資源簡介

第32講　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
課程內(nèi)容 核心素養(yǎng)——提考能
1.探討微生物的利用2.掌握運(yùn)用發(fā)酵技術(shù)制作食品的基本方法3.利用酵母菌、醋酸菌分別制作果酒和果醋4.利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶或泡菜 生命觀念 發(fā)酵菌種的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
科學(xué)思維 比較傳統(tǒng)發(fā)酵中菌種的異同
科學(xué)探究 設(shè)計實驗探究理想的發(fā)酵條件
社會責(zé)任 關(guān)注食品安全，倡導(dǎo)健康的生活方式
考點一　果酒和果醋的制作
1.制作原理與發(fā)酵條件
果酒制作 果醋制作
菌種 酵母菌 醋酸菌
菌種來源 附著在葡萄皮上的野生型酵母菌 變酸酒表面的菌膜
發(fā)酵過程 有氧條件下，酵母菌通過有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋O26CO2＋6H2O；無氧條件下，酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2 氧氣、糖源充足時：C2H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O；缺少糖源、氧氣充足時：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O
溫度 一般酒精發(fā)酵為18～25 ℃，繁殖最適為20 ℃左右 最適為30～35 ℃
氣體 前期：需氧，后期：無氧 需要充足的氧氣
時間 10～12 d 7～8 d
2.制作流程
3.發(fā)酵裝置的設(shè)計
(1)各部位的名稱及作用。
①為充氣口：用來充入氧氣(無菌空氣)。
②為排氣口：在酒精發(fā)酵時排出的是酒精發(fā)酵產(chǎn)生的CO2。在醋酸發(fā)酵時排出的是剩余的空氣和醋酸菌代謝產(chǎn)生的CO2。長而彎曲的膠管的作用是防止空氣中微生物的進(jìn)入。
③為出料口：便于取樣檢測，及時監(jiān)測發(fā)酵進(jìn)行的情況。
(2)該裝置的使用方法。
①使用該裝置制作果酒時，應(yīng)該封閉充氣口。
②制作果醋時，應(yīng)將充氣口連接充氣泵，適時輸入無菌空氣。
4.實驗結(jié)果分析
(1)若酵母菌數(shù)量少，產(chǎn)生的酒精少：原因是發(fā)酵前期，酵母菌有氧呼吸不足。
(2)若酵母菌數(shù)量充足，但是產(chǎn)生的酒精較少或不能產(chǎn)生酒精：原因是發(fā)酵后期密封不嚴(yán)。
1.果酒和果醋的制作成功的關(guān)鍵點
項目 說明
材料的選擇與處理 選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進(jìn)行沖洗，再除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。沖洗以洗去灰塵為目的，且不要太干凈，以防止洗去野生型酵母菌
防止發(fā)酵液被污染 ①榨汁機(jī)和發(fā)酵瓶等都需清洗干凈，且發(fā)酵瓶要進(jìn)行消毒②清洗葡萄時要先清洗后除枝梗③發(fā)酵瓶排氣管用曲頸管不用直管
2.有關(guān)果酒、果醋制作的5個易錯點
(1)沖洗葡萄時不能反復(fù)沖洗：防止洗去野生酵母菌，導(dǎo)致菌種流失，不能正常發(fā)酵。
(2)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留有大約1/3的空間：目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸快速繁殖，耗盡瓶內(nèi)O2后再進(jìn)行酒精發(fā)酵，防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。
(3)果酒發(fā)酵時要適時排氣：防止發(fā)酵裝置爆裂。排氣管應(yīng)用曲頸管而不能用直管。
(4)缺氧、酸性的發(fā)酵液中酵母菌能正常生長，而其他雜菌生長受抑制。
(5)發(fā)酵產(chǎn)物并非都是微生物細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物。酒精是酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物；醋酸不是醋酸菌細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，而是醋酸菌特有的代謝過程產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，醋酸菌細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O。
1.(2018·海南卷，30)[選修1：生物技術(shù)實踐]
葡萄酒是葡萄汁經(jīng)酵母菌發(fā)酵而成的，釀制葡萄酒的兩個簡易裝置如圖所示。
回答下列問題：
(1)試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩(wěn)定，與乙裝置相比，用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點是_______________________________________________
