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课时作业(三十三) 传统发酵技术应用
[基础练]
1．(2019·广东惠州市模拟)某科研所从腐烂的葡萄皮及葡萄汁、自酿葡萄酒中筛选出一株性能优良的醋酸菌M12，其分离纯化步骤如下：
样品→富集培养→分离纯化→定性试验→定量试验→菌种鉴定
(1)培养醋酸菌时在培养基中加入95%的酒精作为_______。醋酸菌在_______________ __________________的情况下会将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。
(2)无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还能__________ _____________________________________。
(3)某同学从超市买来食醋尝试从食醋中分离醋酸菌，结果没有得到任何菌落，原因是：___________________________________________________。
请你提出改进措施：______________________________________。
(4)培养基中加入酒精的量不能过多，因为_________________。为测试M12的耐酒精能力，请简要说明实验设计的思路：__________________________________________。
解析 (1)酒精中含有碳元素，可为醋酸菌的生长提供碳源。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌可以先将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
(2)无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还能有效避免操作者自身被微生物感染。
(3)从超市买来的食醋，在装瓶之前已经过灭菌处理，已无活菌，因此不能从食醋中分离出醋酸菌。若分离醋酸菌，可使用自酿食醋或从其他含活醋酸菌的食品中分离。
(4)酒精会抑制微生物的生长，因此培养基中加入酒精的量不能过多。为测试M12的耐酒精能力，则自变量是酒精的浓度不同，因变量是M12菌落的生长情况；为了增加实验结果的可信度，无关变量应控制相同。据此并依据实验应遵循的单一变量原则、重复原则等所设计的实验思路是：分别在含有完全培养基的平板中添加等量不同浓度梯度的酒精，每个浓度设置3个或3个以上平板，接种等量M12并在相同且适宜的条件培养一段时间，观察并记录M12菌落的生长情况。
答案 (1)碳源 糖源不足、氧气充足、相对培养温度较高(30～35℃) (2)有效避免操作者自身被微生物感染 (3)市场购买的食醋在装瓶之前经过灭菌处理，已无活菌 使用自酿食醋或其他含活醋酸菌的食品中分离醋酸菌 (4)酒精会抑制微生物的生长 分别在含有完全培养基的平板中添加等量不同浓度梯度的酒精，每个浓度设置3个或3个以上平板，接种等量M12并在相同且适宜的条件培养一段时间，观察并记录M12菌落的生长情况
2．(2019·河南郑州调研)腐乳具有“东方奶酪”之美誉，其质量和安全性是大众关注的热点。某兴趣小组尝试用甘露醇卵黄多粘菌素琼脂培养基检测腐乳中微生物数量，特别是耐热性微生物数量。请冋答下列问题：
(1)目前，用于腐乳生产的菌种主要是__________，可以从_____________ (答出两点)等方面评价腐乳的质量。
(2)从物理状态看，该甘露醇卵黄多粘菌素琼脂培养基是________培养基，培养基的灭菌方法是____________。
(3)统计腐乳中微生物数量时，将腐乳样品均质稀释到相应倍数后，用__________法进行接种，每个稀释度需重复3次，目的是___________________。
(4)接种后的培养皿放在恒温箱中倒置培养，这样可以_____________________。
用记号笔标记培养皿中的菌落时，应标记在________________上。
(5)腐乳的工业生产中，在腐乳后期发酵时常用适宜的辐射剂量进行辐射处理，可以使得在______的同时，不影响腐乳的品质。
解析 (1)腐乳制作过程中，利用的主要菌种是毛霉；腐乳制作完成后，可以从泽、质地、块形、口味等方面评价腐乳的质量。
(2)甘露醇卵黄多粘菌素琼脂培养基中含有琼脂成分，属于固体培养基，一般用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。
(3)根据题意分析，需要统计腐乳中的微生物的数量，则应该用稀释涂布平板法进行接种，每一个稀释度需要重复3次，计算平均值，以减少实验误差。
(4)接种后的培养皿需放在恒温箱中倒置培养，以避免培养基表面的水分过快地挥发，同时防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染；用记号笔标记培养皿中的菌落时，应标记在皿底上。
(5)在腐乳后期发酵时，常用适宜的辐射剂量进行辐射处理，目的是杀死微生物。
答案 (1)毛霉 泽、质地、块形、口味 (2)固体 高压蒸汽灭菌法 (3)稀释涂布平板 计算平均值，减小实验误差 (4)避免培养基表面的水分过快地挥发，同时防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染 皿底 (5)杀死微生物
3．(2019·河南新乡一模)泡菜制作简单，易于储存，开胃提神，醒酒去腻，老少适宜，是家喻户晓的一种佐餐菜肴。以下是有关泡菜制作的一些问题，请分析作答：
