新高考生物一轮复习课件 第十单元 第1课 传统发酵技术的应用（含解析）

这是一份新高考生物一轮复习课件 第十单元 第1课 传统发酵技术的应用（含解析），共60页。PPT课件主要包含了核心概念·自查，酵母菌，醋酸菌，兼性厌氧型，需氧型，附着在葡萄皮，有氧呼吸，CO2+6H2O，无氧呼吸，发酵条件等内容，欢迎下载使用。
【概念导图】 一图知全局
【概念梳理】 闭书测基础一、果酒和果醋的制作1.制作原理：(1)发酵菌种：
(2)发酵过程：①果酒制作：a.有氧条件下，酵母菌通过_________大量繁殖：C6H12O6+6O2 _________；b.无氧条件下，酵母菌通过_________产生酒精：C6H12O6 ____________。②果醋制作：a.氧气、糖源_____时，将糖分氧化成醋酸：C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O；b._____糖源时，将_____变为_____，再变为醋酸：C2H5OH+O2 ___________。
2C2H5OH+2CO2
CH3COOH+H2O
3.果酒和果醋制作的实验设计与操作：(1)发酵装置：①各部位的作用：a._______：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。b.排气口：排出酒精发酵时产生的___；排出醋酸发酵时产生的CO2和剩余的空气；与排气管相连的_______________，可有效阻止空气中微生物的进入，避免来自空气的污染。
c._______：用来取样并及时监测发酵情况。②装置的使用：使用该装置制作果酒时，应该___________；制作果醋时，应将充气口___________，输入无菌空气。
①器具的清洗、消毒：榨汁机要洗净晾干，发酵瓶要清洗干净并用体积分数为______________。②材料的选择和处理：选择新鲜的葡萄，先用清水冲洗1～2遍除去污物后，___________。③榨汁装瓶：将冲洗干净并除去枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁，然后将葡萄汁装入发酵瓶，要留大约____的空间，并封闭充气口。
④发酵：a.制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在__________，时间控制在10～12 d，每天定时排出发酵产生的___，10 d后开始从出料口抽样，检测酒精浓度或菌体数量。 b.制葡萄醋的过程中，用充气泵不断从充气口_________，温度严格控制在__________，发酵7～8 d，即可制成果醋。 
4.果酒和果醋的制作的实验结果分析与评价：(1)果酒制作：发酵后取样，可通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外，还可用_______观察酵母菌，并用_____________溶液检验酒精的存在。(2)果醋制作：首先可通过观察_____的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH(可用pH试纸)做进一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量做进一步鉴定。
(3)酒精检测的对照实验设计
二、泡菜的制作1.制作原理：(1)菌种：_______。(2)原理：在_____条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成_____。反应式：C6H12O6 2C3H6O3。2.实验流程：
3.实验操作：(1)选择气密性好的泡菜坛，以保证_____条件。(2)注意控制腌制_____、温度和_____的用量。
4.测定亚硝酸盐含量：(1)亚硝酸盐及其危害①亚硝酸盐的特点：白色粉末，易溶于___，在食品加工中用作___________。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——_______。③泡菜腌制过程的亚硝酸盐含量的变化：_____________。(2)测定原理亚硝酸盐+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。
(3)判断方法：比色法。即用显色反应后的样品与已知浓度的___________进行对比，并估算泡菜中亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐溶液的浓度越高，颜色越深；浓度越低，颜色越浅。(4)操作步骤：配制溶液→制备___________→制备样品处理液→_____。
【概念辨析】 全面清障碍1.判断下列有关果酒和果醋的制作叙述的正误：(1)苹果酒的发酵过程中，若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气。( )(2)在葡萄酒制作中，采摘的葡萄应反复冲洗，且要先除去枝梗再冲洗。( )分析：清洗葡萄时先用清水冲洗1～2遍除去污物，不能反复冲洗，反复冲洗会洗净葡萄皮上的酵母菌，要先冲洗后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。(3)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。( )(4)在果酒发酵后期，拧松瓶盖的间隔时间可延长。( )
