（浙江选考）2021版新高考生物一轮复习 专题11 生物技术实践 第33讲 生物技术在食品加工中的应

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第33讲生物技术在食品加工中的应用知识内容考试要求知识内容考试要求1．果酒及果醋的制作实验与探究能力2.泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定实验与探究能力果酒及果醋的制作1．用葡萄制作葡萄酒(1)实验原理：葡萄酒是酵母菌利用葡萄糖进行酒精发酵(乙醇发酵)的产物。酵母菌只有在无氧条件下才能进行酒精发酵，即将葡萄糖氧化成乙醇，而且当培养液中乙醇的浓度超过16%时，酵母菌就会死亡。葡萄糖氧化成乙醇的反应式：C6H12O6―→2CO2＋2C2H5OH。(2)实验步骤：冲洗(用鲜红紫色的高锰酸钾溶液浸泡葡萄，用清水冲洗)→榨汁→制作酵母悬液(干酵母＋水＋少许蔗糖)→装入发酵瓶(装量不要超过2/3)→酒精发酵(在25～30℃的条件下放置2～3天，当发酵瓶中停止出现气泡，即表示发酵完毕)→过滤、分装、保存(用两层纱布过滤发酵液)。2．用果汁制作果酒(1)实验原理：用葡萄制作的葡萄酒不含糖，酒精含量也低(平均的体积分数为8%)，而用果汁制作的果酒，其酒精含量较高(体积分数约为15%)，含糖量也较高。(2)实验步骤：选择材料(最好选择苹果)→制取果汁→配料(200g蔗糖＋1L果汁＋酵母悬液)→发酵→静置→用虹吸法取出。3．用果酒制作果醋(1)实验原理：醋杆菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸，反应式为C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。(2)实验步骤：连接发酵装置→加入醋化醋杆菌→发酵并检测pH→调节活塞，控制流量→测定pH，监控发酵情况。[基础诊断](1)果酒和果醋制备时，采用菌种不同，所产生的酒和醋的风味也存在差异(√)(2)果酒发酵时，发酵瓶中发酵液不能超过瓶体的2/3(√)(3)由果酒制备果醋需要降低发酵瓶的温度，以利于醋酸发酵快速进行(×)(4)制备果酒时，对葡萄进行消毒时，先去枝梗再放入高锰酸钾中浸泡(×)(5)制备果酒时，酒精浓度超过15%，酵母菌会死亡(×)(6)醋杆菌所产生的醋酸可使培养液中醋酸含量高达16%(×)(7)果酒和果醋的制作均需要在无氧的环境下进行(×)2(8)用葡萄制作的葡萄酒不含糖，酒精含量也低(√)(9)乙醇发酵时，瓶中会因微生物的厌氧呼吸而出现负压，在这种情况不能持续3天以上(×)(10)醋酸发酵时，发酵瓶内装八分满锯末，便于醋杆菌的吸附(√)(11)现将200mL酒—水混合物调pH至7.0，然后与醋杆菌悬液混匀，均匀撒在锯末上(×)(12)果酒发酵停止的标志是发酵瓶中不再产生气泡，果醋发酵停止的标志是乙瓶中发酵液全部流入丙瓶(×)考法1酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系区别酒精发酵醋酸发酵微生物酵母菌醋化醋杆菌温度25～30℃/18～25℃30～35℃氧气前期需氧，后期不需氧一直需氧发酵时间2～3d/10～12d7～8d联系酒精发酵为醋酸发酵提供营养物质(乙醇)，制作流程如下：[题组冲关]1．下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是()A．制作果酒和果醋时都应用70%的酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作B．温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋杆菌的发酵影响不大C．在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋杆菌在液面大量繁殖形成的D．制作果酒时瓶口需密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋杆菌死亡解析：选B。温度影响细胞呼吸过程中的酶活性，对酵母菌酒精发酵和醋杆菌的发酵都有很大影响。2．(2020·浙江教育绿色评价联盟联考)请回答与“果酒及果醋的制作”实验有关的问题：(1)制作果酒的过程中，发挥作用的微生物是____________________。(2)在果酒制备过程中，为了提高出汁率，在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和________酶。3(3)果酒制作过程中，发酵瓶不应完全密闭的主要原因是________(A.