人教版高二下学期生物选择性必修3《生物技术与工程》全册知识点复习提纲.docx

人教版高二下学期生物选择性必修3《生物技术与工程》全册知识点复习提纲第1章 发酵工程第1节 传统发酵技术的应用一、发酵与传统发酵技术1．发酵：（1）概念：指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程2）原因：不同的微生物具有产生不同代谢物的能力3）实质：微生物在有氧或无氧条件下的细胞呼吸 ，是一个物质氧化分解 的过程2．传统发酵技术⑴定义：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术，一般称为传统发酵技术问题：使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？不属于，使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算；例如直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵技术，若直接接种毛霉，则不属于 ⑵特点：以混合菌种的固体发酵 及半固体发酵 为主，通常是家庭式或作坊式的 主要食品有腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉①优点：操作简单，传承文化；②缺点：生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率低⑶实例——腐乳①参与腐乳发酵的微生物有酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的微生物是毛霉  毛霉 代谢类型：异养需氧型 生物分类：真菌（真核生物） 适宜温度：15—18℃ ②发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸 ，味道鲜美，易于消化吸收，便于保存。

 二、泡菜的制作1．菌种：乳酸菌   分类：细菌（原核生物） 发酵温度：室温①代谢特点：厌氧 细菌，代谢类型为异养厌氧型 ②乳酸发酵的生产应用：乳制品的发酵 、泡菜的腌制 等③乳酸菌的分布：在自然界分布广泛，空气 、土壤 、植物体表 、人或动物的肠道内 都有乳酸菌的分布④常见类型是乳酸链球菌 和乳酸杆菌 ⑤在无氧 条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸反应式： C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量  2．发酵原理:（1）利用植物体表面天然的乳酸菌 来进行发酵；（2）发酵期间，乳酸会不断积累 ，当它的质量百分比为0.4%-0.8% 时，泡菜的口味、品质最佳3．制作流程（1）配制盐水：用清水和食盐配制质量分数为5%—20% 的盐水，并将盐水煮沸 ，冷却 待用2）蔬菜装坛：将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装坛，装至半坛 时，放入调味品 （如蒜瓣、生姜及其他香辛料），继续装至八成 满3）加盐水：将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料4）封坛发酵：盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中注满水 ，发酵过程中注意补充水 ，根据室内温度控制发酵时间4. 制作泡菜实验分析：（1）盐的作用：杀菌、调味，析出蔬菜中过多的水 。

2）盐水浓度为质量百分比为5%-20% 盐水浓度要适宜的原因：过高，乳酸发酵将受抑制；过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质 3）盐水煮沸的目的：杀菌和除去氧气 4）盐水冷却后使用的目的：为了保证乳酸菌的生命活动不受影响 5）泡菜坛子使用之前要检查密封性的目的：给泡菜坛内创造无氧环境，严格控制厌氧条件 6）用水密封泡菜坛的目的（水槽中注满水的原因）：给泡菜坛内创造无氧环境，严格控制厌氧条件 7）装至半坛放入香料的原因：防止注入盐水后调料上浮，目的使泡菜风味均匀盐水没过全部菜料的原因：防止菜料变质腐烂，创造无氧环境泡菜坛内长一层白膜的原因：产膜酵母的繁殖 泡菜坛只能装八成满原因：太满发酵液会溢出；使盐水不容易完全淹没菜料，导致菜料腐烂；方便取菜8）泡菜制作过程中，是否只有乳酸菌起作用？ 不是，还有一些酵母菌和大肠杆菌 9）蔬菜应新鲜的原因：新鲜蔬菜中的亚硝酸盐含量低 10）为什么含有抗生素的牛奶不易发酵为酸奶？ 牛奶发酵为酸奶主要依靠乳酸菌的作用，而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌 11）为什么乳酸菌会逐渐成为优势菌种：乳酸菌比其他种类微生物更耐酸；发酵中期pH下降，导致其他种类的微生物的生命活动受到抑制 。

12）跟踪检测泡菜制作过程中亚硝酸盐含量变化的原因：为了把握取食泡菜的最佳时机 13）泡菜制作过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化发酵时期乳酸菌数量乳酸含量亚硝酸盐含量初期少（氧气抑制乳酸菌活动）少增加（硝酸盐还原菌的作用）中期最多（乳酸积累，抑制杂菌活动）增多、pH下降下降（硝酸盐还原菌被抑制，部分亚硝酸盐被分解）后期减少（乳酸继续积累，pH继续下降，抑制自身活动）继续增多，pH继续下降，直至稳定下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）变化曲线拓展应用： 某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加人一些“陈泡菜水”；在用质量百分比为5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见曲线图请你帮他分析相关问题1）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有哪些？腌制方法、腌制时间长短、温度高低 2）据图分析，从亚硝酸盐的含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？应该在11天后食用比较合适；因为这时亚硝酸盐含量已经降到较低的水平 3）他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？ 可能是食盐浓度过高，抑制乳酸菌生长，产生乳酸较少 。

