（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 33 生物技術在食品加工中的應用課件.ppt

第33講生物技術在食品加工 中的應用,教材梳理,題型探究,真題演練,果酒及果醋的制作 1.原理 (1)果酒制作:葡萄酒是酵母利用葡萄糖進行 的產物。酵母菌只有在條件下才能進行酒精發(fā)酵,即將葡萄糖氧化成乙醇,而且當培養(yǎng)液中乙醇的濃度超過時,酵母菌就會死亡。葡萄糖氧化成乙醇的反應式: 。 (2)果醋制作:醋桿菌在有氧條件下將氧化為醋酸,反應式為 。,酒精發(fā)酵(乙醇發(fā)酵),無氧,16%,乙醇,教材梳理,題型探究,真題演練,2.制作過程 (1)用葡萄制作葡萄酒,瓶(不要超過)酒精發(fā)酵(在2530 的條件下放置23d,當發(fā)酵瓶中停止,即表示發(fā)酵完畢)過濾、分裝、保存(用兩層紗布過濾發(fā)酵液),高錳酸鉀,蔗糖,2/3,出現(xiàn)氣泡,教材梳理,題型探究,真題演練,(2)用果汁制作果酒 選擇材料(最好選擇)制取果汁配料(200 g蔗糖+1 L果汁+酵母懸液)發(fā)酵靜置用取出。 (3)用果酒制作果醋 連接發(fā)酵裝置加入發(fā)酵并檢測 調節(jié)測定pH,監(jiān)控發(fā)酵情況。,蘋果,虹吸法,醋化醋桿菌,pH,活塞,控制流量,教材梳理,題型探究,真題演練,3.果酒、果醋發(fā)酵裝置的比較,氧氣,雜菌,1/3,需氧,教材梳理,題型探究,真題演練,發(fā)酵,氧氣(或潔凈的空氣),教材梳理,題型探究,真題演練,考向一果酒的制作 【典例1-1】 (2018浙江考前押寶卷)如圖是工業(yè)化生產葡萄酒的流程,請回答下列問題。,教材梳理,題型探究,真題演練,(1)如圖所示實驗操作中閥1和閥2打開的先后順序是,果膠酶可以從、蘋果青霉等微生物中提取。 (2)葡萄酒發(fā)酵的微生物是,發(fā)酵時溫度應控制在。 (3)發(fā)酵開始時,微生物的會使發(fā)酵瓶內出現(xiàn)負壓,發(fā)酵瓶中停止,表示發(fā)酵完畢。 (4)葡萄酒靜置56個月,酵母下沉,上清液即為果酒?？捎萌〕?。,答案:(1)先打開閥2后打開閥1黑曲霉(2)酵母菌2530 (3)需氧呼吸(有氧呼吸)出現(xiàn)氣泡(4)虹吸法,教材梳理,題型探究,真題演練,解析:(1)從題圖中可以發(fā)現(xiàn),要使渾濁的葡萄汁澄清,需用果膠酶處理,所以先打開閥2,使果膠酶固定,再打開閥1,澄清葡萄汁,果膠酶可以從黑曲霉、蘋果青霉等微生物中提取。 (2)酒精發(fā)酵利用的微生物是酵母菌,酵母菌發(fā)酵的最適溫度是2530 ,溫度過高會影響葡萄酒口感,溫度過低需延長發(fā)酵時間。 (3)發(fā)酵前一階段,微生物進行需氧呼吸,吸收O2,產生CO2,CO2溶于水中,使瓶內氣壓降低,產生負壓,發(fā)酵時能產生CO2,有氣泡出現(xiàn),若停止出現(xiàn)氣泡,說明CO2不再產生,發(fā)酵結束。 (4)酵母菌沉淀后,上清液即為葡萄酒,可通過虹吸法吸出。,教材梳理,題型探究,真題演練,導師點睛 (1)酵母菌的繁殖需大量氧氣,而發(fā)酵過程進行厭氧呼吸,故果酒制作的前期應通入氧氣,而后期應保證嚴格的無氧環(huán)境。 (2)制作果酒時應先清洗葡萄,再去枝梗,以免去除枝梗時引起葡萄破損,增加雜菌污染機會。