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1、1 专题 28 生物技术在食品加工中的应用专题 28 生物技术在食品加工中的应用 挖命题 【考情探究】 5 年考情 考点内容要求 考题示例素养要素难度 预测热度 果酒及果醋的 制作 实验与 探 究能力 2017 浙江 11 月选 考,32(一),7 分 科学探究 科学思维 难 生物技 术在食 品加工 中的应 用 泡菜的腌制和 亚硝酸盐的测 定 实验与 探 究能力 2017 浙江 4 月选 考,32(一),7 分 科学探究 科学思维 中 分析解读 本专题包括果酒、果醋、泡菜的制作以及亚硝酸盐的测定方法,为选考加试部分 考查内容。预计今后考查形式仍以非选择题为主,考查相关实验技术的基本原理、方法及
2、应 用。复习时重点掌握果酒、果醋制作和亚硝酸盐测定的基本原理和操作细节。 【真题典例】 破考点 考点 生物技术在食品加工中的应用 【考点集训】 考向 生物技术在食品加工中的应用 1.【加试题】2019 届浙江七彩阳光 9 月联考,32(一),7 分回答下列“果酒和果醋的制作” 的有关问题: 2 (1)葡萄酒是酵母菌在无氧条件下的发酵产物,即将 氧化成乙醇,当培养液中乙醇的 浓度超过 时,酵母菌就会死亡。果醋则是醋杆菌在有氧条件下将 氧化而来的。 (2)用葡萄汁制葡萄酒:发酵瓶装量不能超过 。开始时,酵母菌的 会使发酵 瓶出现负压,原因是 , 若 这种负压情况持续 3 天以上,必须加入更多 ,使
3、发酵尽快发生。 答案 (1)葡萄糖 16% 乙醇 (2)2/3 需氧呼吸 需氧呼吸消耗 O2,产生 CO2,但 CO2溶解 度大于 O2,使发酵瓶内气体量减少 酵母 2.【加试题】(2017 浙江嘉兴期末,32,6 分)请回答与“泡菜的腌制”实验有关的问题: (1)腌制泡菜的基本过程是:将蔬菜、盐水、糖、白酒等放入洗净的菜坛,混合均匀。坛口加 盖后用 封好,如果希望发酵快些,可将蔬菜在 中浸 1 分钟。加入的白酒,既 可作为调味剂,增加醇香感,还具有 的作用。 (2)腌制泡菜过程中起作用的微生物主要是乳酸菌和 。为了分离某种美味泡菜 汁中的乳酸菌作为菌种,可将稀释后的泡菜汁用 法快速接种到平面
4、培养基上,立即 将培养皿 (A.正放于无氧培养箱 B.正放于有氧培养箱 C.倒置于无氧培养箱 D. 倒置于有氧培养箱)中培养。 答案 (1)水 开水 抑制杂菌生长 (2)假丝酵母 涂布分离 C 炼技法 方法 果酒、果醋制作装置的比较 【方法集训】 【加试题】2017 浙江名校协作体选考模拟,32(一),6 分请回答与“果酒和果醋制作”实 验有关的问题: 挑选优质葡萄清洗榨汁接种菌种酒精发酵接种菌种醋酸发酵 (1)葡萄用水洗净后,需用鲜红紫色的 溶液浸泡 5 min;榨汁前需要除去果柄,此操作 是在清洗之 (填“前”或“后”)进行的。 (2)接种菌种前将干酵母制成糊状后,为使酵母菌迅速发生作用,
5、可加极少量 。 (3)将葡萄浆放入发酵瓶中,装量不要超过 。 (4)为缩短制作果醋的周期,下列选项中采取的措施无效的是 。 A.以果酒为原料 B.增加醋杆菌的数量 C.控制适宜的发酵温度 D.发酵阶段封闭充气口 (5)在葡萄酒和葡萄醋发酵的整个过程中,某物质浓度随时间变化的示意图如下,该物质 是 。 3 答案 (1)高锰酸钾 后 (2)蔗糖 (3)2/3 (4)D (5)乙醇(酒精) 过专题 【五年高考】 A 组 自主命题浙江卷题组 考点 生物技术在食品加工中的应用 1.【加试题】2017 浙江 11 月选考,32(一),7 分回答与酿酒和制醋有关的问题: (1)为了获得优良的酿酒红曲霉菌株,
