专题34 传统发酵技术的应用
一、选择题(10小题,每小题5分,共50分)
1.变酸的酒表面长的一层膜和泡菜坛内长的一层白膜分别是由哪种菌的繁殖造成的()
A.醋酸菌、酵母菌
B.酵母菌、毛霉
C.醋酸菌、乳酸菌
D.酵母菌、醋酸菌
【答案】A
【解析】酒液与空气发生接触后,被空气中的醋酸菌所污染产生白,一般泡菜坛子里是厌氧环境,优势菌是植物乳酸菌。一般的腐败菌是很难存活和生长的,但是酵母菌生长的酸度可以比较低。在密封不好的情况下,有氧气进入,酵母菌代谢就会长白膜。
2.有关测定亚硝酸盐含量的叙述,不正确的是( )
A.亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应需在盐酸酸化条件下
B.重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料
C.对显色反应样品进行目测,可精确算出泡菜中亚硝酸盐含量
D.要设置空白比色管做对照
【答案】C
3.下列有关果酒、果醋和腐乳制作的叙述,正确的是( )
A.参与果酒发酵和果醋发酵的微生物都含有线粒体
B.果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制作果醋
C.在腐乳制作过程中必须有能分解蛋白质的微生物参与
D.在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐减少盐的用量
【答案】C
【解析】参与果醋发酵的微生物是醋酸杆菌,属于原核生物,细胞中没有线粒体,A错误;果酒制作的温度比果醋低,而且果酒制作需要无氧环境,果醋需要有氧环境,因此果酒制成后需将装置转移至温度较高、含氧气较多的环境中才可制作果醋,B错误;在腐乳制作过程中必须有能分解蛋白质、脂肪等的微生物参与,C正确;在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐增加盐的用量,D错误。
4.如图中甲、乙、丙依次表示果酒、果醋和腐乳的制作,①、②、③、④表示它们制作的相同之处,下列相关叙述错误的是( )
A.①表示两者制作时所用的主要菌种都是单细胞生物
B.②表示两者制作时所用的主要菌种都属于真核生物
C.③表示两者制作过程都需要有氧环境
D.④表示三者制作过程的温度相同
【答案】D
5.某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当泡菜腐烂,下列原因中正确的是( )
①罐口密闭缺氧,抑制了乳酸菌的生长繁殖
②罐口封闭不严,氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖
③罐口封闭不严,氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖
④罐口封闭不严促进了需氧腐生菌的生长和繁殖
A.①③
B.②④
C.②③
D.①④
【答案】B
【解析】乳酸菌是厌氧菌,所以罐口密闭缺氧促进了乳酸菌的生长繁殖,①错误;罐口密闭不严,氧气进入就会抑制了乳酸菌的生长繁殖,②正确;罐口密闭不严,氧气进入就会抑制了乳酸菌的生长繁殖,促进其他腐生菌的生长和繁殖,③错误;罐口密闭不严,促进了需氧腐生菌的生长繁殖,致使泡菜腐烂,影响泡菜的质量,④正确;故选B。
6.下图是草莓酒制作的步骤。下列分析中不正确的是( )
A.步骤②是对草莓进行灭菌处理
B.步骤⑤为加入酵母菌液或含酵母菌的凝胶珠
C.发酵过程中放气量先增加后减少
D.利用重铬酸钾溶液检测酒精的含量
【答案】A
7.下列说法错误的是( )
A.在进行酒精发酵的过程中,接种酵母菌后,应立即密封
B.在进行酒精发酵的过程中,接种酵母菌后,应先通气一段时间,再隔绝空气
C.为了避免杂菌污染,在实际生产过程中可以直接接种纯种的酵母菌
D.酵母菌发酵产生酒精的最适温度为18~25℃
【答案】A
【解析】在进行酒精发酵的过程中,接种酵母菌后,应先通气让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,然后进行密封发酵产生酒精,A错误;B正确;为了避免杂菌污染,在实际生产过程中可以直接接种纯种的酵母菌,C正确;酵母菌发酵产生酒精的最适温度为18~25℃,D正确。
8.家庭中制作泡菜的方法:新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述,不正确的是( )
A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒
B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种
C.制作泡菜过程中,有机物的干重和种类将减少
D.若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程
【答案】C
【解析】制作泡菜时,所用的泡菜坛要用白酒擦拭消毒,防止杂菌污染,A正确;加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种,B正确;制作泡菜的过程中,乳酸菌进行无氧呼吸消耗有机物,有机物的干重减少,种类增多,C错误;如果泡菜盐水浓度过高,乳酸菌会通过渗透作用失水,抑制乳酸菌生长,制作的泡菜会“咸而不酸”,D正确。
