1.尝试制作泡菜,并尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的变化。
2.讨论与此相关的食品安全问题。
1.尝试制作泡菜。
2.尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量。
3.讨论与此相关的食品安全问题。
1.通过阅读教材“基础知识”,掌握乳酸菌及亚硝酸盐的相关知识。
2.通过教材“实验设计”及“操作提示”,掌握泡菜制作过程,并分析影响泡菜腌制的条件。
3.掌握测定亚硝酸盐含量的原理和操作。
【导引】 泡菜是一种以湿态发酵方式加工而成的浸制品,为泡酸菜类的一种,其特点是:制作容易、成本低廉、营养卫生、美味可口、利于贮存。在我国四川、湖南、湖北、河南、广东、广西等地,民间均有自制泡菜的习惯。四川泡菜历史悠久,流传广泛,几乎家家做、人人吃,甚至在筵席上也要吃上几碟泡菜。北魏贾思勰的《齐民要术》一书中就有关于制作泡菜的叙述,可见至少一千四百多年前,我国就开始制作泡菜了。
目前较受欢迎的是川味泡菜和韩味泡菜,在许多风味餐馆里,都有它们的踪影,其鲜嫩爽脆,可以增进食欲,帮助消化与吸收。如果自己在家也做一些这样的泡菜,作为每天饭前小菜,或以它配菜,烹成各种菜肴,不失为一件美事。但是泡菜含亚硝酸盐,具致癌作用,危害身体健康,所以不宜多吃。
1.菌种———乳酸菌
(1)分布广泛
空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分布。
(2)代谢类型
异养厌氧型。
(3)常见种类
乳酸链球菌和乳酸杆菌。其中乳酸杆菌常用于制作酸奶。
2.制作原理
在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸。
3.制作流程
阅读下列材料,探究问题:
材料1 发酵初期:蔬菜刚入坛时,其表面带入的微生物,主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃,发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。此时泡菜液的含酸量为0.3%~ 0.4%,泡菜处于初熟阶段,咸而不酸、有生味。
材料2 发酵中期:由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累,所以pH值下降,无氧状态形成,乳酸菌开始活跃,这时乳酸的积累量可以达到0.6%~ 0.8%,pH值为3.5 ~ 3.8。大肠杆菌、腐生菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味且清香。
材料3 发酵后期:乳酸含量继续增加,可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时,乳酸菌的活性受到抑制,发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过高,风味不协调。
1.泡菜发酵原理
(1)试写出泡菜发酵过程的反应式。
(2)乳酸菌常用于制作酸奶,为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶?
(3)发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出,试分析气泡产生的原因。为什么泡菜坛内有时会长一层白膜?
(4)在坐标系中画出乳酸菌、乳酸含量的变化曲线。
2.发酵条件的控制
(1)为什么在泡菜制作过程中要保持无氧环境?
(2)如何制造泡菜制作过程中的“无氧环境”?
(3)制作泡菜往往要加入一些白酒。加入白酒有什么作用?
