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(新高考)高考生物一輪復(fù)習(xí)課件第十單元第1課傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用(含解析)
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這是一份(新高考)高考生物一輪復(fù)習(xí)課件第十單元第1課傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用(含解析),共60頁(yè)。PPT課件主要包含了核心概念·自查,酵母菌,醋酸菌,兼性厭氧型,需氧型,附著在葡萄皮,有氧呼吸,CO2+6H2O,無氧呼吸,發(fā)酵條件等內(nèi)容,歡迎下載使用。
【概念導(dǎo)圖】 一圖知全局
【概念梳理】 閉書測(cè)基礎(chǔ)一、果酒和果醋的制作1.制作原理:(1)發(fā)酵菌種:
(2)發(fā)酵過程:①果酒制作:a.有氧條件下,酵母菌通過_________大量繁殖:C6H12O6+6O2 _________;b.無氧條件下,酵母菌通過_________產(chǎn)生酒精:C6H12O6 ____________。②果醋制作:a.氧氣、糖源_____時(shí),將糖分氧化成醋酸:C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O;b._____糖源時(shí),將_____變?yōu)開____,再變?yōu)榇姿幔篊2H5OH+O2 ___________。
2C2H5OH+2CO2
CH3COOH+H2O
3.果酒和果醋制作的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作:(1)發(fā)酵裝置:①各部位的作用:a._______:在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣。b.排氣口:排出酒精發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的___;排出醋酸發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的CO2和剩余的空氣;與排氣管相連的_______________,可有效阻止空氣中微生物的進(jìn)入,避免來自空氣的污染。
c._______:用來取樣并及時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)酵情況。②裝置的使用:使用該裝置制作果酒時(shí),應(yīng)該___________;制作果醋時(shí),應(yīng)將充氣口___________,輸入無菌空氣。
①器具的清洗、消毒:榨汁機(jī)要洗凈晾干,發(fā)酵瓶要清洗干凈并用體積分?jǐn)?shù)為______________。②材料的選擇和處理:選擇新鮮的葡萄,先用清水沖洗1~2遍除去污物后,___________。③榨汁裝瓶:將沖洗干凈并除去枝梗的葡萄放入榨汁機(jī)榨取葡萄汁,然后將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶,要留大約____的空間,并封閉充氣口。
④發(fā)酵:a.制葡萄酒的過程中,將溫度嚴(yán)格控制在__________,時(shí)間控制在10~12 d,每天定時(shí)排出發(fā)酵產(chǎn)生的___,10 d后開始從出料口抽樣,檢測(cè)酒精濃度或菌體數(shù)量。?b.制葡萄醋的過程中,用充氣泵不斷從充氣口_________,溫度嚴(yán)格控制在__________,發(fā)酵7~8 d,即可制成果醋。?
4.果酒和果醋的制作的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)價(jià):(1)果酒制作:發(fā)酵后取樣,可通過嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定。此外,還可用_______觀察酵母菌,并用_____________溶液檢驗(yàn)酒精的存在。(2)果醋制作:首先可通過觀察_____的形成、嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定,再通過檢測(cè)和比較醋酸發(fā)酵前后的pH(可用pH試紙)做進(jìn)一步的鑒定。此外,還可以通過在顯微鏡下觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌,并統(tǒng)計(jì)其數(shù)量做進(jìn)一步鑒定。
(3)酒精檢測(cè)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
二、泡菜的制作1.制作原理:(1)菌種:_______。(2)原理:在_____條件下,乳酸菌將葡萄糖分解成_____。反應(yīng)式:C6H12O6 2C3H6O3。2.實(shí)驗(yàn)流程:
3.實(shí)驗(yàn)操作:(1)選擇氣密性好的泡菜壇,以保證_____條件。(2)注意控制腌制_____、溫度和_____的用量。
4.測(cè)定亞硝酸鹽含量:(1)亞硝酸鹽及其危害①亞硝酸鹽的特點(diǎn):白色粉末,易溶于___,在食品加工中用作___________。②亞硝酸鹽的危害:含量低時(shí)一般不會(huì)危害人體健康,含量高時(shí)會(huì)引起中毒,甚至死亡。在特定條件下,會(huì)轉(zhuǎn)變成致癌物——_______。③泡菜腌制過程的亞硝酸鹽含量的變化:_____________。(2)測(cè)定原理亞硝酸鹽+對(duì)氨基苯磺酸→反應(yīng)物。反應(yīng)物+N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽→_______ 色染料。
(3)判斷方法:比色法。即用顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的___________進(jìn)行對(duì)比,并估算泡菜中亞硝酸鹽的含量。亞硝酸鹽溶液的濃度越高,顏色越深;濃度越低,顏色越淺。(4)操作步驟:配制溶液→制備___________→制備樣品處理液→_____。
【概念辨析】 全面清障礙1.判斷下列有關(guān)果酒和果醋的制作敘述的正誤:(1)蘋果酒的發(fā)酵過程中,若發(fā)酵液表面出現(xiàn)菌膜,最可能原因是發(fā)酵瓶漏氣。( )(2)在葡萄酒制作中,采摘的葡萄應(yīng)反復(fù)沖洗,且要先除去枝梗再?zèng)_洗。( )分析:清洗葡萄時(shí)先用清水沖洗1~2遍除去污物,不能反復(fù)沖洗,反復(fù)沖洗會(huì)洗凈葡萄皮上的酵母菌,要先沖洗后再除去枝梗,以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。(3)紅葡萄酒中的紅色是紅葡萄皮中的色素進(jìn)入發(fā)酵液產(chǎn)生的。( )(4)在果酒發(fā)酵后期,擰松瓶蓋的間隔時(shí)間可延長(zhǎng)。( )
2.判斷下列有關(guān)泡菜的制作敘述的正誤:(1)泡菜制作的菌種主要是醋酸菌。( )分析:泡菜制作的菌種主要是乳酸菌。(2)制備泡菜時(shí),鹽水煮沸后可以立即使用。( )分析:制備泡菜時(shí),鹽水煮沸后應(yīng)冷卻后使用,防止高溫殺滅菌種。(3)發(fā)酵過程中壇沿注滿水有利于泡菜的無氧發(fā)酵。( )(4)影響泡菜腌制的因素包括時(shí)間、溫度和食鹽的用量等。( )
(5)泡菜的制作前期需要通入氧氣,后期應(yīng)嚴(yán)格保持無氧條件。( )分析:乳酸菌是厭氧菌,泡菜制作的整個(gè)過程都應(yīng)嚴(yán)格保持無氧條件。(6)測(cè)定亞硝酸鹽的含量時(shí),樣品中亞硝酸鹽含量不同則會(huì)形成不同深度的玫瑰紅。( )
考點(diǎn)一 果酒和果醋的制作 【典例精研引領(lǐng)】 (2021·衡水模擬)用如圖所示的發(fā)酵裝置(甲)制作果酒和果醋,在消毒后的錐形瓶中裝入新鮮的葡萄汁后封閉通氣口,進(jìn)行自然發(fā)酵。發(fā)酵初期將溫度控制在18~25 ℃,可見溶液中有大量氣泡產(chǎn)生;中期可以聞到酒香;后期接種醋酸菌,適當(dāng)升高溫度并通氣,酒香逐漸變成醋香。分析并回答下列問題:
(1)發(fā)酵開始時(shí)封閉通氣口的原因是_________________。與醋酸菌相比較,酵母菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上最大的特點(diǎn)是_______________。?(2)接種醋酸菌,需升高溫度到______℃,并且需要通氣,這是因?yàn)開________________。?(3)圖乙中能表示整個(gè)發(fā)酵過程培養(yǎng)液pH變化的曲線是____________。?
