【学习导航】
本章内容包括“果酒和果醋的制作”、“腐乳的制作”、“制作泡菜并检测亚硝酸盐含量”三个课题，每个课题相对独立，没有严格的顺序关系。本专题围绕传统发酵食品的制作展开，主要是通过学习果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作技术，培养学生设计实验、动手操作等科学探究的能力。重点是三项技术的制作原理和设计装置，难点是制作过程中发酵条件的控制。
本专题与微生物联系密切，要求学生有丰富的微生物知识和较强的动手能力，学会摸索发酵的最佳条件并做好记录，同时注意实验的严密性。
课题1 果酒和果醋的制作
【课题目标】
说明果酒和果醋制作的原理，设计制作果酒和果醋的装置，完成果酒和果醋的制作。 【课题重点与难点】
课题重点：说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋。 课题难点：制作过程中发酵条件的控制。 【基础知识】 （一）果酒制作的原理
知识要点：1. 酵母菌的兼性厌氧生活方式；2.发酵需要的适宜条件；3.传统发酵技术所使用的酵母菌的来源。
教学建议：教师在介绍传统发酵酿酒时，首先应让学生了解酵母菌的兼性厌氧生活方式，理解发酵需要一定的条件，然后再介绍传统发酵方法，分析传统发酵技术中所使用的酵母菌的来源。最后，教师可以组织学生讨论，在发酵过程中，怎样才能保证发酵液不受污染、如何控制好温度。
（二）果醋制作的原理
知识要点：1.酒变醋的原理；2.控制发酵条件的作用；3.制醋所利用的醋酸菌的来源。 教学建议：教师可采用多种形式让学生了解由酒变醋的原理以及在制醋过程中醋酸菌的作用。例如，教师可以组织学生在查找资料的基础上进行讨论和交流。通过学生的自主活动，让学生了解传统制醋的流程、醋酸菌的生活特点、醋酸菌在自然界的分布以及使果酒变为果醋的方法等基础知识。
（三）、实验案例 制作葡萄酒和葡萄醋
建议将实验安排在秋季的9月或10月进行。在这段时间内进行实验，有如下优点：（1）正值收获季节，葡萄的价格便宜，品种多样；（2）此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强，发酵酿酒的效果好；（3）温度适宜，发酵现象非常明显。实验的具体操作步骤如下。
1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。
2. 取葡萄500 g，去除枝梗和腐烂的子粒。
3. 用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。
4. 用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中（装置参见教材图1-4b），或将葡萄打成浆
后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。
5. 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。
6. 由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每天要拧松瓶盖2～4次，进行排气。
7. 10 d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。
8. 当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至30～35 ℃的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。
（四）、课题成果评价 （一）果酒的制作是否成功
发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在。如果实验结果不理想，请学生分析失败原因，然后重新制作。
（二）果醋的制作是否成功
首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH作进一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。
【课本问题答案和提示】 （一）旁栏思考题
1.你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？
答：应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
2.你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？
提示：需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗干净；
每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。
3.制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25 ℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？
答：温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20 ℃左右最适合酵母菌繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，因此要将温度控制在30～35 ℃。
4.制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？
答：醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。 （二）［资料］发酵装置的设计讨论题
