新高考生物一轮复习学案：第32讲　传统发酵技术的应用

这是一份新高考生物一轮复习学案：第32讲　传统发酵技术的应用，共18页。

考点一 果酒和果醋的制作
1．制作原理与发酵条件
2．制作流程
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵
↓ ↓
果酒 果醋
3．结果鉴定
(1)可通过嗅闻、观察和品尝初步鉴定(可能的结果如下)
(2)进一步鉴定
①酒精发酵的结果检测：
a．检测试剂：重铬酸钾。
b．检测条件：酸性。
c．实验现象：呈现灰绿色。
d．检验步骤：先在试管中加入发酵液2 mL，再滴入物质的量浓度为3 ml/L的H2SO4 3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色变化。
②醋酸发酵的结果检测：可通过检测和比较醋酸发酵前后的pH做进一步的鉴定。
[基础诊断]
1．醋酸菌是一种厌氧细菌，只有当氧气不足时，才能进行旺盛的生理活动。(选修1 P3正文)(×)
2．在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是酵母菌在液面大量繁殖而形成的。(选修1 P3正文)(×)
3．当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。(选修1 P3正文)(√)
4．为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。(选修1 P5正文)(√)
[深度拓展]
(选修1 P4图1－4b)如图为果酒和果醋的发酵装置示意图，据图分析下列问题：
(1)你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？
提示：应该先冲洗，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。
(2)你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？
提示：需要从发酵制作的过程进行全面地考虑。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。
(3)制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25 ℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？
提示：温度是酵母菌、醋酸菌生长和发酵的重要条件。18～25 ℃最适合酵母菌繁殖，因此果酒发酵时需要将温度控制在其最适温度范围内，而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，因此制作果醋时要将温度控制在30～35 ℃。
(4)制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？
提示：醋酸菌是好氧菌，醋酸菌的生存及产生醋酸的反应都需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。
1．果酒和果醋制作成功的关键
2.发酵装置及各部件的作用
eq \a\vs4\al(围绕果酒、果醋的制作原理，考查生命观念和科学思维能力)
1．(2022·山东模拟)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是( )
A．无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B．自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌
C．葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
D．制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
D [无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖，有氧条件下，酵母菌大量繁殖，A正确；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，B正确；葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的，C正确；制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量逐渐减少，D错误。]
2．下列关于果酒和果醋制作原理、发酵过程的叙述，错误的是( )
A．果酒和果醋的发酵菌种不同，菌种的代谢类型也不同
B．糖源充足与否，都可利用醋酸菌制作果醋
C．传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种
D．果酒和果醋的制作可用同一装置，但发酵条件不同
C [参与果酒发酵的微生物是酵母菌，其代谢类型为异养兼性厌氧型，参与果醋发酵的微生物是醋酸菌，其代谢类型为异养需氧型，A正确；糖源充足与否，都可利用醋酸菌制作果醋，B正确；传统的葡萄酒制作不需要人工接种菌种，C错误；果酒和果醋的制作可用同一装置，但发酵条件不同，前者需要无氧条件，且适宜温度为18～25 ℃，后者需要有氧条件，且适宜温度为30～35 ℃，D正确。]
eq \a\vs4\al(围绕果酒、果醋的制作过程，考查科学思维能力)
3．(2021·山东烟台一模)下图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A．去除蓝莓枝梗应在冲洗之后，目的是防止杂菌污染
B．过程③在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋
C．在过程④时，榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵
D．过程⑤中乙醇可作为醋酸菌的碳源和能源
C [榨汁前需将新鲜的蓝莓进行冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起蓝莓破损，增加被杂菌污染的机会，A正确；过程③是果醋发酵，所用的微生物是醋酸菌，醋酸菌在氧气、糖源充足条件下可直接利用蓝莓汁发酵为蓝莓醋，B正确；过程④果酒制作的菌种来源于蓝莓皮上的野生酵母菌，所以蓝莓汁不需要经过高压蒸汽灭菌，C错误；在没有糖源的情况下，醋酸菌可以把乙醇转化为醋酸，即乙醇可作为醋酸菌的碳源和能源，D正确。]
4．(2021·山东济宁质检)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曲线如下图乙所示，下列关于传统发酵技术的叙述，不正确的是( )
A．图乙中曲线①②可分别表示装置甲中O2浓度、酒精浓度的变化
B．用装置甲进行果醋发酵时，需同时打开阀a、b
C．果酒和果醋制作所需的适宜温度均为35 ℃
D．果酒、果醋和腐乳制作所用的菌种不全是原核生物
C [在发酵前期，酵母菌进行有氧呼吸，不断消耗装置内的O2，因此曲线①表示装置甲中O2浓度的变化，当O2不足时，酵母菌进行无氧发酵，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正确；果醋发酵时需要O2，因此用装置甲进行果醋发酵时，需同时打开阀a、b，B正确；果酒和果醋的制作所需的适宜温度分别是18～25 ℃和30～35 ℃，C错误；果酒、腐乳制作所用的菌种分别是酵母菌、毛霉(主要)，酵母菌、毛霉都是真核生物，果醋制作所用的菌种是醋酸菌，醋酸菌是原核生物，D正确。]
考点二 腐乳的制作
1．菌种：主要是毛霉。
2．原理
毛霉等微生物能产生蛋白酶和脂肪酶，作用如下：
eq \x(蛋白质) eq \(――→,\s\up7(蛋白酶)) eq \x(小分子的肽、氨基酸)
