版高中生物第3部分生物技术在食品加工中的应用阶段整合提升浙科版文档格式.docx

版高中生物第3部分生物技术在食品加工中的应用阶段整合提升浙科版文档格式.docx

《版高中生物第3部分生物技术在食品加工中的应用阶段整合提升浙科版文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《版高中生物第3部分生物技术在食品加工中的应用阶段整合提升浙科版文档格式.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

防止发酵液被污染

泡菜坛的选择；

腌制的条件；

测定亚硝酸盐含量的操作

二、实验注意事项

1．在“果酒及果醋的制作”的实验中，为了防止杂菌污染，出现异味，影响质量，应将用具清洗干净，并用高锰酸钾溶液浸泡材料。

为了提高制作速度，促进酒精发酵，在发酵前，必须接种酵母，并加入少量蔗糖。

在果酒发酵过程中，应在瓶口安装装有水的弯曲玻璃管，既可防止氧气与杂菌进入，也可以使瓶中产生的CO2气体出去，以减少发酵瓶中的压力。

安装果醋发酵装置时，要注意连接口的密封性，以免被杂菌污染，同时要注意进口处与出口处的流速，以保证酒精的充分氧化。

在醋酸的发酵过程中，要注意经常用pH试纸检测流出液中的pH，以监控发酵过程的进行。

2．在“泡菜的腌制和亚硝酸盐含量的测定”实验中，首先应将要腌制的菜与所需用具洗净，以防止腌制过程中出现腐烂现象。

将菜放入泡菜坛中后，一定要用水将坛口封好，形成一个缺氧的环境，使乳酸菌能够生存、繁殖并发酵。

一般腌制一周左右即可开坛食用，此时可进行亚硝酸盐的测定。

亚硝酸盐的测定可用光电比色法定量（有些学校如果条件所限，可以由教师进行测定，让学生感受到亚硝酸盐的存在）。

由于长期食用亚硝酸盐容易使人体致癌，通过对泡菜中亚硝酸盐的测定，可以使学生形成良好的饮食习惯。

1．某研究小组以紫葡萄为原料制作葡萄酒的基本流程和装置示意图如下。

请回答：

（1）制作葡萄浆前，对葡萄进行清洗和用________色的高锰酸钾溶液浸泡。

制作酵母悬液时，在干酵母中加入少量温水和极少蔗糖，待酵母悬液中出现________即可。

（2）装瓶后开始一段时间，发酵瓶总溶解氧的含量变化是________。

发酵过程中，发酵瓶中酒精的含量变化是________。

（3）下列关于装置中有水弯管作用的叙述，错误的是________。

A．隔绝气体出入

B．使发酵瓶内外的压强基本平衡

C．减少杂菌污染

D．有利于发酵瓶内形成缺氧环境

（4）实验中，判断发酵完毕的依据是________。

A．发酵瓶中pH开始下降

B．发酵瓶中停止出现气泡

C．发酵瓶中酒精浓度达到30%

D．发酵瓶中酵母菌数量急剧减少

（5）欲利用葡萄酒制作果醋，发酵瓶中应加入的菌种是________，该菌种在________条件下能将乙醇氧化为醋酸。

【答案】　

（1）红（紫）　气泡　

（2）减少　增加

（3）A　（4）B　（5）醋化醋杆菌　有氧

2．杨梅是浙江省的特色水果之一，为对其进行深加工，某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制，基本工艺流程如下：

（1）在制备杨梅酒过程中，为了提高杨梅的出汁率，在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和果胶酶。

甲罐顶上弯管中加水的主要目的是______________。

发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有________，说明发酵基本完毕。

（2）在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经________处理的木材刨花，然后加入含________菌的培养液，使该菌________在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵，杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的________来调节。

（3）若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋，则乙罐中CO2的产生量是________。

A．甲罐的两倍B．与甲罐的相等

C．甲罐的一半D．几乎为零

（4）在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中，某物质浓度随时间变化的示意图如右，该物质是________。

【解析】　发酵为无氧呼吸过程，需要提供无氧环境，所以弯管处加水的目的是防止空气进入。

发酵完成后，CO2的生成结束，所以发酵罐内液面不再有气泡冒出。

（2）制备醋酸过程需要避免其他杂菌干扰，所以乙罐内填充经灭菌处理的木材刨花。

制备醋酸需要的菌种为醋杆菌，加刨花的目的是让醋杆菌附着在刨花上，使醋杆菌与培养液充分接触。

杨梅醋的产生量与流入乙罐的杨梅酒的量有关，所以杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的流速来调节。

