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课时规范练36 生物技术在食品加工及其他方面的应用1.请回答下列利用微生物发酵制作食品的相关问题。
(1)果酒制作离不开酵母菌,它是兼性厌氧型微生物,在、呈的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(2)在变酸的酒的表面可以观察到一层白色菌膜,其形成原因是。
当缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转变为,之后再转变为醋酸。
(3)民间制作腐乳时,当豆腐上长出毛霉后,对豆腐要进行装瓶,制作后期要加入酒和卤汤,其中酒的含量一般控制在左右,若酒精含量过高会导致。
2.(2022河南顶尖名校三调)动物血液常常被选作提取血红蛋白的实验材料,请回答下列有关问题。
(1)猪血是提取血红蛋白适宜材料的原因是。
实验前取新鲜的血液,要在采血容器中预先加入柠檬酸钠,柠檬酸钠的作用是。
样品处理及粗分离应包括红细胞的洗涤、、分离血红蛋白溶液和透析。
(2)下列试剂可用于血红蛋白释放的是。
A.生理盐水B.甲苯C.磷酸缓冲液D.蒸馏水E.柠檬酸钠(3)电泳是分离鉴定蛋白质的常用方法。
一个蛋白质分子在某pH溶液时,蛋白质解离成正、负离子,当蛋白质净电荷为0时对应的溶液pH称为该蛋白质的等电点(pI)。
蛋白质所处溶液pH>pI时,蛋白质带负电荷,反之带正电荷。
下表为几种血清蛋白的等电点。
蛋白质种类清蛋白α1球蛋白α2 球蛋白β球蛋白γ球蛋白等电点(pI)将血清蛋白在pH=8.6的缓冲液中进行电泳,结果如图所示。
据图分析,带负电荷最多的蛋白质是,α1和α2球蛋白相对分子质量较小的是。
相对含量最多的蛋白质是,依据是。
3.回答下列有关传统发酵技术的问题。
(1)家庭酿制葡萄酒时,采摘的葡萄一般只需冲洗,晾干,不需要接种相应菌种,原因是。
果醋的制作往往在果酒制作的基础上进行,请用相关反应式表示:。
(2)腐乳“闻着臭,吃着香”且易于消化吸收,腐乳易被人体吸收是因为豆腐中的成分发生了如下变化:;腐乳的发酵过程中能起到防腐作用的物质有三类。
生物技术在食品加工及其他方面的应用1.随着人类基因组方案的进展和多种生物基因组测序工作的完成,人类跨入了后基因组和蛋 白质组时代.对蛋白质进行研究时,首先要获得纯度较高的蛋白质.以下图是某生物兴趣小组 在“蛋白质的提取和别离〞实验中,准备从猪的血液中初步提取血红蛋白,设计的“血红蛋 白提取、别离流程图〞：蛋白质粗别离、透析纯化、纯度鉴定、凝胶色谱法、电泳等请答复以下有关问题：(1)样品处理中红细胞的洗涤要用 反复冲洗、离心.向红细胞悬液中参加一定量的低浓度pH = 7.0 的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是(2)血红蛋白粗别离阶段,透析的目的是 ,假设要尽快到达理想的透析效果,可以 (写出一种方法).(3)血红蛋白的纯化是通过 法将相对分子质量大的杂质蛋白除去.(4)电泳利用了待别离样品中各种分子的 等的差异,而产生不同迁移速度,实 现各种分子的别离.区十＞一国正常人-------- ,者倒撇 止概厂5^\/携带省 也撒 止械(5) 一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳,观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋 白电泳结果如上图所示.由图可知携带者有 种血红蛋白,从分子遗传学的角度作出 的解释是.解析(1)样品处理中红细胞的洗涤要用生理盐水反复冲洗、离心.向红细胞悬液中参加一定量的低浓度pH= 7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时,细胞吸水涨破). (2)血红蛋白粗别离阶段,透析的目的是除去小分子杂质.(3)电泳利用了待别离样品中各种分子的带电性质以及分子大小、形状等的差异,而产生不同 的迁移速度,实现各种分子的别离.(4)由如图2可知携带者有2种血红蛋白,由于携带者具有 (限制血红蛋白的)一对等位基因, 可以限制合成两种不同的蛋白质.答案(1)生理盐水渗透(作用)原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时,细胞吸水 涨破)(2)除去小分子杂质增加缓冲液的量或及时更换缓冲液 (3)凝胶色谱⑷ 带电性质以及分子大小、形状(5)2 携带者具有一对等位基因,可以限制合成两种不同的蛋白质2.生物组织中存在多种有机物,不同的有机物其提取与鉴定方法不尽相同.