在自然發(fā)酵時不要反復沖洗葡萄,以免使酵母菌減少,發(fā)酵周期加長,酒精產量下降。 (3)用果汁制作果酒發(fā)酵速度相對較快,發(fā)酵開始時,微生物的需氧呼吸會使瓶內出現(xiàn)負壓。果酒制備完畢,采用虹吸法取出。,教材梳理,題型探究,真題演練,考向二果醋制作 【典例1-2】 (2018浙江名校協(xié)作體高三下學期3月考試)某研究小組欲利用蘋果生產蘋果酒和蘋果醋。回答下列問題。 (1)欲純化野生酵母,最簡單的分離方法是,經過培養(yǎng)后,培養(yǎng)基上出現(xiàn),表示分離成功。 (2)在釀制蘋果酒時,加入果膠酶將果膠分解成可溶性的,瓦解植物的胞間層,提高果汁的出汁率和澄清度。為提高果酒的酒精度,可在果汁中添加。,教材梳理,題型探究,真題演練,(3)為提高生產效率,做了以下對比實驗。甲發(fā)酵罐中保留一定量的氧氣,乙發(fā)酵罐中沒有氧氣,其余條件相同且適宜,定期測得的數據如圖所示。,甲發(fā)酵罐提供氧氣的目的是。實驗后檢測發(fā)現(xiàn),盡管酵母菌菌種合適、原料充足、發(fā)酵溫度和pH適宜,但乙醇含量比預期低,可能在操作上的失誤是。,教材梳理,題型探究,真題演練,(4)利用蘋果酒釀制蘋果醋的過程中,相關說法錯誤的是。 A.蘋果酒一般需稀釋后用于果醋發(fā)酵 B.醋化醋桿菌需用液體培養(yǎng)基擴大培養(yǎng)后接種 C.菌種和鋸末混勻后立即打開雙通活塞,進行發(fā)酵 D.監(jiān)控果醋發(fā)酵情況時需每天用pH試紙檢測流出液的pH,答案:(1)劃線分離單菌落(2)半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯蔗糖(3)使酵母菌進行需氧呼吸,快速繁殖密封不嚴(4)C 解析:(1)欲純化野生酵母,常用平板劃線法或者稀釋涂布平板法進行接種,其中平板劃線法最簡單;經過培養(yǎng)后,觀察培養(yǎng)基上微生物的單菌落,從中選出酵母菌。,教材梳理,題型探究,真題演練,(2)果膠酶可將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯,瓦解植物的胞間層,提高果汁的出汁率和澄清度。為提高果酒的酒精度,可在果汁中添加蔗糖。 (3)甲發(fā)酵罐提供氧氣的目的是讓酵母菌進行需氧呼吸,快速繁殖,以增加酵母菌的數量;實驗后檢測發(fā)現(xiàn),盡管酵母菌菌種合適、原料充足、發(fā)酵溫度和pH適宜,但酒精含量比預期低,在操作上的失誤可能是密封不嚴,導致酵母菌厭氧呼吸受到抑制。 (4)蘋果酒一般需稀釋后用于果醋發(fā)酵,A項正確;醋化醋桿菌需用液體培養(yǎng)基擴大培養(yǎng)后接種,B項正確;菌種和鋸末混勻后,過一段時間打開雙通活塞,進行發(fā)酵,C項錯誤;監(jiān)控果醋發(fā)酵情況時需每天用pH試紙檢測流出液的pH,D項正確。,教材梳理,題型探究,真題演練,導師點睛(1)制作果醋時,配制的用于培養(yǎng)醋化醋桿菌的液體培養(yǎng)基用甘露醇維持其滲透壓。 (2)醋化醋桿菌的菌液(或醋曲懸液)不能直接裝入乙瓶(教科書第49頁圖13),而是需要與酒水混合物混勻調pH至7.0后,倒入乙瓶(教科書第49頁圖13)中。 (3)制作果酒的過程中,CO2會溶解于發(fā)酵液中,發(fā)酵液的pH會有所降低;果醋發(fā)酵時,會生成醋酸,發(fā)酵液pH也會降低。