2.判断下列有关泡菜的制作叙述的正误：(1)泡菜制作的菌种主要是醋酸菌。( )分析：泡菜制作的菌种主要是乳酸菌。(2)制备泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用。( )分析：制备泡菜时，盐水煮沸后应冷却后使用，防止高温杀灭菌种。(3)发酵过程中坛沿注满水有利于泡菜的无氧发酵。( )(4)影响泡菜腌制的因素包括时间、温度和食盐的用量等。( )
(5)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：乳酸菌是厌氧菌，泡菜制作的整个过程都应严格保持无氧条件。(6)测定亚硝酸盐的含量时，样品中亚硝酸盐含量不同则会形成不同深度的玫瑰红。( )
考点一　果酒和果醋的制作 【典例精研引领】　(2021·衡水模拟)用如图所示的发酵装置(甲)制作果酒和果醋，在消毒后的锥形瓶中装入新鲜的葡萄汁后封闭通气口，进行自然发酵。发酵初期将温度控制在18～25 ℃，可见溶液中有大量气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。分析并回答下列问题：
(1)发酵开始时封闭通气口的原因是_________________。与醋酸菌相比较，酵母菌在细胞结构上最大的特点是_______________。 (2)接种醋酸菌，需升高温度到______℃，并且需要通气，这是因为_________________。 (3)图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是____________。 
(4)研究发现通过重离子束辐射处理啤酒酵母能获得呼吸缺陷型酵母菌菌种，在生产中可用来提高果酒的产量。①将经过重离子束辐射处理后的酵母菌接种到含有TTC(一种显色剂)培养基中，在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色，呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色。此培养基从用途上划分，属于_______________； ②选育出的菌种需经多次________后才能接种到发酵罐中进行工业生产。 
【名师授法解题】　抓题眼练思维
　【解析】(1)酵母菌进行酒精发酵的条件是无氧环境，故实验中封闭通气口的目的是有利于酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。醋酸菌属于原核生物，酵母菌是单细胞真菌，属于真核生物，据此可知，与醋酸菌相比，酵母菌在细胞结构上最大的特点是有以核膜为界限的细胞核。(2)进行醋酸发酵的菌种为醋酸菌，分析可知，醋酸菌为好氧细菌，且适宜在30～35 ℃条件下生长，因此，在进行醋酸发酵时，需要将温度控制在30～35 ℃，且需要通入无菌空气。(3)在酒精发酵过程中，由于二氧化碳不断产生并溶于发酵液中，故发酵液的pH下降；随着醋酸发酵的进行，发酵液中的酒精转变成醋酸，使得pH继续下降，因此，在整个发酵过程中，pH是一直处于下降状态的，图乙中②曲线的变化趋势能表示整个发酵过程培养液pH的变化。
(4)研究发现通过重离子束辐射处理啤酒酵母能获得呼吸缺陷型酵母菌菌种，在生产中可用来提高果酒的产量。①结合题意可知，经过重离子束辐射处理后的酵母菌可能发生了突变，成为呼吸缺陷型酵母菌，为了鉴定经过处理后的酵母菌是否发生突变，可根据其生理特性，将该菌种接种到含有TTC(一种显色剂)培养基中，在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色，呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色，据此可以将发生突变的酵母菌与正常的酵母菌鉴别开来，所以，该培养基从用途上划分属于鉴别培养基；②选育出的菌种需经多次扩大培养后达到一定数量后才能接种到发酵罐中进行工业生产。
答案：(1)有利于酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵有以核膜为界限的细胞核(2)30～35　醋酸菌为好氧型细菌　 (3)②(4)鉴别培养基　扩大培养
【母题变式延伸】　核心素养新命题(1)在果酒制作时，应该从哪些方面防止发酵液被污染？ (科学思维：分析与综合)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：①榨汁机、发酵装置要清洗干净；②每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖；③清洗葡萄时要先清洗后除梗；④发酵瓶排气管用曲颈管，不用直管等。
(2)发酵产物是否都是微生物细胞呼吸的产物？为什么？(科学思维：比较与分类)提示：不完全是。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。
【备选典例】　　葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。