根据所学知识, 实验准备：配制缓冲样品处理：洗涤、 、一,,一〞一、一 f 一,一 、.、,,,.液血细胞悬液破碎、离心等请答复以下问题.⑴采用蒸储法提取玫瑰油时,向初步提取的乳化液中参加 (2)采用压榨法提取橘皮精油时,提取之前需用 浸泡,以提升出油率.为了使橘皮油 易与水别离,还要分别参加相当于橘皮质量0.25%的 和5%,并调节pH 至7〜8.(3)采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、枯燥、萃取、 、 .枯燥时,要注意限制 ,否那么会引起胡萝卜素的分解；萃取的效率主要取决于萃取剂的 ,同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响；在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与 做对照.解析(1)采用蒸储法提取玫瑰油时,由于氯化钠能增加盐的浓度,有利于油水分层,应向初步提取的乳化液中参加氯化钠. (2)采用压榨法提取橘皮精油时,提取之前需用石灰水浸泡,以提升出油率.为了使橘皮油易与水别离,还要分别参加相当于橘皮质量0.25%的NaHCO 和 5%勺NaSQ,并调节pH 至7〜8.(3)采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是：粉 碎、枯燥、萃取、过滤、浓缩.枯燥时要注意限制温度和时间,否那么会引起胡萝卜素的分解； 萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的 影响；在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与标准样品做对照.答案(1)氯化钠 增加盐的浓度,有利于油水分层(2)石灰水 NaHCO Na 2SO(3)过滤 浓缩 温度和时间性质和使用量 标准样品 3.如图1是在发酵罐内利用三抱布拉氏霉菌发酵生产 3 —胡萝卜素过程中, 菌体生物量及3 —胡萝卜素产量随时间变化的曲线图.图2是样品层析结果及与 3—胡萝卜素标准样品的比 对.请答复以下问题：(1)发酵罐内三抱布拉氏霉菌培养基按物理形态分应为 ,玉米粉和豆饼为微生物的生 长分别主要提供.在接入菌种前,应对培养基进行 ,以预防杂菌污染.(2)图1中,菌体的最快增长出现在第 h,菌体的生物量到达最大值后下降,其原因是 ________________________________, 为保证连续的生产,应采取的举措是(3) 3—胡萝卜素常用的提取方法为 法,实验说明,石油醛的提取效果远好于丙酮和 酒精,原因是 ____________________________________________________________⑷ 将萃取的胡萝卜素样品与 3 —胡萝卜素标准样品进行比对,结果如图2.从图中分析可知, 色带 为3 —胡萝卜素.解析(1)发酵罐内三抱布拉氏霉菌培养基按物理形态分应为液体培养基,玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供碳源和氮源.在接入菌种前,应对培养基进行高压蒸汽灭菌,以避 作用是附棺帽 &'色色 it-帛帝卜拿产浦(nn.三.一1 .LI IT I J u 苗怦生一-p免杂菌污染.〔2〕图1中,菌体的最快增长出现在第100 h,菌体的生物量到达最大值后下降,其原因是营养物质缺乏,有害代谢产物积累,为保证连续的生产,应采取的举措是连续参加新的培养液,同时排出代谢产物. 〔3〕提取3-胡萝卜素常用的方法为有机溶剂萃取法,实验说明,石油醛的提取效果远好于丙酮和酒精,原因是石油醛为水不溶性有机溶剂,萃取效果好.〔4〕从图中分析可知,色带I为3 —胡萝卜素,萃取的胡萝卜素样品含有其他色素杂质,通过纸层析结果都有两个点.其余两色带在固定相中移动的速度慢,说明其极性比3-胡萝卜素高,且具有亲水性,易与滤纸上吸附的水结合.答案〔1〕液体培养基碳源和氮源高压蒸汽灭菌〔2〕100 营养物质缺乏,有害代谢产物积累连续参加新的培养液,同时排出代谢产物〔3〕有机溶剂萃取石油醍为水不溶性有机溶剂,萃取效果好⑷I4. 青蒿素,无色针状晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发.获取途径主要是从黄花蒿中直接提取得到.根据生物相关知识,答复以下问题：⑴使用水蒸气蒸储法〔填“适于〞或“不适于〞〕提取青蒿素,原因是〔2〕从黄花蒿中提取青蒿素时,应采用法,并且通常在提取前将黄花蒿茎叶进行和枯燥,以提升效率；枯燥过程应限制好和,以预防青蒿素分解.