______________________________________________________(答出兩點即可)。
(2)葡萄汁裝入甲裝置時，要留有約1/3的空間，這種做法的目的是
______________________________________________________________________(答出兩點即可)。
(3)某同學(xué)若用乙裝置進(jìn)行發(fā)酵，并設(shè)置兩個不同處理組(乙A和乙B)，乙A裝置中保留一定量的氧氣，乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況 下，測得一段時間內(nèi)乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢及乙A中氧氣含量的變化趨勢如曲線圖所示。圖中曲線①②③依次表示________、________、________含量的變化趨勢。
(4)從細(xì)胞呼吸類型看，酵母菌屬于________生物；從同化作用的類型看，酵母菌屬于________(填“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”)生物。
解析　(1)釀制葡萄酒的原理是利用了酵母菌的無氧呼吸，而酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物除了酒精還有二氧化碳，所以釀酒裝置要及時排出二氧化碳，圖乙裝置排出二氧化碳需要擰松瓶蓋才能排出，在擰松瓶蓋時會給雜菌污染培養(yǎng)液帶來機(jī)會，但裝置甲不會出現(xiàn)這些問題。
(2)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，發(fā)酵瓶要留有大約1/3的空間，這樣既可以為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣，又可以防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出。
(3)因乙A裝置中保留一定量的氧氣，所以在此裝置中酵母菌先進(jìn)行有氧呼吸消耗氧氣，然后才進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，所以曲線①為乙A中的氧氣，曲線③為乙A中的酒精；乙B裝置中沒有氧氣，所以在此裝置中的酵母菌從開始就進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，所以曲線②為乙B中的酒精。
(4)酵母菌的新陳代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型。
答案　(1)不需要開蓋放氣；避免了因開蓋引起的雜菌污染　(2)為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣；防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出　(3)乙A中的氧氣　乙B中的酒精
乙A中的酒精　(4)兼性厭氧　異養(yǎng)
2.(2018·河北衡水期中)如圖為某同學(xué)設(shè)計的釀制蘋果醋的基本流程和發(fā)酵裝置示意圖。請回答下列問題：
(1)過程①需要先清洗后切塊，以減少____________，過程③發(fā)酵所需的微生物是________，產(chǎn)生的酒精可以與____________(試劑)發(fā)生顯色反應(yīng)。
(2)過程④為醋酸發(fā)酵，在變酸的酒表面觀察到的菌膜是________在液面大量繁殖而形成的。若要對該菌進(jìn)行初步分離純化，比較便捷的操作是采用________(填“平板劃線”或“稀釋涂布平板”)法把它們接種到________(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基上，經(jīng)培養(yǎng)得到肉眼可見的菌落。
(3)在發(fā)酵裝置示意圖中，進(jìn)行過程④需要將裝置中的充氣口開關(guān)________。果醋的制作是否成功，除了通過觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定外，還可以通過檢測和比較________________進(jìn)一步鑒定。
解析　(1)過程①中應(yīng)先清洗后切塊，如果先切塊，則內(nèi)部組織容易被雜菌污染。過程③為蘋果汁發(fā)酵產(chǎn)生蘋果酒的過程，需要酵母菌的參與。酒精可以與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)變成灰綠色。(2)過程④是醋酸發(fā)酵，醋酸菌是好氧菌，因此在變酸的酒表面觀察到的菌膜是醋酸菌繁殖形成的。分離純化醋酸菌，較簡單的方法是利用平板劃線法將菌種接種到固體培養(yǎng)基上，觀察菌落的特征。(3)醋酸菌是好氧菌，醋酸發(fā)酵時，需要將發(fā)酵裝置中的充氣口開關(guān)打開。醋酸發(fā)酵產(chǎn)生了大量的醋酸，可以通過檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH進(jìn)一步鑒定果醋的制作成功與否。
答案　(1)雜菌的污染　酵母菌　酸性重鉻酸鉀
(2)醋酸菌　平板劃線　固體
(3)打開　醋酸發(fā)酵前后的pH
考點二　泡菜的制作
泡菜的制作
(1)菌種來源：附著在蔬菜上的乳酸菌。
(2)制作流程
泡菜制作過程中條件的控制
(1)材料的選擇及用量