请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？
答：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
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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，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。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。
（三）练习
2.提示：大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑，如原料的来源与选择、菌种的培育与选择、发酵的设备、发酵条件的自动化控制，以及如何严格控制杂菌污染；等等。此外，无论是葡萄酒或葡萄醋，实验时所检测的发酵液，并非商品意义上的产品。在实际生产中还需沉淀过滤、灭菌装瓶等获得成品酒或醋。葡萄酒还需在一定设施和条件下（如橡木桶和地窖）进行后续发酵，以获得特定的风味和色泽。
3.提示：需考虑厂房、设备投资、原材料采购、工人人数及工资、产品种类、生产周期、销售渠道、利润等问题。
【导学诱思】 1．果酒制作的原理
（1）人类利用微生物发酵制作果酒，该过程用到的微生物是 ，它的代谢类型
是 ，与异化作用有关的方程式有 。 思考：果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，如何使酵母菌成为优势菌种？酵母菌
成为优势菌种前存在的生物关系如何？
（2）酵母菌生长的最适温度是 ；酒精发酵一般将温度控制在 。
传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是 。 （3）葡萄酒呈现深红色的原因是 。 （4）现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，采取的
措施是 。 2．果醋的制作原理
（1）果酒进一步发酵能获得果醋，酒变醋的原理是 。
思考：变酸的酒表面有菌膜，菌膜是怎样形成的？溶液内部能形成菌膜吗？
果醋的制作过程中如何进行深层发酵？
（2）果醋发酵时将温度控制在 ℃，原因是 。 （3）醋酸菌与酵母菌相比，最主要的特点是 。 3．操作过程应注意的问题
（1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用 消毒。 （2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约 的空间。
（3）制作葡萄酒时将温度严格控制在 ，时间控制在 d左右，可通过
对发酵的情况进行及时的监测。
（4）制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在 ，时间控制在 d，并注意
适时在 充气。
思考：酵母菌和醋酸菌的生殖方式有什么不同？ 【疑难点拨】
1、认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？
应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。 2、认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？
需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。
分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通3、3、过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？
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二氧化碳的；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，输入氧气。
【典例解析】
例1．（03上海）生产果醋用的乳酸菌等细菌都具有的特征是 （ ） A．都是异养生物 B．仅在有水条件下繁殖 C．仅在有氧条件下生长 D．生存温度都超过80℃
解析：细菌的生长所必需的营养元素：碳源、氮源、无机盐、水生长因子，其中碳源、氮源、无机盐、生长因子因细菌种类的不同，所需的种类也不一样，而水是所有微生物生长共同所需要的物质。细菌按同化作用可分为自养型和异养型两种；按异化作用可分为需氧型和厌氧型。
答案：B
例2．发酵过程中，不会直接引起pH变化的是
A．营养物质的消耗 B．微生物呼出的CO2 C．微生物细胞数目的增加 D．次级代谢产物的积累
解析：微生物发酵过程中，微生物的代谢会消耗大量的营养物质，可能造成酸碱物质消耗不均，从而引起pH的变化；微生物的呼吸作用还会产生大量的CO2引起pH的变化；同时产物的种类也能引起pH的变化。
答案：C
例3．在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题：
（1）该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是 。 （2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是 。 （3）酒精主要是啤酒酵母菌进行 作用产生的代谢产物。