〔3〕提取过程中宜采用加热以预防燃烧、爆炸；所得液体浓缩前需进行.〔4〕最后需要对所提取物质进行 ,以确定是否提取到青蒿素.解析〔1〕水蒸气蒸储法适用于蒸储挥发性物质,而青蒿素不易挥发. 〔2〕青蒿素易溶于有机溶剂,适合用萃取法进行别离,萃取前将原料进行粉碎和枯燥,以便提升效率,枯燥的温度和时间要限制好,预防萃取物分解. 〔3〕水浴加热可以预防因受热不均引起燃烧和爆炸,萃取后需要先过滤,再浓缩.〔4〕必须经过鉴定才能确定所得提取物是青蒿素答案〔1〕不适于水蒸气蒸储法适用于蒸储挥发性物质,而青蒿素为非挥发性物质,不能随水蒸气蒸播出〔2〕萃取粉碎温度时间⑶水浴过滤⑷鉴定5. 〔2021 ・湖北高三五月理综〕枝叶油的化学性质与玫瑰精油相似, 其中含有的黄酮、熊果醇、精油等多种成分具有抑菌作用.某生物兴趣小组提取了枝叶油,并对枝叶油的抑菌活性进行了研究,答复以下问题：⑴提取枝叶油时应选择〔填“新鲜〞或“烘干〞〕的枝树叶,原因是〔2〕可采用水蒸气蒸储法提取枝叶油,原因是枝叶油具有的特点；此法不适用于胡萝卜素的提取,原因是.从蒸储出的油水混合物中别离的油层还会含有一定的水分,需要添加除水.〔3〕该小组采用抑菌圈法检测枝叶油的抑菌活性.抑菌圈法是利用待测药物在琼脂平板中扩散使其周围的细菌生长受到抑制而形成透明圈〔即抑菌圈〕,再根据抑菌圈大小判定待测药物抑菌效价的一种方法.下表是该小组检测对照组和实验组对供试菌的抑菌作用〔抑菌圈的大小/mm〕得到的实验结果：无菌水〔对照组〕枝叶油〔实验组〕枯草芽抱杆菌09.00金黄色葡萄球菌07.67大肠杆菌09.67白色念珠菌09.33对照组应〔填“接种〞或“不接种〞〕细菌.由表中数据可知,枝叶油对的抑菌效果最强.解析〔1〕因新鲜校树叶中枝叶油含量高,而且枝叶油易挥发,故提取枝叶油时应选择新鲜的枝树叶.〔2〕枝叶油化学性质稳定、易挥发、难溶于水,故可采用水蒸气蒸储法提取枝叶油；由于胡萝卜素化学性质稳定、不易挥发、不溶于水,不能随水蒸气蒸储出,易溶于某些有机溶剂,可以使用有机溶剂萃取；从蒸储出的油水混合物中别离的油层还会含有一定的水分, 需要添加无水硫酸钠除水.〔3〕据题意可知,该对照实验是检测枝叶油的抑菌活性,自变量是是否有枝叶油,故对照组也应接种细菌.由表中数据可知,接种大肠杆菌的抑菌圈最大为9.67,故枝叶油对大肠杆菌的抑菌效果最强.答案〔1〕新鲜枝叶油易挥发,新鲜枝树叶中枝叶油含量高〔2〕化学性质稳定、易挥发、难溶于水胡萝卜素不易挥发,不能随水蒸气蒸储出无水硫酸钠〔3〕接种大肠杆菌6. 〔2021 •甘肃兰州第二次诊断模拟〕姜黄是传统药食两用植物,姜黄根茎中的活性物质,微溶于水,可溶于乙醇、丙酮和氯仿等.用其提取的姜黄素具有抗肿瘤活性,临床应用十分广泛.答复以下问题. 〔1〕根据姜黄素的特点,可采用有机溶剂萃取的方法,萃取剂要注意其和使用量,以提升萃取效率.〔2〕姜黄素存在于细胞中,用萃取剂浸泡提取前,先要对姜黄根茎进行和枯燥处理, 这样有助于的破裂,溶剂也容易进入细胞内部直接溶解溶质.萃取液在浓缩之前, 还要进行,除去萃取液中的不溶物.〔3〕姜黄的主要有效成分为姜黄素、去甲氧基姜黄素和去二甲氧基姜黄素,用层析法能别离这三种成分.其中位于滤纸最上层的是否一定为含量最多的姜黄素？,判断理由是解析〔1〕由于姜黄素具有易溶于有机溶剂的特点,所以可以采用萃取的方法.萃取剂要注意其性质和使用量,以提升萃取效率. 〔2〕萃取前要进行粉碎和枯燥,这样可以加速细胞膜的破裂.在浓缩前需要进行过滤除去萃取液中的不溶物. 〔3〕纸层析法别离色素主要是根据各种色素在层析液中的溶解度,溶解度越大扩散速度越快,而和含量没有关系.现在不知道这三种色素的溶解度,所以位于滤纸最上层的不一定就是含量最多的姜黄素.答案〔1〕易溶于有机溶剂性质〔2〕粉碎细胞膜过滤〔3〕不一定滤纸上各成分的位置不同是由于它们在层析液中的溶解度不同,溶解度最大的扩散速度最快,才位于最上层,而含量最多不一定溶解度最大,所以不一定在最上层7. 〔2021 •四川成都4月模拟〕紫甘薯红色素色泽鲜艳自然、无毒、无特殊气味,具有抗突变、抗氧化、缓解肝功能障碍、抗肿瘤、抗高血糖等营养、药理和保健功能,是一种理想的天然食用色素资源.如图是提取紫甘薯红色素的实验流程,请分析答复以下问题.精选紫甘薯一粉碎枯燥一萃取一过滤一检测〔1〕紫甘薯红色素通常采用萃取法提取,说明紫甘薯红色素具有的特性,萃取之前需要进行粉碎和枯燥处理,说明和影响萃取效率.〔2〕柠檬酸、盐酸、无水乙醇、甲醇都能用于萃取紫甘薯红色素,但是不同溶剂的萃取效率不同,某研究小组用不同溶剂进行萃取,利用分光法测定提取液的吸光值〔结果如下表,色素提取液的吸光值与色素含量呈正相关〕,那么由此可判断提取紫甘薯红色素的最理想的溶剂是,原因是.