【创新设计】高考生物一轮复习方案 12 生物技术在食品加工中的应用 新人教版选修1.doc

第2讲生物技术在食品加工中的应用(1)运用发酵加工食品的基本方法(2)测定食品加工中可能产生的有害物质知识点一果酒和果醋的制作1制作原理与发酵条件果酒制作果醋制作制作原理菌种酵母菌醋酸菌反应_条件下，大量繁殖：c6h12o66o2_；无氧条件下，酒精发酵，c6h12o6_氧气、糖源_时：c6h12o62o22ch3cooh2co22h2o；_糖源、氧气充足时：_o2_发酵条件温度一般酒精发酵_，繁殖最适为_左右最适为_空气前期：_氧；后期：_氧；需要充足的_时间1012 d78 d2.制作流程挑选葡萄_榨汁酒精发酵_发酵_名师点拨葡萄成熟后含有果糖等，酿制葡萄酒是把葡萄榨汁后发酵产生酒精，葡萄酒中含有果糖越多，甜度越大，若糖全部转化为酒精，则不会甜。葡萄酒的颜色是由葡萄皮中的色素溶解而产生的。议一议：制作果酒时为什么先通气，一段时间后再密封？知识点二腐乳制作1原理(1)菌种：需多种_协同作用，其中起主要作用的是_。(2)菌种作用特点蛋白质氨基酸小分子肽脂肪()_2流程3影响腐乳品质的条件(1)卤汤成分：酒及_。酒的作用：_微生物的生长，又能使腐乳具有_。香辛料的作用：调制_，_。(2)盐的用量浓度过低，不足以_微生物生长，可能导致豆腐_；浓度过高，会影响_。(3)酒的含量：一般控制在_左右。名师点拨对微生物发酵过程应该从原料、装置和实验过程三个层次进行无菌操作。如果酒与果醋制作中原料的消毒：a.榨汁前葡萄应先冲洗再去枝梗，因为若先去梗则会使一些微生物侵入果实内部，影响果酒的制作；b.体积分数为70%的酒精杀菌效果最强，其原因是浓度过低，杀菌力弱，浓度过高，又会使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其内，杀菌效果受影响。腐乳制作过程中的杀菌消毒：a.制作腐乳的玻璃瓶用温水冲洗并用酒精消毒；b.酒、盐、香辛料都有杀菌作用；c.接种、封瓶时都要进行无菌操作。知识点三制作泡菜并检测亚硝酸盐含量1泡菜制作(1)制作原理：在无氧条件下，_将葡萄糖分解成_。(2)制作流程(3)操作关键泡菜坛的选择：火候好、_、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。腌制的条件：控制腌制的时间、_和食盐的用量。防止_，严格密封。2测定亚硝酸盐含量(1)亚硝酸盐危害：当摄入总量较多时，可引起_或死亡。在特定条件(适宜ph、温度和微生物作用)下，亚硝酸盐可以转变成致癌物质_。(2)检测原理no对氨基苯磺酸反应物；反应物n1萘基乙二胺盐酸盐_染料。亚硝酸盐溶液的浓度高，颜色_；溶液浓度_，颜色浅些。(3)检测步骤：配制溶液制备_液制备样品处理液_。看一看：亚硝酸盐对人体有什么危害？自我校对：有氧6co26h2o能量2c2h5oh2co2能量充足缺少c2h5ohch3coohh2o1825 20 3035 需不需氧气冲洗醋酸发酵果酒果醋微生物毛霉蛋白酶脂肪酶甘油脂肪酸毛霉盐卤汤各种香辛料抑制独特的香味腐乳的风味防腐杀菌抑制腐败变质腐乳的口味12%乳酸菌乳酸无裂纹温度杂菌污染中毒亚硝胺玫瑰红色深些低标准显色比色议一议：酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的条件下可大量增殖，然后密封才能大量产生酒精。看一看：膳食中的亚硝酸盐绝大部分会随尿排出，不会影响人体健康，只有在特定的条件下(适宜的ph、温度和一定的微生物作用)才会转变成致癌物亚硝胺，它有致癌、致畸和致突变作用。果酒和果醋的制作果酒和醋酸发酵装置的设计思路(1)因酵母菌的繁殖需要氧气，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧。因酵母菌产生酒精时是厌氧的，应控制充入氧的量，故应在充气口设置开关。(2)由于在发酵过程中都产生co2，因此又需设排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯曲的胶管。(3)因要对发酵的情况进行及时监测，应设置出料口便于取料。 酵母菌的繁殖需大量能量，而发酵过程进行无氧呼吸，故果酒制作的前期应通入氧气，而后期应保证严格的厌氧环境。果醋制作过程中要求始终通氧，缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响，另外，醋酸的生成也会受到影响。本部分知识是高考命题的热点，无论单科还是理综，常考本知识点。命题多考查果酒、果醋制作过程的条件控制、主要工艺及菌种选择等内容。【典例1】(2011浙江自选，17)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：请回答问题。(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_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(1)纤维素酶和果胶酶具有专一性，能分解细胞壁中的纤维素和果胶，破坏细胞壁，以提高出汁率；酒精发酵罐顶上弯管中加水是为了防止空气进入；发酵一段时间后，发酵罐内液面不再有气泡产生，说明发酵基本完毕。