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1、課時訓練33生物技術在食品加工中的應用1.(2018浙江溫州普通高中8月選考適應性測試)回答泡菜腌制與微生物分離有關的問題。(1)泡菜是利用微生物發(fā)酵制成的,為減少泡菜腌制時間,可加入一些陳泡菜汁,這相當于接種已經的發(fā)酵菌,發(fā)酵產物含有機酸和物質等,還有亞硝酸。若以光電比色法測定泡菜中亞硝酸鹽含量,需將制備的待測樣液與發(fā)生重氮化反應,產物再與N-1-萘基乙二胺偶聯而顯色。(2)現取5 mL上述陳泡菜汁用于測定其中的乳酸菌含量,可采取法進行操作:取0.5 mL泡菜汁逐級稀釋至10-5,取10-4、10-5稀釋液各0.1 mL,分別接種到固體培養(yǎng)基,置于特定環(huán)境培養(yǎng)48 h后,菌落計數。若培養(yǎng)結果
2、如下圖所示,則5 mL陳泡菜汁中乳酸菌約個。除了上述方法之外,還有和等方法可用于陳泡菜汁中乳酸菌的計數。答案(1)擴增(或擴大培養(yǎng))醇類對氨基苯磺酸(2)(稀釋)涂布分離7107血細胞(計數板)計數法、比濁(計)法、光電比色法、用比濁計測、測渾濁度(注:寫出血細胞計數板或比濁計即可)解析(1)陳泡菜汁中有乳酸菌,加入新的泡菜中,這相當于接種已經擴大培養(yǎng)的發(fā)酵菌。泡菜制作中發(fā)酵產物含有機酸和醇類物質等,還有亞硝酸。若以光電比色法測定泡菜中亞硝酸鹽含量,需將制備的待測樣液與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應,產物再與N-1-萘基乙二胺偶聯而顯色。(2)計數要采用涂布分離法接種。據圖可知,10-5稀釋液中各
3、有14、13、15個菌落,平均14個,根據稀釋倍數和體積,可計算得5 mL陳泡菜汁中乳酸菌約7107個。計數方法還有血細胞計數板、比濁計等。2.水體富營養(yǎng)化是我國目前水環(huán)境面臨的重大問題,而氮素是重要的污染因子。生物脫氮被認為是目前最經濟有效的方法之一。部分過程如下。(1)細菌甲可產生酶,能將尿素降解為氨,同時產生。(2)以尿素為氮源的培養(yǎng)基中添加的鑒別指示劑是。(填選項)A.革蘭氏染液B.酚紅C.95%乙醇D.淀粉指示劑(3)測定亞硝酸鹽含量的方法是,其原理是亞硝酸鹽經過一系列反應,生成(顏色)產物,顯色后再測定樣品的,然后從亞硝酸鹽標準曲線中讀出樣品的亞硝酸鹽含量值。(4)固定化酶在工業(yè)生
4、產上成功應用后,引發(fā)了人們對細胞固定化的熱情,現用包埋法將硝化細菌包裹在一層半透明的囊膜中形成膠囊狀,該囊膜(填“允許”或“不允許”)氨、亞硝酸和硝酸鹽進入或排出膠囊。(5)游離的硝化細菌和包埋法固定化的硝化細菌對某富營養(yǎng)化水的處理結果如圖所示。據圖分析,下列敘述中,錯誤的是。(填選項)A.降溫對兩種狀態(tài)的硝化細菌的影響相同B.30 條件下游離硝化細菌降解能力較強C.處理足夠時間,圖中不同條件下的硝化細菌能達到一樣的氨氮去除效果D.15 條件下,固定化處理對硝化細菌的氨氮去除能力影響不大答案(1)脲CO2(2)B(3)光電比色法紫紅色光密度值(4)允許(5)A解析(1)細菌甲可產生脲酶,能將尿
