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2022版高考生物一轮复习 课时作业三十四 传统发酵技术的应用新人教版

2022版高考生物一轮复习 课时作业三十四 传统发酵技术的应用新人教版

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- 10 -

传统发酵技术的应用
(30分钟　100分)
1.(8分)(创新性·江南传统美食醪糟的制备)(2021·南昌二中模拟)醪糟是以糯米为主要原料,利用微生物发酵制作的民间传统食品。在醪糟发酵过程中起主要作用的是甜酒曲中的好氧霉菌、酵母菌和乳酸菌。醪糟的生产流程如下:糯米的选择→淘洗→浸泡→蒸饭→冷却→拌甜酒曲→发酵→煮沸→保存。回答下列问题:
(1)霉菌产生的______________能将糯米中的淀粉分解为葡萄糖等,使醪糟具有甜味;酵母菌使醪糟产生酒味的化学反应式是________________________________;乳酸菌是________(填“真核”或“原核”)生物,其发酵产物是醪糟酸味的主要来源。 
(2)拌入甜酒曲之前,需将蒸熟的糯米进行冷却,目的是______________。发酵前期应保证氧气的供应,使______________大量繁殖;后期应减少空气进入或隔绝空气,有利于____________________________。 
(3)发酵好的醪糟煮沸后,可转移到灭菌玻璃瓶中密封保存,密封之前应对瓶口进行______________灭菌,防止瓶口被污染。 
(4)研究发现,通过控制发酵温度可以调节醪糟口味,原因是温度既影响酶的活性也影响____________。 
【解析】(1)霉菌产生的淀粉酶能将糯米中的淀粉分解为葡萄糖等,使醪糟具有甜味;酵母菌使醪糟产生酒味的化学反应式是C6H12O62C2H5OH+2CO2;乳酸菌是原核生物,其发酵产物是醪糟酸味的主要来源。
(2)拌入甜酒曲之前,需将蒸熟的糯米进行冷却,目的是防止高温杀死甜酒曲中的微生物。发酵前期应保证氧气的供应,使霉菌和酵母菌大量繁殖;后期减少空气或隔绝空气,有利于酒精发酵和乳酸发酵。
(3)发酵好的醪糟煮沸后,可转移到灭菌玻璃瓶中密封保存,密封之前应对瓶口进行灼烧灭菌,防止瓶口被污染。
(4)硏究发现,通过控制发酵温度可以调节醪糟口味,原因是温度既影响酶的活性也影响微生物的生长繁殖。
答案:(1)淀粉酶　C6H12O62C2H5OH+2CO2　原核
(2)防止高温杀死甜酒曲中的微生物　霉菌和酵母菌　酒精发酵和乳酸发酵
(3)灼烧
(4)微生物的生长繁殖
2.(14分)(创新性·杨梅煮酒)(2021·六安一中模拟)杨梅果实风味独特,甜酸适中,具有很高的营养和保健价值,利用杨梅制作杨梅酒和杨梅醋越来越受消费者青睐,其制作流程如图所示,回答下列问题:
果汁澄清。杨梅清洗、压榨、过滤后得到澄清的果汁,加入白砂糖调至浓度为8%、并灭菌冷却。→酒精发酵。按杨梅汁的0.1%接入活化的酵母菌,恒温发酵,4天后完成果酒发酵。→加入食用酒精,并移入10%的醋酸菌液中进行果醋发酵。持续通气。→每天取样检测,待酸度趋于稳定时加入调味剂配制成果醋饮料,杀菌,封装。冷却后得到产品。
(1)果酒制作过程中,酵母菌产生酒精的场所为____________,该阶段应该控制的温度为______________。 
(2)如图表示果酒发酵过程中,发酵液的糖度(葡萄糖的浓度)和酒精度(酒精浓度)随时间的变化关系,发酵前24 h,糖度变化很小,酒精度上升很慢,其原因是______________________________________,96 h后酒精度和糖度的变化都趋于平缓,其原因是____________________________。 

(3)杨梅醋发酵过程中需要持续不断地通入氧气,其原因是________________,酵母菌和醋酸菌在结构上最显著的区别是____________________________。 
【解析】(1)酵母菌的酒精是无氧呼吸的产物,其产生场所在细胞质基质,果酒发酵过程中需要控制的环境温度为18～25 ℃。
(2)酵母菌在初期主要进行有氧呼吸大量繁殖,此阶段消耗的葡萄糖较少,并且几乎不进行无氧呼吸,产生酒精的量也很少,后期,由于酒精浓度升高,代谢废物积累,影响了酵母菌的生长和发酵过程导致其产生的酒精较少。
(3)醋酸菌是好氧型细菌,其繁殖需要大量的氧气,因此需要持续不断地通入空气,酵母菌是真核细胞,醋酸菌是原核细胞,两者在结构上最显著的区别是酵母菌有以核膜为界限的细胞核,醋酸菌无以核膜为界限的细胞核。
答案:(1)细胞质基质　 18～25 ℃
(2)此阶段酵母菌主要进行有氧呼吸,大量增殖　高浓度的酒精和代谢废物抑制了酵母菌的生长和发酵过程
(3)醋酸菌是好氧型细菌　酵母菌有以核膜为界限的细胞核,醋酸菌无以核膜为界限的细胞核
【知识总结】传统发酵技术中常用菌种的区别
微生物
酵母菌
醋酸菌
毛霉
乳酸菌
分类
真核
生物
原核
生物
真核
生物
原核
生物
代谢
类型
异养兼
性厌氧
异养
需氧
异养
需氧
异养
厌氧
适宜
温度
18～25 ℃
30～
35 ℃
15～
18 ℃
室温
发酵
条件
前期需氧;
后期无氧
需氧
需氧
无氧
生殖
方式
孢子生殖,
