【生物】2018届人教版一轮复习专题11-1生物技术在食品加工中的应用学案

【生物】2018届人教版一轮复习专题11-1生物技术在食品加工中的应用学案

‎1.运用发酵加工食品的基本方法。‎ ‎2.利用微生物进行发酵来生产特定的产物。‎ ‎ ‎ 一、果酒和果醋的制作 ‎1．制作原理与发酵条件 果酒制作 果醋制作 菌种 酵母菌 醋酸菌 菌种 来源 附着在葡萄皮上的酵母菌 变酸酒表面的菌膜 发酵 过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2‎ 氧气、糖源充足时：‎ C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O；‎ 缺少糖源、氧气充足时：‎ C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O 温度 一般酒精发酵18～25 ℃，‎ 繁殖最适为20 ℃左右 最适为30～35 ℃‎ 气体 前期：需氧，后期：无氧 需要充足的氧气 ‎2.制作流程 二、腐乳的制作 ‎1．制作原理 毛霉等微生物产生蛋白酶、脂肪酶，分解有机物。‎ ‎(1)蛋白质蛋白酶,氨基酸＋小分子的肽。‎ ‎(2)脂肪脂肪酶,甘油＋脂肪酸。‎ ‎2．制作流程 让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。‎ ‎3．影响条件 ‎(1)温度：控制在15～18_℃。‎ ‎(2)材料的用量：控制盐的用量，酒精含量控制在12%左右。‎ ‎(3)卤汤的成分及作用。‎ 三、泡菜的制作 ‎1．泡菜的制作原理 ‎(1)菌种来源：附着在蔬菜上的乳酸菌。‎ ‎(2)制作原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式：C6H12O6→2C3H6O3。‎ ‎(3)制作流程 ‎2．测定亚硝酸盐的含量 ‎(1)检测原理 ‎①NO＋对氨基苯磺酸→反应物；‎ 反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。‎ ‎②亚硝酸盐溶液的浓度高，颜色深些；溶液浓度低，颜色浅些。‎ ‎(2)检测步骤：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。‎ 高频考点一　果酒、果醋制作原理的理解 例1．下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题：‎ ‎(1)完成图1中的实验流程。‎ ‎(2)冲洗的主要目的是________，冲洗应特别注意不能________，以防止菌种的流失。‎ ‎(3)图2装置中的充气口在________时关闭，在________时连接充气泵，并不断向内泵入空气。‎ ‎(4)排气口在果酒发酵时排出的气体是________。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？______。‎ ‎(5)在用玻璃瓶发酵生产时，必须对玻璃瓶用________进行消毒，然后在玻璃瓶中加入葡萄汁，加入的 酒精溶液进行消毒。发酵装置内加入葡萄汁后留约的空间，目的是有利于酵母菌有氧呼吸从而快速繁殖；防止发酵过程中产生的二氧化碳造成发酵液溢出。z学x科x网k ‎【答案】(1)醋酸发酵　(2)洗去浮尘　反复冲洗 ‎(3)果酒发酵　果醋发酵 ‎(4)CO2　避免空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染)‎ ‎(5)体积分数为70%的酒精溶液　 ‎【变式探究】葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：‎ 注：各发酵瓶的左侧管为充气管，右侧管为排气管 ‎(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是________________。‎ ‎(2)该微生物通过无氧呼吸可分解________，产生的终产物是________和________。‎ ‎(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如上图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲同学和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是______________，导致发酵中出现的主要异常现象是_________。‎ 丙同学的错误是________________________，导致发酵中出现的主要异常现象是________________。‎ 上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是________、________、________。‎ ‎(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作的错误是________________。‎ ‎【解析】(1)在制作果酒的时候，常用酵母菌做菌种。(2)酵母菌进行无氧呼吸时将葡萄糖分解为乙醇和CO2。(3)甲同学未夹住发酵瓶的充气管，发酵液会从充气管流出，由于氧气进入，有氧条件下醋酸菌繁殖产生葡萄醋，使发酵液变酸。丙同学发酵瓶中发酵液过多淹没了排气管口，排气时发酵液会从排气口冲出。由于乙、丙均为无氧环境，所以发酵产物为葡萄酒。(4)由于发酵产生的CO2会使瓶内气压升高，所以应及时排气，否则会导致发酵瓶瓶塞被冲开。z学x科x网k ‎【答案】(1)酵母菌　(2)葡萄糖　乙醇　CO2‎ ‎　(3)未夹住发酵瓶的充气管　发酵液从充气管流出，发酵液变酸　瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口　排气时发酵液从排气管流出　葡萄醋(或果醋)　葡萄酒(果酒)　葡萄酒(果酒)　(4)未及时排气 高频考点二　果酒、果醋制作的过程和条件分析 例2．下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。‎ 下列相关叙述中，错误的是(　　)‎ A．根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵 B．冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败 C．图2中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染 D．制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开 ‎【答案】A ‎【变式探究】图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气，溶液中有气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是(　　)‎ A．