●選修1生物技術實踐●第十一單元生物技術實踐第37講生物技術在食品加工及其他方面的應用[考綱明細]1.從生物材料中提取某些特定的成分2.運用發酵加工食品的基本方法3.利用微生物進行發酵來生產特定的產物4.測定食品加工中可能產生的有害物質考點1果酒和果醋的制作1.制作原理與發酵條件2.發酵裝置及其各部件的作用3．制作流程4．結果鑒定(1)可通過嗅聞、觀察和品嘗初步鑒定(可能的結果如下)(2)進一步鑒定①酒精發酵的結果檢測：a．檢測試劑：重鉻酸鉀。b.檢測條件：酸性。c.實驗現象：呈現灰綠色。d.檢驗步驟：先在試管中加入發酵液2mL，再滴入物質的量濃度為3mol/L的H2SO43滴，振蕩混勻，最后滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴，振蕩試管，觀察顏色變化。②醋酸發酵的結果檢測：可通過檢測和比較醋酸發酵前后的pH作進一步的鑒定。eq\a\vs4\al([思維診斷])1．深挖教材(1)葡萄酒為什么呈現深紅色？提示葡萄皮的色素進入發酵液，使葡萄酒呈現深紅色。(2)先沖洗葡萄后去枝梗的原因？為什么沖洗葡萄的次數不能過多？提示應該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會；以防將葡萄皮上的野生型酵母菌沖洗掉。2．判斷正誤(1)在葡萄酒制作中，采摘的葡萄應反復沖洗，且要先除枝梗再沖洗(×)(2)醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產生醋酸(×)(3)在制作果酒、果醋時，適當加大接種量可以提高發酵速率、抑制雜菌生長繁殖(√)(4)利用葡萄發酵產生果酒的后期，加入醋酸菌即可產生醋酸(×)(5)在果酒發酵后期擰開瓶蓋的間隔時間可延長(√)(6)在家庭中用鮮葡萄制作果酒時，需給發酵裝置適時排氣(√)題組一果酒和果醋制作原理及實驗設計1.如圖表示果酒和果醋生產過程中的物質變化情況，有關敘述錯誤的是()A．需要O2參與的是過程③④⑤B．導致過程④⑤差異的原因是糖源是否充足C．過程②④所需要的最適溫度相同D．過程①②在酵母菌細胞中的場所相同答案C解析過程①為細胞呼吸的第一階段，發生在細胞質基質中；過程②為無氧呼吸的第二階段，發生在細胞質基質中；過程③為有氧呼吸的第二、三階段，發生在線粒體中；過程②④所需要的最適溫度不同；過程④是醋酸菌在缺少糖源時，將酒精變成乙醛，再將乙醛變成醋酸；過程⑤是醋酸菌在氧氣、糖源充足時，將葡萄糖轉變成醋酸。2.(2017·江蘇揚州江都中學段考)圖示裝置可用于生物技術實踐的相關實驗。下列有關敘述正確的是()A．制作果酒、果醋或腐乳時，所需控制的溫度都是相同的B．兩種裝置都可以先用于果酒的制作，后用于果醋的制作C．用裝置甲制作腐乳時，自下而上隨著豆腐塊加高逐漸減少用鹽量D．裝置乙中b為排氣口，c為充氣口，可防止空氣中微生物的污染答案B解析果酒發酵的適宜溫度應控制在18～25℃，醋酸發酵的適宜溫度應控制在30～35℃，制作腐乳的環境溫度應控制在15～18℃，A錯誤；制作果酒時選用的菌種為酵母菌，其原理是利用酵母菌無氧呼吸產生酒精，制作果醋時的菌種為醋酸菌，醋酸菌是一種好氧細菌，在氧氣充足、缺少糖源時，醋酸菌可以先將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸，因此兩種裝置都可以先用于果酒的制作，后用于果醋的制作，B正確；利用甲裝置進行腐乳制作時，自下而上隨著豆腐塊加高逐漸增加用鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些，C錯誤；裝置乙中b為充氣口，c為排氣口，可防止空氣中微生物的污染，D錯誤。技法提升果酒和果醋發酵裝置的設計思路(1)因酵母菌的繁殖需要空氣，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整個過程中都需氧。因酵母菌產生酒精是在無氧條件下，應控制進入氧氣，故應在充氣口設置開關。(2)由于在發酵過程中都產生CO2，因此又需設排氣口；為防止空氣中微生物的污染，排氣口應連接一個長而彎曲的膠管。(3)因要對發酵的情況進行及時監測，應設置出料口便于取料。題組二果酒和果醋制作的過程3.下列關于果酒制作過程的敘述正確的是()A．應先除去葡萄枝梗，然后反復沖洗，直至徹底干凈B．應控制發酵溫度維持在20℃C．發酵過程中應該不斷從充氣孔進行通氣，以維持發酵的需氧環境D．酵母菌存在廣泛、生命力強，因此果酒制作時不需對所用器具消毒滅菌答案B解析在挑選葡萄后應先沖洗1～2次，然后除去枝梗，原因是要除去污垢，但不能洗去附著在表面的酵母菌，先去枝梗會造成汁液流失和污染，A錯誤；酒精發酵過程是一個厭氧過程，在有氧的條件下，醋酸菌可將酒精氧化為乙醛，進而氧化為乙酸，C錯誤；在酒精發酵時，一定要對器具消毒，以免雜菌污染，影響酒的品質，D錯誤；酵母菌發酵的適宜溫度是18～25℃，B正確。4．下列關于果醋制作的敘述中，錯誤的是()A．制作果醋需用醋酸菌，醋酸菌是一種好氧菌，所以在制作過程中需通入氧氣B．醋酸菌是一種嗜溫菌，對溫度要求較高，一般在50℃C．醋酸菌能將果酒變成果醋D．