2021版浙江新高考选考生物一轮复习教师用书：第33讲　生物技术在食品加工中的应用

第33讲　生物技术在食品加工中的应用
知识内容
考试要求
知识内容
考试要求
1．果酒及果醋的制作
实验与探究能力
2.泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定
实验与探究能力
　果酒及果醋的制作

1．用葡萄制作葡萄酒
(1)实验原理：葡萄酒是酵母菌利用葡萄糖进行酒精发酵(乙醇发酵)的产物。酵母菌只有在无氧条件下才能进行酒精发酵，即将葡萄糖氧化成乙醇，而且当培养液中乙醇的浓度超过16%时，酵母菌就会死亡。葡萄糖氧化成乙醇的反应式：C6H12O6―→2CO2＋2C2H5OH。
(2)实验步骤：冲洗(用鲜红紫色的高锰酸钾溶液浸泡葡萄，用清水冲洗)→榨汁→制作酵母悬液(干酵母＋水＋少许蔗糖)→装入发酵瓶(装量不要超过2/3)→酒精发酵(在25～30 ℃的条件下放置2～3天，当发酵瓶中停止出现气泡，即表示发酵完毕)→过滤、分装、保存(用两层纱布过滤发酵液)。
2．用果汁制作果酒
(1)实验原理：用葡萄制作的葡萄酒不含糖，酒精含量也低(平均的体积分数为8%)，而用果汁制作的果酒，其酒精含量较高(体积分数约为15%)，含糖量也较高。
(2)实验步骤：选择材料(最好选择苹果)→制取果汁→配料(200 g蔗糖＋1 L果汁＋酵母悬液)→发酵→静置→用虹吸法取出。
3．用果酒制作果醋
(1)实验原理：醋杆菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸，反应式为C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。
(2)实验步骤：连接发酵装置→加入醋化醋杆菌→发酵并检测pH→调节活塞，控制流量→测定pH，监控发酵情况。

(1)果酒和果醋制备时，采用菌种不同，所产生的酒和醋的风味也存在差异(√)
(2)果酒发酵时，发酵瓶中发酵液不能超过瓶体的2/3(√)
(3)由果酒制备果醋需要降低发酵瓶的温度，以利于醋酸发酵快速进行(×)
(4)制备果酒时，对葡萄进行消毒时，先去枝梗再放入高锰酸钾中浸泡(×)
(5)制备果酒时，酒精浓度超过15%，酵母菌会死亡(×)
(6)醋杆菌所产生的醋酸可使培养液中醋酸含量高达16%(×)
(7)果酒和果醋的制作均需要在无氧的环境下进行(×)
(8)用葡萄制作的葡萄酒不含糖，酒精含量也低(√)
(9)乙醇发酵时，瓶中会因微生物的厌氧呼吸而出现负压，在这种情况不能持续3天以上(×)
(10)醋酸发酵时，发酵瓶内装八分满锯末，便于醋杆菌的吸附(√)
(11)现将200 mL酒—水混合物调pH至7.0，然后与醋杆菌悬液混匀，均匀撒在锯末上(×)
(12)果酒发酵停止的标志是发酵瓶中不再产生气泡，果醋发酵停止的标志是乙瓶中发酵液全部流入丙瓶(×)


考法1　酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系

区别
酒精发酵
醋酸发酵
微生物
酵母菌
醋化醋杆菌
温度
25～30 ℃/18～25 ℃
30～35 ℃
氧气
前期需氧，后期不需氧
一直需氧
发酵时间
2～3 d/10～12 d
7～8 d
联系
酒精发酵为醋酸发酵提供营养物质(乙醇)，制作流程如下：

[题组冲关]
1．下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是(　　)
A．制作果酒和果醋时都应用70%的酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作
B．温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋杆菌的发酵影响不大
C．在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋杆菌在液面大量繁殖形成的
D．制作果酒时瓶口需密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋杆菌死亡
解析：选B。温度影响细胞呼吸过程中的酶活性，对酵母菌酒精发酵和醋杆菌的发酵都有很大影响。
2．(2020·浙江教育绿色评价联盟联考)请回答与“果酒及果醋的制作”实验有关的问题：
(1)制作果酒的过程中，发挥作用的微生物是____________________。
(2)在果酒制备过程中，为了提高出汁率，在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和________酶。
(3)果酒制作过程中，发酵瓶不应完全密闭的主要原因是________(A.发酵过程中起初需要氧气，便于繁殖　B．发酵过程中产生热量，便于散热　C．发酵过程中有CO2产生，便于排出　D．发酵过程中有利于酒精挥发，降低酒精度)。
(4)果酒制作果醋过程中，通入的空气需要经过________过滤，通气不必________。果醋发酵结束的标志是pH________。
解析：(1)制作果酒的过程中，发挥作用的微生物是酵母菌。(2)在果酒制备过程中，为了提高出汁率，在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和果胶酶。(3)果酒制作过程中，发酵瓶不应完全密闭的主要原因是发酵过程中有大量CO2产生，防止瓶内压力升高而可能引起爆裂。(4)果酒制作果醋过程中，通入的空气需要经过脱脂棉(球)过滤。醋酸呈酸性，果醋发酵结束的标志是pH不再降低。
答案：(1)酵母菌　(2)果胶　(3)C　(4)脱脂棉(球)
太快　不再降低
考法2　果酒与果醋发酵过程的分析
(1)装置比较
①果酒发酵

