2019-2020学年高中生物 第二章 发酵技术实践 第一节 运用发酵技术加工食品 第1课时 运用发

1第1课时运用发酵技术制作果酒和果醋[随堂检测][学生用书P28]知识点一果酒的制作1．在适宜的温度条件下，下面装置中都加入干酵母(内有活酵母菌)，其中能产生酒精的装置是()解析：选A。解答本题首先要弄清楚酒精发酵的条件：①要有葡萄糖、水和酵母菌；②必须在密封的条件下，这两个条件缺一不可。如果有氧存在，酵母菌能进行有氧呼吸，产生CO2和H2O，不产生酒精。本题易错选D，因为与A条件相同并搅拌混合均匀，看起来似乎更有利于反应的进行，但是D没有密封，暴露在有氧的环境中，酵母菌不进行无氧呼吸。2．在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中，未经杀菌，但其他杂菌不能生长的原因是()A．经冲洗后的葡萄上只有野生型酵母菌，无其他杂菌B．其他杂菌不能利用葡萄汁中的糖作碳源C．在缺氧和呈酸性的发酵液中，酵母菌能大量繁殖，其他杂菌不适应环境而被抑制D．酵母菌发酵产生大量酒精，杀死了其他杂菌解析：选C。冲洗的目的是洗去浮尘，在冲洗过程中，杂菌和酵母菌被洗掉的机会是均等的，A错误；异养微生物都能利用糖，B错误；在缺氧和呈酸性的发酵液中，酵母菌能大量繁殖，其他杂菌不适应环境而被抑制，C正确；酵母菌发酵产生大量酒精，杀死了其他杂菌，但同时也会抑制自身的生长，D错误。3．将少量的酵母提取液加入到足量的葡萄汁中进行果酒制作，15℃条件下密封保温一段时间之后，检测到反应体系含有少量的酒精。如对上述实验的某个因子进行改动，实验的结果也会发生相应的变化。以下分析正确的是()A．保温温度提高到23℃，则相同时间内酒精浓度降低B．增加葡萄汁量，则相同时间内酒精浓度升高C．连续通入无菌空气，则相同时间内酒精浓度升高2D．增加酵母提取液的量，则产生相同量酒精所需的时间缩短答案：D知识点二果醋的制作4．下列是有关醋酸生产过程的叙述，正确的是()A．常用的菌种是醋酸菌B．发酵过程中不能通入空气，要密封C．在发酵中要控制的只是温度、pH、通气量D．实验时所检测的发酵液，就是商品意义上的产品解析：选A。制取果醋常用醋酸菌作为菌种。由于醋酸菌为好氧细菌，所以发酵过程中要不断通气，同时还要严格控制温度、pH、营养物质浓度等条件。实验时所检测的发酵液除了有醋酸生成之外，还有许多中间产物及醋酸菌产生的代谢废物，因此发酵液并非是真正意义上的产品。知识点三果酒与果醋的制作5.如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述错误的是()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：选D。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，不能交换使用，D错误。6.3生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如制作果酒、果醋就是生活中常见的例子。如图是制作果酒、果醋的发酵装置，分析回答下列问题：(1)在果醋发酵过程中，要向发酵瓶中通入空气，原因是________________；制醋过程中，将温度严格控制在30～35℃，原因是________________________________________________________________________。(2)如果将该装置改为酒精的发酵装置，则温度应该控制在________。此时装置需要修改的地方是__________________。果酒制果醋的反应式为：_________________________。(3)在果醋发酵过程中，用____________________证明是否有醋酸生成。解析：生物技术在食品加工中的应用是利用微生物的代谢来实现的，不同的微生物其代谢方式不同，适宜的生存条件不同，酒精和醋酸的检验方法和现象也不同。解答本题需要明确酵母菌和醋酸菌的代谢类型。答案：(1)醋酸菌是好氧细菌醋酸菌的最适生长温度是30～35℃(2)18～25℃不需要通入空气C2H5OH＋O2――→酶CH3COOH＋H2O(3)pH试纸检测流出液的pH[课时作业][学生用书P73(单独成册)]一、选择题1．