第44讲 生物技术在其他方面的应用,栏目索引,考点一 果酒和果醋的制作,考点二 腐乳和泡菜的制作,知识网络 答题语句,探究高考 明确考向,练出高分,考点三 天然食品添加剂的制备,考点四 植物组织培养,知识梳理,解题探究,返回总目录,考纲要求 运用发酵加工食品的基本方法。,知识梳理,1.利用发酵法以果汁制作酒和醋 (1)实验原理 酵母菌在 条件下可将果汁中的葡萄糖发酵生成酒精。当酒精达到 时，可分瓶、密封、保存，得到果汁酒。 利用醋酸菌，在 条件下能将 氧化生成醋酸，得到食醋产品。 (2)安装发酵装置 请参照教材图示安装发酵装置。,答案,厌氧,较高浓度,有氧,酒精,(3)果酒制备 果汁制备：将 洗净，用纱布包好榨汁，将果汁收集到烧杯内。一般0.7 kg葡萄可榨出果汁500 mL。 补糖加抑菌剂：参照技能卡，用 检测果汁中糖的浓度，加白糖调整其质量分数浓度为24%。加入H2SO3，使其最终的质量分数为0.15%，以 杂菌的生长。,答案,成熟的葡萄,折射糖度计,抑制,接种发酵：将果汁迅速倒入灭菌的发酵装置内，接入10%(v/v)已培养好的 溶液，盖好塞，夹紧进气管和排气管上的止水夹，在 条件下，厌氧发酵35 d。 取样：从第2天开始每天取样测定 。将排气管连接加氧器，利用压差，从进气管取样。当糖消耗量在 以上时，可分瓶、密封，室温下保存1年或更长时间，以制成果酒。,答案,啤酒酵母菌,2530,糖的浓度,20%,(4)果醋的制作 接种：当制备果酒的果汁发酵液中糖的消耗量在 左右时，用移液管接入10%(v/v)已培养好的醋酸菌溶液。 耗氧发酵：进气管连接 ，打开进气管和排气管上的止水夹，在 条件下，发酵34 d。利用压差取样，按照技能卡测定溶液中醋酸的浓度。 过滤、灭菌：当醋酸浓度达到质量分数 时，加入少量食盐，用双层纱布过滤，然后将滤液于90 95 水浴杀菌 min后，完成果醋的制作。,答案,10%,2530,加氧器,4%5%,1015,2.相关知识 (1)酵母菌是 菌，在有氧条件下，酵母菌进行 ，菌体大量繁殖，用于 和 的制备。在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，氧化葡萄糖产生 和 。 (2)传统的果酒制备常利用水果带入的 自然发酵。果酒的酒精浓度一般控制在质量分数 以上，这样才能较好的抑制微生物的生长，使果酒不腐败，保证果酒的品质。 (3)醋酸发酵是在 的作用下， 生成醋酸的过程。,答案,兼性厌氧,有氧呼吸,鲜酵母,干酵母,酒精,CO2,酵母菌,10%,酒精,醋酸菌,诊断与思考,1.判断下列说法的正误 (1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸( ) (2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度( ) (3)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖( ) (4)在果酒发酵后期，拧开瓶盖的间隔时间可延长( ),答案,2.如图为果酒和果醋制作的实验装置图。请据图思考下列问题：,提示 不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没。,答案,(1)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？,提示 醋酸菌是需氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。,答案,(2)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明原因。,提示 醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。,答案,(3)果酒搁置时间过久为什么会有酸味？,返回,题组一 果酒、果醋制作原理的理解 1.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( ),解题探究,解析答案,1,2,A.过程和都只能发生在缺氧条件下 B.过程和都发生在酵母菌细胞的线粒体中 C.过程和都需要氧气的参与 D.过程所需的菌种相同,3,4,解析 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生在胞质溶胶中，产物是丙酮酸，而丙酮酸产生乙醇只能发生在无氧呼吸过程中，A、B两项均错； 过程属于有氧呼吸第二、三阶段，第三阶段需要氧气参与，过程是制作果醋的过程，需醋酸菌参与，醋酸菌是一种好氧细菌，因此过程也需要氧气参与，C项正确； 果酒的制作离不开酵母菌，果醋在醋酸菌中发酵产生，D项错误。 答案 C,1,2,3,4,解析答案,2.果酒是以新鲜水果或果汁为原料，经全部或部分发酵配制而成的，酒精度为7%18%。在果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述中，正确的是( ) A.果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的 B.制作果醋的温度要比制作果酒的温度高些 C.传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种 D.葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满,解析 果酒的制作离不开酵母菌，果醋的制作由醋酸菌完成。传统的葡萄酒制作中起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。,B,1,2,3,4,解析答案,题组二 果酒、果醋制作的过程和条件分析 3.下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。,下列相关叙述中，错误的是( ) A.根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵 B.冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败 C.图2中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染 D.