a．在弯曲玻璃管中装入水可起防止氧气进入和空气中杂菌污染的作用。而酒精发酵过程产生的CO2可从玻璃管中出去，减少瓶内压力。
b．发酵瓶中要留约1/3的空间，一方面在发酵前可给酵母菌提供氧气，使其快速繁殖，缩短发酵时间；另一方面可防止发酵过程中产生气体使瓶中发酵液外溢。
c．在发酵开始时，微生物的需氧呼吸会使发酵瓶内出现负压，这种情况不能持续3天以上，否则必须加入更多酵母菌。
d．将发酵瓶放在25～30 ℃条件下2～3天。当发酵瓶中停止出现气泡，表示发酵完成。
②果醋发酵

a．图示甲瓶装入一定体积的酒—水混合物。乙瓶为发酵瓶，醋酸发酵在其中进行。丙瓶中是发酵得到的果醋。
b．将适量的醋化醋杆菌培养物或醋曲悬液加在200 mL 酒—水混合物中混匀，并调pH至7.0后倒入乙瓶中，使锯末均匀湿透。醋化醋杆菌附着在锯末上。
c．在发酵过程中要通入无菌空气，醋酸发酵在有氧条件下才能进行。
d．等流入丙瓶的流出液pH不再减小，或甲瓶中的液体全部流入乙瓶时，发酵停止。
(2)过程分析
①制作果酒的干酵母需用温水调成糊状，再加入极少量蔗糖，促使酵母菌迅速发酵。若使用塑料瓶进行果酒发酵，可能出现负压，这是因为微生物发生了需氧呼吸造成的。这时可以加入更多的酵母，使发酵尽快发生。
②醋杆菌在有氧条件下才能将乙醇氧化为醋酸，它所产生的醋酸可以使培养液中醋酸的含量高达13%，教材果醋制作采用了固定化醋杆菌进行醋酸发酵。乙瓶为发酵瓶，其中的锯末的功能是作为固定醋杆菌的介质。这样做的好处是有利于醋杆菌的重复利用和产物的分离。乙瓶中的锯末装至八分满，原因是醋杆菌发酵需要氧气，乙瓶的下口有一玻璃管，要向里通入无菌空气，具体做法是在该管中塞脱脂棉球，该管的另一端要升至锯末之上。乙瓶下口还有一处带有胶管，上有一螺丝夹，主要用于控制发酵液流出的速率。发酵开始时，需将酒水混合物的pH调到7.0左右，发酵过程中，每天检测流出液的pH，等到流出液的pH不再减少时，就可以停止实验了。
③果醋制作用到的醋化醋杆菌的培养基成分有：蛋白胨、酵母提取物、甘露醇。
[题组冲关]
3.右图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
A．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，酵母菌将从需氧呼吸转变为厌氧呼吸
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
解析：选D。酵母菌是兼性厌氧菌，可进行需氧呼吸和厌氧呼吸，通入氧气后，酵母菌进行需氧呼吸，通入其他气体，酵母菌进行厌氧呼吸，故改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响，A正确；果酒发酵中期通入氮气，装置中氧气减少，使酵母菌从需氧呼吸转变为厌氧呼吸，B正确；温度影响酶的活性，则果醋的发酵周期与实验设定的温度有密切关系，C正确；气体入口管通入液面以下，气体出口管在液面以上，不能交换使用，D错误。
4．(2020·义乌一模)下面是果酒和果醋制作的实验流程和发酵装置。根据图示回答下列问题：

