2014版浙江生物高考专题二轮课件专题八第2讲生物技术在食品加工中的应用和浅尝现代生物技术

第2讲生物技术在食品加工中的应用和浅尝现代生物技术一、传统发酵技术的应用项目内容果酒及果醋的制作泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定菌种及来源酵母菌:人工接种醋杆菌:人工接种乳酸菌和假丝酵母原理(1)无氧:酿酒C6H12O62CO2+2C2H5OH(2)有氧:酿醋C2H5OH+O2CH3COOH+H2OC6H12O62C3H6O3(无氧)亚硝酸盐+对氨基苯磺酸重氮化合物+N-1-萘基乙二胺紫红色产物原料选择新鲜、无烂籽粒葡萄(或苹果)白菜、洋白菜等新鲜干净的蔬菜项目内容果酒及果醋的制作泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定实验流程挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵↓↓果酒醋酸发酵↓果醋制泡菜:选材→配制盐水→装坛→发酵→成品测亚硝酸盐含量:样品处理→测定→标准曲线→计算操作注意事项(1)材料选择与处理(2)防止发酵液污染,控制好发酵条件(1)泡菜坛的选择(2)腌制条件(无氧)(3)测定亚硝酸盐含量的操作共同点都是天然的发酵,利用了微生物新陈代谢过程中代谢产物的作用或直接获取代谢产物【特别提醒】(1)果酒和果醋的制作要注意温度、氧气和发酵时间的控制。(2)在泡菜制作过程中,亚硝酸盐的含量也是变化的,一般是先增加后降低,测定亚硝酸盐含量的目的是掌握取食泡菜的时间。二、植物的组织培养1.影响植物组织培养的因素:(1)内因:材料的种类、年龄、保存时间长短等。2.植物组织培养技术总结:项目内容植物组织培养理论依据细胞的全能性基本过程脱分化→再分化外植体细胞类型体细胞操作流程制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培培养结果正常植株可育性可育【特别提醒】(1)菊花的组织培养过程中,每日用日光灯照射12h;月季的花药培养过程中开始不需光照,幼小植株形成后才需光照。(2)植物组织培养过程中植物激素的使用顺序对实验结果的影响:激素使用实验结果使用顺序先使用生长素,后使用细胞分裂素有利于细胞分裂,但细胞不分化先使用细胞分裂素,后使用生长素细胞既分裂又分化同时使用分化频率提高热点考向1传统发酵技术的应用【典例1】(2011·浙江高考)杨梅是浙江省的特色水果之一,为对其进行深加工,某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制,基本工艺流程如下:请回答:(1)在制备杨梅酒过程中,为了提高杨梅的出汁率,在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和酶。甲罐顶上弯管中加水的主要目的是。发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有,说明发酵基本完毕。(2)在制备杨梅醋过程中,乙罐内先填充经处理的木材刨花,然后加入含菌的培养液,使该菌在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵,杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的来调节。(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋,则乙罐中CO2的产生量是。A.甲罐的两倍B.与甲罐的相等C.甲罐的一半D.几乎为零(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中,某物质浓度随时间变化的示意图如下,该物质是。【规范答题】(1)审题规范:第(1)问中抓住“甲罐顶上弯管中加水”和“发酵基本完毕”,结合酒精发酵的条件和产物分析作答;第(2)问结合醋杆菌的代谢特点分析刨花的作用。(2)答题规范:第(1)问中将加水和酵母菌的酒精发酵联系,分析得出加水的目的;第(2)问从无菌操作分析刨花的处理方法,从醋杆菌代谢需氧出发,分析刨花的作用。【解析】本题考查果酒和果醋制作的相关内容。(1)杨梅为植物,细胞外有细胞壁,所以为了提高杨梅的出汁率可以先去壁,去壁用纤维素酶和果胶酶;甲罐用于制作果酒,果酒制作利用酵母菌进行厌氧呼吸产生酒精,加入水可以隔绝空气,防止空气进入;在酵母菌厌氧呼吸产生酒精的同时还产生二氧化碳,通过有没有气体产生可以判断发酵是否完成,所以发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有气泡冒出,说明发酵基本完毕。(2)在制作杨梅醋过程中要防止发酵液被污染,所以填充的木材刨花要进行灭菌处理;杨梅醋制作利用醋杆菌,所以加入含醋杆菌的培养液,这样醋杆菌就能附着在木材刨花上;制作果酒是制作果醋的基础,果醋制作可以利用果酒发酵产生的酒精,所以要控制杨梅醋的pH,可以通过控制杨梅酒的流速也就是酒精的多少来调节。(3)好氧性的醋杆菌在适宜条件下将糖类分解成醋酸,糖类不足时,将酒精转变为乙醛,进一步将乙醛变为醋酸,整个过程没有CO2的产生。