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1、,选修1生物技术实践第1课传统发酵技术的应用,内容索引,核心素养测评,考点一果酒和果醋的制作【必备知识速填】1.制作原理:,酵母菌,醋酸菌,兼性厌氧,需氧,有氧呼吸,C6H12O62C2H5OH+2CO2,酒精发酵,乙醇,乙醛,C2H5OH+O2CH3COOH+H2O,20,1825,3035,需氧,不需氧,需要充足氧气,2.实验流程:,【秒判正误】1.在果酒发酵后期,拧开瓶盖的间隔时间可延长。()分析:在果酒发酵后期,由于瓶中的营养物质减少,单位时间内产生的CO2的量减少,所以拧开瓶盖的间隔时间可以适当延长。2.在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,向发酵装置中通入空气。()分析:酵母菌在无氧环境下发
2、酵产生酒精,所以不能通入空气。,3.苹果酒的发酵过程中,若发酵液表面出现菌膜,最可能的原因是发酵瓶漏气。()分析:发酵瓶漏气,会使醋酸菌大量繁殖而形成发酵液表面观察到的菌膜。4.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。()分析:醋酸菌是嗜温菌,果醋发酵的最适温度高于果酒发酵所需的最适温度。,5.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。()分析:红色素存在于液泡中,在发酵过程中,生物膜的通透性被破坏,红色素进入发酵液导致葡萄酒变红。6.在葡萄酒自然发酵过程中,需要人工添加酵母菌种。()分析:在葡萄酒自然发酵过程中,利用附着在葡萄皮上的野生型酵母菌发酵,不
3、需要人工添加酵母菌种。,【重点难点讲透】1.果酒和果醋制作成功的关键点:,2.发酵装置的设计思路:(1)因酵母菌的繁殖需要氧气,醋酸菌是好氧菌,所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需要氧气。因酵母菌产生酒精是在无氧条件下,应控制氧气的进入,故应在充气口设置开关。(2)由于在发酵过程中会产生CO2,因此需设排气口;为防止空气中微生物的污染,排气口应连接一个长而弯曲的胶管。(3)因要对发酵的情况进行及时监测,应设置出料口便于取样检测。,【教材命题源】教材原文:选修1_P3_“图1-4是两位同学所使用的发酵装置,你认为他们的方法有哪些可取之处,哪些地方还需要改进?你将如何设计发酵装置,进行实
4、验呢?”命题角度:角度1.如图所示为制作果酒和果醋的发酵装置。,装置图中a、b、c分别指什么?其作用是什么?b需长而弯曲,其目的是什么?提示:a为充气口,用于向装置内充气;b为排气口,用于排出CO2;c为出料口,用于取样检测。b长而弯曲,其目的是防止空气中微生物的污染。角度2.进行醋酸发酵和酒精发酵时,对图中哪一处操作有差异?请具体指明。提示:使用该装置制果酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,通入氧气。,【典例示范】(2019海南高考改编)回答下列问题。(1)某同学在通过发酵制作果酒时,发现在制作原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度,原因是_。(2)在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时
5、,可以不添加酵母菌,原因是_。(3)在制作葡萄酒的过程中,如果密封不严混入空气,发酵液会变酸,可能的原因是_。,【解析】(1)制作果酒时,在原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度,原因是在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵;(2)在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌;(3)在制作葡萄酒的过程中,如果密封不严混入空气,发酵液会变酸,可能的原因是醋酸菌发酵产生醋酸。答案:(1)酵母菌可以利用糖进行无氧呼吸产生酒精(2)在葡萄皮上有野生型的酵母菌(3)醋酸菌发酵产生醋酸,【素养新命题】(1)在家庭制作葡萄酒的过程中,不需要严格的消毒过程也能完成发酵,原因是什么?(科学思维