【归纳总结】 泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸含量的变化
【例1】 下列关于乳酸菌的叙述, 不正确 的是( )
A.乳酸菌的种类很多,常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌
B.乳酸菌在自然界中分布广泛,空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内均有分布
C.乳酸菌是兼性厌氧型微生物
D.乳酸菌可将葡萄糖分解成丙酮酸,丙酮酸再在酶的作用下还原成乳酸
【例2】 在泡菜的制作过程中,下列叙述 不正确 的是( )
A.按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水
B.按照清水与盐的质量比为5∶1的比例配制盐水
C.盐水入坛前要煮沸冷却,以防污染
D.在坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内的无氧环境
【方法技巧】 发酵过程中杂菌的控制方法
(1)泡菜坛的密闭性及灭菌。
(2)蔬菜的清洗可以防止杂菌繁殖。
(3)食盐的用量合适可以抑制杂菌的繁殖。
(4)调味料也具有抑菌的作用。
(5)泡菜盐水的浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件,同时又能抑制好氧菌繁殖。
1.亚硝酸盐
(1)物理性质:白色粉末,易溶于水。
(2)应用:在食品生产中用作食品添加剂。
(3)直接危害:当人体摄入总量达0.3 ~ 0.5g时,会引起中毒;当摄入总量达3g时,会引起死亡。
(4)间接危害:膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内随尿排出,但在特定条件下,会转变成致癌物———亚硝胺。
(5)我国卫生标准规定了亚硝酸盐的残留量:
2.亚硝酸盐含量的测定
(1)实验原理:
将发生显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
(2)方法:比色法。
(3)实验步骤:配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。
(4)具体流程
1.亚硝酸盐含量的变化
某同学在泡菜腌制过程中每3 ~ 4天测一次亚硝酸盐的含量,其结果如下表:
泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化(mg/ kg)
(1)在下图中绘出1号坛泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化曲线。
(2)结合曲线和表中数据分析亚硝酸盐含量变化的原因。
(3)日常生活中不能吃存放时间长、变质的蔬菜的原因是什么?
2.亚硝酸盐含量的测定
(1)制备样品处理液时,最后向试管中加入氢氧化铝乳液,过滤后变得透明澄清,试分析氢氧化铝的作用。
(2)如果样品液显色后,目测比色时发现与标准显色液的浓度不吻合怎么办?
(1)实验中所用的各种试剂、药品及其作用
①对氨基苯磺酸:与亚硝酸盐发生重氮化反应。
②盐酸:营造酸性环境。
③ N -1-萘基乙二胺盐酸盐:与重氮化反应的产物结合生成玫瑰红色染料,作为测定亚硝酸盐含量的指示剂。
④硅胶:干燥剂,用于干燥亚硝酸盐。
⑤干燥后的亚硝酸钠:制备相应浓度的标准显色液。
⑥氯化镉、氯化钡:溶于蒸馏水后作为亚硝酸盐的提取剂。
⑦氢氧化钠:中和过多的盐酸,营造碱性环境。
⑧氢氧化铝:作为吸附剂,使泡菜滤液脱色,变澄清。
⑨蒸馏水:作为溶剂。
(2)亚硝酸盐含量(mg/ kg)计算公式
【例3】 下列关于测定亚硝酸盐含量的原理的叙述, 不正确 的是()
A.亚硝酸盐经显色反应后呈玫瑰红色
B.显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
C.不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同
D.样品液显色后,通过与已知浓度的标准显色液比色,可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量
【例4】 下列关于测定亚硝酸盐含量的操作中, 错误 的是( )
A.质量浓度为4mg/ mL的对氨基苯磺酸溶液呈酸性
B.对氨基苯磺酸溶液和 N -1-萘基乙二胺盐酸盐溶液应避光保存
C.质量浓度为5μg/ mL的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境
D.制备样品处理液时加入氢氧化铝乳液的目的是中和氢氧化钠
【拓展延伸】 检测过程中应注意的问题
(1)标准显色液、样品处理液的制备中,计量要精确。
(2)测定亚硝酸盐含量的操作中,注意每次取样要用洗净的筷子、小匙,专人专用,专人清洗。取样后迅速封坛,防止泡菜被污染。
(3)在实验过程中,应比较不同时期亚硝酸盐含量的变化及其对泡菜质量的影响。
(4)比色后,如果发现样品液与标准液浓度不吻合,则应在已知浓度范围内,改变浓度梯度,进一步配制标准显色液,重新比色。
1.发酵是利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式,通常说的乳酸菌发酵是( )
A.固体发酵 B.氨基酸发酵 C.厌氧发酵 D.需氧发酵
2.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 不正确 的是( )(多选)
A.罐口密闭缺氧,抑制了乳酸菌的生长繁殖
B.罐口封闭不严,氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖
C.罐口封闭不严,氧气抑制了其他腐生菌的生长繁殖
D.罐口封闭不严,促进了好氧腐生菌的生长繁殖
