人教版高中生物选修一知识讲解，巩固练习（教学资料，补习资料）：16传统发酵技术的应用

传统发酵技术的应用
【学习目标】
1、理解并掌握制作果酒、果醋的原理和制作过程。
2、理解制作腐乳的基本原理，知道制作腐乳的实验流程。
3、掌握制作泡菜的基本原理和方法。
4、测定食品加工中可能产生的有害物质。
【要点梳理】　
要点一、与传统发酵技术有关微生物的总结比较
比较项目
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
繁殖方式
适宜条件下出芽生殖
分裂生殖
孢子生殖
分裂生殖
适宜温度
20℃
30℃~35℃
15℃~18℃
室温
发酵条件
前期需氧，后期厌氧
一直需氧
一直需氧
厌氧
生产应用
酿酒
酿醋
制作腐乳
制作泡菜、酸奶
要点诠释：
由于醋酸菌和乳酸菌都属于原核生物，因此在利用这两类微生物室，其环境中一定不要加入青霉素等抗生素。
要点二、果酒和果醋的制作
1、果酒制作与果醋制作的比较
果酒制作
果醋制作
制作原理
菌种
酵母菌
醋酸菌
反应式
有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+ 6O26CO2+12H2O+能量
无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
有氧呼吸，缺少糖：
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O
发酵条件
适宜温度
20℃左右
30℃～35℃
对酸性环境
耐酸性环境
耐酸
发酵时间
10 d～12 d
7 d～8 d
对氧的需求
前期需要氧，后期不需氧
一直需氧
2、操作流程
/
3、装置设置
（1）各部分的作用：
充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
排气口：排出酒精发酵时产生的CO2。
出料口：是用来取样的。
要点诠释：
①因为果酒制作初期需要氧，果醋整个制作过程都需氧，所以需要带开关的充气口，以调控对气体的需求。
②在果酒制作过程中会产生CO2，所以要有排气口。
③实验过程中要取样检测，所以要有出料口的设计。
（2）该装置的使用方法：充气管口插至瓶底近底部；排气管口离发酵液一段距离，外部要弯曲，并尽量保证管口向下；酒精发酵时要关闭充气口，醋酸发酵时，充气口连接充气泵，不断泵入空气。
4、果汁发酵后酒精的检验
根据对照实验的原则，在单一变量的前提下，用酸性的重铬酸钾检测发酵液中生成酒精的方法：
（1）对照组试管中加入2mL 的酒精，实验组试管中加入2mL发酵液，再分别加入物质的量浓度为3 mol／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，观察。（标准对照）
（2）先分别在试管中加入发酵前后的果汁，再滴人物质的量浓度为3 mol／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，观察。（自身对照）
5、实验注意事项
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，除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。
防止发酵液被污染
（1）榨汁机和发酵瓶等都需要清洗干净，且发酵瓶进行消毒；
（2）清洗葡萄是要先清洗后去枝梗；
（3）发酵瓶排气管用曲颈管，不用直管。
发酵条件的控制
（1）葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约l／3的空间。目的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，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出；
（2）酿制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18℃～25℃，时间控制在10 d～12 d左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测；
（3）制作葡萄醋的过程中，将温度严格控制在30℃～35℃，时间控制在7 d～8 d左右，并注意适时通过充气口充气。
要点诠释：
果酒、果醋制作中原料的消毒：
（1）榨汁前葡萄的冲洗，应先冲洗再去枝梗，因为在去梗的同时会使一些微生物侵入果实内部，给消毒带来一定的困难。另外对于果酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，因为其他杂菌和酵母菌被洗去的机会是均等的，如果冲洗次数过多，会使酵母菌数量减少，使发酵周期加长，产品的酒精含量下降。
（2）一般选用70％的酒精，并不是酒精的浓度越高效果越好，因为浓度过高会使细菌周围形成一层菌膜，酒精不易进入细菌体内；70％的酒精可以迅速进入细菌体内，使体内的蛋白质变性，将细菌消灭。
要点三、腐乳的制作
1、制作原理、需要菌种、制作过程
项目
腐乳制作
菌种
青霉菌、酵母菌、曲霉、毛霉等多种微生物参与，主要是毛霉。
菌种来源
利用空气中的毛霉孢子
制作原理
腐乳的制作是利用豆腐坯上培养的多种微生物分泌的相关酶的作用，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，糖分解发酵成乙醇和其他醇类及形成有机酸，同时辅料中的酒类和各种香辛料等也共同参与作用，合成复杂的酯类，最后形成腐乳所特有的色、香、味等，品质细腻、柔软可口。
