高考新教材（中）生物選擇性必修三同步學習第1章第1節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用含答案及解析

第1節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用[學習目標]1.簡述傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的特點，說出常見的傳統(tǒng)發(fā)酵食品。2.概述微生物發(fā)酵的原理。3.嘗試制作泡菜、果酒和果醋，說出傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應用的優(yōu)點與不足。一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1．發(fā)酵的概念發(fā)酵是指人們利用________，在適宜的條件下，將原料通過________的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。2．腐乳的制作(1)參與的微生物：酵母、________和毛霉等，其中起主要作用的是________。(2)腐乳的特點：豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成小分子的__________和氨基酸，味道鮮美，易于________________，便于________。3．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)(1)概念：直接利用________中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來的______、________等發(fā)酵物中的微生物進行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。(2)類型：傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的________發(fā)酵及________發(fā)酵為主，通常是家庭式或________式的。(3)發(fā)酵產(chǎn)品：利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品有腐乳、醬、__________、醋、__________和豆豉等。判斷正誤(1)發(fā)酵是指人們利用微生物，在缺氧的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物()(2)毛霉主要通過產(chǎn)生蛋白酶分解蛋白質(zhì)參與腐乳發(fā)酵()(3)腐乳制作利用了毛霉等真菌的有氧呼吸()任務一：建構(gòu)發(fā)酵的概念請根據(jù)資料回答下列問題：資料一夏禹時期，已有了關(guān)于杜康造秫酒的傳說。我國釀造白酒的工藝在世界上獨樹一幟，白酒一般是以谷物為原料，加酒曲發(fā)酵而成的。資料二1857年，法國的微生物學家巴斯德通過實驗證明，酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的。資料三酒曲是用來釀酒的一種原料，又稱塊曲或磚曲，以大麥、小麥、豌豆等為原料，經(jīng)過粉碎，加水混捏，壓成曲醅，形似磚塊，大小不等，讓自然界各種微生物在上面生長而制成。研究人員用顯微鏡觀察酒曲，發(fā)現(xiàn)酒曲內(nèi)含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等幾十種微生物。1．釀酒加酒曲的目的是什么？2．酒中除了酒精外還有其他物質(zhì)嗎？任務二：建構(gòu)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的概念，并分析其優(yōu)缺點結(jié)合教材中腐乳發(fā)酵和下述一種豆瓣醬的制作過程，請回答下列問題：煮黃豆→冷卻后在黃豆表面抹上一層面粉→發(fā)酵→加鹽、加水→在烈日下暴曬、攪動，進一步發(fā)酵。1．參與豆瓣醬發(fā)酵的微生物來自哪里？2．每年進行同樣的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣醬的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道這是為什么嗎？1．發(fā)酵的原理和類型(1)原理：不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物的能力，因此利用它們即可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物。(2)類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(需氧發(fā)酵如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵等,厭氧發(fā)酵如酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵等))注：必修1中提到的發(fā)酵特指“微生物的無氧呼吸”，是狹義的發(fā)酵概念。2．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)點和缺點傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)點有操作簡單，便于家庭式或作坊式生產(chǎn)，它是文化的傳承等；缺點有生產(chǎn)條件不易控制，容易受雜菌污染，生產(chǎn)效率較低，產(chǎn)物不單一等。1．下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述，錯誤的是()A．