高考生物總復習 第12單 第41講 傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用練習

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第12單 第41講 傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用練習 1．(2015高考廣東卷)泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一，但制作過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽對人體健康有潛在危害。某興趣小組準備參加“科技創(chuàng)新大賽”，查閱資料得到如圖。 (1)制作泡菜時，泡菜壇一般用水密封，目的是____________________。乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物有____________________。 (2)據(jù)圖，與第3天相比，第8天后的泡菜更適于食用，因為后者____________________；pH呈下降趨勢，原因是__________________________。 (3)該小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，擬參照資料的實驗方案和食鹽濃度(4%～10%)，探究與普通乳酸菌相比用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低，并確定其最適條件。請你設計一個實驗結果記錄表，并推測實驗結論。 [導學號29520654]　解析：(1)制作泡菜時，泡菜壇要選擇密封性好的容器，一般用水密封，以創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌發(fā)酵，防止蔬菜腐爛。乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物有丙酮酸、[H]和少量ATP。 (2)第3天時，泡菜中亞硝酸鹽含量達到最高，在第8天后的泡菜中，亞硝酸鹽含量降到最低，故第8天后的泡菜更適于食用。乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸會導致pH下降。 (3)設計的記錄表中要包含乳酸菌類型、食鹽濃度和發(fā)酵時間等自變量，因變量為亞硝酸鹽的含量。通過相互對照確定用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低，并確定最適發(fā)酵條件。 答案：(1)創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌發(fā)酵　丙酮酸、[H](少量ATP)　(2)亞硝酸鹽含量低　乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生了乳酸　(3)兩種乳酸菌在泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量變化表 亞硝酸鹽含量(mg/kg)乳酸菌類型及食鹽濃度發(fā)酵時間(天) 普通乳酸菌 “優(yōu)選”乳酸菌 4% 5% 6% …… 9% 10% 4% 5% 6% …… 9% 10% 1 2 3 …… 10 推測實驗結論：與普通乳酸菌相比，“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜時，相同條件下產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量低。 2．蘋果酒清香、明快，風味清爽，蘋果醋亦是養(yǎng)生保健的佳品。如圖甲所示是以蘋果為原料生產(chǎn)果酒、果醋的工藝流程，圖乙中曲線表示酒精度對醋酸發(fā)酵的影響，據(jù)此回答下列問題。 (1)酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在________，溫度過高時，酵母菌代謝減慢甚至死亡，原因是________________________________________________________________________ ________。 (2)醋酸發(fā)酵的適宜溫度為________，由圖乙可知，醋酸發(fā)酵時適宜的酒精度范圍為________，較高的酒精度通常不適宜進行醋酸發(fā)酵，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)酒精發(fā)酵后轉(zhuǎn)入醋酸發(fā)酵前，除改變溫度外，還需要調(diào)整的發(fā)酵條件是________________________________________________________________________。 [導學號29520655]　解析：(1)酒精發(fā)酵時適宜的溫度范圍是18～25 ℃，如果溫度過高，會影響酶的活性，從而影響酒精發(fā)酵的過程。(2)醋酸發(fā)酵需要的溫度較高，一般為30～35 ℃；從圖乙可知，當酒精度為6.0～6.5%時，酸度最大，說明此范圍最適合醋酸發(fā)酵，如果酒精度過高，較高濃度的酒精會抑制醋酸菌的生長和代謝，不利于醋酸發(fā)酵。(3)醋酸菌是好氧細菌，因此發(fā)酵時要通入無菌空氣。 答案：(1)18～25 ℃　溫度過高，影響酶的活性　(2)30～35 ℃　6.0～6.5%　較高濃度的酒精會抑制醋酸菌的生長和代謝，使產(chǎn)酸量下降 (3)通入無菌空氣 3．