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高三生物选修1专题复习传统发酵技术的应用学案2019年高考理科综合生物考纲规定本内容:5-1(4)利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用5-3(2)运用发酵加工食品的基本方法5-3(3)测定食品加工中可能产生的有害物质本章思维导图【高考基础知识梳理】(一)果酒和果醋的制作1.实验原

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复习与测试第二课时教案

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复习与测试第二课时教案

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关键词:复习与测试第二课时教案

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高三生物选修1专题复习

传统发酵技术的应用学案

2019年高考理科综合生物考纲规定本内容:

5-1(4)利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用

5-3(2)运用发酵加工食品的基本方法

5-3(3)测定食品加工中可能产生的有害物质

本章思维导图

【高考基础知识梳理】

(一)果酒和果醋的制作

1.实验原理:

(1)果酒制作的原理:

①利用的微生物是_______,其异化作用类型是_______,其发酵的反应式为:

a.有氧条件:

b.无氧条件:

②影响酒精发酵的主要环境条件有______________

a. 酵母菌生长繁殖的最适温度是___℃左右,发酵在_______℃时最适宜;

b. 酒精发酵过程中,要保持______________。

③传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是:____________________

④葡萄酒呈现深红色的原因是:_________________________

(2)果醋的制作原理:

①利用的微生物是_______,属于___核生物,其异化作用类型是______。在_____________,将糖分解形成醋酸;当缺少糖源时可将____转变成___,并进一步转变成醋酸。醋酸发酵的反应式是:__________

②果醋发酵时将温度控制在_____℃,原因是:________________;还需要充足的____

③醋酸菌与酵母菌相比,最主要的特点是:____________________

2.实验设计:

(1)制作果酒和果醋的实验流程

挑选葡萄冲洗_____________________

果酒 果醋

(2)实验操作步骤及装置:

①材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行_____,再_____

②灭菌:a.榨汁机要清洗干净,并_______。

b.发酵装置要清洗干净,并用______________

③榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁

④发酵:a.将葡萄汁装人发酵瓶,要留大约____的空间(如右图所示),并封闭___。 b.制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在__________,时间控制在_____d左右,可通过_______对发酵的情况进行及时的监测

c.制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在____________,时间控制在前_______d左右,并注意适时通过___________

⑤发酵装置各部位的作用:

a.充气口:在______发酵时连接充气泵进行充气

充气口b.排气口:排出______发酵时产生的CO排气口2

c.与排气管相连的长而弯曲的胶管:目的是加水后防止_____________。

d.出料口:用来__________

出料口⑥发酵装置的使用方法:制酒时,应该________;制醋时,应将_______。

3. 操作过程应注意的问题

(1)用清水冲洗葡萄1~2遍除去污物,注意不要反复多次冲洗,以防止_______

(2)应该先冲洗葡萄后除去枝梗,以避免____________________

(3)在酒精发酵过程中,每隔一段时间(12h)拧松瓶盖或打开排气口,其原因是:________________________________________

(4)防止发酵液被污染的措施:

①要先冲洗葡萄,再除去枝梗;

②实验中所用的器械要清洗干净;

③每次排气时只需______瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。

(5)在实际生产中,还要对发酵液进行煮沸处理,其目的是:___________。

(6)发酵液装瓶后要保持1/3的剩余空间的原因:

①利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成______。②防止由于产生CO2导致_____。

4.实验结果分析与评价

(1)实验现象:

(2)检验:酒精发酵后是否有酒精产生,可用_________来检验。其原理是:在_____性条件下,橙色的重铬酸钾与酒精反应呈________。

(3)证明葡萄酒的产生是由于酵母菌的作用:设置___组,将葡萄汁进行_____,分别等量装入A、B两个发酵瓶,并各留有______空间,A组加入_______,B组不加,进行发酵,可证明葡萄酒的产生是由于酵母菌的作用。

(4)证明葡萄醋中有醋酸生成,简单易行的方法是:_____或用______鉴定

高考真题:2016年全国卷II 39.[生物——选修1:生物技术实践](15分)

苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的,回答下列为题:

(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。

(二)腐乳的制作

1.实验原理:

(1)腐乳的发酵过程中有多种微生物的协同作用,如_______________,其中起主要作用的是____,它是____核生物,其呼吸作用类型是_______。

(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的______分解成小分子的____和______;脂肪酶可以将______水解成______和______,因而更利于消化吸收。

