________。解析　(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是酵母菌；(2)酵母菌能够利用葡萄糖进行无氧呼吸产生酒精和CO2；(3)甲同学错在未夹住发酵瓶的充气管，使酵母菌呼吸产生的乙醇被氧化成醋酸，发酵液变酸，从充气管流出；丙同学错在瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，导致发酵液从排气管流出；甲中乙醇被氧化成乙酸、乙和丙中都能产生乙醇，所以甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是果醋、果酒、果酒；乙同学由于未及时排气，导致发酵瓶中气压过大而冲开瓶塞。答案　(1)酵母菌(2)葡萄糖　乙醇　CO2(3)未夹住发酵瓶的充气管　发酵液从充气管流出，发酵液变酸　瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口　排气时发酵液从排气管流出　葡萄醋(或果醋)　葡萄酒(或果酒)　葡萄酒(或果酒)(4)未及时排气3．(2014·海南)已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。回答相关问题：(1)请完善下列实验步骤。①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。②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。③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)①不同浓度亚硝酸钠标准溶液　②不同泡制天数的泡菜滤液　③样品管　相同(相近)　(2)亚硝酸盐　(3)乳酸菌[限时检测][满分100分；限时45分钟]1．(14分)(2016·景德镇一模)下图表示葡萄酒酿制的简单过程，请据图分析。(1)从上图可知，甲图是为了使酵母菌进行________________，以增加酵母菌的数量，乙图是为了使酵母菌发酵获得葡萄酒。最后，可以用________________试剂检验是否有酒精生成。整个酿制过程一般将温度控制在18～25℃，原因是________________。(2)为防止发酵液被污染，对使用的发酵瓶要________________，并用________________消毒。(3)从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌时，最常用的接种方法有稀释涂布平板法和________________两种。接种后，培养基上会出现一些分别由一个酵母菌繁殖而成的________________(群落、种群)。(4)泡菜的制作离不开________________菌，在泡菜的腌制过程中，还要跟踪检测亚硝酸盐的含量，膳食中的亚硝酸盐一般________________(会、不会)危害人体健康。亚硝酸盐在特定的条件下会转变成致癌物________________。解析　(1)甲图中容器留有一定的空间，以便于酵母菌进行有氧呼吸，有氧条件下酵母菌大量增殖，而在无氧条件下酵母菌进行无氧发酵，产生的酒精可在酸性条件下用重铬酸钾检验。(2)为防止发酵液被污染，对发酵瓶要清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒。(3)微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法；由同种生物构成种群。(4)泡菜的制作离不开乳酸菌，膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，亚硝酸盐在特定的条件下会转变成致癌物——亚硝胺。答案　(1)有氧呼吸　重铬酸钾　这一温度最适合酵母菌生长和繁殖　(2)清洗干净　体积分数为70%的酒精(3)平板划线法　种群　(4)乳酸　不会　亚硝胺2．(14分)苹果醋具有营养丰富，增加机体免疫力，护肤养肝等多种功效，以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图如下，请分析并回答问题。(1)过程甲中使用的微生物是________________。将鲜苹果汁装入发酵瓶时，要留有大约________________的空间，经过10～12天后，在酸性条件下用重铬酸钾检测样液，如果颜色变为________________色，说明产生了酒精。 (2)过程乙中使用的微生物是________________，可以从食醋中分离纯化获得，步骤如下：第一步：配制________________(填“固体”或“液体”)培养基。第二步：对培养基进行高压蒸汽灭菌。第三步：接种。微生物常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法。第四步：培养。温度控制在________________℃范围内。第五步：挑选符合要求的________________。(3)在________________的条件下，如果缺少糖源，乙中的微生物将甲过程的产物变为________________，再将其变为醋酸。解析　(1)制作果酒应选用酵母菌。将鲜苹果汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。重铬酸钾溶液与酒精反应呈灰绿色。(2)制作果醋应选用醋酸菌；分离纯化菌种需用固体培养基；醋酸菌生长的最适温度为30～35℃。(3)氧气充足时，如果缺少糖源，醋酸菌会将乙醇变为乙醛，再将其变为醋酸。答案　(1)酵母菌　1/3　灰绿　(2)醋酸菌　固体　30～35　菌落　(3)氧气充足(有氧)　乙醛3．(16分)腐乳是我国古代劳动人民创造的一种经过微生物发酵的大豆食品。腐乳味道鲜美，易于消化吸收，所以一直受到人们的喜爱。请结合腐乳制作的原理及流程示意图回答下列问题。(1)图中a、b分别表示的是________________，它们的来源是________________，作用是________________。(2)过程三中C内容是________________。(3)过程一中，为保证产品的质量，应采取的措施是________________________________________________________________________________________________________。(4)过程二具体应如何操作？___________________________________________________________________________________________________________________。这样，既不使豆腐块过早腐烂，又能避免豆腐块腐败变质。(5)过程三中卤汤配制所需的材料有______________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)蛋白酶和脂肪酶　毛霉等微生物　将蛋白质分解为肽和氨基酸，将脂肪水解为甘油和脂肪酸(2)加卤汤装瓶(3)在严格无菌的条件下，将优良毛霉菌种接种在豆腐上(4)将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些(5)12%左右的酒(如料酒、黄酒、米酒、高粱酒等)和香辛料(如胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等)4．