當氧氣、糖充足時，醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸答案B解析醋酸菌是好氧菌，所以在發酵過程中需要適時通入氧氣，A正確；醋酸菌的最適生長溫度為30～35℃，B錯誤；當氧氣、糖都充足時，醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸，D正確；當缺少糖時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸，C正確。技法提升果酒和果醋制作成功的關鍵點考點2腐乳的制作1．制作原理2．制作流程3．操作提示(2)防止雜菌污染①所用玻璃瓶洗刷干凈后要用沸水消毒。②裝瓶時要操作迅速；封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈火焰，以防止瓶口被污染。eq\a\vs4\al([思維診斷])1．深挖教材腐乳的制作如何防止雜菌污染？提示①用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒。②裝瓶時，操作要迅速小心，加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封，封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。2．判斷正誤(1)在腐乳制作過程中加入香辛料既能調節風味，還具有防腐殺菌作用(√)(2)在果酒、果醋和腐乳制作中，最適溫度最高的是腐乳(×)(3)制作腐乳的菌種只有毛霉(×)(4)腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶(√)(5)將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時，底層和近瓶口處需加大用鹽量(×)題組腐乳的制作原理和過程分析1．下列是有關腐乳制作的幾個問題，其中正確的是()①腐乳的制作主要是利用了微生物發酵的原理，主要參與的微生物是青霉②用含水量過高的豆腐制腐乳，不易成形③豆腐上生長的白毛是毛霉的白色菌絲，嚴格地說是直立菌絲，豆腐中還有匍匐菌絲④決定腐乳特殊口味的是鹵湯⑤腐乳的營養豐富，是因為大分子物質經過發酵作用分解成小分子且易于消化的物質⑥鹵湯中酒的含量應控制在21%左右，酒的含量過高，腐乳成熟的時間會延長；含量過低，不足以抑制微生物的生長A．①②③④ B．②③④⑤C．③④⑤⑥ D．①④⑤⑥答案B解析參與腐乳制作的微生物主要是毛霉，①錯誤；豆腐上生長的白毛就是毛霉的直立菌絲，③正確；毛霉產生的蛋白酶、脂肪酶能將蛋白質和脂肪分別水解為小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸，⑤正確；用來制作腐乳的豆腐一般含水量為70%左右，②正確；鹵湯直接關系著腐乳的色、香、味，④正確；鹵湯中酒的含量應該控制在12%左右，⑥錯誤。2．腐乳是我國民間傳統發酵食品，味道鮮美，營養豐富，風味獨特，易于消化。請回答下列問題：(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是________，它與乳酸菌在結構上的主要區別是____________________________。(2)腐乳含有豐富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物質，與此有關的物質變化有_________________________________；___________________________________________________。參與這些物質變化的酶有___________________________。(3)腐乳的制作過程中需加鹽腌制，那么用鹽腌制的目的是________________________________________________________。要控制鹽的用量，因為___________________________。(4)在腐乳的制作中，鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的。鹵湯中酒的含量應控制在12%左右的原因是_____________________________________________________。答案(1)毛霉毛霉有成形的細胞核(2)蛋白質→小分子肽和氨基酸脂肪→甘油和脂肪酸蛋白酶、脂肪酶(3)抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質；析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬，在后期的制作過程中不會過早酥爛鹽的濃度過低，不足以抑制微生物的生長，可能導致豆腐腐敗變質；鹽的濃度過高，會影響腐乳的口味(4)酒精含量過高，腐乳成熟的時間將會延長；酒精含量過低，不足以抑制微生物的生長，可能導致豆腐腐敗解析(1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是毛霉，毛霉為真核生物，乳酸菌為原核生物，毛霉與乳酸菌在結構上的主要區別是毛霉有成形的細胞核。(2)腐乳的制作主要是利用了毛霉等真菌，因為毛霉能產生蛋白酶和脂肪酶，它們能將大分子物質水解成小分子物質，從而易于吸收。與此有關的物質變化有蛋白質→小分子的肽、氨基酸，脂肪→甘油、脂肪酸。