2021版高考生物一輪復(fù)習 課后限時集訓38 發(fā)酵技術(shù)實踐 蘇教版

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1、 課后限時集訓38 發(fā)酵技術(shù)實踐 1．(2019·廣州市高三期末)人們利用微生物發(fā)酵制作果酒的歷史源遠流長。19世紀，人們就發(fā)現(xiàn)葡萄汁變酒是酵母菌發(fā)酵作用的結(jié)果?；卮鹣铝袉栴}： (1)家庭釀制葡萄酒時無須額外接種酵母菌的原因是____________________，在此發(fā)酵過程中發(fā)酵液不易被雜菌污染的原因是__________________________。葡萄酒中的乙醇濃度往往不超過15%，最可能的原因是______________________。 (2)為提高果酒的品質(zhì)，可在果汁中接種人工培養(yǎng)的酵母菌，因此，首先需要獲得純凈的酵母菌菌種。分離培養(yǎng)酵母菌通常使用_______

2、_(填“牛肉膏蛋白胨”或“麥芽汁瓊脂”)培養(yǎng)基，將酵母菌劃線接種在平板上，培養(yǎng)一段時間后可觀察到菌落，菌落的含義是________________________________。 (3)某研究小組用分離得到的酵母菌進行果酒制作，發(fā)酵過程中需要偶爾打開排氣閥，目的是________________；在發(fā)酵3～4天后，可以吸取培養(yǎng)液，在酸性條件下滴加飽和的________溶液來檢測酒精的生成。影響葡萄酒品質(zhì)的因素除了溫度、pH及氧氣等環(huán)境因素外，還有________________(答出2點即可)。 [解析]　(1)家庭釀制葡萄酒技術(shù)所使用的酵母菌的來源是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌；因酵母

3、菌代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧微生物，發(fā)酵過程中要控制為無氧環(huán)境，且其代謝產(chǎn)物為酒精和CO2，在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，大多數(shù)其他微生物受到抑制；酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物酒精(乙醇)積累到一定程度后，會對酵母菌產(chǎn)生毒害作用甚至會殺死酵母菌，導(dǎo)致其發(fā)酵中止，故葡萄酒中乙醇濃度一般不超過15%。 (2)麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基含有的碳、氮量比相對較高，且含糖量高，更適合酵母菌培養(yǎng)；將酵母菌劃線接種在平板上，培養(yǎng)一段時間后可觀察到由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體，這就是菌落。 (3)酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生CO2，需要及時排出以維持氣壓穩(wěn)定，避免發(fā)酵罐爆炸；酒精的檢測可在酸性條件下用重鉻酸鉀進行；影響葡萄酒品質(zhì)

4、的因素有溫度、pH、氧氣、發(fā)酵時間等，此外也受葡萄品種和菌種的影響。 [答案]　(1)葡萄皮上有野生型酵母菌　在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，大多數(shù)其他微生物受到抑制　較高濃度乙醇對酵母菌有毒害作用，導(dǎo)致發(fā)酵終止　(2)麥芽汁瓊脂　由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體 (3)排出發(fā)酵產(chǎn)生的CO2，以維持氣壓穩(wěn)定　重鉻酸鉀　葡萄品種、菌種、發(fā)酵時間(答出2點即可) 2．(2019·河北省武邑中學高三質(zhì)檢)《舌尖上的中國》一經(jīng)播出受到廣大觀眾的熱捧，其中介紹的腐乳是我國獨特的傳統(tǒng)發(fā)酵食品，幾百年來深受老百姓的喜愛，腐乳是用豆腐發(fā)酵制成的，民間老法生產(chǎn)腐乳為自然發(fā)酵，現(xiàn)代腐乳生產(chǎn)多采用優(yōu)良的毛霉

5、菌種進行發(fā)酵，現(xiàn)代化生產(chǎn)流程如圖。請回答下列問題： (1)豆腐為毛霉的生長提供了水、無機鹽、____________和________四大類基本營養(yǎng)物質(zhì)，含水量過高的豆腐不適宜制作腐乳，原因是________________________________________________________。 (2)民間制作腐乳時________(填“需要”或“不需要”)滅菌。 (3)現(xiàn)代化生產(chǎn)流程中擴大培養(yǎng)時使用的培養(yǎng)基與毛霉菌種分離時使用的培養(yǎng)基最大的區(qū)別是后者培養(yǎng)基中加入了________。 (4)生產(chǎn)上為了獲取純種的毛霉菌種，實驗室一般采用____________分離純化菌種，