(3)现代的腐乳生产是在严格的______条件下,将优良的______菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免____________,保证_________。

2.实验设计:

(1)流程:

让豆腐长出毛霉→ → →密封腌制

(2)实验操作步骤:

①毛霉的生长:a.将豆腐切块放在笼屉内,温度保持在__________,并保持一定的湿度, 大约5d后豆腐表面丛生着直立菌丝。

b.豆腐块上生长的毛霉来自空气中的______。现代的腐乳生产是在______的条件下,将优良________直接接种在豆腐上,这样可以___________。

②加盐腌制:a.将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,同时逐层______,随着层数的加高而增加盐量,接近瓶口表面的盐要______,以_____________

b.加盐腌制的目的是_______________________________。

③配制卤汤:a. 卤汤直接关系到腐乳的______、______、______。卤汤是由__和各种______配制而成

b. 卤汤中酒的含量一般控制在______左右。加酒的目的是___________________________。

c. 香辛料可以_________,也具有____________作用

④密封腌制:加入卤汤和辅料后,将瓶口用______加热灭菌,用胶条密封。

(3)注意事项:

①泡菜盐水按清水和盐为______质量比配制

②腌制时要控制腌制的________、________和_______的用量。

③泡菜发酵过程中,导致细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加的因素有_________和_________。一般在腌制______天后亚硝酸盐含量开始降低。

(3)腐乳制作注意事项

①影响腐乳品质的条件:水、盐、酒、温度、发酵时间等

a.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。

b.盐的控制:盐浓度过高,会_________,浓度过低,__________。

c.酒的控制:酒精含量一般控制在____左右。酒精含量过高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使__ __________。酒精含量过低,______________。

d.温度的控制:温度15~18 ℃适合毛霉生长。发酵时间易控制在______左右。

②防止杂菌污染:

a.用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用______消毒。

b.装瓶时,操作要______。加入卤汤后,要用胶条将瓶口______。封瓶时,最好将瓶口通过____________,防止瓶口被污染。

高考真题:2017年全国卷II 37.[生物——选修1:生物技术实践](15分)

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______________________,脂肪转变为__________________________。

(三)制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 1.制作泡菜原理及流程

(1)原理:

①制作泡菜所用微生物是______,其代谢类型是____型。在___条件下,将糖分解为_____。反应式为:___________

②常见的乳酸菌有________和_______,生产酸奶的是________

③亚硝酸盐在食品生产中常用作__________剂。

④亚硝酸盐被吸收后随______排出体外,但在______、_________和_________作用下形成致癌物质_________

(2)流程

2. 检测亚硝酸盐含量原理及流程 (1)原理:在____条件下,亚硝酸盐与_____发生____反应后,与______结合形成___色染料,与已知浓度的___目测比较,估算泡菜中亚硝酸盐含量。

(2)流程:

配制溶液→ →制备样品处理液→比色

高考题[2014·海南高考] 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)下图表示的是泡菜中________趋势。

(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是_______ _(填“醋酸菌”或“乳酸菌”)。

课堂小结

与传统发酵有关的几类微生物的比较

酵母菌

醋酸菌

毛霉

乳酸菌

生物学分类

生活方式

适宜温度

主要用途

酿酒、发酵

酿醋

制作腐乳

制作酸奶、泡菜

课后作业

1.利用发酵生产酒精时,投放的适宜原料和生产酒精的阶段要控制的必要条件分别是

( )

A.玉米粉和有氧 B.大豆粉和有氧 C.玉米粉和无氧 D.大豆粉和无氧

2.下列说法不正确的是 ( )

A.在进行酒精发酵过程中,接种酵母菌后,应立即密封

B.在进行酒精发酵过程中,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宜的温度为18~25℃

3.腐乳味道鲜美,易于消化、吸收,是因为其内主要含有( )营养成分。

A.无机盐、水、维生素 B.NaCl、水、蛋白质

C.多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸 D.蛋白质、脂肪、NaCl 4.下列哪项不是加盐腌制的目的

( )

A.析出豆腐中的水分 B.防止豆腐过早酥烂 C.防止豆腐腐败 D.加速毛霉的生长

5.下列有关腐乳制作的过程中消毒灭菌的说法,错误的是

( )