回答下列问题：(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是________________________(答出两点即可)。(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/3的空间，这种做法的目的是_________________________________________________(答出两点即可)。(3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组(乙A和乙B)，乙A装置中保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线①②③依次表示______、______、______含量的变化趋势。
(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于________生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于______(填“自养”或“异养”)生物。
【解析】(1)酿制葡萄酒的原理是利用了酵母菌的无氧呼吸，而酵母菌无氧呼吸的产物除了酒精还有二氧化碳，所以酿酒装置要及时排出二氧化碳，图乙装置排出二氧化碳需要拧松瓶盖才能排出，在拧松瓶盖时会给杂菌污染培养液带来机会，但装置甲不会出现这些问题。(2)葡萄汁装入发酵瓶时，发酵瓶要留有大约1/3的空间，这样既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又可以防止发酵旺盛时汁液溢出。
(3)因乙A装置中保留一定量的氧气，所以在此装置中酵母菌先进行有氧呼吸消耗氧气，然后才进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，所以曲线①为乙A中的氧气，曲线③为乙A中的酒精；乙B装置中没有氧气，所以在此装置中的酵母菌从开始就进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，所以曲线②为乙B中的酒精。(4)酵母菌的新陈代谢类型是异养兼性厌氧型。
答案：(1)不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染 　　(2)为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时汁液溢出(3)乙A中的氧气　乙B中的酒精　乙A中的酒精(4)兼性厌氧型　异养
【知能素养提升】1.如图为果酒、果醋制作实验装置图。请据图分析问题。(科学探究：实验装置分析)
(1)图中发酵瓶中葡萄汁的量不恰当，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，要适时排气以防止发酵装置爆裂。(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，还应控制发酵温度，使其维持在30～35 ℃。
2.有关果酒、果醋制作的2个易错点：(科学思维：比较、归纳)(1)酵母菌酒精发酵产生CO2，因此发酵过程需要定期排放CO2 。(2)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。
【热点考向演练】考向一　结合果酒、果醋制作的原理、流程考查实验探究和科学思维能力1.(2021·南通模拟)图甲是果酒和果醋发酵的装置图，图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列有关叙述中，正确的是(　　)
A.甲装置可先用于果醋的制作，后用于果酒的制作B.用甲装置制作果酒时，要加入适量的酵母菌，且一直关紧阀bC.酵母菌是嗜热菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵D.过程③和④都需要氧气的参与，但反应场所不同
【解析】选D。因为醋酸菌可利用酒精生产醋酸，但酵母菌不能利用醋酸生产酒精，故甲装置可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作，A错误；甲装置中，阀b控制排气，阀a控制进气，制作果酒时应关闭阀a以创造缺氧环境，适时打开阀b几秒钟以排出产生的CO2，B错误；醋酸菌是嗜热菌，果醋发酵所需的最适温度高于果酒发酵时的温度，C错误；过程③表示有氧呼吸的第二和第三阶段，该过程需要氧气的参与，反应场所在线粒体；过程④表示果醋发酵，由于醋酸菌是嗜氧菌，因此该过程也需要氧气的参与，但醋酸菌是原核生物，没有线粒体，故③和④过程的反应场所不同，D正确。
2.(2021·沈阳模拟)阿萨伊果是一种产自南美洲的棕榈树果实。阿萨伊果发酵酒营养丰富，具有很好的开发前景。阿萨伊果汁中含糖量为8%～10%，酒精度能达到4.5%vl～5.5%vl。因不同微生物对SO2的耐受力不同，其中细菌最为敏感，所以SO2在酿酒中常作为杀菌剂使用。下面是用阿萨伊果酿酒的流程及相关操作：阿萨伊果→挑选→清洗→榨汁→SO2处理→配料(一般加入白砂糖，加糖量应控制在10%～12%)→接种酿酒酵母→发酵→过滤→调配→灌装→成品(酒精度≥10.0%vl)。下面相关分析正确的是(　　)
A.酿酒酵母对SO2耐受力比细菌强B.酒精发酵过程中会因醋酸菌污染而发生醋酸发酵C.在发酵的后期，酿酒酵母的代谢产物为CO2和H2OD.酒精的鉴定可采用酸性重铬酸钾溶液，颜色由灰绿色变成橙黄色
