第1章发酵工程 第1节传统发酵技术的应用 素养 目标定位 目标素养 知识概览 发酵的概念 发酵与传统 发酵技术 腐乳的制作 传统发酵技术 发 1.知道发酵与传统发酵技术的概念和内涵， 菌种：乳酸菌 了解我国运用传统发酵技术制作的食品， 制作泡菜 原理 培养自主学习能力，认同我国传统饮食 术的 方法步骤 文化。 2.理解泡菜、果酒和果醋制作的原理及制作 用 菌种：酵母菌 的过程，学会设计并安装简单的生产装 尝试制作传 统发酵食品 制作果酒 原理 置，培养科学探究能力。 方法步骤 菌种：醋酸菌 制作果醋 原理 方法步骤 课前·基础认知 一、发酵与传统发酵技术 (3)方法步骤。 1.发酵：人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过 配制 用清水和食盐配制质量分数为5%~20% 微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 盐水 的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用 2.传统发酵技术：直接利用原材料中天然存在的微生 将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合 物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的 微生物进行发酵、制作食品的技术。以混合菌种的固体发酵 装坛 均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛 时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续 及半固体发酵为主。 装至八成满 微思考①参与腐乳发酵的菌种有哪些？ 将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐 提示多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲露和 腌制 水没过全部菜料，盖好坛盖 毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。 向坛盖边沿的水槽中注满水，并在发 二、尝试制作传统发酵食品 发酵十酵过程中注意经常向水槽中补充水，根据 1.制作泡菜。 室内温度控制发酵时间 (1)菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌。 2.制作果酒和果醋（以葡萄酒和葡萄醋为例）。 (2)原理：乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄 (1)菌种来源：制作果酒的菌种主要是附着在新鲜水果 糖分解成乳酸。 的采皮表面的酵母菌；制作果醋的菌种是醋酸茵，实验条件 下来自空气，工业上，后期发酵需要人工接种菌种
第1章 发酵工程 第1节 传统发酵技术的应用 素养·目标定位 目 标 素 养 知 识 概 览 1.知道发酵与传统发酵技术的概念和内涵, 了解我国运用传统发酵技术制作的食品, 培养自主学习能力,认同我国传统饮食 文化。 2.理解泡菜、果酒和果醋制作的原理及制作 的过程,学会设计并安装简单的生产装 置,培养科学探究能力。 课前·基础认知 一、发酵与传统发酵技术 1.发酵:人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过 微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 2.传统发酵技术:直接利用原材料中天然存在的微生 物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的 微生物进行发酵、制作食品的技术。以混合菌种的固体发酵 及半固体发酵为主。 微思考 1 参与腐乳发酵的菌种有哪些? 提示 多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和 毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。 二、尝试制作传统发酵食品 1.制作泡菜。 (1)菌种来源:植物体表面天然的乳酸菌。 (2)原理:乳酸菌是厌氧细菌,在无氧的情况下能将葡萄 糖分解成乳酸。 (3)方法步骤。 2.制作果酒和果醋(以葡萄酒和葡萄醋为例)。 (1)菌种来源:制作果酒的菌种主要是附着在新鲜水果 的果皮表面的酵母菌;制作果醋的菌种是醋酸菌,实验条件 下来自空气,工业上,后期发酵需要人工接种菌种。 1
