2020新教材高中生物第1章發(fā)酵工程1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用學(xué)案新人教版選擇性必修3

第1節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

新課程標(biāo)準(zhǔn)課時(shí)素養(yǎng)目標(biāo)

1.基于釀泗的實(shí)例分析?收納發(fā)酵的概念.運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀.闡明發(fā)酵菌種的

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和代謝特點(diǎn)。(科學(xué)思維、生命觀念)

3.2.1舉例說明日常生

2.運(yùn)用發(fā)酵原理.設(shè)計(jì)并完成利用天然菌種制作泡菜、果酒和果醋的實(shí)驗(yàn)探究.

活中的某些食品是運(yùn)用傳

并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。(科學(xué)探究)

統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的

3.通過杳閱資料.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并跟蹤檢測(cè)泡菜制作過程中亞硝酸鹽含量變化.關(guān)注

食品安全和健康的生活方式。(科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任)

必備知識(shí)?素養(yǎng)奠基

一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

1.發(fā)酵:人們利用微生物,在適宜的條件下,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.傳統(tǒng)發(fā)酵食品——腐乳：

(1)原料:豆腐。

(2)參與發(fā)酵的微生物:醛母、曲霉和毛霉等,起主要作用的是毛霉。

(3)物質(zhì)變化:蛋白質(zhì)一小分子的肽和氨基酸?

?激疑

毛霉是怎樣將蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸的？

提示:毛霉產(chǎn)生的蛋白酶將蛋白質(zhì)分解。

3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)：

(1)概念:直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次發(fā)酵保存下來的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)

酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。

(2)特點(diǎn)：以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主,通常是家庭式或作坊式的。

4.以下食品是傳統(tǒng)發(fā)酵食品的是②③④⑥⑦⑧⑨?。

①豆腐②腐乳③醬油④香醋⑤豆油⑥泡菜

⑦豆豉⑧饅頭⑨米酒⑩豆?jié){?酸奶?米飯

二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品

(一)制作泡菜

1.菌種來源:植物體外表天然的乳酸菌。

2.原理:無氧的情況下,乳酸菌將葡萄糖分解為乳酸。反響簡(jiǎn)式:C6Hl2。6士2c3H6。3(乳酸)+能量。

3.方法步驟：

制作流程具體操作

配制鹽水用清水和食鹽配制質(zhì)量百分比為5%?2水的鹽水,煮沸冷卻待用

原料加工將新鮮蔬菜洗凈,切塊,晾干后裝入泡菜壇內(nèi)，裝至半壇時(shí),參加蒜瓣、生姜

和裝壇及其他香辛料,繼續(xù)裝至八成滿

加鹽水緩緩注入冷卻的鹽水,使鹽水沒過全部菜料,蓋好壇蓋

封壇發(fā)酵向壇蓋邊沿的水槽中注滿水,并注意經(jīng)常向水槽中補(bǔ)充水,室溫發(fā)酵

4.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)：

判一判:結(jié)合泡菜的制作原理和過程,判斷以下實(shí)驗(yàn)分析的正誤：

(1)用水密封泡菜壇可以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境。(J)

(2)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長,泡菜中乳酸含量逐漸增加,所以泡菜腌制時(shí)間越長越好。(X)

提示：當(dāng)乳酸含量為0.4%?0.8%時(shí),泡菜的口味、品質(zhì)最正確，如果發(fā)酵時(shí)間過長，乳酸含量過

高，口味不佳，還需考慮亞硝酸鹽含量的問題。

(3)制作泡菜時(shí)配制的鹽水可以直接使用。(X)

提示:鹽水應(yīng)該煮沸冷卻后再使用。

(4)蔬菜和香辛料不能裝滿泡菜壇,只能裝八成滿。(V)

?激疑

蔬菜中含有較多的硝酸鹽,試從泡菜的制作過程分析亞硝酸鹽產(chǎn)生的原因。

提示:泡菜是新鮮蔬菜經(jīng)過乳酸菌等微生物的發(fā)酵制作而成的，蔬菜中的硝酸鹽在某些微生物

的作用下被復(fù)原成亞硝酸鹽。

(二)制作果酒和果醋

1.菌種:

(1)制作果酒菌種:新鮮水果果皮外表附著的野生翅菌。

(2)制作果醋菌種:醋酸菌。

2.原理和反響簡(jiǎn)式:

原理反響簡(jiǎn)式

果酒C6Hl2O6+6O2+6H2O

氧氣充足,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖

酶

制作--*6C02+12H20+能量

酶

CHI0->2C2H50H+2c。2+

無氧條件,酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精G26

能量

酶

CellisOe+SOs---->

氧氣、糖源都充足時(shí),醋酸菌將糖分解成醋酸2cH3co0H+2co升2上0+能

果醋

量

制作

CH0H+0-*

氧氣充足,缺少糖源時(shí),醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸252

CH3COOH+H2O+能量

3.方法步驟:

①發(fā)酵瓶.榨汁機(jī)等清洗干凈

②用體積分?jǐn)?shù)為70%的清精消毒,晾干

①取新鮮葡萄.用清水沖洗1~2次

挑選，

沖洗葡葡②去除枝梗和篇會(huì)的籽枇,瀝干

①用榨汁機(jī)榨取葡萄汁.裝入發(fā)酵瓶中

②不能裝滿，要留有大約1/3的空間

［果酒:酵①溫度控制在1隊(duì)30七,發(fā)酵IO-I2d

②每隔Uh將瓶蓋擰松排氣

①打開瓶蓋，蓋上妙布

［果醋發(fā)用］

②溫度控制在30-35tC,發(fā)酵7-8d

4.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)：

判一判:結(jié)合果酒和果醋的制作原理和過程,判斷以下實(shí)驗(yàn)分析的正誤：

(1)在制作果酒過程中，發(fā)酵液中有氣泡產(chǎn)生,因此發(fā)酵瓶需要排氣。(J)

(2)在制作果醋時(shí),發(fā)酵液變渾濁,液面會(huì)形成白色菌膜。3)

(3)在制作果酒過程中，只有酵母菌進(jìn)行發(fā)酵,沒有其他微生物生長。(X)

提示:葡萄皮上除酵母菌外,還有其他雜菌,所以發(fā)酵過程中，有多種微生物參與。

(4)在制作果醋的過程中，酵母菌的酒精發(fā)酵被抑制。(J)

(5)在制作果醋的過程中，需將瓶蓋翻開為醋酸菌提供氧氣,蓋上紗布以減少空氣中塵土等雜

質(zhì)的污染。(J)

三、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的品質(zhì)

1.由于菌種差異、雜菌情況不明和發(fā)酵過程的控制缺乏標(biāo)準(zhǔn)等，會(huì)造成發(fā)酵食品的品質(zhì)不一。

2.工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)時(shí),通常會(huì)通過微生物培養(yǎng)技術(shù)獲得單一菌種,再將它們接種到物料中進(jìn)

行發(fā)酵。

關(guān)鍵能力?素養(yǎng)形成

知識(shí)點(diǎn)一泡菜的制作

1.菌種一一乳酸菌：

(1)代謝類型:異養(yǎng)厭氧型,有氧存在時(shí),無氧呼吸會(huì)受到抑制。

(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：無核膜包被的細(xì)胞核,是原核生物。

(3)生殖方式:二分裂。

(4)種類:種類很多,常見的有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。

2.制作泡菜的材料選擇：

(1)泡菜壇要選擇透氣性差的容器，以創(chuàng)造無氧環(huán)境,有利于乳酸菌發(fā)酵,防止蔬菜腐爛。

(2)選擇新鮮蔬菜:蔬菜中含有大量的硝酸鹽,假設(shè)放置時(shí)間過長,蔬菜中的硝酸鹽易被復(fù)原成

亞硝酸鹽,增加泡菜中的亞硝酸鹽含量。

3.泡菜發(fā)酵過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化分析：

時(shí)

乳酸菌乳酸亞硝酸鹽

期

初

少(有氧氣,乳酸菌活動(dòng)受抑制)少增加(硝酸鹽復(fù)原菌的作用)

期

中下降(硝酸鹽復(fù)原菌受抑制，局

最多(乳酸抑制其他菌活動(dòng))增多，pH下降

期部亞硝酸鹽被分解)

后減少(乳酸繼續(xù)積累,pH繼續(xù)下降，繼續(xù)增多,pH繼續(xù)下下降至相對(duì)穩(wěn)定(硝酸鹽復(fù)原

期抑制自身活動(dòng))降菌被完全抑制)

變

乳酸菌二亞硝酸鹽含量

化

曲

CCC

線發(fā)酵時(shí)間發(fā)酵時(shí)間發(fā)酵時(shí)間

4.泡菜制作過程中四個(gè)注意問題:

(1)鹽水的比例和使用方法：

①鹽水比例適中:食鹽用量過高,乳酸菌發(fā)酵受抑制,泡菜風(fēng)味差;食鹽用量過低,會(huì)導(dǎo)致雜菌

大量繁殖，泡菜腐敗。

②鹽水要煮沸后冷卻使用：鹽水煮沸有兩大作用，一是除去水中的氧氣,二是殺滅鹽水中的細(xì)

菌。冷卻后使用是防止入壇蔬菜外表帶入的微生物被高溫殺死。

(2)蔬菜裝至八成滿,不能裝滿泡菜壇:蔬菜剛?cè)雺瘯r(shí),其外表帶入的微生物,進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生較