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
2、腐乳制作的注意事项
（1）影响腐乳品质的条件：水、盐、酒、温度、发酵时间等
项目
腐乳制作
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
用盐腌制时，若盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；若盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。
酒的控制
酒的含量应控制在12％左右。酒精含量过高，腐乳成熟的时间会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。
温度控制
温度控制在15℃～18℃，该温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长，从而保证发酵时间和腐乳的风味。
密封腌制
常温下密封腌制6个月，就可以吃到味道鲜美的豆腐乳了。
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。
（2）防止杂菌污染
①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗涮干净后要用沸水消毒等。
②装瓶时，操作要迅速小心。加放卤汤后，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。
要点四、制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
1、实验原理
【生物技术实践专题：传统发酵技术的应用 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 】
（1）泡菜的制作原理：
利用乳酸菌等微生物在无氧条件下进行发酵产生乳酸、乳酸积累会抑制其他杂菌的生长。在此过程中同时有亚硝酸盐的产生
（2） 亚硝酸盐提取的亚硝酸盐提取试剂：氯化铵缓冲液（pH9.6～9.7）、硫酸锌溶液（120g/L）、氢氧化钠（20g/L）、
氢氧化铝乳液；氢氧化钠—硫酸锌为蛋白质沉淀剂，以除去杂质，获得较纯的亚硝酸盐溶液；氢氧化铝乳
液能吸附泡菜汁液中的杂质和色素，使泡菜汁液脱色后变得澄清透明，以便进行后续的显色反应。
（3）测定亚硝酸盐含量和比色的原理
显色试剂：乙酸(或盐酸）， 对氨基苯磺酸溶液， N-1-萘基乙二胺溶液
① 在酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮反应

② 重氮反应的产物与N-1-萘基乙二胺结合形成玫瑰红色产物

③将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比色或光电比色，可以大致估算或精确计算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
要点诠释：
① 亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂（一般用作防腐剂）。
②分布：在自然界中，亚硝酸盐分布广泛。据统计，蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4 mg／kg，咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7 mg／kg以上，而豆粉中的平均含量可达10 mg／kg。
③对人体的影响：膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但是，当人体摄入总量达到0.3 g～0.5 g时，会引起中毒；当摄入总量达到3 g时，会引起死亡。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿排出，只有在特定条件下（适宜pH、温度和一定的微生物作用），才会转变成致癌物质——亚硝胺。亚硝胺具有致癌、致畸等作用。
④新鲜蔬菜放置时间过长会变质的原因：放置时间长的蔬菜中的硝酸盐易被滋生的硝酸盐还原菌还原成亚硝酸盐而危害健康。
⑤亚硝酸盐与食盐的比较：亚硝酸盐为白色粉末，颜色与食盐非常相似，味道咸涩，是有毒物质，它有缩短煮肉时间的作用，在适宜温度、pH和一定微生物的作用下形成亚硝胺引发癌症。食盐为白色晶体，味道咸，常做调味品。在日常生活中最好将炊具、食品与亚硝酸盐分开放置，避免误食。
2、实验设计
（1）泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图（如下图所示）：
/
要点诠释：
泡菜的制作：按照清水与盐的质量比为4∶l的比例配制盐水。将盐水煮沸冷却。将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入泡菜坛内，装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满，再徐徐注入配制好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。向坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常补充水槽中的水。发酵时间长短受室内温度的影响。
