资源描述
专题35 生物技术在食品加工中的应用
【高频考点解读】
1.运用发酵加工食品的基本方法
2.测定食品加工中也许产生的有害物质
【热点题型】
题型一 果酒和果醋的制作
例1、关于果酒、果醋制作的叙述，错误的是( )
A．制作果酒过程应先通气后密封
B．制作果醋需用的醋酸菌是一种好氧细菌
C．醋酸菌能将果酒变成果醋
D．制作果醋时温度一般控制在50 ℃左右
【提分秘籍】
1．果酒和果醋的制作环节的比较
制果酒
制果醋
相
同
过
程
①选材和材料解决：选择新鲜的葡萄，先用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物后，再去枝梗
②制作发酵液，防止杂菌污染
③发酵：将葡萄汁注入发酵瓶，注意液体量不要超过发酵瓶总体积的2/3
不
同
过
程
④将温度严格控制在18～25 ℃，时间控制在10～12 d左右。发酵旺盛期的CO2产量非常大，要及时排气，防止发酵瓶爆裂
⑤检测指标：7～10 d以后，可以开始进行取样检查工作。例如，可以嗅味和品尝、用重铬酸钾检查酒精含量，进行酵母菌的镜检、测定pH等工作
④将温度严格控制在30～35 ℃，并注意适时通过充气口充气
⑤检测指标：果醋的制作是否成功可以通过观测菌膜的形成、嗅味和品尝初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定。还可以在显微镜下观测发酵液中是否有醋酸菌，并记录其数量作进一步鉴定
2.注意事项
(1)材料的选择与解决：
选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗后除去枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增长被杂菌污染的机会。
(2)防止发酵液被污染：
需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，由于操作的每一步都也许混入杂菌。为避免杂菌污染：榨汁机要洗净并晾干；发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；封闭充气口；若用简易的发酵装置，每隔一定期间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。
(3)控制好发酵时间与温度、果醋制作时适时充气。
【方法规律】果酒和果醋发酵装置的设计思绪
(1)因酵母菌的繁殖需要空气，醋酸菌是好氧细菌，所以果酒制作的前期和果醋制作的整个过程都需要氧气。因酵母菌产生酒精时是厌氧的，应控制充入氧的量，故应在充气口设立开关。
(2)由于在发酵过程中都产生CO2，因此又需要设立排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯的胶管。
(3)因应对发酵的情况进行及时监测，应设立出料口便于取料。
【举一反三】
下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题。
图2
(1)完毕图1中的实验流程。
(2)冲洗的重要目的是__________，冲洗应特别注意不能________，以防止菌种的流失。
(3)图2装置中的充气口在________时关闭，在________时连接充气泵，并连续不断地向内________。
(4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由________产生的________，在果醋发酵时排出的是________。
(5)写出与(4)题有关的反映方程式：
_________________________________________。
(6)若在果汁中只具有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明因素：
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________。
(7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为________。醋酸发酵时温度一般应控制为________。
(8)果酒制作完毕后，可以用________来检测酒精的生成，酒精与之反映呈现________色。
【热点题型】
题型二 腐乳的制作
例2、下列关于腐乳制作过程的操作，不对的的是( )
A．先将豆腐切成块放在消毒的笼屉中，保持温度在15～18 ℃，并具有一定湿度
B．将长满毛霉的豆腐放在瓶中，并逐层加盐，接近瓶口表面的盐要铺厚一些
C．卤汤中酒的含量一般控制在12%左右
D．卤汤中香辛料越多，口味越好
【提分秘籍】
1．腐乳的制作流程
2．影响腐乳品质的因素
(1)盐：长满毛霉的豆腐块(毛坯)与盐的质量分数比为51，盐的浓度过高，影响口味，浓度过低，局限性以克制微生物生长，腐乳易腐败变质。
(2)酒：配制制作腐乳所需的卤汤要加适量的酒(12%左右)，其目的是杀死微生物，酒精过少达不到目的，若过多，不仅杀死微生物，并且会因酒精过高克制酶的活性，影响腐乳的成熟，同时影响腐乳的风味。
(3)香辛料：具有调味和杀菌的作用，也会影响腐乳风味或质量。
(4)发酵的温度：前期发酵温度应保持在15～18 ℃，并保持一定的时间，利于毛霉生长。
【举一反三】
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，其中起重要作用的微生物是______，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)发酵完毕后需加盐腌制，加盐还可以克制________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________。
【热点题型】
题型三 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
例3、关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述，对的的是( )
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映形成玫瑰红色染料
C．制备样品解决液，加入氢氧化铝乳液的目的是除去色素等杂质，得到澄清溶液
D．泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量，但温度和食盐的用量不影响其含量
解析：泡菜制作中盐与水比例为1：4；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映后，与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。温度和食盐用量也会影响亚硝酸盐含量。