6、将原菌株的孢子诱变处理后制成较稀浓度的单孢子悬 液,这样做的目的是在培养时有利于获得 。 (2)大米经蒸煮、红曲霉菌糖化后,用某酿酒酵母进行酒精发酵,发酵完毕后得到新鲜红曲酒, 酒中乙醇浓度不超过 15%。其主要原因是当发酵液中的乙醇浓度接近 15%时, (A.乙 醇氧化逐渐增强直至平衡 B.葡萄糖分解逐渐增强直至平衡 C.乙醇氧化逐渐减弱直至停 止 D.葡萄糖分解逐渐减弱直至停止)。 (3)已知葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生颜色,采用光电比色法测定红曲酒中的葡萄糖含量的 步骤如下:第一步,标准曲线的制作。用蒸馏水配制 ,与蒽酮试 剂反应后,用比色计测定,并制作反映 的标准曲线。第二步,样 品处理
7、。 将待测酒样品通过活性炭脱色,其目的是 。 第三步,样品测定 与计算。 (4)影响红曲酒风味的主要因素,除了温度、pH、氧气等环境因素外,还有 (答出 2 点即可)。 (5)在红曲醋生产工艺中,将适量的红曲酒、 水和醋化醋杆菌等混合。 再添加一定量谷壳糠等 制成松散的发酵料,其目的是 ,以利于醋酸发酵。 答案 (1)单菌落 (2)D (3)一系列浓度的葡萄糖标准溶液 葡萄糖浓度与光密度值关系 排除酒原有颜色的干扰 (4)不同的菌株、不同的原料 (5)增加透气性 2.【加试题】 2017浙江4月选考,32(一),7分回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题: (1)制作泡菜时,为缩短发酵周期,腌
8、制前可加入乳酸菌。取适量酸奶,用无菌蒸馏水稀释后, 再用 蘸取少量的稀释液,在 MRS 乳酸菌专用培养基的平板上划线,以获得乳酸菌单菌 落。下图所示的划线分离操作,正确的是 。 4 (2)泡菜腌制过程中,会产生有机酸、醇类和亚硝酸盐,其中醇类是由 进行厌氧呼吸 产生的。亚硝酸盐对人体有害,为测定泡菜中亚硝酸盐的含量,从泡菜中提取亚硝酸盐,与 发生重氮化反应,再与 N-1-萘基乙二胺偶联,形成紫红色产物。然后用光程为 1 cm 的 , 在 550 nm 光波下测定光密度值,与用已知浓度梯度的亚硝酸钠制作的 比对,计算样 品中亚硝酸盐的含量。 (3)已知乳酸菌中的亚硝酸还原酶能降解亚硝酸盐。 在一
9、定的腌制时间内,随着腌制时间的延 长,泡菜中亚硝酸盐含量逐渐降低,这是由于在厌氧和 环境中亚硝酸盐被亚硝酸还原 酶降解。 答案 (1)接种环 B (2)假丝酵母 对氨基苯磺酸 比色杯 标准曲线 (3)酸性 3.(2016 浙江自选,17,10 分)某研究小组以紫葡萄为原料制作葡萄酒的基本流程和装置示意 图如下。 请回答: (1)制作葡萄浆前,对葡萄进行清洗和用 色的高锰酸钾溶液浸泡。制作酵母悬液时, 在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖,待酵母悬液中出现 即可。 (2)装瓶后开始的一段时间,发酵瓶中溶解氧的含量变化是 。发酵过程中,发酵瓶中 酒精的含量变化是 。 (3)下列关于装置中有水弯管作用
10、的叙述,错误的是 。 A.隔绝气体出入 B.使发酵瓶内外的压强基本平衡 C.减少杂菌污染 D.有利于发酵瓶内形成缺氧环境 (4)实验中,判断发酵完毕的依据是 。 A.发酵瓶中 pH 开始下降 B.发酵瓶中停止出现气泡 C.发酵瓶中酒精浓度达到 30% D.发酵瓶中酵母菌数量急剧减少 5 (5)欲利用葡萄酒制作果醋,发酵瓶中应加入的菌种是 ,该菌种在 条件下 能将乙醇氧化为醋酸。 答案 (1)红(紫) 气泡 (2)减少 增加 (3)A (4)B (5)醋化醋杆菌 有氧 B 组 统一命题、省(区、市)卷题组 考点 生物技术在食品加工中的应用 1.(2018 海南单科,30,15 分)葡萄酒是葡萄汁