（4）经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它发酵产物。其余1.5%则用于 。
（5）请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式。
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解析：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸，有氧时酵母菌能通过出芽生殖的方式大量繁殖，种群数量增加很快，无氧时能分解糖类产生酒精，释放出的能量，大部分储存在发酵产物中，极少数用于自身生长发育。
答案：（1）既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
（2）出芽生殖 （3）无氧呼吸 （4）自身的生长繁殖 （5）C12H22O11+H2O→2C6H12O6，C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量 【课堂演练】 一、选择题
1．能为发酵工程提供菌种的是
A．植物体细胞杂交 B．目的基因转移 C．动物细胞融合 D．聚乙二醇处理大肠杆菌 2．具有细胞结构而没有核膜的一组生物是 A.噬菌体、细菌 B.变形虫、草履虫 C.蓝藻、酵母菌 D.放线菌、圆褐固氮菌
3．将乳酸菌接种到彻底灭菌的固体培养基上，要使其正常生长必须给予的条件是 A.充足的氧气 B.隔绝氧气 C.供给分子氮 D.供给大分子蛋白质
4．当环境温度超过最适生长温度以后，微生物的生长速率会急剧下降，是由于细胞内哪些物质发物了不可逆的破坏
A.蛋白质和核酸 B.蛋白质和磷脂 C.核酸和核膜 D.载体和DNA 5．一般情况下不进行二分裂生殖的是
A.草履虫、变形虫 B.酵母菌、放线菌 C.大肠杆菌、固氮菌 D.乳酸菌、黄色短杆菌 6．在微生物的细胞中，占细胞干重90%以上的化学元素为 A.C、H、O、N B.C、H、O、N、P、S C.N、P、S、K、Ca、Mg D.C、H、O
7．.微生物的代谢速度与高等动植物相比快得多，下列哪项不是这一生命现象的原因 A.表面积与体积的比很大 B.与外界环境物质交换迅速 C.适宜条件下微生物的繁殖速度非常快 D.微生物体内酶的种类比其他生物多 8．下列哪项不是真菌所具有的特征
A.多数真菌能够进行孢子生殖 B.真菌都属于真核生物
C.真菌都属于异养生物 D.真菌多为厌氧型或兼性厌氧型微生物 9．酒厂利用酵母菌酿酒过程中，经检测活菌数量适宜但却不产生酒精，应采取的措施是 A.降低温度 B.隔绝空气 C.加缓冲液 D.加新鲜培养基
10．细胞结构是原核、生长繁殖过程绝对不需氧、体内不含有氧呼吸酶的微生物是 A.乳酸菌 B.酵母菌 C.变形虫 D.固氮菌 二、选择题
11、如图所示表示酵母菌细胞的构造模式。请据图回答：
Lg(细胞数) 5 E F 细胞核
D 1 G 3
2 4 贮藏颗粒
B A
C 时间
（1）从细胞核的构造看，酵母菌属于 生物。
（2）写出1、3、5的结构名称：1 ，3 ，5 。 （3）2的主要化学成分为 ，其完成图示功能的结构基础是 。
（4）图中的酵母菌正在进行 生殖。
（5）用 染料使染色体着色，发现一各酵母菌S.Cerevisiae细胞核中有17条染色体，该酵母菌是 倍体。
（6）酵母菌细胞分裂的意义是（ ） A、产生新个体 B、增加生命活力 C、增加变异性 D、改变遗传性
（7）酵母菌的菌落一般会散发出一股悦人的酒香味，相关的反应式是 。
（8）用酵母制啤酒时，为保证发酵罐中有较多的酵母菌，必须
先 ，达到一定数量后，则应该 ，以获得大量的 。
（9）为研究发酵罐中酵母菌的生长状况，常要取样统计分析，并测定pH值，判断取样先后顺序的主要依据是 。右侧生长曲线图中FG下降的主要原因是 。欲收获酵母菌或其代谢产物，应选择曲线中的 段。
（10）自然环境中的酵母菌属于生态系统中的 成分。 答案：1．C 2．D 3．B 4．A 5．A 6．D 7．D 8．B 9．B 10．A 11．（1）真核 （2）细胞壁 线粒体 芽体 （3）磷脂和蛋白质 细胞膜具一定的流动性 （4）出芽 （5）碱性 单 （6）A （7）C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量
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（8）通入空气 密闭发酵罐 酒精 （9）pH值的大小，pH值越小取样越后 发酵罐中营养物质供应不足 EF （10）分解者 【知识拓展】 1.葡萄酒的酿造
传统的葡萄酒酿造，都是采用自然发酵的工艺。所谓自然发酵，就是葡萄破碎入罐以后，不去人为地添加任何菌种，靠葡萄本身携带的自然界的酵母菌，在葡萄浆或分离后的葡萄汁里自发地繁殖，最终发酵成葡萄酒。
温度对发酵的影响 酵母菌只能在一定温度下生活。温度低于10 ℃，酵母菌发育很缓慢。随着温度的升高，繁殖速度加快，20 ℃时为最佳繁殖温度，此时酵母菌生殖速度快、生活力强。超过35 ℃，酵母菌生长受到抑制，繁殖速度迅速下降，到40 ℃酵母菌停止出芽，开始出现死亡。如果想要获得高酒精浓度的发酵液、减少酒精的损耗，必须控制好发酵温度。
空气对发酵的影响 酵母菌繁殖需要空气。在完全隔绝空气的情况下，酵母菌繁殖几代就停止了。稍微与空气接触，酵母菌又能继续繁殖。如果长时间得不到空气，大部分的酵母菌就会死亡。要维持酵母菌长时间发酵，必须供给微量的氧气。