(1)完成图1中的实验流程____________________________________________。
(2)图2装置中的充气口在________过程中要关闭，否则可能发生使发酵液变酸的反应________________________________________________(写出该反应式)，而排气口在该过程中应开放，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，目的是______________________
________________________________________________________________________。
(3)葡萄酒呈现红色的原因是______________________，重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应呈______色。
(4)果酒和果醋的制作分别利用了酵母菌和__________两种微生物的发酵原理，后者在结构上的主要特点是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：在酒精发酵阶段，充气口应关闭，否则醋杆菌会将乙醇氧化为醋酸，从而使发酵液变酸。酵母菌为真菌，属于真核生物，醋杆菌为细菌，属于原核生物，两者在结构上的主要区别是有无以核被膜为界限的细胞核。
答案：(1)醋酸发酵
(2)酒精发酵　C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O　避免空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染)
(3)红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中　灰绿
(4)醋杆菌　无以核被膜为界限的细胞核
　泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定

1．与制作泡菜相关的微生物
泡菜制作时起主要作用的微生物是假丝酵母和乳酸菌。
2．泡菜制作的原理
在无氧条件下，微生物利用蔬菜中的糖和其他营养物质进行发酵，发酵产物有有机酸和醇类物质，也有致癌物质亚硝酸。
3．泡菜制作的步骤
预处理(将菜洗净并切成小块，将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次)→加料入坛(将各种蔬菜、盐水、糖及调味品放入坛中)→密封发酵(将坛口用水封好，防止外界空气进入)→腌制1周左右。
4．亚硝酸盐测定的原理
亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物可与N­1­萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，可用光电比色法定量。
5．亚硝酸盐的定量测定流程
(1)样品处理：取泡菜25 g制匀浆，过滤后调节pH至8.0→加硫酸锌溶液25 mL→加氢氧化钠溶液至产生白色沉淀→水浴加热至60 ℃→过滤取滤液定容至500 mL。
(2)测定：10 mL样品溶液＋4.5 mL氯化铵缓冲液＋2.5 mL 60%乙酸溶液＋5 mL显色液→定容于25 mL的容量瓶中→暗处静置25 min→测定550 nm处光密度值(以10 mL水作空白对照)。
(3)标准曲线的绘制：以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值(OD值)为纵坐标，绘制标准曲线。
(4)计算公式：X1＝(m2×V1)/(m1×V2)，其中X1——样品中亚硝酸盐的含量，单位为mg/kg；m1——样品质量，单位为g；m2——通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量，单位为μg；V1——样品处理液总体积；V2——测定用样品液体积。

(1)泡菜发酵初期，乳酸菌代谢比较强，会使发酵坛中乳酸的含量增加(×)
(2)在无氧条件下，微生物利用菜中的糖和其他营养物质进行发酵，发酵产物有有机酸和醇类物质(√)
(3)亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，重氮反应形成的产物与N­1­萘基乙二胺偶联，天成蓝紫色产物(×)
(4)泡菜发酵时，时间过长可能会造成霉菌滋生造成霉变(√)
(5)绘制标准曲线时，以光密度值为横坐标，以亚硝酸盐质量为纵坐标(×)
(6)泡菜制作时，加入白酒的目的只是增加泡菜口感(×)
(7)亚硝酸盐含量测定时通常采用光程为1 cm的比色杯在550 nm处测定光密度值(√)

考法1　泡菜制作过程分析
(1)泡菜制作的关键点
①防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。
②氧气需求
a．泡菜坛要选择气密性好的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。
b．泡菜坛内要注满水，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补水。
③温度：发酵过程温度控制在室温即可，最好在26～36 ℃。温度过高，则易滋生杂菌；温度过低，则发酵时间延长。
(2)泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
发酵
时期
乳酸菌数量
乳酸含量
亚硝酸盐含量
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(乳酸抑制其他菌的活动)
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，抑制乳酸菌的活动)
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
[题组冲关]
1．在泡菜的制作过程中，下列叙述不正确的是(　　)
A．按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水
B．按照清水与盐的质量比为5∶1的比例配制盐水
C．盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染
D．在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境
解析：选B。泡菜的制作依靠的是乳酸菌的厌氧呼吸；制作时要防止污染导致泡菜腐败变质，清水与盐的质量比为4∶1，若食盐量不足，也易造成细菌大量繁殖。
2．(2017·浙江4月选考)回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题：
(1)制作泡菜时，为缩短发酵周期，腌制前可加入乳酸菌。取适量酸奶，用无菌蒸馏水稀释后，再用________蘸取少量的稀释液，在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸菌单菌落。下图所示的划线分离操作，正确的是________。