(3)腐乳的制作過程中用鹽腌制的目的是鹽能抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質；加鹽還可以析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬，在后期的制作過程中不會過早酥爛。但要控制鹽的用量，因為鹽的濃度過低，不足以抑制微生物的生長，可能導致豆腐腐敗變質；鹽的濃度過高，會影響腐乳的口味。(4)在腐乳的制作中，鹵湯中酒的含量應控制在12%左右，若酒精含量過高，腐乳成熟的時間將會延長；若酒精含量過低，不足以抑制微生物的生長，可能導致豆腐腐敗。考點3泡菜的制作1．泡菜的制作原理及流程(1)原理在無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。反應式：C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)。(2)流程2．測定亞硝酸鹽的含量(1)檢測原理①NOeq\o\al(－,2)＋對氨基苯磺酸→反應物；反應物＋N－1－萘基乙二胺鹽酸鹽→玫瑰紅色染料。②亞硝酸鹽溶液的濃度高，顏色深些；溶液濃度低，顏色淺些。(2)檢測步驟：配制溶液→制備標準顯色液→制備樣品處理液→比色。(3)結果分析①AB段：壇內環境有利于硝酸鹽還原菌的繁殖，將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，曲線上升。②BC段：由于乳酸菌的大量繁殖，產生乳酸，對硝酸鹽還原菌產生抑制作用，同時形成的亞硝酸鹽又被分解，曲線下降。eq\a\vs4\al([思維診斷])1．深挖教材泡菜制作中如何營造無氧環境？提示①選擇的泡菜壇要密封性好；②加入蔬菜后要注入煮沸冷卻的鹽水，使鹽水沒過全部菜料；③蓋上壇蓋后要在壇蓋邊沿的水槽中注滿清水。2．判斷正誤(1)泡菜制作的菌種主要是醋酸菌(×)(2)泡菜制作的前期通氧，后期應嚴格厭氧(×)(3)配制泡菜鹽水時，鹽與水的質量比為4∶1(×)(4)制作泡菜時，鹽水煮沸后可以立即使用(×)(5)泡菜壇的選擇、發酵過程中壇沿要注滿水都有利于泡菜的無氧發酵(√)題組泡菜的制作及亞硝酸鹽的測定1.下列有關泡菜制作過程的敘述，不正確的是()A．按照清水與鹽的質量比為4∶1的比例配制鹽水B．按照清水與鹽的質量比為5∶1的比例配制鹽水C．鹽水入壇前要煮沸、冷卻，以防止污染D．在壇蓋邊沿的水槽中注滿水，以保證壇內的無氧環境答案B解析泡菜的制作依靠的是乳酸菌的無氧呼吸，制作時要防止污染，以防泡菜腐敗變質，清水與鹽的質量比應為4∶1，若食鹽量不足，易造成細菌大量繁殖，B錯誤。2．(2014·海南高考)已知泡菜中亞硝酸鹽含量與泡制時間有關。為了測定不同泡制天數泡菜中亞硝酸鹽的含量，某同學設計了一個實驗，實驗材料、試劑及用具包括：刻度移液管、比色管、不同濃度的亞硝酸鈉標準溶液、亞硝酸鹽的顯色劑、不同泡制天數的泡菜濾液等。回答相關問題：(1)請完善下列實驗步驟。①標準管的制備：用__________________和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標準管。②樣品管的制備：用刻度移液管分別吸取一定量的________________________，加到不同的比色管中，然后在各個比色管中加入等量的顯色劑進行顯色，得到樣品管。③將每個________分別與系列標準管進行比較，找出與樣品管顏色深淺________的標準管，該管中亞硝酸鈉含量即代表樣品管中的亞硝酸鹽含量，記錄各樣品管亞硝酸鹽的含量。(2)如圖表示的是泡菜中__________________________趨勢。(3)泡菜制作過程中產酸的細菌主要是________(填“醋酸菌”或“乳酸菌”)。答案(1)①亞硝酸鈉標準溶液②不同泡制天數的泡菜濾液③樣品管最相近(2)亞硝酸鹽含量隨泡制時間的變化(3)乳酸菌解析(1)亞硝酸鹽含量測定實驗中，用不同濃度的亞硝酸鈉標準溶液和顯色劑配制成顏色深淺不同的系列標準管。在比色管中加入一定量的不同泡制天數的泡菜濾液，再加入等量的顯色劑進行顯色，觀察樣品管的顏色變化，并與標準管比較，找出與樣品管顏色深淺最相近的標準管，其中的亞硝酸鈉含量即代表了樣品管中的亞硝酸鹽含量。(2)圖中橫坐標即自變量為泡制時間，縱坐標即因變量為亞硝酸鹽的含量，故圖中表示的是泡菜中亞硝酸鹽含量隨泡制時間的變化趨勢。(3)泡菜制作的原理是在無氧條件下，乳酸菌無氧呼吸將葡萄糖分解成乳酸。技法提升泡菜制作的注意事項(1)材料的選擇及用量①蔬菜應新鮮，若放置時間過長，蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。②清水和鹽的質量比為4∶1，鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大作用：一是除去水中的氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細菌。(2)防止雜菌污染：每次取樣用具要洗凈，要迅速封口。(3)氧氣需求①泡菜壇要選擇透氣性差的容器，以創造無氧環境，有利于乳酸菌發酵，防止蔬菜腐爛。②泡菜壇壇蓋邊沿的水槽內注滿水，以保證壇內乳酸菌發酵所需的無氧環境，并注意在發酵過程中經常補水。(4)溫度：發酵過程中溫度控制在室溫即可，溫度過高則易滋生雜菌，溫度過低則發酵時間延長。考點4植物有效成分的提取1．玫瑰精油的提取2．橘皮精油的提取3．胡蘿卜素的提取eq\a\vs4\al([思維診斷])1．