(1)制备泡菜的盐水中盐与清水的质量比约为_________________，盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是_______________。
(2)在泡菜腌制过程中经常向坛口边缘的水槽中补充水分目的是提供___________环境。在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，这些气泡来源于__________________。
(3)发酵后期，乳酸含量继续增加，当达到1.2%以上时，发酵速率渐渐变缓甚至停止，主要原因是__________________________。
(4)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是_______________。
(5)发酵过程中会产生亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定条件下会转变成致癌物___________，所以在发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，以把握取食泡菜的最佳时机。检测亚硝酸盐含量的方法是________________，在检测泡菜中亚硝酸盐含量的实验中，必须先制备已知浓度的___________，将显反应后的样品与其进行比对。
解析 (1)制备泡菜的盐水中盐与清水的质量比约为1∶4，盐水加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了避免高温杀死乳酸菌，保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。
(2)在泡菜腌制过程中向坛口边缘的水槽中补充水分目的是隔绝空气，提供乳酸菌发酵的无氧环境。在发酵初期微生物呼吸作用产生的二氧化碳和泡菜坛中剩余的空气由于发酵坛内温度升高会从坛沿水槽内的水中溢出。
(3)发酵后期，当乳酸含量达到1.2%以上时，pH过低会抑制乳酸菌的生长，导致发酵速率渐渐变缓甚至停止。
(4)盐过多会抑制乳酸菌发酵，会导致制作的泡菜“咸而不酸”。
(5)亚硝酸盐在特定条件下会转变成亚硝胺，亚硝胺是一种碱基类似物，可引起基因突变导致
癌症。检测泡菜中亚硝酸盐含量的方法是比法，检测时必须先制备已知亚硝酸盐浓度的标准显液。
答案自酿葡萄酒的制作方法 (1)1∶4 加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响 (2)无氧 微生物呼吸作用产生的气体和泡菜坛中剩余的空气 (3)pH过低抑制了乳酸菌的生长 (4)盐过多抑制了乳酸菌发酵 (5)亚硝胺 比法 标准显液
[能力练]
4．(2019·山东省实验中学诊断)利用发酵技术生产食品在我国有着悠久的历史，请回答以下问题：
(1)酿造葡萄酒的过程接种的酵母菌中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌__________(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸。理由是__________________ _________________。
(2)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是__________。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)下图是该生物活动小组记录的3种食盐浓度下泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。
据图分析选择___________浓度的食盐制作，且在___________天以后食用较为适宜。
解析 (1)醋酸菌需要在有氧且温度是30～35℃条件下，才能将糖转化为醋酸，而酒精发酵旺盛时发酵罐中的条件是无氧且温度是18～25℃，因此该条件下醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。
(2)制作泡菜时，盐水煮沸的目的是杀灭杂菌并除去溶氧；泡菜制作的原理是乳酸菌的无氧呼吸，该过程发生在细胞质中。
(3)测定亚硝酸盐含量的真正目的是为取食时间提供参考，据图分析可知，用5%的食盐浓度制作泡菜比较适合食用，但要在发酵时间达11天以后食用才比较适宜。
答案 (1)不能 因为醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵是无氧环境(或因为醋酸菌需要在有氧且温度是30～35℃条件下，才能将糖转化为醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18～25℃) (2)杀灭杂菌除去溶氧 无氧呼吸 细胞质 (3)5% 11天
5．某研究小组设计的酿制果醋的基本流程是如下所示，请回答：
(1)过程①操作是____________(先切块后清洗 / 先清洗后切块)，过程④需要加入无菌水对果酒进行稀释，原因是______________________________。
(2)过程③前需要加入白砂糖主要是为酵母菌提供___________，白砂糖的添加量对酒精生成量的影响如图所示，因此白砂糖的添加量为__________最为合理。
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