(2)泡菜腌制过程中，会产生有机酸、醇类和亚硝酸盐，其中醇类是由________进行厌氧呼吸产生。亚硝酸盐对人体有害，为测定泡菜中亚硝酸盐的含量，从泡菜中提取亚硝酸盐，与________发生重氮化反应，再与N­1­萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物。然后用光程1 cm的________，在550 nm光波下测定光密度值，与由已知浓度梯度亚硝酸钠制作的________比对，计算样品中亚硝酸盐的含量。
(3)已知乳酸菌中的亚硝酸还原酶能降解亚硝酸盐。在一定的腌制时间内，随着腌制时间的延长，泡菜中亚硝酸盐含量逐渐降低，是由于在厌氧和________环境下亚硝酸盐被亚硝酸还原酶降解。
答案：(1)接种环　B
(2)假丝酵母　对氨基苯磺酸　比色杯　标准曲线
(3)酸性
考法2　果酒、果醋和泡菜的制作的比较

比较项目
果酒的制作
果醋的制作
泡菜的制作
作用微生物
酵母菌(真菌)
醋化醋杆菌(细菌)
假丝酵母和乳酸菌
原理
酵母菌在无氧的条件下将葡萄糖氧化成乙醇，而且当培养液中乙醇浓度为16%时，酵母菌死亡
醋化醋杆菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸
乳酸菌和假丝酵母将糖转化为有机酸和醇类物质
发酵温度
25～30 ℃
30～35 ℃
室温
发酵时间
2～3 d
7～8 d
10 d以上
制作流程

连接发
酵装置
↓
加入醋化
醋杆菌
↓
发酵并
检测pH
↓
调节活塞，
控制流量
↓
测定pH，监控发酵情况

[题组冲关]
3． (2020·浙江1月选考节选)
回答与泡菜制作有关的问题：
(1)用萝卜等根菜类蔬菜制作泡菜，用热水短时处理，可抑制某些微生物产生________，从而使成品泡菜口感较脆。同时，该处理也会使泡菜发酵时间缩短，其原因是____
________________________________________________________________________
________________。
(2)泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使________菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖，会使________菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，会使乳酸菌受到抑制。
(3)从泡菜汁中可分离制作酸奶的乳酸菌，首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后取滤液进行________，再用________的方法在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选。该培养基必须含有________________，以便于观察是否产酸。
(4)自然界中醋杆菌常与乳酸菌共同生长。若要筛选出醋杆菌，则其专用的培养基中应添加________。
答案：(1)果胶酶　细胞破裂，细胞内营养物质外流使乳酸菌快速地获得营养物质
(2)喜好氧的　不耐酸的
(3)稀释　涂布分离　酸碱指示剂
(4)乙醇
4．(2020·浙江宁波一模)我国利用不同微生物的发酵作用来制作果酒、果醋、腐乳和酸奶等食品的历史悠久，一般称作传统发酵技术。根据传统发酵技术的相关知识。回答以下问题：
(1)制作高粱酒和苹果醋要用到的微生物分别是____________。
(2)果酒和果醋的制作：
①传统发酵时发酵液未经过严格的灭菌处理，杂菌却不能正常生长，这是由于果酒发酵的____________条件抑制了杂菌的生长。与果酒发酵不同，果醋发酵需要在____________的条件下进行。
②温度较高时果酒发酵时间可缩短，原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
③喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)乳酸发酵：
久置变质的酸奶不能食用，原因是____________________________________。泡菜制作过程中常会产生大量的亚硝酸盐，亚硝酸盐会____________(填“直接”或“间接”)致癌。
解析：(1)制作果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，而制作果醋利用的是醋酸菌的需氧呼吸。(2)果酒和果醋的制作：①传统发酵时发酵液未经过严格的灭菌处理，杂菌却不能正常生长，这是由于果酒发酵的无氧和酸性环境会抑制其他杂菌的生长。果醋发酵是一定需要氧气的，且适于醋酸菌生长的温度要高于适于酵母菌的温度，醋酸菌生长的最适宜温度为30～35 ℃。②温度较高时果酒发酵时间可缩短，原因是温度较高时发酵酶活性增强、发酵速度更快。③喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是在有氧气的情况下酒精转变成了醋酸。(3)久置变质的酸奶不能食用，原因是此时其他有害微生物大量繁殖，并产生了对人体有害的物质。在泡菜制作过程中会产生亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定条件下可转变成致癌物——亚硝胺，即亚硝酸盐可以间接致癌。
答案：(1)酵母菌和醋酸菌
(2)①无氧、pH呈酸性　供氧充足、温度较高　②温度较高时发酵酶活性增强、发酵速度更快　③酒精转变成了醋酸[C2H5OH＋O2―→CH3COOH(醋酸)＋H2O]
(3)其他有害微生物大量繁殖，并产生了对人体有害的物质　间接