(4)研究發(fā)現(xiàn)通過重離子束輻射處理啤酒酵母能獲得呼吸缺陷型酵母菌菌種,在生產(chǎn)中可用來提高果酒的產(chǎn)量。①將經(jīng)過重離子束輻射處理后的酵母菌接種到含有TTC(一種顯色劑)培養(yǎng)基中,在此培養(yǎng)基中呼吸正常的酵母菌菌落呈紅色,呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色。此培養(yǎng)基從用途上劃分,屬于_______________;?②選育出的菌種需經(jīng)多次________后才能接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。?
【名師授法解題】 抓題眼練思維
【解析】(1)酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵的條件是無氧環(huán)境,故實(shí)驗(yàn)中封閉通氣口的目的是有利于酵母菌在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵。醋酸菌屬于原核生物,酵母菌是單細(xì)胞真菌,屬于真核生物,據(jù)此可知,與醋酸菌相比,酵母菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上最大的特點(diǎn)是有以核膜為界限的細(xì)胞核。(2)進(jìn)行醋酸發(fā)酵的菌種為醋酸菌,分析可知,醋酸菌為好氧細(xì)菌,且適宜在30~35 ℃條件下生長(zhǎng),因此,在進(jìn)行醋酸發(fā)酵時(shí),需要將溫度控制在30~35 ℃,且需要通入無菌空氣。(3)在酒精發(fā)酵過程中,由于二氧化碳不斷產(chǎn)生并溶于發(fā)酵液中,故發(fā)酵液的pH下降;隨著醋酸發(fā)酵的進(jìn)行,發(fā)酵液中的酒精轉(zhuǎn)變成醋酸,使得pH繼續(xù)下降,因此,在整個(gè)發(fā)酵過程中,pH是一直處于下降狀態(tài)的,圖乙中②曲線的變化趨勢(shì)能表示整個(gè)發(fā)酵過程培養(yǎng)液pH的變化。
(4)研究發(fā)現(xiàn)通過重離子束輻射處理啤酒酵母能獲得呼吸缺陷型酵母菌菌種,在生產(chǎn)中可用來提高果酒的產(chǎn)量。①結(jié)合題意可知,經(jīng)過重離子束輻射處理后的酵母菌可能發(fā)生了突變,成為呼吸缺陷型酵母菌,為了鑒定經(jīng)過處理后的酵母菌是否發(fā)生突變,可根據(jù)其生理特性,將該菌種接種到含有TTC(一種顯色劑)培養(yǎng)基中,在此培養(yǎng)基中呼吸正常的酵母菌菌落呈紅色,呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色,據(jù)此可以將發(fā)生突變的酵母菌與正常的酵母菌鑒別開來,所以,該培養(yǎng)基從用途上劃分屬于鑒別培養(yǎng)基;②選育出的菌種需經(jīng)多次擴(kuò)大培養(yǎng)后達(dá)到一定數(shù)量后才能接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。
答案:(1)有利于酵母菌在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵有以核膜為界限的細(xì)胞核(2)30~35 醋酸菌為好氧型細(xì)菌 (3)②(4)鑒別培養(yǎng)基 擴(kuò)大培養(yǎng)
【母題變式延伸】 核心素養(yǎng)新命題(1)在果酒制作時(shí),應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染? (科學(xué)思維:分析與綜合)提示:需要從發(fā)酵制作的過程進(jìn)行全面的考慮,因?yàn)椴僮鞯拿恳徊蕉伎赡芑烊腚s菌。例如:①榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈;②每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋,不要完全揭開瓶蓋;③清洗葡萄時(shí)要先清洗后除梗;④發(fā)酵瓶排氣管用曲頸管,不用直管等。
(2)發(fā)酵產(chǎn)物是否都是微生物細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物?為什么?(科學(xué)思維:比較與分類)提示:不完全是。酒精是酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物;醋酸不是醋酸菌細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物,而是醋酸菌特有的代謝過程產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,醋酸菌細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O。
【備選典例】 葡萄酒是葡萄汁經(jīng)酵母菌發(fā)酵而成的,釀制葡萄酒的兩個(gè)簡(jiǎn)易裝置如圖所示。
回答下列問題:(1)試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對(duì)穩(wěn)定,與乙裝置相比,用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點(diǎn)是________________________(答出兩點(diǎn)即可)。(2)葡萄汁裝入甲裝置時(shí),要留有約1/3的空間,這種做法的目的是_________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。(3)某同學(xué)若用乙裝置進(jìn)行發(fā)酵,并設(shè)置兩個(gè)不同處理組(乙A和乙B),乙A裝置中保留一定量的氧氣,乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況下,測(cè)得一段時(shí)間內(nèi)乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢(shì)及乙A中氧氣含量的變化趨勢(shì)如曲線圖所示。圖中曲線①②③依次表示______、______、______含量的變化趨勢(shì)。
(4)從細(xì)胞呼吸類型看,酵母菌屬于________生物;從同化作用的類型看,酵母菌屬于______(填“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”)生物。
【解析】(1)釀制葡萄酒的原理是利用了酵母菌的無氧呼吸,而酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物除了酒精還有二氧化碳,所以釀酒裝置要及時(shí)排出二氧化碳,圖乙裝置排出二氧化碳需要擰松瓶蓋才能排出,在擰松瓶蓋時(shí)會(huì)給雜菌污染培養(yǎng)液帶來機(jī)會(huì),但裝置甲不會(huì)出現(xiàn)這些問題。(2)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí),發(fā)酵瓶要留有大約1/3的空間,這樣既可以為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣,又可以防止發(fā)酵旺盛時(shí)汁液溢出。