（3）当缺少糖源时，醋杆菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸（C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O）。

该过程并没有CO2产生，所以乙罐的CO2产生量几乎为零。

（4）在酿制杨梅醋的过程中，酵母菌能进行酒精发酵，所以酒精浓度先升高，后期酒精产量减少，同时醋杆菌又消耗酒精，所以酒精浓度在整个过程中的变化如题图所示。

【答案】　

（1）防止空气进入　气泡冒出

（2）灭菌　醋杆　附着　流速

（3）D

（4）酒精

3．下面是有关食醋和泡菜制作的实验。

（1）食醋可用大米为原料经三步发酵来制作：

第一步：

大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的淀粉分解成________（填中间产物），然后进一步分解成葡萄糖，这一过程可用________（填淀粉指示剂）来检测，因为该试剂遇淀粉呈蓝色，遇上述中间产物呈红色。

第二步：

用________菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发酵过程中，玻璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是

______________________________________________________________

____________________________________________________________。

第三步：

用________菌将乙醇转化成乙酸，这一过程________氧气。

（2）泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是________，还有少量的亚硝酸，对亚硝酸盐的定量测定可以用________法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N-1-萘基乙二胺偶联成________色化合物。

进行样品测定时，还要取等量水进行同样的测定，目的是________。

【解析】　

（1）本题考查了以大米为原料，利用有关微生物制作食醋的过程。

在发酵过程中会产生CO2，使瓶内压强升高，所以玻璃瓶不应完全密闭。

（2）考查亚硝酸盐含量的测定方法，应加强相关知识的记忆。

亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应物能与N-1-萘基乙二胺形成紫红色化合物。

【答案】　

（1）糊精　碘液　酵母　发酵过程中会产生大量CO2，使瓶内压强升高而可能引起爆裂　醋化醋杆　需要消耗

（2）乳酸（或有机酸）　光电比色　紫红　作为对照

4．（2016·

全国甲卷）苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。

回答下列问题：

（1）酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。

图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的______中进行，其产物乙醇与________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；

过程③在酵母菌细胞的________中进行。

与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度________。

（2）第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在________条件下才能完成。

（3）在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度________（填“低于”或“高于”）第二阶段的。

（4）醋酸杆菌属于________核生物，其细胞结构中________（填“含有”或“不含有”）线粒体。

【解析】　

（1）图中过程①和②是酵母菌无氧呼吸产生乙醇的过程，无氧呼吸的场所是细胞质基质。

乙醇可用酸性重铬酸钾试剂检测，颜色由橙色变为灰绿色。

过程③为有氧呼吸的第二和第三阶段，场所为线粒体。

在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，产生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧条件下酵母菌的繁殖速度更快。

（2）醋酸杆菌是好氧型细菌，因此，在醋酸杆菌作用下，将乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。