9.下列各曲线图表示在果酒的制作过程中,各种因素对酵母菌产生酒精速率(V)的影响,其中正确的是( )
【答案】C
10.果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要,相关措施正确的是( )
A.葡萄汁要装满发酵瓶,造成无氧环境,有利于发酵
B.在葡萄酒发酵过程中,每隔12
h左右打开瓶盖一次,放出CO2
C.果酒发酵过程中温度控制在30 C,果醋发酵过程中温度控制在20 C
D.在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,有利于醋酸菌的代谢
【答案】D
【解析】葡萄汁装入发酵瓶时,要留约1/3的空间,A错误;在葡萄酒发酵过程中,每隔12
h左右拧松瓶盖一次,放出CO2,注意不能打开瓶盖,防止杂菌污染,B错误;果酒发酵过程中温度控制在18~25
℃,果醋发酵过程中温度控制在30~35
℃,C错误;果醋发酵是需氧发酵,发酵过程中要适时通过充气口充气,D正确。
二、非选择题(5小题,共50分)
11.下图表示葡萄酒酿制的简单过程,请据图分析:
(1)从上图可知,甲图是为了使酵母菌进行_______________,以增加酵母菌的数量,乙图是为了使酵母菌发酵获得葡萄酒。最后,可以用________________试剂检验是否有酒精生成。整个酿制过程一般将温度控制在______________。
(2)为防止发酵液被污染,对使用的发酵瓶要清洗干净,并用__________消毒。
(3)从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌时,最常用的接种方法有__________(写两种)。接种后,培养基上会出现一些分别由一个酵母菌繁殖而成的__________。(群落、种群)
(4)泡菜的制作离不开乳酸菌,在泡菜的腌制过程中,还要跟踪检测亚硝酸盐的含量,膳食中的亚硝酸盐一般__________(会、不会)危害人体健康。亚硝酸盐在特定的条件下会转变成致癌物__________。
【答案】(1)有氧呼吸 重铬酸钾 18~25
℃
(2)体积分数为70%酒精
(3)平板划线法、稀释涂布平板法 种群
(4)不会 亚硝胺
12.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)右图表示的是泡菜中__________趋势。
(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是________(填“醋酸杆菌”或“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 一致
(2)亚硝酸盐含量的
(3)乳酸菌
13.根据相关知识,回答关于下列果酒、果醋、腐乳和泡菜制作的相关问题:
(1)葡萄汁装入瓶中时要留出大约1/3的空间。在以后的过程中,每隔12
h左右将瓶盖拧松一次(不是打开瓶盖),此后再拧紧,这样做的目的是____________________________。所使用的发酵液能使酵母菌生长繁殖而绝大多数其他微生物无法适应,因为这种发酵液具有_____________________的特点。
(2)下面为腐乳制作的实验流程示意图,据图回答下列问题:
让豆腐上长出毛霉→A→加卤汤装瓶→密封腌制
①图中A代表________,其主要目的是__________________,同时还能___________________。
②在配制的卤汤中酒的含量一般控制在________左右,酒精含量过高腐乳成熟时间将会________;酒精含量过低,______________,可能导致豆腐块腐败变质。
(3)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行___________________________的过程。
【答案】(1)放出发酵产生的大量CO2,同时尽量不让氧气进入瓶中 缺氧、呈酸性
(2)①加盐腌制 析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬 抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质 ②12% 延长 不足以抑制微生物的生长
(3)无氧呼吸
14.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。
【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
【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。
15.γ-氨基丁酸(GABA)是具有降血压、抗焦虑等功能的水溶性氨基酸。科研人员通过实验研究了白方腐乳在前发酵、盐腌和后发酵过程中GABA的含量变化,为寻找生产富含GABA腐乳的工艺奠定基础。实验步骤如下:
①豆腐白坯表面接种毛霉孢子后,在适宜的温度和湿度下培养48h,获得毛坯。
②将毛坯分层整齐地摆放在瓶中,盐腌5d。
