（浙江專用）2020版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十部分 生物技術(shù)實踐 33 生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用課件.ppt

第33講生物技術(shù)在食品加工 中的應(yīng)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(chǎn)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(dāng)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(yīng)式: 。 (2)果醋制作:醋桿菌在有氧條件下將氧化為醋酸,反應(yīng)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(dāng)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(diào)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(chǎn)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(yīng)控制在。 (3)發(fā)酵開始時,微生物的會使發(fā)酵瓶內(nèi)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。可用取出。,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(chǎn)生CO2,CO2溶于水中,使瓶內(nèi)氣壓降低,產(chǎn)生負壓,發(fā)酵時能產(chǎn)生CO2,有氣泡出現(xiàn),若停止出現(xiàn)氣泡,說明CO2不再產(chǎn)生,發(fā)酵結(jié)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(dǎo)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(yīng)通入氧氣,而后期應(yīng)保證嚴格的無氧環(huán)境。 (2)制作果酒時應(yīng)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(fù)沖洗葡萄,以免使酵母菌減少,發(fā)酵周期加長,酒精產(chǎn)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(nèi)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(xué)期3月考試)某研究小組欲利用蘋果生產(chǎn)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(jīng)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(chǎn)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(shù)據(jù)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(yù)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(guān)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(jīng)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(shù)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(yù)期低,在操作上的失誤可能是密封不嚴,導(dǎo)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(dǎo)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(diào)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(guān)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(jīng)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(dāng)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(yīng)能產(chǎn)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(yīng)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(fēng)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(chǎn)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(guān)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(yīng)分離方法獲得單菌落。(2)利用相應(yīng)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(zhì)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(yīng),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(jié)果產(chǎn)生干擾。(4)菌種不同,制作的果酒風(fēng)味存在差異,當(dāng)然,選用的制備果酒的原料、溫度等差異,也會造成果酒風(fēng)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(zhì)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(zhì)進行發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)物有和醇類物質(zhì)等。 (2)制作流程,無氧,假絲酵母,乳酸菌,有機酸,鹽水冷卻,調(diào)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(yīng),這一產(chǎn)物再與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián),形成產(chǎn)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(diào)pH至8.0加 溶液25 mL加溶液至產(chǎn)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(zhì)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(zhì)量,光密度值(或OD值),亞硝酸鹽質(zhì)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(nóng)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(zhì)進行發(fā)酵,產(chǎn)物有等,其中也包括亞硝酸。 (3)某同學(xué)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(zhì)進行發(fā)酵產(chǎn)生有機酸類和醇類物質(zhì)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(dǎo)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(chǎn)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(jié)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(jù)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(chǎn)物。繪制標準曲線時,可以亞硝酸鈉的質(zhì)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(chǎn)物。繪制標準曲線時,可以亞硝酸鈉的質(zhì)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(guān)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(chǎn)生有機酸、醇類和亞硝酸鹽,其中醇類由進行厭氧呼吸產(chǎn)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(yīng),再與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián),形成紫紅色產(chǎn)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(nèi),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(zhì)。醇類主要來自假絲酵母。泡菜腌制過程中會產(chǎn)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(yīng),然后與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián),形成紫紅色產(chǎn)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(zhì)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。,