发酵过程中起初需要氧气，便于繁殖B．发酵过程中产生热量，便于散热C．发酵过程中有CO2产生，便于排出D．发酵过程中有利于酒精挥发，降低酒精度)。(4)果酒制作果醋过程中，通入的空气需要经过________过滤，通气不必________。果醋发酵结束的标志是pH________。解析：(1)制作果酒的过程中，发挥作用的微生物是酵母菌。(2)在果酒制备过程中，为了提高出汁率，在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和果胶酶。(3)果酒制作过程中，发酵瓶不应完全密闭的主要原因是发酵过程中有大量CO2产生，防止瓶内压力升高而可能引起爆裂。(4)果酒制作果醋过程中，通入的空气需要经过脱脂棉(球)过滤。醋酸呈酸性，果醋发酵结束的标志是pH不再降低。答案：(1)酵母菌(2)果胶(3)C(4)脱脂棉(球)太快不再降低考法2果酒与果醋发酵过程的分析(1)装置比较①果酒发酵a．在弯曲玻璃管中装入水可起防止氧气进入和空气中杂菌污染的作用。而酒精发酵过程产生的CO2可从玻璃管中出去，减少瓶内压力。b．发酵瓶中要留约1/3的空间，一方面在发酵前可给酵母菌提供氧气，使其快速繁殖，缩短发酵时间；另一方面可防止发酵过程中产生气体使瓶中发酵液外溢。c．在发酵开始时，微生物的需氧呼吸会使发酵瓶内出现负压，这种情况不能持续3天以上，否则必须加入更多酵母菌。d．将发酵瓶放在25～30℃条件下2～3天。当发酵瓶中停止出现气泡，表示发酵完成。②果醋发酵a．图示甲瓶装入一定体积的酒—水混合物。乙瓶为发酵瓶，醋酸发酵在其中进行。丙瓶中是发酵得到的果醋。4b．将适量的醋化醋杆菌培养物或醋曲悬液加在200mL酒—水混合物中混匀，并调pH至7.0后倒入乙瓶中，使锯末均匀湿透。醋化醋杆菌附着在锯末上。c．在发酵过程中要通入无菌空气，醋酸发酵在有氧条件下才能进行。d．等流入丙瓶的流出液pH不再减小，或甲瓶中的液体全部流入乙瓶时，发酵停止。(2)过程分析①制作果酒的干酵母需用温水调成糊状，再加入极少量蔗糖，促使酵母菌迅速发酵。若使用塑料瓶进行果酒发酵，可能出现负压，这是因为微生物发生了需氧呼吸造成的。这时可以加入更多的酵母，使发酵尽快发生。②醋杆菌在有氧条件下才能将乙醇氧化为醋酸，它所产生的醋酸可以使培养液中醋酸的含量高达13%，教材果醋制作采用了固定化醋杆菌进行醋酸发酵。乙瓶为发酵瓶，其中的锯末的功能是作为固定醋杆菌的介质。这样做的好处是有利于醋杆菌的重复利用和产物的分离。乙瓶中的锯末装至八分满，原因是醋杆菌发酵需要氧气，乙瓶的下口有一玻璃管，要向里通入无菌空气，具体做法是在该管中塞脱脂棉球，该管的另一端要升至锯末之上。乙瓶下口还有一处带有胶管，上有一螺丝夹，主要用于控制发酵液流出的速率。发酵开始时，需将酒水混合物的pH调到7.0左右，发酵过程中，每天检测流出液的pH，等到流出液的pH不再减少时，就可以停止实验了。③果醋制作用到的醋化醋杆菌的培养基成分有：蛋白胨、酵母提取物、甘露醇。[题组冲关]3.右图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述错误的是()A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从需氧呼吸转变为厌氧呼吸C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D．气体入口与气体出口可以交换使用解析：选D。酵母菌是兼性厌氧菌，可进行需氧呼吸和厌氧呼吸，通入氧气后，酵母菌进行需氧呼吸，通入其他气体，酵母菌进行厌氧呼吸，故改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响，A正确；果酒发酵中期通入氮气，装置中氧气减少，使酵母菌从需氧呼吸转变为厌氧呼吸，B正确；温度影响酶的活性，则果醋的发酵周期与实验设定的温度有密切关系，C正确；气体入口管通入液面以下，气体出口管在液面以上，不能交换使用，D错误。4．(2020·义乌一模)下面是果酒和果醋制作的实验流程和发酵装置。根据图示回答下列问题：5(1)完成图1中的实验流程____________________________________________。(2)图2装置中的充气口在________过程中要关闭，否则可能发生使发酵液变酸的反应________________________________________________(写出该反应式)，而排气口在该过程中应开放，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，目的是______________________________________________________________________________________________。