①蔬菜應(yīng)新鮮，若放置時間過長，蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。
②清水和鹽的質(zhì)量比為4∶1，鹽水要煮沸后冷卻待用。鹽水煮沸有兩大作用，一是除去水中的氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細(xì)菌。
(2)防止雜菌污染：每次取樣用具要洗凈，取樣后要迅速封口。
(3)氧氣需求
①泡菜壇要選擇透氣性差的容器，以創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌發(fā)酵，防止蔬菜腐爛。
②壇蓋邊沿的水槽中要注滿水，以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境，并注意在發(fā)酵過程中要經(jīng)常補(bǔ)充壇蓋邊沿水槽中的水。
(4)溫度：發(fā)酵過程控制在室溫即可，最好在26～36 ℃。溫度過高，則易滋生雜菌；溫度過低，則發(fā)酵時間延長。
(人教版選修一P10“內(nèi)文”)分析泡菜在腌制過程中亞硝酸鹽的含量變化的原因。
提示　發(fā)酵初期，乳酸菌和乳酸的量都比較少，而由于硝酸鹽還原菌的活動，亞硝酸鹽含量逐漸增加；后期由于硝酸鹽還原菌受抑制，同時形成的亞硝酸鹽又被分解，因而亞硝酸鹽含量下降。
(2016·全國卷Ⅲ，39)某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液為實驗材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣。回答下列問題：
(1)分離純化乳酸菌時，首先需要用________對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋，進(jìn)行梯度稀釋的理由是_________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有________和________。分離純化時應(yīng)挑選出________的菌落作為候選菌。
(3)乳酸菌在－20 ℃長期保存時，菌液中常需要加入一定量的________(填“蒸餾水”、“甘油”或“碳酸鈣”)。
解析　(1)分離純化乳酸菌時，首先需要用無菌水對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋；進(jìn)行梯度稀釋的理由是在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌將被分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落。(2)在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有中和乳酸菌代謝過程中產(chǎn)生的乳酸和利于乳酸菌的識別和分離；分離純化時應(yīng)挑選出在平板上有透明圈的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在－20 ℃長期保存時應(yīng)使用甘油管藏法，故菌液中常需要加入一定量的甘油。
答案　(1)無菌水　泡菜濾液中菌的濃度高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落
(2)鑒別乳酸菌　中和產(chǎn)生的乳酸(或酸)　具有透明圈 (3)甘油
澄清易錯易混·強(qiáng)化科學(xué)思維
[易錯易混]
易錯點1　果酒制作中，對葡萄“先沖洗再去枝梗”與“不可反復(fù)沖洗”的目的分辨不清
點撥　(1)制作果酒使用的葡萄應(yīng)先沖洗，再除去枝梗，不能反過來，以免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會。
(2)對于果酒的自然發(fā)酵，沖洗不要反復(fù)進(jìn)行，以免使酵母菌數(shù)量減少，發(fā)酵周期加長，產(chǎn)生的果酒中酒精含量下降。
易錯點2　醋酸菌在缺乏O2時并非將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸
點撥　醋酸菌是嚴(yán)格的好氧型微生物，它對O2的含量特別敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時，即使短時間中斷通入O2，也會引起醋酸菌死亡，其將乙醇變?yōu)橐胰┻M(jìn)而變?yōu)榇姿岬臈l件是“糖源不足”而不是“O2不足”。
易錯點3　泡菜發(fā)酵時間并不是越長越好
點撥　①泡菜的發(fā)酵時間長，亞硝酸鹽含量低，但是發(fā)酵時間過長會產(chǎn)生其他有害物質(zhì)。
②泡菜發(fā)酵時間過長，乳酸含量過高，口味不佳。
易錯點4　不明確泡菜制作中鹽水(清水∶鹽＝4∶1)煮沸的兩層面意義
點撥　清水和鹽的質(zhì)量比為4∶1，鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大作用，一是除去水中氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細(xì)菌。
[深度糾錯]
利用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)食品在我國有著悠久的歷史，請回答以下問題：
(1)釀造葡萄酒的過程中接種的酵母菌中含有醋酸菌，在酒精發(fā)酵旺盛時，醋酸菌________(能/不能)將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸。理由是_______________________
