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1、选修1 生物技术实践,专题1 传统发酵技术的应用,一、果酒、果醋的制作,酵母菌,有氧呼吸,C6H12O6,2C2H5OH+2CO2,醋酸菌,醋酸,乙醛,乙醛,即时训练1在啤酒生产过程中,发酵是重 要环节。生产过程大致如下:将经过灭菌的麦芽汁充氧,接入啤酒酵 母菌菌种后输入发酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,产生白色 泡沫,溶解氧逐渐耗尽。随后,酵母菌繁殖速度迅速下降,糖度加速降 低,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后,结 束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程,回答以下问 题。,(1)该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是 。,(2)初期,酵母菌迅速繁殖的主要方式
2、是 。,(3)酒精主要是啤酒酵母菌进行 作用产生的代谢产物。,(4)经测定酵母菌消耗的糖中,98.5%形成了酒精和其他发酵产物,其余 1.5%则用于 。,(5)请写出由麦芽糖葡萄糖酒精的反应方程式。,答案:(1)既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸,(2)出芽生殖 (3)无氧呼吸 (4)自身的生长繁殖,(5)C12H22O11+H2O2C6H12O6,C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量,解析:酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,在无氧条件下进行无氧呼 吸,有氧时酵母菌能通过出芽生殖的方式大量繁殖,种群数量增加很 快,无氧时能分解糖类产生酒精,释放出的能量,大部分储存在发酵产,物中,极少数用于
3、自身生长发育。,二、腐乳的制作,1.制作原理,参与腐乳制作的微生物有多种,但是以_为主。毛霉产生的酶可 以将豆腐中的一些成分进行转化:,毛霉,2.制作中所加的盐、酒和香辛料的作用,(1)加盐的目的是析出豆腐中的水分、_。,(2)卤汤中的酒含量在_左右,酒可以_,同时使腐 乳具有独特的香味。,(3)香辛料可以调制腐乳的风味,也具有_的作用。,抑制微生物的生长,12%,抑制微生物的生长,防腐杀菌,即时训练2测定3类细菌对氧的需要,让它们在 3个不同的试管中生长,下图显示了细菌的生长层。据此判断:只能在 需氧培养基中繁殖、只能在无氧培养基中繁殖、在有氧和无氧的培,养基中都能繁殖的细菌依次是( )。,
4、A.、 B.、,C.、 D.、,答案:A,解析:试管中氧气的含量在培养液上部多,底部少,细菌对氧气的需要 情况可以从细菌在培养液中的分布情况知道。,即时训练3(1)民间制腐乳时,豆腐块上生长的 毛霉来自 ;,而现代的腐乳生产是在严格无菌的条件下,将优良毛霉菌种直接接 种在豆腐上,这样可以避免 ,保证产品的质量。,(2)腌制腐乳时,要随着豆腐层的加高而增加盐的用量,在接近瓶口表,面的盐要铺厚一些,原因是 。,(2)越接近瓶口,杂菌污染的可能性越大,因此要随着豆腐层的加高增 加盐的用量,在接近瓶口的表面,盐要铺厚些,以有效防止杂菌污染,解析:民间制作腐乳和现代的生产在菌种的来源上不同,现代的更加
5、科学和安全,在菌种的培养和工艺上都更好。盐在发酵中能抑制杂 菌生长,越靠近瓶口时越容易污染。,答案:(1)空气中的毛霉孢子 其他菌种污染,三、泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定,1.泡菜制作原理,_无氧呼吸可产生乳酸。,反应式:C6H12O6 2C3H6O3,2.制作流程,乳酸菌,3.亚硝酸盐含量测定原理,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_色染料。,4.亚硝酸盐含量测定流程,配制溶液制备_制备样品处理液_。,玫瑰红,标准显色液,比色,(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约为 ,盐水
6、需煮沸并,即时训练4如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,请据图回答下列问题。,冷却后才可使用,原因是 。,(3)泡菜的制作方法不当,很容易造成泡菜变质,甚至发霉变味,试分析 可能的原因: 。,(4)测定亚硝酸盐含量的方法是 。,答案:(1)亚硝酸盐的含量低 (2)41 加热煮沸是为了杀灭杂菌,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)泡 菜坛子密封不严或取食工具不卫生,或盐的比例过小,都会引起杂菌 滋生、泡菜变质 (4)比色法,1.制作原理和过程的比较,考点一 果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作,2.制作过程中的注意事项,(1)果酒、果醋制作的注意事项。,材
7、料的选择与处理。,选择新鲜的葡萄,榨汁前先冲洗后除去枝梗,以避免去除枝梗时引起 葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。,防止发酵液被污染。,需要从发酵制作的过程进行全面的考虑,因为操作的每一步都可能 混入杂菌。为避免杂菌污染:榨汁机要洗净并晾干;发酵装置要洗净 并用70%的酒精消毒;封闭充气口;若用简易的发酵装置,每隔一定时,间排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。,控制好发酵时间与温度、果醋制作时适时充气。,(2)腐乳制作注意事项。,影响腐乳品质的条件:水、盐、酒、温度、发酵时间等。,a.水的控制:含水量约70%,用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形。,b.盐的控制:盐浓度过高,会影响腐乳的口味,