【解析】选A。用SO2处理后能进行正常发酵，说明SO2不能杀死酿酒酵母，即酿酒酵母对SO2耐受力比细菌强，A正确；因酒精发酵过程中缺氧、产生酒精和酸性环境，大多数微生物不能繁殖，B错误；在发酵初期，酵母菌以有氧呼吸为主，代谢产物为CO2和H2O，此时应适当加大通气量，使酵母菌能够快速繁殖，在发酵后期酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，C错误；酒精可使酸性重铬酸钾溶液由橙黄色变成灰绿色，D错误。
3.(2021·扬州模拟)如图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】(1)图1表示果酒、果醋制作的实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵。(2)图2装置中的充气口在酒精发酵过程中要关闭，否则可能发生醋酸发酵，使发酵液变酸的反应：C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O，而排气口在该过程中应开放，为了防止空气中的微生物污染，装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连。
(3)由于红葡萄皮的色素进入发酵液，所以葡萄酒呈现深红色，果汁发酵后是否有酒精产生，可用重铬酸钾来检验，在酸性条件下呈现灰绿色证明有酒精产生。(4)果酒制作利用酵母菌进行发酵，果醋制作利用醋酸菌进行发酵，酵母菌属于真核生物，醋酸菌属于原核生物，真核生物和原核生物在结构上最主要的区别是原核生物没有由核膜包围的细胞核。
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)醋酸菌　无以核膜为界限的细胞核　
考向二　围绕果酒和果醋发酵条件的控制，考查科学思维与科学探究能力4.(2020·成都模拟)图甲为利用酵母菌酿制葡萄酒的实验装置，在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内装置中相关物质含量的变化如曲线乙所示，下列关于传统发酵技术的叙述不正确的是(　　)
A.图乙中曲线①、②可分别表示装置甲中O2浓度、CO2浓度的变化B.用装置甲进行果醋发酵时，需同时打开阀a、bC.气体入口与气体出口不可以交换使用D.果酒、果醋制作所用的菌种不全是原核生物
【解析】选A。酵母菌开始进行有氧呼吸，不断消耗氧气，因此曲线①表示装置甲中O2浓度的变化，酵母菌发酵过程中不断产生酒精，因此曲线②表示装置甲中酒精浓度的变化，A错误；果醋发酵时需要氧气，因此用装置甲进行果醋发酵时，需同时打开阀a、b，B正确；气体入口与气体出口不可以交换使用，C正确；果酒、腐乳制作所用的菌种分别是酵母菌、毛霉，都是真核生物，果醋制作所用的菌种是醋酸菌，是原核生物，D正确。
5.(2020·山东高考改编)我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是(　　)A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
【解析】选C。“浸曲发”是将酵母菌活化，可以使微生物代谢加快，A正确；“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2，使溶液中出现气泡，B正确；在酿酒过程中，为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”，即蒸熟，C错误；“舒令极冷”是将米饭摊开冷透，防止温度过高导致微生物(酵母菌)死亡，D正确。
6.(2021·重庆模拟)北方盛产山楂，常添加白砂糖和酵母菌进行发酵，酿成甜美的山楂酒。如果将山楂酒过滤后稀释下，再添加醋酸菌，在一定条件下发酵，还可生产山楂果醋，请回答下列问题：(1)与醋酸菌相比，酵母菌细胞结构的主要特点是_____________。 (2)酒精发酵前加入的白砂糖主要是为菌种提供______(填“碳源”“氮源”或“生长因子”)。如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)科技人员计划培养“自养”型的菌种，即这些菌种可以固定CO2，从化学反应中获取能量。他们首先对菌种进行基因改造，转入几种固定CO2和获取化学能所需的关键基因，再将它们放在________环境中连续选择培养，200天后，能够“只吃CO2”的菌种终于诞生。 (4)为节省资源，酒精发酵和醋酸发酵可利用同一个装置，但要将温度________，保证空气________。 (5)借鉴前面发酵的经验，某工厂计划大批量生产山楂果醋。为进一步提高产量，预探究果醋的最佳发酵温度。请你简单说明实验思路 　________。 
【解析】(1)醋酸菌是原核生物，酵母菌是真核生物，二者的主要区别是后者含有核膜包被的细胞核。(2)白砂糖可以为菌种提供碳源，由题图可知，白砂糖添加量小于15%时，随着添加量的增多，酒精含量增加；大于15%时，白砂糖含量再增加，酒精含量也不再增加。故白砂糖的添加量为15%左右最合理。(3)要培养“自养”型的菌种，应该将经过基因改造的菌种放在不含有机物且CO2充足的环境中，能够存活下来的即为自养型菌种。
