2013届新课标高考生物一轮复习课件：选修一生物技术实践专题二 生物技术在食品加工中的应用.ppt

1、 选修一 生物技术实践 专题二 生物技术在食品加工中的应用最新考纲热点提示1.运用发酵加工食品的基本方法2测定食品加工中可能产生的有害物质1.制作果酒和果醋的基本原理和方法，以及发酵的条件2设计安装简单的生产果酒、果醋的装置3腐乳制作的原理、方法和制作流程中各步措施的作用4泡菜的制作原理及其实验流程5亚硝酸盐含量的检测方法6对食品质量进行安全评估 1制作原理所用微生物原理果酒a.有氧条件下，进行，大量繁殖；b.无氧条件下，进行酒精发酵，反应式是：果醋a.当氧气和糖源都很充足时，可将糖分解成；b.当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为；再将变为醋酸。酵母菌醋酸菌有氧呼吸C6H12O62C2H5

2、OH2CO2。乙醛乙醛醋酸 1：为什么葡萄酒放置时间过久会有酸味？提示：当缺乏糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。2装置图 如图是制作果酒和果醋的装置，是，是，是。制作果酒时，要经常打开，但不能打开；制作果醋时，要适时通过充气口充气，关闭。充气口排气口出料口排气口充气口排气口 2：为什么进行果酒发酵时，将葡萄汁加入发酵瓶要保留1/3的空间？提示：保留1/3的空间是为了满足发酵初期酵母菌的有氧呼吸对氧气的需要，该阶段可以增加酵母菌的数量。议一议：制作果酒时为什么先通气，一段时间后再密封？提示：酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的条件下可大量增殖，然后密封才能大量产生酒精。想一想：制作腐乳的毛

3、霉菌来源于哪里？提示：主要的来源：传统工艺来自空气中的毛霉孢子，现代工艺来自优良菌种的接种。看一看：亚硝酸盐对人体有什么危害？提示：膳食中的亚硝酸盐绝大部分会随尿排出，不会影响人体健康，只有在特定的条件下(适宜的pH、温度和一定的微生物作用)才会转变成致癌物亚硝胺，它有致癌、致畸和致突变作用 1制作原理 参与腐乳制作的微生物有多种，但是以毛霉为主。毛霉产生的酶可以将豆腐中的一些成分进行转化：2制作中所加的盐、酒和香辛料的作用(1)加盐的目的是析出豆腐中的水分、；(2)卤汤中的酒含量在左右，酒可以，同时使腐乳具有独特的香味；(3)香辛料可以调制腐乳的风味，也具有的作用。抑制微生物的生长12%抑制

4、微生物的生长防腐杀菌 1泡菜的制作 制作泡菜是利用了的发酵，它是一种(填“厌氧菌”或“好氧菌”)。制作时，清水与盐的比例是41，要将发酵罐密封，并向坛盖边沿的水槽中注满水，以形成坛内的。乳酸菌厌氧菌无氧环境 2亚硝酸盐的危害及含量测定(1)亚硝酸盐对人体健康的影响 当摄入总量较多时，可引起或死亡。在特定条件下，亚硝酸盐才会转变成致癌物。中毒亚硝胺(2)泡菜中亚硝酸盐含量的测定 a亚硝酸盐对氨基苯磺酸反应物；反应物N1萘基乙二胺盐酸盐色染料。b亚硝酸盐溶液的浓度高、颜色些，溶液浓度低、颜色些。c用显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行，并估算泡菜中亚硝酸盐的含量。玫瑰红深浅比色项目菌种酵母菌

5、醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类真核生物原核生物真核生物原核生物代谢类型异养兼性厌氧异养需氧异养需氧异养厌氧发酵条件前期需氧，后期不需氧一直需氧一直需氧无氧生产应用酿酒、发面酿醋制作腐乳 制作泡菜、酸奶 下列关于酵母菌、醋酸菌、乳酸菌和毛霉的叙述中，不正确的是()A.只有酵母菌能进行无氧呼吸 B.利用酵母菌制作果酒时，前期需要氧气，后期不需要氧气 C.毛霉和酵母菌与醋酸菌和乳酸菌相比，细胞中有以核膜为界限的细胞核 D.制作腐乳时，是利用毛霉等产生的蛋白酶和脂肪酶等将豆腐中的大分子物质分解成小分子物质 思路点拨 解析题中的四种微生物分别是用来制作果酒、果醋、泡菜和腐乳，其中酵母菌属于兼性厌氧型微生物，