③腌制后加入卤汤,置于28
℃恒温箱中后发酵90d。
④分别采集各时段的腐乳坯样品,测定GABA含量,结果如下。
请分析回答:
(1)影响腐乳风味和质量的主要因素有____________________________。
(2)步骤②中,加盐腌制的正确方法是____________________________。此过程腐乳干重中的GABA含量下降,一方面与食盐抑制毛霉生长,酶活性降低有关;另一方面部分GABA会________________________而导致测定值减小。
(3)后发酵过程中,GABA含量再次增加的主要原因是_______________________,后发酵_______d后的白方腐乳出厂销售比较适宜。
【答案】(1)盐的用量,发酵时间,发酵温度等
(2)逐层加盐,随层数的加高增加盐量,接近瓶口处的盐要铺厚一些 溶解于水中(或不存在于腐乳中)
(3)毛霉产生的蛋白酶可以继续发挥作用 60
(3)后发酵过程中,GABA含量再次增加的主要原因是毛霉产生的蛋白酶可以继续发挥作用。后发酵过程中,GABA的含量变化曲线图显示:在60d后,GABA的含量达到最大值且保持相对温度,所以此时的白方腐乳出厂销售比较适宜。专题34 传统发酵技术的应用
讲考纲
考纲概要
考纲解读
高考真题
1.运用发酵加工食品的基本方法。
1.了解运用发酵加工食品的基本方法。
1.2017江苏卷(10)、2017江苏卷(25)、2017新课标Ⅱ卷(37)、2016江苏卷(7)、2016天津卷(10)、2016新课标Ⅱ卷(39)、2016新课标Ⅲ卷(39)、2015江苏卷(24)、2015江苏卷(17)
讲考点
考点一 传统发酵技术的应用
1.果酒和果醋的制作
(1)制作原理与发酵条件
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种来源
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
变酸酒表面的菌膜
发酵过程
有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O26CO2+6H2O;无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O62C2H5OH+2CO2
氧气、糖源充足时:C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O;缺少糖源、氧气充足时:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O
温度
一般酒精发酵18~25
℃,繁殖最适为 ℃左右
最适为30~35℃
气体
前期:需氧,后期:无氧
需要充足的氧气
时间
10~12天
7~8天
(2)制作流程
2.腐乳的制作
(1)制作原理
毛霉等微生物产生蛋白酶、脂肪酶,分解有机物。
①蛋白质→氨基酸+小分子的肽。
②脂肪→甘油+脂肪酸。
(2)制作流程
让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。
(3)影响条件
①温度:控制在15~18℃。
②材料的用量:控制盐的用量,酒精含量控制在12%左右。
③配制卤汤:卤汤的成分及作用。
3.泡菜的制作
(1)菌种附着在蔬菜上的乳酸菌。
(2)制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式:C6H12O6→2C3H6O3。
(3)制作流程
(4)测定亚硝酸盐的含量
①检测原理
a.NO2-+对氨基苯磺酸→反应物;
反应物+N-1-萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。
b.亚硝酸盐溶液的浓度高,颜色深些;溶液浓度低,颜色浅些。
②检测步骤:配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。
【例1】(2017年江苏卷,10)下列关于“腐乳的制作”的实验,叙述正确的是( )
A.控制发酵温度的主要目的是腐乳调味
B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用
C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉
D.成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生
【答案】B
【跟踪训练1】下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。
下列相关叙述中,错误的是( )
A.根据图1可知,利用葡萄制作果醋时,必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵
B.冲洗葡萄时不能次数过多,否则果酒的制作会失败
C.图2中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染
D.制作果酒要关闭充气口、打开排气口,制作果醋时充气口和排气口都要打开
【答案】A
