高三生物一轮复习课时作业10：生物技术在食品加工及其他方面的应用 练习

生物技术在食品加工及其他方面的应用
一、选择题
1．(2018·四川乐山四校高三联考)下列有关传统发酵技术的叙述，正确的是()
A．在果酒的制作过程中，应先去除葡萄的枝梗，再进行多次反复冲洗，这样才可以洗得彻底B．果酒、果醋的发酵装置中，充气口的作用是在酒精发酵时连接充气泵进行充气，排气口的作用是在醋酸发酵时排出二氧化碳
C．豆腐上长了毛霉后，需加盐腌制8天左右，这样可以抑制微生物的生长，避免豆腐变质，又能使豆腐析出水分，使豆腐块变硬
D．制作泡菜时要选火候好、无裂纹、无砂眼、盖子吻合好的坛子，需要加水密封，目的是隔绝空气，抑制细菌繁殖
『答案』 C
『解析』在果酒的制作过程中，应先冲洗葡萄，然后再去除葡萄的枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会；冲洗以洗去灰尘为目的，不能多次反复冲洗，以防洗去附着在葡萄皮上的野生型酵母菌，A项错误；果酒、果醋的发酵装置中，充气口的作用是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气，排气口的作用是在酒精发酵时排出二氧化碳，B项错误；豆腐上长了毛霉后，需加盐腌制8天左右，这样可以抑制微生物的生长，避免豆腐变质，又能析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，C项正确；制作泡菜时需要加水密封，目的是隔绝空气，以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境，D项错误。

2．“格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌双菌发酵的传统谷物发酵饮料。

传统做法是采用俄式大面包为基质，加入菌种发酵生成微量乙醇、一定量的CO2以及丰富的有机酸物质。

下列相关叙述正确的是()
A．发酵过程需要密闭条件
B．两菌种的代谢类型相同
C．CO2由两菌种共同产生
D．两菌种间为互利共生关系
『答案』 A
『解析』酵母菌无氧呼吸产生乙醇和CO2，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，故发酵过程都需要密闭条件，A正确；酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型，B错误；乳酸菌无氧呼吸不产生CO2，C错误；两菌种都以俄式大面包为基质进行发酵，为
竞争关系，D错误。

3．(2018·海口模拟)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』制作泡菜时，所用的泡菜坛要用白酒擦拭消毒，防止杂菌污染，A项正确；加入陈泡菜水的作用是提供乳酸菌菌种，加速乳酸发酵，B项正确；制作泡菜的过程中，乳酸菌进行无氧呼吸消耗有机物，有机物的干重减少，但种类增多，C项错误；如果泡菜盐水浓度过高，乳酸菌会通过渗透作用失水，抑制乳酸菌生长，制作的泡菜会咸而不酸，D项正确。

4．(2018·内蒙古北方第三中学高三期中)在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法。

下列关于这三种方法的叙述错误的是()
A．蒸馏法和萃取法都需要水浴加热
B．压榨法适用于易焦糊原料的提取，如柑橘、柠檬等
C．萃取法适用范围较广，一般原料颗粒小、萃取温度高、时间长，萃取效果好
D．蒸馏法适用于提取玫瑰精油、薄荷油等挥发性强的芳香油
『答案』 A
『解析』蒸馏法适用于提取挥发性强的芳香油，其操作过程中不需要水浴加热，萃取法需要水浴加热，A错误；压榨法是通过机械加压，将原料中的芳香油挤压出来，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取，B正确；萃取法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中，之后再通过蒸馏装置蒸发出有机溶剂，剩下的就是要提取的物质，萃取法提取植物有效成分时要求原料的颗粒要尽可能细小、萃取温度高、时间长，这样能保证提取的物质能够充分溶解，萃取效果好，C正确；蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后可以分层，将芳香油分离出来的方法，适用于提取玫瑰精油、薄荷油等挥发性强的芳香油，D正确。

5．下列关于蛋白质提取和分离实验中样品处理步骤的描述，正确的是()
A．红细胞的洗涤：加入蒸馏水，缓慢搅拌，低速短时间离心
B．血红蛋白的释放：加入生理盐水和甲苯，置于磁力搅拌器上充分搅拌
C．分离血红蛋白：将搅拌好的混合液离心，过滤后，用分液漏斗分离
D．透析：将血红蛋白溶液装入透析袋，然后置于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12 h
『答案』 C
『解析』红细胞洗涤步骤中应加入生理盐水而不是蒸馏水；血红蛋白释放中加入蒸馏水；透析时缓冲液pH应为7.0而不是4.0。

二、非选择题
6．在酿酒、酿醋、制作腐乳、泡菜过程中都要涉及各种微生物，请回答下列问题：
(1)酿酒利用的微生物是酵母菌，制作过程中，酵母菌先在有氧条件下大量繁殖，然后再进行酒精发酵，检测酒精的原理是橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成____________色。

(2)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为____________，醋酸发酵时温度一般应控制为____________。

(3)在腐乳的制作过程中，常用的微生物主要是________，在此过程中，豆腐相当于微生物生长的______________。

(4)民间制作腐乳时，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子，在制作时腐乳一般要加盐、酒，若加入的酒精浓度(含量)过低，会出现什么现象？__________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)在腌制泡菜的过程中，起主要作用的微生物是乳酸菌，用水封坛的作用是__________________________。

