（浙江專用）2020版高考生物大一輪復習 第十部分 生物技術實踐 課時訓練33 生物技術在食品加工中的應用.docx

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課時訓練33　生物技術在食品加工中的應用 1.(2018浙江溫州普通高中8月選考適應性測試)回答泡菜腌制與微生物分離有關的問題。 (1)泡菜是利用微生物發(fā)酵制成的,為減少泡菜腌制時間,可加入一些陳泡菜汁,這相當于接種已經(jīng)　　　　　　　的發(fā)酵菌,發(fā)酵產(chǎn)物含有機酸和　　　　物質(zhì)等,還有亞硝酸。若以光電比色法測定泡菜中亞硝酸鹽含量,需將制備的待測樣液與　　　　　　　　發(fā)生重氮化反應,產(chǎn)物再與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián)而顯色。 (2)現(xiàn)取5 mL上述陳泡菜汁用于測定其中的乳酸菌含量,可采取　　　　　　法進行操作:取0.5 mL泡菜汁逐級稀釋至10-5,取10-4、10-5稀釋液各0.1 mL,分別接種到固體培養(yǎng)基,置于特定環(huán)境培養(yǎng)48 h后,菌落計數(shù)。若培養(yǎng)結(jié)果如下圖所示,則5 mL陳泡菜汁中乳酸菌約　　　　　個。 除了上述方法之外,還有　　　　　　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　　　等方法可用于陳泡菜汁中乳酸菌的計數(shù)。 答案(1)擴增(或擴大培養(yǎng))　醇類　對氨基苯磺酸　(2)(稀釋)涂布分離　7107　血細胞(計數(shù)板)計數(shù)法、比濁(計)法、光電比色法、用比濁計測、測渾濁度(注:寫出血細胞計數(shù)板或比濁計即可) 解析(1)陳泡菜汁中有乳酸菌,加入新的泡菜中,這相當于接種已經(jīng)擴大培養(yǎng)的發(fā)酵菌。泡菜制作中發(fā)酵產(chǎn)物含有機酸和醇類物質(zhì)等,還有亞硝酸。若以光電比色法測定泡菜中亞硝酸鹽含量,需將制備的待測樣液與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應,產(chǎn)物再與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián)而顯色。(2)計數(shù)要采用涂布分離法接種。據(jù)圖可知,10-5稀釋液中各有14、13、15個菌落,平均14個,根據(jù)稀釋倍數(shù)和體積,可計算得5 mL陳泡菜汁中乳酸菌約7107個。計數(shù)方法還有血細胞計數(shù)板、比濁計等。 2.水體富營養(yǎng)化是我國目前水環(huán)境面臨的重大問題,而氮素是重要的污染因子。生物脫氮被認為是目前最經(jīng)濟有效的方法之一。部分過程如下。 (1)細菌甲可產(chǎn)生　　　酶,能將尿素降解為氨,同時產(chǎn)生　　　。 (2)以尿素為氮源的培養(yǎng)基中添加的鑒別指示劑是　　　。(填選項) A.革蘭氏染液　　　　　B.酚紅 C.95%乙醇 D.淀粉指示劑 (3)測定亞硝酸鹽含量的方法是　　　　　　　　　,其原理是亞硝酸鹽經(jīng)過一系列反應,生成　　　　　　(顏色)產(chǎn)物,顯色后再測定樣品的　　　　　　　,然后從亞硝酸鹽標準曲線中讀出樣品的亞硝酸鹽含量值。 (4)固定化酶在工業(yè)生產(chǎn)上成功應用后,引發(fā)了人們對細胞固定化的熱情,現(xiàn)用包埋法將硝化細菌包裹在一層半透明的囊膜中形成膠囊狀,該囊膜　　　　(填“允許”或“不允許”)氨、亞硝酸和硝酸鹽進入或排出膠囊。 (5)游離的硝化細菌和包埋法固定化的硝化細菌對某富營養(yǎng)化水的處理結(jié)果如圖所示。 據(jù)圖分析,下列敘述中,錯誤的是　。(填選項) A.降溫對兩種狀態(tài)的硝化細菌的影響相同 B.30 ℃條件下游離硝化細菌降解能力較強 C.處理足夠時間,圖中不同條件下的硝化細菌能達到一樣的氨氮去除效果 D.15 ℃條件下,固定化處理對硝化細菌的氨氮去除能力影響不大 答案(1)脲　CO2　(2)B　(3)光電比色法　紫紅色　光密度值 (4)允許　(5)A 解析(1)細菌甲可產(chǎn)生脲酶,能將尿素降解為氨,同時產(chǎn)生CO2。(2)尿素降解為氨會使培養(yǎng)基的pH上升,而酚紅在堿性條件下顯示紅色,可以指示反應的發(fā)生。(3)測定亞硝酸鹽含量的方法是光電比色法。亞硝酸鹽與顯色劑反應最后顯示紫紅色,再測定光密度值(OD值),然后從亞硝酸鹽標準曲線中讀出樣品的亞硝酸鹽含量值。(4)將硝化細菌包裹膠囊中是為了降解水體污染物,所以該囊膜應當允許相關物質(zhì)進出膠囊,與菌體接觸。(5)分析處理結(jié)果可知,在15 ℃條件下,硝化細菌固定化與否對氨氮去除能力影響不大,而30 ℃條件硝化細菌去除能力都增強,但游離硝化細菌降解能力較強,所以降溫對游離硝化細菌降解能力影響更大。若處理時間達24 h,不同狀態(tài)下的硝化細菌氨氮去除效果相同。 3.櫻桃番茄富含多種天然有機酸、人體必需氨基酸、維生素和多種礦物質(zhì),但因其含糖量不高,影響酒精發(fā)酵效果,經(jīng)實踐摸索,調(diào)整發(fā)酵工藝,櫻桃番茄成為釀造保健酒的好原料。下圖1是利用固定化酵母或游離酵母發(fā)酵櫻桃番茄果酒的工藝流程,請分析回答下列問題。 櫻桃番茄清洗去?！扑椤?0 ℃果膠酶處理1 h→過濾→加糖 圖1 圖2 圖3 (1)發(fā)酵前,需要在櫻桃番茄汁中添加適量白砂糖,那么添加白砂糖的主要目的是　。 (2)發(fā)酵結(jié)束后,需將上層酒液轉(zhuǎn)移到另一滅菌容器中進行后發(fā)酵,為了防止醋化醋桿菌污染,加入容器中液體的量應　　　(A.注滿　B.2/3　C.1/3　D.1/2),以保證果酒品質(zhì)。 (3)圖2是固定化酵母發(fā)酵與游離酵母發(fā)酵的對比結(jié)果,從圖中可以看出,兩者發(fā)酵速率相近,但發(fā)酵前期游離發(fā)酵比固定化發(fā)酵產(chǎn)生的乙醇量多,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;后期游離酵母發(fā)酵速度減慢,除了底物濃度降低外,還可能是因為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)為探究固定化酵母重復使用的效果,對固定化酵母進行了兩次連續(xù)的重復發(fā)酵實驗,圖3是實驗的結(jié)果,試分析在第二次發(fā)酵前期,酵母降糖速度明顯加快的原因?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。實驗結(jié)果說明固定化細胞具有　　　　　　的優(yōu)點。 