生物技术在食品加工方面的应用检测.doc

立足课本注重基础
2014届高三生物选修1基础知识梳理
专题1 生物技术在食品加工方面的应用
班级 　 　姓名
1．与传统发酵有关的几类微生物的比较：

酵母菌
醋酸菌
毛霉
乳酸菌
生物学分类
真核生物

原核生物
代谢类型

适宜温度

室温
主要用途
酿酒、发面
酿醋
制作腐乳
制作酸奶、泡菜
2．果酒制作的原理：
是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下，进行有氧呼吸， 。反应式为 ；在无氧条件下，进 行 ，反应式为 。
在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是 。
在发酵过程中，随着酒精度数的提高， 进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。在 的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而其他微生物受到抑制。
3．果酒制作流程：挑选葡萄→ → → →果酒。
4．果酒制作的影响条件：
（1） 是酵母菌生长和发酵的重要条件，繁殖最适为 ，一般酒精发酵 。
（2）空气：前期 ，后期 。控制方法 。
（3）时间： 。
5．果醋制作的原理：
是一种好氧细菌，当 都充足时，将葡萄汁中的糖分解成 ；当 ，将乙醇变为 ，再将 变为 。
反应式 。
6．果醋制作流程：挑选葡萄→ → → → →果醋。
7．果醋制作的影响条件：
醋酸菌的最适生长温度为 ；需要充足的 ；时间为 。
8．腐乳制作的原理：
在多种微生物的协同作用下进行，其中起主要作用的是 。这些微生物产生的
能将豆腐中的 分解成 ； 可将脂肪水解为 和 。
9．腐乳制作流程： → → →密封腌制。
10．腐乳制作的影响条件：
（1）温度： 。
（2）菌种的来源： 或 。
（3）卤汤的配制：成分 ；酒，含量一般控制在 （酒精含量过高， ），可以抑制 ，同时能使腐乳具有 ；香辛料调制 ，也具有 的作用。
（4）盐的用量： 。加盐可以 ，使豆腐块变硬；能抑制 ，避免豆腐块腐败变质。盐的浓度过低，不足以
；盐的浓度过高，会影响 。
11．泡菜制作的原理：
是厌氧细菌，在无氧的情况下，将 分解成 。常见的
乳酸菌有 和 （用于生产酸奶）。反应式为 。
12．泡菜制作的关键：
（1）泡菜坛的选择： 、 、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
（2）腌制的条件：控制 、 和 。防止 ，严格密封。
13．测定亚硝酸盐含量的原理：
亚硝酸盐的危害：当摄入总量较多时，可引起 ；在特定条件（适宜的pH、温度和一定的微生物作用）下，亚硝酸盐可以转变成致癌物—— 。
在 条件下，亚硝酸盐与 发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行 ，可大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
14．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，乳酸菌活动受到抑制）
少
增加
发酵中期
最多（乳酸抑制其他菌活动）
积累增多，pH下降
下降（腌制 天后）
发酵后期
减少
继续增多，pH继续下降
下降至相对稳定
【自我检查】
1．下图表示酵母菌的细胞结构及部分相关的实验装置和实验结果，请回答：
(1)图1可产生CO2的场所有________(填标号)，产生酒精的场所是________(填标号)。
(2)图2表示制作果酒的简易装置。制作过程中需要适时拧松瓶盖，但不能完全打开，其目的是_________________________________________；随着发酵时间的推移，拧松瓶盖间隔时间延长，原因是___________________________________________________________。
(3)血球计数板是酵母菌计数的常用工具。某类型血球计数板规格为1 mm×1 mm其计数室以双线等分成25个中方格，图3表示一个中方格。假设盖玻片下的培养液厚度为0.1 mm，计数的5个中方格内的酵母菌总数为120个，则1 mL培养液中有酵母菌约________个。
(4)利用固定化酵母细胞进行相关实验，结果如图4(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)。图示曲线表明浓度为_______的海藻酸钠包埋效果最好。当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的主要原因是________________________________。
2．泡菜是人们日常生活中比较喜欢食用的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响，设计了相关实验进行研究。请回答：
(1)制作泡菜的原理是_____________________________________________________________。
(2)测定亚硝酸盐含量的实验原理是：在_____________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生____________反应后，与N－1－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显色液进行比较，可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量。
(3)现有红萝卜和白萝卜，你认为更适合用作实验材料的是______________；原因是_______
__________________________________。
(4)如图是该活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。根据此实验结果，你认为比较适合制作泡菜的食盐浓度为_______；原因是________________
_____________________________________________________________________________。

3．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？
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
4．腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。下面是腐乳制作的流程示意图：

(1)现代科学研究表明，许多种微生物参与了豆腐的发酵，比如________、________、________和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种________状真菌，分布广泛，常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上。毛霉生长迅速，具有发达的白色菌丝。
(2)腐乳制作的原理是_____________________________________________________________。
(3)传统的制作过程中，豆腐块上生长的毛霉来自______________________________。而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上，这样可以______
__________________________________________________。
(4)加盐的作用是____________________________和___________________________________。
(5)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等，含量一般控制在12%左右。加酒的作用是_____________________________和____________
__________________________。

1．答案　(1)2、3(缺一不得分)　3　(2)释放二氧化碳，防止空气中杂菌污染　营养物质逐渐减少，导致酵母菌呼吸作用减弱，产生的CO2减少　(3)6.0×106
(4)3%　海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，细胞容易漏出，固定的酵母细胞数量不足
解析　(1)酵母菌无氧呼吸的场所在细胞质基质，产物有酒精和CO2，有氧呼吸的场所在细胞质基质和线粒体，产物有CO2和H2O。
(2)拧松的目的是排气，不完全打开的目的是防止杂菌污染。酵母菌在一定量的果汁中繁殖，其营养物质越来越少，呼吸速率减弱，产生CO2减少。
(3)25个中方格的体积为1×1×0.1＝0.1 mm2＝1×10－4mL。五点取样计数：5个中方格内的酵母菌总数为120个，那么25个中方格酵母菌数目为120×5＝600个，则1 mL培养液中酵母菌数目为600÷1×10－4＝6.0×106个。
(4)据图4信息，3%海藻酸钠溶液浓度，酶活力最高。酶活力包括酶活性和酶的数量。海藻酸钠浓度较低时，包埋的酵母菌易漏出，固定的酵母菌细胞数量少，所以酶活力降低 。
2．答案　(1)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸
(2)盐酸酸化　重氮化　玫瑰红
(3)白萝卜　避免植物中的色素对显色反应产生干扰
(4)5%　因为食盐浓度为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，说明乳酸菌代谢最旺盛，且在发酵11天后亚硝酸盐含量降到最低值
解析　泡菜是利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸。亚硝酸盐在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准溶液进行比较，可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量。白萝卜比红萝卜更适合用作实验材料，因为红萝卜含有红色素，容易干扰显色反应。从题图中看出，5%的食盐浓度适合制作泡菜，因为食盐浓度为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，说明乳酸菌代谢最旺盛，且在发酵11天后亚硝酸盐含量降到最低值。
3．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)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。
4．答案 (1)青霉 酵母 曲霉 丝
(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
(3)空气中的毛霉孢子 避免其他菌种的污染，保证产品的质量
(4)析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬 抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质
(5)可以抑制微生物的生长 能使腐乳具有独特的香味
解析 腐乳制作的流程包括四个阶段：让豆腐上长出毛霉、加盐腌制、加卤汤装瓶、密封腌制。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。加盐和加酒要注意控制用量：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；酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长。