3.如图为泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化曲线,其中正确的是( )
4.下列测定泡菜中亚硝酸盐的含量的操作中, 用不到 的试剂是( )
A.对氨基苯磺酸溶液 B. N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液
C.氯化镉和氯化钡溶液 D.班氏试剂
5.泡菜是人们日常生活中比较喜欢食用的一种食品,但是泡菜中却含有亚硝酸盐。某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响,设计了相关实验。请回答下面的问题:
(1)制作泡菜的原理是___________,制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜,原因是___________。
(2)测定亚硝酸盐含量的实验原理是:在______条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生______反应后,与 N -1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成______色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量。
(3)如图是该活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。
根据此实验结果,你认为制作泡菜比较适合的食盐浓度为____;原因是________。
(4)泡菜的制作方法不当,很容易造成泡菜变质,甚至发霉变味,试分析可能的原因:________。
1.制作泡菜过程中亚硝酸盐的含量变化是()
A.先减少后增加 B.先增加后减少 C.逐渐增加 D.逐渐减少
2.在选泡菜坛时,应选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的,其目的是( )
A.美观 B.可防止内部液体渗出
C.耐用 D.密封好,保证坛内外气体不交换
3.下列关于亚硝酸盐含量测定原理的描述,正确的是( )
A.重氮化→酸化→显色→比色 B.重氮化→酸化→比色→显色
C.酸化→重氮化→显色→比色 D.酸化→重氮化→比色→显色
4.泡菜制作过程中,下列关于不同时期泡菜坛中乳酸菌含量的叙述,正确的是( )
A.制作泡菜初期并无乳酸菌存在
B.腌制过程中乳酸菌含量会逐渐增多并达到最高峰,然后下降
C.腌制后期乳酸菌含量会急剧下降
D.腌制的全过程乳酸菌的含量不变,活性不同
5.下列是测定亚硝酸盐含量所用的试剂,其中在配制时需加入盐酸的是()
①对氨基苯磺酸溶液;② N -1-萘基乙二胺盐酸盐溶液;③提取剂
A. ①②③ B. ①② C. ①③ D. ②③
6.膳食中一般含有一定量的亚硝酸盐,下列含量 不正确 的是( )
A.蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4mg/ kg
B.咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7mg/ kg以上
C.豆粉中亚硝酸盐的平均含量可达10mg/ kg
D.婴儿奶粉中亚硝酸盐的平均含量在7mg/ kg左右
7.下列关于发酵产物的说法, 错误 的是( )
A.果汁发酵是否产生酒精可以用酸性重铬酸钾溶液来检测
B.检测是否有醋酸产生的简单易行的方法是闻气味
C.泡菜制作过程中产生的亚硝酸盐可以用对氨基苯磺酸和 N -1-萘基乙二胺盐酸盐检测
D.检验是否有乳酸产生的简单易行的方法是品尝
8.人们利用某些微生物制作食品时,需要分析微生物的特点,控制微生物的发酵条件。下列与此有关的各项内容都正确的是( )
9.下列操作中不会引起泡菜污染的是( )
A.坛盖边沿的水槽应注满水,并且要时常补充水槽中的水
B.腌制时温度过高,食盐量不足10%
C.腌制的时间过短
D.盐水入坛前不用煮沸,直接入坛
10.泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌,而在发酵初期,水槽内经常有气泡产生,这些气泡产生的原因及成分分别是( )
A.乳酸菌是兼性厌氧型微生物,初期进行有氧呼吸产生CO 2 ;气体为CO 2
B.因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小,气体被排出;气体为空气
C.发酵初期活动强烈的是酵母菌,其进行细胞呼吸产生CO 2 ;气体为CO 2
D.乳酸菌在发酵过程中产生了热量,使坛内温度升高,空气受热膨胀排出;气体为空气
11.泡菜的制作方法:将新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,泡菜坛一般是两头小中间大的陶器,坛口有坛沿,凡有裂缝的菜坛不能用。然后加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于阴凉处,最适环境温度为28 ~ 32℃ 。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”,前者是用盐过多,后者是用盐过少。
(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是_________。
(2)菜坛密封的原因是_______________________。
若菜坛有裂缝,可能会出现的结果是___________________。
(3)若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是_______________________。
(4)加入一些“陈泡菜水”的作用是__________。
(5)制作泡菜的过程中,有机物的干重如何变化?菜坛内有机物的种类如何变化?
