【生物】2020届 一轮复习 人教版 传统发酵技术的应用 学案

【生物】2020届 一轮复习 人教版 传统发酵技术的应用 学案

‎2020届 一轮复习 人教版 传统发酵技术的应用 学案 ‎【考纲解读】‎ 最新考纲 细解考点 核心素养 ‎1.运用发酵加工食品的基本方法 ‎2.利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用 ‎3.测定食品加工中可能产生的有害物质 ‎1.说出果酒、果醋的制作原理、流程及发酵条件的控制等 ‎2.说出腐乳的制作原理、方法等 ‎3.说出泡菜的制作原理、流程,以及泡菜制作过程中亚硝酸盐含量的测定方法 ‎1.生命观念——结构与功能观:发酵菌种的结构与功能的关系 ‎2.科学思维——比较与分类:比较制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作原理、流程、发酵条件等的异同 ‎3.科学探究——设计实验探究理想的发酵条件 ‎4.社会责任——关注食品安全,倡导健康的生活方式 考点一　果酒和果醋的制作 ‎1.果酒和果醋的制作原理及发酵条件 项目 果酒制作 果醋制作 酵母菌 醋酸菌 有氧条件下,大量繁殖:C6H12O6+6O26CO2+6H2O;‎ 无氧条件下,酒精发酵:C6H12O62C2H5OH+2CO2‎ 氧气、糖源充足时:‎ C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O 缺少糖源、氧气充足时:C2H5OH+O2‎ CH3COOH+H2O 一般18～25 ℃,‎ 最适为20 ℃左右 最适为30～35 ℃‎ 前期:需氧 后期:不需氧 需要充足氧气 ‎10～12 d ‎7～8 d ‎2.果酒和果醋的制作流程 ‎【深挖教材】‎ ‎(1)果酒发酵时先通气后密封的目的是什么?‎ 提示:酵母菌是兼性厌氧菌,因此果酒发酵时先通气使酵母菌大量繁殖;后密封使酵母菌进行酒精发酵。‎ ‎(2)果酒制作时,发酵瓶装入葡萄汁后留有1/3的空间的目的是什么?‎ 提示:先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖,耗尽氧气后再进行酒精发酵;其次,防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。‎ ‎1.果酒制作时,应该从哪些方面防止发酵液被污染?(至少答两点)‎ 提示: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。例如:榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。‎ ‎2.如图为果酒果醋制作实验装置图。请据图回答问题。‎ ‎(1)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当?为什么?‎ 提示:不恰当,因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3,不能将排气口淹没。‎ ‎(2)果酒发酵时甲、乙两管应处于关闭状态,但要适时排气,为什么?‎ 提示:防止发酵装置爆裂。‎ ‎(3)若要将发酵液中的葡萄糖直接发酵产生醋酸,除需要接种醋酸菌、通入无菌空气外,还应控制的发酵条件是什么?‎ 提示:控制发酵温度,维持在30～35 ℃。‎ ‎(4)醋酸菌醋酸发酵时,无论是利用糖源还是酒精,甲、乙都需要打开,请说明其原因。‎ 提示:醋酸菌是一种好氧细菌,在发酵过程中始终需要氧气,如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。‎ 题型一　考查果酒、果醋制作的原理、流程 ‎1.(2016·全国Ⅱ卷)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题:‎ ‎(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段,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③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。 ‎ 解析:(1)由图可知,过程①②是酵母菌在无氧条件下的发酵过程,发生在酵母菌的细胞质基质中。重铬酸钾在酸性条件下可与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。过程③为有氧呼吸第二、三阶段,发生在酵母菌细胞的线粒体中。在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸释放的能量多,增殖速度快。‎ ‎(2)醋酸杆菌为好氧细菌,需在有氧条件下将乙醇转变为醋酸。‎ ‎(3)第一阶段果酒发酵,酒精发酵温度控制在18～25 ℃,第二阶段是果醋发酵,醋酸发酵温度控制在 30～35 ℃,因此在生产过程中,第一阶段的温度低于第二阶段。‎ ‎(4)醋酸杆菌为原核生物,没有线粒体。‎ 答案:(1)细胞质基质　重铬酸钾　线粒体　快 ‎(2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有 题型二　考查发酵条件的控制 ‎2.