11、经酵母菌发酵而成的。酿制葡萄酒的两个简易 装置如图所示。 回答下列问题: (1) 试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定,与乙装置相比,用甲装置酿制葡 萄酒的优点是 (答出两点即可)。 (2) 葡萄汁装入甲装置时,要留有约 1/3 的空间,这种做法的目的是 (答出两点即可)。 (3)某同学若用乙装置进行发酵,并设置两个不同处理组(乙 A 和乙 B),乙 A 装置中保留一定 量的氧气,乙 B 装置中没有氧气。 在其他条件相同且适宜的情况下,测得一段时间内乙 A 和乙 B 中酒精含量的变化趋势及乙 A 中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。 图中曲线、依次表示 、 、 含量的变 化趋势。 6
12、 (4)从细胞呼吸类型看,酵母菌属于 生物;从同化作用的类型看,酵母菌属于 (填“自养”或“异养”)生物。 答案 (1)不需要开盖放气;避免了因开盖引起的杂菌污染 (2)为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气;防止发酵旺盛时汁液溢出 (3)乙 A 中的氧气 乙 B 中的酒精 乙 A 中的酒精 (4)兼性厌氧 异养 2.(2015 广东理综,29,16 分)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对 人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图。 (1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是 。乳酸菌发酵第一阶段的产物 有 。 (2)据图,与第 3 天相比,第 8
13、 天后的泡菜更适于食用,因为后 者 ;pH 呈下降趋势,原因是 。 (3)该小组得到一株 “优选” 乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高 5 倍),拟参照资料 的实验方案和食盐浓度(4%10%),探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中 亚硝酸盐含量的高低,并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表,并推测实验结论。 答案 (16 分)(1)创造无氧环境(1 分) 丙酮酸、H、ATP(3 分) (2)亚硝酸盐含量已接近最低水平(1 分) 乳酸积累(2 分) (3)结果记录表(6 分) 亚硝酸盐含量(单位:mg/kg) 发酵时间(d)食盐浓 度(%) 乳酸菌 1234567891
14、0 普通 4 优选 普通 7 优选 普通 10 优选 注:其他合理答案酌情给分。 推测实验结论: 7 用“优选”乳酸菌制作泡菜,亚硝酸盐含量更低(1 分) 最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间(2 分) 教师用书专用(3) 3.(2013 课标全国,39,15 分)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。