答案：C
【提分秘籍】
1．菌种
所需菌种重要是乳酸菌。
2．原理
乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，反映式如下：
C6H12O62C3H6O3
3．制作泡菜并检测亚硝酸盐含量的流程
4．泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析
发酵时期
乳酸菌
乳酸
亚硝酸盐
发酵初期
少(有氧气，乳酸菌活动受到克制)
少
增长(硝酸盐还原菌作用)
发酵中期
最多(乳酸克制其他菌活动)
积累增多，pH下降
下降(硝酸盐还原菌受克制，部分亚硝酸盐被分解)
发酵后期
减少(乳酸积累，pH下降，克制其活动)
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克制)
【举一反三】
农村中泡菜的制作方法是：新鲜的蔬菜通过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”。密封后置于阴凉处，最适环境温度为28 ℃～30 ℃。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。在实验室或工厂化生产泡菜时，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，也许会出现什么结果？
_________________________________________
_________________________________________。
(3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最也许的因素是什么？
_________________________________________
(4)加入“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)若要获得大量乳酸菌菌种，应选用培养基培养，培养基中应有________、________、________、________和五大营养，同时还需适宜的条件，重要有________、________。
【高考风向标】
1．（2023·广东卷）下列叙述错误的是( )
A．酵母菌在无氧条件下运用葡萄汁产生酒精
B．醋酸菌在无氧条件下运用乙醇产生醋酸
C．泡菜腌制运用了乳酸菌的乳酸发酵
D．腐乳制作运用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶
【答案】B 【解析】酵母菌是异养兼性厌氧型生物，在无氧条件下运用葡萄汁可产生酒精和二氧化碳，A项对的。用醋酸菌酿醋时需要连续通气，即运用醋酸菌的有氧呼吸，不是无氧呼吸，B项错误。泡菜腌制原理是运用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，C项对的。 腐乳制作运用了青霉、曲霉、毛霉等，其中起重要作用的是毛霉，毛霉等微生物通过产生的蛋白酶和脂肪酶起作用，D项对的。
2．（2023·江苏卷） (多选)某同学设计了如图所示的发酵装置，下列有关叙述对的的是( )
A．该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵
B．该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C．去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D．去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
3．（2023·海南卷）
已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用品涉及：刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。
回答相关问题：
(1)请完善下列实验环节。
①标准管的制备：用______________________和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。
②样品管的制备：用刻度移液管分别吸取一定量的__________________________，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。
③将每个________分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅________的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。
(2)下图表达的是泡菜中______________________趋势。
(3)泡菜制作过程中产酸的细菌重要是________(填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”)。
4.(2023年江苏单科，T14，2分，★★☆)某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述对的的是( )
A.酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高
B.先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵
C.与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好
D.适当加大接种量可以提高发酵速率、克制杂菌生长繁殖
5.(2023年新课标全国理综Ⅰ，T39，15分，★☆☆)回答下列有关泡菜制作的问题：
(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是 。
为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是 。
(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行 的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的 中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有 、 和 等。
(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是 ，因素是 。
【随堂巩固】
1．下列关于果醋的制作过程，错误的是( )
A．果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需要通氧气
