生物(北師大版_選_生物技術在食品加工及其他方面的應用

1、第36講生物技術在食品加工及其他方面的應用,1.制作原理與條件,考點一果酒和果醋的制作,酵母,醋酸,酒精,醋酸,乙醛,1825 ,3035 ,需,不需,2.制作流程,沖洗,果酒,果醋,3.葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是_。 4.現(xiàn)在工廠生產果酒，為提高果酒的品質，更好地抑制其他微生物的生長，采取的措施是直接在果汁中加入_的酵母菌。,紅葡萄皮的色素進入發(fā)酵液,人工培養(yǎng),1.(2018經典高考改編)某高校采用如圖所示的發(fā)酵罐進行葡萄酒主發(fā)酵過程的研究，下列敘述哪項是錯誤的？為什么？,夏季生產果酒時，常需對罐體進行降溫處理 乙醇為揮發(fā)性物質，故發(fā)酵過程中空氣的進氣量不宜太大 正常發(fā)酵過程中罐內的壓力不會低

2、于大氣壓 可以通過監(jiān)測發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定何時終止發(fā)酵 提示罐體密封生產果酒時不能再通入空氣。,2.(教材P4圖14改編)如圖所示為制作果酒和果醋的發(fā)酵裝置，請思考。,(1)裝置圖中a、b、c分別指什么？其作用是什么？ (2)b需長而彎曲，其目的是什么？ (3)進行醋酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵時，對圖中哪一處操作有差異？ 請具體指明。 (4)圖中發(fā)酵瓶中葡萄汁的量是否恰當？為什么？ (5)果酒擱置時間過久為什么會有酸味？,提示(1)a為通氣口，用于向裝置內通氣；b為排氣口，用于排出CO2；c為出料口，用于取樣檢測。 (2)b長而彎曲，其目的是防止空氣中微生物的污染。 (3)使用該裝置制果酒時，應

3、該關閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。 (4)不恰當，因為葡萄汁的量不能超過發(fā)酵瓶體積的2/3，而且排氣管口離發(fā)酵液應有一段距離。 (5)醋酸菌在缺乏糖源時，可以將酒精轉化為乙醛，再將乙醛轉化為醋酸。,1.(2018海南卷，30)葡萄酒是葡萄汁經酵母菌發(fā)酵而成的，釀制葡萄酒的兩個簡易裝置如圖所示。,回答下列問題： (1)試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩(wěn)定，與乙裝置相比，用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點是_ _ (答出兩點即可)。 (2)葡萄汁裝入甲裝置時，要留有約1/3的空間，這種做法的目的是_ _(答出兩點即可)。,(3)某同學若用乙裝置進行發(fā)酵，并設置兩個不同處理組(乙

4、A和乙B)，乙A裝置中保留一定量的氧氣，乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況 下，測得一段時間內乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢及乙A中氧氣含量的變化趨勢如曲線圖所示。圖中曲線依次表示、含量的變化趨勢。 (4)從細胞呼吸類型看，酵母菌屬于生物；從同化作用的類型看，酵母菌屬于 (填“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”)生物。,解析(1)釀制葡萄酒的原理是利用了酵母菌的無氧呼吸，而酵母菌無氧呼吸的產物除了酒精還有二氧化碳，所以釀酒裝置要及時排出二氧化碳，圖乙裝置排出二氧化碳需要擰松瓶蓋才能排出，在擰松瓶蓋時會給雜菌污染培養(yǎng)液帶來機會，但裝置甲不會出現(xiàn)這些問題。 (2)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，發(fā)酵瓶要留有大約1/

5、3的空間，這樣既可以為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣，又可以防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出。,(3)因乙A裝置中保留一定量的氧氣，所以在此裝置中酵母菌先進行有氧呼吸消耗氧氣，然后才進行無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，所以曲線為乙A中的氧氣，曲線為乙A中的酒精；乙B裝置中沒有氧氣，所以在此裝置中的酵母菌從開始就進行無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，所以曲線為乙B中的酒精。 (4)酵母菌的新陳代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型。 答案(1)不需要開蓋放氣；避免了因開蓋引起的雜菌污染(2)為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣；防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出(3)乙A中的氧氣乙B中的酒精 乙A中的酒精(4)兼性厭氧異養(yǎng),2.生物技術在食品加工中