(4)酒精发酵需要在无氧条件下进行，醋酸发酵需要在有氧条件下进行，故若利用同一个装置进行酒精发酵和醋酸发酵，进行醋酸发酵时需要将温度升高，且需要保证空气流通，保证醋酸菌的有氧呼吸。(5)要探究果醋的最佳发酵温度，需要设置一系列温度梯度分别进行醋酸发酵，醋酸产量最高时对应的温度即为最佳发酵温度。
答案：(1)有核膜包被的细胞核　(2)碳源　15(3)不含有机物且CO2充足　(4)升高　流通(5)设置一系列的温度梯度，其他条件适宜且相同，进行发酵，果醋产量最高的温度即为最适温度
【加固训练·拔高】　　1.(2021·惠州模拟)猕猴桃酒含有丰富的维生素、氨基酸和大量的多酚，可以起到抑制脂肪在人体中堆积的作用。猕猴桃醋营养丰富、风味独特，是一种上佳的调味品。制作猕猴桃酒和猕猴桃醋的步骤如下：第一步：选用猕猴桃作原料，用清水冲洗去杂质，在破碎机内破碎成浆状，并向其中加入0.1%～0.3%的果胶酶，在50～60 ℃的条件下保持1小时。第二步：在果浆中加入5%的酵母糖液(含糖8.5%)，搅拌混合，进行发酵，时间为5～6天。
第三步：当发酵中果浆的残糖降至1%时，进行压榨分离，将汁液转入后发酵。添加一定量的白砂糖，经30～50天后，进行分离。第四步：在猕猴桃酒液中加入8%～10%的醋酸菌菌种，发酵20天左右即醋酸发酵结束。
回答下列问题。(1)从代谢的角度分析，酵母菌与醋酸菌的主要区别是________________。(2)向果浆中加入0.1%～0.3%的果胶酶的目的是__________________。 (3)猕猴桃酒发酵的过程中装置先通氧后密封，通氧的目的是__________　，密封的目的是______________。(4)若在猕猴桃酒液中添加适量葡萄糖，则醋酸菌将猕猴桃酒液中乙醇间接转化成醋酸的速率______(填“上升”“不变”或“下降”)。
【解析】(1)酵母菌是真核、兼性厌氧生物，醋酸菌是原核、需氧型生物，故从代谢的角度分析，酵母菌属于兼性厌氧型，醋酸菌属于需氧型。(2)果胶酶能分解果肉中的果胶，使发酵液澄清，提高果肉利用率，因此为了达到上述目的需要向果浆中加入0.1%～0.3%的果胶酶。(3)在猕猴桃酒发酵的过程中需要对装置先通氧后密封，通氧的目的是促进酵母菌的有氧呼吸，让酵母菌在有氧的条件下快速繁殖，从而增加酵母菌的数量，通过密封创造无氧环境，以便于酵母菌的无氧发酵产生酒精。(4)分析可知，当向猕猴桃酒液中添加适量葡萄糖，此时醋酸菌会直接将葡萄糖分解成醋酸，同时醋酸菌对猕猴桃酒液中乙醇的利用率会下降，即利用酒精间接转化成醋酸的速率下降。
答案：(1)酵母菌属于兼性厌氧型，醋酸菌属于需氧型　(2)分解果肉中的果胶，使发酵液澄清，提高果肉利用率 (3)促进酵母菌的有氧呼吸，增加酵母菌的数量　创造无氧环境，以便于酵母菌的无氧发酵产生酒精(4)下降
2.图1为某同学设计的用于制作果酒和果醋的发酵装置。图2为某研究小组的同学在对杨梅酒和杨梅醋的生产工艺进行考察后，绘制出的现代生产装置简图。请据图回答：
(1)图示发酵过程中所需的酵母菌可以从自然界中分离出来，要得到较纯菌种，应配制________培养基(按培养基的功能分)，常采用________法对培养基进行灭菌。然后用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。(2)用图1装置制作果酒过程中，要关闭______(填“充气”或“排气”)管上的夹子。(3)用图1装置制作果酒过程中，因某一步骤操作失误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作失误是________。对该装置进行的改进是___________。
(4)图2中甲罐顶上的排气管被设计成了弯曲状的管，其目的是________。发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有________产生，说明发酵基本完毕。(5)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经灭菌处理的木材刨花，然后加入含________菌的培养液，使该菌附着在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵。
【解析】图1是果酒和果醋的发酵装置图，充气口的作用是在果醋制作时通入氧气；排气管是排出细胞代谢过程中产生的CO2，排气管是弯曲的，其作用是防止杂菌和浮尘的污染；图2是果酒和果醋的现代生产装置简图，甲罐进行的是酒精发酵，参与该过程的微生物主要是酵母菌；乙罐进行的是果醋发酵，参与该过程的微生物主要是醋酸菌。
(1)分离得到较纯的菌种用的培养基是选择培养基，对培养基灭菌常采用的方法是高压蒸汽灭菌法。然后用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。(2)果酒发酵是厌氧发酵，充气管夹子在其发酵过程中要关闭，酵母菌大量繁殖时需要大量氧气，属于有氧呼吸，则充气管夹子在酵母菌大量繁殖时要打开以便提供氧气。(3)在用图1装置制作果酒的过程中，因某一步骤操作失误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作失误是未及时排气。可对该装置进行改进：把排气管改成长而弯曲的管道，并打开排气管上的夹子。