（3）在生产过程中，第一阶段酵母菌产生乙醇的适宜温度为18～25℃，第二阶段醋酸杆菌产生醋酸的适宜温度为30～35℃，第一阶段的温度低于第二阶段的。

（4）醋酸杆菌属于原核生物，原核细胞中的细胞器只有核糖体一种，不含线粒体。

【答案】　

（1）细胞质基质　重铬酸钾　线粒体　快　

（2）有氧　（3）低于　（4）原　不含有

综合测评（三）

第三部分　生物技术在食品加工中的应用

（时间：

60分钟，满分：

100分）

一、选择题（每小题3分，共51分）

1．在果酒、果醋、泡菜的制作中，用到的微生物分别是（　　）

A．酵母菌、酵母菌、乳酸菌

B．酵母菌、醋杆菌、乳酸菌

C．醋杆菌、乳酸菌、酵母菌

D．酵母菌、乳酸菌、醋杆菌

【解析】　果酒、果醋、泡菜的制作，用到的微生物分别是酵母菌、醋杆菌、乳酸菌。

【答案】　B

2．酵母菌、乳酸菌、醋化醋杆菌能进行的化学反应依次是（　　）

①C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O

②C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2

③C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O

④CO2＋H2O―→（CH2O）＋O2

⑤C6H12O6―→2C3H6O3

A．①④，③，⑤B．①②，⑤，③

C．②，⑤，③D．①②，③④，⑤

【解析】　酵母菌既可进行有氧呼吸①，又可进行无氧呼吸②，乳酸菌只进行无氧呼吸⑤，醋化醋杆菌能将乙醇变醋酸，故B选项所述正确。

3．在发酵中需要通气处理的是（　　）

A．果酒制作B．果醋制作

C．果酒和果醋制作D．果酒和泡菜制作

【解析】　果醋制作离不开醋化醋杆菌，而醋化醋杆菌为需氧型。

只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。

4．用带盖瓶子制作果酒时，每隔一段时间（一般为12小时左右）要对瓶盖进行一次操作，下列关于操作及其作用的正确组合是（　　）

A．拧松，进入空气B．打开，进入空气

C．拧松，放出CO2D．打开，放出CO2

【解析】　果酒发酵时，酵母菌进行无氧呼吸；

产生酒精的同时会产生CO2。

所以既要提供无氧环境，又要及时将产生的CO2排出，同时又不能打开瓶盖，以免杂菌进入。

所以正确的操作应为：

拧松，放出CO2后再拧紧。

【答案】　C

5．关于酵母菌的叙述，正确的是（　　）

A．酵母菌代谢类型为异养、兼性厌氧型

B．酵母菌主要繁殖方式为孢子生殖

C．酵母菌只在酒精发酵中发挥作用

D．酵母菌在含青霉素的培养基中不能生存

【解析】　酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖，在条件好时进行出芽生殖，条件恶劣时进行孢子生殖，但多以出芽生殖方式进行增殖。

酵母菌在酱油酿造、醋酸发酵、酒精发酵等过程中发挥作用。

酵母菌在含青霉素的培养基中能生存。

【答案】　A

6．下列有关乳酸菌代谢的叙述中，正确的是（　　）

A．乳酸菌没有细胞器，只能进行无氧呼吸

B．乳酸菌的蛋白质合成在自身的核糖体上进行

C．同型乳酸菌的代谢终产物也是CO2和H2O

D．乳酸菌的细胞壁与植物细胞壁的组成相同

【解析】　乳酸菌属原核生物，植物属真核生物。

原核生物无成形的细胞核，只有核糖体一种细胞器，细胞壁的主要成分是肽聚糖。

而植物细胞的细胞壁由纤维素和果胶组成。

乳酸菌是厌氧菌，同型乳酸发酵产生乳酸，代谢产物中不含CO2和H2O。

7．下列是有关果醋生产措施的叙述，正确的是（　　）

A．常用的菌种是醋化醋杆菌

B．发酵过程中不能通入空气，要密封

C．在发酵中要控制的只是温度、pH、通气量

D．实验时所检测的发酵液，就是真正意义上的产品

【解析】　果醋生产是利用的醋化醋杆菌，要通入空气。

在发酵中要控制的条件还应有时间。

检测的发酵液不一定就是符合要求的产品。

8．我们平时饮用的葡萄酒呈红色，其原因是（　　）

A．酒精发酵的最终产物是红色的

B．在发酵过程中产生了红色的物质

C．在发酵的最后程序中，加入了红色的食用色素

D．红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中

【解析】　发酵过程中，葡萄皮细胞被杀死，细胞膜失去了选择透过性，大量色素被释放出来，酵母菌不分解色素，溶解在发酵液中。

【答案】　D

9．有关泡菜发酵过程的叙述，正确的是（　　）

A．发酵时间越长，亚硝酸盐的含量越高

B．发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用

C．发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶

D．发酵过程中要经常补充水槽中的水

【解析】　泡菜发酵过程中，亚硝酸盐的含量会先升高后下降；

发酵过程主要为乳酸菌的作用，还有酵母菌的发酵作用，酵母菌有改善产品风味的作用；

发酵中的乳酸菌不分解蛋白质和果胶，保持蔬菜脆嫩而不软化腐败；

发酵过程中要经常补充水槽中的水，以保持坛内无氧状态。

10．如图为泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化曲线，其中正确的是（　　）

【解析】　自然界中，亚硝酸盐分布广泛，没有腌制的蔬菜中也含有一定量的亚硝酸盐，在腌制几天后，泡菜中的亚硝酸盐的含量达到最高峰，但随着腌制时间延长，乳酸菌大量繁殖产生乳酸抑制硝酸盐还原菌的繁殖，致使泡菜中亚硝酸盐含量下降。

