2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí)第十單元生物技術(shù)與工程第35講傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及其應(yīng)用與發(fā)酵工程核心考點考點一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及其應(yīng)用01考點二發(fā)酵工程02考點一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及其應(yīng)用011.腐乳的制作原理毛霉

蛋白酶氨基酸脂肪脂肪酶知識點一：腐乳和泡菜的制作2.腐乳的制作流程及影響因素

加鹽腌制密封腌制15~1812%-5-3.制作腐乳時,防止雜菌污染的措施(1)前期發(fā)酵條件的控制:提供有利于毛霉生長的溫度、水分等條件,創(chuàng)造毛霉生長的良好環(huán)境,形成毛霉的

,抑制雜菌的生長。

(2)后期發(fā)酵條件的控制①用來腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干凈后要用沸水

。

②裝瓶腌制時,操作要迅速小心,且要

加鹽,離瓶口表面的鹽要鋪厚一些。

③加入鹵湯后,要用膠條將瓶口密封。封瓶時,最好將瓶口通過酒精燈的火焰,防止瓶口被污染。生長優(yōu)勢消毒逐層腐乳制作的流程及方法-7-4.泡菜的制作(1)菌種來源:附著在蔬菜上的

。

(2)制作原理:在

條件下,乳酸菌將葡萄糖分解成

。反應(yīng)式:C6H12O6

。

(3)制作流程乳酸菌無氧乳酸發(fā)酵2C3H6O3成品-8-(4)影響因素①泡菜壇的選擇:應(yīng)選用火候好、

、無砂眼、壇沿深、蓋子吻合好的泡菜壇。

②應(yīng)控制腌制時間、

和食鹽的用量。

③防止

污染,嚴(yán)格密封。

無裂紋溫度雜菌教材拾遺(選修1第8頁“旁欄小資料”改編)影響腐乳種類的因素有哪些?舉例說出加入的輔料與腐乳種類的關(guān)系。

提示:豆腐的含水量、發(fā)酵條件、加入的輔料種類等。紅方加入了紅曲,糟方加入了酒糟,青方不加輔料。-9-【歸納總結(jié)】泡菜制作的注意事項(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。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。(2)防止雜菌污染:每次取樣用具要洗凈,要迅速封口。(3)氧氣需求①泡菜壇要選擇密閉性好的容器,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泡菜壇壇蓋邊沿的水槽內(nèi)注滿水,以保證壇內(nèi)乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境,并注意在發(fā)酵過程中經(jīng)常補水。（4）泡菜制作過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化情況分析發(fā)酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期少（有氧氣，乳酸菌的活動受到抑制）少增加（硝酸鹽還原菌的作用）發(fā)酵中期最多（乳酸抑制其他菌活動）積累增多，pH下降下降（硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解）發(fā)酵后期減少（乳酸積累，pH下降，抑制其活動）繼續(xù)增多，pH繼續(xù)下降下降至相對穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）曲線模型-11-知識點二：果酒和果醋的制作1.菌種的比較兼性厭氧

附著在葡萄皮原核-12-2.果酒制作和果醋制作的比較

有氧呼吸無氧呼吸充足糖缺少乙醇-13-18~252030~35氧氣氧氣充足的氧氣-14-3.發(fā)酵過程及注意事項

(3)榨汁→用榨汁機榨取葡萄汁,裝入發(fā)酵瓶中

酒精-15-18~25酸性灰綠30~35-16-4.實驗結(jié)果分析(1)若酵母菌數(shù)量少,產(chǎn)生的酒精少,原因可能是發(fā)酵前期酵母菌

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

。

(3)若醋酸產(chǎn)生少,很可能是

不足所致。

(4)葡萄酒呈現(xiàn)紅色的原因是

進入發(fā)酵液。

有氧呼吸密封不嚴(yán)供氧葡萄皮上的色素-17-1.(2019安徽池州期末)收獲的葡萄不易運輸易腐爛變質(zhì),為了解決這些問題且滿足不同人群的需要,可以將其加工制作成果酒、果醋。請回答下列問題。(1)果酒的制作離不開酵母菌,果醋的制作離不開醋酸菌。酵母菌和醋酸菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上最顯著的區(qū)別是

。

(2)在果酒發(fā)酵初期,為使酵母菌大量繁殖,應(yīng)控制的兩個主要發(fā)酵條件是

。為確定發(fā)酵液中酵母菌的數(shù)量,常采用

(填“稀釋涂布平板法”或“平板劃線法”)進行統(tǒng)計,統(tǒng)計的數(shù)據(jù)往往會偏小的原因是

。

-18-(3)在果酒的釀制過程中,雖然沒有進行滅菌處理,但是在果酒中基本檢測不出酵母菌以外的雜菌,原因是

。

發(fā)酵液中是否有酒精產(chǎn)生,可以用

檢測。

(4)利用果酒生產(chǎn)果醋時醋酸菌將酒精轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬耐緩绞?/p>