6、果酒发酵的第一阶段酵母菌需要进行有氧呼吸，以进行大量增殖，但后期需要进行无氧呼吸。酵母菌和毛霉属于真核生物，细胞中有以核膜为界限的细胞核，而其他两种微生物属于原核生物。毛霉可以产生蛋白酶、脂肪酶等，能将蛋白质和脂肪等大分子物质分解成小分子物质。因为乳酸菌也进行无氧呼吸，所以A错。答案A 1制作原理和过程的比较果酒制作果醋制作腐乳制作泡菜制作制作流程挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒醋酸发酵果醋让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制发酵条件前期通氧，后期密闭。温度：1825一直通氧，温度：3035一直通氧，温度：1518密闭，保证无氧环境，温度不能过高 2.制作过程中的注意事项(1)果酒、果醋制作

7、的注意事项 材料的选择与处理 选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗后除去枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。防止发酵液被污染 需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。为避免杂菌污染：榨汁机要洗净并晾干；发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；封闭充气口；若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。控制好发酵时间与温度、果醋制作时适时充气。(2)腐乳制作注意事项 影响腐乳品质的条件：水、盐、酒、温度、发酵时间等。a.水的控制：含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。b盐的控制：盐浓度过高，会影响腐乳的口味，浓度过低，豆

8、腐易腐败变质。c.酒的控制：酒精含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟期延长。酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败。d温度的控制：温度1518适合毛霉生长。发酵时间易控制在6个月左右。防止杂菌污染 a.用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。b.装瓶时，操作要迅速小心。加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。(3)泡菜制作注意事项 泡菜坛的选择：选择气密性好的泡菜坛。用水封闭坛口使坛内与坛外空气隔绝，这是最简易的造成无氧环境的方法。这样，坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。腌制条

9、件的控制：腌制过程中要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。发酵时间受到温度的影响，一般1820，腌制15天左右。温度高，时间短一些。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，都容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。2012北京房山一模某同学尝试在适宜的条件下制作果酒和果醋，发酵装置如下图中甲图所示，在消毒后的锥形瓶中装入新鲜的葡萄汁后封闭通气口，进行自然发酵。发酵初期将温度控制在1825，可见溶液中有大量气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当升高温度到3035并通气，酒香逐渐变成醋香。分析并回答下列问题：(1)发酵开始时封闭通气口的原因是_。(2)接种醋酸菌，适当升高温度到3035并

10、通气，可以说明_。(3)图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是_。(4)工业生产中可通过重离子束辐照啤酒酵母获得呼吸缺陷型酵母菌菌种来提高果酒的产量。经过重离子束辐照后的酵母菌可以接种到TTC(一种显色剂)培养基中快速筛选，在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色，呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色，选育此菌种的方法称为_。呼吸缺陷型酵母菌细胞内的丙酮酸可大量转化为酒精，说明其细胞代谢过程中_ 被阻断。因此在啤酒工业生产中具有潜在的经济价值。(5)小麦脱粒以后还有大量的麦秆，主要成分为纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是_。请提出解决该问题的方法：_。解析酵母菌在无氧的条件下进行酒精发酵，因此

11、发酵开始要封闭通气口造成无氧环境。醋酸菌的最适生长温度为3035，且为严格的好氧细菌。在发酵过程中不断产生二氧化碳，最后产生醋酸，pH不断降低，如曲线。重离子束辐照的酵母菌出现呼吸缺陷型是诱变育种。呼吸缺陷型酵母菌细胞内的丙酮酸可大量转化为酒精，说明有氧呼吸第二、三阶段被阻断。酵母菌无法直接利用纤维素是因为细胞内缺乏分解纤维素的酶。答案(1)酵母菌在无氧的条件下才进行酒精发酵(2)醋酸菌的最适生长温度为3035，且为好氧细菌(3)(4)诱变育种(人工诱变)有氧呼吸的第二、三阶段(5)酵母菌细胞内缺乏纤维素酶 方法一：在酵母菌中转入纤维素酶基因 方法二：利用酶或某些微生物分解麦秆 方法三：利用物