葡萄汁中酵母菌的种类 葡萄汁中酵母菌的种类大致可以分为以下四类。第一类是在发酵中起主要作用的酵母，即葡萄酒酵母或叫啤酒酵母。这种酵母发酵力强，产酒的风味好，生成有益的副产物多。在葡萄汁还没发酵之前，这种酵母占的比例很小；在发酵的过程中，这种酵母很快地繁殖起来，由它完成主要的发酵任务。第二类在葡萄汁中数量很大，但发酵力很弱，其代表是尖端酵母。在新压榨的葡萄汁中，尖端酵母和葡萄酒酵母的比例约为1 000∶1。在发酵开始时，这种发酵力弱的酵母先引起发酵。在以后的发酵过程中，它的作用逐渐被葡萄酒酵母所代替。第三类是一种产膜的好气性酵母菌。当发酵容器未灌满时，产膜酵母便会在葡萄汁液面生长繁殖，使葡萄汁变质。
发酵是酿造葡萄酒最重要的过程。葡萄汁变成葡萄酒的过程就是酵母菌的酒精发酵过程。发酵过程非常复杂，其主要产物是乙醇和二氧化碳，此外还有其他的副产物。不难设想，如果发酵的最终产物只是乙醇和二氧化碳，而不产生有香味和有口味的物质，那么发酵而成的酒，口味就太单调了。
2.对葡萄酒有害的微生物
产膜酵母 由于产膜酵母是好气性真菌，所以在卫生条件差的情况下，如贮酒容器不满、暴露在空气中的表面积很大时，很容易产生产膜酵母。产膜酵母又叫酒花菌，最初在酒面繁殖时，形成雪花状的斑片，然后连成灰色薄膜，时间长了，就会在酒的液面上形成一个膜盖。产膜酵母能把乙醇分子氧化成乙醛，又把乙醛分子氧化成水和二氧化碳，从而使葡萄酒的酒精含量降低，酒味变淡薄。
乳酸菌 葡萄酒里的糖，为大多数细菌的繁殖提供了良好的营养物质，所以含糖的葡萄酒是最容易被细菌感染的。葡萄酒中有一种有害的乳酸菌，它不分解苹果酸，专门分解葡萄酒中的糖、甘油、酒石酸，使优质的葡萄酒完全变质。
醋酸菌 是一种好气性细菌，在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动。葡萄汁中的糖，是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情况下，醋酸菌能把葡萄汁中的糖分解成醋酸。在葡萄酒中缺少糖源的情况下，酒精便是醋酸菌的碳源和能源，它将乙醇变为乙醛，再变为醋酸。
3.果醋的生产制作过程
清洗 将水果或果皮、果核等投入池中，用清水冲洗干净，拣去腐烂部分与杂质等，取出沥干。
蒸煮 将上述洗净的果物放入蒸气锅内，在常压下蒸煮1～2 h。在蒸煮过程中，可上下翻动二三次，使其均匀熟透。然后降温至50～60 ℃，加入为原料总重量10%的用黑曲霉制成的麸曲，或加入适量的果胶酶，在40～50 ℃温度下，糖化2 h。
榨汁 糖化后，用压榨机榨出糖化液，然后泵入发酵用的木桶或大缸,并调整浓度。 发酵 糖化液温度保持在28～30 ℃，加入酒母液进行酒精发酵，接种量（酒母液量）为糖化液的5%～8%。发酵初的5～10 d，需用塑料布密封容器。当果汁含酸度为1%～1.5%、酒精度为5～8度时，酒精发酵已基本完成。接着将果汁的酒精浓度稀释至5～6度，然后接入5%～10%的醋酸菌液，搅匀，将温度保持在30 ℃，进行醋酸静置发酵。经过2～3 d，液面有薄膜出现，说明醋酸菌膜形成，一般1度酒精能产生1%的醋酸，发酵结束时的总酸度可达3.5%～6%。
过滤灭菌 在醋液中加入适量的硅藻土作为助滤剂，用泵打入压滤机进行过滤，得到清醋。滤渣加清水洗涤1次，将洗涤液并入清醋，调节其酸度为3.5%～5%。然后将清醋经蒸气间接加热至80 ℃以上，趁热入坛包装或灌入瓶内包装，即为成品果醋。
上述液体发酵工艺，能保持水果原有香气。但应注意，酒精发酵完毕后，应立即投入醋酸菌，最好保持30 ℃恒温进行醋酸发酵，温度高低相差太大，会使发酵不正常。如果在糖化液中加入适量饴糖或糖类混合发酵，效果更好。
【教学反思】
课题2 腐乳的制作
【导学诱思】
1．经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的 和 ，脂肪被分解成 和 ，因而更利于消化吸收。
思考：（1）豆腐变为腐乳的过程中，有机物总量、有机物种类有何变化？ （2）腐乳的主要成份是什么？你所吃的食物主要成份相同吗？试举几例。
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2．腐乳的发酵有多种微生物参与，如 、 、 、 等，其中起主要作用的是 。它是一种丝状 ，常见于 、 、 、 上。
思考：毛霉与豆腐之间什么关系？毛霉的代谢类型是什么？
3．现代的腐乳生产是在严格的 条件下，将优良 菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。
4．长满毛霉的豆腐块要逐层加盐，随层数的加高加盐量要 ，接近瓶品表面的盐要铺的厚一些，为什么？
5．腐乳装瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染，该过程灭菌的原理是什么？
【疑难点拨】
1．王致和为什么要撒许多盐，将长毛的豆腐腌起来？盐在该过程中起什么作用？ 盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。盐能抑制多种微生物的生长。
2．配制卤汤时，一般将酒精含量控制在12%左右，过高过低都不行，为什么？ 酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。
【典例解析】
例1．以下四种微生物都参与的豆腐的发酵，从代谢类型上考虑哪一项与其它三项有明显区别：
A．青霉 B．酵母 C．曲霉 D．毛霉
解析：四种生物全为真核生物，同化作用类型都为异养型，不同的是酵母菌的异化作用类型是兼性厌氧型，而其它三项全为需氧型。
答案：B
例2．葡萄糖在毛霉细胞质内分解至丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是
A．在线粒体中进行的无氧呼吸 B．需在有氧条件下进行 C．不产生CO2 D．反应速度不受温度影响
解析：葡萄糖在细胞质基质中分解成两分子丙酮酸和少量[H]及少量的能量，这一阶段也是无氧呼吸的第一阶段，因此不需氧的参与。 答案：C