生物学 选择性必修3生物技术与工程 配人教版 (2)方法步骤。 微思考2制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在 器具的清 将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精 18~30℃？制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在30~ 洗与消毒 ,清洗干净，并用体积分数为70%的酒 35℃？ 精消毒，晾干备用 提示温度是影响酵母菌和醋酸菌生长的重要因素。 葡萄的清 取新鲜葡萄，用清水冲洗1~2次，再 酿酒酵母的最适生长温度约为28℃，因此，制作葡萄酒时需 洗与处理 去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干 要将温度控制在18~30℃。而多数醋酸菌的最适生长温度 为30一35℃，因此，制作葡萄酷时要将温度控制在30 用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入 榨汁 发酵瓶中，要留有大约13的空间， 35℃。 盖好瓶盖 徽判断 将温度控制在18~30℃进行发酵。 1.泡菜制作的前期通氧，后期应严格保持无氧条件。 果酒发酵 每隔12h左右将瓶盖拧松一次，此后 再拧紧瓶盖。发酵时间为10~12d。 2.利用带盖的瓶子制作果酒时，应将瓶子装满，以创造 可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情 无氧环境。() 况进行监测 答案1.×2.× 当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖 果醋发酵 上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。发 酵温度为30一35℃，时间为7一8d 课堂·重难突破 泡菜的制作 何变化？（列表格进行分析） 提示 重难归纳 时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 泡菜制作成功的关键点。 发酵 少（有O2,乳酸菌活 (1)材料的选择及用量。 少 增多 初期 动受抑制) ①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被 还原成亚硝酸盐，泡菜中的亚硝酸盐含量会增加，对人体 发酵 最多（乳酸抑制其 积累增多，pH 有害。 中期 减少 他微生物的活动) 下降 ②盐水的质量分数为5%一20%，盐水要煮沸后冷却。 煮沸有两大作用：一是除去水中的氧气；二是杀灭盐水中的 微生物。 继续增多，pH继 减少（乳酸积累 (2)防止杂菌污染：每次取样的用具要洗净，并迅速 发酵 续下降：增加到 减少至相 pH下降，抑制乳 封口。 后期 酸菌的活动) 定程度时，开始 对稳定 (3)创造无氧环境。 减少 ①盐水要没过全部菜料。 ②泡菜坛坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证乳酸菌发 (2)自制泡菜时，如何避免杂菌污染？ 酵所需要的无氧环境，并在发酵过程中注意经常向水槽中补 提示①泡莱坛的密闭性要好，各种用具尽量灭菌处 充水。 理：②蔬莱的清洗可以除去一些杂菌：③食盐的用量适宜可 (4)温度：发酵温度控制在室温即可，最好在26~36℃。 以控制杂菌的繁殖：④香辛料也具有抑菌的作用：⑤盐水的 温度过高，则易滋生杂菌：温度过低，则发酵时间延长。 浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件，同时又能抑 (5)装坛方法：装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛 制好氧细菌的繁殖。 料，继续装至八成满。装至八成满是为了防止发酵过程中发 酵液溢出。 典例剖析 ?情境体验 制作泡菜的过程实际上是利用了乳酸菌的细胞呼吸原 我国制作泡菜的历史悠久。北魏贾思勰《齐民要术》中 理。将原料放入泡菜坛后，按照下列哪项处理能得到可口的 记载：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内瓮中。”就餐时， 泡菜？() 碟酸甜香脆的泡菜，可增强食欲。尽管泡菜的味道不错， A.马上密闭，保持温度在26一36℃ 但为健康着想，还是应该多吃新鲜蔬菜，少吃腌制食品。因 B.一直通风，不密闭，保持温度在26~36℃ 为当泡菜中的亚硝酸盐含量过高时，会危害人体健康。 C.先通风后密闭，保持温度在26~36℃ (1)泡菜制作过程中，乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐的含量有 4 D.马上密闭，保持温度在60℃以上