深挖教材乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取嗎？為什么？提示胡蘿卜素可溶于乙醇和丙酮，但它們是水溶性有機溶劑，因萃取中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它們作萃取劑。2．判斷正誤(1)萃取是利用了芳香油易溶于有機溶劑的特性進行提取的一種方法(√)(2)由于胡蘿卜素易溶于石油醚等有機溶劑中，所以可以采用萃取的方法進行提取(√)(3)蒸餾法的實驗原理是利用水將芳香油溶解出來，再把水蒸發掉，剩余的就是芳香油(×)(4)影響萃取效率的因素除了萃取劑的性質和使用量之外，還有原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等(√)(5)植物芳香油的提取方法有蒸餾、壓榨和萃取等，根據提取的芳香油的用途選擇提取的方法(×)(6)用柑橘和檸檬作為材料不適合用水中蒸餾的方法進行提取(√)題組一植物芳香油的提取方法的比較1.生物組織中存在多種有機物，不同的有機物的提取與鑒定方法不盡相同。根據所學知識，回答下列問題。(1)玫瑰精油素有“液體黃金”之稱，要求不含有任何添加劑或化學原料，其提取方法主要是水蒸氣蒸餾法。將鮮玫瑰花瓣和清水進行水蒸氣蒸餾后收集到的產物是________，需加入一定量的氯化鈉使其分層，玫瑰油將分布于液體的________層，用分液漏斗分離的油層中還需要加入________以除去水分。(2)橘皮精油是食品、化妝品和香水配料的優質原料，具有很高的經濟價值，一般提取橘皮精油的方法是__________法，不采取水蒸氣蒸餾法的原因是__________________________________。(3)用萃取法提取胡蘿卜素，萃取的效率主要取決于________________________________________，同時還受原料顆粒的大小、含水量等條件的影響；提取的胡蘿卜素粗品可通過________進行鑒定；萃取過程采用水浴加熱，不用明火加熱的原因是________________。答案(1)油水混合物上無水硫酸鈉(2)壓榨水蒸氣蒸餾會導致有效成分水解，水中蒸餾會導致原料焦糊(3)萃取劑的性質和使用量紙層析法有機溶劑易燃解析(1)用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油時，蒸餾后收集到的產物是油水混合物，需加入一定量的氯化鈉使其分層，玫瑰油將分布于液體的上層，用分液漏斗分離的油層中還需要加入無水硫酸鈉以除去殘留的水分。(2)由于水蒸氣蒸餾會導致有效成分水解，水中蒸餾會導致原料焦糊，因此一般采用壓榨法提取橘皮精油。(3)用萃取法提取胡蘿卜素，萃取的效率主要取決于萃取劑的性質和使用量，同時還受原料顆粒的大小、含水量等條件的影響；提取的胡蘿卜素粗品可通過紙層析法進行鑒定；萃取過程采用水浴加熱，不用明火加熱的原因是有機溶劑易燃。技法提升植物有效成分提取的三種常用方法比較題組二胡蘿卜素提取的實驗操作分析2.(2017·湖北襄陽一調)胡蘿卜素可以維持眼睛和皮膚的健康，改善夜盲癥、皮膚粗糙的狀況，有助于身體免疫受自由基的傷害。請根據其提取過程及胡蘿卜素的性質，回答下列問題。(1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的方法是________。不采用蒸餾法的原因是__________________________________________。(2)以下為提取胡蘿卜素的實驗流程：胡蘿卜→粉碎→干燥→A→過濾→B→胡蘿卜素，其中B過程叫________。從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，常用________作為溶劑。在胡蘿卜顆粒的加熱干燥過程中，應嚴格將溫度和時間控制在一定范圍，原因是________________________________________________________。(3)下圖甲為提取胡蘿卜素的裝置示意圖，請指出圖中一處錯誤并改正：(4)上圖乙是胡蘿卜素粗品鑒定裝置示意圖。該鑒定方法的名稱是________法。在圖乙的胡蘿卜素的結果示意圖中，A、B、C、D四點中，屬于提取樣品的樣點是________。答案(1)萃取胡蘿卜素揮發性較差，不能隨水蒸氣蒸餾出來(2)濃縮石油醚(水不溶性有機溶劑)溫度太高、干燥時間太長會導致胡蘿卜素分解(3)錯誤在于使用明火加熱，應該采用水浴加熱(4)紙層析B和C解析(1)提取胡蘿卜素常用萃取的方法，而不能使用蒸餾法是因為胡蘿卜素揮發性較差，不能隨水蒸氣蒸餾出來。(2)干燥后應是萃取，而B應是濃縮。提取胡蘿卜素常用水不溶性有機溶劑，如石油醚。在胡蘿卜顆粒的加熱干燥過程中，應嚴格將溫度和時間控制在一定范圍，原因是溫度太高、干燥時間太長會導致胡蘿卜素分解。(3)甲中萃取過程不能使用明火加熱，容易引起爆炸，應改為水浴加熱。(4)乙是紙層析法進行鑒定，A和D都只有一個點是標準樣品，而B和C含有其他色素帶，說明是提取樣品。3．(2015·全國卷Ⅱ)回答與胡蘿卜素有關的問題：(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是________(填“α－胡蘿卜素”“β－胡蘿卜素”或“γ－胡蘿卜素”)，該胡蘿卜素在人體內可以轉變成兩分子____________________，后者缺乏會引起人在弱光下視物不清的病癥，該疾病稱為__________，胡蘿卜素是________(填“揮發性”或“非揮發性”)物質。