例3．下面对发酵过程中灭菌的理解不正确的是
A、防止杂菌污染 B、消灭杂菌 C、培养基和发酵设备都必须灭菌 D、灭菌必须在接种前
解析：灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。A说的是灭菌的目的，因为发酵所用的菌种大多是单 一纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物（杂菌），所以是正确的；B是错误的，
因为灭菌的目的是防止杂菌污染，但实际操作中不可能只消灭杂菌，而是消灭全部微生物。C是正确的，因为与发酵有关的所有设备和物质都要灭菌；发酵所用的微生物是灭菌后专门接种的。D也是正确的，灭菌必须在接种前，如果接种后再灭菌就会把所接菌种也杀死。
答案：C 【课堂演练】 一、选择题
1．在培养基中加入适量的青霉素，可抑制哪些微生物的生长繁殖？ A、酵母菌、霉菌 B、病毒、酵母菌 C、细菌、放线菌 D、大肠杆菌、青霉菌 2．蘑菇、硝化细菌、超级细菌、乳酸菌的代谢类型依次是
①需氧自养型 ②需氧异养型 ③厌氧自氧型 ④厌氧异型 ⑤兼性厌氧型 ⑥既可自养又可异养
A、①②③⑤ B、②①②④ C、②①④② D、①②④⑥ 3．以下发酵产品不属于微生物代谢产物的是
A、味精 B、啤酒 C、“人造肉” D、人生长激素 4．微生物代谢的人工控制是指
A、改变微生物的遗传特性 B、控制发酵时的温度 C、调节发酵过程中的pH，氧气通入量 D、包括A、B、C三项 5．测定3类细菌对氧的需要，让它们在3个 不同的试管中生长，右图显示了细菌的生
长层。据此判断：只能在需氧培养基中 繁殖、只能在无氧培养基中繁殖、在有氧
和无氧的培养基中都能繁殖的细菌依次是
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
A、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ B、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ D、Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ 6．下列各项叙述中正确的是
A、微生物的遗传物质都是DNA B、微生物都属于原核生物 C、微生物的遗传物质是核酸 D、微生物的生殖方式是孢子生殖
7．下表列出了两种微生物生长所必需的营养物质和它们合成并释放的代谢产物。如果把这两种微生物共同培养在一个培养基中，它们之间最可能的关系是 微生物名称 生长因子 次级代谢产物 红酵母 嘧啶 噻唑 毛霉 噻唑 嘧啶 A、竞争 B、寄生 C、共生 D、腐生
8．（02上海）豆腐发酵过程中，毛霉消耗的能量主要来自于哪种物质的分解
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A．脂肪 B．磷脂 C．葡萄糖 D．蛋白质 9．（01广东）霉菌细胞内各种细胞器所含酶的
A．种类有差异，数量相同 B．种类有差异，数量不同 C．种类无差异，数量相同 D．种类无差异，数量不同
10．（01上海）霉菌的细胞渗透压与X浓度的食盐水相当，去掉细胞壁后浸在Y浓度食盐水中破裂，浸在Z浓度食盐水中收缩。则这三种食盐水的浓度大小依次是
A．X>Y>Z B．Y>X>Z C．Z>Y>X D．Z>X>Y 11．若用呼吸抑制剂处理酵母菌，则会明显影响其细胞吸收的物质是 A．氧气、甘油 B．脂肪酸、水 C．葡萄糖、水 D．钾离子、氨基酸 二、非选择题
12．以下是证明食物腐败是由细菌引起的实验，阅读这段材料和图示，请回答： ①把碎肉或大豆加水煮烂，用两层纱布滤取肉 （豆）汤备用。
②在3只三角瓶里注入50ml肉（豆）汤， 第3个瓶用装有S型弯玻璃管的药棉瓶塞 塞住。（如图所示）
③把3只三角瓶放入盛水的锅里隔水 加热，使锅里的水沸腾5min，取出
3只三角瓶，冷却后放在温暖的阴暗处（日平均温度在20℃以上）。
④以后逐天观察肉汤的变化。结果一天后，不加塞三角瓶里的肉汤已混浊，液面有一层薄膜，这是细菌的群体。瓶内可能有臭味，说明肉汤已腐败。加药棉瓶塞三角瓶的肉汤几天后也开始腐败。加药棉瓶塞和S型玻璃管的三角瓶维持时间最长，但肉汤也最终腐败。
（1）本实验采用的是什么实验法？ 。 （2）不加塞的瓶内肉汤为什么会腐败？ 。 （3）加药棉塞三角瓶内肉汤几天后为什么也开始腐败？
。 （4）实验操作的第1个瓶起 作用。 答案:
1．C 2．B 3．C 4．D 5．A 6．D 7．C 8．C 9．B 10．D 11．D
12．（1）对比实验法 （2）不加瓶塞的三角瓶直接接触空气，腐败细菌进入机会最多 （3）加有棉塞的三角瓶，尽管细菌进入机会减少但也很难防止细菌侵入，同时由于灭菌不彻底，留在瓶内的细菌芽孢可能繁殖 （4）对照
课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
【导学诱思】
1．发酵是指 。根据发酵过程对氧的需求情况可分为 发酵和 发酵。
2．微生物在农业生产中有哪些方面的应用？
［提示：以菌治虫，以菌治病，以菌治草（微生物治草剂），以菌当蔬菜，以菌产沼气等。］3．乳酸菌在自然界中分布广泛，在 、 、 、 内都有分布。常见的乳酸菌有 和 两种，其中 常用于生产酸奶。
4．亚硝酸盐为 ，易溶于 ，在食品生产中用作 。一般不会危害人体健康，但当人体摄入硝酸盐总量达 g时，会引起中毒；在特定的条件下，如 、 和 的作用下，会转变成致癌物质——亚硝胺，亚硝胺对动物有致畸和致突变作用。
5．测亚硝酸盐含量的原理是 。 【疑难点拨】
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1．为什么泡菜坛内有时会长一层白膜 ？你认为这层白膜是怎么形成的？