6、的應用十分廣泛，如果酒、果醋的制作就是生活中常見的例子。如圖A是果酒和果醋制作的實驗流程，圖B是一個果酒制果醋的發(fā)酵裝置。請分析回答：,(1)果酒和果醋發(fā)酵的微生物在代謝方式上的主要區(qū)別是。 (2)果醋是在圖B中瓶產生的，發(fā)酵的微生物利用的碳源主要是。 (3)圖A過程是在圖B中瓶進行的，發(fā)酵產物酒精要在(填“酸”、“中”或“堿”)性條件下用來鑒定。 (4)圖B中瓶發(fā)酵后溶液的pH下降，說明原因_ _。 圖B裝置實際有一個不足之處，即在瓶上沒有設置。,解析(1)果醋發(fā)酵利用的微生物主要是醋酸菌，其代謝類型是異養(yǎng)需氧型，最適生長溫度是3035 ，反應需持續(xù)通入無菌空氣；果酒發(fā)酵利用的微生物是酵母菌

7、，反應條件是1825 ，初期通入無菌空氣，酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖，后期密封，酵母菌進行無氧呼吸產生酒精，其代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型。(2)在圖B中，乙瓶持續(xù)通入空氣制備果醋，該果醋的制作流程是果汁果酒果醋，則酵母菌的碳源為葡萄糖，醋酸菌的碳源為乙醇。(3)圖A過程表示制備果酒，酵母菌在圖B甲瓶中進行無氧呼吸，產物酒精在酸性條件下與橙色的重鉻酸鉀溶液反應，變成灰綠色。(4)甲瓶中進行酒精發(fā)酵，產生的二氧化碳可使溶液pH下降，乙瓶中進行醋酸發(fā)酵，產生的醋酸也使溶液的pH下降。由于酒精發(fā)酵不斷產生二氧化碳，瓶內氣體壓強不斷增大，為防止爆炸，應在圖B裝置甲瓶上設置排氣口。,答案(1)酵母菌是兼性

8、厭氧型微生物，醋酸菌是好氧微生物(2)乙乙醇(葡萄糖或乙醇)(3)甲酸重鉻酸鉀溶液(4)甲、乙甲瓶中產生的二氧化碳和乙瓶中產生的醋酸使得溶液的pH下降甲排氣口,1.果酒和果醋的制作成功的關鍵點,2.果酒、果醋發(fā)酵條件的控制 (1)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留約1/3空間，目的是先讓酵母菌進行有氧呼吸快速繁殖，耗盡O2后再進行酒精發(fā)酵，防止發(fā)酵過程中產生的CO2造成發(fā)酵液溢出。 (2)嚴格控制溫度：1825 利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵，3035 利于醋酸菌的繁殖和醋酸發(fā)酵。 (3)充氣：酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，需封閉充氣口；醋酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵，需適時通過充氣口充氣。,1.腐乳的制作 (1)菌種主要是_。

9、 (2)原理,考點二腐乳和泡菜的制作,毛霉,蛋白酶,(3)腐乳的制作流程,豆腐中的水分,微生物,12%,(4)防止雜菌污染 用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒。 裝瓶時，操作要迅速小心，加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封，封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。,2.泡菜的制作與亞硝酸鹽含量的測定 (1)泡菜的制作原理 菌種來源：附著在蔬菜上的_。 制作原理：在_條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成_。反應式：,乳酸菌,無氧,乳酸,2C3H6O3,制作流程,選擇 原料,發(fā)酵,成品,(2)測定亞硝酸鹽的含量 亞硝酸鹽的產生：由_產生。 亞硝酸鹽的危害：。 檢測原理 a. 對氨基苯磺酸反

10、應物； 反應物N1萘基乙二胺鹽酸鹽染料。 b.亞硝酸鹽溶液的濃度高，顏色；溶液濃度_，顏色淺些。 檢測步驟：配制溶液制備制備樣品處理液_ 。,假絲酵母,可轉變成致癌物亞硝胺,玫瑰紅色,深些,低,標準顯色液,比色,1.(教材P12練習2改編)下表中甲丁為腐乳、泡菜、果醋、果酒等發(fā)酵食品制作裝置圖。,請據甲丁裝置圖分析： (1)請?zhí)畛鍪称访Q (2)請?zhí)畛鼍N名稱，并指出菌種屬性(真核生物或原核生物) (3)甲丁裝置是否存在缺陷，試具體分析指明。 (4)丁裝置中“注水”有何作用？壇內清水與鹽的比例為多少？其中鹽水需煮沸后冷卻，“煮沸”有何作用？ 提示(1)果酒果醋腐乳泡菜 (2)酵母菌醋酸菌毛霉乳