【解析】图1中的流程是酵母菌发酵产生果酒及醋酸菌利用果酒发酵产生果醋的过程,但醋酸菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵,A项错误。个人用简易装置制作果酒时,所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面,所以不能将葡萄冲洗次数过多,否则会冲洗掉野生型酵母菌,B项正确。图2中的排气口弯曲可避免被空气中的杂菌污染,C项正确。由于酵母菌在有氧呼吸阶段利用的氧气来自装置中的空气,且无氧呼吸阶段需要保持无氧状态,所以无需打开充气口,而发酵过程中会有二氧化碳产生,所以要打开排气口;醋酸菌属于需氧菌,所以要始终将充气口打开,D项正确。
讲方法
1.果酒和果醋发酵装置的设计思路
(1)因酵母菌的繁殖需要空气,醋酸菌是好氧菌,所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧。因酵母菌产生酒精是在无氧条件下,应控制氧气的进入,故应在充气口设置开关。
(2)由于在发酵过程中都产生CO2,因此需设排气口;为防止空气中微生物的污染,排气口应连接一个长而弯曲的胶管。
(3)因要对发酵的情况进行及时监测,应设置出料口便于取料。
2.传统发酵技术中四种常用菌种的比较
酵母菌
醋酸菌
毛霉
乳酸菌
生物学分类
真核生物
原核生物
真核生物
原核生物
代谢类型
异养兼性厌氧型
异养需氧型
异养需氧型
异养厌氧型
发酵条件
前期需氧,后期不需氧
一直需氧
一直需氧
无氧
生长适宜温度
18~25
°C
30~35
°C
15~18
°C
室温
生产应用
酿酒、发面
酿醋
制作腐乳
制作酸奶、泡菜
3.泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸的变化
发酵时期
乳酸菌
乳酸
发酵初期
少(有O2,乳酸菌活动受抑制)
少
发酵中期
最多(乳酸抑制其他菌活动)
积累、增多、pH下降
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
含量变化曲线
讲易错
1.果酒、果醋制作的注意事项
(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄冲洗,并除去枝梗,以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的,且不要太干净,以防洗去野生型酵母菌。
(2)防止发酵液被污染的方法
①榨汁机要清洗干净并晾干。
②发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒,或用洗洁精洗涤。
③装入葡萄汁后要封闭充气口。
2.腐乳制作的注意事项
(1)豆腐选取:其含水量以70%为宜。
(2)控制好材料的用量:对卤汤中盐(盐∶豆腐=1∶5)和酒(12%左右)的用量需要严格控制。
(3)防止杂菌污染的方法
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,离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。专题34 传统发酵技术的应用
真题回放
1.(2016年江苏卷,7)下列关于中学“腐乳的制作”实验,叙述正确的是( )
A.加盐主要是为了调节水分,利于毛霉生长
B.加料酒主要是为了灭菌,避免腐乳变质
C.发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌
D.实验室制作的腐乳不宜直接食用
【答案】D
2.(2017年江苏卷,25)下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
B.果酒发酵中期通入氮气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C.果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关
D.气体入口与气体出口可以交换使用
【答案】ABC
【解析】酵母菌是兼性厌氧菌,可进行有氧呼吸和无氧呼吸,通入氧气后,酵母菌进行有氧呼吸,通入其他气体,酵母菌进行无氧呼吸,故改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响,A正确;果酒发酵中期通入氮气,装置中氧气减少,使酵母菌从有氧呼吸转变为无氧呼吸,B正确;温度影响酶的活性,则果醋的发酵周期与实验设定的温度有密切关系,C正确;气体入口管通入液面以下,气体出口管在液面以上,不能交换使用,D错误。
3.(2015年江苏卷,24)右图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是( )
A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快
B.集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的
CO2
C.发酵过程中酵母种群呈“J”型增长