答案(1)提高酒精的生成量　(2)A　(3)游離酵母和營養(yǎng)液的接觸更充分,酒精排出更快　酒精對游離酵母的抑制作用更強　(4)固定化材料中的活酵母數(shù)量比第一次多(或細胞增殖了)　可反復利用 解析(1)為了提高酒精的生成量,發(fā)酵前,需要在櫻桃番茄汁中添加適量的白砂糖。(2)果酒后發(fā)酵速度緩慢,時間較長,為形成厭氧環(huán)境,避免醋桿菌等耗氧菌的污染,應將容器中的發(fā)酵液裝滿。(3)發(fā)酵前期,由于游離酵母和營養(yǎng)液的接觸更充分,酒精排出更快,所以游離發(fā)酵比固定發(fā)酵產(chǎn)生的乙醇多。發(fā)酵后期,由于乙醇對游離酵母的抑制作用更強、底物濃度更低,使得游離酵母發(fā)酵速率減慢。(4)由圖可知,由于第二次固定化材料中的活酵母細胞數(shù)量比第一次多,第二次酵母降糖速度明顯加快。實驗結(jié)果說明固定化細胞可反復利用。 4.某研究小組用梨釀制醋,具體流程如圖所示,請回答下列問題。 梨渾濁的梨汁澄清的梨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵 (1)圖中乙過程可加入　　　　酶,為證明該酶的效果,可分別取等量渾濁的梨汁和澄清的梨汁,各加入等量的　　　　　　,預計后者出現(xiàn)的沉淀物比較少。 (2)適宜條件下進行酒精發(fā)酵,發(fā)酵完畢的標志是　　　　　　　　　　　　,待沉淀后,可用　　　　　　(方法)將上清液(即果酒)取出。若培養(yǎng)液酒精濃度超過　　　　時,酵母菌會死亡。 (3)下圖表示不同醋化醋桿菌接種量(5%、10%、15%)與醋酸發(fā)酵的關系,據(jù)圖判斷,下列敘述中錯誤的是(　　) A.發(fā)酵液中的醋化醋桿菌進行需氧呼吸 B.培養(yǎng)時間越長,培養(yǎng)液的pH越低 C.接種后20 h,接種量為5%的醋酸產(chǎn)量最少,主要是因為發(fā)酵速度較慢 D.接種后70 h,接種量為15%的醋酸產(chǎn)量最少,與菌體生長繁殖消耗較多營養(yǎng)物質(zhì)有關 答案(1)果膠　95%乙醇　(2)停止產(chǎn)生氣泡　虹吸法　16% (3)B 解析(1)圖中乙過程可以用果膠酶分解果膠,有利于生產(chǎn)果汁。可分別取等量渾濁的梨汁和澄清梨汁,各加入等量的95%乙醇,溶解有機物。(2)酒精發(fā)酵,可以產(chǎn)生二氧化碳和酒精,因此發(fā)酵完畢的標志是停止產(chǎn)生氣泡。待沉淀后,可用虹吸法將果酒取出,培養(yǎng)液酒精濃度超過16%時,酒精濃度太高,酵母菌會死亡。(3)醋化醋桿菌屬于需氧型細菌,A項正確;隨著培養(yǎng)時間的延長,醋酸含量越來越高,會抑制醋化醋桿菌的活性,最終醋酸含量保持不變,培養(yǎng)液的pH保持不變,B項錯誤;接種量為5%,醋酸菌量少,因此接種后20 h發(fā)酵速度較慢,C項正確;接種量為15%,其發(fā)酵速度快,營養(yǎng)物質(zhì)消耗快,因此接種后70 h,接種量為15%的醋酸產(chǎn)量最少,D項正確。 5.回答與果酒、果醋制作有關的問題。 (1)在釀酒過程中,酵母菌只有在無氧條件下才能進行　　　　　　。發(fā)酵開始時,發(fā)酵瓶內(nèi)看不到氣泡冒出的原因可能是酵母菌的　　　　　　使發(fā)酵瓶內(nèi)出現(xiàn)負壓。 (2)下列各項中,與果酒中的酒精濃度有關的是　　　　　　(多選)。 A.發(fā)酵時間 B.發(fā)酵溫度 C.培養(yǎng)液中糖的含量 D.