1.1传统发酵技术的应用(分层作业)高中生物学人教版(2019)选择性必修3(原卷版+解析版)

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1.1传统发酵技术的应用(分层作业)高中生物学人教版(2019)选择性必修3(原卷版+解析版)

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传统发酵技术的应用
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
(限时:20min)
知识点1 发酵与传统发酵技术
1.云南民间常用酸角汁参与传统腐乳的制作,其独特风味深受喜爱。下列叙述错误的是( )
A.酸角汁中的酵母菌等多种微生物可参与豆腐的发酵
B.高盐腌制的目的是抑制杂菌并促进毛霉繁殖
C.豆腐可为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源和能量
D.腐乳易消化与蛋白质被分解成小分子有关
【答案】B
【解析】A、酸角汁可能含有酵母菌等微生物,腐乳制作的主要菌种是毛霉,但酸角汁中的酵母菌等其他微生物可参与发酵过程,A正确;
B、高盐腌制的目的是抑制杂菌生长,但高盐环境同样会抑制毛霉的繁殖(毛霉在前期已生长),B错误;
C、豆腐中的蛋白质、脂肪等可为微生物提供碳源、氮源和能量,C正确;
D、毛霉分泌的蛋白酶将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,使其更易消化,D正确。
故选B。
2.我国传统的日常调味品非常丰富,如腐乳和黄酒均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是( )
A.腐乳的发酵是好氧发酵,而黄酒的发酵是厌氧发酵
B.酿造腐乳和黄酒时,伴有pH下降和气体产生
C.使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一
D.腐乳和黄酒发酵过程中,微生物繁殖越快发酵产物产率越高
【答案】D
【解析】A、腐乳制作的主要菌种是毛霉,其生长需要氧气,属于好氧发酵;黄酒制作中酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,A正确;
B、腐乳发酵和黄酒发酵过程中,微生物代谢产生CO2,导致pH下降,B正确;
C、传统发酵使用天然混合菌种,菌种比例和活性不稳定,易导致品质差异,C正确;
D、黄酒发酵过程中,酵母菌在有氧 条件下繁殖,在无氧条件下产酒精,繁殖越快则发酵产物酒精的产率越低,D错误。
故选D。
知识点2 泡菜的制作
3.以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(  )
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
【答案】C
【解析】沸盐水冷却后再倒入坛中,盐水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,A错误;盐水需要浸没全部菜料,制造无氧环境,有利于乳酸菌的无氧呼吸,B错误;盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水,是为了隔绝空气、防止杂菌污染等,C正确;腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少,D错误。
4.在《诗经·邶风·谷风》中有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载,“旨蓄”就是储藏的美味食品, 也就是今天腌制的酸菜、泡菜。下列叙述正确的是(  )
A.制作泡菜时腌制时间过长会引起细菌大量繁殖
B.条件适宜时,蔬菜中的糖分解成醋酸降低溶液pH
C.发酵坛表面可能出现一层由乳酸菌繁殖形成的白膜
D.通过向泡菜坛坛盖边沿的水槽注水,可保持发酵所需的环境
【答案】D
【解析】制作泡菜时腌制时间过短会引起细菌大量繁殖,A错误;条件适宜时,乳酸菌可将蔬菜中的糖分解成乳酸降低溶液pH,B错误;乳酸菌是厌氧细菌,发酵坛表面含有氧气,乳酸菌不能繁殖,出现的白膜一般是酵母菌繁殖所致,C错误。