(2)工業生產上，用養殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時，________(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。(3)現有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應選用其中的________________作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是_____________________________________________________。答案(1)β－胡蘿卜素維生素A夜盲癥非揮發性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡蘿卜素的有機溶劑應不與水混溶，而乙醇屬于水溶性有機溶劑(其他答案合理也可)解析(1)胡蘿卜素的化學分子式中包含多個碳碳雙鍵，根據雙鍵的數目可以將胡蘿卜素劃分為α、β、γ三類，β－胡蘿卜素是其中最主要的組成成分；一分子的β－胡蘿卜素在人或動物的小腸、肝臟等器官被氧化成兩分子的維生素A；缺乏維生素A會造成夜盲癥(暫時性夜盲癥可補充維生素A得以痊愈)。胡蘿卜素為非揮發性物質。(2)提取胡蘿卜素時新鮮的巖藻具有大量的水分需要進行干燥，以提高萃取效率。(3)乙酸乙酯屬于水不溶性有機溶劑，與水不互溶，能夠溶解胡蘿卜素；乙醇是水溶性有機溶劑，因萃取中能與水混溶而影響萃取效果，所以不宜選作萃取劑。技法提升1．植物芳香油提取成功的關鍵點(1)水蒸氣蒸餾要適當延長蒸餾時間，溫度不能太高。(2)用于萃取的有機溶劑必須事先精制，除去雜質。(3)壓榨時原料必須要浸透，這樣壓榨時不會滑脫，出油率高，不堵塞篩眼；使用石灰水充分浸泡原料的目的是破壞細胞結構，分解果膠，防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率。2．影響胡蘿卜素萃取的因素及解決措施高考熱點突破1．(2017·江蘇高考)下列關于“腐乳的制作”實驗，敘述正確的是()A．控制發酵溫度的主要目的是腐乳調味B．腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用C．毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉D．成品腐乳表面的粘性物質主要由細菌產生答案B解析控制發酵溫度的主要目的是提供毛霉生長的適宜溫度，A錯誤；腐乳制作后期加入香辛料和料酒既有防腐作用，又可增加風味，B正確；毛霉可產生蛋白酶和脂肪酶，主要作用是分解蛋白質和脂肪，C錯誤；成品腐乳表面的粘性物質是真菌生長產生的菌絲，D錯誤。2．(2017·全國卷Ⅱ)豆豉是大豆經過發酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發酵效果的因素，某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A、B兩桶煮熟大豆中并混勻，再將兩者置于適宜條件下進行發酵，并在32h內定期取樣觀測發酵效果。回答下列問題：(1)該實驗的自變量是________、________。(2)如果發現發酵容器內上層大豆的發酵效果比底層的好，說明該發酵菌是________________________。(3)如果在實驗后，發現32h內的發酵效果越來越好，且隨發酵時間呈直線上升關系，則無法確定發酵的最佳時間；若要確定最佳發酵時間，還需要做的事情是___________________________。(4)從大豆到豆豉，大豆中的成分會發生一定的變化，其中，蛋白質轉變為____________，脂肪轉變為___________。答案(1)菌種發酵時間(2)好氧菌(3)延長發酵時間，觀測發酵效果，最好的發酵效果所對應的時間即為最佳發酵時間(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油解析(1)由“甲、乙兩菌種”和“32h內定期取樣觀測”可知，該實驗的自變量是菌種和發酵時間。(2)由“發酵容器內上層大豆的發酵效果比底層的好”可知，該發酵菌是好氧菌。(3)因“32h內的發酵效果越來越好，且隨發酵時間呈直線上升關系”，說明發酵的最佳時間可能超過32h，故可繼續延長發酵時間，定期取樣觀測發酵效果，以確定最好的發酵效果所對應的時間，此時間即為最佳發酵時間。(4)發酵菌種能產生蛋白酶和脂肪酶，蛋白酶能催化蛋白質分解為小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能催化脂肪分解為甘油和脂肪酸。3．(2017·全國卷Ⅲ)綠色植物甲含有物質W，該物質為無色針狀晶體，易溶于極性有機溶劑，難溶于水，且受熱、受潮易分解。其提取流程為：植物甲→粉碎→加溶劑→振蕩→收集提取液→活性炭處理→過濾去除活性炭→蒸餾(含回收溶劑)→重結晶→成品。回答下列問題：(1)在提取物質W時，最好應選用的一種原料是________(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲，不宜選用其他兩種的原因是_________________________________________________。