（2）亚硝酸盐含量的测定
/
（3）泡菜腌制过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化。
发酵
时期
乳酸菌
乳酸
亚硝酸盐
发酵
初期
少（以不产酸的大肠杆菌和酵母菌活动为主，同时还有一部分硝酸盐还原菌活动）
少
增加（硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加）
发酵
中期
最多（其他细菌的活动受到抑制，只有乳酸菌活动强烈）
积累、增多，PH下降
下降（由于硝酸盐还原菌受到抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降）
发酵
后期
减少（由于乳酸的积累，酸度继续增强，乳酸菌活动也受到抑制）
继续增多，PH继续下降
下降至相对稳定（硝酸盐还原菌完全被抑制）
要点诠释：
乳酸菌属于原核生物，它是能通过发酵将糖类转化成乳酸的细菌的总称，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌，目前已发现乳酸菌有59种，所以乳酸菌不是一个种群，而是一类生物。在泡菜发酵初期，主要以不产酸的大肠杆菌和酵母菌活动为主，同时还有一部分硝酸盐还原菌在活动。该时期产生了厌氧环境，乳酸菌才开始活动。发酵中期，由于乳酸菌产生了大量乳酸，其他细菌活动受到抑制，只有乳酸菌活动强烈。此期乳酸菌数量达到高峰，乳酸的量继续积累。发酵后期，由于乳酸的积累，酸度继续增长，乳酸菌活动也受到抑制，乳酸菌数量下降。
【典型例题】　
类型一：果酒、果醋的制作原理和操作方法
例1、 （2019 江苏模拟）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冶型增长
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
【解析】发酵时间越长，酒精浓度越高，会对酵母菌发酵起抑制作用，后期发酵速率会变慢，A错误。发酵瓶中会留有部分空气，集气管中的二氧化碳并非全部由无氧呼吸产生，B错误。由于原料等因素的影响，酵母菌成S型曲线增长，C错误。若酵液出现菌膜，应为好氧细菌，可推测原因是发酵瓶漏气，D正确。
【点评】本题重在考查对果酒制作原理及方法的掌握。
【举一反三】：
【变式一】
在适宜的温度条件下，在如下图所示装置中都加入干酵母（内有活酵母菌），其中适于产生酒精的装置是（ ）
/
【答案】A
【解析】注意题干中所暗示的条件，仔细审题就会发现此题是让你说明，酵母菌在什么条件下会产生酒精。这就要求我们首先要弄清发酵的条件：（1）要有葡萄糖、水和酵母菌；（2）必须在密封的条件下（无氧条件下），如果有氧，酵母菌进行有氧呼吸，产生CO2和H2O。这两个条件缺一不可
【变式二】
下列关于果醋的制作，错误的是（ ）
A．果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通氧气
B．醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一般在50℃左右
C．醋酸菌能将果酒变成果醋
D．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄糖氧化成醋酸
【答案】B
【解析】本题考查果醋的制作原理和条件控制。制作果醋所用菌种为醋酸菌，其原理是氧气、糖源充足时，醋酸菌直接将葡萄糖氧化为乙酸；而在糖源不足、氧气充足的条件下可将乙醇氧化为乙醛，再进一步氧化为乙酸，在整个发酵过程中，必须保证供应充足的氧气，因此A、C、D正确。而醋酸菌适宜的生长温度为30℃～35℃。温度为50℃时，会影响醋酸菌的活性。因此答案选B。
【变式三】
在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是（ ）
A．让发酵装置接受光照　　　　 　　 B．给发酵装置适时排气
　　C．向发酵装置通入空气　　　　 　 D．酵母菌装置放在45℃
【答案】B
【解析】果酒用的酵母菌。酵母菌兼性厌氧细菌。要出果酒之时是酵母菌无氧呼吸的时候，产生酒精和二氧化碳。产生气体就要排出。酒精发酵最佳温度18-25℃，最好是弱酸性环境。果醋温度控制在30-35℃，需要的是醋酸菌。
类型二：腐乳的制作原理和过程
例2、（2019 江苏模拟）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】毛霉生长需要适宜的温度和水分，将腐乳柸堆积起来，毛霉呼吸作用等会使温度升高，影响其生长，勤喷水又会改变湿度，导致杂菌滋生，故C错误。
【点评】本题主要考查影响腐乳制作的相关知识。
【举一反三】：
【变式一】
下列关于腐乳制作过程中的操作，不正确的是（ ）
A．先将豆腐切成块放在消毒的笼屉中，保持温度在15℃～18℃。并具有一定湿度
B．将长满毛霉的豆腐放在瓶中，并逐层加盐，接近瓶口表面的盐要铺厚一些
C．卤汤中酒的含量一般控制在12％左右
D．卤汤中香辛料越多，口味越好
【答案】D
类型三：泡菜的制作原理和实验操作和泡菜中亚硝酸盐含量的测定
例3、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】乳酸菌是异养厌氧型微生物，所以罐口封闭不严，氧气会抑制了乳酸菌的生长繁殖，但是对其他需氧型的微生物是有利的，所以罐口封闭不严促进了需氧腐生菌的生长和繁殖，最后导致泡菜腐烂。
【解析】本题考查泡菜的制作原理。
【举一反三】：
【变式一】
分析材料回答下面的问题：