酵母菌對酒精濃度的耐受程度 (3)不同地域所釀制的葡萄酒風味會有一定的差異,風味出現(xiàn)差異的原因除了與當?shù)叵鄳耐寥馈夂虻鹊乩憝h(huán)境因素和葡萄品種有關外,還可能與不同地域釀酒時所用的　　　　　　等生物因素有關。 (4)在利用果酒制作果醋過程中,如果已獲得醋化醋桿菌菌種,可先在液體培養(yǎng)基中進行　　　　　　培養(yǎng),然后接種到發(fā)酵瓶中。發(fā)酵瓶下口直角玻璃管內(nèi)塞有松緊合適的脫脂棉球,其作用是　　　　　　。開始收集果醋前,應檢測發(fā)酵瓶流出液的　　　　　　。 答案(1)酒精發(fā)酵　需氧呼吸 (2)ABCD (3)菌種 (4)擴大　過濾空氣　pH 解析(1)酵母菌需氧呼吸的產(chǎn)物是水和二氧化碳,厭氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。因此在釀酒過程中,酵母菌只有在無氧條件下才能進行酒精發(fā)酵。發(fā)酵開始時,發(fā)酵瓶內(nèi)看不到氣泡冒出的原因可能是酵母菌的需氧呼吸使發(fā)酵瓶內(nèi)出現(xiàn)負壓。(2)影響果酒中酒精濃度的因素包括發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、培養(yǎng)液中糖的含量、酵母菌對酒精濃度的耐受程度等。(3)不同地域所釀制的葡萄酒風味會有一定的差異,風味出現(xiàn)差異的原因除了與當?shù)叵鄳耐寥?、氣候等地理環(huán)境因素和葡萄品種有關外,還可能與不同地域釀酒時所用的菌種等生物因素有關。(4)在利用果酒制作果醋過程中,如果已獲得醋化醋桿菌菌種,可先在液體培養(yǎng)基中進行擴大培養(yǎng),然后接種到發(fā)酵瓶中。發(fā)酵瓶下口直角玻璃管內(nèi)塞有松緊合適的脫脂棉球,其作用是過濾空氣。開始收集果醋前,應檢測發(fā)酵瓶流出液的pH。 6.某研究小組欲用蘋果汁為原料,利用發(fā)酵瓶制作果酒和果醋,請分析回答問題。 (1)將蘋果汁放入發(fā)酵瓶,要預留約　　　　　的空間,為得到酒精和糖含量較高的果酒,可在果汁中加入一定比例的　　　　　　　。若發(fā)酵瓶內(nèi)持續(xù)無氣泡產(chǎn)生,則需加入更多的　　　　　　　,使發(fā)酵作用盡快發(fā)生。 (2)變酸的果酒表面有一層醋桿菌形成的菌膜,若要在該菌膜中篩選高表達量的醋桿菌菌株,可通過獲得　　　　　　　的方法來分離篩選。若要統(tǒng)計獲得菌種的數(shù)目,則常采用　　　　　　　　法。對獲得的優(yōu)質(zhì)醋桿菌菌種常用劃線分離法接種在固體培養(yǎng)基　　　　　上低溫保存。 (3)下圖是果酒和果醋的發(fā)酵裝置,下列關于果醋發(fā)酵的敘述,錯誤的是　　　　。 A.發(fā)酵前,瓶內(nèi)酒—水混合物的pH需調(diào)至7.0 B.發(fā)酵過程中,充氣口要適時適量充氣 C.發(fā)酵過程中,排氣口排出醋酸發(fā)酵產(chǎn)生的CO2 D.發(fā)酵完成后,出料口的pH不再減小 答案(1)1/3　蔗糖　酵母菌　(2)單菌落　涂布分離　斜面　(3)C 解析(1)將蘋果汁裝入發(fā)酵瓶,要留出大約1/3的空間,并封閉充氣口。為得到酒精和糖含量較高的果酒,可在果汁中加入一定比例的蔗糖。若發(fā)酵瓶內(nèi)持續(xù)無氣泡產(chǎn)生,則需加入更多的酵母菌,使發(fā)酵作用盡快發(fā)生。