(浙江选考)2019版高考生物一轮总复习第九单元生物技术实践第32讲生物技术在食品加工中的应用、植物的组织培养学案

第32讲生物技术在食品加工中的应用、植物的组织培养考试标准必考加试考试标准必考加试1.果酒及果醋的制作3.植物的组织培养2.泡菜的腌制和亚硝酸的测定考点一果酒及果醋的制作1用葡萄制作葡萄酒(1)实验原理：葡萄酒是酵母利用葡萄糖进行酒精发酵(乙醇发酵)的产物。酵母菌只有在无氧条件下才能进行酒精发酵，即将葡萄糖氧化成乙醇。但是当培养液中乙醇的浓度超过16%时，酵母菌就会死亡。葡萄糖氧化成乙醇的反应式：C6H12O62CO22C2H5OH。(2)实验步骤：冲洗(用鲜红紫色的高锰酸钾溶液浸泡葡萄，用清水冲洗)榨汁制作酵母悬液(干酵母水少许蔗糖)装入发酵瓶(装量不要超过2/3)酒精发酵(在2530 的条件下放置23天，当发酵瓶中停止出现气泡，即表示发酵完毕)过滤、分装、保存(用两层纱布过滤发酵液)。2用果汁制作果酒(1)实验原理：用葡萄制作的葡萄酒不含糖，酒精含量也低(平均的体积分数为8%)，而用果汁制作的果酒，其酒精含量较高(体积分数约为15%)，含糖量也较高。(2)实验步骤：选择材料(最好选择苹果)制取果汁配料(200 g蔗糖1 L果汁酵母悬液)发酵静置用虹吸法取出。3用果酒制作果醋(1)实验原理：醋化醋杆菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸，反应式为C2H5OHO2CH3COOHH2O。(2)实验步骤：连接发酵装置加入醋化醋杆菌发酵并检测pH调节活塞，控制流量测定pH，监控发酵情况。思考讨论1观察A、B发酵菌种，掌握它们的区别，并归纳参与传统发酵的微生物。(1)图中A可表示酒精发酵菌种的细胞模式图，该菌种主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌，A不同于B最显著的特征是A具有细胞核。(2)图中B可表示醋酸发酵菌种的细胞模式图，该菌种可从变酸的酒表面的菌膜中获取，B没有线粒体(细胞器)，故需氧呼吸的场所是细胞溶胶和细胞膜。2酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系区别酒精发酵醋酸发酵微生物酵母菌醋化醋杆菌温度2530 /1825 3035 氧气前期需氧，后期不需氧一直需氧发酵时间23 d/1012 d78 d联系酒精发酵为醋酸发酵提供营养物质(乙醇)，制作流程如下： 1(2017·学军中学期末)下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。下列相关叙述中，错误的是()A根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵B冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败C图2的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染D制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开答案A解析图1中的流程是酵母菌发酵产生果酒及醋化醋杆菌利用果酒发酵产生果醋的过程，但醋化醋杆菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵，A项错误；个人用简易装置制作果酒时，所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面，所以不能将葡萄冲洗次数过多，以免冲洗掉野生型酵母菌，B项正确；图2中的排气口弯曲可避免被空气中的杂菌污染，C项正确；由于酵母菌在需氧呼吸阶段利用的氧气来自装置中的空气，且厌氧呼吸阶段需要保持无氧状态，所以无需打开充气口，而发酵过程中会有二氧化碳产生，所以要打开排气口；醋化醋杆菌属于需氧菌，所以要始终将充气口打开，D项正确。2如图为果酒和果醋的制作流程，请回答下列问题： (1)清洗葡萄时应特别注意不能反复冲洗，以防止 。(2)从自然菌样中筛选较理想的醋化醋杆菌进行纯化培养，通常采用 (方法)接种，接种之前要对接种工具进行 ，避免接种工具上可能存在的微生物污染培养基。(3)果酒的制作离不开酵母菌，在酵母菌的酒精发酵过程中，通常将温度控制在 。由果酒转变成果醋的制作时，需要改变的环境条件是 和温度控制在3035 。写出由果酒酿制成果醋过程的总反应式： 。(4)若果汁中含有醋化醋杆菌，在果酒发酵旺盛时，醋化醋杆菌 (填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸，理由： 。(5)在用果汁制作果酒的过程中，发酵瓶溶液中pH的变化是 。A增大 B不变C减小 D先减小后增大答案(1)菌种流失(2)划线分离法(或涂布分离法)灼烧(灭菌)处理(3)2530 有氧(通入无菌空气或通入氧气)C2H5OHO2CH3COOHH2O(4)不能在果酒发酵旺盛时，发酵环境中无氧(5)C解析(1)果酒制作中利用的酵母菌来自葡萄皮上的野生型酵母菌，清洗葡萄时应特别注意不能反复冲洗，以防止菌种流失。(2)从自然菌样中筛选较理想的醋化醋杆菌进行纯化培养，通常采用划线分离法或涂布分离法接种，接种之前要对接种工具进行灼烧灭菌处理，避免接种工具上可能存在的微生物污染培养基。(3)果酒的制作离不开酵母菌，在酵母菌的酒精发酵过程中，通常将温度控制在2530 ，醋化醋杆菌是需氧菌，因此由果酒转变成果醋的制作时，需要改变的环境条件是通入氧气。由果酒酿制成果醋过程的总反应式为：C2H5OHO2CH3COOHH2O。(4)若果汁中含有醋化醋杆菌，在果酒发酵旺盛时，醋化醋杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸，因为果酒发酵是在缺氧环境中进行的，而醋化醋杆菌是好氧细菌，果酒发酵的缺氧环境能抑制醋化醋杆菌生长。