資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第45講　傳統發酵技術
課標要求 1.舉例說明日常生活中的某些食品是運用傳統發酵技術生產的。 2.利用乳酸菌發酵制作泡菜（活動）。 3.利用酵母菌、醋酸菌分別制作果酒和果醋（活動）。
考點1　果酒、果醋的制作
概 念 落 實
1.發酵的概念
2.果酒和果醋的制作原理
菌種 反應簡式
果酒 酵母菌 有氧條件，大量繁殖：　　　　　　　　　　　　　　；無氧條件，產生酒精：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
果醋 醋酸菌 氧氣、糖源都充足時：糖→乙酸，　　　　　　　　　　　　　　； 氧氣充足、缺少糖源時：乙醇→　　　　→乙酸，　　　　　　　　　　　　　　　　
3.果酒和果醋的制作流程
（1）實驗流程
挑選葡萄→　　　　→榨汁→　　　　　→醋酸發酵
　　　　　　　　　　　　　　　↓　　　　　↓
　　　　　　　　　　　　　 　果酒 　　　果醋
（2）果酒制作與果醋制作的比較
發酵類型 果酒制作 果醋制作
菌種 來源 傳統的葡萄酒釀造采用自然發酵，菌種主要是　　　　　　　　　　　　　　　　　 購買醋酸菌的菌種或從食醋中分離醋酸菌
發酵產物 酒精、二氧化碳 乙酸等
發酵 條件 溫度 一般控制在　　　　℃ 一般控制在　　　　℃
時間 1012 d 78 d
氧氣 先通氣后　　　 全程　　　
歸 納 總 結
酵母菌和醋酸菌的比較
菌種類型 酵母菌 醋酸菌
生物學分類 單細胞，真核生物 單細胞，原核生物
代謝方式 異養兼性厭氧型 異養需氧型
生長繁殖的適宜溫度 28 ℃ 30～35 ℃
主要繁殖方式 出芽生殖 二分裂
生產、生活應用 釀酒、發面等 制醋
診斷·加強
1.判斷下列說法的正誤：
（1）醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產生乙酸。 （　　）
（2）酵母菌是嗜溫菌，所以果酒發酵所需的最適溫度高于果醋。 （　　）
（3）在果酒發酵后期擰松瓶蓋的間隔時間可延長。 （　　）
（4）在家庭中用新鮮葡萄制作果酒時，需給發酵裝置適時排氣。 （　　）
（5）在制作葡萄酒的過程中，應先去除葡萄的枝梗，再進行反復沖洗，這樣才可以洗得徹底。 （　　）
2.鏈接選擇性必修3教材 P8“拓展應用”T3。
（1）圖中①為　　　　：用來充入氧氣（無菌空氣），在　　　　時關閉，在　　　　時連接充氣泵。 ②為排氣口：在酒精發酵時排出的是酒精發酵產生的　　　　，在醋酸發酵時排出的是　　　　　　　　　。長而彎曲的膠管的作用是　　　　　　　　　　　　。③為　　　　：便于取樣檢測，及時監測發酵進行的情況。
（2）葡萄汁裝入發酵瓶時，要留約1/3的空間，目的是什么？
3.若果汁中含有醋酸菌，在酒精發酵旺盛時，醋酸菌能否將果汁中的葡萄糖發酵為醋酸？　　　　，說明原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
典 題 固 法
（2022·湖北卷）關于白酒、啤酒和果酒的生產，下列敘述錯誤的是（　　）
A.在白酒、啤酒和果酒的發酵初期需要提供一定的氧氣
B.白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程
C.葡萄糖轉化為乙醇所需的酶既存在于細胞質基質，也存在于線粒體
D.生產白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但發酵過程中起主要作用的都是酵母菌
（2021·山東卷）葡萄酒的制作離不開酵母菌。下列說法錯誤的是（　　）
A.無氧條件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B.自然發酵制作葡萄酒時起主要作用的菌是野生型酵母菌
C.葡萄酒的顏色是葡萄皮中的色素進入發酵液形成的
D.制作過程中隨著發酵的進行，發酵液中糖含量增加