(裝置圖信息類)(2016江蘇揚州質(zhì)檢)蘋果除鮮食外，還可深加工為果酒、果醋、果汁、果醬等，使產(chǎn)品附加值成倍提高。下圖是某廠進行蘋果酒和蘋果醋生產(chǎn)的基本工藝流程： (1)蘋果的出汁率是果酒、果醋產(chǎn)量的保證。在制備蘋果酒的過程中，為了提高蘋果的出汁率，在壓榨前可加入一定濃度的________酶和果膠酶，理由是這兩種酶能____________________________________，從而提高蘋果的出汁率。 (2)發(fā)酵一定時間后，觀察到甲罐內(nèi)液面不再有____________________________，說明發(fā)酵基本完畢。 (3)在制備蘋果醋的過程中，乙罐內(nèi)先填充經(jīng)滅菌處理后的木材刨花，然后加入含__________菌的培養(yǎng)液，使該菌附著在刨花上，再讓甲罐中發(fā)酵完畢的蘋果酒流入乙罐，并在A處通入__________。蘋果醋發(fā)酵時控制的適宜溫度一般比制蘋果酒時的適宜溫度________(選填“高”、“相等”或“低”)。 (4)右圖是當果膠酶作用于一定量的某種物質(zhì)，并保持溫度、pH在最適宜時，生成物量與反應時間的關系圖。35 min后曲線變成水平是因為____________________。若從反應開始時就增加該酶的濃度，其他條件不變，請在圖中畫出生成物量變化的示意曲線。 [導學號29520656]　解析：(1)制備蘋果酒時為了提高蘋果的出汁率，可在壓榨前加入一定濃度的纖維素酶和果膠酶，促進細胞壁中纖維素和果膠的水解，可有效提高蘋果的出汁率。 (2)制備蘋果酒使用的菌種是酵母菌，其無氧呼吸可產(chǎn)生酒精和二氧化碳，所以釀酒時若發(fā)酵罐不再冒氣泡(二氧化碳)，說明發(fā)酵基本完畢。 (3)釀醋使用的菌種是醋酸菌，是異養(yǎng)需氧型微生物，所以釀醋時需不斷通入無菌空氣，既保證醋酸菌的有氧呼吸又避免雜菌污染；酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18～25 ℃，醋酸菌的適宜生長溫度是30～35 ℃。 (4)分析曲線圖可知，35 min后曲線變成水平是因為底物消耗完畢；若從反應開始時就增加該酶的濃度，其他條件不變，則反應速率增大，反應時間縮短，但生成物量不變。 答案：(1)纖維素　破除果肉細胞細胞壁(促進細胞壁中纖維素和果膠的水解) (2)氣泡冒出 (3)醋酸　無菌空氣　高 (4)底物消耗完畢 4．(2016江蘇南通模擬)γ氨基丁酸(GABA)是具有降血壓、抗焦慮等功能的水溶性氨基酸?？蒲腥藛T通過實驗研究了白方腐乳在前發(fā)酵、鹽腌和后發(fā)酵過程中GABA的含量變化，為尋找生產(chǎn)富含GABA腐乳的工藝奠定基礎。實驗步驟如下： ①豆腐白坯表面接種毛霉孢子后，在適宜的溫度和濕度下培養(yǎng)48 h，獲得毛坯。 ②將毛坯分層整齊地擺放在瓶中，鹽腌5 d。 ③腌制后加入鹵湯，置于28 ℃恒溫箱中后發(fā)酵90 d。 ④分別采集各時段的腐乳坯樣品，測定GABA含量，結果如下： 請分析回答： (1)通常含水量為________左右的豆腐適合做腐乳；毛霉生長的適宜溫度為________。 (2)前發(fā)酵過程中，毛坯的GABA含量發(fā)生明顯變化的原因是________________________________________________________________________。 (3)步驟②中，加鹽腌制的正確方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 此過程腐乳干重中的GABA含量下降，一方面與食鹽抑制毛霉生長，酶活性降低有關；另一方面部分GABA會____________________而導致測定值減小。 (4)后發(fā)酵過程中，GABA含量再次增加的原因是 ________________________________________________________________________ ， 后發(fā)酵________d后的白方腐乳出廠銷售比較適宜。 [導學號29520657]　解析：(1)含水量為70%左右的豆腐適于制作腐乳，含水量過高的豆腐制腐乳不易成形；毛霉生長的適宜溫度為15～18 ℃。 (2)前發(fā)酵過程中，毛霉產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生GABA，使毛坯的GABA含量發(fā)生明顯變化。 (3)加鹽腌制的正確方法是：將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中，逐層加鹽，隨著層數(shù)的加高增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。加鹽腌制的過程中，坯體會適當脫水，此過程腐乳干重中的GABA含量下降，一方面與食鹽抑制毛霉生長，酶活性降低有關；另一方面是由于GABA為水溶性物質(zhì)，部分GABA會溶解于水(不存在于腐乳塊中)而導致測定值減小。 (4)后發(fā)酵過程中，GABA含量再次增加的原因是毛霉產(chǎn)生的蛋白酶繼續(xù)發(fā)揮作用。后發(fā)酵過程中GABA的含量變化曲線圖顯示，在60 d以后，GABA的含量達到最大值且保持相對穩(wěn)定，所以此時出廠銷售白方腐乳比較適宜。 答案：(1)70%　15～18 ℃ (2)毛霉產(chǎn)生的蛋白酶促進蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生GABA (3)逐層加鹽，隨著層數(shù)的加高增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些　溶解于水(不存于腐乳塊中) (4)毛霉產(chǎn)生的蛋白酶繼續(xù)發(fā)揮作用　60