(2)提取物質W時，振蕩的作用是________。(3)活性炭具有很強的吸附能力，在提取過程中，用活性炭處理提取液的目的是________________。(4)現有丙酮(沸點56℃)、乙醇(沸點約78℃)兩種溶劑，在提取物質W時，應選用丙酮作為提取劑，理由是(5)該實驗操作過程中應注意的事項是________(答出兩點即可)。答案(1)晾干高溫烘干過程中，植物甲中的物質W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被水稀釋，進而降低對物質W的提取效果(2)使原料和溶劑充分混勻(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸點低于乙醇，蒸餾時物質W分解較少(5)在溫度較低的情況下操作，防火解析(1)高溫烘干過程中，植物甲中的物質W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被水稀釋，進而降低對物質W的提取效果，因此，原料應選用晾干的植物甲。(2)提取物質W時，振蕩的作用是使粉碎的顆粒與有機溶劑充分混勻，從而使物質W充分溶解于極性有機溶劑中。(3)綠色植物甲中含有色素，色素也能溶于有機溶劑，用活性炭處理提取液的目的是去除提取液中的色素，以增加成品的純度。(4)與乙醇相比，丙酮的沸點較低，而物質W受熱易分解，故應選用丙酮作為提取劑，蒸餾時物質W分解較少。(5)在該實驗操作過程中應注意的事項是在溫度較低的情況下操作，防火，控制處理的時間等。4．(2016·全國卷Ⅱ)蘋果醋是以蘋果汁為原料經發酵而成的。回答下列問題：(1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產的第一階段，在酵母菌細胞的________中進行，其產物乙醇與________試劑反應呈現灰綠色，這一反應可用于乙醇的檢驗；過程③在酵母菌細胞的________中進行。與無氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌的增殖速度________。(2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產生的乙醇轉變為醋酸的過程，根據醋酸桿菌的呼吸作用類型，該過程需要在________條件下才能完成。(3)在生產過程中，第一階段和第二階段的發酵溫度不同，第一階段的溫度________(填“低于”或“高于”)第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于________核生物，其細胞結構中________(填“含有”或“不含有”)線粒體。答案(1)細胞質基質重鉻酸鉀線粒體快(2)有氧(3)低于(4)原不含有解析(1)圖中過程①和②表示酵母菌無氧呼吸的第一、二階段，發生場所是細胞質基質；乙醇可在酸性條件下與重鉻酸鉀試劑發生顏色反應；過程③表示有氧呼吸的第二、三階段，發生在線粒體中；與無氧呼吸相比，有氧呼吸過程釋放的能量多，所以在有氧條件下酵母菌的繁殖速度較快。(2)醋酸桿菌是好氧菌，所以乙醇轉變為醋酸的過程需要在有氧條件下才能完成。(3)酵母菌和醋酸桿菌的最適生長溫度分別是20℃左右和30～35(4)醋酸桿菌屬于細菌，是原核生物，原核細胞中不含有線粒體。5．(2016·天津高考)天津獨流老醋歷史悠久、獨具風味，其生產工藝流程如下圖。eq\x(淀粉類原料)eq\o(→,\s\up17(糖化))eq\x(葡萄糖)eq\o(→,\s\up17(酒精發酵))eq\x(成熟酒醅)eq\o(→,\s\up17(醋酸發酵))eq\x(成熟醋醅)eq\o(→,\s\up17(處理))eq\x(成品醋)(1)在糖化階段添加酶制劑需要控制反應溫度，這是因為酶________________________________。(2)在酒精發酵階段，需添加酵母菌。在操作過程中，發酵罐先通氣，后密閉。通氣能提高________的數量，有利于密閉時獲得更多的酒精產物。(3)在醋酸發酵階段，獨流老醋采用獨特的分層固體發酵法，發酵30天。工藝如下。①發酵過程中，定期取樣測定醋酸桿菌密度變化，趨勢如圖。據圖分析，與顛倒前相比，B層醋酸桿菌在顛倒后密度變化的特點是________________________，由此推測，影響醋酸桿菌密度變化的主要環境因素是________________________。②乳酸含量高是獨流老醋風味獨特的重要成因。發酵過程中，發酵缸中__________________層的醋醅有利于乳酸菌繁殖，積累乳酸。③成熟醋醅中乳酸菌的種類明顯減少，主要原因是發酵后期營養物質消耗等環境因素的改變，加劇了不同種類乳酸菌的________，淘汰了部分乳酸菌種類。答案(1)在最適溫度條件下催化能力最強(2)酵母菌(3)①先快速增長后趨于穩定氧氣、營養物質、pH②顛倒前的B層和顛倒后的A(或不翻動，或下)③種間競爭(或競爭)解析(1)酶在最適溫度、最適pH等條件下催化能力最強，所以添加酶制劑需要控制溫度。(2)酵母菌在有氧條件下能大量繁殖，增加酵母菌數量，有利于密閉階段在無氧條件下獲得更多酒精產物，因而發酵初期應先通氣。