【金版方案】2014高考生物（人教版）一輪復(fù)習(xí)“學(xué)案”課件：第37講生物技術(shù)在食品加工方面的應(yīng)用（共24張PPT）

返回 學(xué)案 37 生物技術(shù)在食品加工方面的應(yīng)用 1.根據(jù)果酒和果醋的制作填寫下表： 果酒制作 果醋制作 制 作 原 理 菌 種 反 應(yīng) 條件下，大 量繁殖： C6H12O6+6O2 無氧條件下，酒精 發(fā)酵： C6H12O6 氧氣、糖源 時： C6H12O6+2O2 +2CO2+2H2O 糖源、氧氣充 足時： + O2 +H2O 發(fā) 酵 條 件 溫 度 一般酒精發(fā) 酵 ，繁 殖最適為 左 右 最適為 空 氣 前期 氧； 后期 氧 需要充足的 時 間 10 d 12 d 7 d 8 d 酶 酶 酶 酶 氧氣 酵母菌 醋酸菌 有氧 6CO2+6H2O 2C2H5OH+2CO2 充足 2CH3COOH 缺少 C2H5OH CH3COOH 18 25 20 30 35 需要 不需要 2.制作腐乳 （ 1）毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解 成小分子的 ；脂肪酶可將脂肪水 解為 。 （ 2）影響腐乳品質(zhì)的因素： 、 、 。 3.制作泡菜并測定亞硝酸鹽含量 （ 1）原理：在無氧條件下， 將葡萄糖分解 成 。 （ 2）在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重 氮化反應(yīng)后，與 N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成 色 染料，將顯色樣品與已知濃度的 進(jìn)行目測比較，可 大致估算出食品中亞硝酸鹽的含量。 標(biāo)準(zhǔn)液 肽和氨基酸 甘油和脂肪酸 豆腐含水量 鹽的用量 鹵湯中酒的含量 乳酸菌 乳酸 玫瑰紅 考點(diǎn) 1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù) 考點(diǎn)精講 1.發(fā)酵技術(shù)中常用菌種的比較 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 生物 學(xué) 分類 真核生物 原核生物 真核生物 原核生 物 代謝 類型 異養(yǎng)兼性 厭氧型 異養(yǎng)需氧 型 異養(yǎng)需氧 型 異養(yǎng)厭 氧型 發(fā)酵 條件 前期需氧， 后期不需 要 一直需氧 一直需氧 無氧 生長 適 宜溫 度 20 左 右 30 35 15 18 室溫 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 主要 生 殖方 式 條件適宜 時出芽生 殖，條件 較差時孢 子生殖 二分裂生 殖 孢子生殖 二分裂 生殖 生產(chǎn) 應(yīng)用 釀酒、發(fā) 面 釀醋 制作腐乳 制作酸 奶、 泡菜 說明：（ 1）由于醋酸菌和乳酸菌屬于原核生物，因此 在利用這兩類微生物時，其環(huán)境中一定不要加入青霉素等 抗生素。 （ 2）酵母菌的孢子生殖是有性生殖；毛霉的孢子生殖 是無性生殖。 果酒和果醋的制 作 腐乳的制作 泡菜的制 作 主 要 菌 種 果酒：酵母菌 果醋：醋酸菌 毛霉等 乳酸菌 原 理 1.果酒：酵母菌 無氧呼吸： C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 2.果醋：醋酸菌 有氧呼吸 (1)當(dāng)氧氣、糖源 都充足時，糖 醋酸 (2)當(dāng)缺少糖源時， 乙醇 乙醛 醋 酸 毛霉等微生 物能 產(chǎn)生蛋白酶 和脂 肪酶，作用 如下： (1)蛋白質(zhì) 肽 +氨基酸 (2)脂肪 甘油 +脂肪 酸 乳酸菌發(fā) 酵產(chǎn)生乳 酸 2.果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作原理及過程 酶 蛋白酶 脂肪酶 果酒和果醋的制 作 腐乳的制作 泡菜的制作 實(shí) 驗(yàn) 流 程 挑選葡萄 沖洗 榨汁 酒精發(fā)酵 果酒 醋酸發(fā)酵 果醋 讓豆腐上長出 毛霉 加鹽腌制 加鹵湯裝瓶 密封腌制 說明：果酒、果醋制作過程中防止雜菌污染的措施 （ 1）榨汁機(jī)和發(fā)酵瓶等都需清洗干凈，且發(fā)酵瓶要進(jìn)行消毒。 （ 2）清洗葡萄時要先清洗后再除枝梗。 （ 3）發(fā)酵瓶排氣管要用曲頸瓶，不能用直管。 典例剖析 【 例 1】 下列關(guān)于制作果酒、果醋和腐乳的敘述，不合理的是（ ） A.在果酒發(fā)酵后期擰開瓶蓋的間隔時間可延長 B.條件適宜時醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸 C.果酒發(fā)酵過程中發(fā)酵液密度會逐漸減小 D.