多的COz,蔬菜裝至八成滿,可以防止發(fā)酵液溢出。

(3)壇蓋邊沿的水槽中要注滿水,并經(jīng)常補(bǔ)充，以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境。

(4)發(fā)酵溫度和時(shí)間的控制:假設(shè)溫度過高,那么易滋生雜菌;假設(shè)溫度過低,那么發(fā)酵時(shí)間延

長。時(shí)間過短,會(huì)造成細(xì)菌大量繁殖,亞硝酸鹽含量增加;泡菜的發(fā)酵時(shí)間長,亞硝酸鹽含量低,

但是發(fā)酵時(shí)間過長,乳酸含量過高，口味不佳。

5.進(jìn)一步探究:亞硝酸鹽含量的測(cè)定

(1)原理:在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反響后,與NT-蔡基乙二胺

鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。

(2)方法：比色法。將顯色后的樣品與標(biāo)準(zhǔn)顯色液進(jìn)行比照,估算亞硝酸鹽含量。

(3)過程:配制溶液一制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液一制備樣品處理液一比色。

素養(yǎng)案例

(2021?武漢高二聯(lián)考)紅酸湯是一種很有特色的火鍋底料，制作流程如下圖。請(qǐng)分析答復(fù)以下

問題：

裝壇：一層

|選擇西紅柿|~J洗凈.擦干.白酒泡洗|——?西紅柿、一

層鹽.裝至

麗卜密封發(fā)酵1近壇口

(1)密封發(fā)酵時(shí),常在壇中參加成品紅酸湯,其目的是。乳酸發(fā)酵的過程

即為乳酸菌進(jìn)行的過程,該過程發(fā)生在乳酸菌細(xì)胞的

________________中。

(2)裝壇時(shí)壇口留有一點(diǎn)空間而不裝滿的目的是,紅酸湯腌制過程的初

期會(huì)有氣泡冒出，但氣泡的產(chǎn)生逐漸停止,試分析原因是

(3)紅酸湯有利于人體腸道內(nèi)多種益生菌的生長。消化道炎癥往往與益生菌群減少、有害菌群

增多有關(guān)。研究說明，治療消化道慢性炎癥時(shí),不宜濫用抗生素,濫用抗生素的害處有

（4）亞硝酸鹽的含量影響紅酸湯的品質(zhì)，在發(fā)酵過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有

【解題導(dǎo)引】解答此題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是：

（1）制作泡菜的原理:乳酸發(fā)酵（無氧呼吸）。

（2）泡菜的發(fā)酵過程：

①發(fā)酵初期乳酸菌數(shù)量少,其他微生物發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳。

②發(fā)酵中期,無氧狀態(tài),乳酸菌增加,乳酸不斷積累，其他菌受抑制。

③發(fā)酵后期,乳酸含量繼續(xù)增加,乳酸菌受抑制或死亡,發(fā)酵速度變緩或停止。

【解析】（1）在壇中參加成品紅酸湯的目的是增加乳酸菌含量，乳酸發(fā)酵是利用了乳酸菌的無

氧呼吸，該過程發(fā)生在乳酸菌的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。（2）裝壇時(shí)壇口留有一點(diǎn)空間而不裝滿的目的

是防止西紅柿發(fā)酵后液體膨脹外溢,紅酸湯腌制過程的初期會(huì)有氣泡冒出，但氣泡的產(chǎn)生逐漸

停止,其原因是剛?cè)雺瘯r(shí),西紅柿外表的雜菌呼吸產(chǎn)生二氧化碳,隨著乳酸積累抑制了雜菌的

生長,乳酸菌產(chǎn)生乳酸的過程不產(chǎn)生二氧化碳。（3）根據(jù)題意分析,人體腸道內(nèi)有很多益生菌，

假設(shè)使用抗生素會(huì)殺死腸道內(nèi)多種益生菌，因此不宜濫用抗生素。（4）發(fā)酵過程中影響亞硝酸

鹽含量的因素有溫度上下、食鹽用量、腌制時(shí)間、腌制方法等。

答案：（1）增加乳酸菌含量（以縮短制作時(shí)間）無氧呼吸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（2）防止西紅柿發(fā)酵

后液體膨脹外溢剛?cè)雺瘯r(shí),西紅柿外表的雜菌呼吸產(chǎn)生二氧化碳,隨著乳酸積累抑制了雜菌

的生長，乳酸菌產(chǎn)生乳酸的過程不產(chǎn)生二氧化碳（3）抗生素會(huì)殺死腸道內(nèi)多種益生菌（4）

溫度、食鹽用量、腌制時(shí)間、腌制方法等

【誤區(qū)警示】泡菜制作的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)

（1）誤認(rèn)為只有乳酸菌發(fā)酵:前期主要是有氧發(fā)酵消耗氧氣,形成無氧環(huán)境,后期主要是乳酸發(fā)

酵。

（2）誤認(rèn)為泡菜制作全過程都是無氧發(fā)酵,蔬菜裝壇能裝滿:裝八成滿,防止早期發(fā)酵產(chǎn)生的CO?