(3)①由圖示可知與顛倒前相比，第15天A、B層顛倒后，B層醋酸桿菌先快速增長后趨于穩定，顛倒后B層不斷翻動，與顛倒前相比，能接觸更多氧氣，醋酸桿菌大量繁殖，說明影響醋酸桿菌密度變化的環境因素有氧氣，后來隨著營養物質的消耗及pH的降低，醋酸桿菌數量趨于穩定，說明影響醋酸桿菌密度變化的主要環境因素有營養物質、pH等。②顛倒前的B層和顛倒后的A層(即下層)缺氧，有利于乳酸菌繁殖，積累乳酸。③發酵后期營養物質的消耗使不同種類的乳酸菌種間競爭加劇，淘汰了部分種類的乳酸菌。限時規范特訓1．(2017·河北衡水中學高三月考)在葡萄酒釀制過程中，有許多需要注意的環節，請回答下列有關問題：(1)用于釀制葡萄酒的主要微生物是________，酒精發酵一般將溫度控制在________。(2)工廠化生產果酒，為提高果酒的品質，需更大程度地抑制其他微生物的生長，采取的措施是對原料和設施進行________和________，并接入合適的菌種。(3)在制作葡萄酒的實驗中，向發酵瓶中裝入葡萄汁時，要留有大約________的空間。如果要繼續制作葡萄醋，在發酵后期要向發酵液中通入________，以保證發酵液處于________環境，并將發酵液置于________的溫度環境中，一段時間后，發酵液中會出現醋酸菌。答案(1)酵母菌18～25℃(2)消毒滅菌(3)eq\f(1,3)(無菌)空氣有氧30～35℃解析(1)用于釀制葡萄酒的主要微生物是酵母菌，酵母菌最適宜生長繁殖的溫度范圍是18～25℃，因此酒精發酵一般將溫度控制在18～25℃。(2)工廠化生產果酒，為提高果酒的品質，需更大程度地抑制其他微生物的生長，采取的措施是對原料和設施進行消毒和滅菌，并接入合適的菌種。(3)在制作葡萄酒的實驗中，向發酵瓶中裝入葡萄汁時，要留有大約eq\f(1,3)的空間。如果要繼續制作葡萄醋，在發酵后期要向發酵液中通入無菌空氣，以保證發酵液處于有氧環境，并將發酵液置于30～35℃的溫度環境中，一段時間后，發酵液中會出現醋酸菌。2．(2017·寶雞一模)下面是果酒和果醋制作的實驗流程和發酵裝置。根據圖示回答下列問題：(1)完成圖1中的實驗流程________________________________。(2)圖2裝置中的充氣口在________過程中要關閉，否則可能發生使發酵液變酸的反應：________________________________(寫出該反應式)，而排氣口在該過程中應開放，排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，目的是__________________________。(3)葡萄酒呈現紅色的原因是__________________________，重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精反應呈________色。(4)果酒和果醋的制作分別利用了酵母菌和__________兩種微生物的發酵原理，與前者相比后者在結構上的主要特點是____________________________________________________。答案(1)醋酸發酵(2)酒精發酵C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O避免空氣中其他微生物進入發酵裝置(防止空氣中的微生物污染)(3)紅色葡萄皮中的色素溶解在發酵液中灰綠(4)醋酸菌無以核膜為界限的細胞核解析在酒精發酵階段，充氣口應關閉，否則醋酸菌會將乙醇氧化為醋酸，從而使發酵液變酸。酵母菌為真菌，屬于真核生物，醋酸菌為細菌，屬于原核生物，兩者在結構上的主要區別是有無以核膜為界限的細胞核。3．(2017·河南鄭州模擬)腐乳是我國獨特的傳統發酵食品，是用豆腐發酵制成，民間老法生產腐乳均為自然發酵，現代腐乳生產多采用優良的毛霉菌種進行發酵。現代化生產流程如下：(1)毛霉的生長需要豆腐提供水、無機鹽、__________和________四大類基本營養物質。此外，還需要一定的溫度、濕度等環境條件。(2)民間制作腐乳時________(填“需要”或“不需要”)滅菌，發酵好的豆腐上布滿了菌落，這些菌落________(填“屬于”或“不屬于”)同一物種。(3)流程中擴大培養時使用的培養基與毛霉菌種分離時使用的培養基最大的區別是后者培養基中加入了________。(4)當豆腐上長出毛霉后，對豆腐要進行________。腐乳制作的后期要加入酒精和多種香辛料配制的鹵湯，酒精的濃度要控制在12%，原因是______________________________________。答案(1)碳源氮源(2)不需要不屬于(3)瓊脂(凝固劑)(4)加鹽腌制酒精濃度過高，則腐乳的成熟時間將會延長；酒精濃度過低，不足以抑制微生物生長，可能導致豆腐腐敗解析(1)毛霉在豆腐塊上生長，豆腐塊相當于毛霉的培養基，可以為毛霉的生長提供水、無機鹽、碳源和氮源。(2)民間制作腐乳利用了空氣中的毛霉孢子，不需要滅菌。發酵菌種除毛霉外，還包括多種微生物，如青霉、酵母和曲霉等，因此豆腐塊上的菌落不屬于同一物種。(3)擴大培養時使用的培養基為液體培養基，分離毛霉需要用固體平板培養基，因此需要在液體培養基中加入瓊脂(凝固劑)。(4)豆腐上長出毛霉后，要對豆腐進行加鹽腌制。腐乳制作的后期要加鹵湯裝瓶，鹵湯中酒既能抑制雜菌生長，又能影響酶的作用，因此酒精濃度要控制在12%左右。若酒精濃度過高，則酶的活性受抑制，腐乳的成熟時間將會延長；酒精濃度過低，不足以抑制微生物生長，可能導致豆腐腐敗。