8、浓度过低,豆腐易腐败变 质。,c.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。,d.温度的控制:温度1518 适合毛霉生长。发酵时间易控制在6个 月左右。,防止杂菌污染。,a.用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。,b.装瓶时,操作要迅速小心。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。,(3)泡菜制作注意事项。,泡菜坛的选择:选择气密性好的泡菜坛。用水封闭坛口使坛内与 坛外空气隔绝,这是最简易的造成无氧环境的方法。这样,坛内可利 用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭
9、,则会有许多 需氧菌生长,蔬菜会腐烂。,腌制条件的控制:腌制过程中要注意控制腌制的时间、温度和食 盐的用量。发酵时间受到温度的影响,一般为1820 ,腌制15 d左右 。温度高,时间短一些。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短, 都容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。,菌的作用的方法,需要设置对照组,将葡萄汁进行高压灭菌,分别装入A、B两个发酵瓶, 并各留有1/3空间,A组加入酵母菌,B组不加,进行发酵。证明葡萄酒 中有无醋酸生成,简单易行的方法是品尝或用pH试纸鉴定。,易错提示证明葡萄汁转化成葡萄酒是由于酵母,【例1】 生物技术在食品加工中的应用十分广泛,如果酒、果醋制作 是常见的例子。
10、,果酒、果醋制作中,都需要大量纯种发酵微生物,所以首先要对发酵 微生物进行培养,在微生物培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑 温度、 、渗透压等条件;为防止杂菌污染,还需对培养基 和培养皿进行 (消毒、灭菌);操作者的双手需要进行清洗 和 ;静止空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是,。,如图是果酒制果醋的发酵装置,请分析回答:在果醋发酵过程中,用 证明是否有醋酸生成。果醋发酵时需要不断通入 。,解析:对发酵微生物进行培养,除要考虑营养条件外,还要考虑温度、 酸碱度、渗透压等条件。培养过程要无菌操作,对培养基和培养皿 进行灭菌;操作者的双手需要消毒;空气中的细菌可用紫外线照射,使 蛋白质变性。
11、,在果醋发酵过程中,用pH试纸证明是否有醋酸生成。醋酸菌是好氧 菌,果醋发酵时应不断通入无菌空气。,答案:酸碱度 灭菌 消毒 紫外线能使蛋白质变性 pH试纸 无 菌空气,1.我国卫生标准规定,考点二 泡菜中亚硝酸盐含量的检测,2.检测原理,N +对氨基苯磺酸 反应物,反应物+N 1 萘基乙二胺盐酸盐 玫瑰红色染料,配制的亚硝酸盐标准使用液与样品液显色后,目测比较,可大致估算 泡菜中亚硝酸盐的含量。,3.测定亚硝酸盐含量的操作,(1)配制溶液制备标准显色液制备样品处理液比色。,(2)亚硝酸盐含量的计算:样品中亚硝酸盐含量(mg)/取样量(40 mL滤 液的质量,kg)。,易错提示制备样品处理液过
12、程中,提取剂能增大 亚硝酸钠的溶解度,以利于泡菜中亚硝酸盐的提取;氢氧化钠溶液起 中和过多酸的作用;氢氧化铝乳液能吸附泡菜汁液中的杂质,使泡菜 汁透明澄清,以便进行后续的显色反应。,比色过程中,由于重氮化反应不稳定,显色后颜色不断加深,所以时间,控制在15 min比色较好。,【例2】 下图是某生物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。据图分析回答下列问题。,(1)泡菜的发酵主要与 菌有关,该菌属于 (真核或原 核)生物。在发酵初期,水槽内经常有气泡产生,这些气泡产生的原因,是 。,(2)发酵过程中亚硝酸盐含量升高的原因是 。,用7%的食盐浓度制作泡菜,亚硝酸盐含
13、量在第 d达到最高,峰。在泡菜腌制过程中,必须注意控制的因素有 。,亚硝酸盐对人体的健康的影响为: 。,(3)根据此图实验结果,请你给出制作泡菜的最佳指导意见。 。,初期酵母菌活动强烈,能利用氧产生CO2。由曲线趋势分析,用7%的 食盐浓度制作泡菜,在发酵第5 d,亚硝酸盐含量达到最高峰。发酵的 前几天,蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶的活性强,将硝酸盐还原为 亚硝酸盐,亚硝酸盐含量升高。随发酵时间的延长,蔬菜组织和细菌 内的硝酸还原酶的活性减弱,硝酸盐还原减少。在泡菜腌制过程中 必须注意腌制时间,控制好腌制温度和食盐浓度。温度过高、食盐 用量过低、腌制时间过短,都易造成细菌大量繁殖,导致亚硝酸盐含 量增加。亚硝酸盐食用后可能会导致人体细胞癌变,从而影响人体健 康。比较3条曲线,从亚硝酸盐含量变化和风味综合分析,用5%的食盐 浓度制作泡菜比较适合食用,但在发酵时间达11 d以后食用比较适宜。,解析:泡菜的发酵主要与乳酸菌有关。乳酸菌属于原核生物。发酵,答案:(1)乳酸 原核 发酵初期酵母菌活动强烈,其利用氧产生CO2,(2)发酵的前几天,蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶的活性强,将硝酸 盐还原为亚硝酸盐 5 腌制时间、温度和食盐浓度 亚硝酸盐食 用后可能会导致人体细胞癌变,(3)用5%的食盐浓度制作泡菜比较适合食用,但在发酵时间达11 d以 后食用比较适宜,
