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高中生物练习传统发酵技术的应用


传统发酵技术的应用
1.(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:果醋制作所需要的适宜温度最高,为 30~35℃;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 2.(2010·江苏高考)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①和②都只能发生在缺氧条件下 B.过程①和③都只发生在酵母细胞的线粒体中 C.过程③和④都需要氧气的参与 D.过程①~④所需的最适温度基本相同 解析:①过程有氧无氧条件均可以发生,②过程只能发生在无氧条件下。①在酵母菌细 胞质基质中进行,③在酵母菌线粒体内进行。③为有氧呼吸第二、三阶段,需要氧气参与, ④需要氧气参与。过程①、②、③为酵母菌的呼吸作用,最适宜温度约为 20°C 左右;④的 最适宜温度为 30~35℃。 答案:C 3.(20 10·北京高考)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 C.向发酵装置通入空气 B.给发酵装置适时排气 D.酵母菌装置放在 45℃处 )

解析:在无氧条件下,酵母菌能 进行酒精发酵,发酵装置不需要接受光照,发酵时也 不能通入空气,一般将发酵温度控制在 18~ 25℃。 答案:B 4.(2010·广东高考)小李尝试制作果酒,他将葡萄汁放入 已灭菌的发酵装置中进行实验(如右图),恰当的做法是(双选

)(

) A.加入适量的酵母菌 B.一直打开阀 b 通气 C.一直关紧阀 a,偶尔打开阀 b 几秒钟 D.把发酵装置放到 4℃冰箱中进行实验 解析:果酒发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸,向葡萄汁中加入适量的酵母菌作为菌种,

但不能通入空气,故阀 a 要一直关紧。因酵母菌细胞呼吸中能产生二氧化碳,故阀 b 每隔一 定时间要打开几秒钟,以便释放二氧化碳。酵母菌酒精发酵的适宜温度是 18~25℃,故不 能把发酵装置放到 4℃冰箱中进行实验。 答案:AC 5.(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,如上图所示。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:葡萄酒制作利用酵母菌无氧呼吸产生酒精和 CO2。甲同学的错误是未夹住发酵瓶 的充气管,导致发酵液从充气管流出,并且空气会进入发酵瓶,抑制了酵母菌发酵; 醋酸 杆菌利用乙醇有氧发酵生成果醋。乙同学操作正确,得到果酒。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,使生成的 CO2 不能排出,产品也是果酒。 答案: (1)酵母菌 (2)葡萄糖 酒精 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(或果醋) 葡萄酒(或果酒) 葡萄酒(或果酒) (4)未及时排气

[课时达标检测] 一、选择题 1.在一普通锥形瓶中,加入含有酵母菌的葡萄糖溶液,如右图。下图 的相关坐标曲线图中,正确的表示是( )

A.①②③ C.①③④

B.②③④ D.①②④

解析:开始时锥形瓶中有氧气存在,所以酒精浓度是零,很快氧气消耗尽,酒精浓度增 加,但葡萄糖是有限的,最后被消耗尽,酒精浓度不会继续增加。由于发酵过程中产生 CO2, 故会导致 pH 下降。 答案:C 2.下列关于果醋制作的说法正确的是( )

A.醋酸菌是好氧菌,在制作过程中要一直打开发酵瓶 B.在制作葡萄醋时,温度应严格控制在 18~25℃ C.当糖源不足时,醋酸菌先将酒精转变成乙醛,再将乙醛转变为醋酸 D.醋酸菌在糖源和氧气充足时,能将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳 解析:果醋制作过程中醋酸菌是必不可少的,醋酸菌的最适生长温度为 30~35℃,醋 酸菌在糖源和氧气充足时,能将葡萄糖分解成醋酸。 答案:C 3.下图中甲是果醋发酵装置,乙是发酵过程中培养液 pH 的变化曲线图,下列叙述正确 的是( )

A.发酵初期不通气,溶液中没有气泡产生 B.中期可以闻到酒香,说明进行了酒精发酵 C.后期接种醋酸菌,适当通气并保持原有温度 D.图乙中能正确表示 pH 变化的曲线是③ 解析:发酵初期不通气,酵母菌无氧呼吸仍能产生二氧化碳,溶液中有气泡产生。接种

醋酸菌,应适当通气并提高培养温度。产生醋酸使 pH 下降,图乙中能正确表示 pH 变化的曲 线是④。 答案:B 4.下列关于腐乳制作的叙述,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 85%的豆腐有利于保持湿度,适宜制作腐乳 C.卤汤中的酒应控制在 12%左右 D.腌制腐乳的玻璃瓶冲洗后沸水消毒,装瓶时,应将瓶口通过酒精灯灭焰 解析:本题考查腐乳制作的原理和过程。制作腐乳的豆腐含水量以 70%为宜 。含水量过 高,腐乳不易成形;含水量过低,不适于毛霉生长。 答案:B 5.下列有关果酒、果醋和腐乳制作的叙述,正确的是( A.参与果酒发酵和果醋发酵的微生物都含有线粒体 B.果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制作果醋 C.在腐乳制作过程中发挥作用的微生物主要是毛霉 D.在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐减少盐量 解析:参与果酒发酵的酵母菌是真核生物,有线粒体;参与果醋发酵的醋酸菌是原核生 物,无线粒体。果酒制成后需将装置转移至温度较高的环境中同时要通入无菌空气,再制作 果醋。在腐乳装瓶时自下而上随层数的增加逐渐增加盐量。 答案:C 6.下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述,不正确的是( . A.亚硝酸盐经一定方式显色反应后呈玫瑰红色 B.样品液显色后,通过与已知浓度的标准液比色,可大致估算出样品液中亚硝酸盐的 含量 C.不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同 D.显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变 解析: 测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下, 亚硝酸盐先与对氨基苯磺酸钠发 生重氮化反应,然后与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,在此过程中亚硝 酸盐的理化性质发生了很大变化。 答案:D 二、非选择题 7.生物技术在食品加工中的应用十分广泛,如果酒、果醋、腐乳、 泡菜就是生活中常见的例子。右图是果酒制果醋的发酵装置,分析回答: (1) 如 果 将 该 装 置 改 为 酒 精 的 发 酵 装 置 , 则 温 度 应 该 控 制 在 ) )