傳統(tǒng)發(fā)酵常常是固體發(fā)酵或者半固體發(fā)酵B．傳統(tǒng)發(fā)酵利用的微生物一般為天然存在的單一菌種C．醬油、醋、泡菜等可通過傳統(tǒng)發(fā)酵獲得D．傳統(tǒng)發(fā)酵存在雜菌情況不明、過程控制缺乏標準等問題2．下列關(guān)于腐乳制作原理的敘述，不正確的是()A．腐乳制作實質(zhì)就是利用發(fā)酵技術(shù)，將大分子有機物分解為小分子有機物的過程B．腐乳制作中，起作用的微生物多為異養(yǎng)型真菌C．傳統(tǒng)發(fā)酵利用的是天然存在的菌種，所生產(chǎn)食品安全性更高D．家庭自制腐乳時，一般不需單獨接種菌種二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品1．制作泡菜、果酒、果醋的微生物及其代謝特點發(fā)酵產(chǎn)品所需菌種生物分類代謝類型適宜溫度發(fā)酵對氧的需求泡菜原核生物－密閉不需氧果酒異養(yǎng)兼性厭氧前期需氧，后期不需氧果醋一直需氧2.微生物的發(fā)酵反應式(1)泡菜制作eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(乳酸菌在無氧條件下將葡萄糖分解成乳酸,C6H12O6\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3乳酸＋能量))(2)果酒制作eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酵母菌先在有氧條件下大量繁殖,C6H12O6＋6O2＋6H2O\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量,再在無氧條件下進行____________,C6H12O6\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH酒精＋2CO2＋能量))(3)果醋制作eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(醋酸菌在________________時，通過復雜的化學反應將糖分解成乙酸,C6H12O6＋2O2\o(→,\s\up7(酶))2CH3COOH乙酸＋2H2O＋2CO2＋能量,當O2充足、缺少糖源時，直接將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜?C2H5OH＋O2\o(→,\s\up7(酶))CH3COOH乙酸＋H2O＋能量))判斷正誤(1)常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌()(2)釀酒酵母的最適生長溫度約為28℃()(3)當氧氣不充足、缺少糖源時，醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜?)(4)制作果醋的溫度比制作果酒的溫度高()任務三：制作泡菜1．閱讀教材中有關(guān)泡菜制作的原理和過程，回答下列問題：(1)配制鹽水時以下物質(zhì)或操作的作用或目的：①鹽的作用：________________________，鹽含量過低會造成細菌污染。②鹽水煮沸的目的：________________________________。③冷卻的目的：________________________________。(2)用水密封泡菜壇的目的是什么？這說明泡菜制作需要什么條件？(3)為什么泡菜壇中的菜料只能裝八成滿？2．某同學在制作泡菜前，查閱資料得知，可以向泡菜壇中加些“陳泡菜水”。在用質(zhì)量分數(shù)為5%的食鹽水制作泡菜時，他在不同時間測定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結(jié)果如圖。請你幫他分析下列問題：(1)據(jù)圖分析，從亞硝酸鹽含量來看，你認為該泡菜在什么時間食用比較合適？為什么？(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個結(jié)果最可能的原因是什么？(3)加入“陳泡菜水”的目的是什么？任務四：制作果酒和果醋1．閱讀教材中有關(guān)果酒制作的原理和過程，回答下列問題：(1)沖洗的目的：_____________________________________________________________。(2)能否反復沖洗，為什么？(3)應該先沖洗再去梗，還是先去梗再沖洗？為什么？(4)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，為何要留有1/3的空間？(5)每隔12h左右將瓶蓋擰松一次的目的是什么？(6)擰松但不打開的目的是什么？2．結(jié)果分析與評價(1)在制作果酒和果醋的過程中，發(fā)酵液分別有哪些變化？請完善下方的表格。項目酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵氣味和味道氣泡和泡沫發(fā)酵液顏色________________________(以紫葡萄作原料)渾濁，液面形成_________________________(2)如何防止其他微生物對果酒發(fā)酵的影響：在制作果酒的過程中，除了酵母菌，果酒中還有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖等，從而使果酒變質(zhì)。可以通過改變________________、________________等控制乳酸菌的含量。醋酸菌可以將糖或乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸，由于醋酸菌在__________的條件下才能進行旺盛的代謝活動，因此在制作果酒的過程中____________________，可以抑制醋酸菌的生長繁殖。此外，通過改變________________、________________等同樣可以控制醋酸菌的含量。