使發(fā)酵液溢出。

【素養(yǎng)?探究一一母題追問】

（1）科學(xué)探究——實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

結(jié)合題目中紅酸湯的制作過程，分析在制作泡菜時(shí)，可以采取哪些措施營造“無氧環(huán)境"？

提示:①選擇的泡菜壇要密封性好；②參加蔬菜后要注入煮沸冷卻的鹽水，使鹽水沒過全部菜

料;③蓋上壇蓋后要在壇蓋邊沿的水槽中注滿清水。

（2）科學(xué)思維——分析與推理

酸奶是一種對(duì)人體健康有益的發(fā)酵食品，也是利用乳酸菌發(fā)酵制作的。制作酸奶時(shí)用的鮮奶原

料不能含有抗生素,試分析原因。

提示:抗生素會(huì)抑制乳酸菌的生長，使發(fā)酵受到抑制。

【素養(yǎng)?遷移】

家庭中制作泡菜的方法:新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后,放入徹底清洗并用白酒擦拭過的泡菜

壇中，然后向壇中參加鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水"，密封后置于溫度適宜的地方。以下

與此過程相關(guān)的表達(dá),不正確的選項(xiàng)是（）

A.用白酒擦拭泡菜壇的目的是消毒

B.參加“陳泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌種

C.制作泡菜的過程中，有機(jī)物的干重和種類將減少

1）.假設(shè)制作的泡菜“咸而不酸"，最可能的原因是大量的食鹽抑制了乳酸菌的發(fā)酵過程

【解析】選C。用白酒擦拭泡菜壇的目的是消毒,A正確；“陳泡菜水”中含有大量的乳酸菌菌

種,制作泡菜時(shí),參加'‘陳泡菜水”可以實(shí)現(xiàn)接種乳酸菌菌種的目的,B正確;制作泡菜的過程中,

由于呼吸作用的消耗,有機(jī)物的干重將減少，但壇內(nèi)有機(jī)物的種類將增加,C錯(cuò)誤;假設(shè)放入的

食鹽過多,抑制了乳酸菌的發(fā)酵,就會(huì)使制作的泡菜“咸而不酸”，D正確。

【補(bǔ)償訓(xùn)練】

關(guān)于泡菜發(fā)酵的表達(dá)，不正確的選項(xiàng)是（）

A.泡菜發(fā)酵過程中乳酸會(huì)不斷積累

B.煮沸鹽水的目的是除去水中的氧氣和殺滅鹽水中的其他雜菌

C.制作泡菜利用的菌種是乳酸菌,其代謝類型為異養(yǎng)厭氧型

D.泡菜腌制時(shí)間過長,容易造成細(xì)菌大量滋生,亞硝酸鹽含量增加

【解析】選D。泡菜腌制時(shí)間過短，乳酸含量低，容易造成細(xì)菌大量滋生,亞硝酸鹽含量增加；

腌制時(shí)間過長,乳酸含量高,影響泡菜口味。在整個(gè)發(fā)酵過程中，亞硝酸鹽的含量表現(xiàn)為先增加

后下降的趨勢(shì),D錯(cuò)誤。

知識(shí)點(diǎn)二果酒和果醋的制作

1.制作果酒和果醋的菌種和發(fā)酵條件的比擬:

果酒制作果醋制作

發(fā)附著在葡萄皮上變酸酒外表的菌膜或

來源

酵的野生酵母菌人工接種醋酸菌

菌有以核膜為界限的細(xì)胞核,有多種無以核膜為界限的細(xì)胞核，只有核糖

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

種細(xì)胞器體一種細(xì)胞器

代謝類型異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型

溫度18?30℃30?35℃

發(fā)

時(shí)間10?12天7~8天

酵

前期需氧，

條氧氣一直需要充足氧氣

后期無氧

件

pH酸性酸性

醋酸發(fā)酵可以在酒精發(fā)酵的根底上進(jìn)行，

聯(lián)系

酒精發(fā)酵為醋酸發(fā)酵提供原料

【特別提醒】發(fā)酵過程中關(guān)注“兩個(gè)變化〃

(1)果酒發(fā)酵過程中酵母菌數(shù)量和酒精含量的變化：

①菌體數(shù)量的變化:發(fā)酵初期,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖。發(fā)酵中期形成無氧環(huán)境,酵母