(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中都有酒精的变化,杨梅酒制作过程中随时间增加不断产生酒精,杨梅醋制作过程消耗酒精变为醋酸,所以图中表示的物质是酒精。满分答案:(1)果胶防止空气进入气泡冒出(2)灭菌醋杆附着流速(3)D(4)酒精【变式训练】腊肉、腌白菜、腐乳等是家庭中常见的一些腌制品,其味道鲜美,便于保存。请联系生活实际,回答下列问题:(1)腊肉和腌白菜能保存较长时间而不腐败,原因是________。(2)制作腐乳的卤汤中通常要加入料酒、黄酒等,含量一般控制在12%左右,其目的是。(3)腌白菜味道鲜美,但最好是等腌制好后再食用,若过早食用会影响人体健康,请分析原因:。【解析】(1)腊肉和腌白菜的腌制过程中,腌制液中盐的浓度过高,不利于微生物的生存,所以腊肉和腌白菜可以保存较长时间。(2)腐乳制作时要加入酒,其作用主要有两个方面:一是抑制其他微生物的生长;二是具有调味作用。(3)泡菜制作过程中会产生亚硝酸盐,整个腌制过程中亚硝酸盐的含量先增加后减少,所以不能过早地食用,防止过多的亚硝酸盐对人体健康造成影响。答案:(1)腌制液中盐浓度过高,微生物因失水而不能生存(2)抑制微生物的生长,同时使腐乳具有独特的香味(3)未腌制成熟的白菜中,亚硝酸盐的含量过高,食用后可能会影响人体健康热点考向2植物组织培养技术在生产中的应用【典例2】(2012·山东高考)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的和过程。(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值(填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时,应采用的灭菌方法是。(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是和纤维素酶。(4)提取辣椒素过程中,萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是。【规范答题】(1)生物术语规范:脱分化、再分化、高压蒸汽灭菌、果胶酶。(2)解答规范:①可根据图中过程①和②的培养结果判断分别为脱分化和再分化。②培养基一般采取高压蒸汽灭菌,外植体不能进行灭菌,只能采取消毒的方法。③根据植物细胞壁的成分可判断酶解法所利用的酶为果胶酶和纤维素酶。【解析】本题以辣椒素为切入点,考查植物组织培养的过程、组织培养培养基的成分、植物激素对组织培养过程的影响、对外植体消毒的方法及萃取过程的注意事项等内容。(1)由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化(或去分化)。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。(2)培养基中常用的凝固剂是琼脂。同时使用生长素和细胞分裂素时,两者用量的比例会影响植物细胞的发育方向。生长素和细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化;反之则有利于根的分化。培养基应用高压蒸汽灭菌锅灭菌。(3)外植体消毒所用酒精的体积分数是70%。酶解法将愈伤组织分离成单细胞所用的酶是果胶酶和纤维素酶。(4)用萃取法提取植物有效成分时,应在加热瓶口安装冷凝回流装置,目的是防止加热时有机溶剂挥发。满分答案:(1)脱分化(或去分化)再分化(2)琼脂低高压蒸汽灭菌(3)70%果胶酶(4)防止有机溶剂的挥发【变式训练】马铃薯是一种重要的经济作物,传统的繁殖方式感染病毒严重,导致产量大大降低。科研人员利用种苗脱毒技术可有效解决这个问题,基本操作流程如下:配制培养基→外植体的取材和消毒→剥离和接种→培养和移栽→结果检测请回答下列问题:(1)该技术称为,其理论基础是。(2)配制培养基,应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机添加物等营养物质。蔗糖除作为碳源外,还具有____的功能;无机盐中NH4NO3、KNO3的主要作用是。(3)根据添加的植物激素不同,将培养基分为脱分化培养基、生芽培养基和生根培养基。这三种培养基在激素上的差异是。(4)在培育过程中,选取的外植体是,原因是。(5)进行培养时需将外植体置于25℃、无菌和条件下培养,当植物体长到3～4个叶时即可移栽。【解析】(1)流程图所示过程需要植物组织培养技术,其理论基础是植物细胞的全能性。(2)蔗糖除了作为碳源构建细胞外,还可以为细胞的生命活动提供能量,另外,蔗糖作为细胞外液中溶质的成分,可以维持培养基的渗透压。NH4NO3、KNO3含有氮元素,所以可以作为氮源。(3)生长素和细胞分裂素的使用比例会影响细胞培养的结果,所以题中的三种培养基中两种植物激素的使用比例不同。(4)由于本操作的目的是培养脱毒植物,而茎(芽)尖中无病毒或者病毒较少,所以可以作为培养的选择材料。(5)外植体应该置于适宜的温度、无菌和有光照条件下培养。答案:(1)植物组织培养(植物)细胞的全能性(2)提供能量、维持渗透压提供氮源(3)生长素和细胞分裂素的比例(不同)(4)茎(芽)尖茎(芽)尖分生组织无病毒或低毒(5)光照