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专题27生物技术在食品加工中的应用生物(浙江选考专用)考点生技术在食品加工中的应用五年高考A组自主命题·浙江卷题组1.[2017浙江11月选考,32(一),7分]回答与酿酒和制醋有关的问题:(1)为了获得优良的酿酒红曲霉菌株,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)大米经蒸煮、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.乙醇氧化逐渐增强直至平衡B.葡萄糖分解逐渐增强直至平衡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,并制作反映的标准曲线。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、水和醋化醋杆菌等混合,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。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与光密度值关系排除酒原有颜色的干扰(4)不同的菌株、不同的原料(5)增加透气性解析(1)为了获得优良的菌株,将经处理的菌液稀释到较低浓度,经涂布分离后可获取单菌落。(2)酿酒过程中,乙醇浓度达到一定值时(如该题中的15%),会抑制酵母自身的生理活动,使C6H12O6分解逐渐减弱,直至停止发酵。(3)采用光电比色法测定红曲酒中C6H12O6的含量,需先配制一系列浓度梯度的C6H12O6标准溶液,与蒽酮试剂反应后,用比色计测其光密度值(OD值),然后以C6H12O6浓度为横坐标,以光密度值(OD值)为纵坐标,绘制标准曲线。测定待测样品的光密度值(OD值)时,需先对其进行脱色处理,目的是防止样品中有色物质影响比色效果。(4)发酵过程中影响红曲酒风味的主要因素,除了环境条件(如温度、pH、O2)外,还有菌种种类、发酵原料、糖的含量、菌种是否纯净等条件。(5)发酵时在混合物中添加一定量的谷壳糠等制成松散的发酵料,目的是增加透气性。素养解读本题通过果酒及果醋的制作,考查了生命观念和科学探究。2.[2017浙江4月选考,32(一),7分]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的。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。然后用光程为1cm的,在550nm光波下测定光密度值,与用已知浓度梯度的亚硝酸钠制作的比对,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,这是由于在厌氧和环境中亚硝酸盐被亚硝酸还原酶降解。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)酸性解析(1)划线分离用接种环。(2)假丝酵母产生醇类;亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应;光电比色时用光程为1cm的比色杯,并与标准曲线对比。(3)厌氧、酸性条件下亚硝酸还原酶发挥作用。素养解读本题通过泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定,考查了生命观念和科学探究。3.(2016浙江自选,17,10分)某研究小组以紫葡萄为原料制作葡萄酒的基本流程和装置示意图如下。 请回答:(1)制作葡萄浆前,对葡萄进行清洗和用色的高锰酸钾溶液浸泡。制作酵母悬液时,在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖,待酵母悬液中出现即可。(2)装瓶后开始的一段时间,发酵瓶中溶解氧的含量变化是。发酵过程中,发酵瓶中酒精的含量变化是。(3)下列关于装置中有水弯管作用的叙述,错误的是。A.隔绝气体出入B.使发酵瓶内外的压强基本平衡C.减少杂菌污染D.有利于发酵瓶内形成缺氧环境(4)实验中,判断发酵完毕的依据是。A.发酵瓶中pH开始下降B.发酵瓶中停止出现气泡C.发酵瓶中酒精浓度达到30%D.发酵瓶中酵母菌数量急剧减少(5)欲利用葡萄酒制作果醋,发酵瓶中应加入的菌种是,该菌种在条件下能将乙醇氧化为醋酸。答案(1)红(紫)气泡(2)减少增加(3)A(4)B(5)醋化醋杆菌有氧解析(1)制作酵母菌悬浮液时,在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖,若悬浮液中出现气泡,说明酵母菌已经活化。(2)装瓶后开始的一段时间,酵母菌进行需氧呼吸,瓶内的溶氧量减少。随酵母菌无氧发酵时间的延长,发酵瓶中酒精含量增加。(3)装置中有水弯管可维持发酵瓶内的无氧环境,防止空气中的杂菌污染发酵液,同时也可将发酵产生的气体排到瓶外,维持瓶内外压强基本平衡,故A错误。(4)酵母菌进行无氧发酵有CO2产生,故判断发酵完毕的依据是发酵瓶中不再有气泡产生。(5)醋化醋杆菌在有氧条件下可以将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸。素养解读本题通过果酒及果醋的制作,考查了生命观念和科学探究。考点生物技术在食品加工中的应用B组统一命题、省(区、市)卷题组1.(2018海南单科,30,15分)葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的。酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。 回答下列问题:(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定,与乙装置相比,用甲装置酿制葡萄酒的优点是(答出两点即可)。(2)葡萄汁装入甲装置时,要留有约1/3的空间,这种做法的目的是(答出两点即可)。(3)某同学若用乙装置进行发酵,并设置两个不同处理组(乙A和乙B),乙A装置中保留一定量的氧气,乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下,测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线①、②、③依次表示、、含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看,酵母菌属于生物;从同化作用的类型看,酵母菌属于(填“自养”或“异养”)生物。