高考生物一轮复习第39讲生物技术在食品加工及其他方面的应用培优学案Word下载.docx

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控制腌制的时间、温度和食盐的用量，防止杂菌污染，严格密封。

2．泡菜的制作流程

3．泡菜制作的注意事项

（1）防止杂菌污染：

每次取样用具要洗净，要迅速封口。

（2）材料的选择及用量

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清水和盐的质量比为4∶1，食盐用量过高，口味不佳，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；

食盐用量过低，低于10%则会导致杂菌大量繁殖，泡菜腐败。

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。

（3）装坛

蔬菜混匀后装坛，装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料等佐料，并继续装至八成满，再徐徐注入配制好的盐水，使盐水没过全部菜料。

（4）氧气需求

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泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。

（5）温度：

发酵过程中温度控制在室温即可，温度过高则易滋生杂菌，温度过低则发酵时间延长。

4．测定亚硝酸盐含量的原理及操作步骤

（1）亚硝酸盐与人体健康的关系：

当摄入总量较多时，可引起中毒或死亡；

在特定条件下可转化为致癌物——亚硝胺。

（2）检测方法：

比色法。

（3）检测原理

①有关反应：

NO

＋对氨基苯磺酸

反应物；

反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。

②判断方法：

观察样品颜色变化，并与标准显色液比较，然后计算亚硝酸盐含量。

（4）检测步骤：

配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。

四、植物有效成分的提取

1．植物芳香油

（1）植物芳香油的主要化学成分是萜类化合物及其衍生物，特点是挥发性强，易溶于有机溶剂。

（2）提取方法：

蒸馏、压榨和萃取等。

2．玫瑰精油的提取

3．橘皮精油的提取

4．胡萝卜素的提取

◆　深入思考

1．果酒制作时发酵瓶装入葡萄汁后留有1/3的空间的目的是什么？

提示　先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵；

其次，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。

2．泡菜制作中用水封坛口起什么作用？

不封闭有什么结果？

提示　水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，这是最简易的造成无氧环境的方法。

这样，坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。

如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。

3．在石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？

乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？

为什么？

提示　在这五种溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。

胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，在萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。

◆　自查诊断

1．在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，需向发酵装置中通入空气。

（　　）

答案　×

2．果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵。

3．腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶。

答案　√

4．测定亚硝酸盐的含量时，样品中亚硝酸盐含量不同则会形成不同深度的玫瑰红。

5．蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油。

板块二　考点·

题型突破

考点1

果酒和果醋的制作

题型一　果酒、果醋制作的原理　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是（　　）

A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下

B．过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中

C．过程③和④都需要氧气的参与

D．过程①～④所需的最适温度基本相同

答案　C

解析　据图分析可知：

①是细胞呼吸的第一阶段；

②是无氧呼吸的第二阶段；

③是有氧呼吸的第二、三阶段；

④是果醋制作中乙醇氧化为醋酸的阶段。

①过程在有氧或无氧的条件下都可以进行，A错误；

①过程是在细胞质基质中进行的，B错误；

③和④都必须在有氧的条件下才可以进行，C正确；

①、②、③是果酒制作的阶段，其发酵适宜的温度为18～25℃，④是果醋制作的阶段，醋酸菌生长的适宜温度为30～35℃，D错误。

2．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。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．果酒发酵所需的最适温度较果醋发酵高

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、抑制杂菌生长繁殖

答案　D

解析　果醋发酵的最适温度高于果酒，A错误；

应先进行果酒发酵，再进行果醋发酵，B错误；

人工接种的菌种品质更好，且不易有杂菌污染，故其比自然发酵的产品品质更好，C错误；

适当增加接种量可缩短达到一定数量菌种所需的时间，并且在与其他杂菌的竞争中占优势，能够提高发酵速率、抑制杂菌的生长繁殖，D正确。

题型二　果酒、果醋制作的过程及发酵装置

3．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。

下列相关叙述中，错误的是（　　）

A．根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵

B．冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败

C．图2中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染

D．制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开

答案　A

解析　根据图1可知，利用葡萄制果醋时，可以先进行酒精发酵，然后再进行果醋发酵，当氧气、糖充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸，A错误；