答：形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵菌繁殖。
2．什么是芽孢？
某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体，称为芽孢。由于每一细胞仅形成一个芽孢，故它无繁殖功能。
芽孢有极强的抗热、抗幅射、抗化学药物和抗静水压等的能力。如肉毒梭菌在100℃沸水中，要经过5.0~9.5小时才被杀死，至121℃时，平均也要经10分钟才能杀死；芽孢的抗紫外线的能力，一般要比其营养细胞强一倍；芽孢的抗辐射能力要比大肠杆菌的营养细胞强36倍。
芽孢的休眠能力也是十分惊人的，在休眠期间，不能检查出任何代谢活力，因此也称隐生态。一般的芽孢在普通的条件下可保存几年到几十年的生活力。
【典例解析】
例1．以下不属于发酵的是
A、利用需氧型青霉菌生产青霉素 B、缺氧时人的组织细胞产生乳酸 C、利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精 D、利用乳酸菌制作泡菜
解析：解答该题首先要理解发酵的概念，发酵是指在生产实际中，人们通过微生物的培养，大量生产各种代谢产物的过程。这里有3个要点，一是用于生产，二是培养微生物，三是生产代谢产物。根据概念可知，生产代谢产物青霉素有一个培养青霉菌的过程；生产酒精有一个培养酵母菌的过程；制作泡菜实质是培养乳酸菌，使其利用菜中的营养物质生产代谢产物乳酸的过程。因此，A、C、D都符合发酵的概念。而B项中虽有代谢产物乳酸，但不是微生物所为，也不存在培养微生物的过程，更不是用于生产，因此不属于发酵。
答案：B
例2．（04高考全国卷一）（22分）将等量萌发的种子和煮沸自然冷却后的种子分别放入甲、乙两个试管中，如下图所示本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长）。两试管中均无空气存在。据图分析回答：
（1）甲试管放置几个小时后，管内顶部出现气泡，其中的气体成分主要是________；将该气体引入________溶液中，可使该溶液变混浊。
（2）甲试管中产生气泡的现象是种子进行________________造成的，写出表示这一过程的
反应式________________________________。
（3）乙试管在与甲试管同样的时间内，试管内顶部未出现气泡，原因是 ________________________________。
（4）乙试管继续放置几天，一些微生物开始繁殖，导致试管内顶部也出现少量气体，这是这些微生物从试管中的________获得了所需要的营养物质进行新陈代谢的结果。一般来说，微生物所需要的营养要素可归纳成_______、_______、______、_________和_______五大类。 （5）这些微生物可能的来源是（答出两个来源即可。）________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：根据题意，试管中无空气，所以甲试管顶部的气体是种子进行无氧呼吸产生的CO2，CO2能使Ca（OH）2溶液变混浊。被煮沸过的种子已死亡，新陈代谢已停止，不能进行呼吸作用。微生物需要的营养物质包括碳源、氮源、生长因子、无机盐和水，死亡的种子可以为微生物的生长提供所需要的营养物质。乙试管中微生物可能的来源有：未灭菌的试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中的菌类、铁丝网上的菌类、种子表面耐高温的没有被杀死的菌类等。
答案：（1）CO2 、Ca(OH)2(2)无氧呼吸 C6H12O6－酶－→2C2H5OH(酒精) + 2 CO2+ 能量（3）被煮沸过的种子已经死亡，不能进行呼吸作用（4）死亡种子中、碳源、 氮源、生长因子、无机盐、水（5）未灭菌的试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中菌类、铁丝网上的菌类、种子表面耐高温的没有被杀死的菌类。
【课堂演练】 一、选择题
1．某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当泡菜腐烂。下列原因中正确的是
①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖 ②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖 ③罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖 ④罐口封闭不严促进了需氧腐生菌的生长和繁殖
A、①③ B、②④ C、②③ D、①④
2．乳酸菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是
A、碳源供应太充足 B、细胞会发生质壁分离 C、改变了乳酸菌的pH值 D、葡萄糖不是乳酸菌的原料 3．夏天，煮沸过的肉汤很快就会腐烂变质，主要原因是 A、蛋白质被破坏 B、细菌大量繁殖 C、肉汤中水分过多 D、空气使肉氧化分解 4．细菌细胞壁与植物细胞壁的区别是
A、功能不同 B、细菌细胞壁具流动性 C、组成不同 D、细菌可形成芽孢 5．下列有关细菌的叙述中正确的是
7
A、细菌只能进行分裂生殖 B、分裂生殖时大型环状DNA平均分配 C、分裂生殖时细胞质平均分配 D、分裂生殖时DNA平均分配 6．关于微生物的叙述中，正确的是
A、所有的微生物都是形体微小、结构简单、对人类有害的 B、微生物包含了除动物界、植物界以外的一切生物 C、所有微生物均属于原核生物界、真菌界、原生生物界 D、细菌、放线菌、酵母菌都属于原核生物 7．耐热性最强的细菌结构是
