2020版高考生物一轮复习 课堂互动探究案2 传统发酵技术应用（含解析）

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.课堂互动探究案2传统发酵技术应用考点突破素养达成考点一果酒和果醋的制作(国考5年2考)(全国卷：2017全国卷Ⅱ；2016全国卷Ⅱ；地方卷：2018北京、海南卷；2017江苏卷；2016天津卷；2015江苏卷；2014江苏卷)【师说考问】考问1制作原理与发酵条件果酒制作果醋制作菌种酵母菌醋酸菌菌种来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌变酸酒表面的菌膜发酵过程有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O2――→酶6CO2＋6H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6――→酶2C2H5OH＋2CO2氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O2――→酶2CH3COOH＋2CO2＋2H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋O2――→酶CH3COOH＋H2O温度一般酒精发酵18～25℃，繁殖最适为20℃左右最适为30～35℃气体前期：需氧，后期：无氧需要充足的氧气时间10～12天7～8天考问2制作流程挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵↓↓果酒果醋考问3葡萄酒呈现深红色的原因是红葡萄皮的色素进入发酵液。考问4现在工厂生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，采取的措施是直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。特别提醒果酒、果醋制作的注意事项(1)材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，并除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的，且不要太干净，以防洗去葡萄表面野生型酵母菌。(2)防止发酵液被污染的方法①榨汁机要清洗干净并晾干。②发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。③装入葡萄汁后要封闭充气口。【题组跟进】高考题组——研考向考向一发酵装置的考查1．[2018·江苏卷，16]某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列叙述错误的是()2A．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理B．乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大C．正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D．可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵解析：根据以上分析已知，果酒发酵的适宜温度为18℃～25℃，因此夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理，A正确；乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，因此分解过程中不需要通入空气，B错误；无氧呼吸产生了二氧化碳，但是没有消耗氧气，因此发酵罐中的气压不会低于大气压，C正确；葡萄酒发酵的原料是糖类，因此可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。答案：B2．[2017·江苏卷，25](多选)下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是()A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D．气体入口与气体出口可以交换使用解析：酵母菌是兼性厌氧菌，可进行有氧呼吸和无氧呼吸，通入氧气后，酵母菌进行有氧呼吸，通入其他气体，酵母菌进行无氧呼吸，故改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响，A正确；果酒发酵中期通入氮气，装置中氧气减少，使酵母菌从有氧呼吸转变为无氧呼吸，B正确；温度影响酶的活性，则果醋的发酵周期与实验设定的温度有密切关系，C正确；气体入口管通入液面以下，气体出口管在液面以上，故两者不能交换使用，D错误。答案：ABC题后反思装置图解读(1)各部位的作用3①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。②排气口：排出酒精发酵时产生的CO2；与排气管相连的长而弯曲的胶管：防止空气中微生物的污染。③出料口：是用来取样的。(2)该装置的使用方法使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。3．[2014·江苏卷，24](多选)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解析：A项，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；B项，果酒发酵产生的CO2可溶解在弯管的水中，CO2量多时可进一步通过水排出；C项，醋酸菌是好氧菌，因没有将无菌空气通入发酵液中，故去除弯管中的水后也不能满足底层发酵液中醋酸菌有氧呼吸的需求；D项，去除弯管中的水后，该装置的弯管部分既能排出CO2，也能防止空气中的微生物进入，与巴斯德的鹅颈瓶作用类似。答案：ABD考向二果醋制作的综合考查4．[2016·全国卷Ⅱ，39]苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列问题：(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，酵母菌的增殖速度__________。(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”)第二阶段的。(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。解析：(1)图示中的过程①和②分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成灰绿色。过程③表示有氧呼吸的第二、三阶段，其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比，有氧条件下酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸杆菌是一4种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。(3)第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是18～25℃，第二阶段即果醋的制作所控制的温度范围是30～35℃，所以第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器。答案：(1)细胞质基质重铬酸钾线粒体快(2)有氧(3)低于(4)原不含有[师说技巧]果酒和果醋制作成功的关键点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清洗干净，且发酵瓶要进行消毒；②清洗葡萄时要先清洗后除枝梗；③发酵瓶排气管用曲颈管而不能用直管发酵条件的控制①葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3的空间，目的是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严格控制温度：18～25℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵；30～35℃利于醋酸菌的繁殖和果醋的发酵；③充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需经充气口充气5.[2016·天津卷，10]天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。淀粉类原料――→糖化葡萄糖――→酒精发酵成熟酒醅――→醋酸发酵成熟醋醅――→处理成品醋(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶____________________。(2)在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。通气能提高__________的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。(3)在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。工艺如下：①发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌密度变化，趋势如下图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是__________，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是______________。②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中__________________________________________________层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的__________，淘汰了部分乳酸菌种类。解析：(1)酶的活性受温度影响，最适温度下，酶的活性最高。(2)通气会促进酵母菌有氧呼吸，促进酵母菌群的繁殖，有利于获得更多酒精产物。(3)①据图，B层醋酸杆菌为S5型曲线增长，变化趋势为先快速增长后保持稳定。影响B层的主要环境因素为氧气，pH和营养条件。②乳酸菌为厌氧菌，应该是下层醋酸有利于其繁殖，如前两发酵缸的B层，后两发酵缸中的A层。③不同种类乳酸菌之间为竞争关系。答案：(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)酵母菌(3)①先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH②颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动，或下)③种间竞争(或竞争)考向三发酵技术的应用6．[2017·全国卷Ⅱ，37]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32h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32h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，蛋白质转变为________________________，脂肪转变为________________________。解析：(1)该实验的自变量是菌种、发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧菌。(3)如果在实验后，发现32h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，还需要做的事情是延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为氨基酸和肽，脂肪转变为脂肪酸和甘油。答案：(1)菌种发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油7．[2018·海南卷，30]葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的。酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。回答下列问题：(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答6出两点即可)。(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/3的空间，这种做法的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。(3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组(乙A和乙B)，乙A装置