泡菜制作是以乳酸发酵为主，同时利用食盐的高渗透压作用，兼有蛋白质分解的微生物发酵过程的冷加工方法，对蔬菜的营养成分、色香味的保存十分有利。
千百年来，泡菜不但以其酸鲜纯正、脆嫩芳香、清爽可口、回味悠长的特点吸引众多食客，还因其开胃口、促消化、解荤腥、增食欲的功效为世人所接受。
泡菜的制作工艺如下：选料→预处理→配制调料→腌制。泡菜的制作看上去很简单，但要泡出色香味形俱佳、营养卫生的泡菜．应该掌握原料性质、选择容器、制备盐水、搭配调料、装坛等技术。如调料是泡菜风味形成的关键，泡菜坛的选择亦关乎泡菜的制作成败。
（1）制作泡菜所利用的乳酸菌，从其结构分析，属于哪类生物？
（2）请用反应式表示乳酸发酵的原理。
（3）制作泡菜的坛子必须密封，试说明其道理。
（4）泡菜制作过程中为什么会产生亚硝酸盐？
（5）为什么在泡菜制作后期亚硝酸盐含量会下降？
（6）试讨论腌制泡菜的过程中应注意的问题及原因。
【答案】（1）属于原核生物。
（2）C6H2O62C3H6O3 (乳酸)+能量。
（3）保证坛内乳酸菌发酵所需要的无氧条件。
（4）泡菜发酵初期，由于亚硝酸盐还原菌的活动，蔬菜中的硝酸盐被还原成亚硝酸盐。
（5）乳酸菌产生大量乳酸，抑制硝酸盐还原菌的活动，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因此亚硝酸盐含量下降。
（6）需要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量不足10％、腌制时间过短都容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
【解析】本题考查了泡菜制作原理和实验操作。从结构上讲，参与泡菜发酵的微生物乳酸菌属于原核生物，因乳酸菌为严格厌氧的微生物，所以泡菜坛必须密封，虽然密封但在发酵初期还是有酵母菌活动，在泡菜盐水表面形成一层白膜。泡菜发酵初期由于硝酸盐还原菌的作用，蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐。到发酵后期由于乳酸菌产生大量的乳酸抑制了硝酸盐还原菌的作用，因此亚硝酸盐含量下降。温度过高、食盐用量不足或发酵时间过短都会造成大量细菌繁殖，产生亚硝酸盐，所以制作泡菜时要严格控制时间、温度和食盐用量。
例4、下列关于测定亚硝酸盐含量的操作，错误的是（ ）
A．质量浓度为4 mg／mL的对氨基苯磺酸溶液呈酸性
B．对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液，应避光保存
C．质量浓度为5μg／mL的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境
D．制备样品处理液，加入氢氧化铝乳液的目的是中和氢氧化钠
【答案】D
【解析】亚硝酸盐遇到对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液时会呈现玫瑰红色。根据玫瑰红色的深浅确定亚硝酸盐的含量。
选项
内容指向，联系分析
结论
A
对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液都呈酸性
正确
B
耍保持其稳定性．这两种盐溶液都应避光
正确
C
亚硝酸钠标准液的配制过程中应加入NH4Cl缓冲液，保持弱碱性环境以免形成亚硝酸挥发
正确
D
加入氢氧化铝乳液的目的是吸附样品滤液中的杂色，使滤液变得无色透明
错误

【点评】亚硝酸盐含量测定的步骤比较复杂，所用试剂比较多。配制操作要求严格，因此要全面理解实验。分类、分条目识记各溶剂的作用及操作注意事项。
【举一反三】：
【变式一】
下列关于测定亚硝酸盐含量的原理的叙述，不正确的是（ ）
A．亚硝酸盐经一定方式显色反应后呈玫瑰红色
B．显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
C．不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同
D．样品液显色后，通过与已知浓度的标准液比色，可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量
【答案】B
【巩固练习】
单项选择题：
1. （2019 江苏模拟）某同学设计了如图所示的发酵装置，下列有关叙述正确的是
/
A.该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵
B.该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C.去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D.去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
2. 利用果汁制作果醋的原理是（ ）
A．醋酸菌将乙醇还原为醋酸
B．醋酸菌将乙醇氧化为醋酸
C．醋酸菌将乙醇分解为CO2、水和醋酸
D．醋酸菌直接将乙醇氧化为醋酸，不需其他中间转化过程
3.用酵母菌酿酒时，向原料中输入足量的空气，酵母菌与酒精的量分别会（ ）
A．死亡、增多 B．增多、不再产生 C．增多、增多 D．死亡、不再产生
4.下列微生物中，体内不含有氧呼吸酶且为原核生物的是（ ）
A．醋酸杆菌 B．酵母菌 C．乳酸菌 D．固氮菌
5.夏天食品易腐烂，这是空气中微生物在食品中大量生长繁殖的结果。而放入冰箱贮藏的食品，其腐烂速度则慢得多，对这一现象最合理的解释是（ ）
