2021新高考生物一轮复习(山东专用)第34讲生物技术在食品加工及其他方面的应用

1、课时作业34生物技术在食品加工及其他方面的应用时间：45分钟一、不定项选择题1 .通过传统发酵工艺制作的果酒深受人们喜爱，下图为某同学 酿制葡萄酒的两个简易装置，下列说法正确的是（ABC ）A.在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是附着在葡萄皮表面的野生酵母菌B.乙醇和CO2是在酵母菌的细胞溶胶中产生的C.若用乙装置，在发酵过程中，必须进行的操作是定期拧松瓶D.甲装置中，A液体是发酵液，要留有大约1/3的空间不是为了提供氧气，因为制作果酒酵母菌进行厌氧呼吸解析：在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是附着在葡萄 皮表面的野生酵母菌，A正确；乙醇和CO2是酵母菌无氧呼吸的产 物，在细胞溶胶中产

2、生，B正确；在发酵过程中会产生二氧化碳，若 用乙装置，必须进行的操作是定期拧松瓶盖，C正确；葡萄汁装入发 酵瓶时，发酵瓶要留有1/3的空间，这样既可以为酵母菌大量繁殖提 供适量的氧气，又可以防止发酵旺盛时汁液溢出，D错误。2 .下列关于泡菜和亚硝酸盐的叙述，正确的是（ACD ）A.温度过高，腌制时间过短，容易造成亚硝酸盐含量增加B.绿色食品中不含有亚硝酸盐C.盐水倒入泡菜坛前要煮沸冷却，防止微生物污染D.泡菜制作时要保证乳酸菌发酵所需的无氧环境解析：温度过高，腌制时间过短，容易造成亚硝酸盐含量增加， A正确；绿色食品中也可能含有亚硝酸盐，只要控制适当的量，就不 会危害人体健康，B错误；盐水倒入

3、泡菜坛前要煮沸冷却，防止微生 物污染，C正确；乳酸菌是厌氧菌，因此泡菜制作时要保证乳酸菌发 酵所需的无氧环境，D正确。二、非选择题3. （2020河南南阳一中高三考试）下图是泡菜制作过程流程图，请回答下列相关问题:不积度步无以至千里，不积小流无以成江海。（1）泡菜制作过程中主要利用的菌种是乳酸菌，该菌的代谢类型 是异养厌氧型,用于制作泡菜的主要原理可用反应式表示为C6Hl2。62c3H6。3（乳酸）+能量。在发酵初期，发酵容器中可能存在酵母菌等杂菌，它们与乳 酸菌的关系是章鱼。制作过程中需将盐水煮沸后冷却使用，目的是除 去水中的氧气、减少杂菌污染，保证乳酸菌进行正常的生命活动。（3）若要检测第

4、8天亚硝酸盐的含量，需要用到对氨基苯磺酸和N1 蔡基乙二胺盐酸盐，待测样品中的亚硝酸盐与之发生显色反应, 再与标准显色液进行比色即可。（4）若要从泡菜的多种杂菌中分离纯化乳酸菌，需要制备具有选 理作用的培养基，再通过平板划线（或稀释涂布平板）法分离出单菌 落。解析：（1）乳酸菌为厌氧菌，其代谢类型为异养厌氧型。用于制作泡菜的主要原理为乳酸发酵，即反应式为C6Hl2。6以 2c3H6。3(乳酸)+能量。(2)发酵初期乳酸菌产生的乳酸抑制了其他微生物的生长，因此 其他微生物如酵母菌与乳酸菌的关系是竞争。制作过程中需将盐水煮 沸后冷却使用，其目的是为了除去水中的氧气，减少杂菌污染，保证 乳酸菌进行正

5、常的生命活动。(3)测定亚硝酸盐的含量时，反应原理为在盐酸酸化条件下，亚 硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐，重氮盐与N-1- 蔡基乙二胺盐酸盐偶合形成玫瑰红色染料。(4)从泡菜的多种杂菌中分离纯化乳酸菌，需要制备选择培养基, 再通过平板划线法或稀释涂布平板法分离出单菌落。4.如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请据图回答下列问题:甲乙血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，它在 红细胞中的作用体现了蛋白质具有运输功能。(2)甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是磷酸缓冲液;乙装置中，C溶液的作用是洗脱血红蛋白。甲装置用于透析(粗分离),目的是去除样品中分子量较小的杂 质。

6、用乙装置分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法,是根据相对分子质量 的大小分离蛋白质的有效方法。(4)用乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。解析：(1)红细胞中含有血红蛋白，血红蛋白可以运输氧，其在 红细胞中的作用体现了蛋白质具有运输功能。(2)由血红蛋白提取和分离的实验原理可知，甲装置中，B是血 红蛋白溶液，则A是磷酸缓冲液，其可抵制外界酸、礴对溶液pH的 干扰而保持pH稳定；乙装置中，C溶液的作用是洗脱血红蛋白。(3)甲装置用于透析，目的是去除样品中分子量较小的杂质。用 乙装置分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小 分