生物学 选择性必修3 生物技术与工程 配人教版 (2)方法步骤。 微思考 2 制作葡萄酒时,为什么要将温度控制在 18~30℃? 制作葡萄醋时,为什么要将温度控制在30~ 35℃? 提示 温度是影响酵母菌和醋酸菌生长的重要因素。 酿酒酵母的最适生长温度约为28℃,因此,制作葡萄酒时需 要将温度控制在18~30℃。而多数醋酸菌的最适生长温度 为30~35℃,因此,制作葡萄醋时要将温度控制在30~ 35℃。 微判断 1.泡菜制作的前期通氧,后期应严格保持无氧条件。 ( ) 2.利用带盖的瓶子制作果酒时,应将瓶子装满,以创造 无氧环境。( ) 答案 1.× 2.× 课堂·重难突破 一 泡菜的制作 重难归纳 泡菜制作成功的关键点。 (1)材料的选择及用量。 ①蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的硝酸盐易被 还原成亚硝酸盐,泡菜中的亚硝酸盐含量会增加,对人体 有害。 ②盐水的质量分数为5%~20%,盐水要煮沸后冷却。 煮沸有两大作用:一是除去水中的氧气;二是杀灭盐水中的 微生物。 (2)防止杂菌污染:每次取样的用具要洗净,并迅速 封口。 (3)创造无氧环境。 ①盐水要没过全部菜料。 ②泡菜坛坛盖边沿的水槽中要注满水,以保证乳酸菌发 酵所需要的无氧环境,并在发酵过程中注意经常向水槽中补 充水。 (4)温度:发酵温度控制在室温即可,最好在26~36℃。 温度过高,则易滋生杂菌;温度过低,则发酵时间延长。 (5)装坛方法:装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛 料,继续装至八成满。装至八成满是为了防止发酵过程中发 酵液溢出。 我国制作泡菜的历史悠久。北魏贾思勰《齐民要术》中 记载:“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内瓮中。”就餐时, 一碟酸甜香脆的泡菜,可增强食欲。尽管泡菜的味道不错, 但为健康着想,还是应该多吃新鲜蔬菜,少吃腌制食品。因 为当泡菜中的亚硝酸盐含量过高时,会危害人体健康。 (1)泡菜制作过程中,乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐的含量有 何变化? (列表格进行分析) 提示 时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵 初期 少(有O2,乳酸菌活 动受抑制) 少 增多 发酵 中期 最多(乳酸抑制其 他微生物的活动) 积 累 增 多,pH 下降 减少 发酵 后期 减少 (乳 酸 积 累, pH 下降,抑 制 乳 酸菌的活动) 继续增多,pH 继 续下降;增加到一 定程度时,开始 减少 减少 至 相 对稳定 (2)自制泡菜时,如何避免杂菌污染? 提示 ①泡菜坛的密闭性要好,各种用具尽量灭菌处 理;②蔬菜的清洗可以除去一些杂菌;③食盐的用量适宜可 以控制杂菌的繁殖;④香辛料也具有抑菌的作用;⑤盐水的 浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件,同时又能抑 制好氧细菌的繁殖。 典例剖析 制作泡菜的过程实际上是利用了乳酸菌的细胞呼吸原 理。将原料放入泡菜坛后,按照下列哪项处理能得到可口的 泡菜? ( ) A.马上密闭,保持温度在26~36℃ B.一直通风,不密闭,保持温度在26~36℃ C.先通风后密闭,保持温度在26~36℃ D.马上密闭,保持温度在60℃以上 2
第1章 发酵工程 答案A 2.比较果酒和果醋的制作。 解析乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，因此在制作泡莱 比较项目 制作果酒 制作果醋 的过程中要隔绝空气，并保持适宜温度。 学以致用 C6H206+202 酶 2 CHCOOH(乙酸)+ 某人利用乳酸菌制作泡菜时，因操作不当，泡菜腐烂。 CoH2Og →2C2HOH 2H20+2C02+能量 下列相关叙述错误的是() 原理 A罐口密闭缺氧，有利于乳酸菌的生长繁殖 (酒精)+2CO2+能量 CH,0H+O,爵 B.罐口封闭不严，O2抑制了乳酸菌的生长繁殖 CH COOH(乙酸)+ C.罐口封闭不严，O2抑制了其他腐生细菌的生长繁殖 H2O+能量 D.罐口封闭不严，促进了好氧腐生细菌的生长繁殖 答案C 温度 18~30℃ 30-35℃ 发 解析乳酸菌是厌氧细菌，发酵过程中，罐口封闭不严， 时间 10-12d 7-8d 酵 O2进入，会使乳酸菌的生长繁殖受到抑制：同时，由于O2的 条 前期需氧，后期 氧气 不需氧 一直需氧 进入，其他好氧细菌大量繁殖，导致泡菜腐烂。 件 二 果酒和果醋的制作 pH 酸性 酸性 可以通过嗅味或用重铬 通过观察菌膜的形 重难归纳 酸钾检验酒精是否生 成、嗅味初步鉴定，再 1.果酒和果醋的发酵装置的设计。 检测指标 成。在酸性条件下，重 通过检测和比较乙酸 铬酸钾与酒精反应呈现 发酵前后的pH进 充气口 灰绿色 步鉴定 在乙酸发酵时连接 排气口。 