4．(2015·廣東高考)泡菜是我國的傳統食品之一，但制作過程中產生的亞硝酸鹽對人體健康有潛在危害。某興趣小組準備參加“科技創新大賽”，查閱資料得到下圖。(1)制作泡菜時，泡菜壇一般用水密封，目的是______________。乳酸菌發酵第一階段的產物有________。(2)據圖，與第3天相比，第8天后的泡菜更適于食用，因為后者__________________；pH呈下降趨勢，原因是_________________。(3)該小組得到一株“優選”乳酸菌(亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，擬參照資料的實驗方案和食鹽濃度(4%～10%)，探究與普通乳酸菌相比用“優選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低，并確定其最適條件。請你設計一個實驗結果記錄表，并推測實驗結論。答案(1)創造無氧環境丙酮酸、[H]、ATP(2)亞硝酸鹽含量已接近最低水平乳酸積累(3)結果記錄表注：其他合理答案也可。推測實驗結論：①用“優選”乳酸菌制作泡菜，亞硝酸鹽含量更低②最適條件是亞硝酸鹽含量最低時的食鹽濃度和發酵時間解析(1)由于乳酸菌是厭氧細菌，制作泡菜時，泡菜壇一般用水密封，目的是隔絕空氣，創造無氧環境。乳酸菌發酵第一階段的產物是丙酮酸、[H]和ATP。(2)分析圖可知，8天后的泡菜中亞硝酸鹽含量低，更適于食用。制作泡菜過程中，由于乳酸的積累，pH呈下降趨勢。(3)該實驗的目的是比較“優選”乳酸菌和普通乳酸菌在制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低，并確定最適條件，故表格的設計要體現不同時間不同食鹽濃度下兩種乳酸菌的亞硝酸鹽含量的差異。實驗結論應是優選乳酸菌制作的泡菜中亞硝酸鹽含量更低，并確定亞硝酸鹽含量最低時的食鹽濃度和發酵時間。5．(2017·貴州貴陽一模)某研究小組嘗試制作藍莓果酒和藍莓果醋，并探討提取花青素的方法，請回答下列問題：(1)為提高果酒的品質，需先獲得純凈的酵母菌菌種，吸取1mL酵母菌樣液，在105稀釋倍數下統計各平板上生長的平均菌落數為32，涂布時所用稀釋液體積為0.1mL，則每mL樣液中的菌株數＝____________個。(2)釀制藍莓果酒前不需要對藍莓進行嚴格的消毒以除去雜菌，這是因為在____________條件下，絕大多數微生物因無法適應這一環境而受抑制。發酵時一般要先通氣，其目的是____________________________。果汁發酵后是否有酒精產生，可在酸性條件下用橙色的________進行檢驗，若溶液顏色變成________證明有酒精存在。(3)釀制成功的藍莓果酒如果暴露在空氣中酒味會逐漸消失而出現酸味，尤其是氣溫高的夏天，其原因是____________________________。(4)查閱資料得知，花青素是水溶性色素，在pH小于3.0條件下比較穩定，在60℃以下熱穩定性較好，溶劑萃取法是最常用提取方法，萃取劑宜選用________(乙醇/乙醚)，將萃取相關過程的pH控制在________答案(1)3.2×107(2)缺氧、呈酸性酵母菌可在有氧條件下大量繁殖重鉻酸鉀灰綠色(3)醋酸菌在有氧條件下以酒精為原料，發酵產生大量醋酸(合理敘述即可)(4)乙醇3解析(1)為提高果酒的品質，需先獲得純凈的酵母菌菌種，吸取1mL酵母菌樣液，在105稀釋倍數下統計各平板上生長的平均菌落數為32，涂布時所用稀釋液體積為0.1mL，則每mL樣液中的菌株數＝32÷0.1×105＝3.2×107(個)。(2)釀制藍莓果酒前不需要對藍莓進行嚴格的消毒以除去雜菌，這是因為在缺氧、呈酸性條件下，絕大多數微生物因無法適應這一環境而受抑制。發酵時一般要先通氣，其目的是酵母菌可在有氧條件下大量繁殖。果汁發酵后是否有酒精產生，可在酸性條件下用橙色的重鉻酸鉀進行檢驗，若溶液顏色變成灰綠色證明有酒精存在。(3)釀制成功的藍莓果酒如果暴露在空氣中酒味會逐漸消失而出現酸味，尤其是氣溫高的夏天，其原因是醋酸菌在有氧條件下，產生大量醋酸。(4)花青素是水溶性色素，在pH小于3.0條件下比較穩定，在60℃以下熱穩定性較好。溶劑萃取法是最常用提取方法，萃取劑宜選用乙醇，將萃取相關過程的pH控制在36．(2017·東北三省三校一模)為了對柑橘綜合利用，某研究人員做以下實驗：請回答以下問題：(1)橘皮精油________色，主要成分是________。本實驗用到的植物芳香油提取方法為________。(2)若要計算提取精油的出油率，需要稱量________的質量，對比發現方法1的出油率稍低，但是發現其香氣、色澤更接近于鮮橘，原因是方法2會使______________，所以通常先采用方法1提取，并將方法1之后的殘渣用方法2進一步提取。(3)通常使用方法1時，可以提前使用________浸泡，浸泡的時間通常是________以上。(4)使用方法2提取時發現，柑橘皮的破碎度越高，即顆粒越小，出油率越高，原因是______________________________________。答案(1)無檸檬烯水蒸氣蒸餾和壓榨(2)芳香油和原料原料焦糊和有效成分水解(3)石灰水10h(4)原料相對表面積大，隨水蒸氣蒸餾速度快(與溶劑接觸的面積越大)(橘皮精油從果皮內部逐漸擴散至固體表面所通過的距離越短，越容易滲出)解析(1)橘皮精油無色，主要成分是檸檬烯，本實驗用到的