____________________________________________________________________。
(2)制作泡菜時，所用鹽水需煮沸，其目的是________________。泡菜制作過程中，乳酸發(fā)酵的過程即為乳酸菌進(jìn)行________的過程。該過程發(fā)生在乳酸菌細(xì)胞的________中。
(3)下圖是該生物活動小組記錄的3種食鹽濃度下泡菜中的亞硝酸鹽含量與發(fā)酵天數(shù)的關(guān)系圖。
據(jù)圖分析選擇________濃度的食鹽制作，且在________天以后食用較為適宜。
解析　(1)酒精發(fā)酵時需要無氧環(huán)境，而醋酸菌為好氧菌；(2)制作泡菜時，通過煮沸鹽水，可以殺滅雜菌并除去氧氣；乳酸發(fā)酵是在乳酸菌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行無氧呼吸的過程；(3)依據(jù)亞硝酸鹽含量最低時選擇食鹽濃度及發(fā)酵天數(shù)。
答案　(1)不能　醋酸菌是好氧細(xì)菌，而果酒發(fā)酵需要無氧環(huán)境(或醋酸菌需要在有氧且溫度是30～35 ℃條件下，才能將糖轉(zhuǎn)化為醋酸.而此時發(fā)酵罐中的條件是無氧且溫度是18～25 ℃)
(2)殺滅雜菌、除去溶氧　無氧呼吸　細(xì)胞質(zhì)
(3)5%　11
隨堂·真題&預(yù)測
1.(2017·江蘇卷，25，改編)下圖是探究果酒與果醋發(fā)酵的裝置示意圖。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A.改變通入氣體種類，可以研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響
B.果酒發(fā)酵中期通入氮氣，酵母菌將從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸
C.果醋的發(fā)酵周期與實驗設(shè)定的溫度密切相關(guān)
D.氣體入口與氣體出口可以交換使用
解析　酵母菌是兼性厭氧菌，可進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，通入氧氣后，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，通入其他氣體，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，故改變通入氣體種類，可以研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響，A正確；果酒發(fā)酵中期通入氮氣，裝置中氧氣減少，使酵母菌從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸，B正確；溫度影響酶的活性，則果醋的發(fā)酵周期與實驗設(shè)定的溫度有密切關(guān)系，C正確；氣體入口管通入液面以下，氣體出口管在液面以上，不能交換使用，D錯誤。
答案　D
2.(2017·全國卷Ⅱ，37)豆豉是大豆經(jīng)過發(fā)酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發(fā)酵效果的因素，某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A、B兩桶煮熟大豆中并混勻，再將兩者置于適宜條件下進(jìn)行發(fā)酵，并在32 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果。回答下列問題：
(1)該實驗的自變量是____________________、____________________。
(2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好，說明該發(fā)酵菌是_____________________________________________________________________。
(3)如果在實驗后，發(fā)現(xiàn)32 h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好，且隨發(fā)酵時間呈直線上升關(guān)系，則無法確定發(fā)酵的最佳時間；若要確定最佳發(fā)酵時間，還需要做的事情是
_____________________________________________________________________。
(4)從大豆到豆豉，大豆中的成分會發(fā)生一定的變化，其中，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)開_______________，脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)開__________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析　(1)根據(jù)題干信息可知，該實驗的自變量是菌種和發(fā)酵時間。
(2)容器內(nèi)上層為有氧環(huán)境，底層為無氧環(huán)境，若發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好，則說明該發(fā)酵菌是好氧菌。