充气泵进行充气 排出酒精发酵时产生 联系 乙酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行 的C02；通过一个长 出料口色 而弯曲的胶管与瓶身 挑选 葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 乙酸发酵 2 连接，可有效阻止空 用来取样 制作流程 气中微生物的进入， 避免来自空气的污染 果酒 果醋 制作采酒和果醋的发酵装置示意图 易错提醒 (1)设计思路。 醋酸菌是好氧细菌，它对O2的含量特别 ①因酵母菌的大量繁殖需要空气，醋酸菌是好氧细菌， 敏感，当进行深层发酵时，即使短时间中断通入O2,也会 所以果酒制作的前期和果醋制作的整个过程都需要O2:因 引起醋酸菌死亡：其将乙醇转化为乙醛进而变为乙酸的 酵母菌是在无氧条件下产生酒精的，所以果酒制作的后期应 条件是“糖源不足”而不是“O2不足”。 防止O2进入发酵瓶，故应设置可开闭的充气口。 ②由于在发酵过程中都产生C02,因此需要设置排气 3.实验结果分析。 口：为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯 (1)若酵母菌数量少，产生的酒精少，原因可能是发酵前 曲的胶管。 期酵母菌没有充分地进行有氧呼吸，酵母菌的繁殖受到 ③因要对发酵的情况进行及时监测，应设置出料口，以 抑制。 便于取料。 (2)若酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能产 (2)该装置的使用方法：制作果酒时，应该关闭充气 生酒精，原因可能是发酵后期密封不严，酵母菌进行了有氧 口：制作果醋时，应将充气口连接充气泵，通入无菌空 呼吸。 气(02)。 (3)若产生的乙酸少，则很可能是O2不足所致。 (3)在制作果醋时，若糖源不足，可以用果酒来制果醋。 这种情况下，需要在果酒中加入醋酸菌。 学情境体罗 特别提醒「 葡萄酒醇厚、浓郁，耐人寻味：苹果酒清香、明快，风味清 酒精发酵为无氧发酵，并非开始就是严格 爽。如果将果酒进一步发酵，还能获得果醋。某同学在家中 进行了果酒和果醋的制作，其中有几个操作影响了制作的效 的无氧环境。在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”： 果：①为了方便，他先将新鲜的葡萄去除枝梗，再将葡萄进行 “通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖：“密 清洗：②将榨出的葡萄汁装入发酵瓶时，为了获得更多的果 封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 酒，发酵液超过了2/3。请分析影响制作效果的具体原因。 提示①应该先冲洗葡萄，再去除枝梗，以避免去除枝
第1章 发酵工程 答案 A 解析 乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,因此在制作泡菜 的过程中要隔绝空气,并保持适宜温度。 学以致用 某人利用乳酸菌制作泡菜时,因操作不当,泡菜腐烂。 下列相关叙述错误的是( ) A.罐口密闭缺氧,有利于乳酸菌的生长繁殖 B.罐口封闭不严,O2 抑制了乳酸菌的生长繁殖 C.罐口封闭不严,O2 抑制了其他腐生细菌的生长繁殖 D.罐口封闭不严,促进了好氧腐生细菌的生长繁殖 答案 C 解析 乳酸菌是厌氧细菌,发酵过程中,罐口封闭不严, O2 进入,会使乳酸菌的生长繁殖受到抑制;同时,由于O2 的 进入,其他好氧细菌大量繁殖,导致泡菜腐烂。 二 果酒和果醋的制作 重难归纳 1.果酒和果醋的发酵装置的设计。 制作果酒和果醋的发酵装置示意图 (1)设计思路。 ①因酵母菌的大量繁殖需要空气,醋酸菌是好氧细菌, 所以果酒制作的前期和果醋制作的整个过程都需要 O2;因 酵母菌是在无氧条件下产生酒精的,所以果酒制作的后期应 防止 O2 进入发酵瓶,故应设置可开闭的充气口。 ②由于在发酵过程中都产生 CO2,因此需要设置排气 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,以 便于取料。 (2)该装置的使用方法:制作果酒时,应该关闭充气 口;制作果 醋 时,应 将 充 气 口 连 接 充 气 泵,通 入 无 菌 空 气(O2)。 (3)在制作果醋时,若糖源不足,可以用果酒来制果醋。 这种情况下,需要在果酒中加入醋酸菌。 酒精发酵为无氧发酵,并非开始就是严格 的无氧环境。在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”: “通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;“密 封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 2.比较果酒和果醋的制作。 