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1、专题24 生物技术在食品加工中 的应用,考纲要求,-3-,特色梳理,选考提升,果酒及果醋的制作 1.果酒和果醋的发酵条件比较,-4-,特色梳理,选考提升,2.果酒、果醋发酵装置的比较,-5-,特色梳理,选考提升,-6-,特色梳理,选考提升,典例精析1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。,请回答下列问题。 (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 。,-7-,特色梳理,选考提升,
2、(3)下列关于装置中有水弯管作用的叙述,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)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,-8-,特色梳理,选考提升,解析 (1)制作葡萄匀浆前,需对葡萄进行清洗和消毒,消毒常采用红色(或紫色)的高
3、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的蔗糖,放置片刻,悬液中出现气泡即可。(2)葡萄浆与酵母菌悬液装瓶后,刚开始的一段时间,由于瓶中仍残存有氧气,酵母菌会进行需氧呼吸消耗氧气,发酵瓶中溶解氧的含量逐渐减少,当氧气浓度较低时,酵母菌进行厌氧呼吸产生酒精,整个发酵过程中,发酵瓶中酒精含量逐渐增加。(3)酒精发酵时,发酵瓶口弯曲水管可以防止外界气体进入,有利于发酵瓶内形成缺氧环境,当瓶内压强过高时,瓶内CO2通过水管排出,使发酵瓶内外的压强基本平衡;由于水对瓶口的密封作用,能够有效减少杂菌对发酵过程的污染。(4)酒精发酵过程中,随着发酵的进行,酒精的含量逐渐增加,pH逐渐下
4、降,当瓶内停止产生气泡,说明发酵完毕。(5)果醋制作采用的菌种为醋化醋杆菌,在有氧的环境下,醋化醋杆菌将乙醇氧化为醋酸。,-9-,特色梳理,选考提升,导师点睛(1)清洗葡萄时要先清洗后去除枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。 (2)利用葡萄匀浆制作的葡萄酒,酒精的含量也低(平均体积分数为8%);利用果汁制备的果酒(加入了蔗糖和酵母悬液),乙醇含量较高(约15%),糖含量也较高。 (3)用果汁制作果酒发酵速度相对较快,发酵开始时,由于微生物的需氧呼吸,会使瓶内出现负压。果酒制备完毕,采用虹吸法取出。,-10-,特色梳理,选考提升,典例精析2利用果酒制作果醋的装置如下图。请回
5、答下列问题。,(1)果酒可用果浆或果汁为原料制作,制作果酒所用微生物是 。将葡萄浆放入发酵瓶中,装量不要超过 。 A.2/3 B.3/5 C.3/4 D.4/5,-11-,特色梳理,选考提升,(2)乙瓶为发酵瓶,首先把 装入乙瓶中。然后,将适量 的培养物或醋曲悬液加在适量酒水混合物中混匀,并调pH至 后倒入乙瓶。 (3)乙瓶底部的导管2用于 ,导管2在瓶中的一端应 。 (4)下列关于果醋制作的叙述,错误的是 。 A.控制流速以利于充分发酵 B.检测流出液的pH以监控发酵 C.甲瓶和丙瓶的瓶口均需密封 D.杂菌污染会影响果醋的品质,答案 (1)酵母菌 A (2)灭菌的锯末 醋化醋杆菌 7.0 (
6、3)通入空气 升至锯末之上 (4)C,-12-,特色梳理,选考提升,解析 (1)制作果酒所需微生物为酵母菌。进行酒精发酵,发酵瓶中的发酵液不能超过瓶体的2/3,以防止发酵液溢出,造成污染。(2)题中右图图示为果醋的制作装置,乙瓶为发酵瓶,瓶中先装灭菌的锯末至八分满,然后将醋化醋杆菌与适量酒水混合物混匀,调pH至7.0后,均匀地撒在锯末上,用于发酵液发酵。(3)乙瓶底部为双孔橡胶塞,其中一个孔中插入一直角玻璃管(管2),用于通入无菌(或洁净)的空气,该管在乙瓶中的一端应升至锯末以上,防止被锯末堵塞;另一孔插入另一直角玻璃管(管3),用于流出发酵液。(4)果醋发酵过程中,可以通过控制流速,促使发酵