_______________________。
12.请回答下列有关泡菜发酵过程中的相关问题。
(1)蔬菜刚入坛时,其表面带有不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是________________,请写出相关反应式________________。
(2)在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性逸出,试说明这些气泡的来源:________________。
(3)到发酵中期,无氧状态形成,乳酸菌开始活跃并产生大量乳酸,使乳酸积累量达到0.6%~ 0.8%,pH值为3.5 ~ 3.8,试分析此时坛内其他微生物的活动情况及原因_______________。
(4)发酵后期,乳酸含量继续增加,当达到1.2%以上时,发酵速度逐渐变缓甚至停止,主要原因是________________。
(5)请在下列坐标图中画出该过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化趋势。
13.某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了探究,操作如下:某年1月4 日下午选取编号为1、2、3的三只相同的泡菜坛,在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜0.6 kg,再分别倒入相同量的煮沸并冷却的10%的盐水,将坛密封,置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量,后来定时测定,结果见图。请回答以下问题:
(1)实验中,盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是_____________。在腌制过程中,会出现坛中溶液量增加的现象,这是由于__________________。
(2)测定亚硝酸盐含量的方法是______,其原理是:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与 N -1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成_________,将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
(3)该小组对实验数据的处理方法是否合理?______。并说明理由。
________________________________________________________________________。
(4)根据图中数据进一步分析,可推测:在腌制的第______天,泡菜中的亚硝酸盐含量达到最大值。若要食用,至少要在腌制的第______天。
(5)实验中3只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异,最可能的原因是___________。
14.(2014·广东,4)下列叙述 错误 的是( )
A.醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸
B.酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精
C.泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵
D.腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶
15.(2015·广东,29)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害,某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图。
(1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是___________。乳酸菌发酵第一阶段的产物有_________。
(2)据题图,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者________;pH值呈下降趋势,原因是___________________________。
(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍),拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%~ 10%),探究“与普通乳酸菌相比,用‘优选’乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低”,并确定其最适条件,请你设计一个实验结果记录表,并推测实验结论。
1.果酒制作中应先通气再密闭,而果醋的制作应始终在有氧条件下进行。
2.当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3.腐乳制作所用的主要菌种是毛霉,毛霉产生的蛋白酶能将蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸,产生的脂肪酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
4.加盐既可析出豆腐中的水分,又能抑制微生物的生长。卤汤是由酒和香辛料配制而成的,既能防腐杀菌,又能调味。
5.测定亚硝酸盐的含量用比色法,即在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与 N -1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
6.在腌制泡菜的过程中要保证乳酸菌所需的无氧环境。在发酵过程中,亚硝酸盐含量先增加后减少。
【例1】 在制作果酒、果醋、腐乳、泡菜时,关于发酵过程对氧气的需求,叙述正确的是( )
A.四个过程均需氧气参与,无氧时不能完成这四个过程
B.四个发酵过程中只有果酒制作是在完全无氧的条件下完成的
C.泡菜发酵和果酒制作是应用微生物的无氧发酵,而醋酸菌和毛霉则需在有氧条件下才能正常繁殖
D.腐乳制作时密封发酵进行的是无氧发酵
【方法链接】 几种发酵技术对氧气的要求
(1)果酒制作过程: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氧气,而后期应保证严格的厌氧环境。
