《2024年高中生物新教材同步学案 选择性必修第三册 第1章 第1节 传统发酵技术的应用（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024年高中生物新教材同步学案 选择性必修第三册 第1章 第1节 传统发酵技术的应用（含解析）（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1节传统发酵技术的应用学习目标1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。2.概述微生物发酵的原理。3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。一、发酵与传统发酵技术1发酵的概念发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。2腐乳的制作(1)参与的微生物：酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。(2)腐乳的特点：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，便于保存。3传统发酵技术(1)概念：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食
2、品的技术。(2)类型：传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。(3)发酵产品：利用传统发酵技术制作的食品有腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。判断正误(1)发酵是指人们利用微生物，在缺氧的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物()(2)毛霉主要通过产生蛋白酶分解蛋白质参与腐乳发酵()(3)腐乳制作利用了毛霉等真菌的有氧呼吸()答案(1)(2)(3)解析(1)微生物的细胞呼吸也称为发酵，人们利用微生物的发酵，在适宜的条件下(不一定是缺氧条件)，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物。任务一：建构发酵的概念请根据资料回答下列问题：资料一夏禹时期，已有
3、了关于杜康造秫酒的传说。我国酿造白酒的工艺在世界上独树一帜，白酒一般是以谷物为原料，加酒曲发酵而成的。资料二1857年，法国的微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。资料三酒曲是用来酿酒的一种原料，又称块曲或砖曲，以大麦、小麦、豌豆等为原料，经过粉碎，加水混捏，压成曲醅，形似砖块，大小不等，让自然界各种微生物在上面生长而制成。研究人员用显微镜观察酒曲，发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。1酿酒加酒曲的目的是什么？提示酒曲与粮食混合后，酒曲内含有的微生物会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里的淀粉、蛋白质转化成糖类、氨基酸等，在酶类物质的
4、继续作用下，进而分解成乙醇(酒精)等。2酒中除了酒精外还有其他物质吗？提示还有乙酸乙酯和其他几百甚至上千种香味物质。任务二：建构传统发酵技术的概念，并分析其优缺点结合教材中腐乳发酵和下述一种豆瓣酱的制作过程，请回答下列问题：煮黄豆冷却后在黄豆表面抹上一层面粉发酵加盐、加水在烈日下暴晒、搅动，进一步发酵。1参与豆瓣酱发酵的微生物来自哪里？提示来自空气中。2每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？提示发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。1发酵的原理和类型(1)原理：不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们即可以生
5、产出人们所需要的多种产物。(2)类型注：必修1中提到的发酵特指“微生物的无氧呼吸”，是狭义的发酵概念。2传统发酵技术的优点和缺点传统发酵技术的优点有操作简单，便于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等；缺点有生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等。1下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是()A传统发酵常常是固体发酵或者半固体发酵B传统发酵利用的微生物一般为天然存在的单一菌种C酱油、醋、泡菜等可通过传统发酵获得D传统发酵存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题答案B解析现代发酵工程所用大多为单一菌种，有杂菌污染会影响产量，培养基和设备需严格灭菌；而传统发酵技术很难实现单一菌种的
6、利用，B错误。2下列关于腐乳制作原理的叙述，不正确的是()A腐乳制作实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机物的过程B腐乳制作中，起作用的微生物多为异养型真菌C传统发酵利用的是天然存在的菌种，所生产食品安全性更高D家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种答案C解析传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，所生产食品安全性较低，C错误。二、尝试制作传统发酵食品1制作泡菜、果酒、果醋的微生物及其代谢特点发酵产品所需菌种生物分类代谢类型适宜温度发酵对氧的需求泡菜乳酸菌原核生物异养厌氧密闭不需氧果酒酵母菌真核生物异养兼性厌氧1830 前期需氧，后期不需氧果醋醋酸菌原核生物异养需氧30
7、35 一直需氧2.微生物的发酵反应式(1)泡菜制作 (2)果酒制作(3)果醋制作判断正误(1)常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌()(2)酿酒酵母的最适生长温度约为28 ()(3)当氧气不充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸()(4)制作果醋的温度比制作果酒的温度高()答案(1)(2)(3)(4)解析(3)当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。任务三：制作泡菜1阅读教材中有关泡菜制作的原理和过程，回答下列问题：(1)配制盐水时以下物质或操作的作用或目的：盐的作用：调味、抑制微生物生长，盐含量过低会造成细菌污染。盐水煮沸的目的：杀菌(杀灭水中的微