果酒制作过程中，应先冲洗、后除去葡萄枝梗，而且冲洗时不能反复冲洗，防止菌种流失，从而导致果酒制作的失败，B正确；

图2中的装置中排气口弯曲可形成液封，防止被空气中的杂菌污染，C正确；

果酒发酵是在无氧环境中进行的，而果醋制作是在有氧环境中进行的，所以制作果酒要关闭充气口、打开排气口，排出二氧化碳，制作果醋时，充气口和排气口都要打开，D正确。

4．[2017·

苏州检测]下列有关果酒和果醋制作的叙述正确的是（　　）

A．葡萄汁要装满发酵瓶，以形成无氧环境，利于发酵

B．在葡萄酒发酵过程中，每隔12h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℃，果醋发酵过程中温度控制在20℃

D．在果醋发酵过程中，适时通过充气口充入氧气，有利于醋酸菌的代谢

解析　果酒发酵主要是利用酵母菌的无氧呼吸，但发酵的初期酵母菌要进行有氧呼吸大量繁殖，并且发酵过程会产生CO2，如果装满发酵液，容易溢出，故发酵瓶要留出1/3的空间，A错误；

在制果酒的过程中，注意排气的方法是拧松而不是打开瓶盖，B错误；

果酒发酵过程中温度控制在18～25℃，果醋发酵过程中温度控制在30～35℃，C错误；

果醋制作是利用醋酸菌的有氧呼吸，因此在整个过程中要通入氧气，D正确。

考点2

腐乳的制作

题型　腐乳的制作原理和过程分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．下面为腐乳制作过程的流程图，下列说法不正确的是（　　）

→

A．毛霉为好氧型真菌，为避免缺氧，码放豆腐时要留出一定缝隙

B．加盐腌制的目的是析出豆腐中的水分使之变硬，同时能抑制微生物的生长

C．加卤汤、密封腌制中，毛霉不断增殖，并产生大量的酶，分解蛋白质

D．密封瓶口时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，以防止瓶口污染

解析　从流程图可以看出，毛霉在加盐腌制前就已长成，加卤汤、密封腌制中，毛霉增殖受到抑制。

2．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，其中起主要作用的微生物是________，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）腐乳制作过程中需要加盐腌制8d，加盐可以________，使豆腐块变硬，也可以抑制________的生长，并且在接近瓶口表面的盐要铺厚一些，避免__________________________，装瓶时加入的卤汤中的________和________也有相同的作用。

（3）当我们品尝腐乳时会发现腐乳的表面有一层致密的“皮”，它其实是_________________________________________。

答案　

（1）毛霉　小分子肽　氨基酸　脂肪酶　甘油　脂肪酸

（2）析出豆腐中的水分　微生物　豆腐块腐败变质　香辛料　酒

（3）毛霉的（匍匐）菌丝

解析　

（1）发酵过程中起作用的微生物有多种，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉，毛霉产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，产生的脂肪酶能将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。

（2）加盐腌制时盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。

卤汤中的酒和香辛料也具有防腐杀菌的作用。

（3）腐乳表面的“皮”是前期发酵时在豆腐表面生长的匍匐菌丝，它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。

技法提升

　1.传统腐乳制作与现代腐乳生产的区别

（1）条件：

传统腐乳制作不需要灭菌，现代腐乳生产必须在严格无菌条件下进行；

（2）菌种来源：

传统腐乳制作，菌种来自空气中的毛霉孢子；

现代腐乳生产，菌种是经过筛选的优良毛霉菌种，并且直接接种在豆腐上。

2．腐乳制作过程中抑制杂菌的方法

（1）前期发酵条件的控制：

提供有利于毛霉生长的温度、水分，形成毛霉的生长优势，抑制杂菌的生长。

（2）后期发酵条件的控制

①加盐腌制，利用食盐抑制杂菌生长。

②加卤汤装瓶：

利用卤汤中的酒和香辛料抑制杂菌的生长。

③密封腌制：

控制无氧环境，抑制好氧菌的生长。

考点3

泡菜的制作　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

题型一　泡菜的制作过程

1．[2017·

济宁模拟]下面是泡菜制作的实验流程示意图，请据图回答下面的问题：

（1）制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是___________________。

（2）为了保证既无杂菌污染，又能使发酵菌发挥正常作用，应如何处理所用盐水？

_________________________________________。

（3）在泡菜腌制过程中，坛口边缘的水槽中保持水分充足的目的是___________________________________________________。