5.将马铃薯泡菜作为发酵蔬菜中的一种新颖产品的研究十分匮乏。科研人员以马铃薯为主要原料,用乳酸菌接种发酵,工艺流程如图所示。下列叙述错误的是(  )

A.制作马铃薯泡菜时可通过加入陈泡菜水来增加乳酸菌的数量
B.在马铃薯泡菜的腌制过程中,需要加入抗生素来抑制杂菌生长
C.泡菜发酵后期,乳酸菌的数量可能因为乳酸的含量增加而降低
D.腌制时间过短或食盐用量不足,可能导致亚硝酸盐含量升高
【答案】B
【解析】
A、陈泡菜水中含有大量成熟的乳酸菌,制作新泡菜时加入陈泡菜水,相当于接种现成的乳酸菌菌种,可快速增加发酵体系中乳酸菌的数量,缩短发酵启动时间,让泡菜更快发酸成熟,A正确;
B、抗生素会同时抑制乳酸菌和杂菌的生长,导致泡菜发酵失败,B错误;
C、发酵后期,乳酸不断积累,导致发酵液pH持续下降(酸性增强),同时营养物质逐渐消耗,过高的酸度会抑制乳酸菌自身的代谢和繁殖,甚至导致部分乳酸菌死亡,因此乳酸菌数量可能下降,C正确;
D、腌制时间过短,杂菌(如硝酸还原菌)未被完全抑制,会将蔬菜中的硝酸盐转化为亚硝酸盐,而此时乳酸菌产生的乳酸不足,无法有效抑制亚硝酸盐的生成,导致亚硝酸盐含量升高; 食盐用量不足,无法有效抑制杂菌生长,硝酸还原菌等杂菌大量繁殖,同样会促进亚硝酸盐的积累,D正确。
故选B。
6.我国民间泡菜制作历史悠久,早在《齐民要术》中就有相关记载,清代《中馈录》中详细记载了泡菜的做法:“泡盐菜法,定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式,四周内可盛水,坛口上覆一盖,浸于水中,使空气不得入内,则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水,用花椒和盐煮沸……”。下列叙述正确的是( )
A.家庭制作泡菜时,新鲜蔬菜需严格灭菌后放入菜坛内
B.“泡菜之水,用花椒和盐煮沸”需冷却后再加入泡菜坛,以避免杀死蔬菜表面的乳酸菌
C.发酵初期,泡菜坛水槽内经常有气泡产生,主要原因是发酵初期乳酸菌产生了较多的CO2
D.随着泡菜腌制时间的延长,亚硝酸盐含量逐渐增加,应尽早取食
【答案】B
【解析】A、灭菌会杀死蔬菜表面的天然乳酸菌(发酵的主要菌种),导致发酵失败;泡菜制作依赖蔬菜附着的乳酸菌在厌氧条件下自然发酵。A错误;
B、“泡菜之水,用花椒和盐煮沸”是为了消毒杀菌,但煮沸后的盐水需冷却再加入泡菜坛。高温会杀死蔬菜表面的乳酸菌,影响发酵启动;冷却后加入可保留乳酸菌活性,确保正常发酵。B正确;
C、发酵初期,泡菜坛水槽有气泡产生,主要原因是发酵初期坛内残留少量氧气,一些兼性厌氧微生物(如酵母菌)进行有氧呼吸产生CO ,而非乳酸菌所致;乳酸菌为厌氧菌,发酵只产生乳酸,不产生CO 。C错误;
D、随着泡菜腌制时间延长,亚硝酸盐含量并非持续增加,而是呈现先升高后降低的趋势,过早取食可能摄入较高亚硝酸盐,存在健康风险;应等亚硝酸盐含量降低后(如发酵10天后)再食用。D错误。
故选B。
知识点3 果酒、果醋的制作
某同学利用桃形李果实制作果醋,简易流程如图。下列相关叙述正确的是( )
A.果酒、果醋都是采用单一菌种发酵而成
B.过程①前要对果实灭菌,以防杂菌污染
C.过程②中会产生大量气泡,需适时拧松瓶盖放气
D.过程③菌种主要利用果酒中的酒精进行厌氧发酵
【答案】C
【解析】
A、果酒和果醋发酵均为传统发酵,采用混菌发酵方式,A错误;
B、不需要对果实进行灭菌操作,可适当消毒处理,B错误;
C、过程②为果酒发酵,主要利用了酵母菌的厌氧呼吸,能产生酒精和CO2,故需适时拧松瓶盖放气,C正确;
D、过程③为果醋发酵,菌种为好氧型的醋酸杆菌,D错误。
故选C。
8.猕猴桃醋工业化生产的基本工艺流程如下,其中①②③表示发酵的三个环节,糖化是将淀粉转化为葡萄糖的过程。下列叙述错误的是(  )
A.“蒸煮”能杀死猕猴桃自带的全部微生物
B.“麸曲”中含有能将淀粉水解为葡萄糖的酶
C.环节③都需要控制温度、pH 等条件
D.发酵用的菌种可利用诱变育种等方式获得
【答案】A
【解析】A、蒸煮过程中高温(消毒)只能杀灭猕猴桃自带的绝大多数微生物,灭菌才能杀死全部微生物,A错误;
B、据图判断,麸曲中含有将淀粉等多糖水解为葡萄糖等单糖的酶,B正确;