制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开,1,2,3,4,解析 图1中的流程是酵母菌发酵产生果酒，及醋酸菌利用果酒发酵产生果醋的过程，但醋酸菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵，A错误。 个人用简易装置制作果酒时，所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面，所以不能将葡萄冲洗次数过多，否则会冲洗掉野生酵母菌，B正确。 图2中的排气口弯曲可避免被空气中的杂菌污染，C正确。 由于酵母菌在有氧呼吸阶段利用的氧气来自装置中的空气，且无氧呼吸阶段需要保持无氧状态，所以无需打开充气口，而发酵过程中都会有二氧化碳产生，所以要打开排气口；醋酸菌属于需氧菌，所以要始终将充气口打开，D正确。 答案 A,1,2,3,4,解析答案,4.葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题： (1)利用葡萄制作葡萄酒的过程，发挥作用的微生物是_。 (2)该微生物通过无氧呼吸可分解_，产生的终产物是_和_。,CO2,酵母菌,葡萄糖,乙醇,解析 在制作各种酒的时候，常用酵母菌作菌种。,1,2,3,4,答案,(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲同学和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是_，导致发酵中出现的主要异常现象是_；丙同学的错误是_，导致发酵中出现的主要异常现象是_。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是_、_、_。,未夹住发酵瓶的充气管,发酵液从充气管流出，发酵液变酸,瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口,排气时发酵液从排气管流出,葡萄醋 葡萄酒,葡萄酒,解析,1,2,3,4,解析 酒精发酵为无氧呼吸，若甲同学未夹住发酵瓶的充气管，从而使氧气进入，导致酵母菌进行有氧呼吸，产生较多的二氧化碳，使发酵液从充气管流出，发酵液变酸；丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管，抑制了发酵的进行，一般发酵液不超过容器的2/3；上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋、葡萄酒、葡萄酒。,1,2,3,4,答案,(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作的错误是_。,未及时排气,1,2,3,4,易错警示,1.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，以防洗去野生型酵母菌。 (2)防止发酵液被污染的方法 榨汁机要清洗干净并晾干。 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。 装入葡萄汁后要封闭充气口。,返回,2.果酒、果醋发酵条件的控制 (1)葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3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造成发酵液溢出。 (2)严格控制温度：果酒和果醋发酵应将温度严格控制在2530 。 (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，需适时通过充气口充气。,知识梳理,解题探究,返回总目录,考纲要求 运用发酵加工食品的基本方法。,一、制作豆腐乳 1.实验原理 (1)传统生产豆腐乳的方法均为 发酵，现代工艺多采用接种 或 进行发酵。 (2) 或 可分泌蛋白酶、 等多种酶系，在后期发酵过程中，这些酶与调料中的酶或微生物等协同作用，使豆腐中的蛋白质缓慢水解，生成 。另外，微生物代谢产生的各种有机酸与调料中的醇类作用生成 ，从而制成细腻、味香的豆腐乳。,知识梳理,答案,自然,鲁氏,毛霉,根霉,鲁氏毛霉,根霉,谷氨酰胺酶,多种氨基酸,酯,答案,2.方法步骤 (1)晾制豆腐块：将豆腐切成约 的小块，均匀竖放在灭菌的笼屉内，块与块之间间隔2 cm。摊晾56 h，以 为适度。 (2)接种：将制备好的 悬液用喷壶均匀地喷洒在豆腐块上。 (3)前期发酵：将笼屉置于 左右培养4448 h，使豆腐块表面 。 (4)装瓶：用手指轻轻地在每块豆腐表面揩涂一遍，使豆腐块表面形成一层 ，沿瓶壁呈同心圆方式一层一层向内侧摆放。,2cm2cm1cm,表面干、,里面湿,毛霉孢子,20,长满菌丝,菌膜,答案,(5)腌渍：装瓶时，每摆一层轻轻用手压平，撒一层食盐(下层食盐用量 ，向上食盐 )，腌渍 d。然后加一定浓度的盐水 。整个腌渍周期冬季 d。夏季 d。 (6)后期发酵(后熟期) 青方：将腌渍好的豆腐块沥干，稍有收缩后，一层层摆入洁净的玻璃瓶中，在底层、中层和上层分别撒少量食盐，加 淹没豆腐块，加盖密封，在常温下贮藏24个月。 白方：将腌渍好的豆腐块沥干，稍有收缩后，一层层摆入洁净的玻璃瓶中，按每升加 的配方配制汤料注入瓶内，淹没豆腐块，加盖密封，在常温下贮藏24个月，成熟。,少,增多,34,淹没表面,13,8,清水,米酒0.5kg、黄酒1kg、白酒0.75kg、盐0.25kg,答案,二、制作泡菜 1.实验原理 (1)泡菜主要是利用蔬菜自然带入的乳酸菌，在 条件下进行乳酸发酵制成的。蔬菜在带入乳酸菌的同时，还带有 等一些有害微生物。在泡菜制作过程中加入一定浓度的 可以抑制有害微生物的生长。随着乳酸菌的繁殖，产生的乳酸进一步抑制有害细菌的生长。 (2)在泡菜制作过程中，有害微生物能将蔬菜内的 还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐对人体健康有一定危害。,大肠杆菌,食盐,硝酸盐,厌氧,答案,2.方法步骤 根据制作泡菜的原理，参考教材图示，利用现有条件，设计制作泡菜的实验，其中包括选择不同的 材料、采用不同的 浓度、不加入白糖等不同处理方法。 (1)冲盐卤：取一定量的清水，加入适量的 和 ，煮开后冷却备用。 (2)选菜：精选 ，用