也有同学认为10环一定是柠檬酸的最正确提取浓度, 假设要进一步设计实验, 以探究柠檬酸的浓度对紫甘薯红色素提取效率的影响,实验时设计思路应为溶剂种类提取液的颜色吸光值无水乙醇紫红色0.3335%!k 酸红色0.52410%3醇橘色0.23210%宁檬酸红色0.624纯水紫红色0.332解析(1)能够利用萃取法提取的植物有效成分通常是易溶于有机溶剂的物质,由于萃取时原料颗粒的大小和含水量会影响萃取效率,因此萃取前需将原料进行粉碎和枯燥处理. (2)分析题干中用不同溶剂进行萃取紫甘薯红色素,利用分光法测定提取液的吸光值的表格可知,提取紫甘薯红色素的几种溶剂中最理想的溶剂是柠檬酸,由于用柠檬酸作溶剂时提取液的吸光值最大,说明提取到的色素最多；也有同学认为10%^一定是柠檬酸的最正确提取浓度,假设要进一步设计实验,以探究柠檬酸的浓度对紫甘薯红色素提取效率的影响,实验设计时应以柠檬酸浓度为自变量,在10%两侧设计一系列浓度梯度的柠檬酸溶液, 利用同样的提取方法进行提取,比拟各组提取液的吸光值,以确定柠檬酸作为提取剂的最正确浓度.答案(1)易溶于有机溶剂原料颗粒的大小含水量(2)柠檬酸用柠檬酸作提取剂时提取液的吸光值最大,说明提取到的色素最多设计在10%左右一系列浓度梯度的柠檬酸溶液,利用同样的提取方法进行提取,比拟各组提取液的吸光值8. 以下图是某同学设计的茉莉油的提取实验, 图甲是实验流程,图乙是茉莉油提取的实验装置.请答复：(1)该同学提取茉莉油的方法是.采摘原料应在茉莉油含量较高的 (填“花开的盛期〞或“花开的晚期〞)采收.(2)图甲中B过程表示 ,通常应向油水混合物中参加促进B过程的进行.要完成图甲C过程需要向提取液中参加 ,由于通过B过程获得的提取物可能含有(3)蒸储完毕,应先 ,然后停止 ,最后拆卸蒸储装置,拆卸顺序与安装顺序相反.(4)茉莉油等芳香油挥发性强, 溶于水,溶于有机溶剂(选择“不〞“易〞填写).(5)橘皮精油主要储藏在橘皮局部,提取一般不采用图乙所示的方法,原因是为了预防橘皮压榨时滑脱,提升出油率,需要将柑橘皮枯燥去水,然后用一种化学物质浸泡,使橘皮变得粗糙,细胞变得疏松,该化学物质是.解析(1)茉莉油与玫瑰油性质相似,该同学采用的是水蒸气蒸储法,采摘原料应在茉莉油含量较高的花开的盛期采收.〔2〕图甲中B过程表示别离油层,通常应向油水混合物中参加NaCl, 增加盐的浓度促进油水分层,要完成图甲C过程需要向提取液参加无水N32SQ,由于通过B过程获得的提取物可能含有一定的水分. 〔3〕蒸储完毕,应先撤出酒精灯,然后停止供水,最后拆卸蒸储装置,拆卸顺序与安装相反. 〔4〕茉莉油等芳香油挥发性强,不溶于水,易溶于有机溶剂.〔5〕橘皮精油主要储存在橘皮局部,提取一般不采用蒸储法,原因是橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸储时会发生局部水解,为了预防橘皮压榨时滑脱,提升出油率,需要将橘皮干燥去水,然后用石灰水浸泡,使橘皮变得粗糙,细胞变得疏松.答案〔1〕水蒸气蒸储法花开的盛期〔2〕别离油层NaCl无水NaSO 一定的水分⑶撤出酒精灯供水⑷不易〔5〕橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸储时会发生局部水解石灰水。
2021年（新课标Ⅰ、Ⅱ）高考一轮总复习课后培优练◎练之目标：人教选修一生物技术在食品加工及其他方面的应用☆推荐练习时长：25分钟1.下图是利用山楂制作果酒果醋的流程：山楂处理→加白砂糖和酵母菌→酒精发酵→过滤分离→稀释果酒，加醋酸菌→醋酸发酵→山楂果醋回答下列问题：(1)酒精发酵主要利用酵母菌的________呼吸，酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是______________________________________。
(2)酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供________。
如图表示白砂糖的添加量对酒精生成量的影响，白砂糖的添加量为________左右最为合理。
(3)醋酸发酵前，需要加入纯净水对山楂果酒进行稀释，原因是____________________________。
(4)将发酵好的山楂果醋在80 ℃左右的温度下热处理8～10 min，目的是__________________，以及防止杂菌污染。
2．现代人追求高效率、高品质的健康生活，因此市场上果汁饮料、果酒、果醋越来越受到人们的青睐。
请回答：(1)在果酒酿造过程中，发酵罐先____________，促进酵母菌大量繁殖，然后密闭，有利于获得更多的酒精产物。