D.若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气
【答案】ABC
4.(2015年江苏卷,17)关于“腐乳的制作”实验,下列叙述错误的是( )
A.将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高,影响毛霉生长
B.腐乳坯若被细菌污染,则腐乳坯表面会出现黏性物
C.勤向腐乳坯表面喷水,有利于毛霉菌丝的生长
D.装坛阶段加入料酒,可有效防止杂菌污染
【答案】C
【解析】腐乳制作的微生物主要是毛霉,毛霉生长的适宜温度是15~18℃,将腐乳胚堆积起来会导致堆内温度升高,影响毛霉生长,A正确;腐乳胚若被细菌污染,则腐乳坏表面会出现黏性物,B正确;勤向腐乳坏表面喷水,会导致豆腐含水量过高,不利于毛霉菌丝的生长,C错误;装坛阶段加入料酒,可防止杂菌污染,D正确。
5.(2017年新课标Ⅱ卷,37)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__________________________。
【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
6.(2016年天津卷,10)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。
(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶_____________________。
(2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高____________的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。
(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如下。
①发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如右图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是____________________。
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中____________层醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的____________,淘汰了部分乳酸菌种类。
【答案】(1)在最适温度条件下催化能力最强
(2)酵母菌
(3)①先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、PH
②颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)
③种间竞争(或竞争)
7.(2016年新课标Ⅱ卷,39)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,酵母菌的增值速度___________。
(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。
(4)醋酸杆菌属于___________核生物,其细胞结构中(填“含有”或“不含有”)线粒体。
【答案】(1)细胞质基质重铬酸甲线粒体快
(2)有氧
(3)低于
(4)原不含有
8.(2016年新课标Ⅲ卷,39)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题:
(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用_________________对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是_________________。
(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_________________和_________________。分离纯化时应挑选出_________________的菌落作为候选菌。
(3)乳酸菌在-20℃长期保存时,菌液中常需要加入一定量的_________________(填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”)。
【答案】(1)无菌水泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落
(2)鉴别乳酸菌中和产生的乳酸具有透明圈
(3)甘油
【解析】(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释;进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。若直接培养,由于泡菜滤液中菌的浓度高,则很难分离得到单菌落。