（2022·湖南卷改編）黃酒源于中國，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大發酵酒。發酵酒的釀造過程中除了產生乙醇外，也產生不利于人體健康的氨基甲酸乙酯（EC）。EC主要由尿素與乙醇反應形成，各國對酒中的EC含量有嚴格的限量標準。回答下列問題：
（1）某黃酒釀制工藝流程如圖所示，圖中加入的菌種a是　　　　，工藝b是　　　　（選填“消毒”或“滅菌”），采用工藝b的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）研究人員利用脲酶基因構建基因工程菌L，在不同條件下分批發酵①生產脲酶，結果如圖所示。推測　　　　是決定工程菌L高脲酶活力②的關鍵因素，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
圖1 圖2
審 答 指 導
第（2）問需要在讀圖的基礎上作答：
題眼 明確思路 指導答案
① 需要從圖中準確判斷題干所指的不同條件是圖1 pH由6.5降到4.5，而圖2 pH一直維持在6.5；另外一個關鍵就是識別出兩圖中左側縱坐標的數值，圖1與圖2脲酶活性比較，圖1最高只到1.6×103 U·L－1，而圖2卻可高達5.0×103 U·L－1 pH不同，脲酶活力不同，且保持pH為6.5的條件下脲酶活力高
②
考向　果酒、果醋的制作
1.（2020·江蘇卷）某同學在線提交了在家用帶蓋玻璃瓶制作果酒和果醋的實驗報告，他的做法錯誤的是（　　）
A.選擇新鮮的葡萄略加沖洗，除去枝梗后榨汁
B.將玻璃瓶用酒精消毒后，裝滿葡萄汁
C.酒精發酵期間，根據發酵進程適時擰松瓶蓋放氣
D.酒精發酵后去除瓶蓋，蓋一層紗布，再進行醋酸發酵
2.（2020·山東卷）我國的釀酒技術歷史悠久，古人在實際生產中積累了很多經驗。《齊民要術》記載：將蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲發，如魚眼湯，凈淘米八斗，炊作飯，舒令極冷”。意思是將酒曲浸到活化，冒出魚眼大小的氣泡，把八斗米淘凈，蒸熟，攤開冷透。下列說法錯誤的是（　　）
A.“浸曲發”過程中酒曲中的微生物代謝加快
B.“魚眼湯”現象是微生物呼吸作用產生的CO2釋放形成的
C.“凈淘米”是為消除雜菌對釀酒過程的影響而采取的主要措施
D.“舒令極冷”的目的是防止蒸熟的米溫度過高導致酒曲中的微生物死亡
3.某小組利用塑料飲水杯、充氧泵、空氣過濾器、回旋式單向閥、硅膠管等材料制作了一種新型的果酒、果醋兩用發酵裝置，如下圖。請分析并回答問題：
（1）制作果酒和果醋利用的微生物分別是　　　　　　、　　　　　　。
（2）圖中　　　　和不銹鋼氣泡石能為發酵罐中的培養液進行充氧操作，　　　　　　　　能為通入的空氣進行無菌過濾，從而對發酵罐中的培養液實現無菌換氣。
（3）釀制果酒時一般將溫度控制在　　　℃，圖示裝置一般要先通氣后緊閉軟管夾，通氣的目的是　　　　　　　　　　。若要檢測果汁發酵后是否有酒精產生，可從出料口取2 mL發酵液加入試管，再滴加0.5 mL　　　　　　　　溶液，觀察是否呈現　　　　色。
（4）圖中排氣構件由回旋式單向閥通過硅膠塞連接于排氣口而成，使用前先在單向閥內裝入約1/3體積冷卻的開水，這樣處理的主要好處有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。（至少答出兩點）
考點2　腐乳、泡菜的制作
概 念 落 實
1.腐乳制作原理
2.泡菜的制作
（1）利用　　　　　（菌種）發酵制作泡菜的原理：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）制作泡菜的方法步驟
（3）關鍵操作
①腌制的條件：控制腌制的時間、　　　　（過高則易滋生細菌，過低則發酵時間延長）和食鹽的用量。
②鹽水需煮沸并　　　　，其中煮沸的目的：一是　　　　　　　　；二是滅菌。
