高中生物選擇性必修三P4傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用答案

高中生物選擇性必修三P4傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用答案從社會(huì)中來(lái)“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催。醉臥沙場(chǎng)君莫笑，古來(lái)征戰(zhàn)幾人回”（唐?王翰）詩(shī)中提及的葡萄酒是人類利用微生物發(fā)酵制作而來(lái)的。通過(guò)微生物的發(fā)酵作用還可以制作葡萄醋。葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄為原料發(fā)酵而來(lái)的飲品，為什么一個(gè)是醇厚濃郁、耐人尋味的酒，一個(gè)卻是酸味柔和、口感綿長(zhǎng)的醋呢？它們的制作方法有什么不同？你想不想自己動(dòng)手制作葡萄酒和葡萄醋呢？提示：葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄發(fā)酵而來(lái)，但是一個(gè)經(jīng)酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生了酒精，另一個(gè)經(jīng)醋酸菌有氧呼吸產(chǎn)生了醋酸，因此口感不同。探究?實(shí)踐1：制作泡菜1.用水密封泡菜壇的目的是什么？這說(shuō)明泡菜制作需要什么條件？答案：用水密封泡菜壇的目的是給泡菜壇內(nèi)創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境，這說(shuō)明泡菜制作需要在無(wú)氧條件下進(jìn)行。2.為什么泡菜壇只能裝八成滿？提示：在泡菜發(fā)酵初期，由蔬菜表面帶入的大腸桿菌、酵母菌等較為活躍，它們可進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)物中有較多的CO2，如果泡菜壇裝得太滿，發(fā)酵液可能會(huì)溢出壇外。另外，泡菜壇裝得太滿，會(huì)使鹽水不太容易完全淹沒(méi)菜料，從而導(dǎo)致壇內(nèi)菜料變質(zhì)腐爛。泡菜壇留有一定的空間，也更方便拿取泡菜。3.你腌制的泡菜成功嗎？色澤如何？口味如何？提示：根據(jù)實(shí)際情況回答。探究?實(shí)踐2：制作果酒果醋1.在制作果酒和果醋的過(guò)程中，發(fā)酵液分別有哪些變化？其中最明顯的變化發(fā)生在發(fā)酵后多少天？引起變化的原因是什么？提示：在葡萄酒的制作過(guò)程中，發(fā)酵液中會(huì)產(chǎn)生氣泡，這是因?yàn)榻湍妇l(fā)酵產(chǎn)生CO2；如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，由果皮進(jìn)入發(fā)酵液的花青素會(huì)越來(lái)越多，因而發(fā)酵液的顏色會(huì)逐漸加深變成深紅色。果醋發(fā)酵過(guò)程中一般不會(huì)出現(xiàn)氣泡，發(fā)酵完成時(shí)，在發(fā)酵液的液面上會(huì)出現(xiàn)一層菌膜，這是醋酸菌膜。2.在制作果酒的過(guò)程中，除了酵母菌,是否還有其他微生物生長(zhǎng)？它們會(huì)對(duì)果酒發(fā)酵產(chǎn)生影響嗎？如果有，如何避免這種影響？提示：果酒中除了酵母菌,還有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等，從而使果酒變質(zhì)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)發(fā)酵的溫度、果酒的pH等來(lái)控制乳酸菌的含量。果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情況下，醋酸菌能把糖分解成醋酸；在缺少糖源的情況下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)榇姿?。由于醋酸菌在有氧的條件下才能進(jìn)行旺盛的代謝活動(dòng)，因此在制作果酒的過(guò)程中盡量減少O2含量，可以抑制醋酸菌的生長(zhǎng)繁殖。此外，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)酵的溫度、果酒的pH等同樣可以控制醋酸菌的含量。3.在制作果醋的過(guò)程中，酵母菌是否還會(huì)繼續(xù)發(fā)酵？醋酸菌從何而來(lái)？采用什么措施可以加快果醋的制作？提示：隨著醋酸發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵液的pH、發(fā)酵溫度等均不利于酵母菌的生長(zhǎng)繁殖，因此酵母菌活性很低。在我們的實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)打開(kāi)瓶蓋后，空氣中的醋酸菌會(huì)進(jìn)入發(fā)酵液中大量繁殖，其他的菌因不適應(yīng)環(huán)境條件而不能繁殖。在工業(yè)上,后期醋的發(fā)酵需要人工接種醋酸菌。我們制作果醋時(shí)，可以先買一瓶醋，將其打開(kāi)暴露于空氣中,一段時(shí)間后在醋的表面會(huì)有一層薄膜(實(shí)際上是醋酸菌)，用這層薄膜進(jìn)行接種可以明顯縮短制作果醋的時(shí)間。4.你制作的果酒和果醋的口味如何？如果你對(duì)結(jié)果不滿意，應(yīng)該如何改進(jìn)？提示：根據(jù)實(shí)際情況回答。