A、质粒 B、芽孢 C、细胞质 D、核糖体 8．下列有关细菌代谢的叙述中，正确的是 A、细菌没有细胞器，只能进行无氧呼吸 B、细菌的蛋白质合成在自身的核糖体上进行 C、细菌的代谢终产物也是CO2和H2O D、细菌的储藏性颗粒是蛋白质，淀粉，脂肪 9．（03上海）下列细胞中不能合成蛋白质的是
A．乳酸菌 B．醋酸菌 C．成熟红细胞 D．酵母菌
10．（03江苏）葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质，实验过程中提供18
O2，则18
O2进入酵母菌细胞后，最先出现的放射性化合物是
A．丙酮酸 B．乳酸 C．二氧化碳 D．水
二、非选择题﹙2--4个﹚
11．啤酒酵母菌既可以进行无性生殖（出芽生殖），也可进行有性生殖。其繁殖情况如下（在有氧条件下，取菌样涂抹在固体培养基上，进行培养可形成大菌落和小菌落两种类型）：
（1）啤酒酵母进行无性生殖的有 （用字母表示）。 （2）与菌落大小有关的基因分布于 ，判断的依据是 。
（3）B过程中产生小菌落的原因是 。 答案:
1．B 2．B 3．B 4．C 5．C 6．B 7．B 8．B 9．C 10．D 11．（1）A、B、E、F
（2）细胞质 二倍体合子减数分裂产生的单倍体，后代只有大菌落一种类型
（3）细胞质基因突变
专题知识归纳
果酒和果醋的制作原理
果酒和果醋的制作
果酒和果醋的设计制作装置
传统 发果酒和果醋的制作过程
酵技 术腐乳的制作原理
的应腐乳的制作
用腐乳制作过程的控制条件
泡菜制作原理 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 泡菜发酵条件
专题知识检测
亚硝酸盐含量的测定
一、选择题 ﹙25个，分值50分﹚
1．酵母菌细胞质内的遗传物质的载体是
A、染色体 B、线粒体 C、细胞质基质 D、线粒体和叶绿体 2．与细胞核遗传相比，细胞质遗传的主要特点是 A、符合基因的分离定律 B、伴性遗传
C、父系遗传 D、杂交后代无一定的分离比
3．有甲、乙两组等量的酵母菌，甲组酵母菌进行有氧呼吸，乙组酵母菌进行发酵。若它们消耗了等量的葡萄糖，则它们放出的CO2之和与它们消耗的O2之和比为
A．1：1 B．3：0 C．6：0 D．4：3
4．细胞结构是原核，生长繁殖过程绝对不需要氧，体内不含有氧呼吸酶的微生物是 A．乳酸菌 B．酵母菌 C．变形虫 D．固氮菌
5．培养单细胞绿藻的培养液和培养单细胞酵母菌的培养液，在所含成分上最大的区别是
A．前者必须含有机成分 B．后者必须含有机成分 C．前者可以不含无机盐 D．后者可以不含无机盐
6．畜牧业上做青饲料是将鲜绿的玉米秆切成小节，然后挖坑密封贮存以备冬用，在
8
贮存期间生命活动旺盛的生物是
A．玉米秸秆 B．乳酸菌
C．害虫玉米蝗 D．寄生在玉米叶表面的玉米斑病菌 7．与乳酸菌代谢类型相同的一组是
A．疟原虫和蛔虫 B．醋酸菌和放线菌 C．水稻和硝化细菌 D．水螅和菟丝子 8．能在含氧丰富的环境中进行的生理过程是
A．酵母菌大量繁殖 B．乳酸菌产生大量乳酸 C．蛔虫的正常生理活动 D．酵母菌产生大量酒精
9．在营养丰富、水分充足、气温适宜、黑暗密闭的环境中，分别培养下列各种生物，过一段时间后，它们中仍然能够生存的是
A．乳酸菌 B．白菜 C．蚯蚓 D．蘑菇
10．分别将四份等量的接种有乳酸菌的牛奶分别装入四个容量不同的烧瓶中，甲烧瓶为500ml，乙烧瓶为250 ml，丙烧瓶为150ml，丁烧瓶为100ml。密封保存，其中发酵得最好的是
A．甲瓶 B．乙瓶 C．丙瓶 D．丁瓶
11．（03全国）取适量干重相等的4份种子进行不同处理：甲风干；乙消毒后浸水萌发；丙浸水后萌发；丁浸水萌发后煮熟冷却、消毒。然后分别放入4个保温瓶中。一段时间后，种子堆内温度最高的是
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
12．（02上海）下列细胞器在其生命活动过程中均可产生水的是 ①核糖体 ②叶绿体 ③中心体 ④线粒体 A．①②④ B．④ C．②④ D．③④
13．（01广东河南）酵母菌的细胞质基质是细胞结构的重要组成部分，下列生物化学反应在细胞质基质中进行的是
A．葡萄糖的无氧分解 B．丙酮酸的氧化分解 C．RNA的合成 D．各种酶的合成
14．（00广东）缺乏有氧氧化酶系统的乳酸菌，其主要的能源物质为 A．蛋白质 B．葡萄糖 C．乳酸 D．脂肪
15．（99广东）在适宜的温度条件下，在下列装置中都放入干酵母（内有活酵母菌），其中适于产生酒精的装置是
加入葡萄
加入葡萄糖
加入水
加入葡萄糖和
A B C D
16．（99上海）下列4支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母制备物，经一定时间的保温后，会产生CO2的试管是
A．丙酮酸+细胞膜已破裂的细胞 B．葡萄糖+线粒体 C．丙酮酸+线粒体 D．丙酮酸+内质网
17．(04广西)在无氧条件下，酵母菌利用葡萄糖进行呼吸作用，最后形成 A．CO2和H2O B．CO2和酒精 C．乳酸 D．丙酮酸和CO2 18．下列物质中，醋酸菌细胞内不具有的是
A．葡萄糖 B．脱氧核糖 C．核糖 D．纤维素 19．（04上海）细菌繁殖中不可能发生的是
A．有丝分裂 B．DNA复制 C．细胞壁形成 D．蛋白质合成 20．醋酸菌和乳酸菌都属细菌，拟核中都含一个DNA，但与呼吸有关的酶却差异很大，原因是
A．生活环境不同 B．DNA分子中碱基对排列顺序不同 C．DNA分子中碱基配对方式不同 D．着丝点数目不同
21．酿酒用的酵母菌既可进行有性生殖，又可进行也芽生殖，二者相比，前者特有的是