(2)由题意可知,分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。由此可推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和鉴别能产生乳酸的乳酸菌;根据产酸菌在含CaCO3的培养基上产生透明的原理,分离纯化时应挑选出具有透明圈的菌落作为候选菌,然后用平板划线法进一步分离纯化。
(3)对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。即将1mL培养的菌种转移到已灭菌的盛有1mL甘油的甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中保存。所以乳酸菌在-20℃长期保存时,菌液中需要加入一定量的甘油。
模拟演练
1.(贵州省安顺市2016-2017学年高三上学期月考理综生物试题)燕窝是中国人的传统保健品,近年来被传为珍稀滋补品的“血燕”更是价格高昂。但浙江曾在某次抽査时发现,主要产自马来西亚的3万余盏血燕亚硝酸盐最高超标350
多倍。以下说法错误的是( )
A.“血燕”中的亚硝酸盐在人体内主要以“过客”的形式随尿排出
B.“血燕”中的亚硝酸盐是一种强致癌物
C.检测“血燕”中亚硝酸盐的含量需将“血燕”制成样品处理液
D.—次误食亚硝酸盐0.3—0.5g就会引起中毒,但不会导致死亡
【答案】B
2.(甘肃省兰州第一中学2018届高三8月月考生物试题)家庭制作腐乳并无严格的灭菌环节,但也能制作出品质优良的腐乳。下列叙述不正确的是( )
A.粽叶上有大量毛霉菌繁殖体,使毛霉菌在短期内成为优势菌
B.由于营养物质的消耗和代谢产物的积累,毛霉菌之间的斗争变得激烈
C.发酵过程中要经常揭开覆盖物散热
D.装瓶密封后能继续进行发酵
【答案】C
【解析】在空气中有大量的毛霉,成熟孢子可以在粽叶上萌发菌丝,在高温高湿条件下繁殖迅速,短时间内会成为优势菌种,A正确。随着营养物质的消耗和代谢产物的积累,毛霉菌之间因为资源有限斗争激烈,B正确。发酵过程中为了避免外界微生物的污染不能经常揭开覆盖物,
C错误。装瓶密封后能继续发酵,后期发酵利用的是被杀死后的毛霉裂解释放出来的各种分解酶的作用,D正确。
3.(河北省固安三中2016-2017学年高三下学期期中考试生物试题)如图装置可用于生物技术实践的相关实验,有关叙述不正确的是( )
A.乙装置可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作
B.利用装置甲制作腐乳时,应随着豆腐块层数的加高而增加盐量
C.用装置乙制作果酒时温度应控制在30
℃左右,制作果醋时应适当降温
D.装置乙的排气口是一个长而弯曲的胶管,可防止空气中微生物的污染
【答案】C
4.(江苏省东台市2017届高三5月模拟生物试题)下列有关果酒果醋的制作和腐乳制作的说法,正确的是( )
A.腐乳制作中加料酒主要是为了灭菌,避免腐乳变质
B.豆腐块装瓶时,为了避免影响口味,逐层加盐量大致相等
C.在酒精发酵旺盛时,醋酸杆菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
D.在果醋发酵过程中,适时通过充气口充入氧气,有利于醋酸菌的代谢
【答案】D
【解析】腐乳制作中加料酒主要是为了调节腐乳的风味,同时可以杀菌,避免腐乳变质,A错误;豆腐块装瓶时,随着层数的增高,加盐的量要增加,B错误;醋酸菌是嗜氧菌,也是嗜温菌(30~35℃),而酒精发酵旺盛时是无氧环境,且温度相对较低(18~25℃),因此酒精发酵旺盛时醋酸杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸,C错误;醋酸菌是嗜氧菌,因此在果醋发酵过程中,适时通过充气口充入氧气,有利于醋酸菌的代谢,D正确。
5.(山西省山西大学附属中学2017届高三5月(总第十五次)模块诊断理综生物试题)近年来,纪录片《舌尖上的中国》引发全民关注美食的热潮,其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。请分析回答下列问题:
(1)在果醋制作时,运用醋酸菌可将糖直接分解成醋酸;但在________不充足时,也可以利用____________生成醋酸。
(2)腐乳制作的流程是:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。用盐腌制时,应注意控制_________;配制卤汤时,要使卤汤中酒的含量控制在______%左右。
(3)制作泡菜的原理是____________________________________________。
(4)蔬菜在腌制过程中,会产生亚硝酸盐。在盐酸酸化的条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生_______________反应后,与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成__________色染料。
【答案】(1)糖源 酒精
(2)盐的用量 12
(3)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖,将葡萄糖分解成乳酸