1．下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是(　　)
A．利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵
B．适当加大接种量可以提高发酵速率，抑制杂菌生长、繁殖
C．果醋制作过程中发酵液的pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反
D．与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好
解析：选B。乳酸菌是一种严格的厌氧菌，有氧气存在时，其发酵会受到抑制，因此利用乳酸菌制作酸奶的过程中，应一直处于密闭状态，否则会导致发酵失败，A错误；适当加大接种量，菌体的基数增大，可快速形成优势菌群，抑制杂菌生长，提高发酵速率，B正确；果醋制作过程中，醋化醋杆菌会产生醋酸，溶液的pH逐渐降低，果酒制作过程中，酵母菌厌氧呼吸产生二氧化碳与酒精，二氧化碳溶于水形成碳酸，随着二氧化碳浓度的增加，溶液的pH逐渐降低，因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都逐渐降低，C错误；人工接种时菌种单一，自然发酵时产品的风味更好，但其菌群丰富，会导致产品的品质降低，D错误。
2．下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是(　　)

A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下
B．过程①和③都只发生在酵母细胞的线粒体中
C．过程③和④都需要氧气的参与
D．过程①～④所需的最适温度基本相同
解析：选C。①过程有氧、无氧条件均可以发生，②过程只能发生在无氧条件下，A项错误。过程①在酵母菌细胞溶胶中进行，过程③在酵母菌线粒体内进行，B项错误。过程③为需氧呼吸第二、三阶段，需要氧气参与，过程④需要氧气参与，C项正确。过程①②③为酵母菌的呼吸作用，最适宜温度约为25～30 °C；④的最适宜温度为30～35 °C，D项错误。
3．(2017·浙江11月选考)回答与酿酒和制醋有关的问题：
(1)为了获得优良的酿酒红曲霉菌株，将原菌株的孢子诱变处理后制成较稀浓度的单孢子悬液，这样做的目的是在培养时利于获得________。
(2)大米经蒸煮、红曲霉菌糖化后，用某酿酒酵母进行酒精发酵，发酵完毕后得到新鲜红曲酒，酒中乙醇浓度不超过15%。其主要原因是当发酵液中的乙醇浓度接近15%时，________(A.乙醇氧化逐渐增强直至平衡　B．葡萄糖分解逐渐增强直至平衡　C．乙醇氧化逐渐减弱直至停止
D．葡萄糖分解逐渐减弱直至停止)。
(3)已知葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生颜色。采用光电比色法测定红曲酒中的葡萄糖含量的步骤如下：第一步，标准曲线的制作。用蒸馏水配制___________________________，
与蒽酮试剂反应后，用比色计测定，并制作以________________________________
的标准曲线。第二步，样品处理。将待测酒样品通过活性炭脱色，其目的是________________________________________________________________________。
第三步，样品测定与计算。
(4)影响红曲酒风味的主要因素，除了温度、pH、氧气等环境因素外，还有________________________________________________________________________(答出2点即可)。
(5)在红曲醋生产工艺中，将适量的红曲酒、水和醋化醋杆菌等混合，再添加一定量谷壳糠等制成松散的发酵料，其主要目的是_______________________________________，
以利于醋酸发酵。
答案：(1)单菌落
(2)D
(3)一系列浓度的葡萄糖标准溶液　葡萄糖浓度与光密度值关系　排除酒原有颜色的干扰
(4)不同的菌株、不同的原料
(5)增加通气性
4．回答下列与泡菜制作有关的问题：
(1)为了获得用于泡菜腌制的优良乳酸菌，通常将泡菜汁稀释后涂布在MRS乳酸菌专用培养基上进行__________________分离，然后将其扩大培养，并进行特性鉴定。在进行特性鉴定时，必须进行耐酸实验、耐高温实验和____________实验等，从而选出优势菌株。下图是四个菌株在白菜汁培养基中的生长曲线，比较适合泡菜腌制的菌株是____________。

