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2019-2020年高三生物總復(fù)習(xí) 第42講 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用教案 【考綱要求】 生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用 考綱要求 具體內(nèi)容 (2)運(yùn)用發(fā)酵食品加工的基本方法 (3)測(cè)定食品加工中可能產(chǎn)生的有害物質(zhì) Ⅱ I 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1)利用酵母由果汁制酒，再利用乙酸菌由酒制醋。設(shè)計(jì)并安裝簡(jiǎn)單的生產(chǎn)果汁酒以及生產(chǎn)醋的裝置 (2)制作腐乳，并分析制作過程的原理及影響腐乳品質(zhì)的條件 (3)制作泡菜，嘗試用比色法測(cè)定其亞硝酸鹽含量的變化，并討論與此相關(guān)的食品安全問題 實(shí)驗(yàn)與探究能力 【考點(diǎn)分析】 考點(diǎn) 試卷類型 分值 題型 (2)運(yùn)用發(fā)酵食品加工的基本方法 (3)測(cè)定食品加工中可能產(chǎn)生的有害物質(zhì) (1)利用酵母由果汁制酒，再利用乙酸菌由酒制醋。設(shè)計(jì)并安裝簡(jiǎn)單的生產(chǎn)果汁酒以及生產(chǎn)醋的裝置 (2)制作腐乳，并分析制作過程的原理及影響腐乳品質(zhì)的條件 (3)制作泡菜，嘗試用比色法測(cè)定其亞硝酸鹽含量的變化，并討論與此相關(guān)的食品安全問題 xx 山東 8 非選擇題 xx 廣東 11 非選擇題 xx 江蘇 2 選擇題 xx 江蘇 2 選擇題 xx 寧夏 8 非選擇題 xx 浙江 10 非選擇題 【考點(diǎn)預(yù)測(cè)】 從近幾年高考試題看，果酒和果醋的制作、腐乳的制作是命題的素材。涉及到的微生物有關(guān)內(nèi)容是本模塊的重點(diǎn)內(nèi)容，今年高考命題可能會(huì)從下面三個(gè)方面展開： 1．果酒、果醋的制作原理、注意事項(xiàng)及其涉及到的微生物知識(shí)點(diǎn)。 2．泡菜的制作原理、過程、注意事項(xiàng)及其檢測(cè)。 本專題內(nèi)容側(cè)重考查學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，由于很多課題的開展具有一定的難度，從考查的角度上講也很難實(shí)現(xiàn)動(dòng)手能力的考查。從’近幾年新課標(biāo)地區(qū)生物試題看注重考查基礎(chǔ)知識(shí)．同時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單應(yīng)用的考查。 考查知識(shí)點(diǎn)分布主要集中與發(fā)酵有關(guān)的微生物、果酒和果醋的制作過程及其注意事項(xiàng)、腐乳的制作。題型以非選擇題為主，為選做題之一 【知識(shí)梳理】 一、 果酒和果醋的制作 1、 果酒的制作原理 2、 果醋的制作原理 3、 操作提示 二、 腐乳的制作 三、制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽的含量 【重點(diǎn)解析】 一、 果酒和果醋的制作 1. 果酒和果醋的制作原理及發(fā)酵條件比較 2．果酒和果醋發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)思路 (1)因酵母菌的繁殖需要空氣，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整個(gè)過程中都需氧。 因酵母菌產(chǎn)生酒精時(shí)是厭氧的，應(yīng)控制充入氧的量，故應(yīng)在充氣口設(shè)置開關(guān)。 (2)由于在發(fā)酵過程中都產(chǎn)生CQ，因此又需設(shè)排氣口；為防止空氣中微生物的污染，排氣口應(yīng)連接一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管。 (3)因要對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)，應(yīng)設(shè)置出料口便于取料。實(shí)驗(yàn)裝置如圖： 3. 注意事項(xiàng) ①．材料的選擇和處理 選擇新鮮的葡萄，榨汁前先用清水沖洗后去枝梗，以防葡萄汁流出及雜菌污染。 ②．防止發(fā)酵液被污染 要清洗干凈并晾干；發(fā)酵瓶要洗凈并用70％酒精消毒；轉(zhuǎn)入葡萄汁后要封充氣口。 ③．發(fā)酵條件的控制 ① 葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留約有1／3空間，目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸快速繁殖，耗盡氧氣后再進(jìn)行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的COz造成發(fā)酵液的溢出。 ② 嚴(yán)格控制溫度：18～25℃最有利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵，30～35℃有利于醋酸菌的繁殖和醋酸發(fā)酵。 ③充氣：酒精發(fā)酵為無氧呼吸，需密封充氣口；醋酸發(fā)酵為需氧發(fā)酵，需經(jīng)充氣口充氣 例l下面是果酒和果醋制作的實(shí)驗(yàn)流程和某同學(xué)設(shè)計(jì)的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回答下列問題： (1)完成圖1中的實(shí)驗(yàn)流程。 (2)沖洗的主要目的是 ，沖洗應(yīng)特別注意不能 ，以防止菌種的流失。 (3)圖2裝置中的充氣口在 時(shí)關(guān)閉，在 時(shí)連接充氣泵，并連續(xù)不斷地向內(nèi) 。 (4)排氣口在酒精發(fā)酵時(shí)排出的氣體是由 產(chǎn)生的，在醋酸發(fā)酵時(shí)排出的是 。 (5)寫出與(4)題有關(guān)的反應(yīng)方程式： ① ； ② 。 (6)若在果汁中就含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵旺盛時(shí)，醋酸菌能否將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸?說明原因。 (7)在酒精發(fā)酵時(shí)瓶?jī)?nèi)溫度一般應(yīng)控制在 。醋酸發(fā)酵時(shí)溫度一般應(yīng)控制在 。 解析：本題主要考查了果酒、果醋制作的基本過程和原理，同時(shí)還考查到了兩種微生物的代謝類型、生存環(huán)境。酵母菌是兼性厭氧型微生物，有氧時(shí)C6Hl206+602—一6C02+6H20；缺氧時(shí)C6H1206—2C2H50H+2C02。因此在制作果酒時(shí)，應(yīng)在缺氧的環(huán)境中進(jìn)行。醋酸茵是好氧茵，能夠利用糖在有氧時(shí)生成醋酸；在糖源不足時(shí)，將乙醇變?yōu)榇姿?，即C6H12 06+202——-2CH3C00H+2C02+2H20，C2H50H+02一CH3C00H+H20。因此在果酒制作過程中出氣口排出的是C02，而在果醋制作過程中因醋酸菌是好氧細(xì)菌，需要連續(xù)充氣，因此排氣口排出的既有C02，又有舍氟量較低的空氣。 答案：(1)醋酸發(fā)酵(2)洗去浮塵反復(fù)沖洗 (3)酒精發(fā)酵 醋酸發(fā)酵泵人空氣(氧) (4)酵母菌C02 (含氧量少的)空氣、C02 (5)C6H206—2C2H50H+2CO2 C6H1206+202—一2CH3C00H+2C02+2H20 C2H50H+02—一CH3C00H+H20 (6)不能。因?yàn)榫凭l(fā)酵時(shí)的缺氧環(huán)境能抑制醋酸菌生長(zhǎng)，且醋酸菌發(fā)酵條件是氧氣充足。 (7)18℃～25℃ 30℃～35℃ 例2圖甲是果醋發(fā)酵裝置。發(fā)酵初期不通氣，溶液中有氣泡產(chǎn)生；中期可以聞到酒香；后期接種醋酸菌，適當(dāng)升高溫度并通氣，酒香逐漸變成醋香。圖乙中能表示整個(gè)發(fā)酵過程培養(yǎng)液pH變化的曲線是 A．① B．② C．③ D．④ 解析：發(fā)酵初期，需向發(fā)酵罐中通入一定量的空氣，此時(shí)酵母菌大量繁殖，分解較多的葡萄糖，產(chǎn)生大量的二氧化碳和水，二氧化碳溶于水，pH下降，隨著氧氣的消耗，到發(fā)酵中期，酵母茵進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生較少的二氧化碳和酒精，pH稍上升，后期接種醋酸茵，適當(dāng)升高溫度并通氣，醋酸茵大量繁殖，利用葡萄糖或酒精生成醋酸，pH迅速下降。 答案：B 【實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練】 （09浙江）在標(biāo)有序號(hào)的空白處填空，并將序號(hào)及相應(yīng)答案寫在答題紙上： 下面是有關(guān)食醋和泡菜制作的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答： （1）食醋可用大米為原料經(jīng)三步發(fā)酵來制作： 第一步：大米經(jīng)蒸熟、冷卻后加入淀粉酶，將原料中的淀粉分解成 ① （填中間產(chǎn)物），然后進(jìn)一步分解成葡萄糖，這一過程可用 ② （填淀粉指示劑）來檢測(cè)，因?yàn)樵撛噭┯龅矸鄢仕{(lán)色，遇上述中間產(chǎn)物呈紅色。 第二步：用 ③ 菌將葡萄糖轉(zhuǎn)化成乙醇，這一發(fā)酵過程中，玻璃發(fā)酵瓶不應(yīng)完全密閉的主要原因是 ④ 。 第三步：用 ⑤ 菌將乙醇轉(zhuǎn)化成乙酸，這一過程 ⑥ 氧氣。 （2）泡菜發(fā)酵過程中，會(huì)產(chǎn)生多種酸，其中主要是 ⑦ ，還有少量的亞硝酸。對(duì)亞硝酸鹽的定量測(cè)定可以用 ⑧ 法，因?yàn)閬喯跛猁}與對(duì)氨基苯磺酸的反應(yīng)產(chǎn)物能與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián)成 ⑨ 色化合物。進(jìn)行樣品測(cè)定時(shí)，還要取等量水進(jìn)行同樣的測(cè)定，目的是 ⑩ 。 答案： （1）①糊精 ② 碘液（KI—I2溶液） ③酵母 ④發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生大量CO2，使瓶?jī)?nèi)壓力升高而可能引起爆裂 ⑤醋化醋桿 ⑥需要消耗 （2）⑦乳酸（或有機(jī)酸） ⑧（光電）比色 ⑨紫紅 ⑩作為對(duì)照 【名師點(diǎn)撥】 幾種發(fā)酵菌種的比較 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌原核 生物學(xué)分類 真核生物 原核生物 真核生物 生物 代謝類型 異養(yǎng)兼性厭氧型 異養(yǎng)需氧型 異養(yǎng)需氧型 異養(yǎng)厭氧型 發(fā)酵條件 前期需氧，后期不需氧 一直需氧 一直需氧 無氧 生產(chǎn)應(yīng)用 釀酒 釀醋 制作腐乳 制作泡菜