(2)在制备杨梅醋过程中，醋酸发酵罐中填充的木材刨花要经过灭菌，然后加入含有醋酸杆菌的培养液，使该菌附着在刨花上，通过调节杨梅酒进入乙罐的流速来调节杨梅醋的ph。(3)比较乙醇和醋酸的生成反应式即可得出答案：葡萄糖氧化成乙醇的反应式：c6h12o62co22c2h5oh能量乙醇氧化成醋酸的反应式：c2h5oho2ch3coohh2o能量(4)结合杨梅酒和杨梅醋的发酵全过程，分析图示曲线(先上升，后下降)可知，该物质应为酒精。答案(1)果胶防止空气进入气泡冒出(2)灭菌醋酸杆附着流速(3)d(4)酒精腐乳的制作注意的问题(1)腐乳发酵中杂菌的控制事先用馒头放在温暖潮湿处培养毛霉，当馒头上长出青点(青霉菌落)、黄点(黄曲霉菌落)、红点(红曲霉菌落)时，及时用镊子和解剖针剔除，保留白毛让其生长黑色孢子。消毒：将豆腐块加热，杀死表面的微生物，防止其他微生物的干扰。接种：将上述馒头上的孢子弹在豆腐块上，并用灭菌后的食品袋罩上，放在适宜的温度下培养。(2)腐乳制作所需豆腐的含水量及意义豆腐含水量以70%为宜。毛霉为异养需氧型真菌，若含水量过高，影响毛霉的有氧呼吸；若含水量过少，则不利于毛霉的生长，毛霉的代谢也离不开水。(3)配制卤汤时酒量的控制加酒的目的之一是杀死微生物。如果过少，达不到杀死微生物的目的，导致豆腐腐败；若过多，不但杀死了微生物，而且会因酒精度过高抑制了酶的活性，从而影响腐乳的成熟，同时还会因酒精含量过高而影响腐乳的风味。一般应控制在12%左右。提醒腐乳制作过程中盐、香辛料、酒精均可起到抑制杂菌生长的作用，由于越接近瓶口，微生物污染越重，故豆腐加盐时，越近瓶口处盐用量越多。本讲内容，高考也有所涉及，有时单独命题，也多与其它知识综合在一起考查。【典例2】(2012海南单科，30)回答下列关于腐乳制作的问题。(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是_，其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为_和_；其产生的_能将豆腐中的脂肪水解为_和_。(2)发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制_生长。(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配制而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的_。解析本题考查腐乳制作过程的相关知识。(1)腐乳是以豆腐为原料，在毛霉以及多种微生物参与下发酵而制成的食品，富含易被人体吸收的多种营养物质，如多肽、氨基酸等。腐乳制作过程中，豆腐中的蛋白质在蛋白酶的作用下被水解为多肽，进而在肽酶的作用下被水解为各种氨基酸；脂肪在脂肪酶的作用下被分解为甘油和脂肪酸。(2)在发酵完成后的腌制过程中，盐能抑制微生物的生长，防止豆腐块腐败变质。(3)卤汤除能防腐外，还可使腐乳具有独特的风味。答案(1)毛霉肽氨基酸脂肪酶甘油脂肪酸(2)微生物(3)风味泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(有o2，乳酸菌活动受抑制)少增加(硝酸盐还原菌的作用)发酵中期最多(乳酸抑制其他菌活动)积累、增多、ph下降下降(硝酸盐还原菌活动受抑制，部分亚硝酸盐被分解)发酵后期减少(乳酸继续积累，ph继续下降，抑制其活动)继续增多，ph继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)本部分知识单独命题的可能性较小，多与其它知识点综合命题。【典例3】下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答问题。(1)测定亚硝酸盐含量的方法是_。在样品处理过程中，用_将ph调至_，在出现白色沉淀后，水浴加热至_；在绘制标准曲线时，应以_为横坐标，_为纵坐标。(2)泡菜腌制过程中起主要作用的是_和_。用水密封坛口的主要作用是_。在腌制时，适量加入少许白酒的作用是_。解析(1)亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物再与n1萘基乙二胺偶联，形成玫瑰红色产物，可用光电比色法测定亚硝酸盐的含量，在测定亚硝酸盐的过程中，首先要对样品进行处理，需用氢氧化钠将样品ph调至8.0，再水浴加热至60 。在绘制标准曲线时以亚硝酸钠含量为横坐标，以光密度值为纵坐标。(2)在腌制泡菜的过程中，起作用的微生物主要是假丝酵母和乳酸菌。用水密封坛口的主要作用是为发酵创造无氧条件。答案 (1)光电比色法氢氧化钠8.0 60 亚硝酸钠含量光密度值(2)假丝酵母乳酸菌为发酵创造无氧环境使泡菜脆嫩，味道好 (1)亚硝酸盐与人体健康的关系膳食中绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿排出，但当摄入总量较多时，可引起中毒或死亡。亚硝酸盐在一定条件下可转化为致癌、致畸和致突变的物质亚硝胺。(2)乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量随时间变化的曲线如下：亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的。