6、然后從中挑出所需菌種。在第二次及以后的劃線時，總是從上一次劃線的末端開始劃線，這樣做的目的是______________________。 (5)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和多種香辛料配制的鹵湯，其中酒的含量一般控制在12%左右，原因是__________________________________________________。 [解析]　(1)豆腐為毛霉的生長提供了水、無機鹽、碳源和氮源四大類基本營養(yǎng)物質(zhì)。含水量過高的豆腐因不容易成形，所以不適宜制作腐乳。 (2)民間制作腐乳時，淀粉塊上生長的毛霉來自空氣中的

7、毛霉孢子，不需要滅菌。 (3)現(xiàn)代化生產(chǎn)流程中擴大培養(yǎng)時使用的培養(yǎng)基與毛霉菌種分離時使用的培養(yǎng)基最大的區(qū)別在于毛霉菌種分離時使用的培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，加入了凝固劑(瓊脂)。 (4)實驗室一般采用平板劃線法獲得純化菌種，該方法使用時，為將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落，通常在第二次及以后的劃線時，總是從上一次劃線的末端開始劃線。 (5)當豆腐上長出毛霉后，對豆腐要進行加鹽腌制。腐乳制作的后期要加入酒和多種香辛料配制的鹵湯，其中酒的含量一般控制在12%左右，原因是酒精濃度過高，則腐乳的成熟時間會延長；酒精濃度過低，則不足以抑制微生物的生長，可能導(dǎo)致豆腐腐敗。 [答案]　(1)碳源　氮源

8、　豆腐不容易成形　(2)不需要　(3)瓊脂　(4)平板劃線法　將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落　(5)加鹽腌制　酒精濃度過高，則腐乳的成熟時間會延長；酒精濃度過低，則不足以抑制微生物的生長，可能導(dǎo)致豆腐腐敗 3．(2019·安徽省皖西高中聯(lián)盟質(zhì)檢)泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一。請回答下列問題： (1)制作泡菜時，所用鹽水通常需要煮沸，其目的是_______________。為了縮短制作時間，有人還會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液，加入陳泡菜液的目的是______________________________________。 (2)某同學用新鮮的泡菜濾液為實驗材料純化乳酸菌。分離純化

9、乳酸菌時，首先需要用________對泡菜濾液進行梯度稀釋，進行梯度稀釋的理由是____________________________________________________。 (3)在圖A和圖B中，________表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。在涂布接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間，這樣做的目的是________________________________________。 A　 　　　　　B (4)腐乳又稱豆腐乳，亦是中國流傳數(shù)千年的傳統(tǒng)民間美食。腐乳制作過程中有多種微生物參與，其中起主要作用的是毛霉，主要利用的是毛霉產(chǎn)生的___

10、___________________酶。通過發(fā)酵，豆腐中營養(yǎng)物質(zhì)的種類________(填“減少”或“增多”)。 [解析]　(1)制作泡菜時，為了避免雜菌的污染，配制的鹽水要煮沸冷卻后才可使用。制作泡菜是利用乳酸菌在無氧條件下將糖分解為乳酸的原理，而陳泡菜中含有現(xiàn)成的乳酸菌，可為泡菜提供菌種，因此為了縮短制作時間，有人會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液。 (2)以新鮮的泡菜濾液為實驗材料，應(yīng)采用稀釋涂布平板法分離純化乳酸菌。首先需要用無菌水對泡菜濾液進行梯度稀釋，進行梯度稀釋的理由是在稀釋度足夠高的菌液里 ，聚集在一起的乳酸菌將被分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落。 (3

11、)根據(jù)培養(yǎng)的效果圖可以判斷：獲得圖A效果的接種方法是平板劃線法，獲得圖B效果的接種方法是稀釋涂布平板法。在涂布接種前，為了檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格，可隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時間，若該空白平板的培養(yǎng)基表面沒有菌落生長，則說明培養(yǎng)基平板滅菌合格。 (4)腐乳制作的原理：毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪分解成甘油和脂肪酸?？梢姡橹谱鬟^程中，主要利用的是毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶和脂肪酶。通過發(fā)酵，豆腐中營養(yǎng)物質(zhì)的種類增多。 [答案]　(1)去除雜菌，防止污染　為泡菜提供菌種(陳泡菜液中含乳酸菌)　(2)無菌水　在稀釋度足夠高