菌數(shù)量增加緩慢,最后到達(dá)穩(wěn)定。發(fā)酵后期由于酒精含量較高,可能會(huì)導(dǎo)致酵母菌大量死亡。

②酒精含量的變化:發(fā)酵初期,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,酒精含量很低。發(fā)酵中期,酵母菌進(jìn)行無

氧呼吸產(chǎn)生大量酒精,酒精含量增加。發(fā)酵后期，由于酒精含量升高,大量酵母菌死亡,酒精含

量不再增加。

(2)果酒、果醋制作過程中pH的變化：

①果酒發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的局部CO,會(huì)溶于發(fā)酵液，使發(fā)酵液pH下降,最后趨于穩(wěn)定。

②果醋發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的醋酸溶于發(fā)酵液，使發(fā)酵液pH下降,最后趨于穩(wěn)定。

2.制作果酒和果醋的發(fā)酵裝置：

(1)各部位的作用：

①充氣口：連接充氣泵充入氧氣(無菌空氣)。充氣管下端要插入發(fā)酵液面以下近瓶底處。

②排氣口：酒精發(fā)酵時(shí)排出酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2,平衡容器內(nèi)外壓力;在醋酸發(fā)酵時(shí)排出

的是剩余的空氣和醋酸菌代謝產(chǎn)生的C02o排氣管下端離發(fā)酵液有一段距離,外部要彎曲，并盡

量保證管口向下，可以防止空氣中微生物的污染。

③出料口：便于取樣檢測(cè),及時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)酵進(jìn)行的情況或排出廢料。

(2)該裝置的使用方法：

使用該裝置制果酒時(shí),應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制果醋時(shí),應(yīng)將充氣口連接氣泵,輸入氧氣(無菌空

氣)。

【特別提醒】果酒和果醋制作成功的四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

(1)選擇新鮮的葡萄,榨汁前先將葡萄進(jìn)行沖洗,再除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。

(2)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí),要留有大約1/3的空間：目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸快速繁殖，

耗盡瓶內(nèi)后再進(jìn)行酒精發(fā)酵,還可防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO,造成發(fā)酵液溢出。

(3)果酒發(fā)酵時(shí)要適時(shí)排氣:防止發(fā)酵裝置爆裂。果醋發(fā)酵時(shí)要及時(shí)通氣:防止醋酸菌死亡。

(4)嚴(yán)格控制溫度：18?30℃利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵;30?35c利于醋酸菌的繁殖和果

醋的發(fā)酵。

3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及檢測(cè)：

(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

發(fā)酵酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵

味道酒味酸味

泡沫有泡沫無泡沫

發(fā)酵液顏色渾濁渾濁，液面形成白色菌膜

⑵檢測(cè)：

①酒精發(fā)酵:果酒發(fā)酵后取樣,可通過嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定,也可以利用酸性重銘酸鉀與

酒精反響出現(xiàn)灰綠色來檢測(cè)酒精。

②醋酸發(fā)酵:可通過觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定,也可通過檢測(cè)和比擬醋酸發(fā)

酵前后的pH(可用pH試紙)做進(jìn)一步的鑒定。

一一素養(yǎng)案例

(2021?海南高考改編)從古至今人們廣泛利用微生物發(fā)酵進(jìn)行食品加工，如釀酒、制醋等。

請(qǐng)答復(fù)以下相關(guān)問題。

(1)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)經(jīng)常采用野生菌種,在家庭中以葡萄為原料制作葡萄酒時(shí),可以不添加菌種,

原因是，但現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)常采用純化的優(yōu)良菌種,這樣可以

(2)釀酒時(shí)，溫度應(yīng)該控制在。某同學(xué)在通過發(fā)酵制作果酒時(shí)，發(fā)現(xiàn)在制作原料中添加

一定量的糖,可以提高酒精度,原因是

在制作葡萄酒的過程中，如果密封不嚴(yán)混入空氣,發(fā)酵液會(huì)變酸,可能的原因是

,反響簡(jiǎn)式是。

(3)在果酒制作中,參加的新鮮葡萄汁沒有經(jīng)過滅菌處理,但是在制出的果酒中根本檢測(cè)不出

酵母菌以外的雜菌,從生態(tài)學(xué)角度分析:一是酵母菌與雜菌之間存在關(guān)系；二是

由于果酒中的不利于雜菌的生長。

【解題導(dǎo)引】需明確以下三個(gè)知識(shí)點(diǎn)：

(1)果酒制作菌種來源:葡萄皮上附著的野生酵母菌。

(2)制作果酒和果醋的通氣情況差異:制作果酒需要密封,制作果醋需要通氣。

(3)果酒制作過程中酵母菌抑制其他雜菌的原因：酵母菌與其他雜菌是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，并且酵母菌