12、理和化学方法分解麦秆 方法四：将酵母菌与其他能分解麦秆的微生物混合发酵 要能够根据题中提供的信息判断是何种微生物发生了何种生理过程。如发酵初期无氧气提供而有气体产生，是因为酵母菌利用发酵瓶中的气体进行了有氧呼吸，中期有酒香，是因为发酵瓶中的氧气消耗完毕，酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精，后期有醋香是因为醋酸菌将酒精转化成了乙酸。腐乳的制作过程中需要注意的一些细节，是学生们常常忽视的地方，因此关于腐乳生产过程中的微生物的种类、加盐和加酒的作用以及量的控制，都需要我们认真掌握。腐乳制作相关知识的考查 下列关于腐乳制作的描述中，错误的是()A在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与 B含水量大于8

13、5%的豆腐利于保持湿度，适宜制作腐乳 C加盐和加酒都能抑制微生物的生长 D密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染 解析易错选A，错选原因是不熟悉腐乳的制作过程。腐乳的生产是利用微生物中蛋白酶可以分解蛋白质，产生易于人类吸收的多肽和氨基酸。一般说来，做腐乳所用的豆腐含水量应为70%左右，含水量过大，不易成形；含水量过小，比较坚硬，口感不好。答案B 传统发酵技术的原理和过程的考查 家庭酿酒时煮米的过程实际上是杀菌的过程，在这个过程中并不仅仅是杀死杂菌，而是杀死各种微生物。酒变酸是因为经常开盖，使坛中的氧气充足，好氧性的醋酸菌繁殖并把酒精变为醋酸的缘故。腐乳制作过程中，把豆腐变为腐乳的过程中，蛋白

14、酶、脂肪酶等都起了重要的作用。所以传统发酵技术中，果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作原理和过程是需要认真掌握的。20123月泰安一模生活中有许多微生物技术的应用，请分析回答：(1)家庭酿酒时先将米煮熟，其目的是_。冷却到30后才能加酒药的原因是_。如果时常开坛盖取酒，不久酒就会变酸，其原因是 _。(2)腐乳制备过程中，豆腐相当于微生物生长的_，豆腐变为味道鲜美腐乳的原理是_，写出制作腐乳的实验流程：_。(3)在制作泡菜过程中，主要起作用的微生物是_，欲检测泡菜中亚硝酸盐含量，使用对氨基苯磺酸溶液和_溶液检测，泡菜溶液会出现玫瑰红色。解析酿酒煮米的目的中，很容易答成杀灭杂菌，而忽略了灭菌是杀灭一切微生

15、物。在答酒变酸的原因及豆腐变成腐乳时，也常答不到点子上去。答案(1)主要为了杀灭各种微生物 太高的温度会抑制甚至杀死酵母菌 醋酸菌在有氧条件下，将酒精变为醋酸(2)培养基 毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中蛋白质分解成易于吸收的小分子肽和氨基酸，脂肪酶能将豆腐中的脂肪分解成甘油和脂肪酸 让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制(3)乳酸菌 N1萘基乙二胺盐酸盐 1.2010江苏下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是()A.过程和都只能发生在缺氧条件下 B.过程和都发生在酵母细胞的线粒体中 C.过程和都需要氧气的参与 D.过程所需的最适温度基本相同 解析：本题考查细胞呼吸