7、液充分发酵,A项正确;醋酸发酵时,流出的发酵液pH会降低,可以利用pH试纸检测发酵液的pH变化以监控发酵,B项正确;甲瓶用于储存酒水混合物,瓶口需用锡箔纸密封,防止杂菌污染,丙瓶用于接收发酵液,瓶口需通过直角玻璃管与乙瓶相连,不能密封,C项错误;醋酸发酵时,若被杂菌污染,会影响果醋的品质及口感,D项正确。,-13-,特色梳理,选考提升,导师点睛(1)制作果醋,配制醋化醋杆菌的培养基采用的是甘露醇维持培养基中的渗透压。 (2)醋化醋杆菌的菌液(或醋曲悬液)不能直接撒于锯末上,而是需要与酒水混合物混匀后,调pH至7.0后倒入乙瓶中。 (3)制作果酒过程中,由于CO2的溶解,发酵液的pH会有所降低;
8、果醋发酵时,由于醋酸的生成,发酵液pH也会降低。 (4)当培养液中乙醇浓度为16%时,酵母菌会死亡;醋杆菌所产生的醋酸可使培养液中醋酸的含量高达13%。 (5)果醋制作时,通气管中塞入脱脂棉球,过滤空气;醋杆菌培养物与酒水混合物混匀后先将pH调至7.0,然后倒入发酵瓶。,-14-,特色梳理,选考提升,泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定 1.泡菜的制作 (1)原理:在无氧条件下,微生物(主要是假丝酵母和乳酸菌)将蔬菜中的糖和其他营养物质发酵成有机酸和醇类物质等。 (2)制作流程,-15-,特色梳理,选考提升,2.亚硝酸盐的测定 (1)测定原理 亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,这一产物再与N-1-
9、萘基乙二胺偶联,形成紫红色产物,可用光电比色法定量测定。 (2)亚硝酸盐的定量测定流程,-16-,特色梳理,选考提升,典例精析(2017浙江4月选考,32节选)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 。,-17-,特色梳理,选考提升,(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。亚硝酸盐对人体有害,为测定泡菜中亚硝酸盐含量,从泡菜中提取亚硝酸盐,与 发生重
10、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,与由已知浓度梯度亚硝酸钠制作的 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,是由于在厌氧和 环境下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,-18-,特色梳理,选考提升,解析 (1)接种菌种,采用接种环蘸取菌液,然后划线至平板上,进行分离获得单菌落。划线分离操作时,每次划线需以上一次划线的末端为起点进行划线
11、,以减少菌液中细菌的密度进而获得单菌落。(2)泡菜制作的原理是利用假丝酵母和乳酸菌的发酵作用,将蔬菜中的糖类等有机物分解为醇类和有机酸类物质。醇类的产生主要来自假丝酵母。泡菜制作时也会产生亚硝酸盐,测定亚硝酸盐的含量,需将亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,然后与N-1-萘基乙二胺偶联,形成紫红色产物,采用光电比色法进行检测。检测操作时,一般采用光程为1 cm的比色杯,在550 nm光波下测定光密度值,然后与已知浓度的亚硝酸钠制作的标准曲线进行比对,由此计算样品中亚硝酸的含量。(3)泡菜制作初期,亚硝酸盐含量较高,随着发酵进行,发酵瓶中形成无氧环境,酸类物质增多,硝酸盐还原菌的活性被抑制,到发酵后期,在亚硝酸盐还原酶的作用下亚硝酸盐逐渐被降解。,-19-,特色梳理,选考提升,知识强化泡菜制作过程中不同材料的作用,