第35讲 生物技术在食品加工及其他方面的应用
考纲考情——知考向 1.运用发酵加工食品的基本方法 2.利用微生物进行发酵来生产特定的最新考纲 产物 科学3.从生物材料中提取某些特定成分 思维 4.蛋白质的提取和分离 2017·全国卷Ⅱ(37)、2017·全国卷近三年 考情 Ⅲ(37)、 2016·全国卷Ⅲ(39)、2016·全国卷Ⅱ(39) 科学些特定成分 设计实验探究植物有效成分法，分析从生物材料中提取某生命核心素养——提考能 发酵菌种的结构与功能的关观念 系 比较分类发酵加工食品的方探究 提取的条件 社会关注食品安全，倡导健康的生责任 活方式 考点一 果酒和果醋的制作
1.制作原理与发酵条件
菌种 菌种附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 来源 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：发酵过程 酶C6H12O6＋6O2――→6CO2＋6H2O；无氧条件下，酵酶母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2 一般酒精发酵为18～25 ℃，繁殖最适为20 ℃温度 左右 气体 时间 2.制作流程
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果酒制作 酵母菌 果醋制作 醋酸菌 变酸酒表面的菌膜 酶氧气、糖源充足时：C2H12O6＋2O2――→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O； 缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋酶O2――→CH3COOH＋H2O 最适为30～35 ℃ 前期：需氧，后期：无氧 10～12 d 需要充足的氧气 7～8 d
3.装置图解读
(1)各部位的作用
①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵输入无菌空气。
②排气口：排出酒精发酵时产生的CO2；与排气管相连的长而弯曲的胶管：防止空气中微生物的污染。
③出料口：是用来取样的。 (2)该装置的使用方法
使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气(无菌空气)。 特别提醒
(1)果酒和果醋的制作成功的关键点
项目 材料的选择与处理 防止发酵液②清洗葡萄时要先清洗后除枝梗 被污染 ③发酵瓶排气管用曲颈管不用直管 (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：18～25 ℃有利于酵母菌的繁殖和酒精发酵，30～35 ℃有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，需关闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充气。
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说明 选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，再除去枝梗，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，以防止洗去野生型酵母菌 ①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒
1.(2018·海南卷，30)葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。
回答下列问题：
(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是____________________________________________
____________________________________________________(答出两点即可)。
(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/3的空间，这种做法的目的是____________________________________________________________________ ____________________________________________________(答出两点即可)。
(3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组(乙A和乙B)，乙A装置中保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线①②③依次表示 、 、 含量的变化趋势。
(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于 生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于 (填“自养”或“异养”)生物。
解析 (1)酿制葡萄酒的原理是利用了酵母菌的无氧呼吸，而酵母菌无氧呼吸的产物除了酒精还有二氧化碳，所以酿酒装置要及时排出二氧化碳，图乙装置排出二氧化碳需要拧松瓶盖才能排出，在拧松瓶盖时会给杂菌污染培养液带来机会，但装置甲不会出现这些问题。 (2)葡萄汁装入发酵瓶时，发酵瓶要留有大约1/3的空间，这样既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又可以防止发酵旺盛时汁液溢出。
(3)因乙A装置中保留一定量的氧气，所以在此装置中酵母菌先进行有氧呼吸消耗氧气，然后才进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，所以曲线①为乙A中的氧气，曲线③为乙A中的酒精；乙B装置中没有氧气，所以在此装置中的酵母菌从开始就进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，所以曲线②为乙B中的酒精。
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(4)酵母菌的新陈代谢类型是异养兼性厌氧型。
答案 (1)不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染 (2)为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时汁液溢出 (3)乙A中的氧气 乙B中的酒精 乙A中的酒精 (4)兼性厌氧 异养
2.(2019·吉林长春质量监测)如图为某工厂生产杨梅酒和杨梅醋的基本工艺流程，请回答：
(1)①过程是 处理。杨梅汁装入甲罐时，要留有大约 的空间。甲罐上方弯管中加水的主要目的是保证酵母菌进行 。在缺氧、 的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都会受到抑制。
(2)在制备杨梅醋过程中，乙罐内填充的木材刨花应先经 处理，然后加入含 菌的培养液，使该菌附着在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵，请
写
出
乙
罐
中
生
产
杨
梅
醋
的
化
学
反
应
方
程
式
__________________________________________________________________。
(3)为了提高杨梅酒和杨梅醋的品质，更好地抑制其他微生物的生长，需向相应的发酵罐中加
入优良的菌种。从野生菌群中分离纯化优良菌种时，最常用的接种方法有 和 。
解析 (1)根据题图可知，过程①是榨汁处理。果酒的制作过程中利用的微生物主要是酵母菌，酵母菌的前期繁殖需要氧气，因此甲罐中需留有大约1/3的空间，以利于酵母菌进行有氧呼吸，后期发酵会产生CO2，留出1/3空间还可防止发酵旺盛时汁液溢出。在弯管中加水的主要目的是隔绝空气，以保证酵母菌进行无氧呼吸。酒精发酵过程产生的CO2溶于水使发酵液呈酸性，在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌能生长繁殖，而其他杂菌的生长会受到抑制。(2)为了防止杂菌污染，乙罐内填充的木材刨花应先经灭菌处理。制作果醋利用的微生物主要是醋酸菌，以杨梅酒为底物，有氧条件下，产生杨梅醋的反应式为C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O。(3)分离纯化优良菌种的常用接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法。
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答案 (1)(冲洗)榨汁 1/3 无氧呼吸 呈酸性
(2)灭菌 醋酸(杆) C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O(写“酶”也正确，中间用“＝”错误) (3)稀释涂布平板法 平板划线法(两空没有先后顺序)
考点二 腐乳的制作
1.菌种 主要是毛霉。 2.原理
蛋白酶
(1)蛋白质――→小分子的肽、氨基酸 脂肪酶(2)脂肪――→甘油＋脂肪酸 3.腐乳的制作流程
4.防止杂菌污染
(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。
(2)装瓶时，操作要迅速小心，加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封，封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。 特别提醒
(1)影响腐乳品质的条件
项目 水的控制 盐的控制 酒的控制 过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败 温度控制 温度为15～18 ℃，适合毛霉生长 说明 含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形 盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度过低，腐乳易腐败变质 酒的含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟期延长。酒精含量 - 5 -
高考生物总复习 第35讲 生物技术在食品加工及其他方面的应用教案 中图版