11、酸菌，其中酵母菌、毛霉為真核生物，醋酸菌、乳酸菌為原核生物。,(3)甲、丙裝置有缺陷：甲裝置中不需插入溫度計；發(fā)酵液過多；排氣管不應插入到發(fā)酵液內，管的形狀應為“S”形的長管；丙裝置接種應在“加鹽”之前，不應在“加鹽”后接種。 (4)丁裝置中“注水”的作用在于為泡菜壇營造“無氧”環(huán)境。壇內清水和鹽的質量比為41。鹽水要煮沸后冷卻待用，鹽水煮沸有兩大作用，一是除去水中的氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細菌。,2.(教材P12旁欄思考題改編)下圖為乳酸菌的數(shù)量、乳酸和亞硝酸鹽的含量隨時間變化的曲線，請將三幅圖分別填上“縱軸標識”。,縱軸標識依次為、。 答案為乳酸菌的數(shù)量為亞硝酸鹽的含量為乳酸的含量,1.

12、(2013全國卷，39)回答下列有關泡菜制作的問題。 (1)制作泡菜時，所用鹽水需煮沸，其目的是_ _。 為了縮短制作時間，有人還會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液，加入陳泡菜液的目的是_ _。,(2)泡菜制作過程中，乳酸發(fā)酵過程即為乳酸菌進行的過程。該過程發(fā)生在乳酸菌的中。 (3)泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有、和等。 (4)從開始制作到泡菜質量最佳這段時間內，泡菜液逐漸變酸，這段時間內泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是，原因是： _ 。 答案(1)殺滅雜菌增加乳酸菌數(shù)量(2)無氧呼吸細胞質基質(3)溫度腌制時間食鹽用量(4)乳酸菌數(shù)量增多，雜菌數(shù)量減少乳酸菌比雜菌更耐酸,2.(2

13、012海南卷，30)回答下列關于腐乳制作的問題。 (1)腐乳是豆腐經微生物發(fā)酵后制成的食品。多種微生物參與了該發(fā)酵過程，其中起主要作用的微生物是其產生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質水解為_ 和 ；其產生的能將豆腐中的脂肪水解為和。 (2)發(fā)酵完成后需加鹽腌制，加鹽還可以抑制生長。 (3)腐乳制作的后期可加入由酒和多種香辛料配制而成的鹵湯。鹵湯除具有一定的防腐作用外，還能使腐乳具有獨特的。 答案(1)毛霉小分子的肽氨基酸脂肪酶甘油脂肪酸(2)微生物(3)風味,(1)影響腐乳品質的6大因素歸納,(2)泡菜制作中營造“無氧環(huán)境”的三項措施 選擇的泡菜壇要密封性好； 加入蔬菜后要注入煮沸冷卻的鹽水，使鹽水

14、沒過全部菜料； 蓋上壇蓋后要在壇蓋邊沿的水槽中注滿清水。,血紅蛋白的提取和分離 (1)蛋白質的分離 原理：蛋白質各種特性的差異，如_、所帶_的性質和多少、溶解度、吸附性質和對其他分子的親和力等，可以用來分離不同種類的蛋白質。 分離方法：a.凝膠色譜法：也稱做_，是根據_ 的大小分離蛋白質的有效方法。,考點三血紅蛋白的提取和分離,分子的形狀和大小,電荷,分配色譜法,相對分子質量,b.電泳法：電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。常用的電泳方法有_和_。 (2)實例血紅蛋白的提取和分離 樣品處理與粗分離,瓊脂糖凝膠電泳,聚丙烯酰胺凝膠電泳,去除雜蛋白,蒸餾水漲破,血紅蛋白,血紅蛋白,透析,