在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是()A．让发酵装置接受光照B．给发酵装置适时排气C．向发酵装置通入空气D．将发酵装置放在45℃处解析：选B。酵母菌发酵产生CO2，应适时排气来维持装置内的气压平衡。酵母菌无氧发酵不需要氧气，其为异养型微生物不能直接利用光能。45℃温度太高，不适合酵母菌的无氧呼吸，果酒制作的最适温度为18～25℃。2．家庭中利用鲜葡萄制作葡萄酒时，操作不正确的是()A．冲洗后的葡萄破碎后装入发酵瓶B．葡萄浆不装满发酵瓶，留有1/3空间C．发酵瓶及葡萄浆进行煮沸处理D．25℃左右密闭发酵并适时排气解析：选C。冲洗后的葡萄破碎后装入发酵瓶，A正确；葡萄浆不装满发酵瓶，留有1/3空间，为酵母菌的增殖提供氧气，B正确；果酒制作过程利用的是葡萄皮上携带的野生酵母4菌，煮沸处理会将酵母菌杀死，C错误；酵母菌无氧呼吸时产生酒精，25℃左右密闭发酵能得到酒精，并适时排出二氧化碳，以减少压强，D正确。3．下列操作不能防止发酵液被污染的是()A．榨汁机要清洗干净，并晾干B．发酵瓶要清洗干净，用无水酒精消毒C．葡萄汁装入发酵瓶后，要密封充气口D．发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连解析：选B。发酵工程中所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物，一旦污染菌种，将导致产量大大下降，甚至得不到产品。榨汁机要清洗干净，并晾干；发酵瓶要清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，防止器材上的杂菌进入发酵液；装入葡萄汁后，要密封充气口，防止空气中的杂菌进入；发酵装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，目的是阻挡外界空气中的菌种进入发酵液。4．如图装置既可用于生产果酒，又可用于生产果醋。以下对于果酒和果醋生产时的控制条件叙述正确的是()A．生产果酒时，开关1、2、3始终都要关上B．生产果醋时，开关1、2、3都要打开C．生产果醋时，开关1要打开，开关2、3要关上D．生产果酒时，开关1、3要始终关上，开关2要间断打开解析：选D。果酒发酵过程中，除了产生酒精，还会产生大量的二氧化碳，因此生产果酒时，开关1、3要始终关上，开关2要间断打开；参与果醋制作的菌种是醋酸菌，而醋酸菌是好氧菌，其进行醋酸发酵时也会产生二氧化碳，因此开关1、2要打开，开关3要关上。5．下列关于果酒、果醋制作过程的叙述正确的是()A．发酵使用的菌种均为原核生物B．发酵原材料均需高温高压灭菌C．发酵过程中发酵液pH均会降低D．发酵过程中都需要密闭发酵罐解析：选C。果酒制作用的是酵母菌，果醋用的是醋酸菌，酵母菌是真核生物，故A错误。发酵原料不能用高温高压灭菌，会将菌种杀死，故B错误。发酵过程中因为会产生二氧化碳和醋酸，因此发酵液的pH都会降低，故C正确。果酒发酵后期需要密闭，果醋发酵不5能密闭，故D错误。6．如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．过程①和②都只能发生在缺氧条件下B．过程①和③都发生在酵母菌细胞的线粒体中C．过程③和④都需要氧气的参与D．过程①～④所需的最适温度基本相同解析：选C。据图分析，过程①是呼吸作用的第一阶段，过程②是无氧呼吸的第二阶段，过程③是有氧呼吸的第二、三阶段，过程④是果醋制作，其中过程①的反应场所是细胞质基质，有氧和无氧条件下均能进行，由此判断A、B项错误；过程③需要氧气参与，过程④利用的醋酸菌是好氧细菌，在将酒精转变为醋酸时需要氧的参与，由此判断C项正确；酵母菌生长繁殖的最适温度在18～25℃，醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35℃，由此判断D项错误。7．利用葡萄酿制果酒的过程中，不可能观察到的现象是()A．有酒精大量产生B．发酵液逐渐澄清C．发酵液中有大量气泡产生D．发酵液红色加深解析：选A。用葡萄酿制果酒的过程中产生二氧化碳，可观察到发酵液中有大量气泡产生；葡萄糖等有机物逐渐分解，发酵液逐渐澄清；色素溶解，发酵液红色加深；虽然有酒精大量产生，但无法观察到。