A.用来腌制腐乳的容器,洗刷干净后要用沸水消毒

B.装瓶前,要将腐乳进行高温消毒,以达到消毒灭菌的作用

C.封瓶时,要将瓶口通过酒精灯的火焰,以达到防止瓶口被污染

D.杀灭的杂菌不仅包括毛霉,而且还包括其他类型的细菌

6.在泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化曲线正确的是 ( )

7.关于亚硝酸盐含量测定原理的正确描述是 ( ) A.重氮化→酸化→显色→比色 B.重氮化→酸化→比色→显色

C.酸化→重氮化→显色→比色 D.酸化→重氮化→比色→显色

8.某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当泡菜腐烂。造成泡菜腐烂的原因是

( )

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

9.以下不属于发酵的是

( )

A.利用需氧型青霉菌生产青霉素 B.缺氧时人的组织细胞产生乳酸

C.利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精 D.利用乳酸菌制作泡菜

10.在制作果酒的过程中,在不同时间内取发酵液样品,发现发酵液的pH一直下降,原因是 ( )

A.酵母菌进行有氧和无氧呼吸时,均产生CO2溶于发酵液中,使pH下降

B.酵母菌无氧呼吸产生的酒精呈酸性

C.酵母菌无氧呼吸产生的乳酸呈酸性

D.乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸呈酸性

11.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,主要参与的微生物是青霉

②含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形

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吸收的物质

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

12.日常生活中,长时间存放的剩菜一般不可食用,原因是剩菜 ( )

A.营养全部损失 B.在硝酸盐还原细菌作用下产生了大量亚硝胺

C.含细菌多 D.在硝酸盐还原细菌作用下产生了大量亚硝酸盐

13.有关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.发酵过程中要经常补充水槽中的水

D.发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶

14.在制作果酒、果醋、泡菜的过程中对氧气的需求分别是 ( )

A.有氧

无氧

无氧 B.无氧

有氧 无氧

C.有氧

有氧 无氧 D.无氧

无氧

无氧

15.将接种有乳酸菌的4份100mL的牛奶分别装在100mL、200mL、300mL和400mL的烧瓶内,将口密封,置于适宜温度下培养,24h后产生乳酸最多的是 A.100mL B.200mL C.300mL D.400mL ( )

16.某酒厂把糖化后的淀粉加入发酵罐,接种酵母菌后,酒精产量明显减少,检测发现发酵罐密闭不严,试分析反应的其他结果是( )。

A.酵母菌量减少 B.糖化淀粉的消耗量减少

C.CO2的释放量减少 D.酵母菌量、CO2的释放量、糖化淀粉的消耗量都增加

17.制作泡菜的过程中亚硝酸盐的含量变化 ( )

A.先减少后增加 B.先增加后减少

C.逐渐增加 D.逐渐减少

18.制作泡菜所需要的菌种的代谢类型是 ( ) A.自养需氧型 B.异养需氧型 C.自养厌氧型 D.异养厌氧型

19.对泡菜制作过程中,不同时期泡菜坛中乳酸菌含量的叙述,正确的是

( )

A.制作泡菜初期并无乳酸菌的存在

B.腌制过程中乳酸菌含量会逐渐增多并达到最高峰

C.腌制后期乳酸菌含量会急剧下降

D.腌制的全过程乳酸菌的含量不变,活性有异

20.腐乳在酿造后期发酵中添加适量酒液的目的是 ( )

①防腐②与有机酸结合形成酯③利于后期发酵④满足饮酒需要

A.①②③④ B.①③④ C.②③④ D.①②③

二、非选择题

21.下图简单表示了葡萄酒的酿制过程。请据图分析:

(1)葡萄酒的酿制原理是:先通气进行_______________,以增加酵母菌的数量,然后进行_____ ____获得葡萄酒。

(2)随着发酵程度的加深,液体密度会逐渐变低(可用密度计测量),其原因是: _____________________________________________ ______。 (3)生产出的葡萄酒呈深红色,这种有色物质来源______ _______。

(4)如果加入的葡萄糖过多,反而抑制了酵母菌的生长,得不到目的产物,原因是: 。

23.如图是某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题:

(1)装置中的通气口在 时关闭,在 时连接充气泵,并不断向内 。

(2)排气口在果酒发酵时排出的气体是

由 产生的 。在发酵的全过程中,培养液中pH的变化是

;醋酸菌的呼吸方式是 。

(3)若在果汁中含有醋酸菌,在果酒发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?说明理由。 。

24.下面是古代家庭酿酒的具体操作过程:先将米煮熟,待冷却至30℃时,加少许水和一定量的酒酿(做实验时用酵母菌菌种)与米饭混匀后置于一瓷坛内(其他容器也可),在中间要挖一个洞,加盖后置于适当的地方保温(28℃),12 h即成。现请你从以下几个方面对其发酵过程做一个简单的分析:

(1)在中间挖一个洞的目的是___________________________________________。

(2)发酵坛没有密封,那么坛内无氧发酵的环境是由什么造成的?

(3)请你用文字或坐标曲线的形式来说明在发酵坛内有氧呼吸和无氧呼吸此消彼长的过程。__________________________________________________________。

(4)在具体操作过程中,要根据米饭的多少加适量的酒曲,如把握不住,宁多而不能少,如果加少了将引起什么后果?_________________________,为什么?_____________ 。

生物选修1 专题1 传统发酵技术的应用导学案答案

【知识梳理】

(一)果酒和果醋的制作

1.(1)①酵母菌 兼性厌氧型

②

温度、氧气、pH a. 20 18~25 b. 无氧环境

③附着在葡萄皮上的野生型酵母菌

④在发酵的过程中,随着酒精度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈红色

(2)①醋酸菌 原 需氧型 氧气、糖源充足时 乙醇 乙醛

酶

CH3COOH+H20 C2H5OH+O2 ②30~35 此温度是醋酸菌的最适生长温度 氧气

③

醋酸菌没有以核膜为界限的细胞核

2.(1)榨汁 酒精发酵 醋酸发酵

(2)①冲洗 除去枝梗

② a.晾干 b. 70%的酒精

④a. 1/3 充气口 b. 18℃~25℃ 10~12 出料口

c. 30℃~35℃ 7~8 充气口充气

⑤ a.醋酸 b. 酒精 c. 空气中微生物的污染 d. 取样检测

⑥

关闭充气口 充气口连接气泵,输入氧气

3. (1)菌种的流失(或冲去表皮上的酵母菌)

(2)除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会

(3)发酵旺盛期CO2的产量非常大,因此需要及时排气,防止发酵瓶爆裂

(4)③拧松

(5)

杀死发酵液中的杂菌。

(6)

①优势种群 ②发酵液的溢出。

(2)重铬酸钾 酸 灰绿色 (3)对照 高压灭菌 1/3 酵母菌

(4)品尝 pH试纸 (二)腐乳的制作

1.(1)青霉、酵母、曲霉、毛霉等 毛霉 真 有氧呼吸。

(2)蛋白质 肽 氨基酸 脂肪 甘油 脂肪酸

(3)

无菌 毛霉 其他菌种的污染 产品的质量

2.(1)加盐腌制 加卤汤装瓶 (2)①a. 15~18 ℃ b.毛霉孢子 严格无菌 毛霉菌种 避免其他菌种的污染

②a. 加盐 铺厚一些 防止杂菌从瓶口进入

b.一是防止杂菌污染,避免豆腐腐败;二是析出豆腐中的水分使之变硬

③a.色 香 味 酒 香辛料 b. 12% 抑制微生物生长,同时使腐乳具有独特的香味

c. 调制腐乳的风味 防腐杀菌 ④

酒精灯 (3)①b.影响腐乳的口味 豆腐易腐败变质 c. 12% 腐乳成熟期延长 杂菌繁殖快,豆腐易腐败 d. 6个月 ②a.

沸水 b.

迅速小心 密封 酒精灯的火焰 (三)制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 1. (1)

酶

①乳酸菌 异养厌氧 无氧 乳酸 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量

②

乳酸链球菌 乳酸杆菌 乳酸杆菌

③

食品添加 ④尿液 适宜pH 温度 一定微生物 亚硝胺

(3)①4∶1 ②时间 温度 食盐 ③食盐用量过低 腌制时间过短 10 2. (1)

①盐酸酸化 对氨基苯磺酸 重氮化 N-1-萘基乙二胺盐酸盐

玫瑰红 标准显色液 ②

透明澄清 (2)

制备标准显色液

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