(3)因乙A裝置中保留一定量的氧氣,所以在此裝置中酵母菌先進(jìn)行有氧呼吸消耗氧氣,然后才進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,所以曲線①為乙A中的氧氣,曲線③為乙A中的酒精;乙B裝置中沒有氧氣,所以在此裝置中的酵母菌從開始就進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,所以曲線②為乙B中的酒精。(4)酵母菌的新陳代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型。
答案:(1)不需要開蓋放氣;避免了因開蓋引起的雜菌污染? (2)為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣;防止發(fā)酵旺盛時(shí)汁液溢出(3)乙A中的氧氣 乙B中的酒精 乙A中的酒精(4)兼性厭氧型 異養(yǎng)
【知能素養(yǎng)提升】1.如圖為果酒、果醋制作實(shí)驗(yàn)裝置圖。請(qǐng)據(jù)圖分析問題。(科學(xué)探究:實(shí)驗(yàn)裝置分析)
(1)圖中發(fā)酵瓶中葡萄汁的量不恰當(dāng),因?yàn)槠咸阎牧坎荒艹^發(fā)酵瓶體積的2/3,不能將排氣口淹沒。(2)果酒發(fā)酵時(shí)甲、乙兩管應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài),要適時(shí)排氣以防止發(fā)酵裝置爆裂。(3)若要將發(fā)酵液中的葡萄糖直接發(fā)酵產(chǎn)生醋酸,除需要接種醋酸菌、通入無菌空氣外,還應(yīng)控制發(fā)酵溫度,使其維持在30~35 ℃。
2.有關(guān)果酒、果醋制作的2個(gè)易錯(cuò)點(diǎn):(科學(xué)思維:比較、歸納)(1)酵母菌酒精發(fā)酵產(chǎn)生CO2,因此發(fā)酵過程需要定期排放CO2 。(2)缺氧、酸性的發(fā)酵液中酵母菌能正常生長(zhǎng),而其他雜菌生長(zhǎng)受抑制。
【熱點(diǎn)考向演練】考向一 結(jié)合果酒、果醋制作的原理、流程考查實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)思維能力1.(2021·南通模擬)圖甲是果酒和果醋發(fā)酵的裝置圖,圖乙是果酒和果醋制作過程中發(fā)生的物質(zhì)變化。下列有關(guān)敘述中,正確的是( )
A.甲裝置可先用于果醋的制作,后用于果酒的制作B.用甲裝置制作果酒時(shí),要加入適量的酵母菌,且一直關(guān)緊閥bC.酵母菌是嗜熱菌,所以果酒發(fā)酵所需的最適溫度高于果醋發(fā)酵D.過程③和④都需要氧氣的參與,但反應(yīng)場(chǎng)所不同
【解析】選D。因?yàn)榇姿峋衫镁凭a(chǎn)醋酸,但酵母菌不能利用醋酸生產(chǎn)酒精,故甲裝置可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作,A錯(cuò)誤;甲裝置中,閥b控制排氣,閥a控制進(jìn)氣,制作果酒時(shí)應(yīng)關(guān)閉閥a以創(chuàng)造缺氧環(huán)境,適時(shí)打開閥b幾秒鐘以排出產(chǎn)生的CO2,B錯(cuò)誤;醋酸菌是嗜熱菌,果醋發(fā)酵所需的最適溫度高于果酒發(fā)酵時(shí)的溫度,C錯(cuò)誤;過程③表示有氧呼吸的第二和第三階段,該過程需要氧氣的參與,反應(yīng)場(chǎng)所在線粒體;過程④表示果醋發(fā)酵,由于醋酸菌是嗜氧菌,因此該過程也需要氧氣的參與,但醋酸菌是原核生物,沒有線粒體,故③和④過程的反應(yīng)場(chǎng)所不同,D正確。
2.(2021·沈陽(yáng)模擬)阿薩伊果是一種產(chǎn)自南美洲的棕櫚樹果實(shí)。阿薩伊果發(fā)酵酒營(yíng)養(yǎng)豐富,具有很好的開發(fā)前景。阿薩伊果汁中含糖量為8%~10%,酒精度能達(dá)到4.5%vl~5.5%vl。因不同微生物對(duì)SO2的耐受力不同,其中細(xì)菌最為敏感,所以SO2在釀酒中常作為殺菌劑使用。下面是用阿薩伊果釀酒的流程及相關(guān)操作:阿薩伊果→挑選→清洗→榨汁→SO2處理→配料(一般加入白砂糖,加糖量應(yīng)控制在10%~12%)→接種釀酒酵母→發(fā)酵→過濾→調(diào)配→灌裝→成品(酒精度≥10.0%vl)。下面相關(guān)分析正確的是( )
A.釀酒酵母對(duì)SO2耐受力比細(xì)菌強(qiáng)B.酒精發(fā)酵過程中會(huì)因醋酸菌污染而發(fā)生醋酸發(fā)酵C.在發(fā)酵的后期,釀酒酵母的代謝產(chǎn)物為CO2和H2OD.酒精的鑒定可采用酸性重鉻酸鉀溶液,顏色由灰綠色變成橙黃色
【解析】選A。用SO2處理后能進(jìn)行正常發(fā)酵,說明SO2不能殺死釀酒酵母,即釀酒酵母對(duì)SO2耐受力比細(xì)菌強(qiáng),A正確;因酒精發(fā)酵過程中缺氧、產(chǎn)生酒精和酸性環(huán)境,大多數(shù)微生物不能繁殖,B錯(cuò)誤;在發(fā)酵初期,酵母菌以有氧呼吸為主,代謝產(chǎn)物為CO2和H2O,此時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大通氣量,使酵母菌能夠快速繁殖,在發(fā)酵后期酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,C錯(cuò)誤;酒精可使酸性重鉻酸鉀溶液由橙黃色變成灰綠色,D錯(cuò)誤。
3.(2021·揚(yáng)州模擬)如圖是果酒和果醋制作的實(shí)驗(yàn)流程和發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回答下列問題:
(1)完成圖1中的實(shí)驗(yàn)流程:___________________。?(2)圖2裝置中的充氣口在________過程中要關(guān)閉,否則可能發(fā)生使發(fā)酵液變酸的反應(yīng):____________(寫出該反應(yīng)式),而排氣口在該過程中應(yīng)開放,排氣口要通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接,目的是____________。?(3)葡萄酒呈現(xiàn)紅色的原因是_________________,重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精反應(yīng)呈______色。?(4)果酒和果醋的制作分別利用了酵母菌和______兩種微生物的發(fā)酵原理,后者在結(jié)構(gòu)上的主要特點(diǎn)是_____________。?