(2)果醋制作过程:要求始终通氧,因为醋酸菌为好氧菌,缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响,醋酸的生成也会受到影响。
(3)泡菜制作过程:乳酸菌是严格的厌氧菌,在制作泡菜时,应将装置密封。若密封不严,则很容易造成泡菜变质,甚至发霉变味。
1.果酒和果醋制作过程中
(1)材料的选取与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前应先将葡萄冲洗干净再去枝梗。
(2)防止发酵液被污染:
①榨汁机要清洗干净,并晾干。
②发酵瓶要清洗干净,并用体积分数为70%的酒精消毒。
③装入葡萄汁后要封闭充气口。
④发酵装置的排气口要通过一根长而弯曲的胶管与瓶身连接。
(3)发酵液的无氧、酸性环境不利于杂菌生长。
2.腐乳制作过程中
(1)将腌制腐乳的玻璃瓶洗刷干净后,用沸水消毒。
(2)酒、盐、香辛料都有杀菌作用,接种、封瓶时都要进行无菌操作。
(3)装瓶要迅速、小心,装瓶后要用胶条密封,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染,进而影响腐乳风味。
3.泡菜制作过程中
(1)将泡菜坛洗净,并用热水洗坛内壁两次,起到消毒作用。
(2)用水封闭坛口可以将坛内与坛外空气隔绝,如不封闭则有许多好氧菌生长,蔬菜会腐烂。
(3)食盐、蒜、生姜、香辛料起到杀菌作用,食盐用量不足10%,容易造成细菌大量繁殖。
(4)泡菜坛内的无氧、酸性环境不利于杂菌生长。
【例2】 某探究性学习小组以樱桃、番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是( )
A.酵母菌是嗜热菌,所以果酒发酵所需的最适温度较高
B.先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵
C.与人工接种的发酵相比,自然发酵获得的产品品质更好
D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
生物学科素养是公民科学素养的重要组成部分。生物学科素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需要的生物学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观,它反映了一个人对生物学领域中核心基础内容的掌握和应用情况,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。它包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。
生命观念是指对观察到的现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是经过实证后的想法或观点,有助于理解或解释较大范围的相关事件和现象。
生命观念涵盖结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观、进化和适应观等,学生在学好细胞的分子组成及结构的基础上形成生命观念,能够从结构与功能观的角度,即“生物体结构与功能是相适应的,是生物长期进化所形成的,是生物适应环境的一种体现”,来解释细胞分子组成的多样及细胞形态、结构、功能的多样,形成结构与功能统一的观念。从多角度体会这一观念,例如,分子水平上,蛋白质和核酸的结构决定其功能;细胞水平上,线粒体的分布和数量与其功能相适应,细胞及细胞器的结构及功能相统一;个体水平上,动物各个器官的结构与功能相统一。
生命观念强调对生命的理解和尊重,领悟生命活动和生物世界的博大精深,产生尊重生命、珍惜生命、关爱生物的情感,具备生物科学知识是生物科学素养的重要体现之一,只有将知识系统化和结构化,才能形成能力,因此,学习过程中要将相关内容串联起来,形成网络,并进行扩展,联系实际,综合运用。
【例3】 (2016·全国卷Ⅱ,37)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题:
(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段,在酵母菌细胞的______中进行,其产物乙醇与______试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验;过程③在酵母菌细胞的______中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度____________。
(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,该过程需要在______条件下才能完成。
(3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度不同,第一阶段的温度______(填“低于”或“高于”)第二阶段。
(4)醋酸杆菌属于______核生物,其细胞结构中______(填“含有”或“不含有”)线粒体。
【素养解读】 本题主要考查的核心素养有生命观念、科学思维,具体表现在三个角度:
【例4】 (2017·全国卷Ⅱ,37)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题:
(1)该实验的自变量是______、______。
(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是______。
(3)如果在实验后,发现32 h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是_________________。
(4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为__________,脂肪转变为________。
【素养解读】 本题主要考查的核心素养是生命观念、科学思维和科学探究,具体表现在三个角度:
【例5】 (2013·全国卷。回答下列有关泡菜制作的问题:
(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的目的是________________________。