產(chǎn)生的酒精不利于其他微生物生長。

【解析】(1)在家庭中以葡萄為原料制作葡萄酒時(shí),不添加酵母菌,原因是在葡萄皮外表附著有

大量的野生酵母菌;現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵用純化的優(yōu)良菌種進(jìn)行發(fā)酵,可以防止雜菌污染，保證產(chǎn)品

的質(zhì)量。(2)酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在18-30制作果酒時(shí),在原料中添加一定量的糖，

可以提高酒精度，原因是酵母菌可以利用糖進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精;在制作葡萄酒的過程中，

如果密封不嚴(yán)混入空氣,發(fā)酵液會(huì)變酸,可能的原因是醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生醋酸。在書寫反響式時(shí)，

反響物是CJhOll和02,生成物是CIhCOOIl和水,還有能量,箭頭上注明酶。(3)參加的新鮮葡萄汁

沒有進(jìn)行滅菌處理，但是在制出的果酒中根本檢測(cè)不出酵母菌以外的雜菌，從生態(tài)學(xué)角度分析:

一是酵母菌在與雜菌之間的競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì),二是果酒中的酒精不利于雜菌生長,從而淘汰掉

雜菌。

答案：(1)葡萄皮外表附著有大量的野生酵母菌防止雜菌污染，保證產(chǎn)品的質(zhì)量(2)18?

30℃酵母菌可以利用糖進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生醋酸

C2H5OH+O2-^*CH：tCOOH+H2O+^S(3)競(jìng)爭(zhēng)酒精

【素養(yǎng)?探究一一母題追問】

(1)科學(xué)思維——分析與推理

某同學(xué)以新鮮葡萄為原料制作葡萄酒時(shí)，為了防止雜菌污染，他將葡萄反復(fù)沖洗干凈后榨汁進(jìn)

行發(fā)酵,結(jié)果他制作的葡萄酒酒精含量低于其他同學(xué)的葡萄酒,請(qǐng)你幫這位同學(xué)分析一下原

因。

提示:他在反復(fù)沖洗葡萄時(shí),導(dǎo)致果皮外表的野生酵母菌菌種流失,產(chǎn)生的酒精少。

（2）科學(xué)探究一一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

果酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生了酒精，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明果酒發(fā)酵后產(chǎn)生了酒精。

提示:取三支試管,標(biāo)號(hào)A、B、C。A中參加2ml發(fā)酵前的果汁,B中參加2mL發(fā)酵后的發(fā)酵液,C

中參加2mL酒精，然后用酸性的重鋁酸鉀溶液檢測(cè)，觀察各組的顏色變化。如果A組沒有出現(xiàn)

灰綠色,而B組和C組出現(xiàn)灰綠色,那么證明果酒發(fā)酵后產(chǎn)生了酒精。

【素養(yǎng)?遷移】

（2021?江蘇高考）某同學(xué)在線提交了在家用帶蓋玻璃瓶制作果酒和果醋的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,他的做

法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是（）

A.選擇新鮮的葡萄略加沖洗,除去枝梗后榨汁

B.將玻璃瓶用酒精消毒后,裝滿葡萄汁

C.酒精發(fā)酵期間，根據(jù)發(fā)酵進(jìn)程適時(shí)擰松瓶蓋放氣

D.酒精發(fā)酵后去除瓶蓋,蓋一層紗布,再進(jìn)行醋酸發(fā)酵

【解析】選B。此題主要考查果酒、果醋的制作過程。選擇新鮮的葡萄清洗1到2次,除去枝

梗后榨汁,A正確;葡萄汁不能裝滿,需裝至玻璃瓶的2/3空間,B錯(cuò)誤;酒精發(fā)酵期間會(huì)產(chǎn)生二

氧化碳,故需適時(shí)擰松瓶蓋,防止發(fā)酵瓶爆裂,C正確;醋酸菌是好氧菌,故醋酸發(fā)酵時(shí)應(yīng)去除瓶

蓋,加一層紗布,D正確。

【補(bǔ)償訓(xùn)練】

以下圖表示果酒和果醋制作過程中的物質(zhì)變化過程，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是（）

A.過程①和②都只能發(fā)生在無氧條件下

B.過程①和③都發(fā)生在酵母細(xì)胞的線粒體中

C.過程③和④都需要氧氣的參與

D.過程①?④所需的最適溫度根本相同

【解析】選C。圖中①過程為細(xì)胞呼吸第一階段,有氧無氧條件均可以發(fā)生;②過程為無氧呼吸

第二階段,只能發(fā)生在無氧條件下,故A錯(cuò)誤。①過程在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,③過程為有氧呼吸

