考点规范练38 传统发酵技术的应用 生物技术在食品加工及其他方面
的应用
1.辣椒红素是从成熟红辣椒果实中提取的天然色素,属于类胡萝卜素。辣椒红素的提取流程为:红辣椒→粉碎→干燥→加溶剂→振荡→萃取→蒸馏→成品。请回答下列问题。
(1)辣椒红素采用有机溶剂萃取的方法提取,因为辣椒红素具有 的特点,提取时振荡的目的是 。萃取过程应避免明火加热,这是因为 。
(2)取等量的辣椒粉与不同萃取剂按1∶2的比例混合后,利用萃取装置在不同温度下萃取1小时,然后测定萃取液中辣椒红素的含量,结果如下图:
据图分析可知,提取辣椒红素最理想的萃取剂是 。用乙醚提取辣椒红素时,色素的量随温度的升髙反而逐渐降低,可能的原因是 。
(3)可用 法比较辣椒红素和β-胡萝卜素在四氯化碳中溶解度的差异。在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2 cm处的位置,分别点样辣椒红素和β-胡萝卜素,待点样液干燥后将滤纸置于装有 的密封玻璃瓶中,然后观察 。
答案:(1)易溶于有机溶剂 让原料和溶剂充分混合 防止有机溶剂燃烧爆炸 (2)石油醚 温度升高,乙醚挥发使溶解的色素减少
(3)纸层析 四氯化碳 两种色素在滤纸上的扩散速度(两种色素层析带的位置)
解析:(1)辣椒红素可采用有机溶剂萃取的方法提取,说明辣椒红素具有易溶于有机溶剂的特点。提取时振荡的目的是让原料和溶剂充分混合。萃取过程应避免明火加热,这是因为有机溶剂易燃、易爆。(2)据图分析可知,提取辣椒红素最理想的萃取剂是石油醚,因为在石油醚中辣椒红素含量最高。用乙醚提取辣椒红素时,色素的量随温度的升高反而逐渐降低,可能的原因是温度升高,乙醚挥发使溶解的色素减少。(3)用纸层析法比较辣椒红素和β-胡萝卜素在四氯化碳中溶解度的差异,可以在18cm×30cm滤纸下端距底边2cm处的位置,分别点样辣椒红素和β-胡萝卜素,待点样液干燥后将滤纸置于装有四氯化碳的密封玻璃瓶中,然后观察两种色素在滤纸上的扩散速度,溶解度越大的扩散速度越快。
2.(2024海南八校联考)杨梅果实风味独特、酸甜适中,具有很高的营养和保健价值。下图是制作杨梅酒和杨梅醋的流程图。请回答下列问题。
(1)在传统发酵中,发酵液虽然未经过严格的灭菌处理,但杂菌却不能正常生长繁殖,这是由于果酒发酵的 条件抑制了杂菌的生长。用来检验酒精的化学试剂是 。
(2)果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是 。温度适宜时果酒发酵时间较短,原因是 。
(3)杨梅醋的发酵过程中,除了必需的营养物质外,还需要往发酵液中持续地通入 。
(4)下图表示果酒发酵过程中,发酵液的糖度(葡萄糖的浓度)和酒精度(酒精浓度)随时间变化的关系。发酵前24 h,糖度变化很小,酒精度上升很慢,其原因
是 。96 h后酒精度和糖度的变化都趋于平缓,其原因是 。
答案:(1)缺氧、酸性 酸性重铬酸钾
(2)细胞质基质 此时,与果酒发酵相关的酶活性最高,发酵速度快 (3)无菌氧气(或无菌空气)
(4)此阶段酵母菌主要进行有氧呼吸,大量增殖 高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵
解析:(1)果酒发酵是在18~25℃、缺氧、呈酸性的环境中进行的,酵母菌可大量繁殖,而其他绝大多数微生物无法适应这一环境而受到抑制。检验酒精用的是酸性条件下的重铬酸钾,溶液变成灰绿色即说明有酒精存在。(2)酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是细胞质基质。温度影响发酵所需酶的活性,所以温度适宜时,发酵时间较短。(3)醋酸菌是好氧菌,必须生活在氧气充足的环境中,所以在杨梅醋的发酵过程中,需要往发酵液中持续地通入无菌空气(氧气)。(4)酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。由题图所示曲线可知,24h内,糖度变化很小,酒精度上升很慢,主要是因为此阶段酵母菌主要进行有氧呼吸,大量增殖。96h后,酒精度和糖度的变化都趋于平缓,主要原因是高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵。