(4)图2中甲罐顶上的排气管被设计成了弯曲状的管，其目的是防止空气中的微生物进入后污染培养液。发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有气泡产生，说明发酵基本完毕。(5)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经灭菌处理的木材刨花，然后加入含醋酸菌的培养液，使该菌附着在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵。
答案：(1)选择 　高压蒸汽灭菌　(2)充气(3)未及时排气　排气管改用长而弯曲的胶管(4)防止空气中的微生物污染培养液　气泡(5)醋酸 
考点二　泡菜的制作【典例精研引领】　(2021·哈尔滨模拟)农村中制作泡菜时，通常将新鲜的蔬菜经整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，泡菜坛一般是两头小中间大的陶器，坛口有坛沿，凡有裂缝的菜坛不能使用。然后加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处，最适环境温度为28～32 ℃。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。
(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是___________。 (2)菜坛密封的原因是___________。若菜坛有裂缝，可能会出现的结果是_____________。 (3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是_________________。 (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____________。 (5)泡菜发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是____________________________________。 
　【解析】(1)酒精能够消毒，这里用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒、杀菌。(2)与泡菜制作有关的微生物是乳酸菌，乳酸菌为严格厌氧型微生物，这里将菜坛密封的目的是制造无氧环境，便于乳酸菌发酵。若菜坛有裂缝，则可能会由于缺乏严格无氧环境而抑制乳酸菌发酵，导致好氧微生物大量繁殖，使发酵失败。(3)若泡菜制作过程中加入的盐过多，会使乳酸菌失水死亡，无法生成乳酸或产生乳酸过少，则制作的泡菜会出现“咸而不酸”的现象。
(4)由泡菜液逐渐变酸，可推测这段时间内泡菜坛中乳酸菌的数量逐渐上升，而后由于酸性增强，乳酸菌比杂菌更为耐酸，抑制了其他杂菌的生长，因此表现为乳酸菌含量上升，而杂菌数量逐渐减少。(5)因为在发酵的不同时期亚硝酸盐含量会发生变化，从而根据测得的结果获得取食泡菜的最佳时机，且亚硝酸盐含量过高会对身体健康造成危害。
答案：(1)消毒、杀菌　(2)乳酸菌是严格厌氧型微生物　抑制乳酸菌发酵，导致好氧微生物大量繁殖，使发酵失败 (3)盐的浓度过高，使乳酸菌失水死亡，没有生成乳酸或产生乳酸过少　(4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸(5)发酵的不同时期亚硝酸盐含量会发生变化，及时测定是为了把握取食泡菜的最佳时机
【母题变式延伸】　核心素养新命题(1)制作泡菜时为什么要加一些“陈泡菜水”？(科学探究：实验分析)提示：引入较多乳酸菌菌种，促进乳酸发酵。(2)为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？(生命观念：结构与功能)提示：产膜酵母的存在使泡菜坛内有时会长一层白膜。
【知能素养提升】1.泡菜制作过程中的注意事项：(科学探究：实验分析，科学思维：分类归纳)(1)材料的选择。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)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，取样后要迅速封口。(3)控制严格的无氧条件。①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。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的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。
2.构建泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化的模型：(科学思维、科学探究)
【热点考向演练】考向　结合泡菜的制作原理和过程分析，考查归纳与概括能力，实验探究能力1.(2021·湛江模拟)如图为泡菜制作流程图，下列相关叙述错误的是(　　)A.配制盐水时，盐与清水的比例为1∶10B.所用的盐水必须煮沸以除去水中的氧气并杀灭其他杂菌C.泡菜制作中乳酸含量增加有利于各种微生物的生长和繁殖D.测亚硝酸盐含量制备样品处理液时，加氢氧化铝乳液的目的是除去杂质得到澄清溶液
【解析】选C。配制盐水时，盐与清水的比例为1∶10，配制好的盐水需要煮沸除菌，待冷却后才可使用，A、B正确；泡菜制作中，乳酸含量增加会使泡菜汁中的pH降低，使不耐酸的微生物无法存活，不利于微生物的生长和繁殖，C错误；测亚硝酸盐含量制备样品处理液时，加氢氧化铝乳液的目的是让滤液色素脱色，除杂得到澄清溶液，D正确。