A．低温下，食品本身的代谢速度减慢
B．低温下，微生物的代谢速度减慢
C．隔绝空气，微生物和食品的代谢速度减慢
D．缺乏光照，微生物的合成速度减慢
6. 果酒变酸、酸奶的制作、腐乳外部致密的一层“皮”，与其相关的微生物分别是（ ）
A．醋酸菌、乳酸菌、毛霉 B．乳酸菌、毛霉、醋酸菌
C．醋酸菌、酵母菌、毛霉 D．酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
7. 下列关于果醋制作的说法正确的是（ ）
A．醋酸菌是好氧菌，在制作过程中要一直打开发酵瓶
B．在制作葡萄醋的过程中，温度应严格控制在18～25℃
C．当糖源不足时，醋酸菌先将酒精转变成乙醛，再将乙醛转变为醋酸
D．醋酸菌在糖源和氧气充足时，能将葡萄糖分解成醋酸和二氧化碳
8. 在测定亚硝酸盐含量的实验中，制备样品处理液时加入氢氧化铝的目的是（ ）
A．调整pH B．提取亚硝酸盐 C．使滤液色素脱色 D．缓冲剂
9. 在泡菜的制作过程中，不正确的是（ ）。
A．按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水
B．按照清水与盐的质量比为5∶l的比例配制盐水
C．盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染
D．在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境
10.（2019 海南模拟） 下列叙述错误的是
A.醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸
B.酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精
C.泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵
D.腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶
11. 将适量酵母放入5％葡萄糖溶液中摇匀后，等量分装到下列锥形瓶中，放置在相同的适宜温度环境条件下培养。10 d后，产生酒精最多的是（ ）
/
非选择题
1. （2019 广东模拟）泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”，查阅资料得到图11。
（1）制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是__________________。乳酸发酵第一阶段的产物是___________。
/
（2）据图11，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因为后者______________；pH值呈下降趋势，原因是______________。
（3）该小组得到一株“优选”乳酸菌（亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍），拟参照资料的实验方案和食盐浓度（4%-10%），探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。
2. 在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题：
（1）该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是
（2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是
（3）酒精主要是啤酒酵母菌进行 作用产生的代谢产物。
（4）经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它发酵产物。其余1.5%则用于
（5）请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式。
3.回答下列关于腐乳制作的问题：
（1）腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是 ，其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为 和 ；其产生的 能将豆腐中的脂肪水解为 和 。
（2）发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制 生长。
（3）腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配置而成的卤汤。卤汤具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的 。
4.农村中泡菜的制作方法：将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，泡菜坛一般是两头小中间大的陶器，坛口有坛沿，凡裂缝的菜坛不能用。然后加入盐水、香料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处，最适环境温度为28～32℃。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不成”，前者是用盐过多，后者用盐过少。在实验室或工厂生产泡菜，还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。