比较项目 制作果酒 制作果醋 原理 C6H12O6 酶 →2C2H5OH (酒精)+2CO2+能量 C6H12O6 +2O2 酶 → 2CH3COOH(乙酸)+ 2H2O+2CO2+能量 C2H5OH + O2 酶 → CH3COOH(乙酸)+ H2O+能量 发 酵 条 件 温度 18~30℃ 30~35℃ 时间 10~12d 7~8d 氧气 前期需氧,后期 不需氧 一直需氧 pH 酸性 酸性 检测指标 可以通过嗅味或用重铬 酸钾检验酒精是否生 成。在酸性条件下,重 铬酸钾与酒精反应呈现 灰绿色 通过 观 察 菌 膜 的 形 成、嗅味初步鉴定,再 通过检测和比较乙酸 发酵前后的 pH 进一 步鉴定 联系 乙酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行 制作流程 醋酸菌是好氧细菌,它对 O2 的含量特别 敏感,当进行深层发酵时,即使短时间中断通入 O2,也会 引起醋酸菌死亡;其将乙醇转化为乙醛进而变为乙酸的 条件是“糖源不足”而不是“O2 不足”。 3.实验结果分析。 (1)若酵母菌数量少,产生的酒精少,原因可能是发酵前 期酵母菌没有充分地进行有氧呼吸,酵母菌的繁殖受到 抑制。 (2)若酵母菌数量充足,但是产生的酒精较少或不能产 生酒精,原因可能是发酵后期密封不严,酵母菌进行了有氧 呼吸。 (3)若产生的乙酸少,则很可能是 O2 不足所致。 葡萄酒醇厚、浓郁,耐人寻味;苹果酒清香、明快,风味清 爽。如果将果酒进一步发酵,还能获得果醋。某同学在家中 进行了果酒和果醋的制作,其中有几个操作影响了制作的效 果:①为了方便,他先将新鲜的葡萄去除枝梗,再将葡萄进行 清洗;②将榨出的葡萄汁装入发酵瓶时,为了获得更多的果 酒,发酵液超过了2/3。请分析影响制作效果的具体原因。 提示 ①应该先冲洗葡萄,再去除枝梗,以避免去除枝 3
生物学 选择性必修3生物技术与工程 配人教版 梗时葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。 答案D ②在果酒制作过程中，发酵瓶要留有大约1/3的空间， 解析将葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。 可以给酵母菌捉供O2,酵母菌进行有氧呼吸（产生C02),大 果酒发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次，不能打开瓶 量繁殖。发酵后期缺氧，酵母菌进行酒精发酵，产生大量的 盖。果酒发酵过程中温度控制在1830℃，采醋发酵过程中温 CO2,发酵瓶中的空间可暂时储存CO2,起到缓冲作用，防止 度控制在30~35℃。 瓶内气压过大，引起发酵装置爆裂。 典例剖析 学以致用 下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是( 果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要。下 A,参与发酵的微生物都含有线粒体 列相关措施正确的是() B.发酵过程中培养液的pH都会下降 A.葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵 C,制作果酒时瓶口先通气后密闭，而制作果醋时需要 B.果酒发酵过程中，每隔12h左右打开瓶盖一次，放 一直通入O2 出CO2 D.果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制作 C.果酒发酵过程中温度控制在30℃，果醋发酵过程中 果醋 温度控制在20℃ 答案A D.在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，以利于 醋酸菌的代谢 随堂训练 1.下列关于果酒制作过程的叙述，正确的是( 瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。 A.应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗 4.制作泡菜时，所用的泡菜坛必须密封，原因是( B.使发酵装置的温度维持在28℃左右最好 A.防止水分蒸发 C.在发酵过程中，需从充气口不断通入空气 B.防止坛内蔬菜萎蔫 D.由于酵母菌的繁殖能力很强，不需要对所用装置进行 C.防止O2进入坛内抑制发酵 消毒处理 D.防止产生的乳酸挥发 答案B 答案C 解析应该先冲洗葡萄，再去除枝梗，以避免去除枝梗时 解析制作泡莱要用乳酸菌，乳酸菌是厌氧细菌，因此泡 萄萄破损，增加被杂菌污染的机会，A项错误。酿酒酵 莱坛要加盖封口并向坛盖边沿的水槽中注满水，以避免外 母的最适生长温度约为28℃，B项正确。在发酵过程 界空气的进入。如果有空气进入，就会抑制乳酸菌的活 中，应先通气，后密封发酵，C项错误。虽然酵母菌的 动，从而影响泡莱的品质 繁殖能力很强，但仍要对所用装置进行消毒处理，因为 5.下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程。下列 其含有对葡萄酒有害的微生物，会影响酒的品质，D项 叙述正确的是( 错误。 