1、1第 11 单元 生物技术实践第 33 讲 传统发酵技术的应用考试说明 1.利用微生物发酵来生产特定的产物(实验与探究能力)。2.运用发酵加工食品的基本方法(实验与探究能力)。3.测定食品加工中可能产生的有害物质(实验与探究能力)。 考点一 果酒和果醋的制作1.原理及发酵条件果酒制作 果醋制作菌种 制作原理 反应条件下,大量繁殖:C6H12O6+6O2+6H2O 无氧条件下,酒精发酵:C 6H12O6 氧气、糖源 时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸 缺少糖源、氧气充足时:C2H5OH+O2 最适发酵温度空气前期:需氧后期:不需氧需要充足的氧气发酵条件时间 1012 d 78 d2.制作流程挑选
2、葡萄 榨汁酒精发酵 发酵 果酒 果醋3.葡萄酒呈现深红色的原因是 。 24.现在工厂生产果酒,为提高果酒的品质,更好地抑制其他微生物的生长,采取的措施是直接在果汁中加入 的酵母菌。 1.发酵装置分析图 11-33-1(1)各部位的作用充气口:在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。排气口:排出酒精发酵时产生的 CO2。出料口:用来取样。与瓶身相连的长而弯曲的胶管:防止空气中微生物的污染。(2)该装置的使用方法使用该装置制果酒时,应该关闭充气口;制果醋时,应将充气口连接充气泵进行充气。(3)葡萄汁装入发酵瓶时,要留出约 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
3、发酵过程中产生的 CO2造成发酵液溢出。2.果酒和果醋制作成功的关键项目 说明材料的选择与处理选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄冲洗,并除去枝梗,以防葡萄汁流失及污染防止发酵液被污染榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净,且发酵瓶要进行消毒清洗葡萄时要先清洗后除枝梗发酵瓶排气管用曲颈管不用直管控制发酵条件严格控制温度:1825 有利于酒精发酵,3035 有利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵充气: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.如图 11-33-2 是两位同学制果酒和果醋时使用的装置。同学甲用 A 装置(带盖的瓶子)制葡萄酒,在瓶中加入适量葡萄汁,每隔 12 h 左右将瓶
4、盖拧松一次(注意,不是打开瓶盖),之后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后,再将瓶3盖打开,盖上一层纱布,进行果醋的发酵。同学乙用 B 装置,温度控制与甲相同,不同的是制果酒阶段排气口用夹子夹住,每隔 12 h 左右松一松夹子放出多余的气体,制果醋阶段适时向充气口充气,经过 20 天左右,两位同学先后完成了自己的发酵制作。据此回答有关问题:图 11-33-2(1)同学甲在制酒阶段,每隔 12 h 左右将瓶盖拧松一次,原因是 ,但又不打开,原因是 。 (2)B 装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,原因是 。 (3)制果酒和制果醋温度控制不同的原因是 。 2.2017武昌元月调研 现代人吃什
5、么都讲究天然,所以目前市场上果酒、果醋等越来越受到人们的青睐。请回答:(1)在葡萄酒的自然发酵过程中起主要作用的酵母菌来源于 。 (2)苹果醋是最受欢迎的饮料之一,其生产过程中利用了 的发酵作用,该过程需将温度控制在 ;若要提高果醋的产量,发酵过程中还必须提供 、 等条件。 (3)喝剩的葡萄酒放置一段时间后会变酸的原因是 。 (4)在果酒酿造过程中,如果果汁灭菌不严格,含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌 (填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸,理由是 。 考点二 腐乳的制作1.制作原理图 11-33-32.制作流程让豆腐上长出 加 腌制加 装瓶 腌制。 3.影响条件4项目 说明水的控制
6、 豆腐含水量约 70%,含水量过 ,不易成形 盐的控制 盐浓度过高会影响 ;盐浓度过低,腐乳易 酒的控制 酒精含量一般控制在 左右。酒精含量过高,使腐乳成熟期 。酒精含量过低, 温度控制 温度为 ,适合毛霉生长 发酵时间 控制在 6 个月左右香辛料 具有 的作用,也会影响腐乳的 2017贵州铜仁月考 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。图 11-33-4 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 密封腌制图 11-33-4(1)流程图中未写出的程序是
7、。 (2)含水量为 左右的豆腐适合用来做腐乳。制作过程中,加盐的作用是 。 (3)腐乳制作的原理是毛霉等微生物产生的 能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸; 可将脂肪分解为甘油和 。 (4)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。 考点三 泡菜制作及亚硝酸盐含量的测定1.泡菜的制作原理在 条件下, 将葡萄糖分解成 。反应式:C 6H12O6 。 52.泡菜的制作流程(1)流程图 11-33-5(2)注意事项材料的选择及用量a.蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的 易被还原成亚硝酸盐。 b.清水和盐的质量比为 ,盐水要煮沸后冷却
8、。 煮沸有两大作用,一是 ,二是 。 防止杂菌污染:每次取样用具要 ,要迅速封口。 氧气需求a.泡菜坛要选择透气性差的容器,以创造 环境,有利于乳酸菌发酵,防止蔬菜腐烂。 b.泡菜坛盖边沿的水槽要 ,以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境,并注意在发酵过程中经常向水槽中补水。 温度:发酵过程温度控制在室温即可。温度过高,则易滋生杂菌;温度过低,则发酵时间 。 3.测定亚硝酸盐的含量(1)亚硝酸盐的危害:当摄入总量较多时,可引起 或死亡。在特定条件下,亚硝酸盐可以转变成致癌物 。 (2)测定原理有关反应: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
9、化,并与 比较,然后估算亚硝酸盐含量。 (3)测定步骤:配制溶液制备 制备样品处理液 。 泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐含量变化:6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1.2017山东潍坊一模 家庭泡菜的制作过程:新鲜