(2)在泡菜腌制过程中，会产生有机酸、醇类、亚硝酸盐等。腌制初期大量繁殖的微生物是____________，醇类主要是由它进行________________产生的，随后泡菜中pH开始下降，其他微生物生长受到抑制。
(3)为测定腌制的泡菜中亚硝酸盐的含量，取腌制的泡菜和少量泡菜汤，在匀浆机中打成匀浆，过滤、洗涤得到样品溶液，先除去蛋白质、脂质等，然后与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与____________偶联，形成紫红色产物，然后用光程1 cm 的比色杯测定光密度值。如果制作标准曲线时的比色杯光程大于样液的比色杯光程，测得的样液中亚硝酸盐含量__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析：(1)为了获得用于泡菜腌制的优良乳酸菌，通常将泡菜汁稀释后涂布在MRS乳酸菌专用培养基上进行单独分离，即单菌落分离，然后将其扩大培养，并进行特性鉴定。在进行特性鉴定时，必须进行耐酸实验、耐高温实验和耐盐实验等，从而选出优势菌株。对四个菌株在白菜汁培养基中的生长曲线进行比较，D菌株培养时间相对短，数量多，因此比较适合泡菜腌制的菌株是D。
(2)在泡菜腌制过程中，会产生有机酸、醇类、亚硝酸盐等。腌制初期大量繁殖的微生物是假丝酵母菌，醇类主要是由它进行厌氧呼吸产生的，随后泡菜中pH开始下降，其他微生物生长受到抑制。
(3)为测定腌制的泡菜中亚硝酸盐的含量，取腌制的泡菜和少量泡菜汤，在匀浆机中打成匀浆，过滤、洗涤得到样品溶液，先除去蛋白质、脂质等，然后与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与N­1­萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，然后用光程1 cm的比色杯测定光密度值。如果制作标准曲线时的比色杯光程大于样液的比色杯光程，测得的样液中亚硝酸盐含量偏小。
答案：(1)单菌落　耐盐　D
(2)假丝酵母菌　厌氧呼吸
(3)N­1­萘基乙二胺　偏小

1．如图是以鲜苹果汁为原料，利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图，分析并回答下列问题：

(1)在果汁加工过程中可添加__________________酶提高出汁率和澄清度。
(2)在鲜苹果汁装入发酵瓶时，要留有大约________的空间。经过10～12天后，在酸性条件下用重铬酸钾检测样液，如果颜色由橙色变为灰绿色，说明产生了酒精。
(3)过程乙中使用的微生物是________，可以从食醋中分离纯化获得。纯化菌种时需要对培养基进行灭菌，其方法是________________；培养温度控制在________℃范围内。
(4)在____________________________的条件下，如果缺少糖源，乙中的微生物将甲过程的产物变为乙醛，再将其变为醋酸。
解析：(1)由于植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶，所以在果汁加工过程中可添加纤维素酶和果胶酶提高出汁率和澄清度。(2)在鲜苹果汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3 的空间，以防止发酵液溢出。经过10～12天后，在酸性条件下用重铬酸钾检测样液，如果颜色由橙色变为灰绿色，说明产生了酒精。(3)乙是果醋发酵过程，参与果醋制作的微生物是醋杆菌，可以从食醋中分离纯化获得。纯化菌种时对培养基进行高压蒸汽灭菌。由于醋杆菌生存的适宜温度是30～35 ℃，因此要将温度控制在30～35 ℃范围内。(4)在氧气充足的条件下，如果缺少糖源，醋杆菌可将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
答案：(1)纤维素酶和果胶
(2)1/3
(3)醋杆菌　高压蒸汽灭菌　30～35
(4)氧气充足(有氧)
2．如图表示果酒和果醋生产过程中物质变化情况，请回答下列与果酒和果醋制作的相关问题：

(1)过程①②均发生在酵母菌的____________中。
(2)过程④是醋杆菌在________时，将酒精变成乙醛，再将乙醛变成醋酸；过程⑤是醋杆菌在________________时，将葡萄糖转变成醋酸。
(3)果酒的制作离不开酵母菌，在家庭制作葡萄酒时，菌种主要来自________________________________。
(4)制作果酒的条件是先通气后密封。先通入无菌空气的目的是____________________；后密封的目的是____________________________。
解析：过程①为细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞溶胶中，过程②为厌氧呼吸的第二阶段，发生在细胞溶胶中；过程③为需氧呼吸的第二、第三阶段，发生在线粒体中；过程④是醋杆菌在缺少糖源时，将酒精变成乙醛，再将乙醛变成醋酸，过程⑤是醋杆菌在氧气、糖源充足时，将葡萄糖转变成醋酸。制作葡萄酒时，菌种主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。在制作果酒时，先通气的目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖，后密封的目的是让酵母菌在无氧条件下发酵产生酒精。
答案：(1)细胞溶胶
(2)缺少糖源　氧气、糖源充足
(3)附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
(4)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖　让酵母菌在无氧条件下产生酒精
3．(2020·温州模拟)请回答与“果酒和果醋制作”实验有关的问题：
→→→→→→
(1)葡萄先用水洗净后，需用鲜红紫色的________溶液浸泡5 min；榨汁前需要除去果柄，此操作是在清洗之________(填“前”或“后”)进行的。
(2)接种菌种前干酵母制成糊状后，为使酵母迅速发生作用，可加极少量________。
(3)葡萄浆放入发酵瓶中，装量不要超过________。
(4)为缩短制作果醋的周期，下列选项中采取的措施无效的是________。
A．用果酒为原料　　　　　 B．增加醋杆菌的数量
C．控制适宜的发酵温度 D．发酵阶段封闭充气口
(5)在葡萄酒和葡萄醋发酵的整个过程中，某物质浓度随时间变化的示意图如下，该物质是__________________________________。