（4）同样的材料和腌制条件，不同坛中各时期测得的亚硝酸盐含量不同，最可能的原因是__________________________________。

答案　

（1）新鲜蔬菜中亚硝酸盐的含量低

（2）先将盐水煮沸以杀灭杂菌，然后将盐水冷却至室温时再使用

（3）提供发酵过程中所需的无氧环境

（4）各坛中微生物的种类和数量不同

解析　

（1）新鲜的蔬菜中亚硝酸盐的含量低，所以制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜。

（2）盐水煮沸可以杀灭杂菌，然后冷却至室温时再使用可以防止发酵菌被杀灭。

（3）在泡菜腌制过程中，经常向坛口边缘的水槽中补充水分可以防止外界氧气进入坛内。

（4）同样的材料和腌制条件，不同坛中各时期测得的亚硝酸盐含量不同，最可能的原因是各坛中微生物的种类和数量不同。

2．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____________________，原因是______________________________。

答案　

（1）杀灭杂菌　增加乳酸菌数量

（2）无氧呼吸　细胞质基质

（3）温度　腌制时间　食盐用量

（4）乳酸菌数量增多，杂菌数量减少　乳酸菌比杂菌更为耐酸

解析　

（1）泡菜制作时，所用盐水煮沸可杀灭杂菌；

由于陈泡菜液中含有较多的乳酸菌，所以制作泡菜时加入少量陈泡菜液可增加发酵过程中乳酸菌的数量，从而缩短制作时间。

（2）乳酸菌发酵即为乳酸菌进行无氧呼吸，乳酸菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。

（3）泡菜制作过程中，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，故制作时要注意控制温度、腌制时间、食盐用量等条件。

（4）泡菜制作过程中，由于乳酸菌发酵产生乳酸，泡菜液逐渐变酸，从而抑制了杂菌的繁殖，杂菌数量减少。

题型二　亚硝酸盐含量的测定

3．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、试剂及用具包括：

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）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。

（2）请完善下列实验步骤。

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的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。

④测定亚硝酸盐含量的方法为________法。

（3）下图表示的是泡菜中________趋势。

（4）泡菜制作过程中产酸的细菌主要是________（填“醋酸菌”或“乳酸菌”）。

答案　

（1）盐酸酸化　重氮化　玫瑰红

（2）①不同浓度亚硝酸钠标准溶液　②不同泡制天数的泡菜滤液　③样品管　相同（相近）　④比色

（3）亚硝酸盐含量的变化

（4）乳酸菌

　泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化

考点4

植物有效成分的提取

题型一　植物芳香油的提取方法及过程

山东聊城期末]在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法叙述错误的是（　　）

A．蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油

B．压榨法的实验原理是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油

C．萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油

D．蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油

解析　蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油，A错误，D正确；

压榨法是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取，B正确；

萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油，它的适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中，C正确。

2．下列关于玫瑰精油和橘皮精油提取的过程，叙述正确的是（　　）

A．玫瑰精油和橘皮精油都可用蒸馏、压榨和萃取的方法提取

B．两者都有过滤这一环节，目的都是除去液体中的固体杂质

C．新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶等，为了提高出油率，需用CaCO3水溶液浸泡

D．提取过程中均需加入Na2SO4，但该药品在两种植物芳香油提取过程中所起作用相同

答案　B

解析　橘皮易焦糊，适于用压榨法提取，不能用蒸馏法提取，A错误；

提取玫瑰精油时，过滤是为了除去固体Na2SO4，提取橘皮精油时有两次过滤，目的都是去除杂质，获得橘皮精油，B正确；

新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶等，如果直接压榨，出油率低，为了提高出油率，需用石灰水溶液浸泡，C错误；