① B．② C．③ D．④‎ ‎【答案】B ‎【解析】在果醋的发酵过程中，首先瓶中进行的是有氧呼吸产生CO2，会使pH下降；一段时间后由于氧气消耗殆尽，开始进行无氧呼吸，也可产生CO2，会使pH继续下降；最后进行醋酸发酵生成醋酸，会使pH迅速下降。z学x科x网k 高频考点三　腐乳的制作原理和过程分析 例3．腐乳是我国民间传统发酵食品，味道鲜美，营养丰富，风味独特，易于消化。请回答下列问题：‎ ‎(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是________，它与乳酸菌在结构上的主要区别是____________________________。‎ ‎(2)腐乳含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质，与此有关的物质变化有__________________________________；____________________________。参与这些物质变化的酶有____________________________。‎ ‎(3)腐乳的制作过程中需加盐腌制，那么用盐腌制的目的是_______。要控制盐的用量，因为______________。‎ ‎(4)在腐乳的制作中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量应控制在12%左右的原因是____________。‎ ‎【答案】(1)毛霉　毛霉有成形(以核膜为界限)的细胞核 ‎(2)蛋白质→小分子的肽、氨基酸　脂肪→甘油、脂肪酸　蛋白酶、脂肪酶 ‎(3)抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；析出豆腐的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂　盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味 ‎(4)酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败 ‎【变式探究】下列是有关腐乳制作的几个问题，其中正确的是(　　)‎ ‎①腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理，起主要作用的微生物是青霉、曲霉和毛霉　②含水量为70%左右的豆腐适于做腐乳。用含水量过高的豆腐制作腐乳，不易成形，且不利于毛霉的生长　③豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝，严格地说是直立菌丝，豆腐中还有匍匐菌丝　④决定腐乳特殊风味的是卤汤　⑤腐乳的营养丰富是因为大分子物质经过发酵作用分解成小分子物质，而且易于消化　⑥卤汤中含酒量应该控制在21%左右，酒精含量过高，腐乳成熟的时间会延长；含量过低，不足以抑制微生物的生长 A．①②③④ B．②③④⑤‎ C．③④⑤⑥ D．①④⑤⑥‎ ‎【答案】B ‎【解析】腐乳制作的前期发酵中有许多微生物参与，但起主要作用的是毛霉。含水量为70%的豆腐适于毛霉迅速生长出直立菌丝，在豆腐内长出匍匐菌丝，含水过多则不利于毛霉的生长和豆腐成形。豆腐经发酵后大分子蛋白质和脂质变成了易于消化的小分子物质。卤汤的特点决定了腐乳的风味，但不论卤汤中各种香辛料怎么变化，酒精的含量都需要保持在12%左右。z学x科x网k 高频考点四　泡菜的制作原理和过程分析 例4．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，原因是它们所含亚硝酸盐的含量低 B．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，及时检测以把握取食泡菜的最佳时机 D．测定亚硝酸盐含量的方法是纸层析法 ‎【答案】D ‎【变式探究】家庭中泡菜的制作方法是：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，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于温度适宜的地方。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__________。密封泡菜坛的原因是：‎ ‎①________________；‎ ‎②________________。‎ ‎(2)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是______________。‎ ‎(3)加入“陈泡菜水”的作用是________________。‎ ‎(4)制作泡菜的过程中，有机物的干重将__________，菜坛内有机物的种类将__________。‎ ‎(5)乳酸菌与酿制果醋的菌种在代谢方式上的主要区别是____________。‎ 干重将减少，但坛内有机物的种类将增加。(5)乳酸菌是厌氧细菌，醋酸菌是好氧细菌。z学x科x网k ‎【答案】(1)消毒　①乳酸菌是厌氧生物，密封后造成缺氧环境　②防止杂菌进入 ‎(2)大量的食盐抑制了乳酸菌发酵(大量的食盐杀死了乳酸菌)‎ ‎(3)提供乳酸菌菌种(接种)‎ ‎(4)减少　增加 ‎(5)乳酸菌是厌氧细菌，醋酸菌是好氧细菌 高频考点五　亚硝酸盐含量的测定 例5．下列关于测定亚硝酸盐含量的叙述，不正确的是(　　)‎ A．亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，需要在盐酸酸化条件下 B．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 C．对显色反应样品进行目测，可精确计算出泡菜中亚硝酸盐的含量 D．配制溶液所用的提取剂为氯化镉和氯化钡 ‎【答案】C ‎【解析】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。‎ ‎【变式探究】下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答问题。‎ ‎(1)测定亚硝酸盐含量的方法是__________。在样品处理过程中，用__________将pH调至__________，在出现白色沉淀后，水浴加热至__________；在绘制标准曲线时，应以__________为横坐标，__________为纵坐标。‎ ‎(2)泡菜腌制过程中起主要作用的是________________。用水密封坛口的主要作用是______________________。在腌制时，适量加入少许白酒的作用是______________________________。‎ ‎【答案】(1)光电比色法　氢氧化钠　8.0　60 ℃　亚硝酸钠含量　光密度值　(2)乳酸菌　为发酵创造无氧环境　使泡菜脆嫩，味道好 用水密封坛口的主要作用是为发酵创造无氧条件。