(2018·湖北武汉调研)如图是利用山楂制作果酒果醋的流程:‎ 山楂处理加白砂糖和酵母菌酒精发酵过滤分离稀释果酒,加醋酸菌醋酸发酵山楂果醋 回答下列问题:‎ ‎(1)酒精发酵主要利用酵母菌的　　　　呼吸,酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供　　　　　　　。下图表示白砂糖的添加量对酒精生成量的影响,白砂糖的添加量为 ‎　　　　左右最为合理。 ‎ ‎(3)醋酸发酵前,需要加入纯净水对山楂果酒进行稀释,原因是 　。 ‎ ‎(4)将发酵好的山楂果醋在80 ℃左右的温度下热处理8～10 min,目的是 　 ,以及防止杂菌污染。 ‎ 解析:(1)酒精发酵主要利用酵母菌的无氧呼吸。酵母菌为真核生物,醋酸菌为原核生物,其本质区别在于有无以核膜为界限的细胞核。‎ ‎(2)酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供碳源。读图可知,白砂糖的添加量为15%时,酒精的产生量达到最大值,当白砂糖的添加量超过15%时,酒精的产生量基本不变。‎ ‎(3)较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢,使产酸量下降,因此醋酸发酵前,需要加入纯净水对山楂果酒进行稀释。‎ ‎(4)将发酵好的山楂果醋在80 ℃左右的温度下热处理8～10 min,可以杀死醋酸菌,以及防止其他杂菌污染。‎ 答案:(1)无氧　有无以核膜为界限的细胞核(或酵母菌具有核膜)　(2)碳源　15%　(3)酒精浓度过高会抑制醋酸菌的发酵　(4)防止醋酸菌继续发酵(或杀死醋酸菌)‎ 有关果酒、果醋制作的3个易错点 ‎(1)发酵产物并非都是微生物细胞呼吸的产物。酒精是酵母菌无氧呼吸的产物;醋酸不是醋酸菌细胞呼吸的产物,而是醋酸菌特有的代谢过程产生的代谢产物,醋酸菌细胞呼吸的产物是CO2和H2O。‎ ‎(2)酵母菌酒精发酵产生CO2,因此发酵过程需要定期排放CO2。‎ ‎(3)缺氧、酸性的发酵液中酵母菌能正常生长,而其他杂菌生长受抑制。‎ 考点二　腐乳和泡菜的制作 ‎1.腐乳的制作 ‎(1)制作原理 ‎(2)腐乳的制作流程及影响因素 ‎(3)腐乳制作的流程及注意事项 让豆腐上长出毛霉 ‎　　‎ 加盐腌制 ‎　　‎ 加卤汤装瓶 ‎　　‎ 密封腌制 ‎2.泡菜的制作 ‎(1)菌种来源:附着在蔬菜上的乳酸菌。‎ ‎(2)制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式:C6H12O62C3H6O3。‎ ‎(3)制作流程 ‎(4)亚硝酸盐及其危害 ‎①亚硝酸盐的特点:白色粉末,易溶于水,在食品加工中用作食品添加剂。‎ ‎②亚硝酸盐的危害:含量低时一般不会危害人体健康,含量高时会引起中毒,甚至死亡。在特定条件下,会转变成致癌物——亚硝胺。‎ ‎③泡菜腌制过程的亚硝酸盐含量的变化:先增加后减少。‎ ‎(5)亚硝酸盐含量的测定 ‎①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。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。‎ ‎②操作流程:配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。‎ ‎【深挖教材】‎ 泡菜发酵时间是不是越长越好?说明理由。‎ 提示:不是。泡菜发酵时间长,亚硝酸盐含量相对越低,但是发酵时间过长,会产生其他有害物质。‎ ‎1.辨析几种发酵食品制作方法 下图中甲～丁为腐乳、泡菜、果醋、果酒等发酵食品制作装置图,回答下列问题:‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ ‎⑦‎ ‎⑧‎ ‎(1)请填出①～④食品名称:①　　　　,②　　　　,③　　　　,④　　　　。 ‎ 提示:果酒　果醋　腐乳　泡菜 ‎(2)所使用的菌种⑤～⑧中属于原核生物的分别是　　　　　　(填写数字代号),菌种的名称分别是　　　　　　　　　。 ‎ 提示:⑥、⑧　醋酸菌、乳酸菌 ‎(3)甲～丁装置或制作过程是否存在缺陷,试具体分析指出,并说明丁装置中“放水”的作用。‎ 提示:甲装置有缺陷:甲装置中排气管下端不应插入到发酵液内,丙装置接种菌种应在“加盐”之前;丁装置中“放水”的作用是为泡菜坛营造无氧环境。‎ ‎2.要探究泡菜制作的最佳温度,应考虑的无关变量有哪些?(答出三点即可)‎ 提示:腌制时间、食盐的用量、蔬菜的种类和用量等。‎ 题型一　腐乳的制作原理及过程分析 ‎1.腐乳是我国民间传统发酵食品,味道鲜美,营养丰富,风味独特,易于消化。请回答有关问题:‎ ‎(1)在腐乳的制作中,起主要作用的生物是　　　　,它与乳酸菌在结构上的主要区别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)补充制作腐乳的实验流程:①　　　　　　　　→②加盐腌制→③　　　　　　→④密封腌制。 ‎ ‎(3)腐乳含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质,与此有关的物质变化有　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　。