(3)如果在實驗后，發(fā)現(xiàn)32 h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好，且隨發(fā)酵時間呈直線上升關(guān)系，則無法確定發(fā)酵的最佳時間；若要確定最佳發(fā)酵時間，還需延長發(fā)酵時間繼續(xù)進(jìn)行實驗。
(4)大豆到豆豉的過程中，蛋白質(zhì)被蛋白酶分解成小分子肽和氨基酸，脂肪被脂肪酶分解成甘油和脂肪酸。
答案　(1)菌種　發(fā)酵時間
(2)好氧菌
(3)延長發(fā)酵時間繼續(xù)進(jìn)行實驗
(4)多肽和氨基酸　甘油和脂肪酸
3.(2020·高考預(yù)測)利用發(fā)酵技術(shù)制作果酒、果醋等產(chǎn)品，是我國勞動人民的智慧結(jié)晶。請回答：
(1)實驗室制作果酒時，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶要留1/3空間，以保證含有一定量氧氣的目的是________________________________。發(fā)酵后期，發(fā)酵瓶中酒精產(chǎn)生速率下降，最終發(fā)酵液中酒精濃度不再增加，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是_____________________________________________________________________。
(2)與酵母菌相比，醋酸桿菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的顯著特點是________________；與制作果酒相比，利用醋酸桿菌制作果醋需在________________________的條件下完成。
答案　(1)讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖　營養(yǎng)物質(zhì)減少；代謝產(chǎn)物積累；環(huán)境阻力增大
(2)無核膜包被的細(xì)胞核　氧氣充足和溫度較高(30～35 ℃)
(時間：35分鐘)
1.如圖為蘋果酒的發(fā)酵裝置示意圖，下列敘述正確的是(　　)
INCLUDEPICTURE "F:\\課件 勿動\\2020版 選考總復(fù)習(xí) 學(xué)生用書 生物（四省市）（魯津京瓊）\\S1601.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\課件 勿動\\2020版 選考總復(fù)習(xí) 學(xué)生用書 生物（四省市）（魯津京瓊）\\S1601.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.發(fā)酵過程中酒精的產(chǎn)生速率越來越快
B.集氣管中的氣體是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的 CO2
C.發(fā)酵過程中酵母種群呈“J”型增長
D.若發(fā)酵液表面出現(xiàn)菌膜，最可能原因是發(fā)酵瓶漏氣
解析　酵母菌首先進(jìn)行有氧呼吸，而后進(jìn)行無氧呼吸。發(fā)酵過程中由于營養(yǎng)物質(zhì)的減少、有害代謝產(chǎn)物的積累，pH的改變，酒精的產(chǎn)生速率逐漸減慢，A錯誤；集氣管中的氣體是酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2，B錯誤；發(fā)酵過程中酵母種群呈“S”型增長，而后減少，C錯誤；若酵液表面出現(xiàn)菌膜，屬于醋酸菌，為需氧型微生物，可能是發(fā)酵瓶漏氣引起的，D正確。
答案　D
2.關(guān)于酸奶制作，下列說法正確的是(　　)
A.含抗生素的牛奶更容易發(fā)酵
B.溫度越高，制作酸奶需要的時間越長
C.牛奶變酸的同時，其中的糖類發(fā)生了變化
D.所有物質(zhì)都裝瓶后再加熱滅菌，酸奶凝固的會更好
解析　制作酸奶時常用乳酸菌，抗生素可以抑制乳酸菌的代謝活動，A錯誤；參與乳酸菌發(fā)酵過程的酶的活性受溫度影響，在最適溫度時，制作酸奶需要的時間最短，B錯誤；酸奶制作過程中，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸，故牛奶變酸，C正確；消毒滅菌工作應(yīng)在裝瓶前進(jìn)行，確保乳酸菌活性不受影響，D錯誤。
答案　C
3.如圖表示果酒和果醋制作過程中的物質(zhì)變化，下列敘述正確的是(　　)
A.過程①和②都只能發(fā)生在缺氧條件下
B.過程①和③都發(fā)生在酵母菌細(xì)胞的線粒體中
C.過程③和④都需要氧氣的參與
D.過程①～④所需的最適溫度基本相同
解析　有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同，均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，產(chǎn)物是丙酮酸，而丙酮酸產(chǎn)生乙醇只能發(fā)生在無氧呼吸過程中，A、B錯誤；③過程屬于有氧呼吸第二、三階段，第三階段需要氧氣參與，④過程是制作果醋的過程，需醋酸菌參與，醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，因此④過程也需要氧氣參與，C正確；制作果酒時，最適溫度為18～25 ℃，而制作果醋時，最適溫度為30～35 ℃，D錯誤。
答案　C