3.下图为泡菜的制作实验流程示意图。
请根据上述情况,回答下列问题。
(1)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为 ,为什么盐水需煮沸并冷却后才可使用? 。
(2)为确保发酵过程所需的无氧环境,应注意 。
(3)泡菜的制作方法不当,很容易造成泡菜变质,甚至发霉变味,试分析可能的原因。 。 答案:(1)4∶1 加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响
(2)经常补充坛盖边沿水槽中的水
(3)泡菜坛子密封不严、取食工具不卫生或盐的比例过小,都会引起杂菌滋生、泡菜变质 解析:(1)注意从煮沸和冷却两个方面说明操作的意图。(2)成功制作泡菜的关键是营造无氧环境,常用的方法是将坛口用水封好,防止外界空气进入。因此要经常补充坛盖边沿水槽中的水。(3)腌制过程中,要严格控制腌制条件,注意创设无氧环境,密封不严,易滋生杂菌;要控制腌制的时间、温度和食盐的用量,温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短,容易造成杂菌大量繁殖。 4.腐乳是我国独特的传统发酵食品,是用豆腐发酵制成的,民间老法生产腐乳均为自然发酵,现代腐乳生产多采用优良的毛霉菌种进行发酵。现代化生产流程如下。 毛霉斜面接种→扩大培养→孢子悬浮液 ↓
豆腐→豆腐坯→接种→培养→装瓶→后熟→成品
(1)毛霉的生长需要豆腐提供水、无机盐、 和 四大类基本营养物质。此外,还需要一定的温度、湿度等环境条件。
(2)民间制作腐乳时 (填“需要”或“不需要”)灭菌,发酵好的豆腐块上布满了菌落,这些菌落 (填“属于”或“不属于”)同一物种。
(3)流程中扩大培养时使用的培养基与毛霉菌种分离时使用的培养基最大的区别是后者培养基中加入了 。
(4)当豆腐块上长出毛霉后,对豆腐块要进行 。腐乳制作的后期要加入酒和多种香辛料配制的卤汤,酒的浓度要控制在12%左右,原因
是 。 答案:(1)碳源 氮源 (2)不需要 不属于 (3)琼脂(凝固剂)
(4)加盐腌制 酒的浓度过高,则腐乳的成熟时间将会延长;酒的浓度过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败
解析:(1)毛霉在豆腐块上生长,豆腐块相当于毛霉的培养基,可以为毛霉的生长提供水、无机盐、碳源和氮源。(2)民间制作腐乳利用了空气中的毛霉孢子,不需要灭菌。发酵菌种除毛霉外,还包括多种微生物,如根霉、酵母和曲霉等,因此豆腐块上的菌落不属于同一物种。(3)扩大培养时使用的培养基为液体培养基,用平板划线法分离毛霉需要用固体培养基,因此需要在液体培养基中加入琼脂(凝固剂)。(4)豆腐块上长出毛霉后,要对豆腐块进行加盐腌制。腐乳制作的后期要加卤汤装瓶,卤汤中酒既能抑制杂菌生长,又能影响酶的作用,因此酒的浓度要控制在12%左右。若酒的浓度过高,则酶的活性受抑制,腐乳的成熟时间将会延长;酒的浓度过低,不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败。
5.请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题。
(1)植物芳香油的提取常用的方法有压榨法、蒸馏法和 。 (2)芳香油溶解性的特点是 。