。較高的酒精度通常不適宜進行醋酸發(fā)酵,原因是

。

-19-答案:(1)酵母菌有成形的細(xì)胞核而醋酸菌無成形的細(xì)胞核(2)通入無菌空氣、溫度控制在20℃左右稀釋涂布平板法兩個或多個酵母菌形成一個菌落(3)發(fā)酵液中缺氧、呈酸性,有利于酵母菌的快速生長,卻不適宜其他雜菌生長,同時酵母菌不斷產(chǎn)生的酒精也不利于其他微生物的生存酸性條件下的重鉻酸鉀(4)先將酒精變?yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)榇姿彷^高濃度的酒精會抑制醋酸菌的生長和代謝,使醋酸的產(chǎn)量下降-20-解析:(1)酵母菌為真核生物,有成形的細(xì)胞核,醋酸菌為原核生物,無成形的細(xì)胞核。(2)酵母菌在氧氣充足時進行有氧呼吸,可大量繁殖,且20

℃左右時最適合酵母菌繁殖,所以在果酒發(fā)酵初期,為使酵母菌大量繁殖,應(yīng)控制的兩個主要發(fā)酵條件是通入無菌空氣、溫度控制在20

℃左右;統(tǒng)計酵母菌數(shù)量時,常用稀釋涂布平板法,且由于兩個或多個細(xì)菌形成一個菌落,所以統(tǒng)計的數(shù)據(jù)往往會偏小。(3)由于發(fā)酵液中缺氧、呈酸性,有利于酵母菌的快速生長,卻不適宜其他雜菌生長,同時酵母菌不斷產(chǎn)生的酒精也不利于其他微生物的生存,所以在果酒的釀制過程中,雖然沒有進行滅菌處理,但是在果酒中基本檢測不出酵母菌以外的雜菌;檢測酒精常用酸性的重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈灰綠色。(4)利用果酒生產(chǎn)果醋時,醋酸菌將酒精轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬耐緩绞窍葘⒕凭優(yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)榇姿?較高濃度的酒精會抑制醋酸菌的生長和代謝,使醋酸的產(chǎn)量下降,所以較高的酒精度通常不適宜進行醋酸發(fā)酵。-21-【歸納總結(jié)】果酒、果醋制作的注意事項(1)材料的選擇與處理:選擇新鮮的葡萄,榨汁前先將葡萄沖洗,后除去枝梗,以防葡萄汁流失及污染。沖洗以洗去灰塵為目的,不要太干凈,以防洗去野生型酵母菌。(2)防止發(fā)酵液被污染的方法①榨汁機要清洗干凈并晾干。②發(fā)酵瓶要洗凈并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒,或用洗潔精洗滌。③裝入葡萄汁后要封閉充氣口。1.下列關(guān)于腐乳制作原理的敘述，錯誤的是()A.多種微生物參與了腐乳發(fā)酵，其中起主要作用的是毛霉B.參與腐乳制作的酶類有蛋白酶C.發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)被分解成小分子的肽和氨基酸D.霉菌能通過光合作用合成有機物，提高腐乳的營養(yǎng)價值2.醬豆是人們利用大豆制作的一道地方美食。具體做法為：大豆煮熟→霉菌發(fā)酵→加入蔬菜→加鹽、加調(diào)味酒、加香辛料→乳酸發(fā)酵。下列敘述正確的是()A.霉菌產(chǎn)生的多種蛋白酶可以將蛋白質(zhì)和脂肪分解成易吸收的小分子物質(zhì)B.霉菌發(fā)酵過程中，濕潤的環(huán)境不利于霉菌的生長與繁殖C.制作醬豆的整個過程應(yīng)在環(huán)境溫暖、氧氣充足的條件下進行D.醬豆中有機物的種類增加，含量減少，營養(yǎng)價值增加DD3.關(guān)于腐乳發(fā)酵的原理的敘述，不正確的是()A.多種微生物參與了腐乳發(fā)酵 B.裝瓶后腐乳坯上的微生物會繼續(xù)發(fā)酵C.發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)分解成多肽和氨基酸 D.發(fā)酵過程中毛霉和根霉為互利共生關(guān)系4.人們常利用乳酸菌制作泡菜。下列敘述正確的是()A.乳酸菌厭氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和CO2B.氧氣對乳酸菌有害，故泡菜的制作過程需要密封C.泡菜制作過程中，乳酸菌可能發(fā)生染色體畸變D.泡菜制作過程中，乳酸菌數(shù)量的增長不受環(huán)境容納量的限制DB考點二發(fā)酵工程02發(fā)酵罐示意圖一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。生產(chǎn)檸檬酸就需要篩選產(chǎn)酸量高的黑曲霉。在啤酒生產(chǎn)中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速發(fā)酵過程，縮短生產(chǎn)周期。工業(yè)發(fā)酵罐的體積一般為幾十到幾百立方米，接入的菌種總體積需要幾立方米到幾十立方米。所以，在發(fā)酵之前還需要對菌種進行擴大培養(yǎng)。在菌種確定之后，要選擇原料制備培養(yǎng)基。在生產(chǎn)實踐中，培養(yǎng)基的配方要經(jīng)過反復(fù)試驗才能確定。