(4)重氮化 玫瑰红
创新预测
1.下列有关果酒、果醋和腐乳制作的说法,正确的是( )
A.腐乳制作中加料酒主要是为了灭菌,避免腐乳变质
B.制作腐乳时,发酵温度应控制在25℃,以利于毛霉繁殖
C.在酒精发酵旺盛时,醋酸杆菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
D.在果醋发酵过程中,应持续通入无菌空气,以利于醋酸菌的代谢
【答案】D
【解析】腐乳制作中加料酒主要是为了调节腐乳的风味,同时可以杀菌,避免腐乳变质,A错误;制作腐乳时,发酵温度应控制在15℃~18℃,B错误;醋酸菌是嗜氧菌,也是嗜温菌(30~35℃),而酒精发酵旺盛时是无氧环境,且温度相对较低(18~25℃),因此酒精发酵旺盛时醋酸杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸,C错误;醋酸菌是嗜氧菌,因此在果醋发酵过程中,适时通过充气口充入氧气,有利于醋酸菌的代谢,D正确。
2.下图是苹果醋的制作流程简图。下列有关叙述不正确的是( )
A.利用细胞的固定化技术可提高①②过程微生物的利用率
B.图中需要通氧的是①过程的初期和②过程
C.温度是影响①②过程能否顺利完成的重要条件之一
D.制酒和制醋的微生物进行细胞呼吸产生CO2的场所都是细胞质基质
【答案】D
3.下列是有关腐乳制作的几个问题,其中正确的是()
①腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理,起主要作用的微生物是青霉、曲霉和毛霉
②含水量为70%左右的豆腐适于做腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形,且不利于毛霉的生长
③豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝,严格地说是直立菌丝,豆腐中还有匍匐菌丝
④决定腐乳特殊风味的是卤汤
⑤腐乳的营养丰富,是因为大分子物质经过发酵作用分解成小而且易于消化的物质
⑥卤汤中含酒量应该控制在21%左右,酒精含量过高,腐乳成熟的时间会延长;含量过低,不足以抑制微生物的生长
A.①②③④
B.②③④⑤
C.③④⑤⑥
D.①④⑤⑥
【答案】B
【解析】腐乳制作的前期发酵中有许多微生物参与,但起主要作用的是毛霉。含水量为70%的豆腐适于毛霉迅速生长出直立菌丝,在豆腐内长出匍匐菌丝,含水量过高则不利于毛霉的生长和豆腐的成形。豆腐经发酵后大分子蛋白质变成了易于消化的小分子物质。卤汤的特点决定了腐乳的风味,但不论卤汤中各种香辛料怎么变化,酒的含量都需保持在12%左右,故B正确。
4.下列关于泡菜发酵过程的叙述,正确的是()
A.发酵时间越长,亚硝酸盐的含量越高
B.发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用
C.发酵过程中乳酸菌可以分解蛋白质和果胶
D.发酵过程中要经常补充水槽中的水
【答案】D
【解析】随发酵进行,亚硝酸盐含量先逐渐增加,后又逐渐降低,A错误;发酵过程中发挥主要作用的是乳酸菌,此外泡菜制作过程中酵母菌也发挥了发酵作用,B错误;发酵过程中乳酸菌不分解蛋白质和果胶,因而能保持蔬菜脆嫩而不软化,C错误;经常补充水槽中的水,目的是保持坛内的无氧状态,D正确。
5.近日,在美国斯坦福大学的《食物考古学——生产、消费和仪式》课程上,Liu教授让学生尝试利用大麦、木薯根(富含淀粉)等酿造古中国的啤酒,最终他们酿造了两种不同的啤酒。请回答下列问题:
(1)古代酿酒需要的微生物主要是_____________。方法一“谷物→发芽”过程中,有机物的种类和含量变化情况是___________,现代酿酒可通过添加“某物质”而省略这一步骤,该“物质”是_________(填植物激素)。方法二“将木薯根咀嚼”的主要目的是_________。“加热”和“煮沸”都是为了______________。
(2)酿酒结束后学生对啤酒的酒精含量进行检测,结果发现酒精含量都为12%—16%,可能的原因是营养物质减少及____________。若学生在实验后想检测有无活菌的存在,可制作固体培养基,用___________进行计数,他们最可能的统计结果是____________________________。
(3)在该课程的后续学习中,他们想尝试制作古中国贵族使用的玫瑰精油,通常采用______________法从玫瑰花瓣中提取玫瑰精油。
【答案】(1)酵母菌 种类增多,含量减少 赤霉素 利用唾液淀粉酶将木薯根中的淀粉分解成麦芽糖 灭菌
(2)酒精毒害,pH变化,使酵母菌死亡率上升,酒精发酵最终停止 稀释涂布平板法 培养基上没有菌落(或培养基上菌落数很少)
(3)水蒸气蒸馏
(2)酒精发酵过程中会产生酒精和二氧化碳,导致pH发生变化,且酒精毒害,不适宜酵母菌生存,使酵母菌死亡率上升,导致酒精发酵最终停止。要测定培养液中微生物的菌体数,可在显微镜下用血细胞计数板直接计数,要测定其活菌数量,可选用稀释涂布平板法进行计数,由于酵母菌基本死亡或数量很少,因此培养基上没有菌落或培养基上菌落数很少。
(3)提取玫瑰精油,通常采用水蒸气蒸馏法从玫瑰花瓣中提取。