若产物中生成了酒精，使用酸性重铬酸钾试剂检验呈现________色；若要测定发酵罐中的酵母菌密度，可以使用血细胞计数板进行计数，为了获得较好的观察效果，需要先对样液进行________处理。
(2)在果酒酿造过程中，如果果汁灭菌不严格，含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为酸？________(填“能”或“不能”)。
请说明理由：________________________________________。
(3)若要提高果醋的产量，发酵过程中关键要提供________、________________等条件(答出两点即可)。
(4)在果汁加工过程中，添加________酶可提高出汁率和果汁的澄清度。
专题二十一 生物技术在食品加工及其他方面的应用一、考点解读1、考点盘点2、考点解读本专题是新人教课标版教材选修一的第一个模块-传统发酵技术的引用，主要考点有果酒和果醋的制作、腐乳的制作、制作泡菜并测定亚硝酸盐，这几个内容都比较贴近生活，不但可以在高考中易得分，也为培养学生的生物科学素养起到了一定的作用本专题是新课标教材新增内容，本专题介绍了果酒、果醋、腐乳、泡菜制作的原理、实验流程，注意事项。
从高考命题角度看主要是以为几种发酵物的生产为背景材料进行各种各样的考查，考查的形式也多种多样。
二、知识网络1、基本过程2、影响因素3、实验操作菊花组织培养月季的花药 植物组织培养1、花粉发育历经的时期2、花粉植株产生的途径3、影响培养的因素4、实验操作三、本单元分课时复习方案一．果酒和果醋的制作（一）.实验原理1．酵母菌的细胞呼吸酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，反应式：C 6H 12O 6+O 2→CO 2+H 2O+能量酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，表达式为：C 6H 12O 6→C 2H 5OH+CO 2+能量 2．酵母菌发酵的最佳环境酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活：在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不起到发酵效果；在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。
在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。
20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，pH 最好是弱酸性。
3．醋酸菌好氧性细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸。
表达式为：C 2H 5OH →CH 3COOH+H 2O ；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃(二).实验步骤挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋）1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。
生物技术在食品加工及其他方面的应用时间：45分钟1．(2020·吉林长春模拟）如图是以鲜苹果汁为原料，利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图，分析并回答以下问题：（1）在果汁加工过程中可添加纤维素酶和果胶酶提高出汁率和澄清度。
（2)在鲜苹果汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。
经过10～12天后，在酸性条件下用重铬酸钾检测样液，如果颜色由橙色变为灰绿色，说明产生了酒精.（3）过程乙中使用的微生物是醋酸菌，可以从食醋中分离纯化获得。
纯化菌种时需要对培养基进行灭菌，其方法是高压蒸汽灭菌法；培养温度控制在30~35 ℃范围内.（4)在氧气充足(有氧)的条件下,如果缺少糖源，乙中的微生物先将甲过程的产物变为乙醛，再将其变为醋酸。
解析：(1)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊,因此为了提高出汁率和澄清度,可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