發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一菌種。一旦有雜菌污染，可能導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降。例如，在青霉素生產(chǎn)過程中如果污染了雜菌，某些雜菌會分泌青霉素酶將青霉素分解掉。因此，培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌。選育菌種擴大培養(yǎng)配制培養(yǎng)基滅菌接種這是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)。在發(fā)酵過程中，要隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進程。還要及時添加必需的營養(yǎng)組分，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件。環(huán)境條件不僅會影響微生物的生長繁殖，而且會影響微生物代謝物的形成。例如，谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)：在中性和弱堿性條件下會積累谷氨酸；在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。現(xiàn)代發(fā)酵工程使用的大型發(fā)酵罐均有計算機控制系統(tǒng)，能對發(fā)酵過程中的溫度、pH、溶解氧、罐壓、通氣量、攪拌、泡沫和營養(yǎng)等進行監(jiān)測和控制；還可以進行反饋控制，使發(fā)酵全過程處于最佳狀態(tài)。接種發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥，即可得到產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛　⒎蛛x和純化措施來獲得產(chǎn)品。發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵分離提純產(chǎn)物獲得產(chǎn)物二、發(fā)酵工程的應(yīng)用1.在食品工業(yè)上的應(yīng)用（1）生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品（2）各種各樣的食品添加劑（3）生產(chǎn)酶制劑（2）將菌種直接改造，通過發(fā)酵技術(shù)獲得藥物（3）將病原體的抗體基因轉(zhuǎn)入微生物中，或得表達產(chǎn)物即可作為疫苗使用生長激素釋放抑制激素（1）將動植物目的基因轉(zhuǎn)移到微生物中，獲得具有某種藥物生產(chǎn)能力的微生物，通過發(fā)酵技術(shù)獲得所需藥物2.在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用3.在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用（1）生產(chǎn)微生物肥料（2）生產(chǎn)微生物農(nóng)藥a.用蘇云金桿菌防治農(nóng)林害蟲b.用白僵菌防治玉米螟、松毛蟲等（3）生產(chǎn)微生物飼料a.單細(xì)胞蛋白作為食品添加劑b.單細(xì)胞蛋白制成生物飼料4.在其他方面的應(yīng)用a.利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等能源物質(zhì)已取得成功b.嗜熱菌、嗜鹽菌可以用來生產(chǎn)洗滌劑，嗜低溫菌有助于提高熱敏性產(chǎn)品的產(chǎn)量1.下列有關(guān)發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)的敘述，錯誤的是()A.在啤酒生產(chǎn)中，使用基因工程改造的啤酒酵母可以加速發(fā)酵過程，縮短發(fā)酵周期B.在發(fā)酵過程中，環(huán)境條件的變化不僅會影響微生物的生長繁殖，也會影響微生物的代謝途徑C.發(fā)酵罐中微生物的生長繁殖、代謝物的形成都與攪拌速度無關(guān)D.發(fā)酵工程中所用的培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌2.下列有關(guān)啤酒工業(yè)化生產(chǎn)的敘述，錯誤的是()A.啤酒的發(fā)酵過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個階段B.啤酒生產(chǎn)過程中發(fā)酵的溫度和時間會影響啤酒的風(fēng)味C.在啤酒的釀造過程中，向發(fā)酵罐中持續(xù)通入空氣有利于提高啤酒產(chǎn)量D.工業(yè)化生產(chǎn)啤酒時，需要對原料和設(shè)備進行消毒和滅菌CC3.向經(jīng)過處理的麥芽汁中充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐可生產(chǎn)啤酒，此過程中會不斷產(chǎn)生泡沫。以下有關(guān)敘述不正確的是()A.初期O2