(16分)(2015·长春联考)王致和腐乳独具特色，它采用优质黄豆作为原料，经严格筛选后用传统工艺制成。请回答下列问题：(1)在腐乳腌制过程中起主要作用的是毛霉，与细菌相比，毛霉在结构上的主要特点是________________________________________________________________________。现代科学研究表明，除毛霉外，还有多种微生物参与了豆腐的发酵，如________________(写出两种即可)等。(2)毛霉等多种微生物产生的________________酶和________________酶，使制作的腐乳更加鲜美且易于消化吸收。 (3)腐乳制作过程中需要加盐腌制8d，加盐可以________________，使豆腐块变硬，并且在接近瓶口表面的盐要铺厚一些，避免________________，装瓶时加入的卤汤中的________________和________________也有相同的作用。(4)当我们品尝腐乳时会发现腐乳的表面有一层致密的“皮”，它其实是________________。解析　(1)多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉属于真核生物，具有核膜包被的细胞核。(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪分解为甘油和脂肪酸，使腐乳味道鲜美，易于消化吸收。(3)加盐腌制时盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。卤汤中的酒和香辛料也具有防腐杀菌的作用。(4)腐乳表面的“皮”是前期发酵时在豆腐表面生长的匍匐菌丝，它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。答案　(1)有核膜包被的细胞核　青霉、酵母、曲霉　(2)蛋白　脂肪　(3)析出豆腐的水分　豆腐块腐败变质(其他合理答案也可)　香辛料　酒　(4)毛霉的(匍匐)菌丝5．(20分)根据传统发酵技术的相关知识，回答下列问题：(1)果酒的制作①制作果酒时，发酵瓶可用体积分数为70%的酒精进行________________(填“消毒”或“灭菌”)。②从微生物培养的角度分析，果汁能够为制作果酒所用的酵母菌提供水、________________、________________和无机盐。(2)果醋的制作①制作果醋所用的微生物只有当________________充足时，才能进行旺盛的生理活动。②在制作果醋的过程中，要将温度严格控制在________________℃。(3)腐乳的制作①腐乳的制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是________________。②在制作腐乳的过程中，加盐和加酒所发挥的相同作用是________________________________________________________________________。(4)泡菜的制作①制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是____________。②在制作泡菜的过程中，影响亚硝酸盐含量的因素有________________、________________和食盐用量等。解析　(1)制作果酒时，发酵瓶可用体积分数为70%的酒精消毒。在制作果酒的过程中，果汁相当于酵母菌的培养基，能够为酵母菌的生长提供水、碳源、氮源和无机盐。(2)制作果醋所用的微生物是醋酸菌，只有氧气充足时，它才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。(3)腐乳制作中起主要作用的微生物是毛霉。在制作腐乳的过程中，加盐的目的是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；加酒的目的是抑制微生物的生长，同时使腐乳具有独特的香味。(4)制作泡菜时，需要乳酸菌进行发酵，为防止杂菌污染，所用盐水需要煮沸。为了避免亚硝酸盐含量过高，在制作泡菜的过程中要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量等。答案　(1)①消毒　②碳源　氮源　(2)①氧气　②30～35　(3)①毛霉　②抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质(合理即可)　(4)①杀灭杂菌　②温度　腌制时间6．(20分)(2015·衡水二模)请回答下列相关问题。(1)在腐乳的制作时，用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用________________消毒；在提取植物细胞的DNA时，需要先用洗涤剂溶解________________。(2)葡萄皮、籽中含有原花青素、葡萄皮红素和大量葡萄风味物质等，这些物质易溶于乙醇、乙酸乙酯中，因此常采用________________法来分离提取，还可以用________________和________________等提取植物芳香油的方法。 (3)为了检测某致病菌对于抗生素的敏感性，取该单菌落适当稀释，接种于固体培养基表面，在37℃培养箱中培养24h，使其均匀生长，布满平板。将分别含有A、B、C三种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A________________(填“敏感”或“不敏感”)；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B________________(填“敏感”或“不敏感”)；含C滤纸片周围的透明圈比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是________________。(4)用来判断某选择培养基是否起到了选择分解纤维素的细菌的作用，要设置的对照是________。A．未接种的选择培养基B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基D．接种了的选择培养基解析　(1)在制作腐乳时，用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒；在提取植物细胞的DNA时，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。(2)提取植物芳香油的最常用方法有萃取法、蒸馏法和压榨法。(3)若含抗生素的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对相应抗生素敏感，若含抗生素的滤纸片周围没有透明圈出现说明该致病菌对此抗生素不敏感。(4)将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于在选择培养基上生长的菌落数目，因此，牛肉膏蛋白胨培养基可以作为对照，用来判断选择培养基是否起到了选择作用。答案　(1)沸水　细胞膜　(2)萃取　蒸馏　压榨　(3)敏感　不敏感　抗生素C的耐药菌　(4)C