4.果酒是以新鮮水果或果汁為原料，經(jīng)全部或部分發(fā)酵配制而成的，酒精度為7%～18%。在果酒的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)酵可得到果醋。下列有關(guān)果酒和果醋制作的敘述中，正確的是(　　)
A.果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的
B.制作果醋的溫度要比制作果酒的溫度高些
C.傳統(tǒng)的葡萄酒制作一定需要人工接種菌種
D.葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要將瓶裝滿
解析　果酒的制作離不開酵母菌，果醋的制作由醋酸菌完成；果醋的發(fā)酵最適溫度為30～35 ℃，而果酒的發(fā)酵最適溫度為18～25 ℃；傳統(tǒng)的葡萄酒制作中起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌；葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留有大約1/3的空間。
答案　B
5.(2018·海口模擬)家庭中制作泡菜的方法：新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后，放入徹底清洗并用白酒擦拭過的泡菜壇中，然后向壇中加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”，密封后置于溫度適宜的地方。下列與此過程相關(guān)的敘述，錯誤的是(　　)
A.用白酒擦拭泡菜壇的目的是消毒
B.加入“陳泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌種
C.制作泡菜過程中，有機(jī)物的干重和種類將減少
D.若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食鹽抑制了乳酸菌的發(fā)酵過程
解析　制作泡菜時，所用的泡菜壇要用白酒擦拭消毒，防止雜菌污染，A正確；加入“陳泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌種，加速乳酸發(fā)酵，B正確；制作泡菜的過程中，乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸消耗有機(jī)物，有機(jī)物的干重減少，種類增多，C錯誤；如果泡菜鹽水濃度過高，乳酸菌會通過滲透作用失水，抑制乳酸菌生長，制作的泡菜會“咸而不酸”，D正確。
答案　C
6.農(nóng)村中泡菜的制作方法是：新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后，放入徹底清洗并用白酒擦拭過的泡菜壇中，然后向壇中加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”。密封后置于陰涼處，最適環(huán)境溫度為28～30 ℃。有時制作的泡菜會“咸而不酸”或“酸而不咸”，據(jù)此分析，回答下列問題：
(1)用白酒擦拭泡菜壇的目的是　　　　。
(2)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是什么？___________________
_____________________________________________________________________。
(3)制作過程中，需要加入鹽水，其中清水與鹽的質(zhì)量比應(yīng)為　　　　，加入“陳泡菜水”的作用是_____________________________________________________。
(4)制作泡菜的過程中，蔬菜中有機(jī)物的干重如何變化：　　　　　　　　；有機(jī)物的種類如何變化：　　　　。
(5)若要獲得大量乳酸菌菌種，應(yīng)選用培養(yǎng)基培養(yǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有　　　　、　　　　、水和無機(jī)鹽等營養(yǎng)。
解析　(1)制作泡菜時，所用的泡菜壇要用白酒擦拭消毒，防止雜菌污染。(2)如果泡菜鹽水濃度過高，乳酸菌會通過滲透作用失水，抑制乳酸菌生長，制作的泡菜會“咸而不酸”。(3)制作泡菜時，泡菜鹽水的濃度是清水與鹽的質(zhì)量比應(yīng)為4∶1，陳泡菜水中含有乳酸菌，因此制作泡菜時，可以加入陳泡菜水，以增加乳酸菌數(shù)量，縮短制作時間。(4)由于乳酸菌發(fā)酵過程中分解有機(jī)物，因此制作泡菜的過程中，蔬菜中有機(jī)物的干重減少；乳酸發(fā)酵過程中產(chǎn)生很多中間產(chǎn)物，有機(jī)物種類增加。(5)培養(yǎng)異養(yǎng)的乳酸菌所用的培養(yǎng)基應(yīng)包括碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等。
答案　(1)消毒　(2)鹽過多，抑制了乳酸菌發(fā)酵　(3)4∶1　提供乳酸菌菌種　
(4)有機(jī)物干重減少　種類增加
(5)碳源　氮源
7.泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一，但制作過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽對人體健康有潛在危害。根據(jù)實驗研究，得到相關(guān)數(shù)據(jù)如圖。
(1)與酵母菌相比，乳酸菌最主要的結(jié)構(gòu)特點是______________________________