C、环节③是醋酸发酵,需要控制温度、pH 等条件,C正确;
D、为了得到符合人类要求的优良菌种,可采用诱变育种等方式,D正确。
故选A。
9.某兴趣小组按如图流程制作苹果醋。下列相关叙述正确的是(  )
挑选苹果→冲洗、切片,碾碎→加糖→添加菌种甲→苹果酒→添加菌种乙→苹果醋
A.菌种甲、乙都具有线粒体,都能进行有氧呼吸
B.加糖的目的是直接为菌种甲、乙提供碳源和能源
C.菌种甲、乙发酵过程中,发酵液pH下降、温度上升
D.发酵结束后取苹果醋加酸性重铬酸钾检测发酵效果
【答案】C
【解析】菌种乙是醋酸菌,醋酸菌为好氧细菌,为原核生物,没有线粒体,A错误;由题意可知,加糖不能直接为菌种乙(醋酸菌)提供碳源和能源,糖应先经过菌种甲生成苹果酒,菌种乙再以苹果酒为碳源和能源,B错误;菌种甲、乙发酵过程中,果酒发酵产生二氧化碳,溶于水产生碳酸,果醋发酵产生醋酸,均会使发酵液pH下降,两种菌代谢过程会释放热能,使温度上升,C正确;酸性重铬酸钾用于检测酒精,D错误。
10.《天工开物·曲糵》中记载了酿醋的方法:“凡醋,用秫米或粟米煮熟,摊冷,拌曲入瓮,封固。七日发,搅之。又七日,再搅。又七日,醋成。滤清贮用。”下列有关酿醋的说法正确的是(  )
A.米饭“拌曲后固封”,有利于产生酒精和醋酸
B.酿制过程中,前七日产生的气泡量明显高于后十四日产生的气泡量
C.发酵过程中,微生物繁殖越快发酵产物产率越高
D.为防止霉菌感染,酿醋时温度应控制在30℃以下
【答案】B
【解析】A、“拌曲后固封”创造厌氧环境,利于酵母菌进行酒精发酵产生酒精,但醋酸发酵需氧气,固封不利于醋酸产生,A错误;
B、前七日“发”指酒精发酵阶段,酵母菌分解糖类产生大量CO 气泡;后十四日“搅之”后进入醋酸发酵阶段,醋酸菌氧化酒精产生醋酸,气泡(CO )产生量显著减少,因此前七日气泡量明显高于后十四日,B正确;
C、发酵产物产率取决于微生物的代谢速率和底物转化效率,并非繁殖越快产率越高。例如,酵母菌在繁殖缓慢时仍可高效产酒精,过度繁殖可能导致资源竞争或代谢产物抑制,C错误;
D、醋酸菌最适生长温度为30~35℃,控制温度旨在优化发酵效率,而非防止霉菌感染。曲中本就含有霉菌(如米曲霉),其参与糖化过程,30℃以下可能抑制醋酸菌活性,D错误。
故选B。
(限时:10min)
选择题
1.关于白酒、啤酒和果酒的生产,下列叙述错误的是(  )
A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B.白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体
D.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同,但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
【答案】C
【解析】在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气,让酵母菌大量繁殖,再进行酒精发酵,A正确;白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程,如发酵初期酵母菌大量繁殖,B正确;酒精发酵利用的菌种是酵母菌,葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质,不存在于线粒体中,C错误,D正确。
2.老面是指馒头发酵后剩下的含有酵母菌的生面团,可用于再次发酵。老面发酵与酵母发酵的基本原理相同,但由于老面中混有杂菌,在酵母菌将葡萄糖分解成酒精后,部分酒精可进一步被氧化成乙酸,导致面有酸味。为了中和酸味,人们常往发面中加入适量食用碱,碱与乙酸发生反应的同时能产生CO2,下列说法错误的是(  )
A.葡萄糖分解生成酒精的过程属于放能反应
B.酒精氧化生成乙酸的过程能使面团变得膨松
C.老面发酵时有酸味可能是因为醋酸菌在有氧条件下将葡萄糖分解成乙酸
D.老面发酵时添加的食用碱可使面团更膨松
【答案】B
【解析】葡萄糖分解生成酒精的过程释放能量,形成ATP,属于放能反应,A正确;酒精氧化生成乙酸的过程无气体释放,不能使面团变得膨松,B错误;老面发酵时有酸味可能是因为醋酸菌在氧气充足条件下将葡萄糖分解成乙酸,C正确;老面发酵时添加的食用碱,碱与乙酸发生反应的同时能产生CO2,可使面团更膨松,D正确。