7、离蛋白质的有效方法，分子量大的流动速度快。(4)用乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端 时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。5. (2020四川成都七中模拟)漆树种子中的油脂(不溶于水，易溶 于脂溶性溶剂)可开发为食用油或转化为生物柴油。目前常用萃取法 萃取漆树种子油脂，其过程为：漆树种子一粉碎一加溶剂一水浴加热 一溶剂不断回流提取一蒸发溶剂一收集油脂。回答下列问题： 晾干”或“新鲜”)的漆树种子，不宜选用另一种的原因是新鲜的种 子含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对油脂 的提取效果。(2)粉碎漆树种子的目的是便于原料和溶剂充分接触，提高萃取 效

8、率。采用水浴加热的原因是有机溶剂遇明火易燃烧，爆炸O(3)利用不同溶剂进行萃取时，对油脂的萃取得率和某些重要理 化性质的影响不同，实验结果如下表。萃取剂萃取得率酸值过氧化值丙酮23.72%8.269.82石油酸26.35%7.965.73乙醛25.30%8.125.83注：萃取得率()=»1样品一M皮Q/M样品X100%；酸值高，说明油脂品质差；过氧化物是油脂变质过程中的中间产物，其含量常用过 氧化值来表示。实验结果表明，石池糜作为萃取溶剂较为合理，理由是萃取得率 较高，可得到较多的油脂，且酸值和过氧化值最小，说明油脂品质较（4）萃取过程中，影响萃取的因素除漆树种子和溶剂外，还有茎取

9、温度、萃取时间等（写出两点即可）。萃取液的浓缩可直接使用蒸 装置。解析：（1）对漆树种子油脂进行萃取时，为不影响油脂品质和提 取效果，应使用自然晾干的漆树种子。因为新鲜的种子含水量高，用 于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对油脂的提取效果，所 以不选新鲜种子。（2）为便于材料和溶剂充分接触，提高萃取产量，应粉碎漆树种 子。采用水浴加热的原因是萃取剂是有机溶剂，遇明火易燃烧，爆炸。（3）根据表格数据可知，与其他有机溶剂相比，用石油感作为萃 取剂时，萃取得率最高，可得到较多的油脂，且酸值和过氧化值最小, 说明油脂品质较高，因此，石油醒作为萃取溶剂较为合理。（4）萃取过程中，影响萃取的因素除漆

10、树种子和溶剂外，还有萃 取温度（水浴温度）、萃取时间等。萃取液的浓缩可直接使用蒸储装置。6. 为了探究啤酒酵母菌固定化的最佳条件，科研人员研究了氯 化钙浓度对固定化酵母菌发酵性能的影响，结果如下图。请回答下列 问题:与利用游离酵母菌生产啤酒相比，利用固定化酵母菌的优点 有可多次使用、便于与产物分离、提高产品质量等。(2)本实验结果表明，随氯化钙浓度的增大，凝胶珠机械强度增大，完整率增加。(3)结合发酵性能分析，制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为 2.0_pwl/L。当氯化钙浓度过高时，发酵液中的糖度升高，酒精度下降，发酵受到影响，原因是凝胶珠机械强度大，通透性降低，影响糖 进入颗粒内部。(4)用海藻

11、酸钠作载体包埋酵母菌细胞，溶解海藻酸钠时最好采用小火或间断加热的方法,以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应 冷却至室温后,再与已活化的酵母菌细胞充分混合。若海藻酸钠浓度 过低，会导致酵母菌细胞从颗粒中漏出,固定效果大大降低。解析：(1)与游离酵母菌发酵相比，利用固定化酵母菌的优点有： 可多次使用、便于与产物分离、提高产品质量等。(2)氯化钙可使海藻酸钠聚沉，形成多孔的含酵母菌的凝胶珠， 随着氯化钙浓度增大，凝胶珠机械强度增大，完整率增加。(3)制备凝胶珠的适宜氯化钙浓度为2.0 mol/L,当氯化钙浓度过 高时，凝胶珠机械强度大，通透性降低，影响糖进入颗粒内部。(4)溶解海藻酸钠时最好采用小火

12、或间断加热的方法，避免发生 焦糊；溶化后的海藻酸钠应冷却至室温后，再与已经活化的酵母细胞 充分混合；若海藻酸钠浓度过低，易导致酵母菌细胞从颗粒中漏出，8. (2020广东省肇庆模拟)酿酒酵母是日常发酵中最常用的生物菌类。它不仅可以用于制作面包、啤酒等，还是用于生命科学研究的 代表性真核生物。大肠杆菌是寄生在人体大肠和小肠内的一种单细胞 原核生物，它结构简单，繁殖迅速，容易培养，是生物学上重要的实 验材料。回答下列有关问题：酵母菌细胞和大肠杆菌细胞最根本的区别是酵母菌有成型的 细胞核而大肠杆菌没有;同酵母菌一样，大肠杆菌的代谢类型是异养 兼性厌氧;大肠杆菌在有氧条件下能进行有氧呼吸的原因是含直与