（2）过程甲是果酒的制作,选用的菌种为酵母菌；鲜苹果汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，使发酵瓶中留有一定量的空气，让酵母菌早期进行有氧呼吸,快速繁殖，以增加酵母菌的数量，当氧气消耗完后进行无氧呼吸产生酒精.在酸性条件下，橙色的重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
(3)过程乙是果醋的制作，使用的微生物是醋酸菌；在纯化菌种时，常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌；醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃，因此在果醋的制作过程中，需将培养温度控制在30～35 ℃范围内.(4)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．（2020·河南南阳一中高三考试）下图是泡菜制作过程流程图，请回答下列相关问题:（1）泡菜制作过程中主要利用的菌种是乳酸菌，该菌的代谢类型是异养厌氧型，用于制作泡菜的主要原理可用反应式表示为C 6H 12O 6――→酶2C 3H 6O 3（乳酸)＋能量。
(2）在发酵初期，发酵容器中可能存在酵母菌等杂菌，它们与乳酸菌的关系是竞争。
课时规范练36生物技术在食品加工及其他方面的应用1.(2019广东湛江3月调研)果酒、果醋深受现代人的喜爱,在制作果酒、果醋的过程中微生物发挥了非常重要的作用。
回答下列问题。
(1)从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌,常使用的方法是和。
其中法可以较为准确地估算种群数量。
(2)果酒制作的初始阶段需要提高酵母菌的增殖速度,常采用的操作是(“通气”或“密闭”)。
发酵时,细胞的有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸都在(结构)中进行;检验代谢产物乙醇,可将其与试剂反应呈灰绿色。
(3)果醋的生产是利用醋酸杆菌在条件下将乙醇转变为醋酸的过程,此时所需的温度(选填“高于”“等于”或“低于”)果酒生产所需的温度。
2.(2019河南六市第二次联考)利用不同微生物的发酵作用来制作果酒、果醋、腐乳和酸奶等食品的历史悠久,遍布民间,一般称作传统发酵技术。
根据传统发酵技术的相关知识,回答以下问题。
(1)在泡菜腌制的过程中,要注意控制腌制的时间、温度和;用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是。
(2)在制作腐乳过程中,所需的微生物来源于;而现代的腐乳生产是在条件下,将优良的菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免其他菌种的污染。
(3)在蓝莓果酒制作过程中,在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由大量繁殖而形成的,其在时将乙醇变为乙醛,然后变为醋酸。
(4)用固定化酵母细胞发酵生产果酒时,最常选用作载体包埋酵母细胞。
3.(2019安徽合肥三模)红酸汤是一种很有特色的火锅底料,制作流程如下图所示。
请分析回答以下问题。
(1)密封发酵时,常在坛中加入成品红酸汤,其目的是。
乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行的过程。
(2)装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是,红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出,但气泡的产生逐渐停止,试分析原因:。
(3)红酸汤有利于人体肠道内多种益生菌的生长。
消化道炎症往往与益生菌群减少、有害菌群增多有关。
研究表明,治疗消化道慢性炎症时,不宜滥用抗生素,滥用抗生素的害处有。
(4)亚硝酸盐的含量影响酸汤的品质,在发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有。
绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出,只有在特定的条件下,才会转变成致癌物即。
4.(2019广东二模)山楂果含有丰富的果胶,黏度大。
某科研小组用果胶酶处理山楂鲜果浆来制备山楂酒,流程如下图所示。
请回答下列问题。