6、:分析与综合)提示:在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。(2)若在葡萄酒的基础上,进一步制作葡萄醋,需要改变哪些条件?(科学思维:归纳与演绎)提示:通入氧气;温度调至3035。,【热考角度通关】角度一果酒和果醋的制作原理1.(2019海南联考)杨梅果实风味独特、酸甜适中,具有很高的营养和保健价值。下图是制作杨梅酒和杨梅醋的流程图。请回答下列问题:,(1)传统发酵中,发酵液虽然未经过严格的灭菌处理,但杂菌却不能正常生长繁殖,这是由于果酒发酵的_条件抑制了杂菌的生长。用来检验酒精的化学试剂是_。(2)果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生酒
7、精的场所是_。温度适宜时果酒发酵时间较短,原因是_。(3)杨梅醋的发酵过程中,除具备必需的营养物质外,还需要往发酵液中持续地通入_。,(4)下图表示果酒发酵过程中,发酵液的糖度(葡萄糖的浓度)和酒精度(酒精浓度)随时间变化的关系。发酵前24h,糖度变化很小,酒精度上升很慢,其原因是_。96h后酒精度和糖度的变化都趋于平缓,其原因是_。,【解析】(1)果酒发酵是在缺氧、呈酸性的环境中,酵母菌可大量繁殖,而其他绝大多数微生物无法适应这一环境而受到抑制。检验酒精是用酸性条件下的重铬酸钾,溶液变成灰绿色即说明有酒精。(2)酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是细胞质基质。由于温度影响发酵所需酶的活性,所以只有
8、温度适宜时,果酒发酵酶活性最高,速度最快,时间最短。(3)醋酸菌是好氧菌,必须生活在氧气充足的环境中,且最适生长温度是3035,所以杨梅醋的发酵过程中,需要往发酵液中持续地通入无菌空气(氧气)。,(4)酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。结合图示曲线分析可知,24h内,糖度变化很小,酒精度上升很慢主要是酵母菌还在进行有氧呼吸大量增殖;但是在96h后,酒精度和糖度的变化都趋于平缓,主要原因是高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵。答案:(1)缺氧、酸性酸性重铬酸钾(2)细胞质基质此时,与果酒发酵相关的酶活性最高,发酵
9、速度快(3)无菌氧气(或无菌空气)(4)此阶段酵母菌主要进行有氧呼吸,大量增殖高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵,2.生物技术在食品加工中的应用十分广泛,如果酒、果醋的制作就是生活中常见的例子。如图A是果酒和果醋制作的实验流程,图B是一个果酒制果醋的发酵装置。请分析回答:,(1)果酒和果醋发酵的微生物在代谢方式上的主要区别是_。(2)果醋是在图B中_瓶产生的,发酵的微生物利用的碳源主要是_。(3)图A过程是在图B中_瓶进行的,发酵产物酒精要在_(填“酸”“中”或“碱”)性条件下用_来鉴定。(4)图B中_瓶发酵后溶液的pH下降,说明原因:_。图B装置实际有一处不足,即在_瓶上没有
10、设置_。,【解析】(1)果醋发酵利用的微生物主要是醋酸菌,其代谢类型是异养需氧型,果酒发酵利用的微生物是酵母菌,其代谢类型是异养兼性厌氧型。(2)图B中,乙瓶需持续通入空气因此是制备果醋的装置。甲瓶是制作果酒的装置。丙瓶收集乙瓶的发酵液。果醋的制作流程是果汁果酒果醋,则酵母菌的碳源为葡萄糖,醋酸菌的碳源为乙醇。(3)图A过程表示制作果酒,酵母菌在图B甲瓶中进行无氧呼吸,产物酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾溶液反应,变成灰绿色。(4)甲瓶中进行酒精发酵,产生的二氧化碳可使溶液的pH下降,乙瓶中进行醋酸发酵,产生的醋酸也使溶液的pH下降。由于酒精发酵不断产生二氧化碳,瓶内气体压强不断增大,应在图B
11、装置甲瓶上设置排气口。,答案:(1)酵母菌是兼性厌氧型微生物,醋酸菌是需氧微生物(2)乙乙醇(葡萄糖或乙醇)(3)甲酸重铬酸钾溶液(4)甲、乙甲瓶中产生的二氧化碳和乙瓶中产生的醋酸使得溶液的pH下降甲排气口,角度二发酵条件的控制3.(2016天津高考)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶_。(2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高_的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。,(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如下。,发酵过程中,定期取样测定醋酸杆