【解析】(1)圖1表示果酒、果醋制作的實(shí)驗(yàn)流程:挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵。(2)圖2裝置中的充氣口在酒精發(fā)酵過程中要關(guān)閉,否則可能發(fā)生醋酸發(fā)酵,使發(fā)酵液變酸的反應(yīng):C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O,而排氣口在該過程中應(yīng)開放,為了防止空氣中的微生物污染,裝置中排氣口要通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身相連。
(3)由于紅葡萄皮的色素進(jìn)入發(fā)酵液,所以葡萄酒呈現(xiàn)深紅色,果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生,可用重鉻酸鉀來檢驗(yàn),在酸性條件下呈現(xiàn)灰綠色證明有酒精產(chǎn)生。(4)果酒制作利用酵母菌進(jìn)行發(fā)酵,果醋制作利用醋酸菌進(jìn)行發(fā)酵,酵母菌屬于真核生物,醋酸菌屬于原核生物,真核生物和原核生物在結(jié)構(gòu)上最主要的區(qū)別是原核生物沒有由核膜包圍的細(xì)胞核。
答案:(1)醋酸發(fā)酵 (2)酒精發(fā)酵 C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O 避免空氣中其他微生物進(jìn)入發(fā)酵裝置(防止空氣中的微生物污染)(3)紅色葡萄皮中的色素溶解在發(fā)酵液中 灰綠 (4)醋酸菌 無以核膜為界限的細(xì)胞核
考向二 圍繞果酒和果醋發(fā)酵條件的控制,考查科學(xué)思維與科學(xué)探究能力4.(2020·成都模擬)圖甲為利用酵母菌釀制葡萄酒的實(shí)驗(yàn)裝置,在其他條件相同且適宜的情況下,測(cè)得一段時(shí)間內(nèi)裝置中相關(guān)物質(zhì)含量的變化如曲線乙所示,下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述不正確的是( )
A.圖乙中曲線①、②可分別表示裝置甲中O2濃度、CO2濃度的變化B.用裝置甲進(jìn)行果醋發(fā)酵時(shí),需同時(shí)打開閥a、bC.氣體入口與氣體出口不可以交換使用D.果酒、果醋制作所用的菌種不全是原核生物
【解析】選A。酵母菌開始進(jìn)行有氧呼吸,不斷消耗氧氣,因此曲線①表示裝置甲中O2濃度的變化,酵母菌發(fā)酵過程中不斷產(chǎn)生酒精,因此曲線②表示裝置甲中酒精濃度的變化,A錯(cuò)誤;果醋發(fā)酵時(shí)需要氧氣,因此用裝置甲進(jìn)行果醋發(fā)酵時(shí),需同時(shí)打開閥a、b,B正確;氣體入口與氣體出口不可以交換使用,C正確;果酒、腐乳制作所用的菌種分別是酵母菌、毛霉,都是真核生物,果醋制作所用的菌種是醋酸菌,是原核生物,D正確。
5.(2020·山東高考改編)我國(guó)的釀酒技術(shù)歷史悠久,古人在實(shí)際生產(chǎn)中積累了很多經(jīng)驗(yàn)?!洱R民要術(shù)》記載:將蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲發(fā),如魚眼湯,凈淘米八斗,炊作飯,舒令極冷”。意思是將酒曲浸到活化,冒出魚眼大小的氣泡,把八斗米淘凈,蒸熟,攤開冷透。下列說法錯(cuò)誤的是( )A.“浸曲發(fā)”過程中酒曲中的微生物代謝加快B.“魚眼湯”現(xiàn)象是微生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2釋放形成的C.“凈淘米”是為消除雜菌對(duì)釀酒過程的影響而采取的主要措施D.“舒令極冷”的目的是防止蒸熟的米溫度過高導(dǎo)致酒曲中的微生物死亡
【解析】選C?!敖l(fā)”是將酵母菌活化,可以使微生物代謝加快,A正確;“魚眼湯”是指酵母菌在呼吸過程中產(chǎn)生CO2,使溶液中出現(xiàn)氣泡,B正確;在釀酒過程中,為消除雜菌的影響主要靠“炊作飯”,即蒸熟,C錯(cuò)誤;“舒令極冷”是將米飯攤開冷透,防止溫度過高導(dǎo)致微生物(酵母菌)死亡,D正確。
6.(2021·重慶模擬)北方盛產(chǎn)山楂,常添加白砂糖和酵母菌進(jìn)行發(fā)酵,釀成甜美的山楂酒。如果將山楂酒過濾后稀釋下,再添加醋酸菌,在一定條件下發(fā)酵,還可生產(chǎn)山楂果醋,請(qǐng)回答下列問題:(1)與醋酸菌相比,酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是_____________。?(2)酒精發(fā)酵前加入的白砂糖主要是為菌種提供______(填“碳源”“氮源”或“生長(zhǎng)因子”)。如圖表示白砂糖的添加量對(duì)酒精生成量的影響,白砂糖的添加量為______%左右最為合理。?
(3)科技人員計(jì)劃培養(yǎng)“自養(yǎng)”型的菌種,即這些菌種可以固定CO2,從化學(xué)反應(yīng)中獲取能量。他們首先對(duì)菌種進(jìn)行基因改造,轉(zhuǎn)入幾種固定CO2和獲取化學(xué)能所需的關(guān)鍵基因,再將它們放在________環(huán)境中連續(xù)選擇培養(yǎng),200天后,能夠“只吃CO2”的菌種終于誕生。?(4)為節(jié)省資源,酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵可利用同一個(gè)裝置,但要將溫度________,保證空氣________。?(5)借鑒前面發(fā)酵的經(jīng)驗(yàn),某工廠計(jì)劃大批量生產(chǎn)山楂果醋。為進(jìn)一步提高產(chǎn)量,預(yù)探究果醋的最佳發(fā)酵溫度。請(qǐng)你簡(jiǎn)單說明實(shí)驗(yàn)思路? ________。?