(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行______的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的______中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有______、_____和_____等。
(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_________,原因是_________________。
【素养解读】 本题主要考查的核心素养是生命观念、科学思维,具体表现在两个角度:
1.下列有关果酒制作过程的叙述,正确的是( )
A.酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是前者无核膜,后者有核膜
B.酵母菌发酵时要保持有氧环境
C.果汁发酵后是否有酒精产生,可用碱性重铬酸钾溶液来检验
D.酵母菌在无氧条件下可利用葡萄汁产生酒精
2.将接种有醋酸菌的葡萄汁100mL(4份)和接种有酵母菌的葡萄汁100mL(4份)分别装在100mL、200mL、300mL、400mL的烧瓶中,将瓶口密封,置于适宜温度下培养,24 h后产生的醋酸和酒精最多的烧瓶分别是( )
A. 100mL 100mL B. 400mL 400mL C. 100mL 400mL D. 400mL 100mL
3.下图为腐乳制作过程的流程图,下列说法不正确的是( )
A.毛霉为好氧型真菌,为避免其无氧呼吸,摆放豆腐时要留出一定缝隙
B.加盐腌制的目的是析出豆腐中的水分使之变硬,同时能抑制微生物的生长
C.加卤汤、密封腌制过程中,毛霉不断增殖,并产生大量的酶,分解蛋白质
D.用胶条密封瓶口时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,以防止瓶口污染
4.在腐乳制作过程中,豆腐含水量、盐的用量、发酵温度和酒的用量等均会影响腐乳的风味和质量。下列相关叙述正确的是( )
A.豆腐含水量过高,腐乳不易成形 B.加盐量过多,腐乳硬度会降低
C.前期发酵温度过低,不影响腐乳“皮”的形成 D.酒的用量过多,后期成熟时间缩短
5.有关泡菜发酵过程的叙述,正确的是( )
A.发酵过程中要经常补充水槽中的水 B.发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用
C.发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶 D.发酵时间越长,亚硝酸盐的含量越高
6.用酵母菌酿制葡萄酒时,一般酒中所含的酒精成分在12%左右,其原因是( )
A.加水过多 B.原料中用于发酵的糖太少
C.一定浓度的酒精影响酵母菌的存活 D.发酵过程中产热多,高温使酵母菌死亡
7.下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述, 不合理 的是( )
A.在果酒发酵后期拧松瓶盖的间隔时间可延长
B.条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸
C.果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小
D.将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时,底层和近瓶口处需加大用盐量
8.如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图。下列说法 错误 的是()
A.制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料,原因是它们的亚硝酸盐含量低
B.发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量,原因是发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化
C.发酵过程中应及时测定亚硝酸盐的含量,以把握食用泡菜的最佳时机
D.测定亚硝酸盐含量的方法是纸层析法
9.﹙2016·天津高考﹚天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。
请回答下列问题:
(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶________。
(2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高__________的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。
(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30d。工艺如下:
①发酵过程中,定期取样测定醋酸菌密度变化,趋势如下图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸菌在颠倒后,密度变化的特点是__________。由此推测,影响醋酸菌密度变化的主要环境因素是_。
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中______层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的______,淘汰了部分乳酸菌种类。
10.某校同学在实验室开展生物技术实践活动。请回答下列问题:
(1)A组同学制作泡菜。在泡菜腌制的过程中,要注意控制腌制的时间、______和食盐的用量;最后要向坛盖边沿的水槽中注满水,这一操作的目的是________。
(2)B组同学制作腐乳。在制作腐乳过程中,在腐乳表面往往会有一层致密的“皮”,这层“皮”实际上是微生物的______,对人体无害;加盐的作用是___________,避免豆腐块变质。
(3)C组同学制作蓝莓果酒与果醋。
①某同学对自己的发酵装置定时通过充气口充气,该同学是在制备蓝莓______(填“果酒”或“果醋”)。另一位同学在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母,之后先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,通入无菌空气的目的是__________________________。
②在蓝莓果酒制作过程中,在变酸的酒表面观察到的菌膜是由______大量繁殖形成的,其可在缺少糖源时将乙醇变为______,然后变为醋酸。