12、菌密度变化,趋势如图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌在颠倒后,密度变化的特点是_。由此推测,影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是_。,乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中_层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的_,淘汰了部分乳酸菌种类。,【解题指南】(1)图示信息:生产工艺流程中“先进行酒精发酵,后进行醋酸发酵”,曲线图中“前15天,A层醋酸杆菌密度变化明显;后15天,B层醋酸杆菌密度变化明显”。(2)解题关键:分析三种微生物的代谢类型,酵母菌是兼性厌氧型,醋酸杆菌
13、是需氧型,乳酸菌是厌氧型。,【解析】本题主要考查酶的催化条件、酵母菌、醋酸杆菌和乳酸菌的代谢类型。(1)在糖化阶段添加酶制剂,需要控制反应温度,原因是酶在最适温度条件下催化能力最强。(2)先通气可促进酵母菌的有氧呼吸,使酵母菌快速增殖。(3)图中A与B层颠倒后,B层醋酸杆菌获得的氧气较为充足,营养物质充分,pH适宜,醋酸杆菌繁殖速度加快,数量增多,并且最后达到稳定。因此影响其密度变化的主要环境因素为氧气、营养物质、pH。,乳酸菌属于厌氧菌,颠倒前的B层和颠倒后的A层有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的竞争,淘汰了部分乳酸菌种类,使成熟醋醅中乳
14、酸菌的种类明显减少。,答案:(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)酵母菌(3)先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)种间竞争(或竞争),考点二腐乳的制作【必备知识速填】1.发酵菌种:(1)主要菌种。名称:_。菌体特点:白色丝状真菌。代谢类型:_型。(2)其他菌种:根霉、_、曲霉等。,毛霉,异养需氧,酵母菌,2.发酵原理:,3.腐乳的制作流程:,4.防止杂菌污染的措施:(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水_。(2)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)加盐可以_,使
15、豆腐块变硬,同时能_。(4)_可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味。(5)_调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。,消毒,析出豆腐中的水分,抑制微生物的生长,加酒,香辛料,【秒判正误】1.腐乳制作的发酵过程中起主要作用的是乳酸菌。()分析:在腐乳制作的发酵过程中起主要作用的是毛霉。2.腐乳的制作过程中加料酒主要是为了灭菌,避免腐败变质。()分析:加料酒可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的风味。3.腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶。()分析:毛霉等微生物的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,脂肪酶能将豆腐中的脂肪分解为甘油和脂肪酸。,4.将长满毛霉的豆
16、腐装瓶腌制时,底层和近瓶口处需加大用盐量。()分析:将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时,要逐层加盐,加盐量要随着层数的加高而增加,近瓶口表面的盐要铺厚一些,但底层不需要加大用盐量。5.卤汤中的酒含量越高,杂菌繁殖越快,豆腐块越易腐败。()分析:酒含量越高,杂菌生长繁殖速度受到抑制,同时会导致腐乳成熟时间延长。,【重点难点讲透】影响腐乳品质的“五大”因素(1)豆腐含水量的控制:豆腐含水量以70%为宜。若含水量过高,豆腐块不易成形。若含水量过低,则不利于毛霉的生长。(2)盐的用量:制作时,应逐层加盐,近瓶口处盐铺厚一些,以防止杂菌从瓶口进入。盐的浓度过高,会影响口味。盐的浓度过低,不足以抑制微生物生长,易