【解析】(1)醋酸菌是原核生物,酵母菌是真核生物,二者的主要區(qū)別是后者含有核膜包被的細(xì)胞核。(2)白砂糖可以為菌種提供碳源,由題圖可知,白砂糖添加量小于15%時(shí),隨著添加量的增多,酒精含量增加;大于15%時(shí),白砂糖含量再增加,酒精含量也不再增加。故白砂糖的添加量為15%左右最合理。(3)要培養(yǎng)“自養(yǎng)”型的菌種,應(yīng)該將經(jīng)過基因改造的菌種放在不含有機(jī)物且CO2充足的環(huán)境中,能夠存活下來的即為自養(yǎng)型菌種。
(4)酒精發(fā)酵需要在無氧條件下進(jìn)行,醋酸發(fā)酵需要在有氧條件下進(jìn)行,故若利用同一個(gè)裝置進(jìn)行酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵,進(jìn)行醋酸發(fā)酵時(shí)需要將溫度升高,且需要保證空氣流通,保證醋酸菌的有氧呼吸。(5)要探究果醋的最佳發(fā)酵溫度,需要設(shè)置一系列溫度梯度分別進(jìn)行醋酸發(fā)酵,醋酸產(chǎn)量最高時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度即為最佳發(fā)酵溫度。
答案:(1)有核膜包被的細(xì)胞核 (2)碳源 15(3)不含有機(jī)物且CO2充足 (4)升高 流通(5)設(shè)置一系列的溫度梯度,其他條件適宜且相同,進(jìn)行發(fā)酵,果醋產(chǎn)量最高的溫度即為最適溫度
【加固訓(xùn)練·拔高】 1.(2021·惠州模擬)獼猴桃酒含有豐富的維生素、氨基酸和大量的多酚,可以起到抑制脂肪在人體中堆積的作用。獼猴桃醋營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特,是一種上佳的調(diào)味品。制作獼猴桃酒和獼猴桃醋的步驟如下:第一步:選用獼猴桃作原料,用清水沖洗去雜質(zhì),在破碎機(jī)內(nèi)破碎成漿狀,并向其中加入0.1%~0.3%的果膠酶,在50~60 ℃的條件下保持1小時(shí)。第二步:在果漿中加入5%的酵母糖液(含糖8.5%),攪拌混合,進(jìn)行發(fā)酵,時(shí)間為5~6天。
第三步:當(dāng)發(fā)酵中果漿的殘?zhí)墙抵?%時(shí),進(jìn)行壓榨分離,將汁液轉(zhuǎn)入后發(fā)酵。添加一定量的白砂糖,經(jīng)30~50天后,進(jìn)行分離。第四步:在獼猴桃酒液中加入8%~10%的醋酸菌菌種,發(fā)酵20天左右即醋酸發(fā)酵結(jié)束。
回答下列問題。(1)從代謝的角度分析,酵母菌與醋酸菌的主要區(qū)別是________________。(2)向果漿中加入0.1%~0.3%的果膠酶的目的是__________________。?(3)獼猴桃酒發(fā)酵的過程中裝置先通氧后密封,通氧的目的是__________ ,密封的目的是______________。(4)若在獼猴桃酒液中添加適量葡萄糖,則醋酸菌將獼猴桃酒液中乙醇間接轉(zhuǎn)化成醋酸的速率______(填“上升”“不變”或“下降”)。
【解析】(1)酵母菌是真核、兼性厭氧生物,醋酸菌是原核、需氧型生物,故從代謝的角度分析,酵母菌屬于兼性厭氧型,醋酸菌屬于需氧型。(2)果膠酶能分解果肉中的果膠,使發(fā)酵液澄清,提高果肉利用率,因此為了達(dá)到上述目的需要向果漿中加入0.1%~0.3%的果膠酶。(3)在獼猴桃酒發(fā)酵的過程中需要對(duì)裝置先通氧后密封,通氧的目的是促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸,讓酵母菌在有氧的條件下快速繁殖,從而增加酵母菌的數(shù)量,通過密封創(chuàng)造無氧環(huán)境,以便于酵母菌的無氧發(fā)酵產(chǎn)生酒精。(4)分析可知,當(dāng)向獼猴桃酒液中添加適量葡萄糖,此時(shí)醋酸菌會(huì)直接將葡萄糖分解成醋酸,同時(shí)醋酸菌對(duì)獼猴桃酒液中乙醇的利用率會(huì)下降,即利用酒精間接轉(zhuǎn)化成醋酸的速率下降。
答案:(1)酵母菌屬于兼性厭氧型,醋酸菌屬于需氧型 (2)分解果肉中的果膠,使發(fā)酵液澄清,提高果肉利用率 (3)促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸,增加酵母菌的數(shù)量 創(chuàng)造無氧環(huán)境,以便于酵母菌的無氧發(fā)酵產(chǎn)生酒精(4)下降
2.圖1為某同學(xué)設(shè)計(jì)的用于制作果酒和果醋的發(fā)酵裝置。圖2為某研究小組的同學(xué)在對(duì)楊梅酒和楊梅醋的生產(chǎn)工藝進(jìn)行考察后,繪制出的現(xiàn)代生產(chǎn)裝置簡(jiǎn)圖。請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)圖示發(fā)酵過程中所需的酵母菌可以從自然界中分離出來,要得到較純菌種,應(yīng)配制________培養(yǎng)基(按培養(yǎng)基的功能分),常采用________法對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。然后用平板劃線法或稀釋涂布平板法進(jìn)行接種。(2)用圖1裝置制作果酒過程中,要關(guān)閉______(填“充氣”或“排氣”)管上的夾子。(3)用圖1裝置制作果酒過程中,因某一步驟操作失誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開,該操作失誤是________。對(duì)該裝置進(jìn)行的改進(jìn)是___________。
(4)圖2中甲罐頂上的排氣管被設(shè)計(jì)成了彎曲狀的管,其目的是________。發(fā)酵一定時(shí)間后,觀察到發(fā)酵罐內(nèi)液面不再有________產(chǎn)生,說明發(fā)酵基本完畢。(5)在制備楊梅醋過程中,乙罐內(nèi)先填充經(jīng)滅菌處理的木材刨花,然后加入含________菌的培養(yǎng)液,使該菌附著在刨花上,再讓甲罐中發(fā)酵完畢的楊梅酒流入乙罐進(jìn)行楊梅醋發(fā)酵。
【解析】圖1是果酒和果醋的發(fā)酵裝置圖,充氣口的作用是在果醋制作時(shí)通入氧氣;排氣管是排出細(xì)胞代謝過程中產(chǎn)生的CO2,排氣管是彎曲的,其作用是防止雜菌和浮塵的污染;圖2是果酒和果醋的現(xiàn)代生產(chǎn)裝置簡(jiǎn)圖,甲罐進(jìn)行的是酒精發(fā)酵,參與該過程的微生物主要是酵母菌;乙罐進(jìn)行的是果醋發(fā)酵,參與該過程的微生物主要是醋酸菌。
(1)分離得到較純的菌種用的培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基,對(duì)培養(yǎng)基滅菌常采用的方法是高壓蒸汽滅菌法。然后用平板劃線法或稀釋涂布平板法進(jìn)行接種。(2)果酒發(fā)酵是厭氧發(fā)酵,充氣管夾子在其發(fā)酵過程中要關(guān)閉,酵母菌大量繁殖時(shí)需要大量氧氣,屬于有氧呼吸,則充氣管夾子在酵母菌大量繁殖時(shí)要打開以便提供氧氣。(3)在用圖1裝置制作果酒的過程中,因某一步驟操作失誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開,該操作失誤是未及時(shí)排氣??蓪?duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn):把排氣管改成長(zhǎng)而彎曲的管道,并打開排氣管上的夾子。
(4)圖2中甲罐頂上的排氣管被設(shè)計(jì)成了彎曲狀的管,其目的是防止空氣中的微生物進(jìn)入后污染培養(yǎng)液。發(fā)酵一定時(shí)間后,觀察到發(fā)酵罐內(nèi)液面不再有氣泡產(chǎn)生,說明發(fā)酵基本完畢。(5)在制備楊梅醋過程中,乙罐內(nèi)先填充經(jīng)滅菌處理的木材刨花,然后加入含醋酸菌的培養(yǎng)液,使該菌附著在刨花上,再讓甲罐中發(fā)酵完畢的楊梅酒流入乙罐進(jìn)行楊梅醋發(fā)酵。
答案:(1)選擇 高壓蒸汽滅菌 (2)充氣(3)未及時(shí)排氣 排氣管改用長(zhǎng)而彎曲的膠管(4)防止空氣中的微生物污染培養(yǎng)液 氣泡(5)醋酸?