12、的菌液里，聚集在一起的乳酸菌將被分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落　(3)B　檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　(4)蛋白酶和脂肪　增多 4．(2019·晉冀魯豫名校高三模擬)菠蘿酒營養(yǎng)豐富，具有一定的保健功能。為研究甲、乙、丙、丁四種酵母菌釀制菠蘿酒的效果，研究人員進行了有關(guān)實驗，實驗結(jié)果如圖所示： 回答下列問題： (1)接種酵母菌前，需對菠蘿汁用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌，為保證達到滅菌效果，在鍋內(nèi)的水加熱煮沸后，必須將____________，滅菌時間應(yīng)從________________時開始計時。菠蘿汁不用干熱滅菌法滅菌的原因是______________________

13、____________________________________。 (2)甲、乙、丙、丁四種酵母菌釀制菠蘿酒效果最差的是________。6～7 d，丁組酒精度不再上升的原因有____________________________________(答1點)。 (3)菠蘿中含有多種酶，因不同酶分子的________、大小、形狀不同，在電場中的__________________不同，故可采用電泳法將某種酶從菠蘿細胞勻漿中分離出來。 (4)利用菠蘿果酒制作菠蘿果醋，發(fā)酵過程要始終保持有氧狀態(tài)，原因是__________________________________________

14、。 [解析]　(1)接種酵母菌前，需對菠蘿汁用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌，為保證達到滅菌效果，在鍋內(nèi)的水加熱煮沸后，必須將鍋內(nèi)冷空氣徹底排除，滅菌時間應(yīng)從達到設(shè)定的溫度或壓力值時開始計時。干熱滅菌法針對耐高溫且需要保持干燥的物品，若選干熱滅菌法會使菠蘿汁中的水分蒸發(fā)，故菠蘿汁不用干熱滅菌法滅菌。 (2)據(jù)圖可知，甲、乙、丙、丁四種酵母菌釀制菠蘿酒效果最差的是丙。6～7 d，丁組酒精度不再上升，原因是此時酒精度較高，對細胞有毒害作用，也可能是菠蘿汁中的葡葡萄糖已經(jīng)耗盡。 (3)凝膠電泳法原理：不同蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀和大小不同，在電場中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導(dǎo)致不同蛋白質(zhì)在

15、電場中的運動方向和運動速度不同。菠蘿中含有多種酶，因不同酶分子的帶電性質(zhì)、大小、形狀不同，在電場中的遷移速度不同，故可采用電泳法將某種酶從菠蘿細胞勻漿中分離出來。 (4)制作果醋利用的是醋酸菌，醋酸菌是好氧菌，因此利用菠蘿果酒制作菠蘿果醋，發(fā)酵過程要始終保持有氧狀態(tài)。 [答案]　(1)鍋內(nèi)冷空氣徹底排除　達到設(shè)定的溫度或壓力值　干熱滅菌法針對耐高溫且需要保持干燥的物品，若選干熱滅菌法會使菠蘿汁中的水分蒸發(fā)　(2)丙　較高的酒精度對細胞有毒害作用(或菠蘿汁中的葡萄糖已耗盡)　(3)帶電性質(zhì)(電荷、帶電情況)　遷移速度(移動速度)　(4)醋酸菌是好氧菌 5．(2019·濰坊市高三一模)某同學

16、利用牛奶加適量的葡萄糖以及少許菌種在家自制了酸奶，一段時間后發(fā)現(xiàn)，制備的酸奶中有酒精的味道。于是他將制備的酸奶帶到實驗室，對酸奶中的微生物進行了研究。請回答下列問題： (1)制備酸奶的過程，不需要嚴格的消毒過程，也能完成酸奶的制作，原因是__________________________。通過微生物的作用，牛奶變酸的實質(zhì)是__________________________________。 (2)該同學對自制酸奶中的微生物進行分離，可采用________________法來接種，培養(yǎng)后根據(jù)______________的特征來判斷微生物種類。 (3)經(jīng)培養(yǎng)分離后的結(jié)果顯示，酸奶中含有乳

17、酸菌和部分酵母菌，請分析這兩種微生物能在制備酸奶中共存的原因是___________________。 (4)根據(jù)結(jié)果分析，該同學制備酸奶的過程中出現(xiàn)酵母菌的原因可能有①________________；②________________。 [解析]　(1)制備酸奶的過程無須嚴格消毒的原因在于乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物會抑制其他微生物的生長。牛奶之所以變酸，是因為糖在乳酸菌的作用下被分解成了乳酸。 (2)分離酸奶中的微生物可采用稀釋涂布平板法，根據(jù)菌落的大小、性狀、色澤等特征判斷微生物的種類。 (3)乳酸菌為厭氧菌，酵母菌為兼性厭氧菌，因此在無氧條件下，二者可共存。 (4)所選