17、腐败变质。,(3)酒的用量:卤汤中酒的含量控制在12%左右为宜。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也越大,会使腐乳成熟时间延长。酒精含量过低,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,但杂菌繁殖快,豆腐易腐败变质。(4)发酵的温度:前期发酵温度应保持在1518,利于毛霉生长。(5)香辛料:具有防腐杀菌的作用,也会影响腐乳的风味和质量。,【教材命题源】教材原文:选修1P7_“将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,同时逐层加盐,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。”命题角度:角度1.腌制腐乳时,为什么要随着豆腐层的加高而增加盐的用量?为什
18、么在接近瓶口的表面要将盐铺厚一些?提示: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,盐要铺厚一些,以有效防止杂菌污染。,角度2.为什么盐能抑制微生物的生长?提示:当外界溶液的浓度大于微生物细胞内的浓度时,微生物会通过渗透作用失水,从而影响正常的生命活动。,【典例示范】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_的生长。(3)腐乳制作的后期可加
19、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_。,【解析】(1)多种微生物参与了豆腐的发酵,如根霉、酵母菌、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。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;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。在多种微生物的协同作用下,普通的豆腐转变成风味独特的腐乳。(2)加盐可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,在后期的制作过程中不会过早酥烂。同时,盐能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。(3)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。香辛料可以调制腐乳的风味,也具有防腐
20、杀菌的作用。,答案:(1)毛霉小分子的肽氨基酸脂肪酶甘油脂肪酸(2)微生物(3)风味,【素养新命题】(1)毛霉产生的不同的酶,分别催化水解不同的物质,这体现了酶具有什么特性?这些酶不同的根本原因和直接原因分别是什么?(科学思维:分析与综合)提示:酶的专一性。酶不同的根本原因是基因的碱基序列不同。直接原因是蛋白质的结构不同。(2)制作腐乳的主要菌种与乳酸菌在结构上的主要区别是什么?(科学思维:比较与分类)提示:毛霉细胞中有成形的细胞核。,【热考角度通关】角度一腐乳制作原理1.(2017江苏高考)下列关于“腐乳的制作”实验,叙述正确的是()A.控制发酵温度的主要目的是腐乳调味B.腐乳制作后期加入香
21、辛料和料酒有防腐作用C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉D.成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生,【解析】选B。不同的菌种适宜生存的温度不同,控制发酵的温度是为了保证毛霉的生长,A项错误;腐乳的制作后期需要配制卤汤,加入香辛料和料酒可以抑制微生物的生长,达到防腐杀菌的作用,同时也能调制腐乳的风味,B项正确;腐乳的制作利用的微生物主要是毛霉,毛霉产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可以将脂肪水解为甘油和脂肪酸,并不能分解淀粉,C项错误;成品腐乳表面的粘性物质主要是由毛霉产生的,毛霉是真菌,不是细菌,D项错误。,2.某科研机构研究了腐乳生产过程中不同浓度的食盐对腐乳中氨基
22、酸含量和pH的影响,其中部分数据如下。请回答下列问题:,后期发酵阶段腐乳的pH(注:后期发酵阶段是指从腐乳装瓶后直到成熟的过程),(1)腐乳制作的实验流程是:让豆腐上长出_加盐腌制加_装瓶密封腌制。(2)腐乳生产过程中,毛霉生长阶段温度应控制在_,并保持一定的_。(3)由图可知,后期发酵过程中,随着时间的延长,腐乳中氨基酸的含量_。这是由于前期发酵阶段产生了大量的_,在后期发酵阶段将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸。(4)腐乳生产过程中,加盐可以_,使豆腐块变硬。表中盐浓度为5%的腐乳后期发酵到60天时已经腐败,这说明_。,【解析】(1)腐乳制作的实验流程是:让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤
23、汤装瓶密封腌制。(2)在腐乳生产过程中,温度应控制在1518,且应保持一定的湿度,以便毛霉生长。(3)由题图可知,在后期发酵过程中,腐乳中氨基酸的含量上升,原因是蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸。(4)表中盐浓度为5%的腐乳后期发酵到60天时已经腐败,这说明盐浓度过低,不足以抑制微生物的生长,导致腐败变质。,答案:(1)毛霉卤汤(2)1518湿度(3)上升蛋白酶(4)析出豆腐中的水分盐浓度过低,不足以抑制微生物的生长,导致腐败变质,角度二发酵条件的控制3.(2019海口模拟)-氨基丁酸(GABA)是具有降血压、抗焦虑等功能的水溶性氨基酸。科研人员通过实验研究了白方腐乳在前发酵、盐
24、腌和后发酵过程中GABA的含量变化,为寻找生产富含GABA腐乳的工艺奠定基础。实验步骤如下:豆腐白坯表面接种毛霉孢子后,在适宜的温度和湿度下培养48h,获得毛坯。将毛坯分层整齐地摆放在瓶中,盐腌5d。腌制后加入卤汤,置于28恒温箱中后发酵90d。分别采集各时段的腐乳坯样品,测定GABA含量,结果如下:,请分析回答:(1)通常含水量为_的豆腐适合做腐乳;毛霉生长的适宜温度为_。,(2)前发酵过程中,毛坯的GABA含量发生明显变化的原因:_。(3)步骤中,加盐腌制的正确方法是_。此过程腐乳干重中的GABA含量下降,一方面与食盐抑制毛霉生长,酶活性降低有关;另一方面豆腐中的水分渗出,部分GABA会_
25、,而导致测定值减小。(4)后发酵所加的卤汤中,具有抑菌防腐和调味的成分主要有_。GABA含量再次增加的原因是_,后发酵_天后的白方腐乳出厂销售比较适宜。,【解析】(1)做腐乳所用豆腐的含水量为70%左右,水分过多则腐乳不易成形,且容易腐败变质;制作腐乳时起主要作用的微生物是毛霉,毛霉生长的适宜温度为1518。(2)据图中曲线可知,前发酵过程中,毛坯的GABA含量明显升高,其发生明显变化的原因是毛霉产生的蛋白酶促进蛋白质水解产生GABA。(3)将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,同时逐层加盐,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,盐能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。此过
26、程腐乳干重中的GABA含量下降,一方面与食盐抑制毛霉生长,酶活性降低有关;另一方面部分GABA会溶解于水,随水流失,而导致测定值减小。,(4)后发酵所加的卤汤中,具有抑菌防腐和调味的成分主要有香辛料和料酒。后发酵过程中,GABA含量再次增加的原因是毛霉产生的蛋白酶继续发挥作用,后发酵60d以后,GABA含量达到最大值且保持稳定,所以此时白方腐乳出厂销售比较适宜。答案:(1)70%1518(2)毛霉产生的蛋白酶促进蛋白质水解产生了GABA(3)逐层加盐,随着层数的加高增加盐量,接近瓶口表面的盐要铺厚一些溶解于水,随水流失(4)香辛料和料酒毛霉产生的蛋白酶继续发挥作用60,考点三制作泡菜并检测亚硝
27、酸盐含量【必备知识速填】1.泡菜的制作:(1)发酵菌种:_。菌种类别:_和_。代谢类型:异养_。,乳酸菌,乳酸链球菌,乳酸杆菌,厌氧型,(2)制作原理。发酵实质:在_条件下,_将葡萄糖分解成_。反应式:C6H12O62C3H6O3(乳酸)。(3)制作流程:,无氧,乳酸菌,乳酸,(4)腌制的条件:在泡菜的腌制过程中,要注意_、_和_。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。,腌制的时间,温度,食盐的用量,2.测定亚硝酸盐的含量:(1)亚硝酸盐及其危害。亚硝酸盐的特点:白色粉末,易溶于_,在食品加工中用作_。亚硝酸盐的危害:含量低时一般不会危害人体健康,含量高
28、时会引起中毒,甚至死亡。在特定条件下,会转变成致癌物_。泡菜腌制过程的亚硝酸盐含量的变化:_。,水,食品添加剂,亚硝胺,先增加,后减少,(2)亚硝酸盐含量的测定。检测方法:_法。检测原理。有关反应:亚硝酸盐+对氨基苯磺酸反应物;反应物+N-1-萘基乙二胺盐酸盐_色染料。判断方法:观察样品颜色变化,并与_比较,然后估算亚硝酸盐含量。,比色,玫瑰红,标准显色液,【秒判正误】1.泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵。()分析:乳酸菌属于厌氧型细菌,进行无氧呼吸产生乳酸,可用于泡菜腌制。2.泡菜的制作前期需要通入氧气,后期应严格保持无氧条件。()分析:泡菜的制作利用的菌种是乳酸菌,乳酸菌是严格厌氧菌,因此从
