2024届高考 一轮复习 人教版 生物技术在食品加工方面的应用 作业

生物技术在食品加工方面的应用1．下面是果酒和果醋制作的实验流程和发酵装置。根据图示回答下列问题：(1)完成图1中的实验流程：__________。(2)图2装置中的充气口在__________过程中要关闭，否则可能发生使发酵液变酸的反应________________________________________________________________________________(写出反应式)，而排气口在该过程中应适时开放，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)葡萄酒呈现红色的原因是__________________________，重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应呈______色。(4)果酒和果醋的制作分别利用了酵母菌和__________两种微生物的发酵原理，后者在结构上的主要特点是________________________________。答案：(1)醋酸发酵(2)酒精发酵C2H5OH＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))CH3COOH＋H2O防止空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染)(3)红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中灰绿(4)醋酸菌无以核膜为界限的细胞核2．十九世纪中期，法国科学家巴斯德证明食品发酵是由于微生物的作用。如今，形形色色的发酵食品在食品业中占有重要的地位，回答下列问题：(1)人们喜爱的美味食品——腐乳就是我国独特的传统发酵食品。①在腐乳的制作过程中，从微生物培养的角度来看，豆腐应该是________________。②腐乳制作的原理是______________________________________________________________________________________________________________________。(2)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”与米饭混匀后置于一瓷坛内(其他容器也可)，在中间要挖一个洞，加盖并简单密封后置于适当的地方保温(一般为18～25℃)12h即成。现请你根据上述过程回答以下问题：①先将米煮熟的目的是_____________________________________________；要冷却后再加“酒药”的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。②在米饭中央挖一个洞的目的是______________________。③家庭酿造米酒过程中，发现坛内总是先“来水”后“来酒”。先“来水”的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在充足的碳源、氮源、无机盐和水的条件下，乳酸菌仍然不能正常生长，还需要在培养基中添加______________。应用平板划线法分离乳酸菌时，从第二次划线操作起，每次总是要从上一次划线的末端开始划线，并划线数次，其原因是______________________________________________________________。解析：(1)①腐乳是豆腐发酵制成的，由多种微生物参与发酵，如酵母菌、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。在腐乳的制作过程中，豆腐为毛霉等微生物的生长提供了各种必需的营养物质，所以从微生物培养的角度来看，豆腐是培养基。②腐乳制作的原理是毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2)①在酿酒时要先将米煮熟的目的有熟米比生米更容易被微生物分解，利于发酵；蒸煮过程可以高温杀菌，避免了其他杂菌的污染等。“酒药”实质上就是酵母菌菌种，酵母菌生活需要适宜的温度，温度过高会杀死酵母菌，温度过低会抑制酵母菌的生长和繁殖，影响发酵，因此加入“酒药”前，需将煮熟的米饭冷却至适宜温度。②在酿酒过程中，首先需要酵母菌大量生长和繁殖以增加数量，所以在米饭的中央挖一个洞的目的是提供有氧环境，让酵母菌先进行有氧呼吸，快速增加酵母菌的数量。③家庭酿造米酒过程中，发现坛内总是先“来水”后“来酒”，原因是酵母菌先进行有氧呼吸，分解糖类产生水，当水积累越来越多后，形成缺氧环境，之后酵母菌就进行无氧呼吸产生酒精。“来酒”过程实质上是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的过程。(3)培养乳酸菌的培养基需要添加维生素，以满足乳酸菌的代谢需要。平板划线法每次总是从上一次划线的末端开始划线并划线多次的原因是线条末端的细菌数目比较少，最终可得到由单个细菌繁殖而成的菌落。答案：(1)①培养基②毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸(2)①容易发酵；杀死其他微生物，避免杂菌污染等防止酵母菌受热而死亡②提供有氧环境，利于酵母菌繁殖③开始时酵母菌进行有氧呼吸产生水(3)维生素线条末端细菌的数目较少，最终可得到由单个细胞繁殖而成的菌落3．