H,O+CO, 乙酸+H,O 2.利用果酒制作果醋的原理是( A.醋酸菌将乙醇还原为乙酸 ④ B.醋酸菌将乙醇氧化为乙酸 葡萄糖 ① ② 一丙酮酸②酒精+ C02 C.醋酸菌将乙醇分解为CO2、水和乙酸 A.①和②都只能发生在无氧条件下 D.醋酸菌直接将乙醇氧化为乙酸，不需要其他中间转化 B.①和③都发生在酵母细胞的线粒体中 过程 C.③和④都需要O2的参与 答案B D.①~④所需的最适温度基本相同 解析在缺少糖源时，酷酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙 答案C 醛变为乙酸。 解析①既是无氧呼吸的第一阶段，又是有氧呼吸的第一 3.下列操作不能防止发酵液被污染的是( 阶段，因此有氧、无氧条件下都能发生，A项错误。①发生 A.榨汁机清洗干净并晾干 于细胞质基质中，B项错误。③属于有氧呼吸第二、三阶 B.发酵瓶清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒 段，霄要O2的参与，④乙醇形成乙酸也需要O2的参与，C C.装入葡萄汁后，封闭充气口 项正确。不同化学反应所需要的酶不同，最适温度一般也 D.发酵装置的排气口直接与瓶身连接 不同，D项错误。 答案D 6.目前市场上果酒、果醋等越来越受到人们的青睐。请回答 解析发酵装置的排气口应通过一个长而弯曲的胶管与 下列问题
生物学 选择性必修3 生物技术与工程 配人教版 梗时葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。 ②在果酒制作过程中,发酵瓶要留有大约1/3的空间, 可以给酵母菌提供 O2,酵母菌进行有氧呼吸(产生CO2),大 量繁殖。发酵后期缺氧,酵母菌进行酒精发酵,产生大量的 CO2,发酵瓶中的空间可暂时储存CO2,起到缓冲作用,防止 瓶内气压过大,引起发酵装置爆裂。 典例剖析 果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要。下 列相关措施正确的是( ) A.葡萄汁要装满发酵瓶,造成无氧环境,有利于发酵 B.果酒发酵过程中,每隔12h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℃,果醋发酵过程中 温度控制在20℃ D.在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,以利于 醋酸菌的代谢 答案 D 解析 将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间。 果酒发酵过程中,每隔12h左右将瓶盖拧松一次,不能打开瓶 盖。果酒发酵过程中温度控制在18~30℃,果醋发酵过程中温 度控制在30~35℃。 学以致用 下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误的是( ) A.参与发酵的微生物都含有线粒体 B.发酵过程中培养液的pH 都会下降 C.制作果酒时瓶口先通气后密闭,而制作果醋时需要 一直通入 O2 D.果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制作 果醋 答案 A 随堂训练 1.下列关于果酒制作过程的叙述,正确的是( ) A.应先去除葡萄的枝梗,再进行冲洗 B.使发酵装置的温度维持在28℃左右最好 C.在发酵过程中,需从充气口不断通入空气 D.由于酵母菌的繁殖能力很强,不需要对所用装置进行 消毒处理 答案 B 解析 应该先冲洗葡萄,再去除枝梗,以避免去除枝梗时 葡萄破损,增加被杂菌污染的机会,A 项错误。酿酒酵 母的最适生长温度约为28 ℃,B项正确。在发酵过程 中,应先通气,后密封发酵,C项错误。虽然酵母菌的 繁殖能力很强,但仍要对所用装置进行消毒处理,因为 其含有对葡萄酒有害的微生物,会影响酒的品质,D项 错误。 2.利用果酒制作果醋的原理是( ) A.醋酸菌将乙醇还原为乙酸 B.醋酸菌将乙醇氧化为乙酸 C.醋酸菌将乙醇分解为CO2、水和乙酸 D.醋酸菌直接将乙醇氧化为乙酸,不需要其他中间转化 过程 答案 B 解析 在缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙 醛变为乙酸。 3.下列操作不能防止发酵液被污染的是( ) A.榨汁机清洗干净并晾干 B.发酵瓶清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒 C.装入葡萄汁后,封闭充气口 D.发酵装置的排气口直接与瓶身连接 答案 D 解析 发酵装置的排气口应通过一个长而弯曲的胶管与 瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。 4.制作泡菜时,所用的泡菜坛必须密封,原因是( ) A.防止水分蒸发 B.