29、发酵的初期就应该控制无氧条件。,3.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。()分析:泡菜发酵需要无氧环境,要选火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛,发酵过程中需要在坛沿注满水,起到密封作用。4.泡菜制作过程可以随时取出食用不同酸味的泡菜。()分析:泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量变化是先增加后减少,应等发酵到一定时间,亚硝酸盐含量下降后食用,以防中毒。,5.制作泡菜过程中,有机物的干重和种类将减少。()分析:制作泡菜的过程中,乳酸菌进行无氧呼吸消耗有机物,有机物的干重减少,种类增多。6.若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程。()分析
30、:如果泡菜盐水浓度过高,乳酸菌会通过渗透作用失水,抑制乳酸菌生长,制作的泡菜会“咸而不酸”。,【重点难点讲透】泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化规律(1)变化曲线:,(2)分析:发酵初期以不产酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主,同时还有一部分硝酸盐还原菌在该时期利用氧气,产生了无氧环境,乳酸菌开始活动;发酵中期由于乳酸菌产生了大量乳酸,其他微生物活动受到抑制,乳酸菌活动增强;发酵后期由于乳酸的积累,酸度继续增加,乳酸菌活动也受到抑制,乳酸菌数量下降。发酵初期有氧气,乳酸菌活动较弱,乳酸的量较少;中后期氧气含量减少,乳酸菌大量繁殖,乳酸的量迅速积累。发酵初期,乳酸菌和乳酸的量都比较少,而由
31、于硝酸盐还原菌的活动,亚硝酸盐含量逐渐增加;后期由于硝酸盐还原菌受抑制,同时形成的亚硝酸盐又被分解,因而亚硝酸盐含量下降。,【教材命题源】教材原文:选修1P10“大量的动物实验表明,亚硝胺具有致癌作用,同时对动物具有致畸和致突变作用。”命题角度:角度1.亚硝胺属于哪类致癌因子?提示:化学致癌因子。角度2.细胞癌变的实质是什么?提示:致癌因子损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变。,【典例示范】回答下列有关泡菜制作的问题。(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,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
32、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:_。【解题指南】制作泡菜的过程实际是一个无氧呼吸的过程,应注意加入适量的菌种,并注意避免杂菌的污染,因为杂菌和菌种之间存在着强烈的竞争关系。,【解析】本题以泡菜的制作为命题线索,综合考查制作泡菜的操作过程中所需注意的问题。(1)高温可杀灭杂菌,因此制作泡菜时所用盐水需煮沸。陈泡菜液中含有较多的乳酸菌,在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,可使乳酸菌的数量在较短的时间内迅速增
33、多。(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程实际上就是乳酸菌进行无氧呼吸的过程,而乳酸菌为原核生物,无细胞核,因而该过程发生在乳酸菌的细胞质中。(3)泡菜制作过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐用量,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成杂菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。(4)乳酸菌无氧发酵产生大量的乳酸,导致泡菜液中pH降低,其他杂菌数量减少,乳酸菌数量增多。出现这种情况的原因是乳酸菌比杂菌更为耐酸。,答案:(1)杀灭杂菌增加乳酸菌数量(2)无氧呼吸细胞质(3)温度腌制时间食盐用量(4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更耐酸,【素养新命题】(1)为什么泡菜坛内有时会长一层白膜?