18、的菌種混入了部分酵母菌或在酸奶制備過程中發(fā)生了酵母菌污染，都可能導(dǎo)致酸奶制備過程中出現(xiàn)酵母菌。 [答案]　(1)乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物會抑制其他微生物的生長　牛奶中的糖在微生物的作用下轉(zhuǎn)化成了乳酸　(2)稀釋涂布平板　菌落　(3)乳酸菌、酵母菌都能在無氧環(huán)境下利用葡萄糖　(4)①所用的菌種中混雜了部分酵母菌?、谠谒崮讨苽溥^程中發(fā)生了酵母菌污染 6．科研人員以獼猴桃為原料，選用優(yōu)良菌種，制備獼猴桃酒和獼猴桃醋，其簡化工藝流程圖如下，回答下列問題： (1)在榨汁過程中清洗和破碎的順序是________，原因是___________。 (2)酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在_____

19、___℃，發(fā)酵過程中絕大多數(shù)微生物不能生長的原因是____________________________________。 (3)最初的獼猴桃酒中含有少量尿素，脲酶可以分解尿素。根據(jù)電荷性質(zhì)分離脲酶的方法是______________。脲酶不宜直接投入酒中，原因是________________________________________。 (4)固定化菌種常用的方法是________，固定化酶不宜用此方法的原因是______________________________。 [解析]　(1)為了防止雜菌污染，在榨汁過程中應(yīng)先清洗再破碎。 (2)酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18～2

20、5 ℃，發(fā)酵過程中絕大多數(shù)微生物不能生長的原因是酒精發(fā)酵的條件為缺氧、酸性，能抑制絕大多數(shù)微生物的生長。 (3)根據(jù)電荷性質(zhì)分離脲酶的方法應(yīng)為電泳法。脲酶不宜直接投入酒中，原因是不能再次利用，且產(chǎn)品難以純化。 (4)固定化菌種常使用包埋法。某些酶分子的體積很小，易從包埋材料中漏出，因此不宜采用包埋法。 [答案]　(1)先清洗再破碎　防止雜菌污染　(2)18～25　酒精發(fā)酵的條件為缺氧、酸性，能抑制絕大多數(shù)微生物的生長　(3)電泳法　不能再次利用，且產(chǎn)品難以純化　(4)包埋法　體積小的酶容易從包埋材料中漏出 7．(2019·安徽省宣城市高三調(diào)研)藍莓是一種營養(yǎng)價值非常高的水果，富含花

21、青素。花青素是一種熱敏性活性物質(zhì)，不易揮發(fā)，易溶于水、甲醇、乙醇等極性溶劑中，在pH小于3.0時比較穩(wěn)定。研究表明花青素具有抗炎癥、延緩衰老等作用，因此人們將藍莓加工，制成了藍莓汁、果酒、果醋等系列產(chǎn)品。請回答下列問題： (1)從藍莓中提取花青素不采用水蒸氣蒸餾法的原因是______________。提取的花青素常作為食品添加劑，從安全角度考慮，以下方案最佳的是__________。 ①鹽酸＋甲醇?、跈幟仕幔掖肌、蹤幟仕幔? (2)超臨界流體萃取是目前最先進的物理萃取技術(shù)。萃取劑在常壓和室溫下為氣體，在溫度、壓力高于臨界值時為流體。利用超臨界CO2為溶劑，可將基質(zhì)與萃取物有效分離、提

22、取和純化。與傳統(tǒng)有機溶劑萃取法相比，超臨界流體萃取法有哪些優(yōu)點？______________________________(至少答出2點)。 (3)制作藍莓汁時，為提高出汁率和澄清度，可向果汁中加入________。釀造藍莓酒時，若要實現(xiàn)酵母菌的反復(fù)利用，可進行____________。為保證果酒發(fā)酵正常進行，需要嚴格控制的發(fā)酵條件有________________(答出2種即可)。 (4)藍莓酒如果暴露在空氣中，酒味會逐漸消失而散發(fā)出酸味，在炎熱的夏天更是如此，其原因是__________________________________________。 [解析]　(1)根據(jù)題意，花