eq \x(脂肪) eq \(――→,\s\up7(脂肪酶)) eq \x(甘油、脂肪酸)
3．腐乳的制作流程
4．影响因素
[基础诊断]
1．多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是酵母菌。(选修1 P6正文)(×)
2．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；脂肪酶可以将脂肪水解为甘油和脂肪酸。(选修1 P6正文)(√)
3．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。(选修1 P8正文)(√)
[深度拓展]
1．(选修1 P6旁栏思考)你能利用所学的生物学知识，解释豆腐长白毛是怎么一回事？
提示：豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝。
2．(选修1 P7旁栏思考)吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢？它对人体有害吗？它的作用是什么？
提示：“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝(匍匐菌丝)，“皮”对人体无害，它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。
1．影响腐乳品质的因素
2.防止杂菌污染的方法
(1)前期发酵条件的控制：提供有利于毛霉生长的温度、水分，形成毛霉的生长优势，抑制杂菌的生长。
(2)后期发酵条件的控制
①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。
②装瓶腌制时，操作要迅速小心，且要逐层加盐，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。
③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。
eq \a\vs4\al(明确腐乳制作的原理)
1．(2022·宝鸡模拟)下图为腐乳制作的流程示意图，请据图分析回答下列问题：
eq \x(让豆腐长出毛霉) ―→ eq \x(加盐腌制) ―→ eq \x(加卤汤装瓶) ―→ eq \x(密封腌制)
(1)传统的制作过程中，豆腐块上生长的毛霉，其菌种来自__________________。而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的菌种接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。
(2)腐乳制作的原理主要利用了毛霉等微生物产生的________________________，通过发酵使豆腐中营养物质的种类增加，且更易于消化和吸收。
(3)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要____________。加入卤汤后，要用胶条密封，密封时最好将瓶口通过酒精灯火焰，防止____________。
(4)配制卤汤所加的香辛料的作用是调制腐乳的风味和防腐杀菌；若完成了腐乳制作，可以从________________等方面评价腐乳的质量。
(5)吃腐乳时往往会发现有一层无毒致密的“皮”，该“皮”是由______形成的。
解析： (1)在腐乳传统的制作过程中，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子。(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质转化成小分子肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪转化成甘油和脂肪酸，使豆腐中营养物质的种类增加，且更易于消化和吸收。
答案： (1)空气中的毛霉孢子 (2)蛋白酶、脂肪酶
(3)用沸水消毒 瓶口被污染 (4)色泽、口味、块形
(5)毛霉的匍匐菌丝
eq \a\vs4\al(掌握腐乳制作的操作过程)
2．(2021·沈阳质检)红方是腐乳的一种，请回答与其制作有关的问题：
(1)补充制作红方的实验流程：①让豆腐上长出毛霉→②___________→③加卤汤装瓶→④密封腌制。
(2)在实验流程①中，首先将豆腐块平放在笼屉内，笼屉中的温度应控制在_______℃，并保持在一定的湿度。5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝，这些毛霉来自空气中的_____________。
(3)在实验流程②操作中，向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是___________________，使豆腐块变硬，同时，盐还能_______________________，避免豆腐块腐败变质。
(4)在实验流程③用到的辅料中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，其中，酒的含量一般控制在_______左右。酒精含量过高导致的结果是___________________________。此外，红方因加入了________而呈深红色。
解析： (1)制作红方的实验流程：①豆腐上长出毛霉→②加盐腌制→③加卤汤装瓶→④密封腌制。(2)在实验流程①豆腐上长出毛霉中，首先将豆腐块平放在笼屉内，笼屉中的温度应控制在15～18 ℃，并保持在一定的湿度。5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝，这些毛霉来自空气中的毛霉孢子。(3)在实验流程②加盐腌制操作中，向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬。同时，盐还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。(4)酒的含量一般控制在12%左右，若酒的含量过高会延长腐乳成熟的时间，若酒的含量过低，则不能抑制杂菌污染。此外，红方因加入了红曲而呈深红色。
答案： (1)加盐腌制 (2)15～18 毛霉孢子 (3)析出豆腐中的水分 抑制微生物的生长 (4)12% 腐乳成熟的时间将会延长 红曲
考点三 泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定
1．泡菜的制作原理
(1)菌种来源：附着在蔬菜上的乳酸菌。
(2)原理：乳酸菌的无氧呼吸。
eq \x(C6H12O6) eq \(――→,\s\up7(无氧条件)) eq \x(2C3H6O3)
(3)制作流程
(4)影响因素
①选择气密性好的泡菜坛，以保证无氧条件。
②注意控制腌制时间、温度和食盐的用量。
③防止杂菌污染，严格密封。
2．亚硝酸盐含量的测定
(1)原理
(2)判断方法：比色法。即用显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行对比，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。
(3)操作步骤
eq \x(配制溶液) → eq \x(制备标准显色液) → eq \x(制备样品处理液) → eq \x(比色)
[基础诊断]
1．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N­1­萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。(选修1 P10正文)(√)
2．在泡菜的腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。(选修1 P11正文)(√)
3．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。(选修1 P11正文)(√)