34、你认为这层白膜是怎么形成的?(科学思维:分析与综合)提示: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,其表面氧气含量较多,适合酵母菌繁殖。(2)葡萄糖转化成乳酸的过程中,能量去向如何?(科学思维:分析与综合)提示:葡萄糖转化成乳酸的无氧呼吸过程中,只在第一阶段释放出少量的能量(热能和ATP中的化学能),大部分能量则存留在乳酸中。,【热考角度通关】1.泡菜是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。一般来说,只要是纤维丰富的蔬菜或水果,都可以被制成泡菜。蔬菜在经过腌渍及调味之后,有种特殊的风味,很多人会当作一种常见的配菜食用。在泡菜发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,发酵产
35、物乳酸不断积累,因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量,将泡菜发酵过程分为三个阶段。(1)发酵初期:蔬菜刚入坛时,其表面带入的微生物中,大肠杆菌和酵母菌等较为活跃。发酵初期会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出,从而使坛内逐渐形成厌氧状态,乳酸发酵开始。气泡的来源是_。相应的反应式为_。,(2)发酵中期:由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累,pH下降,厌氧状态形成,乳酸菌开始活跃,并产生大量乳酸,乳酸的积累量可达到0.6%0.8%,pH为3.53.8。这一时期为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。试分析此时坛内其他微生物的活动情况及原因:_。(3)乳酸菌的培养条件除了适宜的温度、pH之外,还必须保证_
36、条件。(4)在泡菜制作的初期,微生物之间的关系主要表现在乳酸菌与乳酸菌之间的_以及乳酸菌与杂菌之间的_上。中期以后坛内的生存斗争集中表现为_。,【解析】在泡菜发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,发酵产物乳酸不断积累,发酵液的pH逐渐下降,大肠杆菌、酵母菌和霉菌等杂菌的活动受到抑制。到了后期,随着泡菜液酸度的进一步加大,乳酸菌的活动也受到抑制,泡菜的味道也变得越来越酸。发酵初期乳酸菌含量相对较少,乳酸菌个体之间的关系主要表现为种内互助,乳酸菌与杂菌之间因争夺养料和空间而进行竞争。中期以后,随着pH的改变,微生物生存的环境条件越来越恶化,这时坛内的生存斗争集中表现为生物与无机环境之间的斗争。,答案:(
37、1)有氧呼吸C6H12O6+6O26CO2+6H2O(2)由于pH不适宜,大肠杆菌、酵母菌和霉菌等的活动受到抑制;由于氧气耗尽,需氧型微生物的活动受抑制现象尤为严重(3)无氧(4)种内互助竞争生物与无机环境之间的斗争,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,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,因为亚硝酸盐在盐酸酸化
38、条件下与_的反应产物能与N-1-萘基乙二胺盐酸盐偶联成_色染料。进行样品测定时,还要取等量水进行同样的测定,目的是_。,【解析】(1)泡菜的酸味主要是依靠乳酸菌发酵产生的乳酸形成的,泡菜制作除了考虑酸味,还需要考虑亚硝酸盐的含量,选新鲜蔬菜是因为其亚硝酸盐含量低。(2)制作泡菜时的盐水中清水与盐的质量比约为41。盐水需要煮沸的原因是杀菌和除去溶液中的氧气,冷却后使用是为了避免高温杀死乳酸菌,从而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含量会发生变化,一般先增加再减少,直至稳定,定期检测就是为了把握取食泡菜的最佳时机。,(4)测定亚硝酸盐的含量的原理是: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玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。答案:(1)亚硝酸盐的含量低(2)41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,科学探究实验用品分析亚硝酸盐含量的测定中所用试剂或药品的作用,