③為防止　　　　　　　，應嚴格密封泡菜壇；鹽水煮沸；每次取樣用具要洗凈并迅速封口。
④為創造無氧環境，有利于乳酸菌發酵，應選擇　　　　　　良好，壇沿深、蓋子吻合好的泡菜壇；且泡菜壇沿要　　　　　　，并注意經常補水。
方 法 規 律
泡菜制作過程中乳酸菌數量和乳酸含量的變化
物質 乳酸菌 乳酸
發酵初期 少（有O2，乳酸菌活動受抑制） 少
發酵中期 最多（乳酸積累，抑制雜菌活動） 增多
發酵后期 減少（乳酸繼續積累，pH繼續下降，抑制乳酸菌活動） 繼續增多直至穩定
變化曲線
診斷·加強
1.判斷下列說法的正誤：
（1）泡菜的制作只有乳酸菌參與發酵。 （　　）
（2）泡菜的制作前期需要通入氧氣，后期應嚴格保持無氧條件。 （　　）
（3）泡菜壇的選擇、發酵過程中壇沿要注滿水都有利于泡菜的無氧發酵。 （　　）
（4）泡菜制作過程可以隨時取出食用不同酸味的泡菜。 （　　）
（5）泡菜發酵時間長，亞硝酸鹽含量低，故腌制時間越長越好。 （　　）
2.泡菜制作利用的乳酸菌是異養　　　　型的　　　　（選填“真核”或“原核”）生物。
3.泡菜壇內有時會長一層白膜。這層白膜的形成原因是：產膜酵母等好氧型或　　　　型微生物的繁殖。泡菜發酵液營養豐富，其表面氧氣含量起初也很豐富。
典 題 固 法
（2020·浙江1月卷節選）回答與泡菜制作有關的問題：
（1）用蘿卜等根菜類蔬菜制作泡菜，用熱水短時處理，可抑制某些微生物產生　　　　　　，從而使成品泡菜口感較脆。同時，該處理也會使泡菜發酵時間縮短，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
規范長難句——熱水處理可以使蔬菜細胞膜失去控制物質進出細胞的功能 ，使細胞內的營養物質更容易流出，有利于乳酸菌與營養物質充分接觸而促進發酵進程。（思路：條件變化→影響細胞結構→影響細胞結構的功能）
（2）泡菜發酵初期，由于泡菜罐加蓋并水封，會使　　　　菌被逐漸抑制。發酵中期，乳酸菌大量繁殖，會使　　　　　　　　菌受到抑制。發酵后期，乳酸生產過多，會使乳酸菌受到抑制。
（3）自然界中醋酸桿菌常與乳酸菌共同生長。若要篩選出醋酸桿菌，則其專用的培養基中應添加　　　　。
考向　泡菜的制作
1.泡菜在發酵期間，由于乳酸菌的發酵作用，乳酸不斷積累，因此可以根據微生物的活動情況和乳酸積累量，將泡菜發酵過程分為三個階段。下列說法錯誤的是（　　）
A.初期由于含有氧氣且pH較高，壇內存在其他微生物的生長
B.中期由于乳酸不斷積累，厭氧狀態形成，乳酸菌成為優勢種
C.后期由于乳酸含量繼續增加，發酵速度會逐漸變緩甚至停止
D.整個發酵過程中亞硝酸鹽含量不斷增加，故泡菜要盡早食用
2.紅酸湯是凱里地區苗族人民的傳統食品，它顏色鮮紅、氣味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒為原料的紅酸湯制作流程如下。下列相關敘述正確的是（　　）
A.紅酸湯制作過程中用到的微生物主要是醋酸菌
B.裝壇時加入成品紅酸湯是為了增加發酵菌種的數量
C.裝壇時不裝滿的原因是促進微生物繁殖
D.紅酸湯的制作中發酵時間越長，口味越純正
構核心概念
練教材長句
鏈接選擇性必修3教材 P7“結果分析與評價T2”。
（1）在果酒、果醋制作過程中，你認為應該從哪些方面防止發酵液被污染？
鏈接選擇性必修3教材 P7“二、制作果酒和果醋”。
（2）果酒發酵時先通氣后密封的目的是：酵母菌是　　　　型真菌，因此果酒發酵時先　　　　　　　，后　　　　　　　　　　　　　　。
鏈接選擇性必修3 P6“結果分析與評價T1、2”。
（3）乳酸菌是厭氧菌，發酵時需控制嚴格的無氧環境。泡菜制作過程中制造無氧環境的措施包括：①　　　　　　　　　　　。②　　　　　　　　　。③　　　　　　　　　　　　　　　　。④蓋上壇蓋后要　　　　　　　　　　　；發酵期間不宜開蓋，并注意　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）為什么泡菜壇只能裝八成滿？
