2012高中生物总复习 传统发酵技术的应用课堂强化训练 新人教版选修1

1 20122012 高中生物总复习高中生物总复习 传统发酵技术的应用课堂强化训练传统发酵技术的应用课堂强化训练 新人教新人教 版选修版选修 1 1 1 2009 浙江 17 请在标有序号的空白处填空 下面是有关食醋和泡菜制作的实验 请回答 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 过一过程可用 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 答案 1 糊精 碘液 或 KI I2溶液 酵母 发酵过程中会产生大量 CO2 使瓶内压力 升高而可能引起爆裂 醋酸醋杆 需要消耗 乳酸 或有机酸 光电 比色 紫红 作为对 照 解析 1 大米经蒸熟 冷却后加入淀粉酶 淀粉酶必须冷却后加入 因为酶的催化活性 受温度的影响 大米的主要成分是淀粉 在淀粉酶催化作用下 分解成糊精 主要含麦芽糖 等 这一过程中可用碘液 或 K1 I2 溶液 来检测反应的情况 酵母菌将葡萄糖转化成乙醇 的过程中产生 CO2 随反应的进行发酵瓶中 CO2逐渐增多 瓶内压力升高 可能引起破裂 所 以不要完全密闭 醋酸杆菌是好氧型细菌 在将乙醇转化成乙酸的过程中消耗氧气 2 泡 菜发酵过程离不开乳酸菌 其产生的酸主要是乳酸和少量的亚硝酸盐 亚硝酸盐总量达到 0 3 0 5g 时就会引起人中毒 必须对泡菜亚硝酸盐含量进行测定 其测定方法可用比色法 2 在啤酒生产过程中 发酵是重要环节 生产过程大致如下 将经过灭菌处理的麦芽 汁充氧 接种啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐 初期 酵母菌繁殖速度上升 产生白色泡沫 溶解氧逐渐耗尽 随后 酵母菌繁殖速度下降 糖度加速降低 酒精浓度渐渐上升 泡沫不 断增多 当糖浓度下降到一定程度后 结束发酵 最后分别输出有形物质和鲜啤酒 请根据上述过程 回答下列问题 1 该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是 2 初期 酵母菌迅速繁殖的主要方式是 3 经测定 酵母菌消耗的糖中 98 5 形成了酒精和其他发酵产物 其余 1 5 则是用于 4 请写出麦芽糖 葡萄糖 酒精的反应方程式 5 如果酵母菌消耗的糖 设为麦芽糖 其相对分子质量为 342 有 98 5 质量分数 形成 了酒精 相对分子质量为 46 0 和其他发酵产物 现有 500 t 麦芽汁 其中麦芽糖的质量分数 为 8 00 发酵后最多能生产酒精浓度 3 2 质量分数 的啤酒多少吨 答案 1 既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸 2 出芽生殖 3 酵母菌自身的生长 和繁殖 4 C12H22O11 H2O2C6H12O6 能量 C6H12O62C2H5OH 2CO2 能量 5 催化剂 催化剂 C2H5OH 的相对分子质量为 46 0 1 mol 麦芽糖水解生成 2 mol 葡萄糖 1 mol 葡萄糖发酵生成 2 mol 酒精 所以 1 mol 麦芽糖发酵产生 4 mol 的酒精 据题意得啤酒的产量 500 8 00 98 5 662 t 46 0 4 342 1 0 032 解析 本题主要体现知识的应用 也就是通过发酵工程 获得人们需要的产品 鲜啤 酒的微生物发酵过程 对于发酵的实际操作来讲 首先要选育性状优良的菌种 微生物群体 生长的对数期常作为生产选用菌种的最佳时机 因为处于此时期的微生物代谢旺盛 个体的 形态和生理特性比较稳定 接着进行扩大培养 在有氧条件下微生物快速增殖 同时需要消 2 耗能量 随之再进行接种和发酵过程 最后对产品进行分离提纯 酵母菌的繁殖方式一般为 出芽生殖 酵母菌是兼性厌氧微生物 它在有氧和无氧条件下 能以不同的方式进行生长和 繁殖 如在有氧情况下进行有氧呼吸 在无氧情况下进行无氧呼吸 其发酵产物自然不同 发酵过程为发酵工程的中心阶段 在此阶段 除了随时取样检测培养液中酵母菌的数目 产 物浓度等以了解发酵进程以外 还需要及时添加必需的培养液成分 以满足菌种的营养需要 同时还应严格控制温度 pH 溶氧等发酵条件 保证发酵的正常进行 3 乙醇等 绿色能源 的开发备受世界关注 