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高考生物一轮复习生物技术实践第2讲发酵技术实践苏教版
[运用—考向对练] ◎考向 1 果酒、果醋制作流程 1.(2016·天津高考)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Байду номын сангаас
―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。
果醋发酵 加入 醋酸 菌后在 30~35℃ 下发酵,需不间断通入氧气
[理解—深化探究]
1.果酒、果醋的原理和条件
果酒制作
制
作 菌种
原
酵母 菌
理
果醋制作 醋酸 菌
氧气、糖源 充足 时:
制
有氧 条件下,大量繁殖:
C6H12O6+2O2―酶―→
作 反 C6H12O6+6O2―酶―→6CO2+6H2O 2CH3COOH+2CO2+2H2O
10~12 d
7~8 d
2.制作果酒和果醋的装置图分析
(1)各个部件的作用
装置图
结构
目的
充气口
醋酸发酵时连接充气泵,输入无菌空气; 制酒时 关闭充气口
排气口 用来排出 CO2 长而弯曲的
防止 空气中微生物的污染 胶管
出料口 便于取样,及时监测发酵进行的情况
(2)装置分析 ①因酵母菌的繁殖需要空气,醋酸菌是好氧菌,所以在果酒制作的前期和果 醋制作的整个过程中都需氧。因酵母菌产生酒精是在无氧条件下进行的,故应控 制充入氧的量,应在充气口设置开关。 ②由于在酒精发酵过程中产生 CO2,因此又需设排气口;为防止空气中微生 物的污染,排气口应连接一个长而弯曲的胶管。 ③因要对发酵的情况进行及时监测,故应设置出料口便于取料。
原 应 无氧条件下,酒精发酵:
缺少糖源、氧气充足时:
理
C6H12O6―酶―→2C2H5OH+2CO2 C2H5OH+O2 ―酶―→
CH3COOH+H2O
一般酒精发酵18~25 ℃ ,
发 温度
最适为 30~35 ℃
繁殖最适为 20 ℃ 左右
酵
前期: 需氧 ;
条 空气 后期: 不需氧
需要充足的氧气
件
时间
2.果酒和果醋的制作 (1)果酒的制作 ①概念:以各种 果汁为原料,通过 微生物发酵而制成的含有酒精的饮料, 如葡萄酒、梨酒等。 ②制作原理:酵母菌 在厌氧条件下,可以将果汁中的 葡萄糖分解并产生酒 精,当酒精浓度达到一定的生产要求后,即可得到果酒产品。 (2)果醋的制作原理 醋酸菌 在充分供氧的条件下,将酒精转化为醋酸。
(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,趋势如右图。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________________ ______________________________________________________________。
(3)该装置的使用方法:使用该装置制作果酒时,应该关闭充气口;制作果 醋时,应将充气口连接充气泵,输入空气。
(4)控制好发酵的条件 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:18~25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵,30~35 ℃利于 醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。 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 适时通过充气口充气。
(3)果酒、果醋发酵实验流程及注意事项 实验用具消毒 先用温水冲洗,再用体积分数为 70% 的酒精擦拭消毒
↓
挑选葡萄冲洗 ↓
①先冲洗后除枝梗 ②不能反复冲洗,防止洗去野生 酵母菌
榨汁 用榨汁机榨取葡萄汁,装入发酵瓶中 ↓
果酒发酵 放在18~25 ℃ 下发酵,发酵过程中要注意排气 ↓
取样检测 10天~12天取样检测酒精含量,酵母菌镜检
选修
生物技术实践
第 2 讲 发酵技术实践
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考点一 考点二 考点三 真题验收 课时分层集训
考纲要求
全国卷五年考情
1.实验:利用微生物进行发酵来生产特定 的产物和运用发酵加工食品的基本方法 2017·卷ⅡT37,2016·卷ⅡT39
2.测定食品加工中可能产生的有害物质 无考题
考点一| 果酒、果醋的制作 (对应学生用书第 232 页) [识记—基础梳理]
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 等环境因素的改变,加剧了不同种类乳酸菌的________,淘汰了部分乳酸菌种 类。
[解析] (1)酶的活性受温度的影响,在最适温度下酶的催化能力最强。(2) 发酵过程中先通气的目的是让酵母菌大量繁殖,使发酵液中的酵母菌总数达到 一定程度,有利于发酵的进行。(3)①醋酸杆菌是好氧菌,据图分析,第 15 天将 A、B 层颠倒,颠倒后使原来处于下层缺氧状态的醋酸杆菌来到上层有氧的环境, 醋酸杆菌大量繁殖,其数量上升,后来因为培养液中营养物质被逐渐消耗以及 呼吸产物对 pH 的影响,导致其数量不再增长而趋于稳定。由此推测影响醋酸杆
1.发酵和发酵技术 (1)发酵的概念:人们把利用微生物的生命活动来制备微生物菌体 或其代谢 产物 的过程。
(2)发酵技术 ①概念:利用 微生物的发酵作用,大规模生产 发酵产品的技术。 ②应用:广泛应用于生产单细胞蛋白(如酵母菌)、含醇饮料(如果酒、白酒、 啤酒)、发酵乳制品(如酸奶、奶酪)、调味品和 发酵食品(如味精、醋、腐乳、泡 菜)、甜味剂(如木糖醇、糖精)、食品添加剂(如柠檬酸、赖氨酸等)