16、的过程和发酵的相关知识。葡萄糖分解成丙酮酸发生在细胞质基质中，有氧和无氧条件下都能进行，所以A、B错；酒精发酵时一般将温度控制在1825范围内，而醋酸发酵的最适宜温度为3035，所以D错误。答案：C 2.2011江苏高考下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是()A腐乳制作所需要的适宜温度最高 B果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵 C使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌 D使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA 解析：本题考查传统发酵技术的应用，意在考查考生的辨别比较能力。果醋制作所需要的适宜温度最高，为3035；果醋制作所用的菌种(醋酸菌)为好氧细菌，只进行有氧呼吸；腐乳制作所用

17、的菌种主要是毛霉；酵母菌、醋酸菌、毛霉等菌种都具有细胞壁，都既有DNA又有RNA，细胞中都有核糖体。答案：D 32010北京理综在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是()A.让发酵装置接受光照 B.给发酵装置适时排气 C.向发酵装置通入空气 D.将发酵装置放在45处 解析：酵母菌发酵产生CO2，故应适时排气。酵母菌无氧发酵不需要氧气、光照。45温度太高，不适合酵母菌的无氧呼吸。答案：B 4.2010海南高考葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是_。(2)该微生物通过无氧呼吸可分解_，产生的终产物是_和_。(3)甲、乙、丙三位同学将

18、葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是_，导致发酵中出现的主要异常现象是_。丙同学的错误是_，导致发酵中出现的主要异常现象是_。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是_、_、_。(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是_。解析：本题考查有关酵母菌发酵的有关内容，在制作各种酒的时候，常用酵母菌做菌种；其进行无氧呼吸分解葡萄糖，产生酒精和二氧化碳；酵母菌酒精发酵进行的是无氧呼吸，所以甲同学未夹住发酵瓶

19、的充气管，导致有氧气进入，导致葡萄糖被氧化，且有氧呼吸，产生较多的二氧化碳，使发酵液从充气管流出，发酵液变酸；而丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，抑制发酵的进行，一般来说，发酵液不超过容器的2/3；上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋、葡萄酒、葡萄酒。答案：(1)酵母菌(2)葡萄糖 乙醇CO2(3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出，发酵液变酸 瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋 葡萄酒 葡萄酒(4)未及时排气 1.20123月湖南考试院理综调研(1)在腐乳的制作过程中，有多种微生物参与了豆腐的发酵

20、，其中起主要作用的是_。毛霉产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的_。_可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2)在腐乳制作时，要加盐腌制，其目的是_。要制作出色香味俱佳的腐乳，关键在于_的配制。(3)在制作腐乳、果醋、泡菜的过程中，需要氧气的是_。(4)苹果醋是受现代人所青睐的健康饮品之一，其生产过程中则利用了代谢类型为_的_的发酵作用，该过程需要控制的温度条件是_。(5)在传统发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作基础上进行，请用相关反应式表示：_。2.2012辽宁沈阳二测“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。”自古酒就与人类生活息息相关。请回答下列酿制葡萄美酒的有

21、关问题。(1)人类使用酿制葡萄酒的微生物主要是酵母菌，它的同化作用类型是_，其无氧呼吸的反应式是 _。(2)酵母菌繁殖的最适温度是_；酒精发酵一般将温度控制在_。传统葡萄酒发酵技术所使用的酵母菌的来源是_。(3)葡萄酒呈现深红色的原因是_。(4)现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，采取的措施是_，并接入合适的菌种。(5)某同学人工自酿葡萄酒时，在发酵后期向发酵液中通入空气，并将发酵液置于3035环境中，结果发现发酵液中有_出现，这类微生物在糖类缺乏时可以使_转化为_，后者再转化为_(物质)。解析：(1)酵母菌在无氧条件下氧化葡萄糖可产生酒精、二氧化碳。(2)微生物

22、在不同的生长阶段对环境条件的要求不同。传统发酵制作葡萄酒用的是葡萄皮上的野生型酵母菌。(3)因传统制作葡萄酒时未对葡萄作去皮处理，葡萄皮中的色素进入发酵液而使葡萄酒显深红色。(4)现代工厂化生产果酒，通过对用具、原料等进行消毒和灭菌来消除杂菌，以防止杂菌影响酵母菌正常发酵。(5)醋酸菌是需氧型微生物，在较高温度、有氧条件下可以将糖类、乙醇等转化成醋酸。32012广东五校联考泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.30.5 g时，会引起中毒；达到3 g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在酱腌菜中不得超过20 mg/kg。针