出芽生殖
二分裂
生殖
孢子
生殖
二分裂
生殖
生产
应用
酿酒、发面
酿醋
制作
腐乳
酸奶、
泡菜
3.(16分)(2021·昆明模拟)通过传统发酵技术制作的果酒、果醋、腐乳和泡菜极大地丰富了人们的饮食。回答下列问题:
(1)上述四种工艺中,在微生物发挥发酵作用阶段,必须隔绝空气的是____________________。所用的微生物属于真核生物的是____________________。这四个工艺有一个共同特点,装料前要对发酵用的容器进行________________处理。 
(2)发酵完成后,常常进行发酵产物的检测或有害物质的检测:
①检测产生酒精的简单方法是____________________________; 
②检测产生醋酸的简单方法是 ____________________________; 
③测定亚硝酸盐含量的具体操作是 ____________________________。 
(3)腐乳制作过程中,当发酵完成后,常用的防腐杀菌措施是_______________。 
【解析】(1)分析可知,在上述四种工艺中,需要进行无氧呼吸的是果酒和泡菜的制作,所用微生物为真核生物的是酵母菌和霉菌,即果酒和腐乳的制作。为了防止腐败变质,这些工艺需要进行严格的灭菌操作。
(2)①酒精遇酸性重铬酸钾可以变成灰绿色;②检测醋酸的简单方法是先进行嗅味和品尝初步鉴定,再检测和比较发酵前后的pH变化进一步确认;③泡菜制作中,进行亚硝酸盐测定的原理是:在盐酸酸化的条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。故其操作步骤是盐酸酸化条件下,先后加入对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液,与已知浓度标准显色液比色。
(3)制作腐乳时,加入盐可以析出豆腐中的水分,豆腐不易过早酥烂,还可以抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质;加12%的酒可以抑制微生物的生长,还能使腐乳具有独特的香味。故腐乳制作过程中,当发酵完成后,可以加盐腌制和用卤汤浸泡进行防腐杀菌。
答案:(1)果酒和泡菜的制作　　果酒和腐乳的制作　　灭菌　　(2)①用酸性条件下的重铬酸钾检测　　②嗅味和品尝进行初步鉴定,再检测和比较发酵前后的pH变化进一步确认　　③盐酸酸化条件下,先后加入对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液,与已知浓度标准显色液比色　　(3)加盐腌制和用卤汤浸泡
4.(13分)(2021·通辽模拟)腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品,如臭豆腐、酱豆腐等,该食品味道鲜美,易于消化吸收,而腐乳本身又便于保存,所以深受人们的喜爱。如图是腐乳制作的流程示意图,根据流程回答问题。

(1)在豆腐上长出毛霉时,温度控制在______℃ , 毛霉是____________核生物,代谢类型为______________。流程图中未写出的程序是________________。 
(2)含水量为______________左右的豆腐适合用来做腐乳。制作过程中,加盐的作用是____________________。 
(3)制作腐乳的原理是:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成________________和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为______________。在多种微生物的__________作用下,普通的豆腐转变成风味独特的腐乳。 
(4)传统制作腐乳,豆腐块上的毛霉来自____________,现代腐乳生产是在严格__________的条件下,将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上。 
(5)吃腐乳时,你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”,这层“皮”是____________;影响腐乳的风味和质量的因素是________________(至少列举两项)。 
【解析】(1)在豆腐上长出毛霉时,温度控制在15～18 ℃,毛霉是异养需氧型的真核生物。腐乳制作的具体过程:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制,流程图中未写出的程序是加卤汤装瓶。
(2)含水量为70%的豆腐适合用来做腐乳。腐乳制作过程中,加盐的作用是析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬和抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。
(3)腐乳制作的原理是毛霉等微生物产生的蛋白酶能够将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶能够将脂肪水解为甘油和脂肪酸。在多种微生物的协同作用下,普通的豆腐转变成风味独特的腐乳。
