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1、第3讲生物技术在食品加工中的应用,考点一果酒和果醋的制作1.果酒和果醋的制作原理及发酵条件比较:,2.果酒和果醋的制作:(1)果酒制作的一般过程:,(2)果醋制作的一般过程。,3.果酒发酵和果醋发酵的装置设计:(1)充气口设置开关:因酵母菌的大量繁殖需要氧气,醋杆菌是好氧细菌,所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧;因酵母菌产生酒精时是厌氧的,应控制充入氧的量,故应在充气口设置开关。,(2)排气口设置弯道:由于在发酵过程中产生CO2,因此又需设排气口;为防止空气中微生物的污染,排气口应连接一个长而弯曲的胶管。(3)出料口设置开关:因需要对发酵的情况进行及时监测,应设置开关便于取料。,
2、考点二制作泡菜及亚硝酸盐的测定1.泡菜的腌制:(1)有关微生物:泡菜制作时起主要作用的微生物是假丝酵母和乳酸菌。(2)制作原理:在无氧的条件下,微生物利用菜中的糖和其他营养物进行发酵,发酵产物有有机酸和醇类物质等。,(3)制作流程:泡菜制作流程。,(4)比较泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化:,(5)乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的含量随时间变化的原因:,2.显色反应:(1)测定亚硝酸盐含量的原理:亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,产物再与N-1-萘基乙二胺偶联,形成紫红色产物。将经过反应显色后的待测样品与标准溶液比色,即可计算出样品中的亚硝酸盐含量。比色杯可以用来检测混合液中亚硝酸
3、盐浓度。,(2)操作步骤。分别在待测样品溶液和已知浓度的亚硝酸盐溶液(标准溶液)中加入等量显色剂。在两个光程为1 cm的比色杯中分别加入样品溶液和标准液。分别将两个比色杯在550 nm处测定光密度值(OD值)。,通过换算,即可知两个比色杯中待测物质的比例。因一杯中为已知浓度的亚硝酸盐溶液,则可得待测样品中亚硝酸盐浓度。,类型一果酒及果醋的制作1.(2017衢州模拟)请回答与“果酒及果醋的制作”实验有关的问题:(1)制作果酒的过程中,发挥作用的微生物是_。,(2)在果酒制备过程中,为了提高出汁率,在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和_酶。(3)果酒制作过程中,发酵瓶不应完全密闭的主要原因是_(A.
4、发酵过程中起初需要氧气,便于繁殖B.发酵过程中产生热量,便于散热C.发酵过程中有CO2产生,便于排出D.发酵过程中有利于酒精挥发,降低酒精浓度)。,(4)果酒制作果醋过程中,通入的空气需要经过_过滤,通气不必_。果醋发酵结束的标志是pH_。,【解析】(1)制作果酒的过程中,发挥作用的微生物是酵母菌。(2)在果酒制备过程中,为了提高出汁率,在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和果胶酶。(3)果酒制作过程中,发酵瓶不应完全密闭的主要原因是发酵过程中有大量CO2产生,防止瓶内压力升高而可能引起爆裂。(4)果酒制作果醋过程中,通入的空气需要经过脱脂棉(球)过滤。醋酸呈酸性,果醋发酵结束的标志是pH不再降低
5、。,答案:(1)酵母菌(2)果胶(3)C(4)脱脂棉(球)太快不再降低,【加固训练】请回答与“果酒和果醋制作”实验有关的问题:,(1)葡萄先用水洗净后,需用鲜红紫色的_溶液浸泡约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)接种菌种前干酵母制成糊状后,为使酵母迅速发挥作用,可加极少量_。,(3)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.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,(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_
6、。,【解析】(1)该果酒果醋制作过程中接种菌种,是为了避免杂菌污染,葡萄清洗后可用高锰酸钾溶液浸泡。为避免杂菌污染,除去果柄需在清洗之后进行。(2)为使酵母迅速发挥作用常在干酵母制成糊状后,加极少量蔗糖放置片刻。(3)装液时葡萄浆不能超过容器体,积的2/3,以免发酵过程中由于释放气体而使发酵液溢出。(4)醋化醋杆菌是好氧菌,发酵阶段封闭充气口只会使发酵进程减慢,延长制作果醋的周期。(5)在果酒发酵时,酒精的量不断增加,转入果醋发酵时,酒精被转化为醋酸,酒精的浓度逐渐降低。,答案:(1)高锰酸钾后(2)蔗糖(3)2/3(4)D(5)乙醇(酒精),2.(2017浙江11月选考真题节选)回答与酿酒和
7、制醋有关的问题:(1)为了获得优良的酿酒红曲霉菌种,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)大米经煮熟、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.乙醇氧化逐渐增强至平衡B.葡萄糖分解逐渐增强至平衡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,并制作以_的标准曲
8、线。第二步,样品处理。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、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。,【解析】(1)在适当的稀释度下,可培养得到相互分开的菌落,即单菌落。(2)乙醇浓度接近15%时,抑制了酵母菌的存活,可推知葡萄糖的分解会逐渐减弱直至停止。,(3)标准曲线的制作:用蒸馏水配制不同浓度葡萄糖标准溶液,与蒽酮试剂反应后,用比色计测定,并制作以葡萄糖浓度为横坐标,以光密度值为