23、对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。(1)请补充实验设计的空缺内容：制作泡菜的原理：_。测量指标及方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成_色染料。先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，然后通过 _颜色，可以估测出泡菜样品中亚硝酸盐的含量。确定浓度梯度：经过查找资料和初步实验，发现当食盐浓度为3%以下时，制作的泡菜容易发生腐败，而当食盐浓度在8%以上时，制作的泡菜又容易成为咸腌菜。因此，分别设计了3%、5%、7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。选择实验材料：红萝卜和白萝卜，哪种更适合

24、于用作实验材料？_。理由是_。制作泡菜：将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的_相同。从第3天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量，请帮助该小组设计一个用于实验记录的表格。(2)下图是该生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。根据此图实验结果，请你给出制作泡菜的最佳指导意见。_。你给出此建议的理由是：食盐浓度为3%的泡菜中亚硝酸盐含量总体上在3坛泡菜中_；食盐浓度为5%的泡菜在发酵初期亚硝酸盐含量迅速升高，且亚硝酸盐含量变化_，但从发酵11天后亚硝酸盐含量降到最低值；而食盐浓度为7%的泡菜中亚硝酸盐含量变化不大，虽一直处于较低数值

25、，但容易成为_。解析：(1)选择实验材料时首要是能够保证实验的顺利进行。本实验中需对比颜色，红萝卜中的色素会干扰实验结果，不是理想的实验材料。(2)对比不同食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量，从图中曲线可看出食盐浓度为3%的泡菜中亚硝酸盐含量总体上是3坛泡菜中最高的；食盐浓度为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，它的最高值是3坛中最高的，当亚硝酸盐含量降到最低值时，也是3坛泡菜中最低的；而食盐浓度为7%的泡菜中亚硝酸盐含量变化不大，一直处于较低的数值。答案：(1)乳酸菌在无氧的环境中大量繁殖并发酵产生乳酸 玫瑰红 对比 白萝卜 避免红萝卜中的色素对显色反应的干扰 制作(或培养、发酵)条件(2)用5%的

26、食盐浓度制作泡菜比较适合食用，但要在发酵时间达11天(或9天)以后食用才比较适宜 最高 最快 咸腌菜3%(1号坛)5%(2号坛)7%(3号坛)第3天第5天第7天 4.2012长郡中学高三下图为酿制葡萄酒的两个简易装置，请分析回答：(1)葡萄酒是一种很容易消化的低度发酵酒。葡萄酒的酿制过程是先通气使酵母菌进行_，通过出芽生殖方式增加数量，然后再进行发酵获得葡萄酒。葡萄汁发酵后是否有酒精产生，可用_来检验。(2)喝剩的葡萄酒放置一段时间后酒味变酸的原因是 _。(3)甲装置中，A液体是_，Na2CO3溶液的作用是_；若用乙装置酿制葡萄酒，在发酵过程中，必须进行的操作是_。(4)葡萄汁装入发酵瓶时，要

27、留有大约1/3的空间，这是因为_。解析：利用酵母菌酿制葡萄酒时，为增加酵母菌数量，提高生产速度，在生产时先通气，使酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，酵母菌数量达到环境容纳量后，再封闭发酵罐进行酒精发酵。鉴定酒精常用的化学试剂是酸性重铬酸钾，观察溶液是否呈现灰绿色。葡萄酒在有氧环境中可被醋酸菌进一步发酵生成葡萄醋。酵母菌进行酒精发酵时，会产生一定量的CO2影响发酵液的pH，应用Na2CO3溶液吸收。答案：(1)有氧呼吸 重铬酸钾(2)醋酸菌发酵产生醋酸(3)葡萄汁 吸收酵母菌发酵产生的CO2 每隔12 h左右(一定的时间)将瓶盖拧松一次(4)既为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又防止发酵旺盛时汁液溢出