（1）用白酒擦拭泡菜坛的目的是________。
（2）菜坛要密封的原因是________。若菜坛有裂缝，可能会出现的结果是________。
（3）若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是________。
（4）加入一些“陈泡菜水”的作用是________。
（5）制作泡菜的过程中，有机物的干重如何变化?菜坛内有机物的种类如何变化？
【答案与解析】
一、单选题
1【答案】ABD
【解析】该装置中注水的弯曲部分可阻止空气进入，能用于果酒发酵，A正确；果酒发酵产生的CO2可溶解在弯管的水中，进一步通过水排出，B正确；醋酸菌是好氧菌，因没有通入无菌空气，去除弯管中的水后也不能满足底层发酵液中醋酸菌的呼吸需求，C错误；去除弯管中的水后，该装置的弯管部分也能防止空气中的微生物进入，与巴斯德的鹅颈烧瓶作用类似，D正确。
2【答案】B
【解析】 醋酸菌是严格好氧菌，存氧气充足、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。，
3【答案】B
【解析】酵母菌在有氧的条件下，进行分裂生殖快速繁殖，但无氧呼吸被抑制，因而酒精不再产生。
4【答案】C
【解析】酵母菌属于真核生物，同氮菌和醋酸杆菌都属于有氧呼吸生物，体内含有有氧呼吸酶系统。
5【答案】B
【解析】腐烂的直接原因是微生物的繁殖，低温条件下，酶活性降低，其代谢速度减慢，腐烂变慢。
6【答案】A
【解析】果酒变酸是由于醋酸菌将乙醇转化成了乙醛，继而转化成乙酸的缘故；酸奶的制作需要乳酸菌；腐乳外部的“皮”是毛霉的菌丝形成的。
7【答案】C
【解析】当糖源充足时，醋酸菌能把葡萄糖分解成醋酸；当糖源不足时，醋酸菌先将酒精转变成乙醛，再将乙醛转变为醋酸。
8【答案】C
【解析】 加入氢氧化铝的目的是通过氢氧化铝的絮状沉淀吸附色素使滤液澄清。
9【答案】B
10【答案】A
【解析】醋酸菌是好氧型细菌，能在氧气充足的情况下将乙醇转化为醋酸，A错误；酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖产生酒精，B正确；泡菜利用的是乳酸菌的发酵，C正确；腐乳的制作中利用毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶，D正确；因此答案为A。
11【答案】B
【解析】装置A和B都可以把酵母菌发酵过程中产生的CO2及时地排出，但装置B每隔12 h充气一次，可以促进酵母菌的繁殖，有利于酒精的发酵。装置C开始时可以促进酵母菌的繁殖，但密闭条件下产生的CO2积聚使发酵液的酸性增加，影响或抑制酵母菌的发酵作用。故装置B产生的酒精最多。
二、非选择题：
1【答案】（1）隔离氧气，为乳酸菌提供无氧环境。（2分）
丙酮酸（2分）、还原氢（少量能量）（2分）
（2）亚硝酸盐含量低 （2分） 乳酸菌无氧呼吸，产生的乳酸含量逐渐增加（2分）
（3）实验结果记录表：（6分）
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实验结论预测：“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量低于普通乳酸菌组。
【解析】
（1）泡菜的原理是利用乳酸菌无氧环境生成乳酸，所以制作过程中要隔离氧气。
（2）由图可知，第三天时亚硝酸盐含量最高，在第八天之后，亚硝酸盐含量减少，亚硝酸盐对人的身体有害，因此，在亚硝酸盐含量低的时间食用为宜。随着无氧呼吸的进行，乳酸的含量越来越多，所以PH值逐渐降低。
（3）根据题意，设计的实验要探究在4%-10%盐浓度的环境下，普通酵母菌和“优选”乳酸菌的发酵效果，选定自变量（盐浓度）和因变量（乳酸菌含量），做出表格即可。
2【答案】
（1）既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
（2）出芽生殖
（3）无氧呼吸
（4）自身的生长繁殖
（5）C12H22O11+H2O→2C6H12O6，C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量
3【答案】
（1）毛霉 肽 氨基酸 脂肪酶 甘油 脂肪酸
（2）微生物　
（3）风味　　
【解析】
（1）发酵过程中起作用的微生物有多种，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉，毛霉产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解成多肽和氨基酸，产生的脂肪酶能够将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。
（2）发酵过程中加盐腌制，不仅可以调制风味，而且能够抑制杂菌等其他微生物
（3）腐乳制作后期加入卤汤，卤汤不仅可以防腐，还可以使腐乳具有独特的风味（或香味）。
4【答案】
（1）消毒
（2）乳酸菌为厌氧微生物，密封后造成缺氧环境氧气将导致乳酸菌不能正常生长，而一些杂菌大量繁殖，泡菜会变质
（3）盐过多，抑制了乳酸菌的发酵
（4）提供乳酸菌菌种
（5）有机物的干重减少，种类增加
【解析】乳酸菌为严格厌氧菌，其生命活动需保持无氧环境，产生的乳酸能有效抑制其他杂菌生长，新鲜蔬菜为它提供了培养基，有机物为其生命活动中获得能量提供原料，故发酵过程中有机物的干重会减少，种类增加。