1(2012江苏单科，21)下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，合理的是(多选)()。a在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长b条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸c果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小d将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量解析本题主要考查果酒、果醋和腐乳制作的知识。在果酒发酵的后期，酵母菌无氧呼吸产生的co2量较前期有氧呼吸产生的co2量少，故a正确；当o2、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，故b正确；果酒发酵过程中葡萄糖逐渐被分解并释放co2，发酵液密度会逐渐减小，故c正确；选项d中，腐乳制作过程中应随层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面要铺厚一些，故d错。答案abc2(2012山东基本能力，53)关于酸奶制作，下列说法正确的是()。a含抗生素的牛奶更容易发酵b温度越高，制作酸奶需要的时间越长c牛奶变酸的同时，其中的糖类发生了变化d所有物质都装瓶后再加热灭菌，酸奶凝固的会更好解析此题考查乳酸菌的应用。制作酸奶时常用乳酸菌，抗生素可以抑制乳酸菌的代谢活动，a错误；参与乳酸菌发酵过程的酶的活性受温度影响，在最适温度时，制作酸奶需要的时间最短，b错误；酸奶制作过程中，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸，故牛奶变酸，c正确；消毒灭菌工作应在装瓶前进行，确保乳酸菌活性不受影响，d错误。 答案c3(2011江苏单科，3)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是()。a腐乳制作所需要的适宜温度最高b果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵c使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌d使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、dna和rna解析果酒制作用的是酵母菌，酵母菌发酵时，最适温度在1825 ；制果醋时用到的醋酸菌是一种好氧菌，最适生长温度为3035 ；制腐乳时主要用的菌种是毛霉，其最适温度在1518 ；酵母菌、醋酸菌和毛霉都具有细胞壁、核糖体、dna和rna，故d正确。答案d4(2010海南生物，25)葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题。(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是_。(2)该微生物通过无氧呼吸可分解_，产生的终产物是_和_。(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是_，导致发酵中出现的主要异常现象是_。丙同学的错误是_，导致发酵中出现的主要异常现象是_。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是_、_、_。(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是_。解析(1)在制作果酒的时候，常用酵母菌作菌种。(2)酵母菌进行无氧呼吸时将葡萄糖分解为酒精和co2。(3)甲同学未夹住发酵瓶的充气管，发酵液会从充气管流出，由于氧气进入，有氧条件下醋酸菌繁殖产生葡萄醋，使发酵液变酸。丙同学发酵液过多淹没了排气管口，排气时发酵液会从排气口冲出。由于乙、丙均为无氧环境，所以发酵产物为葡萄酒。(4)由于发酵产生的co2会使瓶内压力升高，所以应定期排气。答案(1)酵母菌(2)葡萄糖乙醇co2(3)未夹住发酵瓶的充气管发酵液从充气管流出，发酵液变酸瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口排气时发酵液从排气管流出葡萄醋葡萄酒葡萄酒(4)未及时排气(时间：45分钟)a级基础演练1(2013东城区检测)下列关于果酒和果醋制作的叙述，不正确的是()。a制作果酒时瓶口要密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡b在变酸的果酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的c温度对酵母菌进行酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌进行的发酵影响不大d制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶进行消毒，并注意无菌操作解析制作果酒利用的是酵母菌在无氧呼吸时发酵产生酒精，制作果醋时利用的醋酸菌是好氧菌。