________。 果酒制果醋的反应式为: ________。 缺少糖源时, 醋酸菌将________变为________, 再变为醋酸。 (2)果汁发酵后是否有酒精产生,可以用________来检验,在________条件下,该物质 与酒精反应呈现________色。 (3)请指出用该发酵装置的一个缺点:______________________________________。 解析:(1)酒精发酵的温度一般是 18~25℃。缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再 将乙醛变为醋酸。 酒精能在酸性条件下与重铬酸钾反应呈灰绿色。 酒精发酵会产生二氧化碳, 图示应加放气装置。 酶 答案:(1)18~25℃ C2H5OH+O2― →CH3COOH+H2O ― 乙醇 乙醛 (2)重铬酸钾 酸性 灰绿 (3)没有放气装置 8.(2012·银川一模)“每天喝一点,健康多一点”,这是“宁夏红”率先提出的消费 理念, 将积淀了千百年的枸杞药食文化和中国红文化完美结合起来, 更增添了品牌的文化魅 力和优势。下图为“宁夏红”枸杞果酒生产工艺流程简图,据图回答问题。 选料→?→粉碎→灭菌→接种→发酵→?→果酒 (1)流程中?处的内容应为________、________。 (2)果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格,含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌能 否将果汁中的糖发酵为醋酸?说明理由。 ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (3)果酒制作离不开酵母菌,与醋酸菌相比,酵母菌在结构上的主要特点是 __________________________。 (4)枸杞果酒制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,目的 是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)若要提高果酒的产量,发酵过程中关键要控制好哪些条件? ________________________________________________________________________。 解析:(1)果酒生产的工艺流程为:选料→冲洗→粉碎→灭菌→接种→发酵→过滤→果 酒。 (2)如果果汁灭菌不合格,果酒发酵处于无氧环境,且温度不适合醋酸菌生存,醋酸菌 不能将果汁中的糖发酵为醋酸。 (3)醋酸菌是原核生物,无细胞核,酵母菌是真核生物,有细胞核及多种细胞器。 (4)枸杞果酒制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,在有 氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量,有利于后期发酵。 (5)发酵过程中要控制好温度、pH 和通气量。

答案:(1)冲洗 过滤 (2)不能。 因醋酸菌是好氧型细菌, 而果酒发酵是无氧环境(或因醋酸菌需要在有氧且温 度是 30~35℃条件下,才能将糖转化成醋酸,而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是 18~ 25℃) (3)有成形的细胞核 (4)在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量 (5)适宜的温度、pH、通气量 9.腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。下面是腐乳制 作的实验流程示意图。请回答下列相关问题:

(1) 从微生物培养的角度分析,豆腐就是毛霉等微生物的培养基,按照其状态称为 (2) ________培养基。腐乳制作的原理是 ________________________________________________________________________。 (2)传统的腐乳制作过程中,豆腐块上生长的毛霉来自________;而现代的腐乳生产是 在严格的无菌条件下,将优良的毛霉菌种接种在豆腐上,这样可以 ______________________________。 (3)腐乳制作过程中,加盐的作用是 _______________________________________________________________ _________ 和______________。 (4)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的,卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高 粱酒等,含量一般控制在 12%左右。加酒的作用是________________和________________。 (5)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________。 解析:(1)豆腐可作为毛霉等微生物的固体培养基,毛霉中蛋白酶、脂肪酶等可分解蛋 白质、脂肪从而使豆腐变成腐乳。 (2)传统腐乳制作过程中菌种来自空气中的毛霉孢子,现代工业化生产中,菌种需特意 接种。 (3)加盐一方面可析出水分,另一方面可抑制杂菌生长。 (4)加酒一方面可抑制微生物生长,另一方面可使腐乳具有独特的香味。 (5)封瓶时将瓶口通过酒精灯火焰可防止瓶口被污染。 答案:(1)固体 毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和 氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸 (2)空气中的毛霉孢子 避免其他菌种的污 染,保证产品的质量 (3)析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬 抑制微生物的生长,避免豆

腐块腐败变质 (4)可以抑制微生物的生长 能使腐乳具有独特的香味 (5)瓶口被污染 10.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 0.3~0.5 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: ①制作泡菜的原理:_____________________________________________________。 ②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。 ③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。 ④选择实验材料:红萝卜和白萝卜,哪种更适合用作实验材料?________。理由是 ________________________________________________________________________。 ⑤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。 ⑥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 3 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。

①根据此图实验结果,请你给出制作泡菜的最佳指导意见。 ____________________________ ____________________________________________。 ②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,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,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, 一直处于较低的数值,但容易成为咸腌菜。 答案:(1)①乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生乳酸 ②玫瑰红 对比 ④白

萝卜 避免植物中色素对显色反应的干扰 ⑤制作(或培养、 发酵)条件 ⑥如下表所示 (2) ①用 5%的食盐浓度制作泡菜比较适合食用,但要在发酵时间达 11 天以后食用才比较适宜 ②最 高 最快 咸腌菜

食盐浓度 亚硝酸 盐含量 发酵天数 第3天 第5天 第7天 ?? 3%(1 号坛) 5%(2 号坛) 7%(3 号坛)


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