考點(diǎn)二 泡菜的制作【典例精研引領(lǐng)】 (2021·哈爾濱模擬)農(nóng)村中制作泡菜時(shí),通常將新鮮的蔬菜經(jīng)整理、清潔后,放入徹底清洗并用白酒擦拭過的泡菜壇中,泡菜壇一般是兩頭小中間大的陶器,壇口有壇沿,凡有裂縫的菜壇不能使用。然后加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”,密封后置于陰涼處,最適環(huán)境溫度為28~32 ℃。有時(shí)制作的泡菜會(huì)“咸而不酸”或“酸而不咸”,前者是用鹽過多,后者是用鹽過少。
(1)用白酒擦拭泡菜壇的目的是___________。?(2)菜壇密封的原因是___________。若菜壇有裂縫,可能會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果是_____________。?(3)若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是_________________。?(4)從開始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時(shí)間內(nèi),泡菜液逐漸變酸,這段時(shí)間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長(zhǎng)規(guī)律是________,原因是____________。?(5)泡菜發(fā)酵過程中應(yīng)定期測(cè)定亞硝酸鹽的含量,原因是____________________________________。?
【解析】(1)酒精能夠消毒,這里用白酒擦拭泡菜壇的目的是消毒、殺菌。(2)與泡菜制作有關(guān)的微生物是乳酸菌,乳酸菌為嚴(yán)格厭氧型微生物,這里將菜壇密封的目的是制造無氧環(huán)境,便于乳酸菌發(fā)酵。若菜壇有裂縫,則可能會(huì)由于缺乏嚴(yán)格無氧環(huán)境而抑制乳酸菌發(fā)酵,導(dǎo)致好氧微生物大量繁殖,使發(fā)酵失敗。(3)若泡菜制作過程中加入的鹽過多,會(huì)使乳酸菌失水死亡,無法生成乳酸或產(chǎn)生乳酸過少,則制作的泡菜會(huì)出現(xiàn)“咸而不酸”的現(xiàn)象。
(4)由泡菜液逐漸變酸,可推測(cè)這段時(shí)間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌的數(shù)量逐漸上升,而后由于酸性增強(qiáng),乳酸菌比雜菌更為耐酸,抑制了其他雜菌的生長(zhǎng),因此表現(xiàn)為乳酸菌含量上升,而雜菌數(shù)量逐漸減少。(5)因?yàn)樵诎l(fā)酵的不同時(shí)期亞硝酸鹽含量會(huì)發(fā)生變化,從而根據(jù)測(cè)得的結(jié)果獲得取食泡菜的最佳時(shí)機(jī),且亞硝酸鹽含量過高會(huì)對(duì)身體健康造成危害。
答案:(1)消毒、殺菌 (2)乳酸菌是嚴(yán)格厭氧型微生物 抑制乳酸菌發(fā)酵,導(dǎo)致好氧微生物大量繁殖,使發(fā)酵失敗 (3)鹽的濃度過高,使乳酸菌失水死亡,沒有生成乳酸或產(chǎn)生乳酸過少 (4)乳酸菌數(shù)量增多,雜菌數(shù)量減少乳酸菌比雜菌更為耐酸(5)發(fā)酵的不同時(shí)期亞硝酸鹽含量會(huì)發(fā)生變化,及時(shí)測(cè)定是為了把握取食泡菜的最佳時(shí)機(jī)
【母題變式延伸】 核心素養(yǎng)新命題(1)制作泡菜時(shí)為什么要加一些“陳泡菜水”?(科學(xué)探究:實(shí)驗(yàn)分析)提示:引入較多乳酸菌菌種,促進(jìn)乳酸發(fā)酵。(2)為什么泡菜壇內(nèi)有時(shí)會(huì)長(zhǎng)一層白膜?(生命觀念:結(jié)構(gòu)與功能)提示:產(chǎn)膜酵母的存在使泡菜壇內(nèi)有時(shí)會(huì)長(zhǎng)一層白膜。
【知能素養(yǎng)提升】1.泡菜制作過程中的注意事項(xiàng):(科學(xué)探究:實(shí)驗(yàn)分析,科學(xué)思維:分類歸納)(1)材料的選擇。蔬菜應(yīng)新鮮,若放置時(shí)間過長(zhǎng),蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。(2)防止雜菌污染:每次取樣用具要洗凈,取樣后要迅速封口。(3)控制嚴(yán)格的無氧條件。①泡菜壇要選擇氣密性好的容器,以創(chuàng)造無氧環(huán)境,有利于乳酸菌發(fā)酵,防止蔬菜腐爛。②泡菜壇壇蓋邊沿的水槽內(nèi)注滿水,以保證壇內(nèi)乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境,并注意在發(fā)酵過程中經(jīng)常補(bǔ)水。
2.構(gòu)建泡菜制作過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化的模型:(科學(xué)思維、科學(xué)探究)
【熱點(diǎn)考向演練】考向 結(jié)合泡菜的制作原理和過程分析,考查歸納與概括能力,實(shí)驗(yàn)探究能力1.(2021·湛江模擬)如圖為泡菜制作流程圖,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )A.配制鹽水時(shí),鹽與清水的比例為1∶10B.所用的鹽水必須煮沸以除去水中的氧氣并殺滅其他雜菌C.泡菜制作中乳酸含量增加有利于各種微生物的生長(zhǎng)和繁殖D.測(cè)亞硝酸鹽含量制備樣品處理液時(shí),加氫氧化鋁乳液的目的是除去雜質(zhì)得到澄清溶液
【解析】選C。配制鹽水時(shí),鹽與清水的比例為1∶10,配制好的鹽水需要煮沸除菌,待冷卻后才可使用,A、B正確;泡菜制作中,乳酸含量增加會(huì)使泡菜汁中的pH降低,使不耐酸的微生物無法存活,不利于微生物的生長(zhǎng)和繁殖,C錯(cuò)誤;測(cè)亞硝酸鹽含量制備樣品處理液時(shí),加氫氧化鋁乳液的目的是讓濾液色素脫色,除雜得到澄清溶液,D正確。
2.下列關(guān)于“制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量”實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是( )A.實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)亞硝酸鹽含量可用的材料有圓白菜、白蘿卜、西紅柿、黃瓜等B.亞硝酸鹽含量的測(cè)定步驟為:酸化-重氮化-顯色-比色C.在測(cè)定亞硝酸鹽含量的操作流程中,能使濾液變得無色澄清透明的是氯化鉻與氯化鋇D.泡菜中的亞硝酸鹽含量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而增加
【解析】選B。實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)亞硝酸鹽含量可用的材料有圓白菜、白蘿卜、黃瓜等,西紅柿?xí)蓄伾蓴_,A錯(cuò)誤;亞硝酸鹽含量的測(cè)定步驟為:酸化—重氮化—顯色—比色,B正確;在測(cè)定亞硝酸鹽含量的操作流程中,能使濾液變得無色澄清透明的是氫氧化鋁乳液,C錯(cuò)誤;泡菜中的亞硝酸鹽含量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而先增加后減少,D錯(cuò)誤。
3.(2021·泉州模擬)某興趣小組利用乳酸菌、白菜、鹽水和食醋等制作泡菜,每天定期檢測(cè)亞硝酸鹽含量,結(jié)果如圖。
(1)乳酸菌細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所是___________________。?(2)比色法測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽含量的原理:將顯示出______色的樣品與已知濃度的___________目測(cè)比較,以此估算泡菜中亞硝酸鹽的含量。?(3)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄縚__________對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量的影響。?(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:① ________________;?② ________________。?(5)亞硝酸鹽對(duì)人體有害是因?yàn)槠湓谔囟ǖ臈l件下會(huì)部分轉(zhuǎn)變成致癌物質(zhì):____________。?