(2023·贵州毕节高三适应性检测)回答下列有关腐乳、泡菜制作的问题。eq\x(\a\al(让豆腐上,长出毛霉))→eq\x(A)→eq\x(\a\al(加卤汤,装瓶))→eq\x(\a\al(密封,腌制))(1)上图为腐乳制作的流程示意图。毛霉产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成________________。图中A表示________，其主要目的之一是____________________，使豆腐块变硬。(2)用胡萝卜制作泡菜主要利用________的呼吸作用，腌制过程中要注意控制________________________________________________________________________。(3)在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐可与______________发生重氮化反应后，与________________________________________________________________________结合形成玫瑰红色染料。(4)将1mL水样稀释100倍，在4个平板上用稀释涂布平板法分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，4个平板上的菌落数分别为22、36、38、40。据此可得出每升水样中的活菌数为________个。解析：(1)蛋白酶可以把豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以把脂肪水解成甘油和脂肪酸。题图中A表示加盐腌制，加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作中不会过早酥烂。(2)制作泡菜时，利用的菌种是乳酸菌，腌制过程中，需要注意腌制的时间、温度和食盐的用量。若温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。(3)在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐和对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N­1­萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。样品与标准显色液进行比色，即可大致估算亚硝酸盐的含量。(4)应取菌落数在30～300之间的平板进行计数，所以每升水样中的活菌数为(36＋38＋40)÷3÷0.1×100×103＝3.8×107(个)。答案：(1)小分子的肽和氨基酸加盐腌制析出豆腐中的水分(2)乳酸菌腌制时间、温度和食盐用量(3)对氨基苯磺酸N­1­萘基乙二胺盐酸盐(4)3.8×1074．(2023·河南名校联盟联考)请回答下列利用微生物发酵制作食品的相关问题：(1)果酒制作离不开酵母菌，它是兼性厌氧型微生物，在________、呈________的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。(2)在变酸的酒的表面可以观察到一层白色菌膜，其形成原因是____________________________。当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇转变为________，之后再转变为醋酸。(3)民间制作腐乳时，当豆腐上长出毛霉后，对豆腐要进行装瓶，制作后期要加入酒和卤汤，其中酒的含量一般控制在________左右，若酒精含量过高会导致________________。(4)工业化生产以上食品，需要对微生物进行纯化。不同微生物培养的温度和时间往往不同，可以每隔24小时统计一次菌落数目，选取________时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。在一定的培养条件下，依据微生物在固体培养基上形成菌落的________________(请写出两种)等特征可以区分不同的菌落。解析：(1)在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。(2)在变酸的酒的表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的，因为酒的表面氧气浓度较高，醋酸菌会大量繁殖形成菌膜。当氧气充足且糖源充足时，醋酸菌可以把糖转化为醋酸；氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。(3)制作腐乳后期要加入酒和卤汤，其中酒的含量一般控制在12%左右，加酒可以抑制微生物的生长，同时使腐乳具有独特的香味。若酒精含量过高会使腐乳成熟的时间延长。(4)不同微生物培养的温度和时间往往不同，可以每隔24小时统计一次菌落数目，为防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目，应选取菌落稳定时的记录作为结果。在一定的培养条件下，依据微生物在固体培养基上形成菌落的形状、颜色等特征可以区分不同的菌落。答案：(1)缺氧酸性(2)酒表面氧气浓度较高，醋酸菌会大量繁殖形成菌膜乙醛(3)12%腐乳成熟时间延长(4)菌落稳定形状、大小、隆起程度、颜色5．