3.豆豉是中国传统特色发酵豆制品,豆豉以黑豆或黄豆为主要原料,利用毛霉、曲霉或者细菌等产生的蛋白酶的作用,分解大豆蛋白质,一段时间后,再用加盐、加酒、干燥等方法,延缓发酵过程而制成。下列相关分析错误的是(  )
A.毛霉和细菌在结构上最大的区别是有无以核膜为界限的细胞核
B.豆豉制作是利用发酵技术将大分子有机物分解为小分子有机物的过程
C.加盐、加酒会改变蛋白质的空间结构,使其不能与双缩脲试剂反应
D.发酵过程离不开多种蛋白质的参与
【答案】C
【解析】A、毛霉属于真核生物,细菌属于原核生物,二者在结构上最大的区别是有无以核膜为界限的细胞核,A正确;
B、豆豉制作过程中,蛋白质被分解为小分子的肽和氨基酸,脂肪被分解成甘油和脂肪酸,B正确;
C、加盐、加酒会改变蛋白质的空间结构,但不会破坏肽键,所以其仍能与双缩脲试剂反应,C错误;
D、豆豉发酵过程离不开多种蛋白质(蛋白酶、脂肪酶等)的参与,D正确。
故选C。
4.《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食,其中包括多种利用传统发酵技术制作的特色食品,如果酒、果醋、腐乳、泡菜等,很好地展现了广大人民群众的智慧。下列叙述错误的是(  )
A.在制作葡萄酒的过程中,应先冲洗1~2次,再去除枝梗,这样可减少杂菌污染
B.利用葡萄糖或乙醇为原料均可进行果醋发酵,且都需要氧气
C.腐乳味道鲜美,主要是毛霉等微生物产生的淀粉酶发挥了作用
D.制作泡菜时,加入煮沸过的盐水可减少其中的溶氧量并除去部分杂菌
【答案】C
【解析】A、在制作葡萄酒的过程中,应冲洗1~2次去除葡萄表面的杂质,再去除枝梗,这样可减少杂菌污染,A正确;
B、醋酸菌是好氧菌,可以利用葡萄糖或乙醇为原料进行果醋发酵,且都需要氧气,B正确;
C、腐乳味道鲜美,主要是毛霉等微生物产生的蛋白酶酶发挥了作用,将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,C错误;
D、制作泡菜时,加入煮沸过的盐水可减少其中的溶氧量,从而抑制需氧微生物的生存,D正确。
故选C。
5.人类利用微生物发酵制作食品已经有几千年的历史,不同发酵食品的制作依赖于特定微生物的代谢活动。下列叙述正确的是(  )
A.腐乳制作过程中,酵母菌、毛霉和曲霉协同发酵,形成具有独特风味的腐乳
B.家庭制作酸奶时,加入少量抗生素可抑制杂菌生长,提高发酵成功率
C.果醋发酵中,醋酸菌通过无氧呼吸将乙醇转化为乙酸
D.制作果酒时,定时拧松瓶盖可为酵母菌提供氧气
【答案】A
【详解】A、腐乳的制作,主要依赖毛霉进行,同时也有酵母菌、曲霉的参与,三种微生物协同发酵,进而形成具有独特风味的腐乳,A正确;
B、酸奶发酵依赖乳酸菌,抗生素会杀死乳酸菌,导致发酵失败,B错误;
C、果醋发酵中,醋酸菌通过有氧呼吸将乙醇转化为乙酸,C错误;
D、制作果酒时,定时拧松瓶盖是为了释放酒精发酵所产生的二氧化碳,D错误。
故选A。
非选择题
6.黑枸杞具有治疗心热病及心脏病,降低胆固醇、使大脑神经兴奋、增强免疫功能等效果,回答下列有关利用黑枸杞制作果酒和果醋的问题:
(1)制备黑枸杞果酒和果醋所用的菌种分别是 ,它们的细胞在结构方面的主要区别是 。
(2)将黑枸杞榨汁后装瓶时,不能装满,要留出1/3的空间,目的是 。对果汁并没有进行灭菌处理,但随着果酒发酵的进行,其他微生物含量变少,原因是 。
(3)据图2可知,先进行果酒发酵再进行果醋发酵,用反应式的形式写出利用果酒进行果醋发酵的原理: 。
(4)进行果醋发酵时,温度大约要控制在 。
【答案】
(1)酵母菌和醋酸菌 有无以核膜为界限的细胞核
(2) 为酵母菌有氧呼吸提供氧气;防止发酵液溢出
发酵形成的缺氧和酸性环境不利于其他微生物的生长
(3)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
(4)30-35℃
【解析】
(1)制作果酒和果醋所用的菌种分别是酵母菌和醋酸菌,酵母菌是真核细胞,醋酸菌是原核细胞,真核细胞和原核细胞的区别是有无以核膜为界限的细胞核(或酵母菌有以核膜为界限的细胞核,而醋酸菌没有)。