[深度拓展]
1．(选修1 P9旁栏思考)为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？
提示：酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵，抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。
2．(选修1 P10旁栏思考)为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜？
提示：在腌制过程中，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。
3．(选修1 P10旁栏思考)为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你认为这层白膜是怎么形成的？
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，其表面氧气含量也较丰富，适合酵母菌繁殖。
1．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，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的细菌。
(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．泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
eq \a\vs4\al(明确泡菜制作的原理和操作过程)
1．(2020·浙江选考)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________。
解析： (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，其原因是热水短时处理可使细胞破裂，细胞内营养物质外流使乳酸菌快速地获得营养物质。(2)泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，隔绝空气，会使喜好氧的菌被逐渐抑制。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，乳酸生产过多，酸度的进一步下降也会使乳酸菌自身受到抑制。(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，然后取滤液进行稀释，再用涂布分离的方法在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选乳酸菌。该培养基中必须含有酸碱指示剂，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乙醇，因为醋杆菌能在含有乙醇的培养基上生存，而乳酸菌不能在含有乙醇的培养基上生存。
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
eq \a\vs4\al(掌握泡菜制作与亚硝酸盐含量的测定的原理和方法)
2．已知泡菜中亚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。
①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。
②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。
③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的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。
(2)下图表示的是泡菜中____________________________趋势。
(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是____________(填“醋酸菌”或“乳酸菌”)。
解析： (1)①在亚硝酸盐的含量测定中，用不同浓度亚硝酸钠标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管；②用刻度移液管分别吸取一定量的不同泡制天数的泡菜滤液，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；③将每个样品管分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅相近的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管中的亚硝酸盐含量。(2)据图可知，该图表示亚硝酸盐含量随发酵时间的变化曲线。(3)制作泡菜时产酸的微生物主要是乳酸菌。
答案： (1)①不同浓度亚硝酸钠标准溶液 ②不同泡制天数的泡菜滤液 ③样品管 相同(相近) (2)亚硝酸盐含量的变化 (3)乳酸菌
1．(2021·全国高考乙卷)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如图。
回答下列问题：
(1)米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的____________可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供____________。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的____________、__________能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和____________。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于____________(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于____________(填“真核生物”或“原核生物”)；添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是____________________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是____________(答出1点即可)。
解析： (1)米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的蛋白质含有N，可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源和能量。(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程，蛋白酶、脂肪酶能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，说明米曲霉属于异养好氧型微生物。(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于原核生物；添加的酵母菌在无氧条件下将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是食盐、酒精等。
答案： (1)蛋白质 碳源和能量 (2)蛋白酶 脂肪酶 氨基酸 异养好氧 (3)原核生物 酒精和二氧化碳 食盐
2．(2017·全国卷Ⅱ)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，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______________。