答案：(1)高锰酸钾　后　(2)蔗糖　(3)2/3　(4)D
(5)乙醇(酒精)
4．某同学利用如图1所示装置制作苹果酒和苹果醋，请分析回答有关问题：

(1)可分别利用酵母菌和________菌制作果酒和果醋，这两种微生物的主要区别是后者为________(填“厌氧”“好氧”或“兼性厌氧”)微生物。
(2)加入苹果汁时，瓶内要留出1/3的空间，目的是____________________________。
(3)酵母菌利用苹果汁进行酒精发酵的反应式为______________________，密封充气口后可用______________________检测是否有酒精生成。
(4)要利用苹果酒继续发酵生产苹果醋，接种发酵所用菌种后，需要将发酵温度改变为30～35 ℃，并__________________________________。
(5)图2中能表示装置内液体发酵过程中pH变化的曲线是__________。
解析：(1)制作果醋所用的微生物是醋杆菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，而醋杆菌是好氧微生物。(2)加入苹果汁时，瓶内要留出1/3的空间，可利于酵母菌进行繁殖，同时防止发酵旺盛时汁液溢出。(3)在酸性条件下，重铬酸钾可与酒精反应呈现灰绿色。(4)制作果酒时所需的条件是厌氧、25～30 °C，而制作果醋时所需的条件是有氧、30～35 °C。(5)初期酵母菌进行酒精发酵时，产生的CO2使溶液pH略微下降，进行果醋发酵时，产生了大量的醋酸，使溶液pH快速下降，所以图2中符合条件的是曲线②。
答案：(1)醋杆　好氧
(2)利于酵母菌进行繁殖；防止发酵旺盛时汁液溢出
(3)C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2　(酸性)重铬酸钾
(4)适时通过充气口充气
(5)②
5．(2020·杭州模拟)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，请据图分析回答下列问题：

(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是________________。
(2)制备泡菜的盐水煮沸的目的是杀灭杂菌，冷却后再使用的目的是保证________________等微生物的生命活动不受影响。
(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，发霉主要与______有关。
(4)测定亚硝酸盐含量的方法是____________________。
解析：(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是亚硝酸盐的含量低。(2)制备泡菜的盐水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)泡菜的制作方法不当，霉菌可以大量繁殖，使泡菜腐败变质。(4)常用光电比色法测定亚硝酸盐含量。
答案：(1)亚硝酸盐含量低
(2)乳酸菌
(3)霉菌
(4)光电比色法
6．(2020·湖州模拟)农村中泡菜的制作方法是：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处，最适环境温度为28～30 ℃。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用盐过多，后者是用盐过少。在实验室或工厂化生产泡菜时，还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。
(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是______________。
(2)若要获得大量乳酸菌菌种，应选用培养基培养，培养基中应有______、______、水、无机盐等营养，同时还必须满足______、______等具体培养条件的要求。
(3)菜坛需要密封的原因是____________________________________________。
若菜坛有裂缝，可能会出现的结果是_______________________________________
________________________________________________________________________。
加入“陈泡菜水”的作用是___________________________________。
(4)若制作的泡菜特别咸而不酸，最有可能的原因是_______________________
________________________________________________________________________，
如何进行调整？__________________________________________________。
其中盐与水的质量比为________。
解析：乳酸菌为厌氧菌，因此泡菜坛需要密封，以造成缺氧环境。“陈泡菜水”中含有乳酸菌，制作泡菜时加入一些“陈泡菜水”可以提供乳酸菌菌种。若制作的泡菜咸而不酸，最有可能的原因是加盐太多，抑制了乳酸菌的繁殖，导致产生的乳酸过少。
答案：(1)消毒
(2)碳源　氮源(生长因子等答出其中两项即可)　pH　无氧
(3)乳酸菌是厌氧生物，密封以造成缺氧环境　乳酸菌不能正常生长，而一些杂菌大量繁殖，泡菜会变质　提供乳酸菌菌种
(4)盐过多，抑制了乳酸菌发酵　减少盐的投放量　1∶4
7．(2020·嘉兴模拟)针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。分析回答：
(1)制作泡菜的原理是利用________________________在________的环境下大量繁殖并发酵产生有机酸和醇类物质而制作泡菜。
(2)红萝卜和白萝卜，哪种更适合用作实验材料？__________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)制作泡菜时，将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的__________相同。
(4)如图是该生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。根据此图所示的实验结果，用________%的食盐浓度制作泡菜比较适合食用，但要在发酵时间达________天以后食用才比较适宜。