利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程 为 玉米秸秆 预处理 水解 糖液 发酵 酒精 1 玉米秸秆经预处理后 应该选用 酶进行水解 使之转化为发酵所需的葡萄 糖 2 从以下哪些微生物中可以提取上述酶 多选 A 酿制果醋的醋酸菌 B 生长在腐木上的霉菌 C 制作酸奶的乳酸菌 D 生产味精的谷氨酸棒状杆菌 E 反刍动物瘤胃中生存的某些微生物 3 若从土壤中分离产生这种酶的微生物 所需要的培养基为 按功能分 培 养基中的碳源为 4 从生物体提取出的酶首先要检测 以便更好地将酶用于生产实践 在生产 糖液的过程中 为了使酶能够被反复利用 可采用 技术 5 发酵阶段需要的菌种是 在产生酒精时要控制的必要条件是 答案 1 纤维素 酶 2 B E 3 选择培养基 纤维素 4 酶的活力 活性 固定 化酶 固定化细胞 5 酵母菌 无氧 密闭 密封 解析 1 玉米秸秆中的纤维素用纤维素酶处理后 可使其水解为葡萄糖 2 纤维素酶 在生长在腐木上的霉菌和反刍动物瘤胃中生存的某些微生物体内存在 3 分离微生物的培 养基为选择培养基 由于这些微生物体内具有纤维素酶 因此其碳源为纤维素 4 提取出 来的酶在使用前 要先检测酶的活性 为了使酶能够反复利用 应解决酶与酶促反应产物分 离的问题 常采用固定化酶或固定化细胞技术 5 糖液发酵产生酒精时 需要用酵母菌 酒精发酵必须在无氧条件下 4 某酒厂以大米为主要原料用酵母菌生产酒精度数不低于 12 度的米酒 其主要工艺流 程为 糖化 发酵 后加工 勾兑 贮运 发酵过程主要是在 5m3的发酵罐中进行 其主要 工艺为 原料 接种菌种 充气培养 密封发酵 请分析并回答下列问题 1 糖化阶段主要包括蒸煮大米和加入 糖化酶 等 糖化酶 使 大米中 淀粉发生的 主要变化是 2 在发酵工艺中 接种菌种常加尿素或其他肥料 其目的是 3 在图中 用曲线表示发酵阶段酵母菌种群个体数量变化的情况 4 在培养过程中 酵母菌所进行的细胞呼吸的反应式为 答案 1 淀粉麦芽糖葡萄糖 淀粉酶 麦芽糖酶 2 供给酵母菌进行生长 发育和繁殖等生命活动所必需的氮源和无机盐 3 3 如图 4 C6H12O6 6O2 6H2O 6CO2 12H2O C6H12O62C2H5OH 酒精 2CO2 解析 见答案 5 腐乳是我国民间传统发酵食品 味道鲜美 营养丰富 风味独特 易于消化 请回 答有关问题 1 在腐乳的制作中 起主要作用的生物是什么 它与乳酸菌在结构上的主要区别是什 么 2 腐乳含有丰富的氨基酸 甘油 脂肪酸等小分子物质 与此有关的物质变化有哪些 参与这些物质变化的酶有哪些 3 有腐乳的制作过程中需加盐腌制 那么用盐腌制的目的是什么 为何要控制盐的用 量呢 4 在腐乳的制作中 卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的 请问卤汤中酒的含量为何 应控制在 12 左右 5 豆腐乳的品种很多 风味各异 你知道红方腐乳 糟方腐乳和青方腐乳在辅料上有 何区别吗 答案 1 毛霉 毛霉有成形的细胞核 2 蛋白质 多肽 氨基酸 脂肪 甘油 脂肪酸 蛋白酶 脂肪酶 3 用盐腌制的目的 盐能抑制微生物的生长 避免豆腐块腐败变质 加盐可以析 出豆腐的水分 使豆腐块变硬 在后期制作过程中不会过早酥烂 有调味作用 盐的浓度过低 不足以抑制微生物生长 可能导致豆腐腐败变质 盐的浓度过高 会影 响腐乳的口味 4 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 5 红方腐乳因加入红曲而呈深红色 糟方腐乳加入酒糟而糟香扑鼻 青方腐乳不加辅 料 用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成 解析 见答案 6 2011 济宁 农村中泡菜的制作方法 将新鲜的蔬菜经过整理 清洁后 放入彻底 清洗并用白酒擦拭过的菜坛中 泡菜坛一般是两头小中间大的陶器 坛口有坛沿 凡裂缝的 菜坛不能使用 然后向坛中加入盐水 香料及一些 陈泡菜水 密封后置于阴凉处 最适 环境温度为 28 32 有时制作的泡菜会 咸而不酸 或 酸而不咸 前者是用盐过多 后者是用盐过少 在实验室或工厂生产泡菜 还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐 含量 1 用白酒擦拭泡菜坛的目的是 2 菜坛为什么要密封 若菜坛有裂缝 可能会出现什么结果 4 3 若制作的泡菜 咸而不酸 最可能的原因是什么 4 加入一些 陈泡菜水 的作用是 5 制作泡菜的过程中 有机物的干重如何变化 菜坛内有机物的种类如何变化 6 关于测定亚硝酸含量实验操作的有关叙述 正确的是 A 泡菜制作需要配制盐水 其中盐与水的质量比为 4 1 B 在盐酸酸化条件下 亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应形成玫瑰红色染料 C 制备样品处理液 加入氢氧化铝乳液的目的是去色素等杂质 得到澄清溶液 D 泡菜腌制的时间长短会影响亚硝酸含量 温度和食盐的用量不影响 答案 1 消毒 2 因为乳酸菌为厌氧微生物 密封后可造成缺氧环境 菜坛有裂缝 将导致乳酸菌不能正常生长 而一些杂菌大量繁殖 泡菜会变质 3 盐过多 抑制了乳酸 菌的发酵 4 提供乳酸菌菌种 5 有机物干重减少 种类增加 6 C 解析 泡菜的制作是应用了乳酸菌的发酵 提供的新鲜蔬菜成了它的培养基 由于乳酸 菌是厌氧微生物 因此必须创造缺氧环境 在缺氧环境下 乳酸菌发酵产生大量乳酸 能有 效抑制其他厌氧菌的生存 若密封不好 就抑制了乳酸菌的发酵 反而使一些需氧型细菌大 量繁殖 泡菜将变质 因为乳酸菌生长繁殖需要的大量能量来自有机物的分解 所以有机物 的干重会减少 但发酵过程中却能产生更多种类的有机物 7 下面是家庭酿酒的具体操作过程 先将米煮熟 待冷却至 30 时 加一定量的 酒 药 实际是酵母菌菌种 与米饭混匀后置于一瓷坛内 其他容器也可 在中间挖一个洞 加盖 后置于适当的地方保温 28 12h 即成 现请你从以下几方面对其发酵过程作一简单的分 析 1 先将米煮熟的目的是什么 2 发酵坛没有密封 坛内无氧发酵的环境是由什么造成的 3 请用文字或坐标曲线的形式来说明发酵坛内有氧呼吸和无氧呼吸此消彼长的过程 4 酿酒过程中为什么总是先来 水 后来 酒 其原因是什么 5 在具体操作过程中要根据米饭的多少加适量的酒药 如把握不准 宁多勿少 如果 加少了将引起什么后果 为什么 答案 1 为了杀灭其他杂菌 2 有氧呼吸消耗 O2 还产生大量水淹没基质 3 有氧气时酵母菌进行有氧呼吸 当氧气逐渐减少时 有氧呼吸减弱 无氧呼吸逐渐 增强 当氧气完全消耗时就转入完全的无氧发酵产生酒精 如图所示 4 先进行有氧呼吸产生 CO2和水 氧消耗完毕后再进行无氧呼吸生成酒精 5 5 一开始加适量酵母菌是为了酵母菌种群有足够的起始密度 并能在短时间内繁殖大 量个体占据整个生存空间 如果酵母菌种群起始密度过小 占据整个生存空间所用时间过长 极易导致杂菌侵入 解析 见答案 8 2011 广州 泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品 但是泡菜中却含有亚硝 酸盐 当人体摄入的亚硝酸盐总量达到 0 3 0 5 g 时 会引起中毒 达到 3 g 时 会引起 死亡 我国卫生标准规定 亚硝酸盐的残留量在酱菜中不得超过 20 mg kg 膳食中的绝大部 分亚硝酸盐在人体内以 过客 的形式随尿液排出 只有在特定的条件下 才会转变成致癌 物质 亚硝胺 针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实 某中学生物活动小组设计 实验 探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响 请补充实验设计的空缺内容 1 制作泡菜的原理 2 测量指标及方法 亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成 色染料 先使 泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应 然后通过 颜色 可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量 3 确定浓度梯度 经过查找资料和初步实验 发现当食盐浓度为 3 以下时 制作的泡 菜容易发生腐败 而当食盐浓度在 8 以上时 制作的泡菜又容易成为咸菜 因此 分别设计 了 3 5 7 的食盐浓度梯度来制作泡菜 4 选择实验材料 红萝卜和白