_____________________________________________________________________。
(2)制作泡菜的原理是__________________________________________________；
制作泡菜時，泡菜壇一般用水密封，目的是　　　　　　。
(3)據(jù)圖分析，第8天后的泡菜更適于食用，理由是　　　　　　　　。可用　　　　法檢測泡菜中亞硝酸鹽的含量，因為亞硝酸鹽能與某些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后形成
　　　　色染料。
(4)若要測定泡菜中乳酸菌的數(shù)量，可在顯微鏡下用　　　　　　　　直接計數(shù)；泡菜制作過程中pH值呈下降趨勢，原因是　　　　。
解析　(1)乳酸菌屬于原核生物，酵母菌屬于真核生物，原核細(xì)胞與真核細(xì)胞相比最主要的結(jié)構(gòu)特點是原核細(xì)胞沒有以核膜為界限的細(xì)胞核(或無成型的細(xì)胞核)。
(2)制作泡菜的原理是乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸；制作泡菜時，泡菜壇一般用水密封，目的是創(chuàng)造無氧環(huán)境。(3)制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量先升高后降低，過多的亞硝酸鹽對人體有害，因此取食泡菜應(yīng)該選取亞硝酸鹽含量低時取食。據(jù)圖分析，第8天后的泡菜中亞硝酸鹽含量較低，更適于食用。可用比色法檢測泡菜中亞硝酸鹽的含量，因為亞硝酸鹽能與某些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后形成玫瑰紅色染料。(4)若要測定泡菜中乳酸菌的數(shù)量，可在顯微鏡下用血細(xì)胞計數(shù)板(血球計數(shù)板)直接計數(shù)；泡菜制作過程中pH值呈下降趨勢，原因是乳酸積累。
答案　(1)沒有以核膜為界限的細(xì)胞核(或無成型的細(xì)胞核)　(2)乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸　創(chuàng)造無氧環(huán)境　(3)亞硝酸鹽含量較低　比色　玫瑰紅　(4)血細(xì)胞計數(shù)板(血球計數(shù)板)　乳酸積累
8.(2018·高考江蘇卷，16)某高校采用如圖所示的發(fā)酵罐進(jìn)行葡萄酒主發(fā)酵過程的研究，下列敘述錯誤的是(　　)
A.夏季生產(chǎn)果酒時，常需對罐體進(jìn)行降溫處理
B.乙醇為揮發(fā)性物質(zhì)，故發(fā)酵過程中空氣的進(jìn)氣量不宜太大
C.正常發(fā)酵過程中罐內(nèi)的壓力不會低于大氣壓
D.可以通過監(jiān)測發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定何時終止發(fā)酵
解析　果酒制作的適宜溫度是18～25 ℃，故夏季生產(chǎn)果酒時需對罐體進(jìn)行降溫，A正確；罐體密封生產(chǎn)果酒時不能再通入空氣，B錯誤；發(fā)酵時發(fā)酵罐為密閉環(huán)境，酒精發(fā)酵過程會產(chǎn)生CO2氣體，正常發(fā)酵過程中罐內(nèi)的壓力不會低于大氣壓，C正確；可通過排料閥取樣，檢測殘余糖的濃度從而決定終止發(fā)酵的時間，D正確。
答案　B
9.下列有關(guān)“果酒和果醋的制作”實驗的敘述，正確的是(　　)
A.果酒和果醋發(fā)酵的溫度都應(yīng)控制在30 ℃
B.果酒和果醋的發(fā)酵菌種不同，但細(xì)胞呼吸方式相同
C.果醋發(fā)酵過程中，充入氧氣有利于果醋產(chǎn)量的提高
D.果酒和果醋發(fā)酵后期的酸性環(huán)境有利于菌種自身的繁殖
解析　果酒發(fā)酵的溫度控制在18～25 ℃，果醋發(fā)酵的溫度控制在30～35 ℃；制作果酒的菌種是酵母菌，其既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無氧呼吸，制作果醋的菌種是醋酸菌，是好氧菌，故發(fā)酵過程中充入氧氣有利于提高醋酸產(chǎn)量；果酒和果醋發(fā)酵后期過強(qiáng)的酸性環(huán)境不利于菌種自身的繁殖。
答案　C
10.(2018·南通、泰州一模)下列關(guān)于利用葡萄制作果酒過程的敘述，正確的是(　　)
A.選用棕色玻璃瓶以防止光照抑制酵母菌發(fā)酵
B.將葡萄汁裝滿發(fā)酵瓶以保證無氧的發(fā)酵環(huán)境
C.將發(fā)酵瓶置于35 ℃的恒溫環(huán)境中可加快發(fā)酵速度
D.要給發(fā)酵瓶適時排氣，后期可延長排氣間隔時間
解析　光照不會抑制酵母菌發(fā)酵；葡萄汁不能裝滿發(fā)酵瓶，要留1/3的空間，為酵母菌前期進(jìn)行有氧呼吸提供氧氣并防發(fā)酵液溢出；果酒發(fā)酵的適宜溫度在18～25 ℃左右。
答案　D
11.(2018·淮中、南師附中、海門、天一四校聯(lián)考)下圖是草莓酒制作的步驟。下列分析錯誤的是(　　)
A.步驟②是對草莓進(jìn)行沖洗處理
B.步驟⑤為加入酵母菌液或含酵母的凝膠珠
C.發(fā)酵過程中放氣量先增加后減少
D.利用溴麝香草酚藍(lán)水溶液檢測酒精的存在
解析　先沖洗后榨汁，因此步驟②是對草莓進(jìn)行沖洗；步驟⑤加入酵母菌液或含酵母菌的凝膠珠提供菌種；發(fā)酵過程中，開始一段時間酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，釋放的二氧化碳多，隨著氧氣量的減少，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，釋放的二氧化碳少；利用酸性重鉻酸鉀檢測酒精的存在，溴麝香草酚藍(lán)水溶液可以檢測CO2。