A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．不可遗传的变异 22．在腐乳制作过程中，经检测发现一个毛霉细胞中的RNA比一个青霉细胞中的RNA多，最有可能是
A．DNA的含量毛霉比青霉多 B．DNA的含量青霉比毛霉多 C．合成的蛋白质毛霉比青霉多 D．合成的蛋白质青霉比毛霉多
23．泡菜的制作过程中，许多乳酸菌产生大量乳酸，共同抑制其它菌的生长，乳酸积累过多，又会抑制乳酸菌自身的生长，以上体现出的生物关系依次是
A．种内互助、种内斗争、种间斗争 B．种内互助、种间斗争、种内斗争 C．种内斗争、种间斗争、种内互助 D．种间斗争、种内斗争、种内互助 24．下列菌类，属于生产者的是
A．光合细菌、霉菌 B．光合细菌、硝化细菌 C．乳酸菌、酵母菌 D．醋酸菌、乳酸菌 25．常作为菌种鉴定的依据的是
A．鞭毛的有无 B．荚膜的有无 C．芽孢的形成能力 D．菌落的形态
二、非选择题
26．下图表示大气中氧的浓度对酵母菌细胞内CO2产生的影响，请据图回答 CO2 释 放的C 相对A 值
B 9
0
5
1000 15
20
25
O%
（1）A点表示酵母菌组织释放的CO2较多，这些CO2是 的产物。 （2）由A到B，CO2的释放量急剧减少，其原因是 。 （3）由B到C，CO2的释放量又不断增加，其主要原因是 。 （4）为了有利于减少有机物的消耗，氧气浓度应调节到图中的那一点所对应的浓度？ 。采取这一措施的理由
是 。
27．下面是古代家庭酿酒的具体操作过程：先将米煮熟，待冷却至30℃时，加少许水和一定量的酒酿（做实验是用酵母菌菌种）与米饭混用后置于一瓷坛内（其他容器也可），在中间要挖一个洞，加盖后置于适当的地方保温（28℃），12h即成。现请你从以下几个方面对其发酵过程作一个简单的分析：
（1）在中间挖一个洞的目的是 。 （2）发酵坛没有密封，那么坛内无氧发酵的环境是由什么造成的？
。 写出发酵反应式 。
（3）请你用文字或坐标曲线的形式来说明在发酵坛内有氧呼吸和无氧呼吸的此消彼长的过程。
（4）在具体操作过程中，要根据米饭的多少加适量的酒酿，如把握不住，宁多而不能少，如果加少了将引起什么后果？为什么？
28．将酵母菌研磨离心分离后，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。将等量的上清液、沉淀物和未经离心的匀分别放入甲、乙、丙三只试管中进行下列实验，请回答：
（1）实验一：向三只试管分别滴加等量的葡萄糖溶液，3只试管中的最终产物分别是：甲 ；乙 ；丙 。
（2）实验二：向三只试管分别滴加等量的丙酮酸，三支试管的最终产物是：甲 ；乙 ；丙 。
（3）实验三：在隔绝空气的情况下，重复实验一，3支试管的最终产物是：甲 ；乙 ；丙 。
（4）实验二：向三只试管分别滴加等量的荧光素（荧火虫尾部提取的可发光物质）重复实验一和实验三，从理论上讲，发光最强的是实验 中的 试管。
供选答案（A）水和二氧化碳（B）乙醇和二氧化碳（C）水（D）无反应
29．如图简单表示了葡萄酒的酿制过程，请据图分析： （1）葡萄酒的酿制原理是先通气进
行 ，以增加酵母菌的
甲
乙 丙
数量，然后再 获得葡萄酒。 （2）随着发酵程度的加深，液体密度 会逐渐变低（可用密度计测量），原因 是 。 （3）下列叙述中不正确的是 A．在甲中进行搅拌是为了增加氧溶量 B．在甲中，酵母菌的能量来源将全部消耗 C．甲与乙放出的气体主要是二氧化碳 D．揭开丙容器的盖子，可能会有醋酸产生
答案: 1.B 2.D 3.D 4.A … 5．B 6．B 7．A 8．A 9．A 10．D
11．C 12．A 13．A 14．B 15．A 16．C 17．B 18．D 19．A 20．B 21．B 22．C 23．B 24．B 25．D
26．（1）无氧呼吸 （2）氧气增加，无氧呼吸受到抑制 （3）氧气充足时有氧呼吸加强，CO2释放量增多 （4）B点所对应的浓度。这时无氧呼吸已明显降低，同时有氧呼吸还很弱，糖类等有机物分解得最慢。
27．（1）在坛中挖洞的止的是增加透氧性，保证酵母菌在开始生长时有足够的氧气进行有氧呼吸，代谢繁殖快。
（2）酵母菌有氧呼吸时产生的水逐渐增加，发酵基质液面逐渐升高最后没入水中，水中的氧被耗尽后造成无氧环境，发酵反应式为：C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2+能量
（3）开始时进行无氧呼吸，随着氧气逐渐减少，当氧气被完全消耗时就转入发酵，产生大量的酒精。
（4）不能得到酒精。菌种太少，难以造成无氧环境，其它微生物大量繁殖，造成米饭腐败。28．（1）BDA （2）BAA （3）BDB （4）一 丙
29．（1）有氧呼吸 发酵 （2）由于发酵时糖 被消耗，产生酒精和CO2，酒精的密度比糖水低 （3）B
探索·创新
1．将一瓶洗碗水加盖，放在阳台上搁置一年，发现其经历了混浊、黑臭、变绿三个阶段的变化。问其中生活的生物类群先后可能有 。
2．谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子，谷氨酸钠是它的钠盐，是味精等调味品的主要成分。目前利用微生物发酵生产的氨基酸中，谷氨酸是产量最大的种类之一。请回答：
（1）谷氨酸的R基为—CH2—CH2—COOH，其结构式为
（2）如果在蛋白质合成过程中，携带谷氨酸的转运RNA为CUC，则谷氨酸的密码子为 。
（3）我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌等，下列生物中与这些攻种在结构上存在明显区别的有
A．噬菌体 B．人类免疫缺陷病毒 C．禽流感病毒 D．肺炎双球菌 E．酵母菌 F．硝化细菌 G．乳酸菌
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