(2)将优质黑枸杞榨汁后装瓶时,不能装满,要留出1/3的空间,可为酵母菌有氧呼吸提供氧气,防止发酵液溢出。过程中对果汁并没有进行灭菌处理,但是随着果酒发酵的进行,其他微生物含量变少,原因是发酵过程中形成了缺氧和酸性的环境,不利于其他微生物的生存。
(3)果酒进行果醋发酵的反应式是:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
(4) 进行果醋发酵时,温度大约要控制在30~35℃,氧气充足,即将进气口和排气口都打开。
(限时:8min)
一、选择题
1.泡菜腌制过程中会产生亚硝酸盐,过量摄入会危害健康。某小组研究乳酸菌的接种量与泡菜中亚硝酸盐、乳酸含量的关系,结果如图所示。下列有关分析不合理的是(  )
A.接种乳酸菌可缩短发酵周期,增加乳酸含量
B.提高乳酸菌接种量会降低亚硝酸盐的峰值浓度
C.不接种组的乳酸主要来源于杂菌的无氧呼吸
D.若追求低亚硝酸盐和高乳酸,4%接种量更具优势
【答案】C
【解析】A、接种乳酸菌的量越高,乳酸含量上升得越快,发酵周期也更短,说明接种乳酸菌可缩短发酵周期、增加乳酸含量,A分析合理;
B、亚硝酸盐的峰值浓度随乳酸菌接种量提高而降低(0%接种量峰值最高,4%接种量峰值最低),说明提高乳酸菌接种量会降低亚硝酸盐的峰值浓度,B分析合理;
C、泡菜制作的菌种是乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,其进行的是无氧呼吸,且实验中的不同组别的乳酸主要来源于乳酸菌的无氧呼吸,而非杂菌的无氧呼吸,C分析不合理;
D、4%接种量下,亚硝酸盐浓度整体更低,乳酸浓度更高,说明若追求低亚硝酸盐和高乳酸,4%接种量更具优势,D分析合理。
故选C。
二、非选择题
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)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,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)醋酸杆菌属于原核生物,其细胞结构中 (填“含有”或“不含有”)线粒体。
【答案】
(1)细胞质基质 酸性重铬酸钾 线粒体 快
(2)有氧
(3)低于
(4)不含有
【解析】
(1)图中①和②表示酵母菌的无氧呼吸,发生的场所是细胞质基质;乙醇可与酸性重铬酸钾反应呈现灰绿色;③表示有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,场所是线粒体;与无氧条件相比,在有氧条件下,葡萄糖彻底氧化分解,释放的能量多,因此酵母菌的增殖速度快。
(2)醋酸杆菌是好氧型细菌,在有氧条件下才能将乙醇转变为醋酸。
(3)在生产过程中,第一阶段酵母菌产生乙醇的适宜温度为18~25℃,第二阶段醋酸杆菌产生醋酸的适宜温度为30~35℃,因此在生产过程中,第一阶段的温度低于第二阶段。
(4)醋酸杆菌属于原核生物,原核细胞中的细胞器只有核糖体一种,不含线粒体。
3.酥梨的糖分含量比柚子高,而柚子具有独特的香味,以酥梨柚子发酵而成的复合果醋,在滋味、香气方面二者可互补协调。下图是以新鲜酥梨、柚子为原材料,经过酒精发酵和醋酸发酵酿造酥梨柚子复合果醋的流程图,请回答:
(1)酵母菌进行无氧呼吸的场所在 ,产物是 。
(2)实验前要将发酵瓶、榨汁机等器具要体积分数为 的酒精消毒。酒精发酵过程中发酵瓶要留有1/3的空间,原因是 。
(3)酒精发酵结束后,接入醋酸菌,同时加入柠檬酸/碳酸氢钾的目的是 ,温度一般控制在 ℃,同时进行220r·min-1的摇瓶振荡培养的目的是 。
(4)科研人员还研究了酵母接种量以及V(酥梨汁):V(柚子汁)的比值对酒精发酵的影响,实验结果如下图:
①图2中V(酥梨汁):V(柚子汁)比值过大酒精度下降的原因是
②根据图1和图2实验结果可以得出最佳的发酵条件是
【答案】(1) 细胞质基质 酒精和二氧化碳(C2H5OH和CO2)
(2) 70% 便于酵母菌有氧呼吸大量增殖,防止发酵旺盛时发酵液的溢出
(3)维持pH呈现酸性(维持pH稳定) 30-35 增加溶解氧(增加溶解氧、增加与营养物质的接触)
(4) 酥梨汁较柚子汁的含糖量高,糖度过高产生的高渗会抑制酵母菌的活性 酵母接种量为0.2%,V(酥梨汁):V(柚子汁)=2:1