z学x科x网k 高频考点六 微生物的分离与培养 例6、高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。‎ ‎(1)Ⅰ号培养基从物理状态来看，属于固体培养基，配制时要加入________作为凝固剂，从用途来看属于选择培养基，应以________作为唯一碳源。‎ ‎(2)配置固体培养基的基本步骤是(　　)‎ A．计算、称量、倒平板、溶化、灭菌 B．计算、称量、溶化、倒平板、灭菌 C．计算、称量、溶化、灭菌、倒平板 D．计算、称量、灭菌、溶化、倒平板 ‎(3)溶化时，烧杯中加入琼脂后要不停地________，防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基灭菌的方法一般为____________________________。‎ ‎(4)①过程是________，②过程所使用的接种方法是__________________法。‎ ‎(5)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放____________分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈，挑选相应的菌落，接种到Ⅱ号培养基进一步分离纯化后，再对菌种进行________培养。‎ ‎【解析】固体培养基通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得产生高温淀粉酶的嗜热菌，故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。配置固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。配置培养基加热溶化时，要注意加入琼脂后要不断搅拌，防止琼脂糊底和溢出。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌。仔细观察题图可知，过程①是菌液稀释，过程②是采用涂布法接种的。能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉，其菌落周围会出现透明圈，取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种，以后可以扩大培养用于生产。z学x科x网k ‎【答案】(1)琼脂　淀粉　(2)C　(3)搅拌　高压蒸气灭菌　(4)稀释　涂布分离　(5)淀粉酶　扩大 ‎【变式探究】下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题。‎ ‎(1)图甲是利用________法进行微生物接种，图乙是利用____________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是________和________；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。‎ ‎(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？‎ ‎________________。‎ ‎(3)接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？‎ ‎________________。‎ ‎(4)如图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是________(填“图甲”或“图乙”)。‎ ‎【答案】(1)平板划线　稀释涂布平板　接种环　涂布器　灼烧灭菌　(2)火焰附近存在着无菌区域　(3)避免培养过程产生的水分影响微生物的生长　(4)图乙 高频考点七 微生物的筛选和计数 例7．下表是某同学列出的分离土壤中微生物培养基的配方，据此回答下列问题：‎ 培养基配方 KH2PO4‎ ‎1.4 g Na2HPO4‎ ‎2.1 g MgSO4·7H2O ‎0.2 g 葡萄糖 ‎10.0 g 尿素 ‎1.0 g 琼脂 ‎15.0 g 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL ‎(1)从作用上看，该培养基属于________培养基，提供氮源的物质是________，细菌能利用该氮源是由于体内能合成________酶。‎ ‎(2)在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入________指示剂，若指示剂变________，说明有目的菌株存在。‎ ‎(3)为了测定微生物的数量，接种时应采用____________法，某同学在4个培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1 mL，培养后菌落数分别为180、155、176、129个，则每毫升原土壤样液中上述微生物的数量为________，测定的活菌数比实际活菌数________(填“低”、“高”、“基本一致”)。‎ 观察到的只是一个菌落。z学x科x网k ‎【答案】(1)选择　尿素　脲(催化尿素分解的)　(2)酚红　红　(3)稀释涂布平板　1.6×109　低 ‎【变式探究】植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题：‎ ‎(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。‎ ‎(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)染料时，CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。‎ ‎(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：‎ 酵母膏 无机盐 淀粉 纤维素粉 琼脂 CR溶液 水 培养基甲 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 培养基乙 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 注：“＋”表示有，“－”表示无。‎ 据表判断，培养基甲________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是____________________；培养基乙________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是________________________________。‎ 纤维素分解菌。‎ ‎【答案】(1)纤维二糖　葡萄糖　(2)红　透明圈　(3)不能　液体培养基不能用于分离单菌落　不能　培养基中没有纤维素，不会形成CR—纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