5、素降解為氨,同時產生CO2。(2)尿素降解為氨會使培養(yǎng)基的pH上升,而酚紅在堿性條件下顯示紅色,可以指示反應的發(fā)生。(3)測定亞硝酸鹽含量的方法是光電比色法。亞硝酸鹽與顯色劑反應最后顯示紫紅色,再測定光密度值(OD值),然后從亞硝酸鹽標準曲線中讀出樣品的亞硝酸鹽含量值。(4)將硝化細菌包裹膠囊中是為了降解水體污染物,所以該囊膜應當允許相關物質進出膠囊,與菌體接觸。(5)分析處理結果可知,在15 條件下,硝化細菌固定化與否對氨氮去除能力影響不大,而30 條件硝化細菌去除能力都增強,但游離硝化細菌降解能力較強,所以降溫對游離硝化細菌降解能力影響更大。若處理時間達24 h,不同狀態(tài)下的硝化細菌氨氮去
6、除效果相同。3.櫻桃番茄富含多種天然有機酸、人體必需氨基酸、維生素和多種礦物質,但因其含糖量不高,影響酒精發(fā)酵效果,經實踐摸索,調整發(fā)酵工藝,櫻桃番茄成為釀造保健酒的好原料。下圖1是利用固定化酵母或游離酵母發(fā)酵櫻桃番茄果酒的工藝流程,請分析回答下列問題。櫻桃番茄清洗去梗破碎50 果膠酶處理1 h過濾加糖圖1圖2圖3(1)發(fā)酵前,需要在櫻桃番茄汁中添加適量白砂糖,那么添加白砂糖的主要目的是。(2)發(fā)酵結束后,需將上層酒液轉移到另一滅菌容器中進行后發(fā)酵,為了防止醋化醋桿菌污染,加入容器中液體的量應(A.注滿B.2/3C.1/3D.1/2),以保證果酒品質。(3)圖2是固定化酵母發(fā)酵與游離酵母發(fā)酵的
7、對比結果,從圖中可以看出,兩者發(fā)酵速率相近,但發(fā)酵前期游離發(fā)酵比固定化發(fā)酵產生的乙醇量多,主要原因是;后期游離酵母發(fā)酵速度減慢,除了底物濃度降低外,還可能是因為。(4)為探究固定化酵母重復使用的效果,對固定化酵母進行了兩次連續(xù)的重復發(fā)酵實驗,圖3是實驗的結果,試分析在第二次發(fā)酵前期,酵母降糖速度明顯加快的原因。實驗結果說明固定化細胞具有的優(yōu)點。答案(1)提高酒精的生成量(2)A(3)游離酵母和營養(yǎng)液的接觸更充分,酒精排出更快酒精對游離酵母的抑制作用更強(4)固定化材料中的活酵母數量比第一次多(或細胞增殖了)可反復利用解析(1)為了提高酒精的生成量,發(fā)酵前,需要在櫻桃番茄汁中添加適量的白砂糖。(
8、2)果酒后發(fā)酵速度緩慢,時間較長,為形成厭氧環(huán)境,避免醋桿菌等耗氧菌的污染,應將容器中的發(fā)酵液裝滿。(3)發(fā)酵前期,由于游離酵母和營養(yǎng)液的接觸更充分,酒精排出更快,所以游離發(fā)酵比固定發(fā)酵產生的乙醇多。發(fā)酵后期,由于乙醇對游離酵母的抑制作用更強、底物濃度更低,使得游離酵母發(fā)酵速率減慢。(4)由圖可知,由于第二次固定化材料中的活酵母細胞數量比第一次多,第二次酵母降糖速度明顯加快。實驗結果說明固定化細胞可反復利用。4.某研究小組用梨釀制醋,具體流程如圖所示,請回答下列問題。梨渾濁的梨汁澄清的梨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵(1)圖中乙過程可加入酶,為證明該酶的效果,可分別取等量渾濁的梨汁和澄清的梨汁,各加入等量
9、的,預計后者出現的沉淀物比較少。(2)適宜條件下進行酒精發(fā)酵,發(fā)酵完畢的標志是,待沉淀后,可用(方法)將上清液(即果酒)取出。若培養(yǎng)液酒精濃度超過時,酵母菌會死亡。(3)下圖表示不同醋化醋桿菌接種量(5%、10%、15%)與醋酸發(fā)酵的關系,據圖判斷,下列敘述中錯誤的是()A.發(fā)酵液中的醋化醋桿菌進行需氧呼吸B.培養(yǎng)時間越長,培養(yǎng)液的pH越低C.接種后20 h,接種量為5%的醋酸產量最少,主要是因為發(fā)酵速度較慢D.接種后70 h,接種量為15%的醋酸產量最少,與菌體生長繁殖消耗較多營養(yǎng)物質有關答案(1)果膠95%乙醇(2)停止產生氣泡虹吸法16%(3)B解析(1)圖中乙過程可以用果膠酶分解果膠,