【分析】1、果酒制作的原理是利用酵母菌在无氧条件下才能进行酒精发酵产生酒精,若是在有氧条件下则进行有氧呼吸而大量繁殖。果酒发酵是在18~30℃、缺氧、呈酸性的环境中,其中酵母菌可大量繁殖,而其他绝大多数微生物无法适应这一环境而受到抑制。检验酒精是用酸性条件下的重铬酸钾反应,使溶液变成灰绿色即说明有酒精存在,即检验酒精的试剂是酸性的重铬酸钾。
2、果醋的制作原理是利用醋酸菌在氧气充足的条件将乙醇先转化为乙醛,在进一步转化为醋酸。醋酸菌是好氧菌,必须生活在氧气充足的环境中,且最适生长温度是30~35℃,所以杨梅醋的发酵过程中,需要往发酵液中持续地通入无菌空气(氧气)。
【详解】(1)酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸产物是酒精和CO2。
(2)用体积分数为70%酒精对发酵瓶、榨汁机等器具进行消毒,酒精发酵过程中发酵瓶要留有1/3的空间,便于酵母菌有氧呼吸大量增殖,防止发酵旺盛时发酵液的溢出。
(3)发酵液中加入柠檬酸/碳酸氢钾等缓冲物质,其目的是维持pH呈现酸性(维持pH稳定),醋酸发酵的温度一般在30-35℃,为了增加溶解氧(增加溶解氧、增加与营养物质的接触)进行220r·min-1的摇瓶振荡培养。
(4)①酥梨汁较柚子汁的含糖量高,糖度过高产生的高渗会抑制酵母菌的活性,所以图2中V(酥梨汁):V(柚子汁)比值过大酒精度下降。
②据图可知,酵母接种量为0.2%,V(酥梨汁):V(柚子汁)=2:1时是最佳发酵条件。
2 / 2传统发酵技术的应用
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
(限时:20min)
知识点1 发酵与传统发酵技术
1.云南民间常用酸角汁参与传统腐乳的制作,其独特风味深受喜爱。下列叙述错误的是( )
A.酸角汁中的酵母菌等多种微生物可参与豆腐的发酵
B.高盐腌制的目的是抑制杂菌并促进毛霉繁殖
C.豆腐可为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源和能量
D.腐乳易消化与蛋白质被分解成小分子有关
2.我国传统的日常调味品非常丰富,如腐乳和黄酒均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是( )
A.腐乳的发酵是好氧发酵,而黄酒的发酵是厌氧发酵
B.酿造腐乳和黄酒时,伴有pH下降和气体产生
C.使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一
D.腐乳和黄酒发酵过程中,微生物繁殖越快发酵产物产率越高
知识点2 泡菜的制作
3.以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(  )
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
4.在《诗经·邶风·谷风》中有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载,“旨蓄”就是储藏的美味食品, 也就是今天腌制的酸菜、泡菜。下列叙述正确的是(  )
A.制作泡菜时腌制时间过长会引起细菌大量繁殖
B.条件适宜时,蔬菜中的糖分解成醋酸降低溶液pH
C.发酵坛表面可能出现一层由乳酸菌繁殖形成的白膜
D.通过向泡菜坛坛盖边沿的水槽注水,可保持发酵所需的环境
5.将马铃薯泡菜作为发酵蔬菜中的一种新颖产品的研究十分匮乏。科研人员以马铃薯为主要原料,用乳酸菌接种发酵,工艺流程如图所示。下列叙述错误的是(  )

A.制作马铃薯泡菜时可通过加入陈泡菜水来增加乳酸菌的数量
B.在马铃薯泡菜的腌制过程中,需要加入抗生素来抑制杂菌生长
C.泡菜发酵后期,乳酸菌的数量可能因为乳酸的含量增加而降低
D.腌制时间过短或食盐用量不足,可能导致亚硝酸盐含量升高
6.我国民间泡菜制作历史悠久,早在《齐民要术》中就有相关记载,清代《中馈录》中详细记载了泡菜的做法:“泡盐菜法,定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式,四周内可盛水,坛口上覆一盖,浸于水中,使空气不得入内,则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水,用花椒和盐煮沸……”。下列叙述正确的是( )