9、纵坐标的标准曲线。样品处理:因为要用比色杯测光密度值,所以将待测酒样品通过活性炭脱色,其目的是防止酒样的颜色影响比色。,(4)在酿酒过程中,除了温度、pH、氧气等环境因素外,还有酿酒原料、菌种种类和活性、糖含量、杂菌污染、次级代谢产物等都会影响酒的风味。,(5)在酿醋过程中,添加一定量谷壳糠等制成松散的发酵料,可在发酵过程中为醋杆菌积存氧气,松散有利于空气流通。,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为横坐标,以光密度值为纵坐标防止酒样原有颜色的干扰,(4)酿酒原料、菌种种类和活性、糖的含量、杂菌污染、次级代谢产物等(任选其二)(5)增加通气性,类型二泡菜的腌制和
10、亚硝酸盐的测定1.(2017浙江4月选考真题节选)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_。,(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
11、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。,【解析】(1)本题中,乳酸菌的接种方法为平板划线法。平板划线法中用接种环蘸取菌液进行划线。第一次画三至五条平行线,然后灼烧接种环,待其冷却后从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在三、四、五区域内划线,要注意不要将最后一区划线与第一区相连,因此正确的操作是B。(2)厌,氧条件下假丝酵母厌氧呼吸产生醇类物质。检测亚硝酸盐的含量通常采用比色法,原理是亚硝酸盐与对氨基苯磺酸
12、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的比色杯,在550 nm光波下测定光密度值,与由已知浓度梯度亚硝酸钠,制作的标准曲线比对,利用公式计算样品中亚硝酸盐的含量。(3)亚硝酸还原酶在厌氧和酸性环境下能够降解亚硝酸盐,故在一定的腌制时间内,泡菜中亚硝酸盐含量逐渐降低。,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,2.在农村,泡菜的制作方法是先对新鲜的蔬菜进行整理、清洁,然后放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,再向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”。密封后置于阴凉处,适宜环境温度为2830 。请回答:,(1)用白酒擦拭泡菜
13、坛的目的是_。(2)某同学想测定制作的泡菜中亚硝酸盐的含量,需要先用亚硝酸钠标准溶液绘制_,再通过测定泡菜匀浆的_进行计算。,(3)若要获得优良乳酸菌菌种,纯化菌种时,更易分离得到单菌落的接种方法是_,培养时还需提供_条件。,【解析】(1)白酒擦拭泡菜坛的主要目的是对泡菜坛进行消毒,以减少杂菌的污染。(2)检测亚硝酸盐含量,需要先绘制亚硝酸钠溶液的标准曲线,然后测定泡菜匀浆的OD值与其对照,确定泡菜中亚硝酸盐的含量。(3)对微生物进行分离纯化,较易获得单菌落的方法是涂布分离法,由于乳酸菌为厌氧呼吸生物,因此培养时还需要提供无氧环境。,答案:(1)消毒(或消除杂菌)(2)标准曲线光密度值(OD值
14、)(3)涂布分离法无氧,【加固训练】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、不同发酵阶段的泡菜中的亚硝酸盐含量,结果如下图所示。请回答:,(l)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。发酵坛中还可加入一些白酒,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()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
15、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_。,【解析】(1)制作泡菜时,为使发酵速度加快,可先用开水浸泡一下蔬菜,便于植物纤维的分解。发酵时,常加入一些白酒,主要目的是抑制杂菌生长和增加泡菜的醇香感。(2)相比3%的食盐用量,5%食盐用量下,亚硝酸盐含量低,并且与7%食盐用量相比,其发酵速度更快;较多食盐会抑制发酵速度,A、B正确;各曲线变化,表明,发酵初期,亚硝酸盐的含量增加,C正确;食用泡菜最安全的时间是腌制后913天,D错误。(3)测定亚硝酸盐含量时,加入显色剂,会出现紫红色颜色反应。绘制标准曲线时,以亚硝酸钠的质量为横坐标,以光密度值为纵坐标;对样品和标准溶液的测定中,要用光程相同的比色杯。,答案:(1)开水抑制杂菌生长(2)D(3)紫红光密度值比色杯,【技法点拨】制作泡菜流程各环节问题提醒(1)泡菜坛的选择:泡菜坛要无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好,目的是防止空气进入坛内。(2)加入白酒:白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长,它也是一种调味剂,可增加醇香感。,(3)水封闭坛口:使坛内与坛外空气隔绝,坛内蔬菜中天然存在的乳酸菌可进行乳酸发酵。(4)加少量泡菜汁:加入一些已腌制过的泡菜汁,相当于接种已扩增的发酵菌,可减少腌制时间。,