(5)在用果汁制作果酒的过程中，由于产生C2H5OH的同时产生CO2，因此发酵瓶溶液中的pH减小。发酵条件的控制(1)酵母菌的繁殖需大量氧气，而发酵过程进行厌氧呼吸，故果酒制作的前期应通入氧气，而后期应保证严格的无氧环境。(2)果醋制作过程中要求始终通氧，缺氧时醋化醋杆菌的生长、增殖都会受到影响，醋酸的生成也会受到影响。考点二泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定1泡菜的制作(1)菌种：主要是假丝酵母和乳酸菌。(2)原理：在无氧条件下，微生物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。(3)制作流程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N­1­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样品处理：泡菜25 g制匀浆过滤后调pH到8.0加25 mL硫酸锌溶液加氢氧化钠溶液至产生白色沉淀水浴加热至60 °C过滤取滤液和洗涤液定容至500 mL。测定：10 mL样品溶液4.5 mL氯化铵缓冲液2.5 mL 60%乙酸溶液5 mL显色液定容至25 mL暗处静置25 min在550 nm处测定光密度值(以10 mL水为空白对照)。标准曲线的绘制：以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值(OD值)为纵坐标，绘制标准曲线。计算：公式：X1X1：样品中亚硝酸盐含量，单位 mg/kg；m1：样品质量，单位 g；m2：通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量，单位 g；V1：样品处理液总体积；V2：测定用样品液体积。3泡菜制作的关键点(1)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。(2)氧气需求泡菜坛要选择气密性好的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。泡菜坛内要注满水，以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。(3)温度：发酵过程温度控制在室温即可，最好在2636 。温度过高，则易滋生杂菌；温度过低，则发酵时间延长。思考讨论1如何营造泡菜制作中的“无氧环境”？提示(1)选择的泡菜坛要密封性好；(2)加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；(3)盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。2在泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量有怎样的变化规律？为什么要测定亚硝酸盐的含量？提示在泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量先增加后减少。测定亚硝酸盐含量的目的是掌握取食泡菜的时机。3热图解读：下表中甲丙为泡菜、果醋、果酒等发酵食品的制作装置图，请据图分析：食品主要微生物制作装置或操作步骤(1)图中分别是哪种发酵食品？提示果酒、果醋、泡菜。(2)图中分别是哪种菌种？分别是真核生物还是原核生物？提示酵母菌、醋化醋杆菌、乳酸菌，其中酵母菌为真核生物，醋化醋杆菌、乳酸菌为原核生物。(3)甲丙装置或者步骤是否存在缺陷？试具体分析指出。提示甲装置中排气管不应插入到发酵液内。(4)说明丙装置中“放水”的作用。提示装置中“放水”的作用在于为泡菜坛营造无氧环境。(5)下图为丙装置乳酸菌的数量、乳酸和亚硝酸盐的含量随时间变化的曲线，请将三幅图分别填上“纵轴标识”。纵轴标识依次为乳酸菌数量、亚硝酸盐含量、乳酸含量。1(2017·嘉兴模拟)家庭中制作泡菜的方法：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述，不正确的是()A用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒B加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种C制作泡菜的过程中，有机物的干重和种类将减少D若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程答案C解析用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒，A正确；“陈泡菜水”中含有大量的乳酸菌菌种，制作泡菜时加入“陈泡菜水”可以实现接种乳酸菌菌种的目的，B正确；制作泡菜的过程中，由于呼吸作用的消耗，有机物的干重将减少，但坛内有机物的种类将增加，C错误；若放入的食盐过多，抑制了乳酸菌的发酵，就会使制作的泡菜“咸而不酸”，D正确。2(2017·宁波模拟)下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答下列问题：(1)制作泡菜时加入已腌制过的泡菜汁的目的是 。(2)泡菜在腌制时，抑制有害菌繁殖是关键。下列与此无关的叙述是()A白菜在开水中浸1 min，热水洗坛内壁两次B加入适量糖和调味品C坛口用水封好，防止空气进入D加入适量的盐水、白酒(3)亚硝酸盐与显色剂会生成 色产物。对亚硝酸盐的定量测定可以用 法测出光密度值，利用预先建立的 估算出样品中的亚硝酸盐含量。在进行样品测定时，要取等量水进行同样的测定，目的是 。分析下图的曲线可知，食用泡菜的最佳时间是 点。