(3)对材料压榨后可得到糊状液体,为除去其中的固体物质获得乳状液体可采用的方法是 。
(4)得到的乳状液加入NaCl并放置一段时间后,芳香油将分布于液体的上层,原因是油层的密度比水层 。加入NaCl的作用是 。
(5)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水Na2SO4,该试剂的作用是 。
(6)某同学在实验中设计了下图所示装置提取玫瑰精油,指出该装置中的两个错误。
①错误1: 。 ②错误2: 。 答案:(1)萃取法
(2)不溶于水,易溶于有机溶剂 (3)过滤
(4)小 增加水层密度,使油和水分层 (5)吸收芳香油中残留的水分
(6)①温度计位置太靠下 ②冷凝器进水口、出水口接错
解析:题图为水蒸气蒸馏装置,温度计用来测定水蒸气的温度,图中温度计位置过低,应将温度计的下端与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平。冷凝管中的水流方向应与蒸气流向相反,图中冷凝管进水口、出水口接错,冷凝管应进水口在下,出水口在上。
6.漆树种子中的油脂(不溶于水,易溶于脂溶性溶剂,高温易分解)可开发为食用油或转化为生物柴油。目前常用溶剂法萃取漆树种子油脂,其过程为漆树种子→粉碎→加溶剂→水浴加热→溶剂不断回流提取→蒸发溶剂→收集油脂。回答下列问题。
(1)漆树种子中的油脂通常可用 进行染色。
(2)对漆树种子油脂进行萃取时,为不影响油脂品质和提取效果,应使用 (填“自然晾干”“高温烘干”或“新鲜”)的漆树种子。粉碎漆树种子的目的是 。
(3)利用不同溶剂进行萃取时,对油脂的萃取得率和某些重要理化性质的影响不同,实验结果如下表。 丙 酮 石油醚 乙 醚 正己烷 混合溶剂 萃取得率/% 23.72 26.35 25.30 26.17 28.73 酸值 8.26 7.96 8.12 7.98 8.31 过氧化值 9.82 5.73 5.83 6.13 7.53 注萃取得率(%)=(M样品-M残渣)/M样品×100%;酸值高,说明油脂品质差;过氧化物是油脂变质过程中的中间产物,其含量常用过氧化值来表示。
实验结果表明, 作为萃取溶剂较为合理,理由是 。
(4)萃取过程中,影响萃取的因素除漆树种子和溶剂外,还有 。(写出两点即可)
答案:(1)苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)
(2)自然晾干 便于和溶剂充分接触,提高萃取产量
(3)石油醚 萃取得率较高,可得到较多的油脂,酸值和过氧化值最小,说明油脂品质较高 (4)萃取温度(水浴温度)、萃取时间等
解析:油脂不溶于水,易溶于脂溶性溶剂,高温易分解,因此提取时需要将漆树种子自然晾干。粉碎种子有利于种子中的油脂与溶剂充分接触,提高油脂产量。根据表中信息可知,石油醚作为溶剂时,萃取出的油脂产量较高,油脂的理化性质受到的影响较小,品质较高。 7.请根据血红蛋白的提取和分离流程图(见下图)回答下列问题。
(1)将实验流程按先后顺序补充完整: 、 。 (2)凝胶色谱法的基本原理是根据 分离蛋白质。 (3)洗涤红细胞的目的是去除 ,洗涤干净的标志
是 。为防止血液凝固,在采血容器中通常要预先加入 (抗凝剂)。
(4)下图是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品加入过程的示意图,正确的加样顺序是 。
(5)在装填色谱柱时不能有气泡存在,因
为 ,降低分离效果。如果 ,说明色谱柱制作成功。 答案:(1)血红蛋白的释放 凝胶色谱柱的装填 (2)相对分子质量的大小
(3)杂蛋白(或血浆蛋白) 离心后的上清液不再呈现黄色 柠檬酸钠 (4)④①②③
2024版高考生物一轮复习考点规范练38传统发酵技术的应用生物技术在食品加工及其他方面的应用(含解析)