A.家庭制作泡菜时,新鲜蔬菜需严格灭菌后放入菜坛内
B.“泡菜之水,用花椒和盐煮沸”需冷却后再加入泡菜坛,以避免杀死蔬菜表面的乳酸菌
C.发酵初期,泡菜坛水槽内经常有气泡产生,主要原因是发酵初期乳酸菌产生了较多的CO2
D.随着泡菜腌制时间的延长,亚硝酸盐含量逐渐增加,应尽早取食
知识点3 果酒、果醋的制作
某同学利用桃形李果实制作果醋,简易流程如图。下列相关叙述正确的是( )
A.果酒、果醋都是采用单一菌种发酵而成
B.过程①前要对果实灭菌,以防杂菌污染
C.过程②中会产生大量气泡,需适时拧松瓶盖放气
D.过程③菌种主要利用果酒中的酒精进行厌氧发酵
8.猕猴桃醋工业化生产的基本工艺流程如下,其中①②③表示发酵的三个环节,糖化是将淀粉转化为葡萄糖的过程。下列叙述错误的是(  )
A.“蒸煮”能杀死猕猴桃自带的全部微生物
B.“麸曲”中含有能将淀粉水解为葡萄糖的酶
C.环节③都需要控制温度、pH 等条件
D.发酵用的菌种可利用诱变育种等方式获得
9.某兴趣小组按如图流程制作苹果醋。下列相关叙述正确的是(  )
挑选苹果→冲洗、切片,碾碎→加糖→添加菌种甲→苹果酒→添加菌种乙→苹果醋
A.菌种甲、乙都具有线粒体,都能进行有氧呼吸
B.加糖的目的是直接为菌种甲、乙提供碳源和能源
C.菌种甲、乙发酵过程中,发酵液pH下降、温度上升
D.发酵结束后取苹果醋加酸性重铬酸钾检测发酵效果
10.《天工开物·曲糵》中记载了酿醋的方法:“凡醋,用秫米或粟米煮熟,摊冷,拌曲入瓮,封固。七日发,搅之。又七日,再搅。又七日,醋成。滤清贮用。”下列有关酿醋的说法正确的是(  )
A.米饭“拌曲后固封”,有利于产生酒精和醋酸
B.酿制过程中,前七日产生的气泡量明显高于后十四日产生的气泡量
C.发酵过程中,微生物繁殖越快发酵产物产率越高
D.为防止霉菌感染,酿醋时温度应控制在30℃以下
(限时:10min)
选择题
1.关于白酒、啤酒和果酒的生产,下列叙述错误的是(  )
A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B.白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体
D.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同,但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
2.老面是指馒头发酵后剩下的含有酵母菌的生面团,可用于再次发酵。老面发酵与酵母发酵的基本原理相同,但由于老面中混有杂菌,在酵母菌将葡萄糖分解成酒精后,部分酒精可进一步被氧化成乙酸,导致面有酸味。为了中和酸味,人们常往发面中加入适量食用碱,碱与乙酸发生反应的同时能产生CO2,下列说法错误的是(  )
A.葡萄糖分解生成酒精的过程属于放能反应
B.酒精氧化生成乙酸的过程能使面团变得膨松
C.老面发酵时有酸味可能是因为醋酸菌在有氧条件下将葡萄糖分解成乙酸
D.老面发酵时添加的食用碱可使面团更膨松
3.豆豉是中国传统特色发酵豆制品,豆豉以黑豆或黄豆为主要原料,利用毛霉、曲霉或者细菌等产生的蛋白酶的作用,分解大豆蛋白质,一段时间后,再用加盐、加酒、干燥等方法,延缓发酵过程而制成。下列相关分析错误的是(  )
A.毛霉和细菌在结构上最大的区别是有无以核膜为界限的细胞核
B.豆豉制作是利用发酵技术将大分子有机物分解为小分子有机物的过程
C.加盐、加酒会改变蛋白质的空间结构,使其不能与双缩脲试剂反应
D.发酵过程离不开多种蛋白质的参与
4.《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食,其中包括多种利用传统发酵技术制作的特色食品,如果酒、果醋、腐乳、泡菜等,很好地展现了广大人民群众的智慧。下列叙述错误的是(  )
A.在制作葡萄酒的过程中,应先冲洗1~2次,再去除枝梗,这样可减少杂菌污染
B.利用葡萄糖或乙醇为原料均可进行果醋发酵,且都需要氧气
C.腐乳味道鲜美,主要是毛霉等微生物产生的淀粉酶发挥了作用