B．醋酸菌是一种嗜温菌，温度规定较高，一般在50 ℃
C．醋酸菌能将果酒变成果醋
D．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解为醋酸
解析：醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需要通氧气；醋酸菌的最适宜温度是30～35 ℃；当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解为醋酸，当缺少糖时，可将乙醇氧化成乙酸。
答案：B
2．某酒厂把糖化后的淀粉加入发酵罐，接种酵母菌后，酒精产量明显减少，检测发现发酵罐密闭不严，试分析反映的其他结果是( )
A．酵母菌量减少
B．糖化淀粉的消耗量减少
C．CO2的释放量减少
D．酵母菌量、CO2的释放量、糖化淀粉的消耗量都增长
3．在泡菜的制作过程中，不对的的是( )
A．按照清水与盐的质量比为4:1的比例配制盐水
B．按照清水与盐的质量比为5:1的比例配制盐水
C．盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染
D．在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境
4．在果酒制作实验结束时要检查是否有酒精产生，对的的操作环节是( )
A．先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入硫酸和重铬酸钾的混合液
B．先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入重铬酸钾，混匀后滴加硫酸
C．先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入硫酸，混匀后滴加重铬酸钾
D．先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入硫酸，混匀后滴加重铬酸钾并加热
解析：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反映呈现灰绿色。所以检测时先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入硫酸，混匀后滴加重铬酸钾。
答案：C
5．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克制其他微生物的生长。当环境中的乳酸积累到一定浓度时，又会克制乳酸菌自身的增殖。下面对这些现象的描述不对的的是( )
A．在乳酸菌发酵的初期，种内关系重要表现为互助
B．进入乳酸菌发酵的中期，由于营养物质的消耗和代谢产物的积累，种内斗争趋于剧烈
C．密闭的发酵环境使乳酸菌在种间斗争中占据优势
D．进入发酵中期，泡菜坛内各种生物的抵抗力稳定性维持在较高的水平
解析：在乳酸菌发酵的初期，乳酸菌数目增长较快，种内关系重要表现为种内互助；在稳定期，随着营养物质的消耗，次级代谢产物的积累，种内斗争趋于剧烈；此外，由于乳酸对乳酸菌代谢活动影响不大，所以在乳酸菌与其他微生物的生存斗争中乳酸菌占据优势。进入发酵中期，由于乳酸的大量积累泡菜坛内大部分微生物已严重不适应环境，使其抵抗力稳定性明显下降。
答案：D
6.在果醋制作过程中，下列哪项操作会引起发酵液受污染( )
A．榨汁机用沸水进行清洗并晾干
B．发酵瓶用温水清洗，再用75%的酒精擦拭并晾干
C．葡萄先去除枝梗，再冲洗多次
D．每次排气时，只需拧松瓶盖，不能将盖完全揭开
7．下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述，不对的的是( )
A．亚硝酸盐经一定方式显色反映后呈玫瑰红色
B．样品液显色后，通过与已知浓度的标准液比色，可大体估算出样品液中亚硝酸盐的含量
C．不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同
D．显色反映后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
8．检测泡菜中亚硝酸盐的含量时，制备样品解决液的对的操作过程是( )
A．先加入氢氧化铝，再加入氢氧化钠，然后过滤
B．先加入氢氧化钠，再加入氢氧化铝，然后过滤
C．先加入氢氧化钠，过滤后再加入氢氧化铝
D．先加入氢氧化铝，过滤后再加入氢氧化钠
解析：本题考核对操作过程的理解记忆。样品液制备要先将泡菜汁加提取剂，再加NaOH过滤后再加氢氧化铝再过滤。
答案：C
9．下列有关果酒、果醋的制作和腐乳制作的说法，对的的是( )
A．腐乳制作有多种微生物参与，其中起重要作用的是根霉
B．含水量为50%左右的豆腐适于制作腐乳
C．在酒精发酵旺盛时，醋酸杆菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
D．果汁发酵后是否有酒精产生，可以用嗅气味的办法来检查
10.果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要，相关措施对的的是( )
A．葡萄汁要装满发酵瓶，导致无氧环境，有助于发酵
B．在葡萄酒发酵过程中，每隔12 h左右打开瓶盖一次，放出CO2
C．果酒发酵过程中温度控制在30 ˚C，果醋发酵过程中温度控制在20 ˚C
D．在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，有助于醋酸菌的代谢
11.下列有关生物技术的叙述，不对的的是( )
A．制作果醋时，必须向发酵装置不断地补充无菌空气，以保证醋酸菌的生长
B．制作腐乳时，加盐腌制可使豆腐块变硬且能克制杂菌生长
C．变酸的酒表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成的
D．用传统的发酵技术制葡萄酒必须添加酵母菌菌种
解析：用传统的发酵技术制葡萄酒所需的酵母菌菌种来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌，不需添加酵母菌菌种。
答案：D
12．下列有关果酒、果醋和腐乳制作的叙述，对的的是( )
A．参与果酒发酵和果醋发酵的微生物都具有线粒体
B．果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制作果醋
C．在腐乳制作过程中必须有能生产蛋白酶的微生物参与
D．在腐乳装瓶时自下而上随层数的增长逐渐减少盐量
13．啤酒生产过程大体如下：将通过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧渐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速减少，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖浓度下降一定限度后，结束发酵，最后分别输出有形物质和鲜啤酒。