11．家庭制作泡菜并无刻意的灭菌环节，在发酵过程中，乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长。

当环境中的乳酸积累到一定浓度时，又会抑制乳酸菌自身的增殖。

下面对这些现象的描述不正确的是（　　）

A．在乳酸菌的调整期和对数期，种内关系主要表现为互助

B．进入乳酸菌增长的稳定期，由于次级代谢产物的积累，种内斗争趋于激烈

C．密闭的发酵环境使乳酸菌在调整期和对数期的种间斗争中占据优势

D．进入稳定期，泡菜坛内各种微生物的抵抗力稳定性维持在较高的水平

【解析】　在调整期和对数期，乳酸菌的数目增加较快，种内关系主要表现为种内互助；

在稳定期，随着营养物质的消耗，次级代谢产物的积累，种内斗争趋于激烈；

此外，在调整期和对数期，由于其他微生物的存在，争夺营养物质，密闭的发酵环境使乳酸菌在种间斗争中占据优势。

因此，A、B、C三项均正确。

在稳定期，细菌的分裂速率下降，死亡细菌的数目逐渐增加，因此，泡菜坛内各种微生物的抵抗力稳定性不可能维持在较高的水平。

12．在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中，未经杀菌，但其他杂菌不能生长的原因是（　　）

A．经冲洗后的葡萄上只有野生型酵母菌无其他杂菌

B．其他杂菌不能利用葡萄汁中的糖作为碳源

C．在缺氧和呈酸性的发酵液中，其他杂菌不适应环境而被抑制

D．酵母菌发酵产生大量酒精，杀死了其他杂菌

【解析】　本题主要考查对发酵过程的记忆和理解。

冲洗的目的是洗去浮尘，在冲洗过程中，杂菌和酵母菌洗掉的机会是均等的，异养微生物都能利用糖，根本的原因还是其他微生物不适应缺氧和酸性环境。

13．下列产醋最多的措施是（　　）

A．将果酒中加入食醋，并通气

B．将果酒中加入变酸的果酒表面的菌膜，并通气

C．将果酒暴露在空气中

D．将果酒加入冲洗葡萄的水，并通气

【解析】　因食醋经灭菌不含有菌种，空气中和冲洗葡萄的水中可能有醋化醋杆菌，但数量不大，只有变酸的果酒表面的菌膜中有大量的醋化醋杆菌。

14．如图是果醋和果酒的发酵装置，相关描述错误的是（　　）

A．出料口可以用来取样

B．排气口能排出酒精发酵时产生的二氧化碳

C．充气口在醋酸发酵时要连接充气泵进行充气

D．充气口的开关始终要处于打开状态

【解析】　在果酒制作过程中，初期通气可有利于酵母菌繁殖，但后期发酵时，需关闭充气口，以使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精；

果醋制作时，需始终充气。

15．下列与泡菜中亚硝酸盐含量测定相关的叙述不正确的是（　　）

A．测定用的对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺溶液均需装入棕色瓶中并放于冰箱保存

B．测定用的显色剂其实是已配制好的对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺溶液的等体积混合液

C．测定时所用的每毫升亚硝酸钠标准溶液相当于5.0μg亚硝酸钠

D．绘制标准曲线时应以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值为纵坐标绘制

【解析】　对氨基苯磺酸溶液应用棕色瓶室温保存，N-1-萘基乙二胺溶液应装入棕色瓶中放入冰箱保存。

16．下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是（　　）

A．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化醋杆菌死亡

B．温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋化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化醋杆菌在液面大量繁殖形成的