温度对酵母菌进行酒精发酵和醋酸菌进行的发酵都有影响。答案c2在果酒、果醋和腐乳制作中，都要防止微生物污染，下列有关叙述正确的是()。a果醋发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌进入b腌制腐乳的卤汤中应含有12%左右的酒精以抑制细菌的增殖c利用自然菌种发酵果酒时，将封有葡萄汁的发酵瓶进行高压灭菌d将长满毛霉的豆腐放在瓶中，并逐层加盐，接近瓶口部分的盐要铺薄一些解析本题考查的是果酒、果醋、腐乳制作的基本过程及相关注意事项。弄清各制作过程的条件及原理是正确解答该题的关键。醋酸菌是好氧菌，发酵的时候需要通入无菌空气；利用自然菌种发酵时利用的就是葡萄汁中的酵母菌，高压灭菌会杀死酵母菌；腐乳制作时装坛过程中越靠近坛口盐越要厚一些。答案b3鸭梨醋饮属绿色健康饮品，既保存了鸭梨中的多种氨基酸、维生素、矿物质、有机酸等营养成分又兼具果醋醒酒护肝、助消化、降低血脂、软化血管等养生保健功能，深受广大消费者青睐。如图为鸭梨醋饮的制作流程图，请据图回答问题。(1)若得到的鸭梨汁非常浑浊，解决的方法是_。(2)过程所用的微生物是_，为了提高该微生物的利用率，最好用_法对其进行固定，而固定化酶一般不采用此法，理由是_。(3)过程所用的微生物是_，其为_(填“需氧型”或“厌氧型”)生物，此过程发酵温度需要控制在_。(4)为获得高纯度的果酒，需要对过程所用的微生物进行分离和纯化，其过程为：第一步：配制培养基。该培养基必须含有微生物生长所需要的_等基本营养成分，原料称重溶解后，需进行_，然后进行灭菌操作，常用的灭菌方法是_。第二步：接种。微生物常用的接种方法有_。第三步：培养。温度控制在_。第四步：挑选符合要求的菌落。解析本题主要考查微生物的分离、发酵技术、酶的固定化，意在考查考生运用所学知识分析问题的能力。(1)实验过程中，榨取的果汁浑浊，用果胶酶处理可使浑浊的果汁变得澄清。(2)过程为果酒发酵，所用微生物是酵母菌，固定化酵母细胞一般采用包埋法，由于酶分子较小，容易从包埋材料中漏出，故固定化酶一般不采用包埋法，而常用物理吸附法和化学结合法。(3)过程中使用到的微生物是醋酸菌，其代谢类型是需氧型。醋酸菌发酵的温度控制在3035 。(4)微生物生长所需要的基本营养成分有碳源、氮源、生长因子、水和无机盐，原料称重溶解之后，首先要调节ph，然后灭菌，对培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；微生物常用的接种方法有平板划线法、稀释涂布平板法。酵母菌生长的最适温度为1825 。答案(1)用果胶酶处理(2)酵母菌包埋酶分子较小，容易从包埋材料中漏出(3)醋酸菌需氧型3035 (4)碳源、氮源、生长因子、水和无机盐调节ph高压蒸汽灭菌法平板划线法、稀释涂布平板法1825 4(2013山东泰安一模，34)利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久、惠及民生。请分析回答下列问题。(1)腐乳制作的流程是：让豆腐上长出_加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。用盐腌制时，应注意控制_；配制卤汤时，要使卤汤中酒的含量控制在_%左右。(2)制作泡菜的原理是_。(3)蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。在_条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生_反应后，与n1萘基乙二胺盐酸盐结合形成_色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，估算出的亚硝酸盐含量如图曲线所示，据图可以得出的结论是：_。解析(1)腐乳制作的流程是：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。腐乳制作过程中有多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。用盐腌制时，应注意控制盐的用量，盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，盐的浓度过高，会影响腐乳的口味；配制卤汤时，要使卤汤中酒的含量控制在12%左右，酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长，酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。(2)泡菜的制作离不开乳酸菌，乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸。(3)蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。测定亚硝酸盐含量的原理是，在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