(2)變酸的果酒表面有一層醋桿菌形成的菌膜,若要在該菌膜中篩選高表達量的醋桿菌菌株,可通過獲得單菌落的方法來分離篩選。接種微生物常用劃線分離法和涂布分離法,其中涂布分離法可以統(tǒng)計獲得菌種的數(shù)目。對獲得的優(yōu)質(zhì)醋桿菌菌種常用劃線分離法接種在固體培養(yǎng)基斜面上低溫保存。(3)將酒—水混合物pH調(diào)至7.0有利于醋桿菌生長與繁殖,縮短發(fā)酵時間,因此發(fā)酵前,瓶內(nèi)酒—水混合物的pH需調(diào)至7.0,A項正確。醋桿菌是好氧菌,因此發(fā)酵過程中,充氣口要適時適量充氣,B項正確。醋桿菌發(fā)酵不會產(chǎn)生CO2,C項錯誤。發(fā)酵完成后,不會有醋酸再產(chǎn)生,因此出料口的pH不再減小,D項正確。 7.泡菜是深受市場歡迎的腌制食品,下圖是一般的生產(chǎn)流程,據(jù)圖回答下列有關問題。 (1)制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜或其他原料,原因是　　　　　　　　　　　　。 (2)腌制過程加入的鹽水量不能太多,否則會出現(xiàn)溢壇現(xiàn)象,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)發(fā)酵過程主要利用了乳酸菌和　　　　　　菌。在生產(chǎn)過程中可通過多種措施控制其他雜菌的繁殖,以保證產(chǎn)品的質(zhì)量,下列不屬于此種措施的是　　　　　　。 A.加鹽 B.加白酒 C.加水密封 D.加糖 答案(1)亞硝酸鹽的含量低 (2)蔬菜會在鹽水中發(fā)生滲透失水現(xiàn)象 (3)假絲酵母　D 解析(1)制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜或其他原料,原因是亞硝酸鹽的含量低。(2)蔬菜會在鹽水中發(fā)生滲透失水現(xiàn)象,所以腌制過程加入的鹽水量不能太多,否則會出現(xiàn)溢壇現(xiàn)象。(3)發(fā)酵過程主要利用了乳酸菌和假絲酵母菌。在生產(chǎn)過程中可通過多種措施控制其他雜菌的繁殖,如加鹽、加白酒和加水密封,以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 8.回答與陽桃果醋發(fā)酵工藝研究有關的問題。 陽桃果實→洗凈→去皮切塊→破碎榨汁→調(diào)整成分→澄清→巴氏殺菌→X→酒精發(fā)酵→Y→醋酸發(fā)酵→過濾→殺菌→成品 (1)工藝流程X中需要接種　　　　　菌。選擇不同的該菌種分別加入等量的陽桃汁中,若發(fā)酵開始因　　　　　　　　導致發(fā)酵瓶內(nèi)出現(xiàn)負壓,應加入更多的該菌種。 (2)發(fā)酵性能測定:將N1、N2、N3三種品系的該菌種分別接種于含有相同發(fā)酵液的發(fā)酵瓶后,稱重發(fā)酵瓶。稱重前擰松瓶蓋,輕輕搖晃瓶子,隨著發(fā)酵時間的延續(xù),瓶重逐漸減輕,測定結(jié)果如下圖所示。 ①瓶重減輕量即為該菌種在酒精發(fā)酵中產(chǎn)生的　　　　的量。 ②據(jù)圖分析,N1比N3更適合作為生產(chǎn)陽桃酒的菌種,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案(1)酵母　需氧呼吸 (2)CO2　N1菌在1~4天(或前期)的失重量(或產(chǎn)生CO2的量)大于N3(或N3前期發(fā)酵能力不如N1)