D．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

【解析】　酵母菌酒精发酵的最适温度为25～30℃，醋化醋杆菌发酵的最适温度为30～35℃，温度对二者都有重要影响。

17．生物乙醇是化石汽油的良好替代品，美国主要以玉米为原料生产燃料乙醇。

我国则坚持“不与人争粮，不与粮争地”原则，利用农作物废弃物——秸秆代替粮食作为原料，其主要技术流程为：

酶解→酵母发酵→蒸馏→成品。

下列分析不正确的是（　　）

A．使用秸秆作为原料使能量得到了更有效的利用

B．对秸秆进行“酶解”主要用的是纤维素酶

C．乳酸菌可以代替酵母菌用于生物乙醇的生产

D．“酵母发酵”环节需要严格控制发酵罐中的氧气供应

【解析】　乳酸菌对葡萄糖的分解产物为“乳酸”而不是“酒精”，故不可用乳酸菌代替酵母菌用于生物乙醇生产。

二、非选择题（共49分）

18．（10分）生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋制作是常见的例子。

（1）果酒、果醋制作中，都需要大量纯种发酵微生物，所以首先要对发酵微生物进行培养，在微生物培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑温度、______、渗透压等条件；

为防止杂菌污染，还需对培养基和培养皿进行________（填“消毒”或“灭菌”）；

操作者的双手需要进行清洗和________；

静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是___________________________。

（2）如图是果酒制果醋的发酵装置，请分析回答：

在果醋发酵过程中，用________证明是否有醋酸生成。

果醋发酵时使由甲瓶滴入乙瓶的液体流量约为________________，并不断通入________。

如果将该装置改为酒精的发酵装置，则温度应该控制在________。

此时装置需要修改的地方是________。

果酒制果醋的反应式为：

____________________________。

【答案】　

（1）酸碱度　灭菌　消毒　紫外线能使蛋白质变性

（2）pH试纸　每5min1滴　无菌空气　25～30℃　不需要通入空气　C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O

19．（10分）某同学尝试在适宜的条件下制作果酒和果醋，在消毒后的锥形瓶中装入新鲜的葡萄汁后封闭通气口，进行自然发酵，发酵初期将温度控制在25～30℃，可见溶液中有大量气泡产生；

中期可以闻到酒香；

后期接种醋化醋杆菌，适当升高温度到30～35℃并通气，酒香逐渐变成醋香，分析并回答问题：

（1）自然发酵过程中，酵母菌的作用是______________________________。

（2）葡萄汁装入瓶中时要留出大约1/3的空间的目的是____________________________________________________________。

在以后的过程中，每隔12小时左右将瓶盖拧松一次（不是打开瓶盖），此后再拧紧，这样做的目的是___________________________________________

（3）制果酒过程开始阶段酵母菌的细胞呼吸方式为________；

制果酒过程后一阶段的反应式为：

_______________________________________________

（4）与酵母菌相比较，醋化醋杆菌结构上的主要特点是

后期接种醋化醋杆菌，适当升高温度到30～35℃并通气，可以说明醋化醋杆菌___________________________________________________________。

（5）在制葡萄酒的过程中，一定时间内对发酵液样品进行检测，可以发现发酵液的pH一直下降，原因是

【答案】　

（1）分解葡萄糖形成酒精

（2）有利于酵母菌有氧呼吸，进行大量繁殖　放掉发酵产生的大量CO2

（3）有氧呼吸　C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2

（4）没有以核膜为界限的细胞核（或无成形的细胞核或只有拟核）　最适生长温度为30～35℃，且为好氧性细菌

（5）酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸时，均产生CO2溶于发酵液中，使pH下降

20．（10分）（2016·

绍兴检测）某班同学用新鲜苹果榨取果汁并制作果酒，其简要流程如下：

→发酵→果酒

（1）高锰酸钾溶液浸泡的目的是____________________________________________________________。

（2）实验过程中，该小组同学发现榨取的果汁非常浑浊，解决的方法是____________________________________________________________。

（3）分离酵母菌应使用________培养基，若想使这些酵母细胞能反复使用，实验过程中一定要注意______________________________________________

（4）在酸性条件下，可用________来检测发酵产物中是否有酒精产生。

若想进一步检测所得果酒中酵母菌的密度，可采用______________法。

（5）另一个班的同学用葡萄制做的果酒酒味纯正，放置一段时间后，发现果酒带有明显的酸味，请分析出现酸味的原因

______________________________________________________________。

【答案】　

（1）消毒

（2）用果胶酶处理　（3）选择　无菌条件（避免微生物的污染）

（4）重铬酸钾　稀释涂布平板

（5）密封不严，其他微生物进行有氧呼吸，将果酒转变成果醋

21．（9分）下面是探究食盐浓度和发酵时间对泡菜中亚硝酸盐含量的影响的实验，请完成实验报告的有关