(4)传统制作腐乳,豆腐块上的毛霉来自空气中的毛霉孢子,现代腐乳生产是在严格无菌的条件下,将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上,避免其他菌种的污染,保证产品的质量。
(5)腐乳外部有一层致密的“皮”,这层“皮”是前期发酵时豆腐表面上生长的菌丝;影响腐乳的风味和质量的因素有盐的用量,酒的用量,发酵温度,发酵时间等。
答案:(1)15～18　真　异养需氧型　加卤汤装瓶
(2)70%　析出水分使豆腐块变硬,同时抑制微生物生长
(3)小分子的肽　甘油和脂肪酸　协同
(4)空气中的毛霉孢子　无菌
(5)前期发酵时豆腐表面上生长的菌丝　盐的用量,酒的用量,发酵温度,发酵时间等
5.(12分)(创新性·酸菜悠久的历史)(2021·盐城模拟)酸菜,古称菹,《周礼》中就有其大名。制作酸菜的初衷是为了延长蔬菜保存期限。请回答:
(1)酸菜制作起主要作用的微生物是________________。但是在发酵初期,很多杂菌会大量繁殖,其中导致泡菜水的表面长白膜的微生物是____________。 
(2)为了保持所获得菌种纯净,需要进行菌种的保藏。对于需要长期保存的菌种,可以采用__________的方法,放入-20 ℃的冷冻箱中保存。 
(3)市场上购买的真空包装酸菜,在没有发生漏气状态下发生了“胀袋”现象,A同学怀疑是杂菌污染导致的,B同学怀疑是乳酸菌大量繁殖导致的,说出你支持谁的观点并说出理由。____________________________________。 
【解析】(1)酸菜制作起主要作用的微生物是乳酸菌。导致泡菜水的表面长白膜的微生物是酵母菌(或产膜酵母)。
(2)长期保存菌种可采用甘油管藏法,放入-20 ℃的冷冻箱中保存。
(3)由于乳酸菌呼吸作用不产生二氧化碳,因此在没有发生漏气状态下发生了“胀袋”现象可能是杂菌污染导致的,A同学观点正确。
答案:(1)乳酸菌　酵母菌(或产膜酵母)
(2)甘油管藏
(3)A同学观点,乳酸菌代谢过程中不产生气体(或乳酸菌呼吸作用不产生二氧化碳)
6.(15分)(2021·包头模拟)请回答下列与发酵应用有关的问题:

(1)用白萝卜、豇豆、辣椒为材料制作泡菜,图1和图2分别是三种材料制作过程泡制液的化学指标变化,根据微生物活动情况和乳酸积累量,发酵过程分为以下阶段:初期,蔬菜入坛,表面会带有微生物,由于泡菜罐加盖并水封,会使代谢类型为__________的细菌生命活动被逐渐抑制;中期,乳酸菌大量繁殖,泡菜液体pH为3.5～3.8,如图1所示,此时,绝大部分微生物的活动受到抑制,原因是________________;后期,乳酸达到1.2%以上时,乳酸菌活性受到抑制,泡制液pH保持相对稳定,结合图1和图2曲线趋势,在泡制______d后可食用,是因为____________含量降低,且结合考虑泡菜的______________________等均较好。 
(2)国外制作青贮饲料时可用乳酸菌水剂喷洒,在青贮缸中厌氧条件下利用乳酸菌发酵产生乳酸,提高青贮品质。若从泡菜汁中分离提纯乳酸菌,首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤,然后取滤液进行______________,再用____________的方法在专用的培养基中进行筛选。该培养基须含有______________,以便于观察是否产酸,而后将提纯的乳酸菌通过液体发酵罐继续生产。 
【解析】(1)泡菜发酵初期,由于泡菜罐加盖并水封,隔绝空气,会使代谢类型为好氧的菌被逐渐抑制,绝大部分微生物的活动受到抑制。发酵中期,乳酸菌大量繁殖,较低的pH会使不耐酸菌的酶的活性受到抑制。发酵后期,乳酸生产过多,酸度的进一步下降也会使乳酸菌自身受到抑制。硝酸盐对人体无直接危害,但转化成亚硝酸盐后,就会产生危害。分析图1和图2曲线趋势中的数据可以看出,10～12 d时亚硝酸盐的含量降低到最低水平,此时泡菜的口味、色泽、口感如硬脆等均较好,可以合理食用。
(2)从泡菜汁中可分离提纯乳酸菌,首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤,然后取滤液进行稀释,再用涂布平板的方法在专用的选择培养基中进行初步筛选乳酸菌。所用培养基须经高压蒸汽灭菌法进行灭菌。培养基中须含有酸碱指示剂,以便于观察是否产酸。
答案:(1)好氧(需氧)　 较低的pH抑制了不耐酸菌的酶活性　 10～12　 亚硝酸盐　 口味、色泽、口感如硬脆
(2)稀释　 涂布平板　 酸碱指示剂
7.(9分)(创新性·人体肠道内益生菌)(2021·潮州模拟)红酸汤的制作是将西红柿洗净,擦干,捣烂后放入盛有盐水的泡菜坛中,密封待西红柿发酵好备用。回答相关问题:
(1)为了缩短制作时间,有人还会在坛中加入陈酸汤,其目的是____________。乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行____________的过程。 
(2)红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出,但气泡的产生逐渐停止,试分析原因:___________________________。 