將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時，底層和近瓶口處需加大用鹽 量 解析：在果酒發(fā)酵后期，由于瓶中的營養(yǎng)物質(zhì)減少，單位時 間內(nèi)產(chǎn)生的 CO2的量減少，所以擰開瓶蓋的間隔時間可以延長， 故 A正確；在糖源、氧氣充足的條件下，醋酸菌可將葡萄汁中的 糖分解成醋酸，故 B正確；果酒發(fā)酵過程中，營養(yǎng)物質(zhì)消耗，并 且有水的生成，發(fā)酵液密度會逐漸減小，故 C正確；將長滿毛霉 的豆腐裝瓶腌制時，要分層加鹽，加鹽量要隨著層數(shù)的加高而 增加，近瓶口表面的鹽要鋪厚一些，但底層不需要大量用鹽， 故 D錯誤。 D 【 知識鏈接 】 亞硝酸鹽及其含量測定 （ 1）與人體健康的關(guān)系 在膳食中普遍存在，在人體內(nèi)以“過客”的形式隨尿排 出，但當(dāng)攝入總量較多時，可引起中毒或死亡。 亞硝酸鹽在一定條件下可轉(zhuǎn)化為致癌、致畸和致突變的 物質(zhì) 亞硝胺。 （ 2）含量的測定 原理：在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā) 生重氮化反應(yīng)后，與 N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅 色染料，通過目測比較，可大致估算其含量。 測定方法：配制溶液 制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液 制備樣品處理 液 比色。 對應(yīng)訓(xùn)練 1.下列關(guān)于腐乳制作的描述，錯誤的是 （ ） A.在腐乳制作過程中必須要有能產(chǎn)生蛋白酶的微生物參與 B.含水量大于 85%的豆腐利于保持濕度，適宜制作腐乳 C.加鹽和加酒都能抑制微生物的生長 D.密封瓶口前最好將瓶口通過火焰，以防雜菌污染 解析：腐乳的制作原理是利用毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白 酶和脂肪酶，將豆腐中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成小分子的肽、 氨基酸和甘油、脂肪酸。一般說來，用含水量為 70%的豆腐 制作腐乳最為適宜，水分過多則腐乳不易成形，而且會影 響毛霉的有氧呼吸。 B 考點(diǎn) 2 發(fā)酵技術(shù)中的注意事項(xiàng) 考點(diǎn)精講 1.果酒和果醋制作的注意事項(xiàng) （ 1）材料的選擇和處理 選擇新鮮的葡萄，榨汁前沖洗后去梗，以防葡萄汁流失及污 染。 （ 2）防止發(fā)酵液被污染 榨汁機(jī)要清洗干凈并晾干。 發(fā)酵瓶要洗凈并用 70%酒精消毒。 裝入葡萄汁后要封閉充氣口。 （ 3）發(fā)酵條件的控制 葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留約 1/3空間，目的是先讓酵母 菌進(jìn)行有氧呼吸快速繁殖，耗盡 O2后再進(jìn)行酒精發(fā)酵；防止發(fā) 酵過程中產(chǎn)生的 CO2造成發(fā)酵液的溢出。 嚴(yán)格控制溫度： 18 25 利于酵母菌的酒精發(fā)酵； 30 35 利于醋酸菌的繁殖和醋酸發(fā)酵。 充氣：酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，需封閉充氣口；醋酸發(fā)酵 為有氧發(fā)酵，需適時通過充氣口充氣。 （ 4）制作裝置（如圖所示） 各部位的作用 a.充氣口：在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵 進(jìn)行充氣。 b.排氣口：排出酒精發(fā)酵時產(chǎn)生的 CO2； 用與排氣管相連的長而彎曲的膠管，可以有效阻止空氣 中微生物的進(jìn)入，避免來自空氣的污染。 c.出料口：用來取樣。 該裝置的使用方法 使用該裝置制酒時，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時，應(yīng)將充氣 口連接充氣泵，通入氧氣。 2.腐乳制作的注意事項(xiàng) （ 1）控制好材料的用量：對鹵湯、鹽和酒的用量需要嚴(yán)格控制。 酒的用量一般控制在 12%左右，可以抑制微生物的生長，又能 使腐乳具有獨(dú)特的風(fēng)味。 鹽的用量要適中，濃度過低，不足以抑制微生物的生長，可能 導(dǎo)致豆乳腐敗變質(zhì)；濃度過高，會影響腐乳的口味。 （ 2）防止雜菌的污染 用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒。 裝瓶時，操作要迅速小心。