(金版方案)2019高考生物二轮练习“学案”资料：第37讲生物技术在食品加工方面的应用

返回学案37生物技术在食品加工方面的应用1.根据果酒和果醋的制作填写下表：果酒制作果醋制作制作原理菌种反应

条件下，大量繁殖：C6H12O6+6O2无氧条件下，酒精发酵：C6H12O6氧气、糖源

时：C6H12O6+2O2+2CO2+2H2O

糖源、氧气充足时：

+O2

+H2O发酵条件温度一般酒精发酵

，繁殖最适为

左右最适为空气前期

氧；后期

氧需要充足的时间10d～12d7d～8d酶酶酶酶氧气酵母菌醋酸菌有氧6CO2+6H2O2C2H5OH+2CO2充足2CH3COOH缺少C2H5OHCH3COOH18℃～25℃20℃30℃～35℃需要不需要2.制作腐乳（1）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

；脂肪酶可将脂肪水解为

。（2）影响腐乳品质的因素：

、

、

。3.制作泡菜并测定亚硝酸盐含量（1）原理：在无氧条件下，

将葡萄糖分解成

。（2）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

色染料，将显色样品与已知浓度的

进行目测比较，可大致估算出食品中亚硝酸盐的含量。标准液肽和氨基酸甘油和脂肪酸豆腐含水量盐的用量卤汤中酒的含量乳酸菌乳酸玫瑰红考点1传统发酵技术＊考点精讲＊1.发酵技术中常用菌种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真核生物原核生物代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型异养需氧型异养厌氧型发酵条件前期需氧，后期不需要一直需氧一直需氧无氧生长适宜温度20℃左右30℃～35℃15℃～18℃室温酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌主要生殖方式条件适宜时出芽生殖，条件较差时孢子生殖二分裂生殖孢子生殖二分裂生殖生产应用酿酒、发面酿醋制作腐乳制作酸奶、泡菜说明：（1）由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物，因此在利用这两类微生物时，其环境中一定不要加入青霉素等抗生素。（2）酵母菌的孢子生殖是有性生殖；毛霉的孢子生殖是无性生殖。果酒和果醋的制作腐乳的制作泡菜的制作主要菌种果酒：酵母菌果醋：醋酸菌毛霉等乳酸菌原理1.果酒：酵母菌无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH+2CO22.果醋：醋酸菌有氧呼吸(1)当氧气、糖源都充足时，糖→醋酸(2)当缺少糖源时，乙醇→乙醛→醋酸毛霉等微生物能产生蛋白酶和脂肪酶，作用如下：(1)蛋白质肽+氨基酸(2)脂肪甘油+脂肪酸乳酸菌发酵产生乳酸2.果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作原理及过程酶蛋白酶脂肪酶果酒和果醋的制作腐乳的制作泡菜的制作实验流程挑选葡萄↓冲洗↓榨汁↓酒精发酵→果酒↓醋酸发酵→果醋让豆腐上长出毛霉↓加盐腌制↓加卤汤装瓶↓密封腌制说明：果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施（1）榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒。（2）清洗葡萄时要先清洗后再除枝梗。（3）发酵瓶排气管要用曲颈瓶，不能用直管。＊典例剖析＊【例1】下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，不合理的是（）A.在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长B.条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸C.果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小D.将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量解析：在果酒发酵后期，由于瓶中的营养物质减少，单位时间内产生的CO2的量减少，所以拧开瓶盖的间隔时间可以延长，故A正确；在糖源、氧气充足的条件下，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸，故B正确；果酒发酵过程中，营养物质消耗，并且有水的生成，发酵液密度会逐渐减小，故C正确；将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，要分层加盐，加盐量要随着层数的加高而增加，近瓶口表面的盐要铺厚一些，但底层不需要大量用盐，故D错误。D【知识链接】亚硝酸盐及其含量测定（1）与人体健康的关系①在膳食中普遍存在，在人体内以“过客”的形式随尿排出，但当摄入总量较多时，可引起中毒或死亡。②亚硝酸盐在一定条件下可转化为致癌、致畸和致突变的物质——亚硝胺。（2）含量的测定①原理：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，通过目测比较，可大致估算其含量。②测定方法：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。＊对应训练＊1.下列关于腐乳制作的描述，错误的是（）A.在腐乳制作过程中必须要有能产生蛋白酶的微生物参与B.含水量大于85%的豆腐利于保持湿度，适宜制作腐乳C.加盐和加酒都能抑制微生物的生长D.密封瓶口前最好将瓶口通过火焰，以防杂菌污染解析：腐乳的制作原理是利用毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶，将豆腐中的蛋白质和脂肪分解成小分子的肽、氨基酸和甘油、脂肪酸。一般说来，用含水量为70%的豆腐制作腐乳最为适宜，水分过多则腐乳不易成形，而且会影响毛霉的有氧呼吸。B考点2发酵技术中的注意事项＊考点精讲＊1.果酒和果醋制作的注意事项（1）材料的选择和处理选择新鲜的葡萄，榨汁前冲洗后去梗，以防葡萄汁流失及污染。（2）防止发酵液被污染①榨汁机要清洗干净并晾干。②发酵瓶要洗净并用70%酒精消毒。③装入葡萄汁后要封闭充气口。（3）发酵条件的控制①葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。②严格控制温度：18℃～25℃利于酵母菌的酒精发酵；30℃～35℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。③充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充气。（4）制作装置（如图所示）①各部位的作用a.充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。b.排气口：排出酒精发酵时产生的CO2；用与排气管相连的长而弯曲的胶管，可以有效阻止空气中微生物的进入，避免来自空气的污染。c.出料口：用来取样。②该装置的使用方法使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接充气泵，通入氧气。2.腐乳制作的注意事项（1）控制好材料的用量：对卤汤、盐和酒的用量需要严格控制。①酒的用量一般控制在12%左右，可以抑制微生物的生长，又能使腐乳具有独特的风味。②盐的用量要适中，浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆乳腐败变质；浓度过高，会影响腐乳的口味。（2）防止杂菌的污染①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。②装瓶时，操作要迅速小心。加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。密封时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。（3）温度：温度影响菌丝的生长和代谢，若温度过低，则菌丝生长缓慢，不能进入豆腐块的深层；若温度过高，菌丝易老化和死亡，影响品质。（4）发酵时间：发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量。3.泡菜制作的注意事项（1）材料的选择和用量①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。②清水和盐的比例为4∶1，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。（2）防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。（3）氧气要求①泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。②泡菜坛内要注满水，以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。（4）温度：发酵过程温度控制在室温即可，最好在26℃～36℃。温度过高，则易滋生杂菌；温度过低，则发酵时间延长。＊典例剖析＊【例2】下列有关果酒发酵、果醋发酵、腐乳制作前期发酵的比较，不正确的是（）A.都可以使用自然界微生物作为菌种B.发酵过程中必须尽可能防止杂菌污染C.控制的发酵温度、培养基成分有所不同D.发酵的实质都是微生物的无氧呼吸解析：果酒发酵的前期，酵母菌进行的是有氧呼吸，后期才进行无氧呼吸；果醋发酵利用的是醋酸菌的有氧呼吸；腐乳制作利用的主要是毛霉等微生物的有氧呼吸。D【技巧点拨】解题时应特别注意区分以下几点（1）异化作用类型。根据微生物对氧的需求不同，可分为好氧型（多数细菌，大多数真菌等）、厌氧型（乳酸菌，某些甲烷杆菌等）和兼性厌氧型（如酵母菌）。（2）适宜的温度。如果温度过高，酶很快失活，菌体衰老，发酵周期会缩短，产量也会降低；温度也能影响生物合成的途径，这是因为生物合成过程需要酶，酶的活性与温度的高低有关；菌种吸收营养物质一部分是通过主动运输完成的，需要呼吸作用提供能量，这也与温度有关；菌体生长和产物合成需要体内旺盛的代谢作基础，而用于生长繁殖和代谢产物生成的酶不同，因此所需的最适宜的温度也不一定相同。（3）适宜的pH。pH能影响酶的活性，以及细胞膜的带电荷状况。细胞膜的带电荷状况如果发生变化，膜的通透性也会改变，从而有可能影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的分泌。此外，pH还会影响培养基中营养物质的分解等，应控制发酵液的pH。但不同菌种在生长阶段和合成产物阶段的最适pH往往不同，需要分别加以控制。如多数细菌的最适pH是6.5～7.5，真菌为5.0～6.0，放线菌为7.5～8.5。＊对应训练＊2.葡萄酒醇厚、浓郁，深受人们的喜爱。某同学尝试使用罐头瓶在常温下制作果酒，请根据其过程回答下列问题：（1）开始时向消过毒的罐头瓶中加入新鲜的葡萄汁和酵母菌，添加酵母菌的目的是