拎教材“冷”點
鏈接選擇性必修3教材P2“科技探索之路”、 P5正文及“圖1－3”。
（1）傳統發酵以　　　　菌種的　　　　　　　　發酵為主，通過自然發酵或曲種傳代的發酵方法生產食品，如　　　　　　　　　　等。
（2）腐乳制作中參與的主要微生物——毛霉是一種絲狀真菌，其代謝類型是　　　　　　　型。
鏈接選擇性必修3教材 P6“進一步探究”。
（3）泡菜腌制過程中，蔬菜本身含有的硝酸鹽在初期一些雜菌的作用下轉化成　　　　（會轉變成致癌物質——亞硝胺），故應選擇　　　　的蔬菜，并控制發酵時間。
鏈接選擇性必修3教材 P8“拓展應用”T3。
（4）制作果酒、果醋時，可以在充氣口填充棉花或者安裝其他過濾裝置，以　　　　　　　　　　　　　　　　　　等。
鏈接選擇性必修3教材 P8“到社會中去”。
在大規模生產果醋時，由于發酵罐容積很大，需要安裝　　　　裝置，以保障醋酸菌對　　　　　的需求。
第45講　傳統發酵技術
考點1　果酒、果醋的制作
【概念落實】
1.微生物
2.C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量　C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量　C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量　乙醛　C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量
3.沖洗　酒精發酵　附著在葡萄皮上的野生酵母菌　18～30　30～35　密封　通氣
【診斷·加強】
1.（1）×　（2）×　（3）√　（4）√　（5）×
2.（1）充氣口　酒精發酵　乙酸發酵　CO2　剩余的空氣和醋酸菌代謝產生的CO2　防止空氣中微生物的進入　出料口　（2）提示：先讓酵母菌進行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡O2后再進行酒精發酵，防止發酵過程中產生的CO2造成發酵液的溢出。
3.不能　因為酒精發酵時的缺氧環境能抑制醋酸菌生長，且醋酸菌的發酵需要充足的氧氣
【典題固法】
【高考典例】
例1　C　解析：在白酒、啤酒和果酒的發酵初期需要提供一定的氧氣，讓酵母菌大量繁殖，再進行酒精發酵，A正確；白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程，如發酵初期酵母菌大量繁殖，B正確；酒精發酵利用的菌種是酵母菌，葡萄糖轉化為乙醇所需的酶存在于細胞質基質，不存在線粒體中，C錯誤，D正確。
例2　D　解析：酵母菌進行有氧呼吸獲得能量大量繁殖，無氧條件下，發酵產生酒精，故無氧條件下酵母菌能進行無氧呼吸存活但不能大量繁殖，A正確；制作過程中隨著發酵的進行，酵母菌以糖作為營養物質和能量來源生長繁殖，故發酵液中糖含量減少，D錯誤。
例3　（1）酵母菌　滅菌　殺死酵母菌及其他雜菌，防止雜菌污染，延長保存期　（2）pH　圖1不控制發酵pH，菌L的脲酶活力較低；圖2控制發酵pH一直維持在6.5，菌L的脲酶活力快速增加至5.0×103 U·L－1左右
解析：制造果酒利用的是酵母菌的無氧呼吸，加入的菌種a是酵母菌。過濾能除去啤酒中部分微生物，工藝b是消毒，消毒能殺死啤酒中部分微生物，防止雜菌污染，延長其保存期。對比兩坐標曲線，隨著培養時間延長，兩圖形中脲酶活力先增加后保持相對穩定，兩者變化曲線基本一致，所以培養時間不是決定工程菌L高脲酶活力的關鍵因素。圖1中當pH從6.5降為4.5時，酶活力由1.6×103 U·L－1逐漸下降后相對穩定，圖2中當pH一直為6.5時，酶活力可以達到5.0×103 U·L－1并保持不變，故pH是決定工程菌L高脲酶活力的關鍵因素。
【對點演練】