23、青素是一種熱敏性活性物質(zhì)，花青素不易揮發(fā)，又易溶于水、甲醇、乙醇等極性溶劑中，不能隨水蒸氣蒸餾出來，且高溫會破壞花青素，故從藍莓中提取花青素不采用水蒸氣蒸餾法。甲醇和丙酮有毒性，故從安全角度考慮，最佳方案是②。 (2)利用超臨界CO2為溶劑，可將基質(zhì)與萃取物有效分離、提取和純化。與傳統(tǒng)有機溶劑萃取法相比，超臨界流體萃取法的優(yōu)點有提取率高、無有害溶劑的殘留、操作條件溫和、對有效成分的破壞少、不燃燒、不污染環(huán)境等。 (3)制作藍莓汁時，可向果汁中加入纖維素酶和果膠酶，以破壞細胞壁，可提高出汁率和澄清度。釀造藍莓酒時，若要實現(xiàn)酵母菌的反復(fù)利用，可進行酵母細胞的固定化。為保證果酒發(fā)酵正常進行，需要

24、嚴格控制的發(fā)酵條件有溫度和密閉條件。 (4)若將藍莓酒暴露在空氣中，酒味會逐漸消失而散發(fā)出酸味，在炎熱的夏天更是如此，其原因是有氧條件抑制酵母菌的無氧發(fā)酵，而醋酸菌是好氧細菌，在較高溫度下更有利于其生長、繁殖。 [答案]　(1)花青素不易揮發(fā)，不能隨水蒸氣蒸餾出來，且高溫會破壞花青素?、凇?2)提取率高、無有害溶劑的殘留、操作條件溫和、對有效成分的破壞少、不燃燒、不污染環(huán)境等　(3)纖維素酶和果膠酶　酵母細胞的固定化　溫度和密閉條件　(4)醋酸菌是好氧細菌，在較高溫度下更有利于其生長、繁殖，有氧條件抑制酵母菌的無氧發(fā)酵 8．(2019·安徽毛坦廠中學高三模擬)利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的果酒、

25、果醋、腐乳、泡菜極大地豐富了人們的飲食?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題： (1)在上述四種食品加工過程中，利用真菌進行發(fā)酵的是________；獲得這些產(chǎn)物時所用的發(fā)酵技術(shù)的共同特點是____________________。 (2)如果將用于制作果酒的裝置改為制作果醋(不經(jīng)酒精發(fā)酵就制作果醋)，除直接接種醋酸菌外，還需要在發(fā)酵條件上進行的調(diào)整有____________________。 (3)在泡菜制作過程中，控制好________等腌制條件是泡菜制作成功的關(guān)鍵。泡菜制作過程中還需測定亞硝酸鹽含量，其原理是在鹽酸酸化的條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成

26、________色染料。 (4)制作腐乳時，為防止腐敗變質(zhì)，除進行嚴格滅菌和無菌操作外，在添加的材料用量上還需要注意控制__________________。影響腐乳風味的因素有：裝罐時加入的輔料，以及______________________________(至少答出兩條)。 [解析]　(1)果醋、果酒、腐乳及泡菜的制作都巧妙利用了天然菌種，都為特定的菌種提供了良好的生存條件，最終的發(fā)酵產(chǎn)物不是單一的成分，而是復(fù)雜的混合物。其中制作果酒的酵母菌和制作腐乳的毛霉均是真菌。 (2)果酒制作的溫度是18～25 ℃，且需無氧環(huán)境，若進行果醋制作，需要把溫度調(diào)整為30～35 ℃，且需有氧的環(huán)境

27、。 (3)制作泡菜時，腌制的時間、食鹽的用量和溫度均會影響泡菜制作的成功與否。泡菜制作中，進行亞硝酸鹽測定的原理：在鹽酸酸化的條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。 (4)制作腐乳時，加入鹽可以析出豆腐中的水分，豆腐不易過早酥爛，還可以抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)；加酒量控制在12%左右可以抑制微生物的生長，還能使腐乳具有獨特的香味。故為了防止豆腐腐敗變質(zhì)，制作腐乳時需要進行嚴格的滅菌，還需控制鹽和酒精的用量。香辛料、豆腐含水量、發(fā)酵條件均會影響腐乳的品質(zhì)。 [答案]　(1)果酒和腐乳　都巧妙地利用了天然菌種，都為特定的菌種提供了良好的生存條件，最終的發(fā)酵產(chǎn)物不是單一的組分，而是成分復(fù)雜的混合物　(2)通入無菌空氣、將溫度提高到30～35 ℃　(3)腌制的時間、溫度和食鹽的用量　玫瑰紅　(4)鹽和酒精的用量　豆腐含水量、發(fā)酵條件 8