第二、三階

段,在酵母菌線粒體內(nèi)進(jìn)行,需要氧氣參與，故B錯(cuò)誤。④過程為醋酸發(fā)酵階段,在醋酸菌細(xì)胞

內(nèi)進(jìn)行,需要氧氣參與,③過程也需要氧氣參與，故C正確。過程①②③為酵母菌的呼吸作用，

最適宜溫度為18~30"C;④為醋酸菌的代謝過程,最適宜溫度為30?35"C,故D錯(cuò)誤。

【方法規(guī)律】酵母菌和醋酸菌呼吸場(chǎng)所的判斷

(1)有氧呼吸的場(chǎng)所:酵母菌和醋酸菌均能進(jìn)行有氧呼吸，但是場(chǎng)所不同。

①酵母菌是真核生物，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中進(jìn)行有氧呼吸。

②醋酸菌是原核生物,無線粒體,其有氧呼吸全過程均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。

(2)酵母菌的無氧呼吸場(chǎng)所:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。

【課堂回眸】

發(fā)酵的概念

鑫襄統(tǒng)r傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

傳統(tǒng)發(fā)

酵技術(shù)

的應(yīng)用發(fā)酵原理

探究?實(shí)踐:

嘗試制作傳

制作傳統(tǒng)制作泡菜

統(tǒng)發(fā)酵食品

一發(fā)酵食品

制作果酒和果醋

課堂檢測(cè)?素養(yǎng)達(dá)標(biāo)

【概念?診斷】

1.我國的傳統(tǒng)發(fā)酵食品歷史悠久，種類繁多，因其獨(dú)特風(fēng)味深受歡送。以下關(guān)于泡菜、果酒和

果醋的制作過程描述合理的是o

①制作泡菜時(shí)應(yīng)該將泡菜壇裝滿以制造無氧環(huán)境

②制作泡菜時(shí)應(yīng)先參加鹽水再參加蔬菜和香辛料

③制作果醋時(shí)應(yīng)翻開瓶蓋,保證氧氣供給

④制作果酒和果醋可以用同一裝置完成

⑤清洗葡萄時(shí)應(yīng)先清洗再去除枝梗

⑥制作果醋時(shí)應(yīng)將溫度控制在18-30℃

⑦制作果酒時(shí)需要一直將瓶蓋擰緊,防止空氣進(jìn)入

【解析】選③④⑤。制作泡菜時(shí)蔬菜裝至八成滿,不能將泡菜壇裝滿,①錯(cuò)誤;制作泡菜時(shí)應(yīng)先

參加蔬菜和香辛料再緩緩注入鹽水,②錯(cuò)誤;醋酸菌是好氧菌,所以制作果醋時(shí)應(yīng)翻開瓶蓋，保

證氧氣供給,③正確;制作果酒和果醋可以用同一裝置完成,④正確;清洗葡萄時(shí)應(yīng)先清洗再去

除枝梗，以防葡萄汁流失及污染，⑤正確;制作果醋時(shí)應(yīng)將溫度控制在30?35℃,⑥錯(cuò)誤;制作

果酒時(shí)需要定期擰松瓶蓋,排放容器中的⑦錯(cuò)誤。

2.（2021?北京高二檢測(cè)）發(fā)酵食品是中國傳統(tǒng)食品中一個(gè)重要的類別，承載了中華民族悠久的

歷史和豐富的文化內(nèi)涵。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)發(fā)酵知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn),指出以下哪項(xiàng)屬于未經(jīng)發(fā)酵的食品

（）

A.泡菜B.食醋C.豆腐D.酸奶

【解析】選C。泡菜制作過程中需要乳酸菌發(fā)酵,A不符合題意;食醋制作過程中需要醋酸菌發(fā)

酵,B不符合題意;豆腐是用豆子加工而形成的，未經(jīng)微生物發(fā)酵,C符合題意;酸奶制作中需要

乳酸菌發(fā)酵,D不符合題意。

3.腌制泡菜時(shí)，抑制有害菌繁殖是關(guān)鍵,不利于抑制有害菌繁殖的是（）

A.接入含有菌種的“老湯”

B.腌制泡菜的溫度較高

C.利用無氧環(huán)境抑制有害菌

D.利用發(fā)酵產(chǎn)物抑制有害菌

【解析】選B。接入含有菌種的“老湯”是為制作泡菜提供乳酸菌菌種,盡快形成種群優(yōu)勢(shì)，

有利于抑制有害菌繁殖,A錯(cuò)誤;腌制泡菜的溫度較高會(huì)造成細(xì)菌大量繁殖,B正確;利用無氧環(huán)

境可抑制需氧微生物的繁殖,C錯(cuò)誤;發(fā)酵產(chǎn)物是乳酸菌,可抑制對(duì)酸耐受性低的微生物的繁

殖,D錯(cuò)誤。

4.在制果酒、果醋、泡菜時(shí)，發(fā)酵過程中對(duì)氧氣的需求分別是（）

A.無氧、有氧、無氧B.有氧、無氧、無氧

C.無氧、有氧、有氧D.兼氧、無氧、有氧

【解析】選A。果酒制作的原理是利用酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精;果醋的制作原理是利用