13、直 氧呼吸有关的酶。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，酿酒过程中，酒精发 酵时一般将温度控制在182§C。果酒制作过程中不用人为灭菌， 酵母菌也能成为优势菌的原因是在缺氧、酸性的环境中其他微生物难 以生存。(3)若要对大肠杆菌纯化培养，需要先对大肠杆菌接种，再纯化 培养。最常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法两种方法, 接种的核心操作是使聚集的菌种分开，散布在培养基的表面O解析：(1)酵母菌细胞属于真核细胞，大肠杆菌细胞属于原核细 胞，最根本的区别是酵母菌有成型的细胞核而大肠杆菌没有，同酵母 菌一样，大肠杆菌的代谢类型是异养兼性厌氧，大肠杆菌在有氧条件 下能进行有氧呼吸的原因是

14、含有与有氧呼吸有关的酶。(2)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，酿酒过程中，酒精发 酵时一般将温度控制在1825 C,酒制作过程中不用人为灭菌，酵 母菌也能成为优势菌的原因是在缺氧、酸性的环境中其他微生物难以 生存。(3)若要对大肠杆菌纯化培养，需要先对大肠杆菌接种，再纯化 培养。最常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，接种的核 心操作是使聚集的菌种分开，散布在培养基的表面。9. (2020安徽省毛坦厂中学联考)为抑制其他微生物的生长，更好地提高果酒的品质，可以在果汁中加入人工培养的优良酵母菌。人工培养酵母菌的过程中，需要对酵母菌进行分离和纯化。请回答下列 问题:酵母菌培养基中的碳源一般

15、是葡萄糖，葡萄糖进入酵母菌细 胞后的作用是提供物质和能量。制备培养基时需要倒平板，当平板冷 凝后将平板倒过来放置。若向试管内分装培养基时，试管口黏附有培 养基，需要用酒精棉球将其擦净，目的是避免培养基污染棉塞。用移液管吸取培养的酵母菌液时，应用手指轻压移液管的橡 皮头，并吹吸三次，目的是使酵母菌在培养液中均匀分布。利用酵母 菌制作果酒的过程中，发酵液的pH会下降，原因是酵母菌细胞呼吸 会产生CO2, CO?和水反应后会生成H2c03。(3)可用固定化酵母细胞进行果酒发酵。在制备固定化酵母细胞时，需要用到海藻酸钠和CaCl2,海藻酸钠的作用是包埋酵母菌,CaCh的作用是与海藻酸钠反应形成凝胶珠。

16、解析：(1)葡萄糖可以为酵母菌提供碳源和能源；制备固体培养 基时，需要倒平板，即当平板冷凝后将平板倒过来放置；分装培养基 时，若试管口黏附有培养基，需要用酒精棉球将其擦净，以防止培养 基污染棉塞导致实验失败。(2)对菌液进行梯度稀释的过程中，用移液管取样前，需用手指 轻压移液管上的橡皮头，吹吸三次，目的是使酵母菌和无菌水充分混 匀；利用酵母菌发酵产生酒精的过程中，酵母菌呼吸作用产生二氧化 碳，二氧化碳与水反应生成碳酸，所以发酵液的pH会下降。(3)在制备固定化酵母细胞的实验中，海藻酸钠的作用是包埋酵 母菌细胞，氯化钙的作用是使得凝胶珠成形，即与海藻酸钠反应形成 凝胶珠。10.(2020武汉调研

17、)如图是利用山楂制作果酒果醋的流程:山楂处理加白砂糖和酵母菌稀释果酒,加醋酸菌醋酸发酵山楂果醋回答下列问题:(1)酒精发酵主要利用酵母菌的无氧呼吸，酵母菌与醋酸菌在结 构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核(或酵母菌具有成形的细胞核)。酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供碳源。如图表不积蹉步无以至千里，不积小流无以成江海。示白砂糖的添加量对酒精生成量的影响，白砂糖的添加量为15%左右最为合理。酒精含量、求醋酸发酵前，需要加入纯净水对山楂果酒进行稀释，原因是 酒精浓度过高会抑制醋酸菌的发酵。(4)将发酵好的山楂果醋在80 左右的温度下热处理8-10min,目的是防止醋酸菌继续发酵(或杀死醋

18、酸菌),以及防止杂菌污染。解析：(1)酵母菌在无氧条件下可将葡萄糖转化为酒精和CO2O 酵母菌为真核生物，醋酸菌为原核生物，两者在结构上的主要区别是 有无以核膜为界限的细胞核。(2)白砂糖的主要成分是蔗糖，主要为酵母菌提供碳源。由图可 知，当白砂糖的添加量趣过15%后酒精的生成量基本不再增加，故 白砂糖的添加量为15%左右最为合理。(3)醋酸菌对酒精的耐受力较弱，醋酸发酵前要加入纯净水对山 楂果酒进行稀释，否则酒精浓度过高会抑制醋酸菌的发酵。(4)发酵好的山楂果醋进行高温处理的目的是杀死醋酸菌和其他杂菌，防止醋酸菌继续发酵使果醋过酸和杂菌污染。11. (2020合肥检测)利用发酵技术生产食品在我国有着悠久的历 史，请回答以下问题：酿造葡萄酒的过程接种的酵母菌中含有醋酸菌，在酒精发酵 旺盛时，醋酸菌不能(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