第37讲 生物技术在食品加工方面的应用
【最新考纲】 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产物。3.从生物材料中提取某些特定成分。
考点一 果酒和果醋的制作
1．发酵菌种
(1)图中A可表示酒精发酵菌种的细胞模式图，该菌种主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
(2)图中B可表示醋酸发酵菌种的细胞模式图，该菌种可从变酸的酒的表面的菌膜获取。 2．果酒、果醋的制作原理及发酵条件比较
项目 菌种 果酒制作 酵母菌 有氧条件下，大量繁殖：制作原理 反应 酶C6H12O6＋6O2――→6CO2＋6H2O； 无氧条件下，酒精发酵： 酶C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2 一般18～25 ℃，最适为20_℃左右 前期：需氧 后期：不需氧 10～12 d 果醋制作 醋酸菌 氧气、糖源充足时： 酶C6H12O6＋2O2――→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O； 缺少糖源、氧气充足时： 酶C2H5OH＋O2――→ CH3COOH＋H2O 最适为30～35 ℃ 发酵条件 温度 空气 时间 需要充足氧气 7～8 d 1
3.完善制作流程
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵 ↓ ↓ 果酒 果醋
4．葡萄酒呈现深红色的原因是红葡萄皮的色素进入发酵液。
5．现在工厂生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，采取的措施是直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。
诊断辨析
(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。( × )
(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度。 ( × ) (3)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长。( √ )
(4)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气。( √ )
(5)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖。( √ ) (6)利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生醋酸。( × )
热图解读
如图为果酒和果醋制作的实验装置图。请据图思考下列问题：
(1)甲、乙、丙的作用分别是什么？
(2)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？
(3)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明原因。 (4)果酒搁置时间过久为什么会有酸味？
提示 (1)通入空气(氧气)、排气、取样(对发酵的情况进行及时的监测)。
(2)不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没。 (3)醋酸菌是需氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。 (4)醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。
1．(2017·江苏改编)如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述不正确的是( )
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A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响 B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸 C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关 D．气体入口与气体出口可以交换使用
解析 改变通入气体的种类，例如分别通入氮气和氧气，可研究无氧呼吸和有氧呼吸对发酵的影响，A项正确；果酒发酵中期通入氮气，更利于创造无氧条件，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸，B项正确；果醋发酵的菌种是醋酸杆菌，其生长的适宜温度是30～35 ℃，温度能影响醋酸杆菌的代谢，从而影响果醋的发酵周期，C项正确；气体的入口必须伸入培养液中，气体出口不能伸入培养液中，如果气体的入口和出口交换，会导致发酵液喷出，D项错误。
答案 D
高考
教材
本题以选修一P4“图1－4b果酒和果醋的发酵装置示意图”为源，从知识内容上考查果酒和果醋的发酵装置与发酵条件，从目标要求上考查考生的实验与探究能力。
跟|题|变|式
2．下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是( )
A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下 B．过程①和③都发生在酵母菌细胞的线粒体中 C．过程③和④都需要氧气的参与 D．过程①～④所需的最适温度基本相同
解析 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生在细胞质基质中，产物是丙酮酸，而丙酮酸产生乙醇只能发生在无氧呼吸过程中，A、B两项均错；③过程属于有氧呼吸第二、三阶段，第三阶段需要氧气参与，④过程是制作果醋的过程，需醋酸菌参与，醋酸菌是一种好氧细菌，因此④过程也需要氧气参与，C项正确；制作果酒时，最适温度为18～25 ℃，而制作果醋时最适温度为30～35 ℃，D项错误。
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