D.制作泡菜时,加入煮沸过的盐水可减少其中的溶氧量并除去部分杂菌
5.人类利用微生物发酵制作食品已经有几千年的历史,不同发酵食品的制作依赖于特定微生物的代谢活动。下列叙述正确的是(  )
A.腐乳制作过程中,酵母菌、毛霉和曲霉协同发酵,形成具有独特风味的腐乳
B.家庭制作酸奶时,加入少量抗生素可抑制杂菌生长,提高发酵成功率
C.果醋发酵中,醋酸菌通过无氧呼吸将乙醇转化为乙酸
D.制作果酒时,定时拧松瓶盖可为酵母菌提供氧气
非选择题
6.黑枸杞具有治疗心热病及心脏病,降低胆固醇、使大脑神经兴奋、增强免疫功能等效果,回答下列有关利用黑枸杞制作果酒和果醋的问题:
(1)制备黑枸杞果酒和果醋所用的菌种分别是 ,它们的细胞在结构方面的主要区别是 。
(2)将黑枸杞榨汁后装瓶时,不能装满,要留出1/3的空间,目的是 。对果汁并没有进行灭菌处理,但随着果酒发酵的进行,其他微生物含量变少,原因是 。
(3)据图2可知,先进行果酒发酵再进行果醋发酵,用反应式的形式写出利用果酒进行果醋发酵的原理: 。
(4)进行果醋发酵时,温度大约要控制在 。
(限时:8min)
一、选择题
1.泡菜腌制过程中会产生亚硝酸盐,过量摄入会危害健康。某小组研究乳酸菌的接种量与泡菜中亚硝酸盐、乳酸含量的关系,结果如图所示。下列有关分析不合理的是(  )
A.接种乳酸菌可缩短发酵周期,增加乳酸含量
B.提高乳酸菌接种量会降低亚硝酸盐的峰值浓度
C.不接种组的乳酸主要来源于杂菌的无氧呼吸
D.若追求低亚硝酸盐和高乳酸,4%接种量更具优势
二、非选择题
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)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,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)醋酸杆菌属于原核生物,其细胞结构中 (填“含有”或“不含有”)线粒体。
3.酥梨的糖分含量比柚子高,而柚子具有独特的香味,以酥梨柚子发酵而成的复合果醋,在滋味、香气方面二者可互补协调。下图是以新鲜酥梨、柚子为原材料,经过酒精发酵和醋酸发酵酿造酥梨柚子复合果醋的流程图,请回答:
(1)酵母菌进行无氧呼吸的场所在 ,产物是 。
(2)实验前要将发酵瓶、榨汁机等器具要体积分数为 的酒精消毒。酒精发酵过程中发酵瓶要留有1/3的空间,原因是 。
(3)酒精发酵结束后,接入醋酸菌,同时加入柠檬酸/碳酸氢钾的目的是 ,温度一般控制在 ℃,同时进行220r·min-1的摇瓶振荡培养的目的是 。
(4)科研人员还研究了酵母接种量以及V(酥梨汁):V(柚子汁)的比值对酒精发酵的影响,实验结果如下图:
①图2中V(酥梨汁):V(柚子汁)比值过大酒精度下降的原因是
②根据图1和图2实验结果可以得出最佳的发酵条件是
2 / 2传统发酵技术的应用
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
(限时:20min)
1. B 2.D 3.C 4.D 5.B 6.B 7.C 8.A 9.C 10.B
(限时:10min)
一、选择题
1.C 2.B 3.C 4.C 5.A
二、非选择题
6.(1) 酵母菌和醋酸菌 有无以核膜为界限的细胞核
(2) 为酵母菌有氧呼吸提供氧气;防止发酵液溢出
发酵形成的缺氧和酸性环境不利于其他微生物的生长
(3) C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
(4) 30-35℃
(限时:8min)
一、选择题
1. C
二、非选择题
2. (1) 细胞质基质 酸性重铬酸钾 线粒体 快
(2) 有氧 (3)低于 (4)不含有
3.(1) 细胞质基质 酒精和二氧化碳(C2H5OH和CO2)
(2) 70% 便于酵母菌有氧呼吸大量增殖,防止发酵旺盛时发酵液的溢出
(3)维持pH呈现酸性(维持pH稳定) 30-35 增加溶解氧(增加溶解氧、增加与营养物质的接触)
(4) 酥梨汁较柚子汁的含糖量高,糖度过高产生的高渗会抑制酵母菌的活性 酵母接种量为0.2%,V(酥梨汁):V(柚子汁)=2:1
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