8．某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是()A．酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高B．先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵C．与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好D．适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖解析：选D。18～25℃适合酵母菌发酵，醋酸菌为嗜温菌，果醋发酵的最适温度是30～35℃，高于果酒发酵的最适温度，A项错误；实验中应先进行果酒发酵，再进行果醋发酵，B项错误；人工接种的菌种品质更好，且不容易存在杂菌污染，故比自然发酵获得的产品品质更好，C项错误；适当增加接种量可缩短达到一定菌种数量所需的时间，并且在与其他杂6菌的竞争中能够占优势，故能够提高发酵速率、抑制杂菌的生长繁殖，D项正确。9．关于用塑料瓶制作果酒和果醋的叙述中，正确的是()A．为了提高果酒的产出量，果汁应尽量装满发酵瓶B．醋酸发酵阶段应封闭瓶口，防止杂菌污染C．制作果酒过程中每天需适时打开瓶盖D．果酒制成后，可将装置转移至温度较高的环境中制作果醋解析：选D。葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约1/3的空间，既有利于酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，又可防止果酒发酵时产生大量二氧化碳使果汁溢出。醋酸发酵是需氧发酵，应通入氧气，发酵时应敞开瓶口并在瓶口盖上纱布以防杂菌污染。制作果酒过程中定时拧松瓶盖既可排出气体又可避免杂菌污染。醋酸菌发酵的适宜温度比酵母菌高。10．下列有关果酒发酵和果醋发酵的叙述中，正确的是()A．参与发酵的微生物都含有线粒体B．都需要持续通入无菌空气C．制果醋的温度要比制果酒的温度高些D．果酒制成后可将装置转移至温度较低的环境中制果醋解析：选C。制果醋的温度为30～35℃，制果酒的温度为18～25℃。11．在果酒制作实验结束时要检验是否有酒精产生，正确的操作步骤是()A．先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入硫酸和重铬酸钾的混合液B．先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入重铬酸钾，混匀后滴加硫酸C．先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入硫酸，混匀后滴加重铬酸钾D．先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入硫酸，混匀后滴加重铬酸钾并加热解析：选C。在果酒的制作后，为了检测是否有酒精的产生，需要通过如下步骤检测：先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入3mol/L的硫酸3滴，混匀后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察到橙色的重铬酸钾变成绿色。整个鉴定过程不需要加热。因此，C项正确，A、B、D项错误。12．用酵母菌使葡萄汁产生葡萄酒，当酒精含量达到12%～16%时，发酵就停止了。下列有关解释不正确的是()A．酒精对酵母菌有毒害作用B．营养物质因消耗而不足C．产物积累使pH值发生改变D．氧气过少导致其无法呼吸答案：D二、非选择题13．蓝莓富含花青素等营养成分，具有保护视力、软化血管、增强人体免疫力等功能。7某生物兴趣小组利用酵母菌在密闭装置中发酵酿制蓝莓果酒，在酿制过程中获得实验数据曲线如图(图中T0、T1、T2、T3代表相应发酵时间)。请分析回答下列问题：(1)酵母菌发酵酿酒过程中需要从______________点后开始排气，需要进行排气操作的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________