醋酸菌在氧氣、糖源都充足時(shí)，將果汁中的糖分解成醋酸，或在氧氣充足、缺少糖源時(shí),先將乙

醇變?yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)榇姿?泡菜發(fā)酵的原理是乳酸菌在無氧條件下,將糖分解為乳酸。綜

上分析,A項(xiàng)正確。

5.（2021?山東等級(jí)考）我國的釀酒技術(shù)歷史悠久，古人在實(shí)際生產(chǎn)中積累了很多經(jīng)驗(yàn)。？齊民

要術(shù)?記載:將蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲發(fā)，如魚眼湯，凈淘米八斗，炊作飯,舒令極冷”。

意思是將酒曲浸到活化,冒出魚眼大小的氣泡,把八斗米淘凈,蒸熟，攤開冷透。以下說法錯(cuò)誤

的選項(xiàng)是（）

A.“浸曲發(fā)”過程中酒曲中的微生物代謝加快

B.“魚眼湯”現(xiàn)象是微生物呼吸作用產(chǎn)生的CO?釋放形成的

C.“凈淘米”是為消除雜菌對(duì)釀酒過程的影響而采取的主要措施

D.“舒令極冷”的目的是防止蒸熟的米溫度過高導(dǎo)致酒曲中的微生物死亡

【解析】選C。此題主要考查酒精發(fā)酵。由題干信息可知，“浸曲發(fā)”是將酒曲浸到活化，在酵

母菌活化的過程中酵母菌細(xì)胞吸水代謝加快,A項(xiàng)正確；“魚眼湯”是冒出魚眼大小的氣泡，氣

泡是酵母菌進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生的CO?釋放形成的,B項(xiàng)正確;釀酒過程中酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)

生的酒精會(huì)抑制其他微生物的生長，“凈淘米”是防止一些雜質(zhì)影響酒的品質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤；“舒

令極冷”是將蒸熟的米攤開冷透,其目的是防止蒸熟的米溫度過高致使酒曲中的微生物死

亡,D項(xiàng)正確。

【思維?躍遷】

6.如圖為蘋果酒的發(fā)酵裝置示意圖，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()

集氣管

A.發(fā)酵過程中酒精的產(chǎn)生速率越來越快

B.集氣管中的氣體是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的C02

C.發(fā)酵過程中酵母菌種群呈"J”形增長

D.假設(shè)發(fā)酵液外表出現(xiàn)菌膜,最可能原因是發(fā)酵瓶漏氣

【解析】選D。酵母菌首先進(jìn)行有氧呼吸,然后進(jìn)行無氧呼吸。發(fā)酵過程中由于營養(yǎng)物質(zhì)的減

少、有害代謝產(chǎn)物的積累、pH的改變，酒精的產(chǎn)生速率逐漸減慢,A錯(cuò)誤;集氣管中的氣體是酵

母菌有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO〃B錯(cuò)誤;發(fā)酵過程中酵母菌種群先呈"S”形增長，而后減

少,C錯(cuò)誤;假設(shè)發(fā)酵液外表出現(xiàn)菌膜,是因?yàn)槌霈F(xiàn)了醋酸菌,醋酸菌是需氧型微生物,可能是發(fā)

醛瓶漏氣引起的,D正確。

7.天津獨(dú)流老酷歷史悠久、獨(dú)具風(fēng)味,其生產(chǎn)工藝流程如圖。

淀粉類原料|華葡萄糖|酒精發(fā)酵械碗酒而醋酸發(fā)電|成熟醋而俗成品酷|

(1)在操作過程中，發(fā)酵罐先通氣,后密閉。通氣能提高的數(shù)量,有利于密閉時(shí)獲得更

多的酒精產(chǎn)物。酵母菌產(chǎn)生酒精的反響簡(jiǎn)式是

(2)在醋酸發(fā)酵階段,獨(dú)流老醋采用獨(dú)特的分層固體發(fā)酵法,發(fā)酵30天。工藝如下。

發(fā)

只翻

每天

酵B層

缸

醋

成熟酷

酷

成熟酒

酷酷

醋酷

期

T時(shí)

期

1時(shí)

期

T?時(shí)

期

Ti時(shí)

間/天

0時(shí)

253

20

15

10

O5

酸

B層醋

相比,

顛倒前

析,與

據(jù)圖分

如圖。

,趨勢(shì)

度變化

酸菌密

定醋

樣測(cè)

期取

中，定

過程

發(fā)酵

①在

養(yǎng)

素是營

環(huán)境因

的主要

度變化

酸菌密