解析：(1)泡菜的制作原理是利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生乳酸。
(2)红萝卜的颜色会干扰实验中的紫红色，因此该实验应选择无色的材料，即选择白萝卜作为实验材料。
(3)对照实验除自变量外，其他变量均相同且适宜，制作泡菜时，要探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响，则自变量为盐浓度和发酵时间，其他变量如泡菜的重量、发酵条件等均应相同且适宜。
(4)由图可知，用3%的食盐浓度制作泡菜时亚硝酸盐含量较高而不下降，说明盐浓度过低，不足以抑制微生物的生长，泡菜会“酸而不咸”；用7%的食盐浓度制作泡菜时亚硝酸盐升高幅度较小，说明盐浓度过高，乳酸菌的生长也会受到抑制，泡菜会“咸而不酸”；用5%的食盐浓度制作泡菜时亚硝酸盐含量先迅速增加，后急剧减少，是最合适的盐用量；但在亚硝酸盐含量降低到安全水平时才能食用。
答案：(1)乳酸菌等　无氧
(2)白萝卜　避免植物中色素对显色反应的干扰
(3)制作(或培养、发酵)条件　(4)5　11
8．(2020·温州中学模拟改编)萝卜干和泡菜是深受市场欢迎的腌制食品，下图是一般的生产流程，据图回答下列有关问题：

(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是____________________________。
(2)腌制过程加入的盐水量不能过满，否则会出现溢坛现象，其原因是________________________________________________________________________。
(3)发酵过程主要利用了乳酸菌和________菌对萝卜中有机物的分解作用，产生有机酸和醇类物质，使萝卜更可口美味。同时在生产过程中通过多种措施控制其他杂菌的繁殖，以保证产品的质量，下列不属于此种措施的是________。
A．加盐 B．加白酒
C．加水密封 D．加糖
(4)为确保发酵所需的无氧环境，应注意________________________________________________________________________。
(5)泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试写出其中一种可能的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)如果在腌制过程中，加入一些已经腌制过的泡菜汁效果更好，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是乳酸，还有少量的亚硝酸。若发酵后期密封不当，将会促使__________菌繁殖而导致产品的酸度过大。
(8)对泡菜中亚硝酸盐的定量测定可以用________法。
解析：(1)新鲜的蔬菜或其他原料中，亚硝酸盐的含量低，常作为制作泡菜的原料。(2)萝卜在盐水中发生渗透失水，因此坛中泡菜汁不断增加，为防止泡菜汁溢出，加入的盐水量不能过满。(3)加盐制造一个高渗的外界溶液环境，使其他杂菌失水而死亡；加白酒可以杀死部分杂菌；加水密封，制造一个缺氧环境，使部分好氧菌无法生存。加糖起不到抑制其他细菌繁殖的作用。(4)为制造缺氧环境，泡菜坛口必须加水密封。(5)泡菜的制作方法不当，比如灭菌不彻底、坛口密封不严等，使空气中的霉菌进入坛内，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味。(6)泡菜汁中含有菌种，加入泡菜汁相当于接种了发酵菌，加速发酵过程。(7)泡菜发酵后期密封不当，空气中的醋化醋杆菌进入坛内，在有氧情况下分解有机物产生醋酸，导致产品的酸度过大。(8)常用光电比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量。
答案：(1)亚硝酸盐的含量低　(2)萝卜会在盐水中发生渗透失水现象　(3)假丝酵母　D　(4)将坛口用水密封
(5)泡菜坛密封不严或灭菌不彻底或盐的比例过小
(6)泡菜汁中含有已经扩增的一定量的发酵菌种
(7)醋化醋杆　(8)光电比色