加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。 密封時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。 （ 3）溫度：溫度影響菌絲的生長和代謝，若溫度過低，則菌絲 生長緩慢，不能進(jìn)入豆腐塊的深層；若溫度過高，菌絲易老化和死 亡，影響品質(zhì)。 （ 4）發(fā)酵時間：發(fā)酵時間影響生化反應(yīng)速度及生化產(chǎn)物的量。 3.泡菜制作的注意事項(xiàng) （ 1）材料的選擇和用量 蔬菜應(yīng)新鮮，若放置時間過長，蔬菜中的硝酸鹽易被還原 成亞硝酸鹽。 清水和鹽的比例為 41 ，鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大 作用，一是除去水中的氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細(xì)菌。 （ 2）防止雜菌污染：每次取樣用具要洗凈，要迅速封口。 （ 3）氧氣要求 泡菜壇要選擇透氣性差的容器，以創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于 乳酸菌發(fā)酵，防止蔬菜腐爛。 泡菜壇內(nèi)要注滿水，以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境， 并注意在發(fā)酵過程中經(jīng)常補(bǔ)水。 （ 4）溫度：發(fā)酵過程溫度控制在室溫即可，最好在 26 36 。溫度過高，則易滋生雜菌；溫度過低，則發(fā)酵時間延 長。 典例剖析 【 例 2】 下列有關(guān)果酒發(fā)酵、果醋發(fā)酵、腐乳制作前期發(fā)酵的比 較，不正確的是 （ ） A.都可以使用自然界微生物作為菌種 B.發(fā)酵過程中必須盡可能防止雜菌污染 C.控制的發(fā)酵溫度、培養(yǎng)基成分有所不同 D.發(fā)酵的實(shí)質(zhì)都是微生物的無氧呼吸 解析：果酒發(fā)酵的前期，酵母菌進(jìn)行的是有氧呼吸， 后期才進(jìn)行無氧呼吸；果醋發(fā)酵利用的是醋酸菌的有氧 呼吸；腐乳制作利用的主要是毛霉等微生物的有氧呼吸。 D 【 技巧點(diǎn)撥 】 解題時應(yīng)特別注意區(qū)分以下幾點(diǎn) （ 1）異化作用類型。根據(jù)微生物對氧的需求不同，可分為好氧型（多 數(shù)細(xì)菌，大多數(shù)真菌等）、厭氧型（乳酸菌，某些甲烷桿菌等）和兼性厭 氧型（如酵母菌）。 （ 2）適宜的溫度。如果溫度過高，酶很快失活，菌體衰老，發(fā)酵周期 會縮短，產(chǎn)量也會降低；溫度也能影響生物合成的途徑，這是因?yàn)樯锖?成過程需要酶，酶的活性與溫度的高低有關(guān)；菌種吸收營養(yǎng)物質(zhì)一部分是 通過主動運(yùn)輸完成的，需要呼吸作用提供能量，這也與溫度有關(guān)；菌體生 長和產(chǎn)物合成需要體內(nèi)旺盛的代謝作基礎(chǔ)，而用于生長繁殖和代謝產(chǎn)物生 成的酶不同，因此所需的最適宜的溫度也不一定相同。 （ 3）適宜的 pH。 pH能影響酶的活性，以及細(xì)胞膜的帶電荷狀況。細(xì)胞 膜的帶電荷狀況如果發(fā)生變化，膜的通透性也會改變，從而有可能影響微 生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及代謝產(chǎn)物的分泌。此外， pH還會影響培養(yǎng)基中營 養(yǎng)物質(zhì)的分解等，應(yīng)控制發(fā)酵液的 pH。但不同菌種在生長階段和合成產(chǎn)物 階段的最適 pH往往不同，需要分別加以控制。如多數(shù)細(xì)菌的最適 pH是 6.5 7.5，真菌為 5.0 6.0，放線菌為 7.5 8.5。 對應(yīng)訓(xùn)練 2.葡萄酒醇厚、濃郁，深受人們的喜愛。某同學(xué)嘗試使用罐頭 瓶在常溫下制作果酒，請根據(jù)其過程回答下列問題： （ 1）開始時向消過毒的罐頭瓶中加入新鮮的葡萄汁和酵母 菌，添加酵母菌的目的是 。 （ 2）葡萄汁裝入瓶中要留出大約 1/3的空間，這樣做的目的 是 。在以后的過程中，每隔 12小時左右將瓶蓋擰 松一次（不是打開瓶蓋），然后再擰緊，這樣做的目的是 。 （ 3）加入的新鮮葡萄汁沒有進(jìn)行過滅菌處理，但是在制出的 果酒中基本檢測不出酵母菌以外的雜菌，因?yàn)殡S著發(fā)酵的 進(jìn)行，發(fā)酵液 ，在這樣的環(huán)境中，酵母菌可以生 長，而其他雜菌的生長受到抑制。 