4）加入“陈泡菜水”的目的是什么？“陈泡菜水”中含有较多的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌 泡菜制作失败的原因：①泡菜坛密封不严②取食工具不卫生③食盐与水的比例不合适 三、果酒和果醋的制作1．菌种、制作原理与发酵条件（1）酒精发酵菌种：酵母菌 来源：附着在果皮上的野生型酵母菌 ①代谢特点：单细胞真 菌，异养兼性厌氧 微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵 ，能以多种糖类 作为营养物质和能量的来源②发酵原理（反应简式）为C6H12O62C2H5OH（酒精）＋2CO2＋能量 温度 是影响酵母菌生长的重要因素；酿酒酵母的最适生长温度约为28℃ ③酒精发酵生产应用：用于酿酒 、制作馒头 和面包 等2） 醋酸发酵菌种：醋酸菌 来源：空气中的醋酸菌 ①醋酸菌是好氧 细菌，代谢类型为异养需氧型 当O2、糖源都充足 时能将糖分解成醋酸，反应简式为C6H12O6＋2O22CH3COOH（醋酸）＋2H2O＋2CO2＋能量 ；当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为C2H5OH＋O2CH3COOH（醋酸）＋H2O＋能量②最适生长温度为30～35 ℃ ③醋酸发酵生产应用：用于制作各种风味的醋 。

3）菌种的比较比较项目菌种生物分类代谢类型菌种来源果酒制作酵母菌真菌（真核生物） 异养兼性厌氧型 主要是附着在葡萄皮上的酵母菌 果醋制作醋酸菌细菌（原核生物） 异养需氧型 空气中的醋酸菌或人工接种 （4）制作原理与发酵条件的比较项目果酒制作果醋制作发酵原理①有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O；②无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精： C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 ①氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成乙酸：C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量； ②缺少糖源，氧气充足时，醋酸菌直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸： C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量　温度发酵温度为18—30℃，酿酒酵母最适生长温度约为28℃ 最适生长温度为30—35℃ 氧气需求前期需要氧气，后期不需要氧气　 需要充足的氧气　 时间10～12 d7～8 d①酵母菌的繁殖需大量能量，而发酵过程进行无氧呼吸，故果酒制作的前期应通入空气 ，而后期应保证严格的厌氧环境 ②果醋制作过程中要求始终通氧，缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响，另外，醋酸的生成也会受到影响。

2．制作流程 挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋）（1）对发酵瓶、榨汁机等器具进行清洗并用体积分数为70%的酒精擦拭消毒，晾干备用70%的酒精消毒的目的：为了减少杂菌污染 2）取新鲜葡萄，用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反复多次冲洗冲洗的目的：去除表面灰尘、污物不能反复多次冲洗的目的：防止果皮表面的菌种流失 去除枝梗和腐烂的籽粒应该先冲洗，后去枝梗，以避免除去枝梗时引起果皮破损，增加被杂菌污染的机会 3）用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中，盖好瓶盖留1/3空间的目的：①留一定的空气，让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖；②防止发酵液溢出 4）将发酵瓶置于18～30℃的温度下发酵在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松1次（注意：不是打开瓶盖），进行排气5）10～12d以后，可以开始进行取样检验工作例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作6） 当果酒制成以后，将瓶盖打开，在瓶口盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵温度为30～35 ℃，时间7～8d酿果醋打开瓶盖的目的：为了提供有氧环境 酿果醋产生白膜：醋酸菌繁殖生成 拧松：排出CO2，防止爆裂不完全打开瓶盖：防止杂菌污染。

酒精发酵旺盛时，醋酸菌不能发酵产生醋酸，原因是：醋酸菌的发酵需要充足的O2，而酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌的生长 3．实验分析①葡萄酒呈现深红色的原因是红葡萄皮的色素进入发酵液  ②为提高果酒的品质，并能更好地抑制其他微生物的生长，一般工厂生产时采取的措施是直接在果汁中加入人工培养的酵母菌 ③检测果汁发酵后是否有酒精产生，通常用重铬酸钾 来检验在酸性 条件下，发酵液呈现灰绿色  ④结合果酒、果醋的制作原理，请分析此装置中：充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；出料口是用来取样的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是既能排出CO2，又能防止空气中微生物的污染 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，输入空气合作探究】1.在果酒和果醋制作中，你认为哪些方法可防止发酵液被污染？（1）冲洗葡萄时应先冲洗再除去枝梗2）榨汁机要冲洗干净并晾干3）发酵瓶要清洗干净，并用70%的酒精消毒4）排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖，防止杂菌污染2．果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？ 发酵后期在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种。

四、几种传统发酵技术微生物代谢特点主要菌种生物类型代谢类型适宜温度发酵对氧的需求腐乳的制作毛霉真核生物异养需氧型15～18℃前期毛霉发酵需氧，后期密封发酵不需氧泡菜的制作乳酸菌原核生物异养厌氧型密闭不需氧果酒的制作酵母菌真核生物异养兼性厌氧型18～30℃前期需氧，后期不需氧果醋的制作醋酸菌原核生物异养需氧型30～35℃一直需氧【深挖教材】1．（选择性必修3第7页“探究·实践”）在葡萄酒的制作过程中，发酵液中会产生气泡，这是因为____________；如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，随着发酵时间的延长，由。