防止坛内蔬菜萎蔫 C.防止 O2 进入坛内抑制发酵 D.防止产生的乳酸挥发 答案 C 解析 制作泡菜要用乳酸菌,乳酸菌是厌氧细菌,因此泡 菜坛要加盖封口并向坛盖边沿的水槽中注满水,以避免外 界空气的进入。如果有空气进入,就会抑制乳酸菌的活 动,从而影响泡菜的品质。 5.下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程。下列 叙述正确的是( ) A.①和②都只能发生在无氧条件下 B.①和③都发生在酵母细胞的线粒体中 C.③和④都需要 O2 的参与 D.①~④所需的最适温度基本相同 答案 C 解析 ①既是无氧呼吸的第一阶段,又是有氧呼吸的第一 阶段,因此有氧、无氧条件下都能发生,A项错误。①发生 于细胞质基质中,B项错误。③属于有氧呼吸第二、三阶 段,需要 O2 的参与,④乙醇形成乙酸也需要 O2 的参与,C 项正确。不同化学反应所需要的酶不同,最适温度一般也 不同,D项错误。 6.目前市场上果酒、果醋等越来越受到人们的青睐。请回答 下列问题。 4
第1章 发酵工程 (1)在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的酵母菌的 在酒精发酵旺盛时，醋酸菌 (填“能”或“不能”)将 来源是 果汁中的糖发酵为乙酸，理由是 (2)苹果醋的生产过程利用了 的发酵作用， 该过程需将温度控制在 ℃：若要提高果醋 答案(1)附着在葡萄皮上的野生酵母菌 的产量，发酵过程中还必须提供 环境、适宜 (2)醋酸菌30-35有氧pH 的 等条件。 (3)空气中的醋酸菌混入葡萄酒后发酵产生了乙酸 (3)喝剩的葡萄酒放置一段时间后会变酸的原因是 (4)不能醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵为无氧发 0 酵，醋酸菌无法生存 (4)在果酒酿制过程中，如果灭菌不严格，含有醋酸菌，则 课后·训练提升 基础：巩固 次操作。下列关于该操作的叙述，正确的是( A拧松，进入空气 B.打开，进入空气 1.在适宜的温度条件下，下图所示装置中都加入干酵母（内 C.拧松，放出CO2 D.打开，放出CO2 有活酵母菌)，其中适于生产酒精的装置是( 答案C 解析制作果酒时，酵母菌利用葡萄糖进行无氧呼吸，会 产生大量CO2,因此要定时拧松瓶盖放气，以免瓶子爆裂， 且只能拧松，不能将盖子完全打开，否则会增加杂菌污染 的机会。 加入葡萄加入葡萄糖 加入水 加入葡萄糖 和水并搅拌 5.用葡萄制作果酒和果醋是一个连续的过程。下列有关叙 糖和水 述错误的是() B C D A.制作果酒和果醋的连续过程中要保持温度恒定 答案A B.制作葡萄酒的过程中，要定时拧松瓶盖放出CO2 解析酒精发酵的条件：要有葡萄糖水溶液和酵母菌：必 C,葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是野生酵 须在密封的条件下（无氧条件下）。若有氧气，酵母菌将进 母菌 行有氧呼吸，产生CO2和H2O。D项装置没有密封，暴露 D.变酸的酒表面常有一层醋酸菌大量繁殖而形成的菌膜 在有氧的环境中，酵母菌只进行有氧呼吸，不能进行无氧 答案A 呼吸产生酒精。 2.下列关于果酒制作的叙述，正确的是() 解析制作果酒时需将温度控制在1830℃：制作果醋 A.酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是前者无核膜， 时需将温度控制在3035℃。 后者有核膜 6.为了在市场上有竞争力，泡菜厂家需要不断地开发新产 B.酵母菌发酵时要保持有氧环境 品。下列选项不需要考虑的是( C.若要探究果汁发酵后是否有酒精产生，可在碱性条件 A.对泡菜材料进行创新拓展 下用重铬酸钾溶液来检验 B.对水与食盐的比例进行调整 D.酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精 C,对香辛料的种类和比例进行调整 答案D D.对通气发酵和密封发酵的时间比例进行调整 解析酵母菌是真核生物，有核膜；醋酸菌是原核生物，无 答案D 核膜，A项错误。酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵，B 解析泡莱的制作利用了乳酸菌的无氧呼吸原理，乳酸菌 项错误。若要深究采汁发酵后是否有酒桥产生，可在酸性 是严格的厌氧细菌，不需要通气发酵。 条件下用重铬酸钾溶液来检验，C项错误。 7.下列关于泡菜制作的叙述，错误的是( 3.下列关于果醋制作的叙述，错误的是() A.泡菜腌制过程中不会产生亚硝酸盐 A.制作果醋需用醋酸菌，在制作过程中需通入O2 B.可以用清水和食盐配制质量分数为5%~20%的盐水 B.醋酸菌对温度要求较高，一般在50℃左右 C.盐水入坛前要煮沸冷却，以防杂菌污染 C.醋酸菌能将果酒变成果醋 D.坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境 D.当O2、糖源都充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解 答案A 成乙酸 解析随发酵时间的延长，亚硝酸盐的含量会先升高后 答案B 降低。 解析多数醋酸菌的最适生长温度为30一35℃。 8.家庭式泡菜的制作方法：将新鲜的蔬菜整理、洗净后，放入 4.用带盖的瓶子制作果酒时，每隔一段时间要对瓶盖进行一 彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐
第1章 发酵工程 (1)在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的酵母菌的 来源是 。 (2)苹果醋的生产过程利用了 的发酵作用, 该过程需将温度控制在 ℃;若要提高果醋 的产量,发酵过程中还必须提供 环境、适宜 的 等条件。 (3)喝剩的葡萄酒放置一段时间后会变酸的原因是 。 (4)在果酒酿制过程中,如果灭菌不严格,含有醋酸菌,则 在酒精发酵旺盛时,醋酸菌 (填“能”或“不能”)将 果汁中的糖发酵为乙酸,理由是 。 答案 (1)附着在葡萄皮上的野生酵母菌 (2)醋酸菌 30~35 有氧 pH (3)空气中的醋酸菌混入葡萄酒后发酵产生了乙酸 (4)不能 醋酸菌是好氧细菌,而果酒发酵为无氧发 酵,醋酸菌无法生存 课后·训练提升 基础 巩固 1.在适宜的温度条件下,下图所示装置中都加入干酵母(内 有活酵母菌),其中适于生产酒精的装置是( ) 答案 A 解析 酒精发酵的条件:要有葡萄糖水溶液和酵母菌;必 须在密封的条件下(无氧条件下)。若有氧气,酵母菌将进 行有氧呼吸,产生CO2 和 H2O。D项装置没有密封,暴露 在有氧的环境中,酵母菌只进行有氧呼吸,不能进行无氧 呼吸产生酒精。 2.下列关于果酒制作的叙述,正确的是( ) A.酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是前者无核膜, 后者有核膜 B.酵母菌发酵时要保持有氧环境 C.若要探究果汁发酵后是否有酒精产生,可在碱性条件 下用重铬酸钾溶液来检验 D.酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精 答案 D 解析 酵母菌是真核生物,有核膜;醋酸菌是原核生物,无 核膜,A项错误。酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,B 项错误。若要探究果汁发酵后是否有酒精产生,可在酸性 条件下用重铬酸钾溶液来检验,C项错误。 3.下列关于果醋制作的叙述,错误的是( ) A.制作果醋需用醋酸菌,在制作过程中需通入 O2 B.醋酸菌对温度要求较高,一般在50℃左右 C.醋酸菌能将果酒变成果醋 D.当 O2、糖源都充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解 成乙酸 答案 B 解析 多数醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。 4.用带盖的瓶子制作果酒时,每隔一段时间要对瓶盖进行一 次操作。下列关于该操作的叙述,正确的是( ) A.拧松,进入空气 B.打开,进入空气 C.拧松,放出CO2 D.打开,放出CO2 答案 C 解析 制作果酒时,酵母菌利用葡萄糖进行无氧呼吸,会 产生大量CO2,因此要定时拧松瓶盖放气,以免瓶子爆裂, 且只能拧松,不能将盖子完全打开,否则会增加杂菌污染 的机会。 5.用葡萄制作果酒和果醋是一个连续的过程。下列有关叙 述错误的是( ) A.制作果酒和果醋的连续过程中要保持温度恒定 B.制作葡萄酒的过程中,要定时拧松瓶盖放出CO2 C.葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是野生酵 母菌 D.变酸的酒表面常有一层醋酸菌大量繁殖而形成的菌膜 答案 A 解析 制作果酒时需将温度控制在18~30℃;制作果醋 时需将温度控制在30~35℃。 6.为了在市场上有竞争力,泡菜厂家需要不断地开发新产 品。下列选项不需要考虑的是( ) A.对泡菜材料进行创新拓展 B.对水与食盐的比例进行调整 C.对香辛料的种类和比例进行调整 D.对通气发酵和密封发酵的时间比例进行调整 答案 D 解析 泡菜的制作利用了乳酸菌的无氧呼吸原理,乳酸菌 是严格的厌氧细菌,不需要通气发酵。 7.下列关于泡菜制作的叙述,错误的是( ) A.泡菜腌制过程中不会产生亚硝酸盐 B.可以用清水和食盐配制质量分数为5%~20%的盐水 C.盐水入坛前要煮沸冷却,以防杂菌污染 D.坛盖边沿的水槽中要注满水,以保证坛内的无氧环境 答案 A 解析 随发酵时间的延长,亚硝酸盐的含量会先升高后 降低。 8.家庭式泡菜的制作方法:将新鲜的蔬菜整理、洗净后,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 5