答案(1)不需要开盖放气;避免了因开盖引起的杂菌污染(2)为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气;防止发酵旺盛时汁液溢出(3)乙A中的氧气乙B中的酒精乙A中的酒精(4)兼性厌氧异养解析(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定,与乙装置相比,用甲装置酿制葡萄酒的优点是不需要开盖放气;避免了因开盖引起的杂菌污染。(2)葡萄汁装入甲装置时要留有约1/3的空间,这种做法的目的是为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气;防止发酵旺盛时汁液溢出。(3)分析题意可知,乙A中酵母菌先进行需氧呼吸,一段时间后才开始产生酒精,故图中曲线①、②、③依次表示乙A中的氧气、乙B中的酒精、乙A中的酒精含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看,酵母菌属于兼性厌氧生物;从同化作用的类型看,酵母菌属于异养生物。2.(2015广东理综,29,16分)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图。 (1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是。乳酸菌发酵第一阶段的产物有。(2)据图,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者;pH呈下降趋势,原因是。(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍),拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%~10%),探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表,并推测实验结论。答案(1)创造无氧环境(1分)丙酮酸、[H]、ATP(3分)(2)亚硝酸盐含量已接近最低水平(1分)乳酸积累(2分)(3)结果记录表(6分)亚硝酸盐含量(单位:mg/kg)食盐浓度(%)乳酸菌发酵时间(d)123456789104普通优选7普通优选10普通优选注:其他合理答案酌情给分。推测实验结论:①用“优选”乳酸菌制作泡菜,亚硝酸盐含量更低(1分)②最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间(2分)解析(1)由于乳酸菌是厌氧细菌,制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是隔绝空气,创造无氧环境。乳酸菌发酵第一阶段的产物是丙酮酸、[H]和ATP。(2)析图可知,8天后的泡菜中亚硝酸盐含量低,更适于食用。制作泡菜过程中,由于乳酸的积累,pH呈下降趋势。(3)该实验的目的是比较“优选”乳酸菌和普通乳酸菌在制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定最适条件,故表格的设计要体现不同时间不同食盐浓度下两种乳酸菌的亚硝酸盐含量的差异。实验结论应是优选乳酸菌制作的泡菜中亚硝酸盐含量更低,并确定亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间。考点生物技术在食品加工中的应用C组教师专用题组1.(2016课标全国Ⅱ,39,15分)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题:(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段,在酵母菌细胞的中进行,其产物乙醇与试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验;过程③在酵母菌细胞的中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度。 (2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,该过程需要在条件下才能完成。(3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度不同,第一阶段的温度(填“低于”或“高于”)第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于核生物,其细胞结构中(填“含有”或“不含有”)线粒体。答案(1)细胞质基质(细胞溶胶)重铬酸钾线粒体快(2)有氧(3)低于(4)原不含有解析(1)图中过程①和②表示酵母菌厌氧呼吸的第一、二阶段,发生场所是细胞质基质(细胞溶胶);乙醇可在酸性条件下与重铬酸钾试剂发生颜色反应;过程③表示需氧呼吸的第二、三阶段,发生在线粒体中;与厌氧呼吸相比,需氧呼吸过程释放的能量多,所以在有氧条件下酵母菌的繁殖速度较快。(2)醋酸杆菌是好氧菌,所以乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)酵母菌和醋酸杆菌的最适生长温度分别是20℃和30~35℃。(4)醋酸杆菌属于细菌,是原核生物,原核细胞中不含有线粒体。2.(2013课标全国Ⅰ,39,15分)回答下列有关泡菜制作的问题:(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是。为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的作用是。(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有、和等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是,原因是。答案(1)杀灭杂菌增加乳酸菌数量(2)厌氧呼吸细胞质(3)温度腌制时间食盐用量(4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸解析本题主要考查泡菜制作的原理和方法。(1)泡菜制作时,所用盐水煮沸可杀灭杂菌;由于陈泡菜液中含有较多的乳酸菌,所以制作泡菜时加入少量陈泡菜液可增加发酵过程中乳酸菌的数量,从而缩短制作时间。(2)乳酸菌发酵属于无(厌)氧呼吸,乳酸菌进行无(厌)氧呼吸的场所是细胞质。(3)泡菜制作过程中,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,故制作时要注意控制温度、腌制时间、食盐用量等条件。(4)泡菜制作过程中,由于乳酸菌发酵产生乳酸,泡菜液逐渐变酸,从而抑制了杂菌的繁殖,杂菌数量减少。考点生物技术在食品加工中的应用三年模拟A组2017—2019年高考模拟·考点基础题组1.[2019浙江十校联盟联考,32(一)]回答与果酒制作有关问题:(1)酵母菌的扩大培养通常使用(填“LB”“MS”或“麦芽汁”)液体培养基。用接种环将酵