【解析】(1)乳酸菌是厭氧菌,細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(2)比色法測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽含量的原理:將顯示出玫瑰紅色的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液(標(biāo)準(zhǔn)液)目測(cè)比較,以此估算泡菜中亞硝酸鹽的含量。(3)據(jù)題圖可知,實(shí)驗(yàn)中用到了不同濃度的食醋,以及圖中顯示了不同時(shí)間下亞硝酸鹽的含量,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坎煌瑵舛鹊氖炒缀椭谱鲿r(shí)間對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量的影響。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:①0.3%、0.6%和0.9%的食醋會(huì)降低泡菜的亞硝酸鹽含量,0.6%食醋效果最明顯;②腌制時(shí)間長(zhǎng)短也會(huì)影響泡菜中亞硝酸鹽的含量。(5)亞硝酸鹽對(duì)人體有害是因?yàn)槠湓谔囟ǖ臈l件下會(huì)部分轉(zhuǎn)變成致癌物質(zhì):亞硝胺。
答案:(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(2)玫瑰紅 標(biāo)準(zhǔn)顯色液(標(biāo)準(zhǔn)液)(3)不同濃度的食醋和制作時(shí)間(4)0.3%、0.6%和0.9%的食醋會(huì)降低泡菜的亞硝酸鹽含量,0.6%食醋效果最明顯 腌制時(shí)間長(zhǎng)短也會(huì)影響泡菜中亞硝酸鹽的含量 (5)亞硝胺
【加固訓(xùn)練·拔高】 1.(2021·鶴崗模擬)人們利用不同的微生物的發(fā)酵技術(shù)制作食物的歷史悠久?,F(xiàn)有研究人員打算從泡菜中獲取可用于酸奶發(fā)酵的菌種。(1)制作泡菜的菌種是________,代謝過程______(填“需要”或“不需要”)氧。(2)在鮮奶中加入上述菌種進(jìn)行發(fā)酵后常出現(xiàn)固形物凝聚成團(tuán)的現(xiàn)象,可能是菌種發(fā)酵過程中產(chǎn)生了___________,降低了牛奶的pH,導(dǎo)致蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞而凝聚成團(tuán)。
(3)制作酸奶的過程中測(cè)出酸奶中的亞硝酸鹽含量為1 mg/kg。對(duì)于亞硝酸鹽的出現(xiàn),有兩種說法:說法一是制作酸奶的過程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽,說法二是原料(鮮奶)中有亞硝酸鹽。請(qǐng)你補(bǔ)充設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定亞硝酸鹽來源,實(shí)驗(yàn)思路: ?_____________,若___________,則說明酸奶發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽。(4)泡菜腌制過程中,要注意控制好____________(答出三點(diǎn)),這些條件都會(huì)影響泡菜中亞硝酸鹽的含量。測(cè)定亞硝酸鹽含量依據(jù)的原理是:在鹽酸酸化的條件下,亞硝酸鹽與___________發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1 -萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合生成________色染料。
【解析】(1)制作泡菜的菌種是乳酸菌,屬于厭氧菌,故代謝過程不需要氧。(2)在鮮奶中加入乳酸菌,乳酸菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生乳酸,降低了牛奶的pH,導(dǎo)致蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞而凝聚成團(tuán)。(3)要確定亞硝酸鹽的來源,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是:分別取適量的發(fā)酵前后的鮮奶和酸奶,比較前后的亞硝酸鹽的含量。若酸奶中的亞硝酸鹽含量高于鮮奶的或鮮奶中的亞硝酸鹽的含量為零或者低于1 mg/kg,則說明酸奶發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽。
(4)腌制的時(shí)間、溫度和食鹽的用量等都會(huì)影響泡菜中亞硝酸鹽的含量,因此泡菜腌制過程中要控制好這些條件。測(cè)定亞硝酸鹽含量依據(jù)的原理是:在鹽酸酸化的條件下,亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合生成玫瑰紅色染料。
答案:(1)乳酸菌 不需要 (2)乳酸(3)分別取適量的發(fā)酵前后的鮮奶和酸奶,比較前后的亞硝酸鹽的含量(分別取適量酸奶和鮮奶,測(cè)定其中的亞硝酸鹽的含量;測(cè)定鮮奶中的亞硝酸鹽的含量,與酸奶中的亞硝酸鹽含量比較) 明顯增加(酸奶中的亞硝酸鹽含量高于鮮奶的;鮮奶中的亞硝酸鹽的含量為零或者低于1 mg/kg)?(4)腌制的時(shí)間、溫度和食鹽的用量 對(duì)氨基苯磺酸 玫瑰紅
2.(2021·銀川模擬)世界各地都有泡菜的影子,風(fēng)味也因各地做法不同而有差異,一碟香脆可口的泡菜,能令人胃口大開,回答下列有關(guān)泡菜制作的問題:(1)用蘿卜等制作泡菜,用熱水短時(shí)處理,可抑制某些微生物產(chǎn)生________,從而使成品泡菜口感較脆。同時(shí),該處理也會(huì)使泡菜發(fā)酵時(shí)間縮短,其原因是___________________ 。(2)泡菜發(fā)酵初期,由于泡菜罐加蓋并水封,會(huì)使________菌被逐漸抑制。發(fā)酵中期,乳酸菌大量繁殖,會(huì)使______菌受到抑制。發(fā)酵后期,乳酸產(chǎn)生過多,會(huì)使乳酸菌受到抑制。(3)自然界中醋酸菌常與乳酸菌共同生長(zhǎng),若要篩選出醋酸菌,則其專用的培養(yǎng)基中應(yīng)添加______。
【解析】(1)用蘿卜等制作泡菜,用熱水短時(shí)處理,可抑制某些微生物產(chǎn)生果膠酶,從而使成品泡菜口感較脆。同時(shí),該處理也會(huì)使泡菜發(fā)酵時(shí)間縮短,其原因是細(xì)胞破裂,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外流,使乳酸菌快速地獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。(2)泡菜發(fā)酵初期,由于泡菜罐加蓋并水封,會(huì)使需氧型菌被逐漸抑制。發(fā)酵中期,乳酸菌大量繁殖,會(huì)使不耐酸的菌受到抑制。發(fā)酵后期,乳酸產(chǎn)生過多,會(huì)使乳酸菌受到抑制。(3)自然界中醋酸菌常與乳酸菌共同生長(zhǎng),若要篩選出醋酸菌,則其專用的培養(yǎng)基中應(yīng)添加乙醇。
答案:(1)果膠酶 細(xì)胞破裂,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外流,使乳酸菌快速地獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) (2)需氧 不耐酸的 (3)乙醇?