,教材梳理,題型探究,真題演練,(2017浙江11月選考,32節(jié)選)回答與釀酒和制醋有關的問題。 (1)為了獲得優(yōu)良的釀酒紅曲霉菌株,將原菌株的孢子誘變處理后制成較稀濃度的單孢子懸液,這樣做的目的是在培養(yǎng)時利于獲得。 (2)大米經蒸煮、紅曲霉菌糖化后,用某釀酒酵母進行酒精發(fā)酵,發(fā)酵完畢后得到新鮮紅曲酒,酒中乙醇濃度不超過15%。其主要原因是當發(fā)酵液中的乙醇濃度接近15%時,(A.乙醇氧化逐漸增強直至平衡B.葡萄糖分解逐漸增強直至平衡C.乙醇氧化逐漸減弱直至停止D.葡萄糖分解逐漸減弱直至停止)。,教材梳理,題型探究,真題演練,(3)已知葡萄糖與蒽酮試劑反應能產生顏色。采用光電比色法測定紅曲酒中的葡萄糖含量的步驟如下:第一步,標準曲線的制作。用蒸餾水配制,與蒽酮試劑反應后,用比色計測定,并制作以的標準曲線。第二步,樣品處理。將待測酒樣品通過活性炭脫色,其目的是。第三步,樣品測定與計算。 (4)影響紅曲酒風味的主要因素,除了溫度、pH、氧氣等環(huán)境因素外,還有(答出2點即可)。 (5)在紅曲醋生產工藝中,將適量的紅曲酒、水和醋化醋桿菌等混合。再添加一定量谷殼糠等制成松散的發(fā)酵料,其主要目的是,以利于醋酸發(fā)酵。,教材梳理,題型探究,真題演練,答案:(1)單菌落 (2)D (3)一系列濃度的葡萄糖標準溶液葡萄糖濃度與光密度值關系排除酒原有顏色的干擾 (4)不同的菌株、不同的原料 (5)增加通氣性,教材梳理,題型探究,真題演練,解析:(1)將菌株制成稀釋成一定濃度懸液,能夠便于采用相應分離方法獲得單菌落。(2)利用相應原料進行酒精發(fā)酵,一般乙醇濃度不會超過15%,主要原因是酒精濃度過高會殺死酵母菌,最終使葡萄糖的分解減弱直至停止。(3)采用光電比色法測定某物質的含量,一般需要配制一系列的標準溶液,本題中采用蒸餾水配制一系列濃度的葡萄糖標準溶液,然后將其與檢測試劑發(fā)生反應,然后準備葡萄糖濃度與OD值(光密度值)的標準曲線,用于比對分析。樣品處理時,將待測酒樣品采用活性炭脫色處理,主要目的是防止葡萄糖酒中原有的色素(或顏色)對檢測結果產生干擾。(4)菌種不同,制作的果酒風味存在差異,當然,選用的制備果酒的原料、溫度等差異,也會造成果酒風味的差異。(5)果醋發(fā)酵需要有氧的環(huán)境,進行醋酸發(fā)酵時利用一定量的谷殼糠等制成松散的發(fā)酵料,主要目的是增加發(fā)酵基質的透氣性,利于醋化醋桿菌進行醋酸發(fā)酵。,教材梳理,題型探究,真題演練,泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測定 1.泡菜的制作 (1)原理:在條件下,微生物(主要是 和)利用蔬菜中的糖和其他營養(yǎng)物質進行發(fā)酵,發(fā)酵產物有和醇類物質等。 (2)制作流程,無氧,假絲酵母,乳酸菌,有機酸,鹽水冷卻,調料,裝壇,發(fā)酵,教材梳理,題型探究,真題演練,2.亞硝酸鹽的測定 (1)測定原理 亞硝酸鹽可與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應,這一產物再與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián),形成產物,可用法定量。 (2)亞硝酸鹽的定量測定流程 樣品處理:泡菜25 g制勻漿過濾后調pH至8.0加 溶液25 mL加溶液至產生白色沉淀水浴加熱至60 過濾取濾液定容至500 mL。 測定:10 mL樣品溶液+4.5 mL緩沖液+2.5 mL 60%乙酸溶液+5 mL定容至25 mL暗處靜置25 min用光程為1 cm的在550 nm 處測定值(以10 mL水為空白對照)。,紫紅色,光電比色,硫酸鋅,氫氧化鈉,氯化銨,顯色液,比色杯,光密度,教材梳理,題型探究,真題演練,標準曲線的繪制:以為橫坐標,以為縱坐標,繪制標準曲線。 計算 公式:X1=(m2V1)/(m1V2) X1:樣品中亞硝酸鹽含量,單位為mg/kg。 m1:樣品質量,單位為g。 m2:通過標準曲線得到的,單位為g。 V1:總體積。 V2:體積。,亞硝酸鈉質量,光密度值(或OD值),亞硝酸鹽質量,樣品處理液,測定用樣品液,教材梳理,題型探究,真題演練,考向一泡菜的腌制 【典例2-1】 在農村,泡菜的制作方法是先對新鮮的蔬菜進行整理、清潔,然后放入徹底清洗并用白酒擦過的泡菜壇中,再向壇中加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”。密封后置于陰涼處,適宜環(huán)境溫度為2830 。請回答下列問題。 (1)用白酒擦拭泡菜壇的目的是。 (2)此過程中起主要作用的微生物是(A.乳酸菌+假絲酵母B.乳酸菌+醋化醋桿菌C.酵母菌+霉菌D.酵母菌+醋化醋桿菌),這些微生物利用蔬菜中的糖類和其他物質進行發(fā)酵,產物有等,其中也包括亞硝酸。 (3)某同學想測定制作的泡菜中亞硝酸鹽的含量,需要先用亞硝酸鈉標準溶液繪制,再通過測定泡菜勻漿的進行計算。,教材梳理,題型探究,真題演練,(4)若要獲得優(yōu)良乳酸菌菌種,純化菌種時,更易分離得到單菌落的接種方法是。培養(yǎng)時還需提供條件。,答案:(1)消毒(或消除雜菌) (2)A有機酸和醇類 (3)標準曲線光密度值(或OD值) (4)涂布分離法無氧,教材梳理,題型探究,真題演練,解析:(1)白酒擦拭泡菜壇的目的是對泡菜壇進行消毒,以減少雜菌的污染。(2)制作泡菜時,起主要作用的微生物是乳酸菌和假絲酵母,它們可利用蔬菜中的糖類等物質進行發(fā)酵產生有機酸類和醇類物質等,其中也有亞硝酸。(3)檢測亞硝酸鹽含量,需要先用亞硝酸鈉標準溶液繪制標準曲線,然后測定泡菜勻漿的OD值與其對照,確定泡菜中亞硝酸鹽的含量。(4)純化菌種時,更易分離得到單菌落的接種方法是涂布分離法,由于乳酸菌為厭氧生物,因此培養(yǎng)時需要提供無氧條件。,教材梳理,題型探究,真題演練,導師點睛泡菜制作過程中不同操作的目的,教材梳理,題型探究,真題演練,考向二亞硝酸鹽含量的測定 【典例2-2】 泡菜是人們喜愛的食品,但在腌制的過程中會產生一定量的亞硝酸鹽,危害人們的健康。研究人員檢測了不同濃度的食鹽、不同發(fā)酵階段的泡菜中的亞硝酸鹽含量,結果如下圖所示。請回答下列問題。,教材梳理,題型探究,真題演練,(1)制作泡菜時如希望發(fā)酵快一些,可將蔬菜放在中浸泡1 min后入壇。發(fā)酵壇中還可加一些白酒,加白酒的目的是增加醇香感和。 (2)據圖分析,下列敘述錯誤的是。 A.腌制泡菜的最佳食鹽濃度約為5% B.過多的食鹽可能會抑制發(fā)酵作用 C.腌制初期泡菜的亞硝酸鹽含量上升 D.食用泡菜最安全的時期是腌制后39天 (3)在利用光電比色法測定泡菜中亞硝酸鹽含量時,在樣品溶液中加入顯色劑會生成產物。