10、有利于生產果汁?？煞謩e取等量渾濁的梨汁和澄清梨汁,各加入等量的95%乙醇,溶解有機物。(2)酒精發(fā)酵,可以產生二氧化碳和酒精,因此發(fā)酵完畢的標志是停止產生氣泡。待沉淀后,可用虹吸法將果酒取出,培養(yǎng)液酒精濃度超過16%時,酒精濃度太高,酵母菌會死亡。(3)醋化醋桿菌屬于需氧型細菌,A項正確;隨著培養(yǎng)時間的延長,醋酸含量越來越高,會抑制醋化醋桿菌的活性,最終醋酸含量保持不變,培養(yǎng)液的pH保持不變,B項錯誤;接種量為5%,醋酸菌量少,因此接種后20 h發(fā)酵速度較慢,C項正確;接種量為15%,其發(fā)酵速度快,營養(yǎng)物質消耗快,因此接種后70 h,接種量為15%的醋酸產量最少,D項正確。5.回答與果酒、果醋
11、制作有關的問題。(1)在釀酒過程中,酵母菌只有在無氧條件下才能進行。發(fā)酵開始時,發(fā)酵瓶內看不到氣泡冒出的原因可能是酵母菌的使發(fā)酵瓶內出現負壓。(2)下列各項中,與果酒中的酒精濃度有關的是(多選)。A.發(fā)酵時間B.發(fā)酵溫度C.培養(yǎng)液中糖的含量D.酵母菌對酒精濃度的耐受程度(3)不同地域所釀制的葡萄酒風味會有一定的差異,風味出現差異的原因除了與當地相應的土壤、氣候等地理環(huán)境因素和葡萄品種有關外,還可能與不同地域釀酒時所用的等生物因素有關。(4)在利用果酒制作果醋過程中,如果已獲得醋化醋桿菌菌種,可先在液體培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),然后接種到發(fā)酵瓶中。發(fā)酵瓶下口直角玻璃管內塞有松緊合適的脫脂棉球,其作用是。
12、開始收集果醋前,應檢測發(fā)酵瓶流出液的。答案(1)酒精發(fā)酵需氧呼吸(2)ABCD(3)菌種(4)擴大過濾空氣pH解析(1)酵母菌需氧呼吸的產物是水和二氧化碳,厭氧呼吸的產物是酒精和二氧化碳。因此在釀酒過程中,酵母菌只有在無氧條件下才能進行酒精發(fā)酵。發(fā)酵開始時,發(fā)酵瓶內看不到氣泡冒出的原因可能是酵母菌的需氧呼吸使發(fā)酵瓶內出現負壓。(2)影響果酒中酒精濃度的因素包括發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、培養(yǎng)液中糖的含量、酵母菌對酒精濃度的耐受程度等。(3)不同地域所釀制的葡萄酒風味會有一定的差異,風味出現差異的原因除了與當地相應的土壤、氣候等地理環(huán)境因素和葡萄品種有關外,還可能與不同地域釀酒時所用的菌種等生物因素有關
13、。(4)在利用果酒制作果醋過程中,如果已獲得醋化醋桿菌菌種,可先在液體培養(yǎng)基中進行擴大培養(yǎng),然后接種到發(fā)酵瓶中。發(fā)酵瓶下口直角玻璃管內塞有松緊合適的脫脂棉球,其作用是過濾空氣。開始收集果醋前,應檢測發(fā)酵瓶流出液的pH。6.某研究小組欲用蘋果汁為原料,利用發(fā)酵瓶制作果酒和果醋,請分析回答問題。(1)將蘋果汁放入發(fā)酵瓶,要預留約的空間,為得到酒精和糖含量較高的果酒,可在果汁中加入一定比例的。若發(fā)酵瓶內持續(xù)無氣泡產生,則需加入更多的,使發(fā)酵作用盡快發(fā)生。(2)變酸的果酒表面有一層醋桿菌形成的菌膜,若要在該菌膜中篩選高表達量的醋桿菌菌株,可通過獲得的方法來分離篩選。若要統(tǒng)計獲得菌種的數目,則常采用法。