(1)与用果胶酶处理鲜果浆相比,蒸煮处理过的山楂酒口感较差,原因可能是。
酒精能与产生颜色反应,因此可用该试剂来检测酒精的生成情况。
果浆发酵山楂酒前期,向发酵液通入无菌空气的目的是。
(2)为了使果胶酶得到充分利用,需要控制好酶的用量。
在25 ℃条件下,用果胶酶处理山楂鲜果浆5 h 后,所得结果如下图所示。
①为了提高果胶酶的利用率,又方便与产物分离,可使用技术。
②增加果胶酶用量后,果酒的透光率上升、pH下降的原因分别是、;从透光率考虑,鲜果浆中果胶酶的合适添加量应为 mL/L。
5.(2019河南洛阳第二次统考)回答下列问题。
(1)酶活性是指酶催化一定化学反应的能力,酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化某一反应的来表示。
与一般酶制剂相比,固定化酶的突出优点是既能与反应物,又能与产物,还能被反复利用。
(2)探索温度对淀粉酶活性的影响实验,需要进行如下步骤:①取3支试管,各注入2 mL淀粉溶液并分别编号A、B、C;②再取3支试管,各注入1 mL淀粉酶溶液并分别编号a、b、c;③向3支试管各滴1滴碘液;④将A、a试管放在60 ℃的热水中,B、b试管放在沸水中,C、c试管放在冰水中,各维持温度5 min;⑤分别将A与a、B与b、C与c混合后,再依次放在60 ℃的热水、沸水和冰水中维持温度5 min;⑥观察实验现象。
最合理的操作顺序是()A.①②③④⑤⑥B.①②④⑤③⑥C.①④②③⑤⑥D.①②⑤④③⑥(3)酒精发酵过程相关的酶存在于酵母菌细胞的中。
(4)纤维素分解菌因能产纤维素酶而广泛存在,纤维素酶是一种复合酶,在三种酶的作用下,纤维素被分解成葡萄糖。
在以纤维素为唯一碳源的培养基上培养一段时间后,培养基表面形成多个单菌落,但不同菌株分解能力有差异,为选出高效分解的菌株,请利用所学知识,写出具体思路:。
6.(2019湖北武汉4月调研)某种食醋的工业酿造流程为:原料处理→酒精发酵→醋酸发酵→提取→澄清→产品。
回答下列问题。
(1)酒醅(正在发酵和已发酵好的固体原料)在发酵过程中温度会升高,其原因是。
酒精发酵后,在酒醅中混入一些麸皮、谷糠来增加疏松程度,其作用是。
(2)可用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
干酵母固定前需先使其;固定细胞时还需用海藻酸钠作为,选择海藻酸钠的原因之一是它(选填“溶于”或“不溶于”)水。
选择固定化酵母细胞而不是固定化相关酶进行酒精发酵的主要原因是。
(3)可用果胶酶处理食醋使其澄清。
为了解固定化果胶酶的特性,进行了系列相关实验,结果见图1和图2。
据图分析,固定化果胶酶的优点是。
7.(2019广东广州二模)某研究小组以橘子为材料,进行精油提取和果汁制取,其中果汁的制取流程如下。
果汁→瞬间高温消毒(90 ℃)→酶处理(45 ℃,1~3 h)→分离→过滤浓缩→瞬间高温消毒(90 ℃)→成品。
回答下列问题。
(1)利用橘子皮提取橘皮精油时一般不采用水蒸气蒸馏而采用压榨法,原因是,为提高出油率,应进行的处理是。
(2)制作过程中需要进行瞬间高温消毒,与煮沸消毒法相比,这种方法的优点是。
(3)加入果胶酶进行酶处理的目的是。
工业生产中将果胶酶进行固定化,与直接使用游离酶相比,此方法的优点是(答两点)。
(4)在进行果胶酶固定化时,应该控制CaCl2溶液和的浓度,以获得孔径大小合适、包埋效果良好的凝胶珠。
实验发现,制备时添加了过多果胶酶的凝胶珠成品催化效果反而下降,请从单个酶分子如何发挥作用的角度解释其原因。
8.(2019安徽安庆二模)大肠杆菌是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一类细菌,含有2 000种以上的蛋白质;大肠杆菌的数量是检测自来水是否受粪便污染的最直接的指标。
回答下列问题。
(1)利用凝胶色谱法分离提取到的部分大肠杆菌蛋白质时,等样品完全进入凝胶层后,加入pH为7.0、浓度为20 mmol/L的到适当高度进行洗脱,结果甲蛋白质先洗脱出来,乙蛋白质后洗脱出来,则相对分子质量较大的是蛋白质。
(2)通过滤膜法可以测定自来水中大肠杆菌的数目:一定体积的自来水样过滤后,将滤膜放在伊红—美蓝培养基(主要成分包括:蛋白胨、NaCl、琼脂、乳糖、伊红和美蓝水溶液)上培养,大肠杆菌的代谢产物能与伊红—美蓝反应,使菌落呈黑色。
根据培养基上菌落的数目,计算出大肠杆菌的数量。
①伊红—美蓝培养基属于(填“选择”或“鉴别”)培养基,蛋白胨的作用有(答出两点即可)。
②培养大肠杆菌时,在接种前通常需要检测固体培养基是否被污染,检测方法是。
③用滤膜法进行测定时,滤膜的孔径应(填“大于”或“小于”)大肠杆菌。