2.下列关于“制作泡菜并检测亚硝酸盐含量”实验的叙述，正确的是(　　)A.实验室检测亚硝酸盐含量可用的材料有圆白菜、白萝卜、西红柿、黄瓜等B.亚硝酸盐含量的测定步骤为：酸化-重氮化-显色-比色C.在测定亚硝酸盐含量的操作流程中，能使滤液变得无色澄清透明的是氯化铬与氯化钡D.泡菜中的亚硝酸盐含量随着发酵时间的延长而增加
【解析】选B。实验室检测亚硝酸盐含量可用的材料有圆白菜、白萝卜、黄瓜等，西红柿会有颜色干扰，A错误；亚硝酸盐含量的测定步骤为：酸化—重氮化—显色—比色，B正确；在测定亚硝酸盐含量的操作流程中，能使滤液变得无色澄清透明的是氢氧化铝乳液，C错误；泡菜中的亚硝酸盐含量随着发酵时间的延长而先增加后减少，D错误。
3.(2021·泉州模拟)某兴趣小组利用乳酸菌、白菜、盐水和食醋等制作泡菜，每天定期检测亚硝酸盐含量，结果如图。
(1)乳酸菌细胞呼吸的场所是___________________。 (2)比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理：将显示出______色的样品与已知浓度的___________目测比较，以此估算泡菜中亚硝酸盐的含量。 (3)实验目的是探究___________对泡菜中亚硝酸盐含量的影响。 (4)实验结论：①　________________； ②　________________。 (5)亚硝酸盐对人体有害是因为其在特定的条件下会部分转变成致癌物质：____________。 
【解析】(1)乳酸菌是厌氧菌，细胞呼吸的场所是细胞质基质。(2)比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理：将显示出玫瑰红色的样品与已知浓度的标准显色液(标准液)目测比较，以此估算泡菜中亚硝酸盐的含量。(3)据题图可知，实验中用到了不同浓度的食醋，以及图中显示了不同时间下亚硝酸盐的含量，实验目的是探究不同浓度的食醋和制作时间对泡菜中亚硝酸盐含量的影响。
(4)实验结论：①0.3%、0.6%和0.9%的食醋会降低泡菜的亚硝酸盐含量，0.6%食醋效果最明显；②腌制时间长短也会影响泡菜中亚硝酸盐的含量。(5)亚硝酸盐对人体有害是因为其在特定的条件下会部分转变成致癌物质：亚硝胺。
答案：(1)细胞质基质(2)玫瑰红　标准显色液(标准液)(3)不同浓度的食醋和制作时间(4)0.3%、0.6%和0.9%的食醋会降低泡菜的亚硝酸盐含量，0.6%食醋效果最明显　腌制时间长短也会影响泡菜中亚硝酸盐的含量　 (5)亚硝胺
【加固训练·拔高】　　1.(2021·鹤岗模拟)人们利用不同的微生物的发酵技术制作食物的历史悠久。现有研究人员打算从泡菜中获取可用于酸奶发酵的菌种。(1)制作泡菜的菌种是________，代谢过程______(填“需要”或“不需要”)氧。(2)在鲜奶中加入上述菌种进行发酵后常出现固形物凝聚成团的现象，可能是菌种发酵过程中产生了___________，降低了牛奶的pH，导致蛋白质的空间结构被破坏而凝聚成团。
(3)制作酸奶的过程中测出酸奶中的亚硝酸盐含量为1 mg/kg。对于亚硝酸盐的出现，有两种说法：说法一是制作酸奶的过程中会产生亚硝酸盐，说法二是原料(鲜奶)中有亚硝酸盐。请你补充设计实验确定亚硝酸盐来源，实验思路：　 _____________，若___________，则说明酸奶发酵过程中会产生亚硝酸盐。(4)泡菜腌制过程中，要注意控制好____________(答出三点)，这些条件都会影响泡菜中亚硝酸盐的含量。测定亚硝酸盐含量依据的原理是：在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与___________发生重氮化反应后，与N-1 -萘基乙二胺盐酸盐结合生成________色染料。
【解析】(1)制作泡菜的菌种是乳酸菌，属于厌氧菌，故代谢过程不需要氧。(2)在鲜奶中加入乳酸菌，乳酸菌发酵过程中产生乳酸，降低了牛奶的pH，导致蛋白质的空间结构被破坏而凝聚成团。(3)要确定亚硝酸盐的来源，实验设计思路是：分别取适量的发酵前后的鲜奶和酸奶，比较前后的亚硝酸盐的含量。若酸奶中的亚硝酸盐含量高于鲜奶的或鲜奶中的亚硝酸盐的含量为零或者低于1 mg/kg，则说明酸奶发酵过程中会产生亚硝酸盐。
(4)腌制的时间、温度和食盐的用量等都会影响泡菜中亚硝酸盐的含量，因此泡菜腌制过程中要控制好这些条件。测定亚硝酸盐含量依据的原理是：在盐酸酸化的条件下，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生成玫瑰红色染料。
答案：(1)乳酸菌　不需要　(2)乳酸(3)分别取适量的发酵前后的鲜奶和酸奶，比较前后的亚硝酸盐的含量(分别取适量酸奶和鲜奶，测定其中的亚硝酸盐的含量；测定鲜奶中的亚硝酸盐的含量，与酸奶中的亚硝酸盐含量比较)　明显增加(酸奶中的亚硝酸盐含量高于鲜奶的；鲜奶中的亚硝酸盐的含量为零或者低于1 mg/kg) (4)腌制的时间、温度和食盐的用量　对氨基苯磺酸　玫瑰红
2.(2021·银川模拟)世界各地都有泡菜的影子，风味也因各地做法不同而有差异，一碟香脆可口的泡菜，能令人胃口大开，回答下列有关泡菜制作的问题：(1)用萝卜等制作泡菜，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，乳酸产生过多，会使乳酸菌受到抑制。(3)自然界中醋酸菌常与乳酸菌共同生长，若要筛选出醋酸菌，则其专用的培养基中应添加______。