14、對獲得的優(yōu)質醋桿菌菌種常用劃線分離法接種在固體培養(yǎng)基上低溫保存。(3)下圖是果酒和果醋的發(fā)酵裝置,下列關于果醋發(fā)酵的敘述,錯誤的是。A.發(fā)酵前,瓶內酒水混合物的pH需調至7.0B.發(fā)酵過程中,充氣口要適時適量充氣C.發(fā)酵過程中,排氣口排出醋酸發(fā)酵產生的CO2D.發(fā)酵完成后,出料口的pH不再減小答案(1)1/3蔗糖酵母菌(2)單菌落涂布分離斜面(3)C解析(1)將蘋果汁裝入發(fā)酵瓶,要留出大約1/3的空間,并封閉充氣口。為得到酒精和糖含量較高的果酒,可在果汁中加入一定比例的蔗糖。若發(fā)酵瓶內持續(xù)無氣泡產生,則需加入更多的酵母菌,使發(fā)酵作用盡快發(fā)生。(2)變酸的果酒表面有一層醋桿菌形成的菌膜,若要在該
15、菌膜中篩選高表達量的醋桿菌菌株,可通過獲得單菌落的方法來分離篩選。接種微生物常用劃線分離法和涂布分離法,其中涂布分離法可以統(tǒng)計獲得菌種的數目。對獲得的優(yōu)質醋桿菌菌種常用劃線分離法接種在固體培養(yǎng)基斜面上低溫保存。(3)將酒水混合物pH調至7.0有利于醋桿菌生長與繁殖,縮短發(fā)酵時間,因此發(fā)酵前,瓶內酒水混合物的pH需調至7.0,A項正確。醋桿菌是好氧菌,因此發(fā)酵過程中,充氣口要適時適量充氣,B項正確。醋桿菌發(fā)酵不會產生CO2,C項錯誤。發(fā)酵完成后,不會有醋酸再產生,因此出料口的pH不再減小,D項正確。7.泡菜是深受市場歡迎的腌制食品,下圖是一般的生產流程,據圖回答下列有關問題。(1)制作泡菜宜選用
16、新鮮的蔬菜或其他原料,原因是。(2)腌制過程加入的鹽水量不能太多,否則會出現溢壇現象,其原因是。(3)發(fā)酵過程主要利用了乳酸菌和菌。在生產過程中可通過多種措施控制其他雜菌的繁殖,以保證產品的質量,下列不屬于此種措施的是。A.加鹽B.加白酒C.加水密封D.加糖答案(1)亞硝酸鹽的含量低(2)蔬菜會在鹽水中發(fā)生滲透失水現象(3)假絲酵母D解析(1)制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜或其他原料,原因是亞硝酸鹽的含量低。(2)蔬菜會在鹽水中發(fā)生滲透失水現象,所以腌制過程加入的鹽水量不能太多,否則會出現溢壇現象。(3)發(fā)酵過程主要利用了乳酸菌和假絲酵母菌。在生產過程中可通過多種措施控制其他雜菌的繁殖,如加鹽、加白
17、酒和加水密封,以保證產品的質量。8.回答與陽桃果醋發(fā)酵工藝研究有關的問題。陽桃果實洗凈去皮切塊破碎榨汁調整成分澄清巴氏殺菌X酒精發(fā)酵Y醋酸發(fā)酵過濾殺菌成品(1)工藝流程X中需要接種菌。選擇不同的該菌種分別加入等量的陽桃汁中,若發(fā)酵開始因導致發(fā)酵瓶內出現負壓,應加入更多的該菌種。(2)發(fā)酵性能測定:將N1、N2、N3三種品系的該菌種分別接種于含有相同發(fā)酵液的發(fā)酵瓶后,稱重發(fā)酵瓶。稱重前擰松瓶蓋,輕輕搖晃瓶子,隨著發(fā)酵時間的延續(xù),瓶重逐漸減輕,測定結果如下圖所示。瓶重減輕量即為該菌種在酒精發(fā)酵中產生的的量。據圖分析,N1比N3更適合作為生產陽桃酒的菌種,理由是。答案(1)酵母需氧呼吸(2)CO2N1菌在14天(或前期)的失重量(或產生CO2的量)大于N3(或N3前期發(fā)酵能力不如N1)6
（浙江專用）2020版高考生物大一輪復習 第十部分 生物技術實踐 課時訓練33 生物技術在食品加工中的應用