答案：（ 1）酵母菌能進(jìn)行無氧呼吸，分解葡萄汁中的葡萄糖生成 酒精 （ 2）使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖 放掉發(fā)酵時產(chǎn)生的大量 CO2，同時盡量不讓氧氣進(jìn)入瓶中 （ 3）缺氧、呈酸性，并且酒精度提高 解析：葡萄酒的制作利用的菌種是酵母菌，酵母菌是兼性厭氧微 生物，在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸，在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵。新 鮮的葡萄汁中添加酵母菌的目的就是利用酵母菌進(jìn)行無氧呼吸分解葡 萄汁中的葡萄糖生成酒精。葡萄汁裝入瓶中要留出大約 1/3的空間， 這樣可保留部分氧氣，有利于開始時酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。 每隔 12小時左右將瓶蓋擰松一次（不是打開瓶蓋），然后再擰緊，目 的是放掉發(fā)酵時產(chǎn)生的大量 CO2，同時盡量不讓氧氣進(jìn)入瓶中。在缺 氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌能大量繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物 都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而使生長受到抑制。 1.下列有關(guān)乳酸菌代謝的敘述，正確的是 （ ） A.乳酸菌沒有細(xì)胞器，只能進(jìn)行無氧呼吸 B.乳酸菌的蛋白質(zhì)合成在自身的核糖體上進(jìn)行 C.乳酸菌的代謝終產(chǎn)物也是 CO2和 H2O D.乳酸菌的細(xì)胞壁與植物細(xì)胞壁的組成相同 解析：乳酸菌為原核生物，其細(xì)胞內(nèi)除核糖體外不具有 其他細(xì)胞器，只能進(jìn)行無氧呼吸，但蛋白質(zhì)的合成可在自 身的核糖體上進(jìn)行，其代謝的終產(chǎn)物為乳酸。乳酸菌細(xì)胞 壁的組成是蛋白質(zhì)和糖類，而植物細(xì)胞壁的組成是纖維素 和果膠。 B 2.為了讓豆腐上更多更快地長出毛霉，所需的條件是 （ ） A.溫度為 15 18 ，干燥環(huán)境 B.溫度為 15 18 ，用水浸泡豆腐 C.溫度為 15 18 ，并保持一定濕度 D.溫度為 25 ，并保持一定濕度 解析：腐乳制作過程中發(fā)揮作用的微生物主要是毛霉， 其屬于真菌，毛霉生長的適宜溫度 15 18 ，并保持一 定的濕度。 C 3.葡萄發(fā)酵可產(chǎn)生葡萄酒，請利用相關(guān)的知識回答問題： （ 1）利用葡萄制作葡萄酒的過程中，發(fā)揮作用的微生物是 。 （ 2）該微生物通過無氧呼吸可分解 ，產(chǎn)生的終產(chǎn) 物是 和 。 （ 3）甲、乙、丙三位同學(xué)將葡萄榨成汁后分別裝入相應(yīng)的發(fā) 酵瓶中，在溫度等適宜的條件下進(jìn)行發(fā)酵，如圖所示。發(fā) 酵過程中，每隔一段時間均需排氣一次。據(jù)圖分析，甲和 丙同學(xué)的操作有誤，其中甲同學(xué)的錯誤是 ，導(dǎo)致 發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是 。丙同學(xué)的錯誤 是 ，導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是 。 上述發(fā)酵過程結(jié)束后，甲、乙、丙同學(xué)實(shí)際得到的發(fā)酵產(chǎn) 品依次是 、 、 。 （ 4）在上述制作葡萄酒的過程中，假設(shè)乙同學(xué)的某一步驟操 作錯誤，導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開，則該錯誤操作是 。 答案：（ 1）酵母菌 （ 2）葡萄糖 乙醇 CO2 （ 3）未夾 住發(fā)酵瓶的充氣管 發(fā)酵液從充氣管流出，發(fā)酵液變酸 瓶中 發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管在瓶內(nèi)的管口 排氣時發(fā)酵液從排 氣管流出 葡萄醋（或果醋） 葡萄酒（或果酒） 葡萄酒 （或果酒） （ 4）未及時排氣 解析：（ 1）酵母菌無氧呼吸會產(chǎn)生酒精，因此可以利用酵 母菌釀酒；（ 2）酵母菌無氧呼吸會分解葡萄糖，產(chǎn)生酒精和二 氧化碳；（ 3）由圖可以看出，甲同學(xué)沒有夾住發(fā)酵瓶的充氣管， 會得到果醋；丙同學(xué)制作的瓶中發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管在 瓶內(nèi)的管口，排氣時發(fā)酵液會從排氣管流出，但能得到果酒； 乙同學(xué)的操作是正確的；（ 4）若不及時排氣會導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞 被沖開。 返回