【解析】(1)用萝卜等制作泡菜，用热水短时处理，可抑制某些微生物产生果胶酶，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，其原因是细胞破裂，营养物质外流，使乳酸菌快速地获得营养物质。(2)泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使需氧型菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖，会使不耐酸的菌受到抑制。发酵后期，乳酸产生过多，会使乳酸菌受到抑制。(3)自然界中醋酸菌常与乳酸菌共同生长，若要筛选出醋酸菌，则其专用的培养基中应添加乙醇。
答案：(1)果胶酶　细胞破裂，营养物质外流，使乳酸菌快速地获得营养物质 (2)需氧　不耐酸的　(3)乙醇 
【命题新情境】　普遍认为，大约在9 000年前的新石器时代，古人首次开始酿造酒精。当时，生活在中国北方的古人很高兴地发现，水果和蜂蜜经过发酵可以产生一种饮用后令人陶醉的液体。后来，人们通过自然发酵或曲种传代的固体发酵方法生产其他食品，如酱油、醋、豆豉、腐乳和酸奶等。这种传统发酵技术促进了中华民族特有的饮食文化的形成。
【命题新角度】1.从结构上看，用于制作果酒和果醋的微生物最根本的区别是 　。 在果醋制作中，当________时，微生物将葡萄汁中的糖分解为醋酸。 2.在酸奶制作过程中要严格控制的发酵条件是____________(至少写出两项)。在制作泡菜过程中，发酵时间长短主要受________的影响。制作泡菜和酸奶的微生物________(填“能”或“不能”)相互借用。 3.腐乳制作的流程大致是让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制，其中加盐腌制的目的是_________________。卤汤是由酒和各种香辛料配制而成的，香辛料具有___________________的作用。 
4.在微生物培养中，接种是指在________条件下将目的微生物移接到培养基的过程，接种的常用方法除平板划线法、稀释涂布平板法外，还有_________________等。 5.为保持纯化后的微生物菌种的纯净，需要对菌种进行保藏。临时保藏的方法具有___________________(答出两点)等缺点，它比较适合那些使用频率高的菌种的保藏。 
　【解析】1.从结构上看，用于制作果酒的酵母菌是真核细胞，果醋制作的微生物醋酸杆菌是原核细胞，其最根本的区别是前者有核膜包被的细胞核。在果醋制作中，当氧气和糖源都充足时，微生物将葡萄汁中的糖分解为醋酸。2.酸奶制作的微生物乳酸菌为严格的厌氧型，所以要严格控制发酵条件是无菌、密闭(无氧)、适宜的酸碱度和适宜的温度等。在制作泡菜过程中，发酵时间长短主要受温度的影响。酸奶是以鲜牛奶为原料，加入乳酸菌发酵而成，牛奶经乳酸菌的发酵后使原有的乳糖变为乳酸，易于消化，所以具有甜酸风味，其营养成分与鲜奶大致相同，是一种高营养食品，泡菜也是美味的小吃，制作泡菜也要用到乳酸菌，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜出现一种特殊的风味，还不降低菜的品质，所以制作泡菜和酸奶的微生物能相互借用。
3.腐乳制作过程中加盐腌制的目的是析出豆腐中的水分、抑制微生物的生长。卤汤是由酒和各种香辛料配制而成的，香辛料具有调节腐乳的风味并防腐杀菌的作用。4.在微生物培养中，接种是指在无菌操作条件下将目的微生物移接到培养基的过程，接种的常用方法除平板划线法、稀释涂布平板法外，还有斜面接种和穿刺接种等。5.为保持纯化后的微生物菌种的纯净，需要对菌种进行保藏。临时保藏的方法具有保存时间短、容易被污染或产生变异等缺点，它比较适合那些使用频率高的菌种的保藏。
答案：1.前者具有核膜包被的细胞核(或后者不具有核膜包被的细胞核)　氧气和糖源都充足2.无菌、密闭(无氧)　温度　能3.析出豆腐中的水分、抑制微生物的生长　调节腐乳的风味并防腐杀菌4.无菌操作　斜面接种和穿刺接种5.保存时间短、容易被污染或产生变异(答出两点即可)
【拓展视野】　　 　　亚硝酸盐的危害亚硝酸盐多存在于腌制的咸菜、肉类、不洁净的水和变质腐败蔬菜等。普遍存在于食物中的硝酸盐，在细菌的作用下可以转化为对人体有害的亚硝酸盐。亚硝酸盐能使红细胞失去携带氧气的能力，使人出现缺氧症状。亚硝酸盐在胃酸等条件下，可与食物中的蛋白质分解产物“胺”发生反应，产生高致癌的N-亚硝基化合物。随着氮肥使用的增加，发色剂(助色剂)使用的增加，剩余食物的逐渐增多，腌制食物的热衷等各种原因，亚硝酸盐已不可避免地危害到人们的身体健康。
蔬菜刚刚被采收后，亚硝酸盐含量微乎其微。放置长时间以后，蔬菜中的硝酸盐被还原为亚硝酸盐。1～3天亚硝酸盐就能达到高峰。蔬菜需要当天购买，最好现买现煮现吃。如果自家制作腌菜，请延长腌制时间。因为只要腌制时间长达一个月甚至几个月，蔬菜中的亚硝酸盐就会被细菌所分解，逐渐下降乃至基本消失。腌腊肉制品、熏烧烤肉类、火腿类、海鲜干货、肉灌肠类、发酵肉制品类、肉罐头类都是亚硝酸盐的滋生之地。亚硝酸盐很难排出体外，摄入丰富的维生素C，可以在胃内阻断亚硝酸盐生成致癌物的过程。吃烧烤时不妨搭配着蔬菜、水果，把维生素C、维生素E等抗氧化、抗癌成分补充进去。