滤膜法是根据培养基上菌落的数目来推测样品中的活菌数,其原理是。
课时规范练36生物技术在食品加工及其他方面的应用1.答案:(1)平板划线法稀释涂布平板法(以上两空答案可调换)稀释涂布平板(2)通气细胞质基质酸性的重铬酸钾(3)有氧高于解析:(1)分离纯化酵母菌常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
其中可以较为准确地估算种群数量的是稀释涂布平板法。
(2)酵母菌为兼性厌氧型生物,果酒制作的初始阶段需通气以提高酵母菌的增殖速度。
发酵时,细胞的有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸都在细胞质基质中进行;常用酸性的重铬酸钾检验代谢产物乙醇,反应呈灰绿色。
(3)醋酸杆菌是需氧型生物,所以果醋生产时利用醋酸杆菌在有氧条件下将乙醇转变为醋酸,此时所需的温度高于果酒生产所需的温度。
2.答案:(1)食盐的用量先增加后减少(2)空气中的毛霉孢子无菌(3)醋酸菌氧气充足,糖源不足(4)海藻酸钠解析:(1)在泡菜腌制的过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量;泡菜开始腌制时,坛内环境有利于硝酸盐还原菌等杂菌繁殖,促进硝酸盐还原为亚硝酸盐,随着腌制时间延长,乳酸菌产生的乳酸抑制了硝酸盐还原菌,亚硝酸盐含量又降低。
(2)在制作腐乳过程中,所需的微生物来源于空气中的毛霉孢子;而现代的腐乳生产是在无菌条件下,将优良的菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免其他菌种的污染。
(3)果酒制作过程中,如果果酒接触到空气,醋酸菌会增殖在果酒表面形成一层菌膜;在缺少糖源时醋酸菌可以将乙醇变为乙醛,然后将乙醛变为醋酸。
(4)用固定化酵母细胞发酵生产果酒时,最常选用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞,溶解海藻酸钠时最好采用小火间断加热的方法,避免发生焦糊;溶化后的海藻酸钠应冷却至室温后,再与已经活化的酵母细胞充分混合。
3.答案:(1)增加乳酸菌含量(以缩短制作时间)无氧呼吸(2)防止西红柿发酵后液体膨胀外溢刚入坛内,西红柿表面的杂菌(酵母菌等)呼吸产生CO2,随着乳酸积累抑制了杂菌的生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2(3)抗生素会杀死肠道内多种益生菌、抗生素对有害菌产生选择作用(4)温度、食盐用量、腌制时间等亚硝胺解析:(1)成品红酸汤含有乳酸菌,密封发酵时加入少量可增加乳酸菌的含量,缩短制作时间。
乳酸菌为厌氧菌,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程。
(2)装坛时坛口留有一点空间可防止西红柿发酵后液体膨胀外溢。
刚入坛时,西红柿表面的杂菌(酵母菌等)呼吸产生CO2,会有气泡冒出,但随着乳酸菌积累抑制了杂菌的生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2,所以气泡的产生逐渐停止。
(3)抗生素会杀死肠道内多种益生菌,也会使有害菌产生选择作用,所以治疗消化道慢性炎症时不能滥用抗生素。
(4)在发酵过程中,温度、食盐用量、腌制时间等可以影响亚硝酸盐的含量。
亚硝酸盐在特定条件下转化为亚硝胺时会致癌。
4.答案:(1)高温处理对山楂的营养、风味造成了损失酸性重铬酸钾防止杂菌污染,促进酵母菌繁殖(2)①固定化酶②果胶酶把不溶于水的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变得澄清半乳糖醛酸呈酸性导致pH降低0.2解析:(1)与用果胶酶处理鲜果浆相比,高温处理对山楂的营养、风味造成了损失,口感较差。
酒精能与酸性重铬酸钾产生颜色反应,因此可用该试剂来检测酒精的生成情况。
果浆发酵山楂酒前期,向发酵液通入无菌空气,目的是有利于酵母菌进行需氧呼吸,增加菌体的数量。
(2)为了提高果胶酶的利用率,又方便与产物分离,可使用固定化酶技术。
增加果胶酶用量后,果胶酶把不溶于水的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变得澄清,而半乳糖醛酸呈酸性,导致pH降低;由曲线图可知,鲜果浆中果胶酶的合适添加量为0.2 mL/L时透光率较高,且pH适宜。
5.答案:(1)反应速率接触分离(2)B(3)细胞质基质(4)协同用纤维素含量相同并加入刚果红的鉴别培养基分别培养各菌株,培养相同时间后比较透明圈的大小。