15、(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 (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 【三年模拟】 非选择题(共 30 分) 1.【加试题】2019 届浙江绍兴 9 月联考,32(一)(7 分)回答高产醋化醋杆菌的分离和应用 的相关问题: (1)培养基的配置:将适量酵母膏、 葡萄糖、 琼脂配置成液体在 kg/cm2条件下灭菌 30 分钟,使用前再加入适量 和灭菌的碳酸钙,以利于选择。 (2)分离:将样品用
16、稀释,并用 将适量稀释液涂布到培养基中,培养一段时 间出现 ,根据 与碳酸钙作用形成的透明圈大小进行选择。 (3)在果醋发酵中需要控制适宜的条件,下列相关叙述错误的是 ( ) A.需要通入无菌空气,提供有氧环境 B.在使用高产醋化醋杆菌生产果醋时可以直接加入果汁 C.发酵时往往需要锯末等物质固定醋化醋杆菌 D.发酵前需将培养液 pH 调至 7.0 答案 (1)0.5 无水乙醇 (2)无菌水 玻璃刮刀 单菌落 醋酸 (3)B 2.【加试题】2019 届浙江十校联盟 10 月联考,32(一)(7 分)回答与果酒制作有关问题: (1)酵母菌的扩大培养通常使用 (填“LB”“MS”或“麦芽汁”)液体培
17、养基。用接 种环将酵母菌接种在培养基上进行划线分离,以下示意图中规范正确的是 。按规范 图所示接种环应在火焰上灼烧 次。最后分离得到的酵母菌的菌种不同,利用其所产 生的酒的 也不同。 8 (2)用果汁酿制果酒时,可在果汁中加入果胶酶和果胶甲酯酶将果胶分解成可溶性 的 ,瓦解植物的胞间层,从而提高果汁的 。 (3)发酵开始时,微生物的需氧呼吸会使发酵瓶内出现 。 答案 (1)麦芽汁 B 5 风味 (2)半乳糖醛酸 出汁率和澄清度 (3)负压 3.【加试题】 2019届浙江稽阳8月联考,32(一)(7分)下图是某兴趣小组以鲜蓝莓汁为原料, 制作果酒和果醋的过程简图。 蓝莓汁等原料 请回答: (1)
18、为了提高出汁率和澄清度,可在果汁加工过程中加入 酶。该酶可以利用 等微生物生产。 (2)甲过程开始时,微生物的 会使发酵瓶内出现负压。若 3 天后还看不到 , 必须加入更多的酵母,使发酵作用尽快发生。 (3)乙过程如能获得醋化醋杆菌的菌种,可先在液体培养基中培养繁殖。用 300 mL 的锥形瓶 在 上振荡培养 48 小时后,再接种到发酵瓶中。为缩短制作果醋的周期,下列措施中 不可取的是 (A.用果酒为原料 B.增加醋化醋杆菌的数量 C.控制适宜的发酵温度 D.发酵阶段封闭充气口)。每天检测流出液,等到流出液的 不再减少,停止实验。 答案 (1)果胶 黑曲霉、苹果青霉 (2)需氧呼吸 气泡产生
19、(3)摇床 D pH 4.【加试题】 (2017 浙江嘉兴 3 月模拟,32)(9 分)泡菜是人们喜爱的食品,但在腌制的过程中 会产生一定量的亚硝酸盐,危害人们的健康。研究人员检测了不同浓度的食盐条件下、不同 发酵阶段的泡菜中的亚硝酸盐含量,结果如图所示。 请回答: (1)制作泡菜时如希望发酵快一些,可将蔬菜放在 中浸泡 1 分钟后入坛。 发酵坛中还 可加一些白酒,加白酒的目的是增加醇香感和 。 (2)据图分析,下列叙述错误的是 。 9 A.腌制泡菜的最佳食盐用量约为 5% B.过多的食盐可能会抑制发酵作用 C.腌制初期泡菜的亚硝酸盐含量上升 D.食用泡菜最安全的时间是腌制后 39 天 (3)在利用光电比色法测定泡菜亚硝酸盐含量时,在样品溶液中加入显色剂会生成 色产物。 绘制标准曲线时,可以亚硝酸钠的质量为横坐标,以 为纵坐标。 对样品 和标准溶液的测定中,要用光程相同的 。 答案 (1)开水 抑制杂菌生长 (2)D (3)紫红 光密度值 比色杯