酸奶和泡菜的制作都离不开乳酸菌，请回答下列有关制作酸奶和泡菜的问题：(1)分离纯化乳酸菌的培养基中含蛋白胨，蛋白胨提供的主要营养有______________；培养基灭菌常采用________________法；检验培养基灭菌是否合格的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)培养乳酸菌一段时间后，培养基中的pH会下降，原因是________________________________________________________________________。(3)家庭制作泡菜时，一般需要配制泡菜盐水，但会因其含盐量过高而影响口感。直接接种乳酸菌制作泡菜时，产生的大量乳酸能够________________________________________________________________________，因此可以采用低盐工艺制作泡菜，从而大幅降低泡菜的含盐量。(4)乳酸菌活菌数是衡量酸奶营养价值的一个重要指标，为检测某酸奶中乳酸菌的含量，取不同稀释度的样品各1mL涂布到固体培养基上，在适宜条件下培养一段时间，统计得到106、107、108三个稀释度的培养基上的平均菌落数依次为433个、76个、8个，据此估算，每毫升样品中的乳酸菌数约为________个，接种乳酸菌所用的接种工具是________。解析：(1)蛋白胨可以为微生物的生长提供碳源、氮源和维生素；培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；检验培养基灭菌是否合格，可以取若干灭菌后未接种的培养基(空白平板)培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生长。(2)乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸进入培养基，会导致培养基的pH下降。(3)在泡菜制作的过程中，加入一定量的食盐可以抑制其他杂菌的生长，而乳酸菌无氧呼吸产生的大量乳酸进入培养基，也能抑制其他杂菌的生长，因此可以采用低盐工艺制作泡菜，从而大幅降低泡菜的含盐量。(4)微生物计数时，应该采用平板中菌落数在30～300的培养基进行计数，因此符合要求的菌落数为76个，其稀释的倍数为107，因此每毫升样品中的乳酸菌数约为76×107＝7.6×108(个)；在稀释涂布平板法中，接种乳酸菌的工具是涂布器。答案：(1)碳源、氮源和维生素高压蒸汽灭菌取若干灭菌后未接种的培养基(空白平板)培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生长(2)乳酸菌通过无氧呼吸产生的乳酸进入了培养基(3)抑制杂菌生长(4)7.6×108涂布器6．(2023·山东临沂高三联考)葡萄酒营养丰富，具有一定的保健功能。为研究甲、乙、丙、丁四种酵母菌酿制葡萄酒的效果，研究人员进行了相关实验，实验结果如下图所示。回答下列相关问题：(1)接种酵母菌进行酒精发酵前，需要对采摘的葡萄进行的处理步骤是__________________________(用文字和“→”表示)。(2)甲、乙、丙、丁四种酵母菌中，酿制葡萄酒效果最好的是________。四种酵母菌酿制葡萄酒的效果出现较大差异的根本原因是________________________________________________________________________。发酵第6～7d，丁组酒精度不再上升的原因有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)利用葡萄果酒和醋酸菌可以制作葡萄果醋，果醋发酵过程与酵母菌发酵过程明显的不同点是___________________________________________________________________________________________________________________________。(4)葡萄中含有多种酶，因不同酶分子的带电性质及________不同，在电场中的________就不同，故可采用凝胶电泳法将某种酶从葡萄细胞匀浆中分离出来。解析：(1)接种酵母菌进行酒精发酵前，需要对采摘的葡萄进行的处理步骤是挑选葡萄→冲洗→去梗→榨汁。(2)据题图可知，相同时间内丁种酵母菌发酵获得的酒精度最高，所以甲、乙、丙、丁四种酵母菌中酿制葡萄酒效果最好的是丁。四种酵母菌酿制葡萄酒的效果出现较大差异的根本原因是四种酵母菌中决定性状的基因不同。发酵第6～7d，丁组酒精度不再上升，原因可能是此时酒精度较高，对细胞有毒害作用，也可能是葡萄汁中的葡萄糖已经耗尽。(3)制作果醋利用的是醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，因此利用葡萄果酒制作葡萄果醋时，发酵过程要始终保持有氧状态，且需要较高的发酵温度。(4)凝胶电泳法的原理是待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。葡萄中含有多种酶，因不同酶分子的带电性质及大小、形状不同，在电场中的迁移速度就不同，故可采用凝胶电泳法将某种酶从葡萄细胞匀浆中分离出来。答案：(1)挑选葡萄→冲洗→去梗→榨汁(2)丁四种酵母菌中决定性状的基因不同较高的酒精度对细胞有毒害作用、葡萄汁中的葡萄糖耗尽(3)果醋发酵过程要始终保持有氧状态(或要持续通入氧气