繪制標準曲線時,可以亞硝酸鈉的質量為橫坐標,以為縱坐標。對樣品和標準溶液的測定中,要用光程相同的。,教材梳理,題型探究,真題演練,答案:(1)開水抑制雜菌生長 (2)D (3)紫紅色光密度值比色杯 解析:(1)制作泡菜時如希望發(fā)酵快一些,可將蔬菜放在開水中浸泡1 min后入壇。發(fā)酵壇中還可加一些白酒,加白酒的目的是增加醇香感和抑制雜菌生長。 (2)由題圖可知,腌制后913天亞硝酸鹽含量較低,所以食用泡菜最安全的時期是腌制后913天。 (3)在利用光電比色法測定泡菜中亞硝酸鹽含量時,在樣品溶液中加入顯色劑會生成紫紅色產物。繪制標準曲線時,可以亞硝酸鈉的質量為橫坐標,以光密度值為縱坐標。對樣品和標準溶液的測定中,要用光程相同的比色杯。,教材梳理,題型探究,真題演練,易混辨析泡菜腌制過程中,乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化,教材梳理,題型探究,真題演練,(2017浙江4月選考,32節(jié)選)回答與泡菜腌制和亞硝酸鹽測定有關的問題。 (1)制作泡菜時,為縮短發(fā)酵周期,腌制前可加入乳酸菌。取適量酸奶,用無菌蒸餾水稀釋后,再用蘸取少量的稀釋液,在MRS乳酸菌專用培養(yǎng)基的平板上劃線,以獲得乳酸菌單菌落。下圖所示的劃線分離操作,正確的是。,教材梳理,題型探究,真題演練,(2)泡菜腌制過程中,會產生有機酸、醇類和亞硝酸鹽,其中醇類由進行厭氧呼吸產生。亞硝酸鹽對人體有害,為測定泡菜中亞硝酸鹽的含量,從泡菜中提取亞硝酸鹽,與發(fā)生重氮化反應,再與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián),形成紫紅色產物。然后用光程為1 cm的在550 nm光波下測定光密度值,與由已知濃度梯度亞硝酸鈉制作的比對,計算樣品中亞硝酸鹽的含量。 (3)已知乳酸菌中的亞硝酸還原酶能降解亞硝酸鹽。在一定的腌制時間內,隨著腌制時間的延長,泡菜中亞硝酸鹽的含量逐漸降低,是由于在厭氧和環(huán)境下亞硝酸鹽被亞硝酸還原酶降解。,答案:(1)接種環(huán)B (2)假絲酵母對氨基苯磺酸比色杯標準曲線 (3)酸性,教材梳理,題型探究,真題演練,解析:(1)采用劃線分離法接種菌種時,用接種環(huán)蘸取菌液,然后劃線至平板上,進行分離獲得單菌落。劃線分離操作時,每次劃線需以上一次劃線的末端為起點進行劃線,以減少菌液中細菌的密度進而獲得單菌落。(2)泡菜制作的原理是利用假絲酵母和乳酸菌的發(fā)酵作用,將蔬菜中的糖類等有機物分解為醇類和有機酸類物質。醇類主要來自假絲酵母。泡菜腌制過程中會產生亞硝酸鹽,測定亞硝酸鹽的含量,需將亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應,然后與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián),形成紫紅色產物,采用光電比色法進行檢測。檢測操作時,一般采用光程為1 cm的比色杯在550 nm光波下測定光密度值,然后與由已知濃度的亞硝酸鈉制作的標準曲線進行比對,由此計算樣品中亞硝酸鹽的含量。(3)泡菜制作初期,亞硝酸鹽含量較高,隨著發(fā)酵進行,發(fā)酵瓶中形成無氧環(huán)境,酸類物質增多,硝酸鹽還原菌的活性被抑制,亞硝酸鹽逐漸被亞硝酸鹽還原酶降解。,