8、生物及除去水中氧气)。冷却的目的：为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动。(2)用水密封泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需要什么条件？提示用水封闭坛口的目的是使坛内与坛外空气隔绝，这是最简易的营造无氧环境的方法。说明乳酸菌进行乳酸发酵需要无氧环境。(3)为什么泡菜坛中的菜料只能装八成满？提示防止发酵初期酵母菌等产生CO2造成发酵液溢出坛外；防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂。2某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加些“陈泡菜水”。在用质量分数为5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果如图。请你帮他分析下列问题：(1)据图分析，从亚硝酸盐含量
9、来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？提示10天后食用比较合适。因为此时亚硝酸盐含量低。(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？提示加盐太多，盐浓度过高，杀死了乳酸菌等微生物。(3)加入“陈泡菜水”的目的是什么？提示“陈泡菜水”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。任务四：制作果酒和果醋1阅读教材中有关果酒制作的原理和过程，回答下列问题：(1)冲洗的目的：去除表面灰尘、污物。(2)能否反复冲洗，为什么？提示不能；防止过多地冲洗掉葡萄皮表面的野生酵母菌。(3)应该先冲洗再去梗，还是先去梗再冲洗？为什么？提示应该先清水冲洗，再去除枝梗。避免去梗时葡萄破损，减少被
10、杂菌污染的机会。(4)葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？提示防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出；便于酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，酵母菌数量增加，利于随后进行酒精发酵。(5)每隔12 h左右将瓶盖拧松一次的目的是什么？提示排出CO2，防止发酵瓶爆裂。(6)拧松但不打开的目的是什么？提示防止杂菌和空气倒流进入发酵瓶。2结果分析与评价(1)在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？请完善下方的表格。项目酒精发酵醋酸发酵气味和味道酒味酸味气泡和泡沫有无发酵液颜色颜色加深变成深红色(以紫葡萄作原料)浑浊，液面形成白色菌膜(2)如何防止其他微生物对果酒发酵的影响：在制作果酒的过程中
11、，除了酵母菌，果酒中还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖等，从而使果酒变质。可以通过改变发酵的温度、果酒的pH等控制乳酸菌的含量。醋酸菌可以将糖或乙醇转化为乙酸，由于醋酸菌在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中尽量减少氧气含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过改变发酵的温度、果酒的pH等同样可以控制醋酸菌的含量。(3)在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？提示随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低，很难继续发酵。(4)醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？提示打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会
12、进入发酵液中大量繁殖，其他的菌种因不适应环境条件而不能繁殖。我们制作果醋时，可以先买一瓶醋，将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。3请分析果酒、果醋制作中发酵装置图中各结构的作用。装置图结构作用充气口醋酸发酵时连接充气泵，输入无菌空气；制果酒时关闭充气口排气口用来排出CO2长而弯曲的胶管防止空气中微生物的污染出料口便于取料，及时监测发酵进行的情况泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化情况发酵时期乳酸菌数量乳酸含量亚硝酸盐含量初期少(O2抑制乳酸菌活性)少增加(硝酸盐还原菌的作用)中期最多(乳酸抑制其他微生物活动)增
13、多开始下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)后期减少(乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活性)继续增多，最后保持稳定继续下降，最后相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)曲线3从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜逐渐变酸，乳酸菌与杂菌数量也发生变化，下列有关分析错误的是()A泡菜制作初期就有乳酸菌的存在B密闭的发酵环境使乳酸菌在种间竞争中占据一定优势C在发酵过程中，乳酸含量逐渐增多，可以抑制其他微生物的生长D发酵过程中，杂菌数目的减少使乳酸菌与杂菌的种间竞争减弱，因此乳酸菌数量一直增多答案D解析发酵过程中，乳酸含量不断增多，不仅可以抑制其他微生物的生长，也会影响乳酸菌的活性，因此乳酸菌数量不
14、会一直增多，D错误。4(2023广东佛山高二期末)如图为果酒与果醋发酵的简易装置及兴趣小组设计的改进装置示意图，下列说法不正确的是()A用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒后，再装入果汁B甲装置在酿酒过程中被杂菌污染的机会比其他两装置大C丙装置转为果醋发酵更容易，只需通过气阀2通气即可D与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定答案C解析题述实验中用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒后，再装入果汁进行发酵，目的是避免杂菌污染，A正确；甲装置在酿酒过程中需要通过拧松瓶塞排气，而其他的两个装置不需要，因此甲装置被杂菌污染的机会比其他两装置大，B正确；丙装置转为果醋发酵时，需通过气阀1通气，且需提高发酵温度，C错误；因为乙装置中的碳酸钠溶液能够将酵母菌发酵产生的二氧化碳吸收掉，而甲装置中的二氧化碳需要专门排放，否则会爆裂，因此与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定，D正确。 题组一发酵与传统发酵技术1(2023江苏苏州高二检测)下列关于发酵的说法，不正确的是()A人们了解发酵的本质是从巴斯德开始的B利用前一次发酵保存下来的面团进行发面，属于传统发酵技术C不同的微生物发酵会产生不同的产物D传统发酵以液体发