解析： (1)实验使用甲、乙两种菌种，并在32 h内定期取样观测发酵效果，所以该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧型微生物。(3)因“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”，说明发酵的最佳时间超过32 h，故可继续延长发酵时间，定期取样观测发酵效果，以确定最好的发酵效果所对应的时间，此时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉，在相关微生物的作用下，大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸，脂肪转变为甘油和脂肪酸。
答案： (1)菌种 发酵时间 (2)好氧菌 (3)延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间 (4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油
1．(2018·海南高考)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①、②、③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)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不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染。(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)分析题意可知，图中曲线①、②、③依次表示乙A中的氧气、乙B中的酒精、乙A中的酒精含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于兼性厌氧生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于异养生物。
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 异养
2．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下图所示。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)酵母菌有氧呼吸第一阶段及无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行；酸性条件下，酒精与重铬酸钾试剂反应呈现灰绿色。图示过程③为细胞有氧呼吸第二、三阶段，在线粒体中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸菌的呼吸作用类型为有氧呼吸，所以将乙醇转变为醋酸的过程需在有氧条件下进行。(3)酒精发酵时一般将温度控制在18～30 ℃，醋酸发酵时一般将温度控制在30～35 ℃，故在生产过程中，酒精发酵温度低于醋酸发酵温度。(4)醋酸菌属于原核生物，其细胞结构中不含线粒体。
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
一、网络构建
二、要语必记
1．果酒和果醋的制作
(1)在葡萄酒的自然发酵中，菌种来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
(2)酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖，在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精。
(3)制作果酒和果醋的实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵。
(4)制作果酒和果醋的发酵装置中充气口的作用是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气，排气口是在酒精发酵时排出CO2，出料口用来取样。
2．腐乳的制作
(1)腐乳制作过程中起主要作用的微生物是毛霉，来源于空气中的毛霉孢子。
(2)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。
(3)腐乳制作的实验流程：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。
(4)加盐既可析出豆腐中的水分，又能抑制微生物的生长。卤汤是由酒和香辛料配制而成的，既能防腐杀菌，又能调味。卤汤中的酒的含量一般控制在12%左右。
3．泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定
(1)制作泡菜的主要菌种是乳酸菌，乳酸菌在无氧条件下可将葡萄糖分解为乳酸。
(2)泡菜制作的实验流程：原料加工→配制泡菜盐水→加入调味料，装坛→发酵→成品。
(3)泡菜制作中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。
(4)在泡菜的腌制过程中，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。
项目
酒精发酵
醋酸发酵
气味和味道
酒味
酸味
气泡和泡沫
有气泡和泡沫
无气泡和泡沫
发酵液状态
浑浊
浑浊，液面形成白色菌膜
项目
说明
材料的选
择与处理
选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，再除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的，以防洗去野生型酵母菌
防止发酵
液被污染
①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒；
②清洗葡萄时要清洗后除枝梗；
③发酵瓶排气管用曲颈管而不用直管
控制发
酵条件
①葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3的空间，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，并防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出；
②严格控制温度：18～25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵；30～35 ℃利于醋酸菌的繁殖和果醋的发酵；
③充气：酒精发酵为无氧发酵，需关闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需经充气口充气
项目
说明
水的控制
含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形
盐的控制
盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度过低，腐乳易腐败变质
酒的控制
酒的含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败
温度控制
温度为15～18 ℃，适合毛霉生长
香辛料
具有调味和杀菌的作用，也会影响腐乳的风味或质量
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)
变化
曲线
析个性
第1题考查利用米曲霉制作酱油的原理和过程，以及酒精的发酵过程；第2题考查豆豉的制作及相关探究实验
找共性
两个题目都考查传统食品的发酵技术，涉及发酵所需要的微生物的生理特征及相关发酵过程，需要迁移腐乳发酵的原理