答案　D
12.(2019·河南三門峽市調(diào)研)中央電視臺《舌尖上的中國》欄目介紹了我國各地的美食，其中利用發(fā)酵技術(shù)制作的各類特色食品，如果醋、泡菜等，很好地展現(xiàn)了廣大人民群眾的智慧。請回答下列問題：
(1)“天地一號”蘋果醋是我國著名的果醋。工業(yè)上釀制蘋果醋通常有兩條途徑，一條途徑是向搗碎的蘋果汁中直接接種　　　　(填微生物名稱)，經(jīng)過一次發(fā)酵制成，在發(fā)酵過程中需要經(jīng)常向發(fā)酵液中通入　　　　；另一條途徑需經(jīng)過先后兩次發(fā)酵獲得，即______________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)泡菜具有獨特的風(fēng)味，在我國的泡菜品種中，東北酸菜和四川泡菜都非常有名，它們的制作過程基本類似，都是利用　　　　(填微生物名稱)發(fā)酵。向壇中注入鹽水前，煮沸所用鹽水的目的是　　　　。在泡菜制作過程中，亞硝酸鹽含量的變化情況是　　　　　　　　。
解析　(1)工業(yè)上釀制蘋果醋通常有兩條途徑，一條途徑是向搗碎的蘋果汁中直接接種醋酸菌，經(jīng)一次發(fā)酵制成，醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，發(fā)酵過程中需要經(jīng)常向發(fā)酵液中通入無菌空氣；另一條途徑是先接種酵母菌獲得果酒，再在果酒中接種醋酸菌進(jìn)一步獲得果醋。
(2)制作泡菜是利用乳酸菌發(fā)酵，向壇中注入鹽水前，煮沸所用鹽水的目的是殺滅細(xì)菌(或滅菌)和除去氧氣，在泡菜制作過程中，亞硝酸鹽含量的變化情況是先增加后減少。
答案　(1)醋酸菌　無菌空氣　先接種酵母菌獲得果酒，再在果酒中接種醋酸菌進(jìn)一步獲得果醋(答案合理即可)
(2)乳酸菌　殺滅細(xì)菌(或滅菌)和除去氧氣　先增加后減少
13.(2019·洛陽市統(tǒng)考)在白酒發(fā)酵的窖池中，培養(yǎng)液的pH≤4.5后，酵母菌的代謝活動逐漸受到抑制，甚至停止發(fā)酵。耐酸性酵母菌能在pH≤3.5的環(huán)境下繼續(xù)表現(xiàn)出較強(qiáng)發(fā)酵能力，適宜做為白酒發(fā)酵的菌種。為選育適合生產(chǎn)白酒的耐酸性強(qiáng)的酵母菌，研究者進(jìn)行如下實驗。請分析下列問題：
(1)在釀酒過程中，隨著氧氣的消耗，酵母菌將從有氧呼吸轉(zhuǎn)化為無氧呼吸，其原因是_________________________________________________________________。
(2)取適量窖底泥，溶于10 mL無菌水中，再取l mL上清液接入10 mL麥芽汁培養(yǎng)基中培養(yǎng)，2天后分別接種到不同酸堿度的麥芽汁培養(yǎng)基中，培養(yǎng)結(jié)果見下表(注：“＋”越多表示菌體長得越好)
pH pH＝5 pH＝4 pH＝3 pH＝2.5 pH＝2
結(jié)果 ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋ ＋
定期對培養(yǎng)液中酵母菌進(jìn)行計數(shù)，可采用　　　　法或稀釋涂布平板法；采用前者方法的操作中，為保證準(zhǔn)確性，可用臺盼藍(lán)染色后再對呈　　　　(填“無色”或“藍(lán)色”)的菌體進(jìn)行計數(shù)。根據(jù)培養(yǎng)結(jié)果分析，從pH為　　　　的培養(yǎng)基中可以篩選出耐酸性強(qiáng)的菌種。
(3)某同學(xué)對酵母菌進(jìn)行計數(shù)時，吸取106倍的稀釋菌液各0.1 mL，分別涂布在三個平板上，一段時間后形成的菌落數(shù)依次是18、16、14個，該同學(xué)以平均菌落數(shù)16為統(tǒng)計結(jié)果，最終求得原菌液中酵丹菌濃度為1.6×108個/mL。你認(rèn)為該同學(xué)的計數(shù)方法是否科學(xué)？　　　　(填“科學(xué)”或“不科學(xué)”)，說明理由_________
_____________________________________________________________________。
(4)實驗最終篩選出兩個耐酸性強(qiáng)的酵母菌菌株，特點如下表：
菌株 甲 乙
特點 pH≤3.5時，生長代謝正常、優(yōu)于其它常規(guī)菌種 pH2.5～6時，生長代謝正常，優(yōu)于其它常規(guī)菌種
依據(jù)菌株特點，研究者認(rèn)為乙更適合作為白酒發(fā)酵菌株，判斷依據(jù)是__________
_____________________________________________________________________。
答案　(1)酵母菌是兼性厭養(yǎng)型生物，在氧氣消耗盡后能進(jìn)行無氧呼吸
(2)顯微鏡直接計數(shù)(血細(xì)胞計數(shù)板)　無色　2～3
(3)不科學(xué)　應(yīng)該將不同稀釋倍的菌液分組，分別涂布在多個平板上，以獲得菌落數(shù)在30～300個之間的平板進(jìn)行計數(shù)
(4)該菌株對pH的耐受范圍更大。從發(fā)酵初期到后期pH逐漸降低的過程中，乙菌株一直能正常生長

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