【命題新情境】 普遍認(rèn)為,大約在9 000年前的新石器時(shí)代,古人首次開始釀造酒精。當(dāng)時(shí),生活在中國(guó)北方的古人很高興地發(fā)現(xiàn),水果和蜂蜜經(jīng)過發(fā)酵可以產(chǎn)生一種飲用后令人陶醉的液體。后來,人們通過自然發(fā)酵或曲種傳代的固體發(fā)酵方法生產(chǎn)其他食品,如醬油、醋、豆豉、腐乳和酸奶等。這種傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)促進(jìn)了中華民族特有的飲食文化的形成。
【命題新角度】1.從結(jié)構(gòu)上看,用于制作果酒和果醋的微生物最根本的區(qū)別是? 。?在果醋制作中,當(dāng)________時(shí),微生物將葡萄汁中的糖分解為醋酸。?2.在酸奶制作過程中要嚴(yán)格控制的發(fā)酵條件是____________(至少寫出兩項(xiàng))。在制作泡菜過程中,發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短主要受________的影響。制作泡菜和酸奶的微生物________(填“能”或“不能”)相互借用。?3.腐乳制作的流程大致是讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制,其中加鹽腌制的目的是_________________。鹵湯是由酒和各種香辛料配制而成的,香辛料具有___________________的作用。?
4.在微生物培養(yǎng)中,接種是指在________條件下將目的微生物移接到培養(yǎng)基的過程,接種的常用方法除平板劃線法、稀釋涂布平板法外,還有_________________等。?5.為保持純化后的微生物菌種的純凈,需要對(duì)菌種進(jìn)行保藏。臨時(shí)保藏的方法具有___________________(答出兩點(diǎn))等缺點(diǎn),它比較適合那些使用頻率高的菌種的保藏。?
【解析】1.從結(jié)構(gòu)上看,用于制作果酒的酵母菌是真核細(xì)胞,果醋制作的微生物醋酸桿菌是原核細(xì)胞,其最根本的區(qū)別是前者有核膜包被的細(xì)胞核。在果醋制作中,當(dāng)氧氣和糖源都充足時(shí),微生物將葡萄汁中的糖分解為醋酸。2.酸奶制作的微生物乳酸菌為嚴(yán)格的厭氧型,所以要嚴(yán)格控制發(fā)酵條件是無菌、密閉(無氧)、適宜的酸堿度和適宜的溫度等。在制作泡菜過程中,發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短主要受溫度的影響。酸奶是以鮮牛奶為原料,加入乳酸菌發(fā)酵而成,牛奶經(jīng)乳酸菌的發(fā)酵后使原有的乳糖變?yōu)槿樗?,易于消化,所以具有甜酸風(fēng)味,其營(yíng)養(yǎng)成分與鮮奶大致相同,是一種高營(yíng)養(yǎng)食品,泡菜也是美味的小吃,制作泡菜也要用到乳酸菌,乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,使得菜出現(xiàn)一種特殊的風(fēng)味,還不降低菜的品質(zhì),所以制作泡菜和酸奶的微生物能相互借用。
3.腐乳制作過程中加鹽腌制的目的是析出豆腐中的水分、抑制微生物的生長(zhǎng)。鹵湯是由酒和各種香辛料配制而成的,香辛料具有調(diào)節(jié)腐乳的風(fēng)味并防腐殺菌的作用。4.在微生物培養(yǎng)中,接種是指在無菌操作條件下將目的微生物移接到培養(yǎng)基的過程,接種的常用方法除平板劃線法、稀釋涂布平板法外,還有斜面接種和穿刺接種等。5.為保持純化后的微生物菌種的純凈,需要對(duì)菌種進(jìn)行保藏。臨時(shí)保藏的方法具有保存時(shí)間短、容易被污染或產(chǎn)生變異等缺點(diǎn),它比較適合那些使用頻率高的菌種的保藏。
答案:1.前者具有核膜包被的細(xì)胞核(或后者不具有核膜包被的細(xì)胞核) 氧氣和糖源都充足2.無菌、密閉(無氧) 溫度 能3.析出豆腐中的水分、抑制微生物的生長(zhǎng) 調(diào)節(jié)腐乳的風(fēng)味并防腐殺菌4.無菌操作 斜面接種和穿刺接種5.保存時(shí)間短、容易被污染或產(chǎn)生變異(答出兩點(diǎn)即可)
【拓展視野】 亞硝酸鹽的危害亞硝酸鹽多存在于腌制的咸菜、肉類、不潔凈的水和變質(zhì)腐敗蔬菜等。普遍存在于食物中的硝酸鹽,在細(xì)菌的作用下可以轉(zhuǎn)化為對(duì)人體有害的亞硝酸鹽。亞硝酸鹽能使紅細(xì)胞失去攜帶氧氣的能力,使人出現(xiàn)缺氧癥狀。亞硝酸鹽在胃酸等條件下,可與食物中的蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物“胺”發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生高致癌的N-亞硝基化合物。隨著氮肥使用的增加,發(fā)色劑(助色劑)使用的增加,剩余食物的逐漸增多,腌制食物的熱衷等各種原因,亞硝酸鹽已不可避免地危害到人們的身體健康。
蔬菜剛剛被采收后,亞硝酸鹽含量微乎其微。放置長(zhǎng)時(shí)間以后,蔬菜中的硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽。1~3天亞硝酸鹽就能達(dá)到高峰。蔬菜需要當(dāng)天購(gòu)買,最好現(xiàn)買現(xiàn)煮現(xiàn)吃。如果自家制作腌菜,請(qǐng)延長(zhǎng)腌制時(shí)間。因?yàn)橹灰缰茣r(shí)間長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月甚至幾個(gè)月,蔬菜中的亞硝酸鹽就會(huì)被細(xì)菌所分解,逐漸下降乃至基本消失。腌臘肉制品、熏燒烤肉類、火腿類、海鮮干貨、肉灌腸類、發(fā)酵肉制品類、肉罐頭類都是亞硝酸鹽的滋生之地。亞硝酸鹽很難排出體外,攝入豐富的維生素C,可以在胃內(nèi)阻斷亞硝酸鹽生成致癌物的過程。吃燒烤時(shí)不妨搭配著蔬菜、水果,把維生素C、維生素E等抗氧化、抗癌成分補(bǔ)充進(jìn)去。
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