分离得到的玫瑰精油中加入无水Na2SO4是为了去除其中的水分，提取橘皮精油时，加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4是为了使橘皮油易于与水分离，D错误。

　植物有效成分的提取的三种方法比较

（1）水蒸气蒸馏法：

适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强、热稳定性高、易溶于有机溶剂的芳香油。

（2）压榨法：

适用于柑橘芳香油、柠檬芳香油等原料易焦糊、含油量高的芳香油的提取。

（3）萃取法：

适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中，不溶于水。

题型二　胡萝卜素的提取实验

3．作为萃取胡萝卜素的有机溶剂，哪一项不符合实验要求（　　）

A．能充分溶解色素B．与水混溶

C．对人无毒D．易与产品分离

解析　胡萝卜素不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。

萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。

此外，还需要考虑萃取率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量等问题。

4．在用纸层析法鉴定所提取的色素时，下列叙述不正确的是（　　）

A．在纸层析过程中，滤纸不可放在普通烧杯中

B．层析液所用的试剂为石油醚和水的混合液

C．有时萃取样品的颜色比标准样品的颜色浅

D．如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功

解析　等滤纸上的点样液自然挥发后，把滤纸卷成圆筒状，置于装有1cm深的石油醚的密封的玻璃瓶中，A正确，B错误；

若提取的胡萝卜素比较少，则萃取样品的颜色比标准样品的颜色浅，C正确；

如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素较多且较纯，实验成功，D正确。

板块三　方向·

真题体验

全国卷Ⅱ]豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。

为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32h内定期取样观测发酵效果。

回答下列问题：

（1）该实验的自变量是________、________。

（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是________________________。

（3）如果在实验后，发现32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；

若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是________________________________。

（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为____________，脂肪转变为___________。

答案　

（1）菌种　发酵时间　

（2）好氧菌

（3）延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间

（4）氨基酸和肽　脂肪酸和甘油

解析　

（1）由“甲、乙两菌种”和“32h内定期取样观测”可知，该实验的自变量是菌种和发酵时间。

（2）由“发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好”可知，该发酵菌是好氧菌。

（3）因“32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系”，说明发酵的最佳时间可能超过32h，故可继续延长发酵时间，定期取样观测发酵效果，以确定最好的发酵效果所对应的时间，此时间即为最佳发酵时间。

（4）发酵菌种能产生蛋白酶和脂肪酶，蛋白酶能催化蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能催化脂肪分解为甘油和脂肪酸。

2．[2017·

全国卷Ⅲ]绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。

其提取流程为：

植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏（含回收溶剂）→重结晶→成品。

（1）在提取物质W时，最好应选用的一种原料是________（填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”）的植物甲，不宜选用其他两种的原因是______________________________________________________。

（2）提取物质W时，振荡的作用是_______________________。

（3）活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是________________。

（4）现有丙酮（沸点56℃）、乙醇（沸点约78℃）两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是_____________________。

（5）该实验操作过程中应注意的事项是__________________（答出两点即可）。

答案　

（1）晾干　高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；

新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果

（2）使原料和溶剂充分混匀

（3）去除提取液中的色素

（4）丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少

（5）在温度较低的情况下操作、防火

解析　

（1）高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；

新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果，因此，原料应选用晾干的植物甲。

（2）提取物质W时，振荡的作用是使粉碎的颗粒与有机溶剂充分混匀，从而使物质W充分溶解于极性有机溶剂中。

（3）绿色植物甲中含有色素，色素也能溶于有机溶剂，用活性炭处理提取液的目的是去除提取液中的色素，以增加成品的纯度。

（4）与乙醇相比，丙酮的沸点较低，而物质W受热易分解，故应选用丙酮作为提取剂，蒸馏时物质W分解较少。

（5）在该实验操作过程中应注意的事项是在温度较低的情况下操作、防火、控制处理的时间等。

3．[2016·

全国卷Ⅱ]苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。

（1）酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。

图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