(3)人体肠道内有很多益生菌,当有害菌群多了,会产生消化道炎症,治疗消化道慢性炎症时直接喝乳酸菌比用抗生素更好,不宜用抗生素的原因是____________。 
(4)亚硝酸盐的含量影响红酸汤的品质,发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有____________。绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出,只有在特定的条件下,才会转变成致癌物:________________。 
【解析】(1)在坛中加入陈酸汤的目的是增加乳酸菌含量;乳酸发酵是利用了乳酸菌的无氧呼吸,发生在乳酸菌的细胞质基质中。
(2)红酸汤腌制过程,刚入坛内,西红柿表面的杂菌(大肠杆菌、酵母菌)呼吸产生CO2,随着乳酸积累抑制了杂菌的生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2,因此初期会有气泡冒出,但气泡的产生逐渐停止。
(3)根据题意,人体肠道内有很多益生菌,若使用抗生素会杀死肠道内多种益生菌,因此不宜用抗生素。
(4)发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量、腌制时间等;亚硝酸盐只有在特定的条件下,才会转变成致癌物:亚硝胺。
答案:(1)增加乳酸菌含量　 无氧呼吸
(2)刚入坛内,西红柿表面的杂菌(大肠杆菌、酵母菌)呼吸产生CO2,随着乳酸积累抑制了杂菌的生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2
(3)抗生素会杀死肠道内多种益生菌
(4)温度、食盐用量、腌制时间等　亚硝胺
【方法技巧】控制杂菌的“四大措施”
(1)通过发酵条件控制杂菌。
①无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。
②乳酸发酵、乙醇发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。
(2)利用盐控制杂菌:如腐乳的制作。
(3)利用酒精控制杂菌:如果酒、腐乳的制作。
(4)利用香辛料控制杂菌:如腐乳、泡菜的制作。
8.(13分)(2021·桂林模拟)中国杏树的栽培已有两千年以上的历史,但对杏果的利用一直停留在鲜食果肉或杏仁上。研究人员不断创新开发,成功酿制出杏果酒,其色泽淡黄、果香浓郁、营养丰富;检测发现果酒中黄酮含量
达20%,是目前天然可食植物制品黄酮含量最高的饮品,具有抗癌防衰老的作用。请回答下列问题:
(1)在开始酿制杏果酒时一般要先通气,其目的是____________________。在酸性条件下,可用____________________检测酒精的存在。若要进一步检测所得杏果酒中活体酵母菌的密度,一般采用________________法,但此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。 
(2)酿制杏果酒时,不需要对杏果进行严格的消毒处理,这是因为  _______。 
(3)制作成功的杏果酒若暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味,尤其是气温高的夏天更易如此,分析其原因是 ______________________________。 
醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源__________(填“充足”或“缺少”)。 
【解析】(1)果酒制作的菌种是酵母菌,是兼性厌氧型微生物,在酿酒时先通气让其进行有氧呼吸,大量繁殖,再隔绝空气进行无氧呼吸产生酒精;产生的酒精在酸性条件下可以与重铬酸钾反应,产生灰绿色;对酵母菌进行计数,可以用稀释涂布平板法。
(2)由于缺氧呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而其他绝大多数微生物都因无法适应该环境而受抑制,因此酿制杏果酒时,不需要对杏果进行严格的消毒处理。
(3)制作成功的杏果酒若暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味,尤其是气温高的夏天更易如此,是因为空气中含有醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30～35 ℃。醋酸菌在缺少糖源时,能将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
答案:(1)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖　　重铬酸钾溶液　　稀释涂布平板　　(2)缺氧呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而其他绝大多数微生物都因无法适应该环境而受抑制　　(3)空气中含有醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30～35 ℃　　缺少