(3)在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會繼續(xù)發(fā)酵？(4)醋酸菌從何而來？采用什么措施可以加快果醋的制作？3．請分析果酒、果醋制作中發(fā)酵裝置圖中各結(jié)構(gòu)的作用。裝置圖結(jié)構(gòu)作用充氣口①醋酸發(fā)酵時連接充氣泵，輸入__________；②制果酒時關(guān)閉充氣口排氣口用來排出_________長而彎曲的膠管出料口便于取料，及時監(jiān)測發(fā)酵進行的情況泡菜發(fā)酵過程中乳酸菌數(shù)量、乳酸含量和亞硝酸鹽含量的變化情況發(fā)酵時期乳酸菌數(shù)量乳酸含量亞硝酸鹽含量初期少(O2抑制乳酸菌活性)少增加(硝酸鹽還原菌的作用)中期最多(乳酸抑制其他微生物活動)增多開始下降(硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解)后期減少(乳酸積累，pH下降，抑制乳酸菌活性)繼續(xù)增多，最后保持穩(wěn)定繼續(xù)下降，最后相對穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)曲線3．從開始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時間內(nèi)，泡菜逐漸變酸，乳酸菌與雜菌數(shù)量也發(fā)生變化，下列有關(guān)分析錯誤的是()A．泡菜制作初期就有乳酸菌的存在B．密閉的發(fā)酵環(huán)境使乳酸菌在種間競爭中占據(jù)一定優(yōu)勢C．在發(fā)酵過程中，乳酸含量逐漸增多，可以抑制其他微生物的生長D．4．(2023·廣東佛山高二期末)如圖為果酒與果醋發(fā)酵的簡易裝置及興趣小組設計的改進裝置示意圖，下列說法不正確的是()A．用體積分數(shù)為70%的酒精對上述裝置進行消毒后，再裝入果汁B．甲裝置在釀酒過程中被雜菌污染的機會比其他兩裝置大C．丙裝置轉(zhuǎn)為果醋發(fā)酵更容易，只需通過氣閥2通氣即可D．與甲裝置相比，乙裝置中的氣壓更容易保持相對穩(wěn)定

第1節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用一、教材梳理1．微生物微生物2．(1)曲霉毛霉(2)肽消化吸收保存3．(1)原材料面團鹵汁(2)固體半固體作坊(3)醬油泡菜判斷正誤(1)×(2)√(3)√解析(1)微生物的細胞呼吸也稱為發(fā)酵，人們利用微生物的發(fā)酵，在適宜的條件下(不一定是缺氧條件)，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物。核心探討任務一1．酒曲與糧食混合后，酒曲內(nèi)含有的微生物會產(chǎn)生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使糧食里2．還有乙酸乙酯和其他幾百甚至上千種香味物質(zhì)。任務二1．來自空氣中。2．發(fā)酵的生產(chǎn)條件不易控制，容易受雜菌污染。典題應用1．B[現(xiàn)代發(fā)酵工程所用大多為單一菌種，有雜菌污染會影響產(chǎn)量，培養(yǎng)基和設備需嚴格滅菌；而傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)很難實現(xiàn)單一菌種的利用，B錯誤。]2．C[傳統(tǒng)發(fā)酵利用的是天然存在的菌種，沒有經(jīng)過嚴格的滅菌，所生產(chǎn)食品安全性較低，C錯誤。]二、教材梳理1．乳酸菌異養(yǎng)厭氧酵母菌真核生物18～30℃醋酸菌原核生物異養(yǎng)需氧30～35℃2．(2)酒精發(fā)酵(3)O2、糖源充足判斷正誤(1)√(2)√(3)×(4)√解析(3)當氧氣充足、缺少糖源時，醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜?。核心探討任務?．(1)①調(diào)味、抑制微生物生長②殺菌(殺滅水中的微生物及除去水中氧氣)③為了不影響乳酸菌等微生物的生命活動(2)用水封閉壇口的目的是使壇內(nèi)與壇外空氣隔絕，這是最簡易的營造無氧環(huán)境的方法。說明乳酸菌進行乳酸發(fā)酵需要無氧環(huán)境。(3)①防止發(fā)酵初期酵母菌等產(chǎn)生CO2造成發(fā)酵液溢出壇外；②防止因裝太滿使鹽水未完全淹沒菜料而導致菜料變質(zhì)腐爛。2．(1)10天后食用比較合適。因為此時亞硝酸鹽含量低。(2)加鹽太多，鹽濃度過高，殺死了乳酸菌等微生物。(3)“陳泡菜水”含乳酸菌，可快速發(fā)酵產(chǎn)生乳酸。任務四1．(1)去除表面灰塵、污物(2)不能；防止過多地沖洗掉葡萄皮表面的野生酵母菌。(3)應該先清水沖洗，再去除枝梗。避免去梗時葡萄破損，減少被雜菌污染的機會。(4)①防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出；②便于酵母菌進行有氧呼吸，快速繁殖，酵母菌數(shù)量增加，利于隨后進行酒精發(fā)酵。(5)排出CO2，防止發(fā)酵瓶爆裂。(6)防止雜菌和空氣倒流進入發(fā)酵瓶。2．(1)酒味酸味有無顏色加深變成深紅色白色菌膜(2)發(fā)酵的溫度果酒的pH有氧盡量減少氧氣含量發(fā)酵的溫度果酒的pH(3)隨著醋酸發(fā)酵的進行，發(fā)酵液的pH、發(fā)酵溫度等均不利于酵母菌的生長繁殖，因此酵母菌活性很低，很難繼續(xù)發(fā)酵。(4)打開瓶蓋后，空氣中的醋酸菌會進入發(fā)酵液中大量繁殖，其他的菌種因不適應環(huán)境條件而不能繁殖。我們制作果醋時，可以先買一瓶醋，將其打開暴露于空氣中，一段時間后在醋的表面會有一層薄膜，用這層薄膜進行接種可以明顯縮短制作果醋的時間。3．無菌空氣CO2防止空氣中微生物的污染典題應用3．D[發(fā)酵過程中，乳酸含量不斷增多，不僅可以抑制