15、小分子雜質,純化與純度鑒定,凝膠色譜法,移動速度不同,大,SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳,1.相對分子質量不同的蛋白質在凝膠中的行進過程可表示為中的哪一種？,提示，分子質量較大者先洗脫出來，分子質量較小者后洗脫出來。,2.如圖所示裝置可用于血紅蛋白提取、分離的哪種過程？其原理是什么？燒杯內a溶液是蒸餾水嗎？,提示該裝置為透析裝置，由于透析袋是用硝酸纖維素制成的，小分子可自由進出，而大分子保留在袋內，故可用于除去小分子雜質。燒杯中的a溶液應為20 (mmolL1)的磷酸緩沖液，不可使用蒸餾水。,3.紅細胞為何適于作蛋白質分離的材料？ 提示血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時可以通過觀察顏色來判斷

16、什么時候應該收集洗脫液。這使血紅蛋白的分離過程非常直觀，大大簡化了實驗操作。,血紅蛋白的提取和分離,1.(廣東卷)以下關于豬血紅蛋白提純的描述，不正確的是() A.洗滌紅細胞時，使用生理鹽水可防止紅細胞破裂 B.豬成熟紅細胞中缺少細胞器和細胞核，提純時雜蛋白較少 C.血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測 D.在凝膠色譜法分離過程中，血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動慢 解析凝膠色譜法分離蛋白質過程中，分子量較小的蛋白質易進入凝膠內部，移動速度比較慢，故血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動快，D錯誤。 答案D,2.紅細胞中含有大量血紅蛋白，我們可以選用豬、牛、羊或其他哺乳動物的血液進行實驗來提

17、取和分離血紅蛋白。下圖為血紅蛋白的提取和分離流程圖。請回答下列問題。,(1)將實驗流程補充完整：A為，B為。凝膠色譜法是根據分離蛋白質的有效方法。 (2)紅細胞洗滌時洗滌次數(shù)不能過少，否則；離心速度過高和 會使白細胞等一同沉淀，達不到分離的效果。 (3)為了加速膨脹，可以將加入洗脫液的濕凝膠用法進行加熱，這種方法不但節(jié)約時間，而且能除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內的。,(4)如果紅色區(qū)帶，說明色譜柱制作成功。 答案(1)血紅蛋白的釋放樣品的加入和洗脫相對分子質量的大小 (2)無法除去血漿蛋白時間過長 (3)沸水浴空氣 (4)均勻一致地移動,“血紅蛋白的提取和分離實驗”中的注意事項 (1)

18、紅細胞的洗滌：洗滌次數(shù)不能過少，否則無法除去血漿蛋白；要低速、短時離心，否則會使白細胞等一同沉淀，達不到分離的效果。 (2)凝膠的預處理：用沸水浴法不但節(jié)約時間，而且除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內的空氣。 (3)色譜柱的裝填：裝填時盡量緊密，減小顆粒間隙；無氣泡；洗脫液不能斷流。 (4)色譜柱成功的標志：紅色區(qū)帶均勻一致地移動。,1.玫瑰精油的提取,考點四植物有效成分的提取,水蒸氣蒸餾,水蒸氣,水氣蒸餾,水蒸氣蒸餾,NaCl,無水Na2SO4,2.橘皮精油的提取,壓榨法,機械加壓,壓榨,靜置,3.胡蘿卜素的提取,石油醚,萃取,干燥,過濾,紙層析,1.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化

19、碳這幾種有機溶劑中，哪種最適宜用來提取胡蘿卜素？乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取嗎？為什么？ 提示在這五種有機溶劑中，石油醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)，所以石油醚最適宜用作萃取劑。 胡蘿卜素可溶于乙醇和丙酮，但它們是水溶性有機溶劑，因萃取中能與水混溶而影響萃取效果，所以不宜用作萃取劑。,2.仔細分析下列三圖，請思考：,(1)圖甲、圖乙分別為何種裝置？ (2)采用圖甲裝置可提取到不含任何添加劑的玫瑰精油，該方法叫什么？這是利用了玫瑰精油具有的何種性質？該裝置中a、b哪一個是進水口，哪一個為出水口？ (3)裝置乙中對燒瓶的加熱方式是什么？采取這種加熱方式的原因是什么？在加熱的瓶口安裝了回流冷