。（2）葡萄汁装入瓶中要留出大约1/3的空间，这样做的目的是

。在以后的过程中，每隔12小时左右将瓶盖拧松一次（不是打开瓶盖），然后再拧紧，这样做的目的是

。（3）加入的新鲜葡萄汁没有进行过灭菌处理，但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌，因为随着发酵的进行，发酵液

，在这样的环境中，酵母菌可以生长，而其他杂菌的生长受到抑制。答案：（1）酵母菌能进行无氧呼吸，分解葡萄汁中的葡萄糖生成酒精（2）使酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖放掉发酵时产生的大量CO2，同时尽量不让氧气进入瓶中（3）缺氧、呈酸性，并且酒精度提高解析：葡萄酒的制作利用的菌种是酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行酒精发酵。新鲜的葡萄汁中添加酵母菌的目的就是利用酵母菌进行无氧呼吸分解葡萄汁中的葡萄糖生成酒精。葡萄汁装入瓶中要留出大约1/3的空间，这样可保留部分氧气，有利于开始时酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。每隔12小时左右将瓶盖拧松一次（不是打开瓶盖），然后再拧紧，目的是放掉发酵时产生的大量CO2，同时尽量不让氧气进入瓶中。在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌能大量繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而使生长受到抑制。1.下列有关乳酸菌代谢的叙述，正确的是（）A.乳酸菌没有细胞器，只能进行无氧呼吸B.乳酸菌的蛋白质合成在自身的核糖体上进行C.乳酸菌的代谢终产物也是CO2和H2OD.乳酸菌的细胞壁与植物细胞壁的组成相同解析：乳酸菌为原核生物，其细胞内除核糖体外不具有其他细胞器，只能进行无氧呼吸，但蛋白质的合成可在自身的核糖体上进行，其代谢的终产物为乳酸。乳酸菌细胞壁的组成是蛋白质和糖类，而植物细胞壁的组成是纤维素和果胶。B2.为了让豆腐上更多更快地长出毛霉，所需的条件是（）A.温度为15～18℃，干燥环境B.温度为15～18℃，用水浸泡豆腐C.温度为15～18℃，并保持一定湿度D.温度为25℃，并保持一定湿度解析：腐乳制作过程中发挥作用的微生物主要是毛霉，其属于真菌，毛霉生长的适宜温度15～18℃，并保持一定的湿度。C3.葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：（1）利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是

。（2）该微生物通过无氧呼吸可分解

，产生的终产物是

和

。（3）甲、乙、丙三位同学