1.B　解析：制作果酒時，應選擇新鮮的葡萄略加沖洗后再去除枝梗榨汁，避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會，A正確；制作果酒過程中會產生二氧化碳氣體，因此，玻璃瓶用酒精消毒后裝入葡萄汁時不能裝滿，應該留有 1/3 的空間，B錯誤；酒精發酵過程中會產生二氧化碳氣體，要適時擰松瓶蓋放氣，C正確；酒精發酵后再進行醋酸發酵，醋酸發酵需要有氧環境，所以要去除瓶蓋，蓋一層紗布是為了防止空氣中灰塵等的污染，D正確。
2.C　解析：酒曲中含有大量的微生物，“浸曲發”的過程中，水分充足，酒曲中的微生物在適宜的條件下代謝會加快，A正確；形成“魚眼湯”的原因是酒曲中的微生物進行呼吸作用產生了大量的CO2，向外釋放時形成了氣泡，B正確；“凈淘米”主要是將米清洗干凈，“蒸熟”才是釀酒時為消除雜菌采取的主要措施，C錯誤；“舒令極冷”是將蒸熟的米溫度降低，這樣在米與酒曲混合時可以防止蒸熟的米溫度過高導致酒曲中的微生物死亡，D正確。
3.（1）酵母菌　醋酸菌　（2）充氧泵　空氣過濾器　（3）18～30　有利于酵母菌的繁殖　酸性重鉻酸鉀　灰綠　（4）能將發酵過程產生的氣體及時排出發酵罐、可通過單向閥中氣泡的生成了解發酵狀況、能有效隔絕外界空氣對發酵介質的氧化及外界雜菌的污染、排氣不需要人工控制，使用方便
解析：在果酒制作過程中，排氣口排出的是CO2，而在果醋制作過程中，因醋酸菌是好氧細菌，需要連續充氣，因此排氣口排出的既有CO2，又有含氧量較低的空氣。
考點2　腐乳、泡菜的制作
【概念落實】
1.蛋白酶　小分子肽和氨基酸
2.（1）乳酸菌　C6H12O62C3H6O3（乳酸）＋能量
（2）5%～20%　晾干　半壇　八　冷卻好　全部菜料　向水槽中補充水　發酵時間　（3）①溫度　②冷卻　除去水中氧氣　③雜菌污染　④密閉性　注滿水
【診斷·加強】
1.（1）×　（2）×　（3）√　（4）×　（5）×　提示：泡菜制作時間過長也會產生其他有害物質，且乳酸含量過高，口感不佳。
2.厭氧　原核
3.兼性厭氧
【典題固法】
【高考典例】
例　（1）果膠酶　細胞破裂，細胞內營養物質外流使乳酸菌快速地獲得營養物質　（2）需氧　不耐酸的　（3）乙醇
【對點演練】
1.D　解析：初期由于含有氧氣且pH較高，壇內不抗酸的大腸桿菌、酵母菌、霉菌等較為活躍，A正確；中期由于乳酸不斷積累，厭氧狀態形成，大腸桿菌、酵母菌、霉菌等的生長受到抑制，乳酸菌成為優勢種，B正確；發酵后期，乳酸含量繼續增加，過酸的環境抑制了乳酸菌的生長繁殖，進而使發酵速度逐漸變緩甚至停止，C正確；泡菜制作發酵過程中，隨著泡菜發酵中產生的乳酸的量不斷增加，亞硝化細菌的代謝逐漸被抑制，亞硝酸鹽的產量減少，同時亞硝酸鹽的分解增加，亞硝酸鹽的含量會逐漸下降，D錯誤。
2.B　解析：紅酸湯制作過程中用到的微生物主要是乳酸菌，A錯誤；裝壇時不裝滿的目的是防止發酵后液體外溢，C錯誤；發酵時間過長會影響口感，D錯誤。
課堂小結與延伸
【構核心概念】
①無氧呼吸產酒精　②有氧條件下產醋酸　③乳酸菌等發酵產生乳酸　④前一次發酵保存下來的面團、鹵汁等發酵物　⑤溫度
【練教材長句】
（1）提示：需要從發酵制作的過程進行全面的考慮，因為操作的每一步都可能混入雜菌。例如：榨吱機、發酵裝置要清洗干凈；每次排氣時只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋；發酵瓶排氣管用曲頸管，而不用直管等。
（2）兼性厭氧　通氣使酵母菌大量繁殖　密封使酵母菌進行酒精發酵
（3）選擇氣密性好的泡菜壇　鹽水煮沸后冷卻待用　裝壇時壓實，鹽水沒過全部菜料　在壇蓋邊沿的水槽中注滿水　在發酵過程中經常向水槽中補充水
（4）提示：泡菜壇裝得太滿時會使鹽水不容易完全淹沒菜料，從而導致菜料變質腐爛；同時發酵液可能會溢出壇外。泡菜壇留出一定空間也方便拿取泡菜。
【拎教材“冷”點】
（1）混合　固體發酵和半固體　醬油、醋、豆豉、腐乳
（2）異養需氧
（3）亞硝酸鹽　新鮮
（4）防止充入的氣體攜帶外來雜菌污染發酵液
（5）攪拌　O2

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