20、凝裝置，其作用是什么？ (4)圖甲裝置是否適用于橘皮精油的提?。坷碛墒鞘裁?？橘皮精油的提取常采用什么方法？ (5)圖丙是將提取的胡蘿卜素粗品進行鑒定，該方法是什么？其中AD點樣時哪些點為標準樣液，哪些點為萃取樣品？,提示(1)圖甲為水蒸氣蒸餾裝置，圖乙為萃取裝置。 (2)水蒸氣蒸餾法。其利用了玫瑰精油化學性質穩(wěn)定、易揮發(fā)、易溶于有機溶劑、難溶于水的性質。圖中a為出水口，b為進水口。 (3)水浴加熱。因為有機溶劑一般是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸?；亓骼淠b置的作用在于防止加熱時有機溶劑(萃取劑)的揮發(fā)。 (4)不適用。因為該法提取橘皮精油會導致原料焦糊和有效成分水解。提取橘皮精油

21、應采用壓榨法。 (5)紙層析法，其中B、C為萃取樣品，A、D為標樣。,1.(2017全國卷，37)綠色植物甲含有物質W，該物質為無色針狀晶體，易溶于極性有機溶劑，難溶于水，且受熱、受潮易分解。其提取流程為：植物甲粉碎加溶劑振蕩收集提取液活性炭處理過濾去除活性炭蒸餾(含回收溶劑)重結晶成品?；卮鹣铝袉栴}： (1)在提取物質W時，最好應選用的一種原料是(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲，不宜選用其他兩種的原因是_ _ _。,(2)提取物質W時，振蕩的作用是_。 (3)活性炭具有很強的吸附能力，在提取過程中，用活性炭處理提取液的目的是_。 (4)現(xiàn)有丙酮(沸點56 )、乙醇(沸點約78 )

22、兩種溶劑，在提取物質W時，應選用丙酮作為提取劑，理由是_ _。 (5)該實驗操作過程中應注意的事項是_ _(答出兩點即可)。,答案(1)晾干高溫烘干過程中，植物甲中的物質W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被水稀釋，進而降低對物質W的提取效果 (2)使原料和溶劑充分混勻 (3)去除提取液中的色素 (4)丙酮沸點低于乙醇，蒸餾時物質W分解較少 (5)在溫度較低的情況下操作，防火,2.玫瑰精油是世界上最昂貴的精油，是制造高級名貴香水的重要原料，大約5 kg玫瑰花只能提煉出1滴純正的玫瑰精油，被稱為“精油之后”。如圖是某生物興趣小組設計的玫瑰精油提取實驗。圖1是流程，圖2是提取

23、的實驗裝置，請回答：,圖2,(1)該實驗所采用的提取玫瑰精油的方法是_ _。 (2)圖1中玫瑰花瓣與清水的質量比是，分離油層時通常應向油水混合物中加入以促進該過程進行。B過程表示的是，需要向提取液中加入。 (3)圖2中的裝置進水口在下，出水口在上的目的是_ _。 (4)橘皮精油的提取方法與玫瑰精油的提取方法是否相同？，原因是 _ _。,解析(1)由圖1可知該同學提取玫瑰精油的方法是水蒸氣蒸餾法。(2)在提取玫瑰精油時，玫瑰花瓣與清水的質量比為14，分離油層時通常應向油水混合物中加入NaCl增加鹽的濃度，促進油水分層，要完成圖1B過程(除水)需要向提取液中加入無水Na2SO4。(3)進水口在下是

24、為了保證冷凝管內充滿冷水，且使冷水與蒸氣接觸面積大，接觸時間長 ，以利于蒸氣的冷凝。(4)橘皮精油主要儲藏在橘皮部分，提取該精油一般不采用水蒸氣蒸餾法，原因是橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會產生原料焦糊的問題，故一般采用壓榨法 答案(1)水蒸氣蒸餾法(2)14NaCl除水無水Na2SO4(3)保證冷凝管內充滿冷水，且使冷水與蒸氣接觸面積大，接觸時間長，以利于蒸氣的冷凝(合理即可)(4)不同橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會產生原料焦糊的問題，故一般采用壓榨法,澄清易混易錯強化科學思維,易錯易混,易錯點1混淆果酒制作中，對葡萄“先沖洗再去枝梗”與“不可反復沖洗”的目的 點撥(1)制作果酒使用的葡萄應先沖洗，再除去枝梗，不能反過來，以免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會。 (2)對于果酒的自然發(fā)酵，沖洗不要反復進行，以免使酵母菌數(shù)量減少，發(fā)酵周期加長，產生的果酒中酒精含量下降。,易錯點2腐乳制作中酒精和香辛料的作用并非只在于“調味”？ 點撥腐乳制作中酒精及香辛料的作用不