参与这些物质变化的酶有　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)在腐乳的制作中,卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量应控制在12%左右的原因是  　 。 ‎ 解析:(1)多种微生物参与豆腐制作,如青霉、酵母菌、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。毛霉为真核生物,乳酸菌为原核生物,原核生物细胞无核膜包被的细胞核,真核生物有。‎ ‎(2)制作腐乳的实验流程是让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。‎ ‎(3)毛霉等微生物产生的蛋白酶将豆腐的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,脂肪酶将脂肪分解为甘油和脂肪酸,在多种微生物的协同作用下,豆腐变成腐乳。‎ ‎(4)卤汤中酒的含量应控制在12%左右。酒精含量过高,腐乳成熟的时间将会延长;酒精含量过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐 腐败。‎ 答案:(1)毛霉　毛霉有核膜包被的细胞核 ‎(2)豆腐上长出毛霉　加卤汤装瓶 ‎(3)蛋白质→多肽→氨基酸　脂肪→甘油、脂肪酸　蛋白酶、脂肪酶 ‎(4)酒精含量过高,腐乳成熟的时间将会延长;酒精含量过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败 腐乳制作中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消毒。‎ ‎(2)装瓶时,操作要迅速小心。加放卤汤后,要用胶条将瓶口密封。封瓶口时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染。‎ 题型二　泡菜的制作原理及过程分析 ‎2.(2013·全国Ⅰ卷)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,加入陈泡菜液的作用是　 。 ‎ ‎(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行　　　　　　的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的　　　　中。 ‎ ‎(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有　　　　、　　　　　　和　　　　　　等。 ‎ ‎(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,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　 　　　　　　　　　 　。 ‎ 解析:(1)制作泡菜时,需要乳酸菌进行发酵,同时又要防止杂菌污染,因此需将所用盐水煮沸灭菌;陈泡菜液中含有大量的乳酸菌,加入陈泡菜液后,增加乳酸菌数量,加速乳酸产生。‎ ‎(2)乳酸菌是厌氧型生物,因此乳酸发酵过程是乳酸菌进行无氧呼吸的过程。乳酸菌是原核细胞,其无氧呼吸发生在细胞质中。‎ ‎(3)在泡菜制作过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用 量等。‎ ‎(4)由于乳酸菌比杂菌更为耐酸,所以在酸性环境中,乳酸菌能够正常地增殖,而其他杂菌繁殖将受到抑制,所以在此过程中,乳酸菌数量增多,杂菌数量减少。‎ 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　乳酸菌比杂菌更为耐酸 泡菜制作的注意事项 ‎(1)材料的选择及用量 ‎①蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。‎ ‎②清水和盐的质量比为4∶1,盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用,一是除去水中氧气,二是杀灭盐水中的其他细菌。‎ ‎(2)防止杂菌污染:每次取样用具要洗净,要迅速封口。‎ ‎(3)氧气需求 ‎①泡菜坛要选择密闭性好的容器,以创造无氧环境,有利于乳酸菌发酵,防止蔬菜腐烂。‎ ‎②泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需要的无氧环境,并注意在发酵过程中经常补水。‎ ‎【构建知识网络】‎ ‎【记忆核心要点】‎ ‎1.四种制作原理 ‎(1)果酒制作需要的微生物是酵母菌,它是一种兼性厌氧型微生物,通过有氧呼吸可以大量增殖,通过无氧呼吸可以产生酒精。‎ ‎(2)果醋制作需要的微生物是醋酸菌,它是一种好氧菌,所以果醋制作需要一直通入氧气。‎ ‎(3)腐乳的制作需要多种微生物参与,但主要是毛霉的作用。通过脂肪酶、蛋白酶等酶的作用,将一些大分子物质水解成小分子的物质。‎ ‎(4)泡菜制作需要的微生物是乳酸菌,在泡菜的发酵过程中,亚硝酸盐的含量先增加后减少。‎ ‎2.两个温度范围 果酒和果醋制作需要的温度分别是18～25 ℃和30～35 ℃。‎ ‎3.泡菜制作中盐水煮沸的两大作用 清水和盐的质量比为4∶1,盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用,一是除去水中氧气,二是杀灭盐水中的其他细菌。‎