根据上述过程回答以下问题：
(1)该过程表白啤酒酵母异化作用特点是______________。
(2)初期酵母菌迅速繁殖的重要方式是____________。
(3)啤酒发酵过程中，总是先来“水”，后出“酒”，其因素是____________________________________。
(4)请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反映方程式：______
__________________________________________________。
(5)假如酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖，其相对分子质量为342)有98.5%(物质分数)形成了酒精(相对分子质量为46.0)和其他发酵产物。设有500 t麦芽汁，其中麦芽糖的质量分数为8.0%，发酵后最多能生产酒精浓度为3.2%(质量分数)的啤酒多少吨？_______
(6)啤酒的风味重要取决于采用的酵母菌株，某酒厂的菌株使用了30数年，繁殖了3000余代，风味不减当年，其重要因素是_______。
解析：(1)注意区分“该过程表白啤酒酵母异化作用特点”和“该过程中啤酒酵母异化作用”的区别。后者可以答“先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸”。(2)有氧条件下酵母菌进行出芽生殖。(3)啤酒发酵过程中先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸，有氧呼吸有水生成，无氧呼吸产生酒精。(4)略
(5)C12H22O11―→4C2H5OH
342 4×46
500 t×8.0%×98.5% x
≈662 t
14． “天天喝一点，健康多一点”，这是“宁夏红”率先提出的消费理念，将积淀了千百年的枸杞药食文化和中国红文化完美结合起来，更增添了品牌的文化魅力和优势。下图为“宁夏红”枸杞果酒生产工艺流程简图，据图回答问题。
选材→？→粉碎→灭菌→接种→发酵→？→果酒
(1)流程中？处的内容应为________、________。
(2)制作果酒时，温度应当控制在________，果酒酿造过程中假如果汁灭菌不合格，具有醋酸杆菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明理由。________。____________。
(3)果酒制作离不开酵母菌，与醋酸杆菌相比，酵母菌在结构上的重要特点是______________________________。
(4)枸杞果酒制作过程中，接种完毕后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是_______________________________。
(5)若要提高果酒的产量，发酵过程中关键要控制好哪些条件？____________________________________。
(6)果酒制作是否成功，需发酵后用________来鉴定，在________条件下，该物质与酒精反映呈现________色。
解析：(1)果酒生产的工艺流程为：选料→冲洗→粉碎→灭菌→接种→发酵→过滤→果酒。
(2)酵母菌的最适生长温度为18～25 ℃。假如果汁灭菌不合格，果酒处在无氧环境，且温度不适合醋酸杆菌生存，醋酸杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。
(3)醋酸杆菌是原核生物，无细胞核，酵母菌是真核生物，有细胞核及多种细胞器。
(4)枸杞果酒制作过程中，接种完毕后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增长数量，有助于后期发酵。
(5)发酵过程中要控制好温度、pH和通气量。
(6)酸性条件下，重铬酸钾与酒精反映呈现灰绿色。
答案：(1)冲洗 过滤
(2)18～25 ℃ 不能 因醋酸杆菌是好氧型细菌，而果酒发酵是无氧环境(或因醋酸杆菌需要在有氧且温度是30～35 ℃条件下，才干将糖转化成醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18～25 ℃)
(3)有成形的细胞核
(4)在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增长数量
(5)适宜的温度、pH、通气量
(6)重铬酸钾溶液 酸性 灰绿
15．泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。
(1)发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，重要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是________，请写出相应的反映式：______________。发酵初期会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出，从而使坛内逐渐形成厌氧状态，乳酸发酵开始。试说明这些气泡的________________。
(2)发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，厌氧状态形成，乳酸杆菌开始活跃，并产生大量乳酸，乳酸的积累量可达成0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味并且清香。试分析此时期坛内其他微生物的活动情况及因素：_________________________________________________。
(3)发酵后期：在此期间继续进行乳酸发酵，乳酸含量继续增长，可达1.0%以上。当乳酸含量达成1.2%以上时，发酵速度会逐渐变缓甚至停止，重要因素是：________________________。此阶段泡菜酸度过高、风味已不协调。
(4)在泡菜制作的初期，微生物之间的关系重要表现在乳酸菌与乳酸菌之间的________以及乳酸菌与杂菌之间的________上。中期以后坛内的生存斗争重要集中在________________上。
(2)由于pH的不适，大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌的活动受到克制；由于氧气耗尽，需氧型微生物的活动受到克制现象尤为严重
(3)pH过低，乳酸杆菌的活动受到克制
(4)种内互助'竞争'生物与无机环境之间的斗争
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