(3)葡萄酒呈现红色的原因是______________________，重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应呈______色。(4)果酒和果醋的制作分别利用了酵母菌和__________两种微生物的发酵原理，后者在结构上的主要特点是__________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：在酒精发酵阶段，充气口应关闭，否则醋杆菌会将乙醇氧化为醋酸，从而使发酵液变酸。酵母菌为真菌，属于真核生物，醋杆菌为细菌，属于原核生物，两者在结构上的主要区别是有无以核被膜为界限的细胞核。答案：(1)醋酸发酵(2)酒精发酵C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O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)(3)红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中灰绿(4)醋杆菌无以核被膜为界限的细胞核泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定1．与制作泡菜相关的微生物泡菜制作时起主要作用的微生物是假丝酵母和乳酸菌。2．泡菜制作的原理在无氧条件下，微生物利用蔬菜中的糖和其他营养物质进行发酵，发酵产物有有机酸和醇类物质，也有致癌物质亚硝酸。3．泡菜制作的步骤预处理(将菜洗净并切成小块，将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次)→加料入坛(将各种蔬菜、盐水、糖及调味品放入坛中)→密封发酵(将坛口用水封好，防止外界空气进入)→腌制1周左右。4．亚硝酸盐测定的原理6亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物可与N­1­萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，可用光电比色法定量。5．亚硝酸盐的定量测定流程(1)样品处理：取泡菜25g制匀浆，过滤后调节pH至8.0→加硫酸锌溶液25mL→加氢氧化钠溶液至产生白色沉淀→水浴加热至60℃→过滤取滤液定容至500mL。(2)测定：10mL样品溶液＋4.5mL氯化铵缓冲液＋2.5mL60%乙酸溶液＋5mL显色液→定容于25mL的容量瓶中→暗处静置25min→测定550nm处光密度值(以10mL水作空白对照)。(3)标准曲线的绘制：以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值(OD值)为纵坐标，绘制标准曲线。(4)计算公式：X1＝(m2×V1)/(m1×V2)，其中X1——样品中亚硝酸盐的含量，单位为mg/kg；m1——样品质量，单位为g；m2——通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量，单位为μg；V1——样品处理液总体积；V2——测定用样品液体积。[基础诊断](1)泡菜发酵初期，乳酸菌代谢比较强，会使发酵坛中乳酸的含量增加(×)(2)在无氧条件下，微生物利用菜中的糖和其他营养物质进行发酵，发酵产物有有机酸和醇类物质(√)(3)亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，重氮反应形成的产物与N­1­萘基乙二胺偶联，天成蓝紫色产物(×)(4)泡菜发酵时，时间过长可能会造成霉菌滋生造成霉变(√)(5)绘制标准曲线时，以光密度值为横坐标，以亚硝酸盐质量为纵坐标(×)(6)泡菜制作时，加入白酒的目的只是增加泡菜口感(×)(7)亚硝酸盐含量测定时通常采用光程为1cm的比色杯在550nm处测定光密度值(√)考法1泡菜制作过程分析(1)泡菜制作的关键点①防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。②氧气需求a．泡菜坛要选择气密性好的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。b．泡菜坛内要注满水，以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。③温度：发酵过程温度控制在室温即