到社會(huì)中去查閱關(guān)于果酒和果醋工業(yè)化生產(chǎn)的工藝流程，比較自己制作果酒和果醋的方法與這些流程有哪些異同。在此基礎(chǔ)上，請(qǐng)思考：當(dāng)把少量制作轉(zhuǎn)化為大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，需要解決哪些實(shí)際問(wèn)題？你能從中體會(huì)到技術(shù)與工程的區(qū)別和聯(lián)系嗎？提示：從少量制作轉(zhuǎn)向大規(guī)模生產(chǎn)時(shí),會(huì)遇到許多新問(wèn)題。例如,少量制作果醋時(shí),不需要專門(mén)的攪拌裝置，而大規(guī)模生產(chǎn)果醋時(shí)，由于發(fā)酵罐容積很大，就需要安裝攪拌器，以保障醋酸菌對(duì)O2的需求?？梢?jiàn)在大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品時(shí)，需要進(jìn)行更為全面周詳?shù)目紤]，如考慮原料的來(lái)源與選擇、菌種的選育與培養(yǎng)、發(fā)酵設(shè)備的選擇、發(fā)酵條件的自動(dòng)化控制、發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量控制、成本價(jià)格等。自己制作的果酒和果醋并非商品意義上的產(chǎn)品。在實(shí)際生產(chǎn)中還需要經(jīng)過(guò)沉淀、過(guò)濾、滅菌、裝瓶等過(guò)程才能獲得成品酒或醋。果酒還需要在一定條件下進(jìn)行后續(xù)發(fā)酵,以獲得特定的風(fēng)味和色澤。通過(guò)深入思考,可以感悟到,工程、技術(shù)與科學(xué)的不同科學(xué)以“發(fā)現(xiàn)”為核心，技術(shù)以“發(fā)明”為核心，工程以“建造”和“產(chǎn)品”為核心。技術(shù)要通過(guò)工程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，將一系列相關(guān)技術(shù)體系化地組合起來(lái)，才能轉(zhuǎn)化應(yīng)用在工程中，大規(guī)模生產(chǎn)人們需要的產(chǎn)品。練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.油炸臭豆腐是我國(guó)一些地方的風(fēng)味小吃。制作時(shí)需要將豆腐浸入含有乳酸菌、芽抱桿菌等微生物的鹵汁中發(fā)酵。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）鹵汁中的乳酸菌和芽抱桿菌不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。（×）（2）乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生了乳酸和CO2。（×）（3）微生物發(fā)酵產(chǎn)生了不同的代謝物使得該臭豆腐具有特殊的味道。（√）2.傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作需要各種各樣的微生物。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（D）A.腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸發(fā)酵B.制作腐乳利用了毛霉等產(chǎn)生的蛋白酶C.制作果酒利用了酵母菌在無(wú)氧條件下產(chǎn)生酒精D.制作果醋利用了醋酸菌在無(wú)氧條件下產(chǎn)生醋酸二、拓展應(yīng)用1.請(qǐng)舉例說(shuō)說(shuō)你身邊的傳統(tǒng)發(fā)酵食品有哪些，它們的制作原理是什么。有機(jī)會(huì)的話，你也可以嘗試做一做。提示：腐乳、泡菜、醬、豆豉等都是生活中常見(jiàn)的傳統(tǒng)發(fā)酵食品。2.某同學(xué)在制作泡菜前，査閱資料得知，可以向泡菜壇中加入一些“陳泡菜水”；在用質(zhì)量百分比為5%的食鹽水制作泡菜時(shí)，他在不同時(shí)間測(cè)定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結(jié)果見(jiàn)右欄曲線圖。請(qǐng)你幫他分析相關(guān)問(wèn)題。(1)據(jù)圖分析，從亞硝酸鹽的含量來(lái)看，你認(rèn)為該泡菜在什么時(shí)間食用比較合適？為什么？答案：應(yīng)該在發(fā)酵10天后食用比較合適，因?yàn)檫@時(shí)亞硝酸鹽含量已經(jīng)降到較低的水平。(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個(gè)結(jié)果最可能的原因是什么？答案：可能是食鹽濃度過(guò)高、發(fā)酵溫度過(guò)低等原因?qū)е屡莶宋茨苷０l(fā)酵。(3)加入“陳泡菜水”的目的是什么？答案：“陳泡菜水”中含有純度較高的乳酸菌，加入“陳泡菜水”相當(dāng)于接種乳酸菌。3.有3位同學(xué)分別采用了3種不同的發(fā)酵裝置來(lái)制作果醋。A同學(xué)用的是帶蓋的塑料瓶；B同學(xué)用了沒(méi)有蓋的塑料瓶，在發(fā)酵過(guò)程中無(wú)蓋的瓶口一直由捆綁在瓶口的8層紗布覆蓋；C同學(xué)則設(shè)計(jì)了如右圖所示的發(fā)酵裝置。結(jié)合果醋的制作原理，你認(rèn)為哪一種發(fā)酵裝置更適合制作果醋？你還能繼續(xù)改進(jìn)這種裝置嗎？提示：C同學(xué)的裝置更適合制作果醋。出料口可以用來(lái)取樣；充氣口可以在發(fā)