10、的蔬菜经过整理、清洁后,放入泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于温度适宜的地方。请回答下列问题:(1)加入蔬菜前要对泡菜坛进行 。 (2)在家制作泡菜时,常发现泡菜坛内长一层白膜,这层白膜是怎么形成的? 。为避免杂菌污染,向泡菜坛中加入了青霉素,结果发酵失败,原因可能是 。 (3)有时制作的泡菜会“咸而不酸”,最可能的原因是 。 (4)对亚硝酸盐含量测定的原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与 偶联成 色化合物。测定亚硝酸盐含量的操作流程是配制溶液制备 制备样品处理液比色,其中,使滤液变得无色澄清透明的是 。 2.2014海南卷 已知泡菜中亚
11、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。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。 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。 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亚硝酸盐含量,记录各样品管亚硝酸盐的含量。 7(2)如图 11-33-6
12、表示的是泡菜中 趋势。图 11-33-6(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”)。 历年真题明考向1.2017江苏卷 (多选)图 11-33-7 是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是 ( )图 11-33-7A.改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B.果酒发酵中期通入氮气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C.果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D.气体入口与气体出口可以交换使用2.2017全国卷 豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的 A、B 两桶煮熟大豆中并混匀,
13、再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在 32 h 内定期取样观测发酵效果。回答下列问题:(1)该实验的自变量是 、 。 (2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是 。 (3)如果在实验后,发现 32 h 内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是 。 (4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为 ,脂肪转变为 。 3.2016全国卷 苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题:8图 11-33-8(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图 11-33-8 所示。图中过程和是苹果醋生
14、产的第一阶段,在酵母菌细胞的 中进行,其产物乙醇与 试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验;过程在酵母菌细胞的 中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度 。 (2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,该过程需要在 条件下才能完成。 (3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度不同,第一阶段的温度 (填“低于”或“高于”)第二阶段的。 (4)醋酸杆菌属于 核生物,其细胞结构中 (填“含有”或“不含有”)线粒体。 4.2015广东卷 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
15、准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到图 11-33-9。图 11-33-9(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)据上图,与第 3 天相比,第 8 天后的泡菜更适于食用,因为后者 ;pH 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。完成课时作业(三十三)第 34 讲 微生物的培养和利用9考试说明 1.微生物的分离
16、和培养(实验与探究能力)。2.某种微生物数量的测定(实验与探究能力)。3.培养基对微生物的选择作用(实验与探究能力)。4.微生物在其他方面的应用(实验与探究能力)。 考点一 微生物的实验室培养1.培养基(1)概念:人们按照微生物对 的不同需求,配制出供其生长繁殖的 。 (2)营养成分:水、 、 、无机盐四类营养物质,另外还需要满足微生物生长对 、特殊营养物质以及 的要求。 (3)类型: 培养基含凝固剂, 培养基不含凝固剂。 2.无菌技术(1)目的:获得 。 (2)关键:防止 的入侵。 (3)无菌技术的主要方法及适用对象(连线)措施 操作对象 主要方法a 消毒b.灭菌 .培养基.接种环.操作者双
17、手.培养皿.无菌室.牛奶 灼烧灭菌干热灭菌巴氏消毒紫外线消毒化学消毒高压蒸汽灭菌3.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基(1)步骤:计算 溶化 倒平板。 (2)倒平板的过程在火焰旁右手拿锥形瓶,左手 。 右手拿锥形瓶,使锥形瓶的瓶口迅速通过 。 左手将培养皿打开一条缝隙,右手将培养基倒入培养皿,左手立刻盖上 。 待平板冷却凝固后,将平板 放置,使皿盖在下、皿底在上。 4.纯化大肠杆菌(1)原理:在培养基上将细菌稀释或分散成 细胞,使其长成单个的菌落,这个菌落就是纯化的细菌菌落。 10图 11-34-1(2)平板划线法(图 11-34-1 中 ):通过接种环在琼脂固体培养基表面 的操作,将聚集的菌种逐步稀
18、释分散到培养基的表面。 (3)稀释涂布平板法(图 11-34-1 中 ):将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到 的表面,进行培养。当稀释倍数足够高时,即可获得单个细菌形成的 。 5.菌种的保藏(1)对于频繁使用的菌种,可以采用 法。 (2)对于需要长期保存的菌种,可以采用 法。 1.消毒和灭菌的区别条件 结果消毒 较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)灭菌 强烈的理化因素 杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子2.两种纯化细菌的方法的比较比较项目平板划线法 稀释涂布平板法关键操作接种环在固体平板培养基表面连续划线一系列的梯度稀释涂布平板操作优点可以根据菌落的特点获得某种微生物的单细胞菌落既可以获得单细胞菌落,又能对微生物计数缺点 不能对微生物计数 操作复杂,需要涂布多个平板适用范围适用于好氧菌 适用于厌氧菌和兼性厌氧菌