『答案』(1)灰绿(2)18～25 ℃30～35 ℃(3)毛霉培养基(4)不足以抑制微生物的生长，则会导致豆腐腐败变质(5)制造无氧环境
『解析』(1)酿酒利用的微生物是酵母菌，制作过程中，酵母菌先在有氧条件下大量繁殖，然后再进行酒精发酵，检测酒精的原理是橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。

(2)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为18～25 ℃，醋酸发酵时温度一般应控制为30～35 ℃。

(3)在腐乳的制作过程中，常用的微生物主要是毛霉，在此过程中，豆腐相当于微生物生长的培养基。

(4)民间制作腐乳时，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子，在制作腐乳时一般要加盐、酒，若加入的酒精浓度(含量)过低，不足以抑制微生物的生长，则会导致豆腐腐败变质。

(5)在腌制泡菜的过程中，起主要作用的微生物是乳酸菌，用水封坛的作用是制造无氧环境。

7．(2018·南宁二中高三5月月考)乳酸菌能产生亚硝酸还原酶将亚硝酸盐分解，某兴趣小组从泡菜滤液中筛选出亚硝酸盐还原酶活力较高的乳酸菌，进行了相关实验。

请回答下列问题：(1)乳酸菌生长繁殖所需要的主要营养物质有氮源、________、________和________四类，分离、纯化乳酸菌所用的选择培养基以亚硝酸盐为唯一氮源，进入乳酸菌的亚硝酸盐的主要作用是________________________________________________________________________。

(2)将筛选出的乳酸菌，用于泡菜制作过程，进行食盐用量与亚硝酸盐含量的探索实验，结果如图。

①泡菜制作过程中，pH呈下降趋势，原因是___________________________________________ __________________________________________________。

②据图可知，腌菜时食盐的浓度越低，亚硝酸盐含量的峰值出现的越早，且峰值较高，原因是_____________________________________________________________________________。

③实验结果说明，食盐用量和__________影响亚硝酸盐含量，亚硝酸盐含量达到峰值后下降，一方面是因为__________环境抑制杂菌生长，使亚硝酸盐的产生量降低；另一方面是因为_______________________________________________________________________________。

『答案』(1)碳源水无机盐用于合成菌体的含氮物质(或用于合成菌体细胞物质)
(2)①乳酸菌进行无氧呼吸产生了乳酸②食盐用量过低，造成杂菌大量繁殖
③腌制时间缺氧和酸性乳酸菌产生的亚硝酸还原酶将亚硝酸盐分解
『解析』(1)乳酸菌等微生物生长繁殖所需要的主要营养物质有氮源、碳源、水和无机盐；亚硝酸盐作为乳酸菌的氮源，可以用于合成菌体的含氮物质。

(2)①泡菜制作的原理是乳酸菌的无氧呼吸，无氧呼吸过程中产生了乳酸，导致pH呈下降趋势。

②食盐用量过低，会造成杂菌大量繁殖，因此图中腌菜时食盐的浓度越低，亚硝酸盐含量的峰值出现的越早，且峰值较高。

③据图分析可知，食盐用量和腌制时间都会影响亚硝酸盐含量；亚硝酸盐含量达到峰值后下降，是因为缺氧和酸性环境抑制杂菌生长，使亚硝酸盐的产生量降低；同时乳酸菌产生的亚硝酸还原酶会将亚硝酸盐分解。

8．请回答下列关于提取植物有效成分的问题：
(1)某同学设计了一个提取玫瑰精油的实验流程，如下图所示：
玫瑰花＋水→A过程→油水混合物→加入甲→分离油层→加入乙→除水→B过程→玫瑰精油。

①图中加入的物质甲是__________，物质乙是____________。

图中B过程的目的是
________________________________________________________________________。

②A过程是水蒸气蒸馏，该过程存在许多因素影响玫瑰精油的产量。

下图表示当玫瑰花瓣与清水的质量比为1∶4时，出油率与蒸馏时间的变化关系。

分析该图可知，出油率随蒸馏时间的变化趋势是____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)提取橘皮精油时，常采用__________法而不用上述提取玫瑰精油的方法，原因是________________________________________________________________________。

(3)胡萝卜素的化学性质比较稳定，易溶于有机溶剂，可采用萃取法提取。

萃取时应选择____________的加热方式，原因是_________________________________________________。

『答案』(1)①NaCl无水Na2SO4除去固体硫酸钠
②在一定时间内，出油率随蒸馏时间的延长而增加，一段时间后，出油率不再增加(2)压榨橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解(3)水浴加热有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热，容易引起燃烧、爆炸
『解析』(1)①根据分析可知，图中物质甲表示NaCl，物质乙表示无水Na2SO4，B过程的目的是除去固体硫酸钠。

②根据曲线图分析，在一定时间内，出油率随蒸馏时间的延长而增加；一段时间后，出油率不再增加。

(2)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，因此在提取橘皮精油时，常采用压榨法。

(3)由于有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热，容易引起燃烧、爆炸，因此在利用萃取法提取胡萝卜素时，应该选择水浴加热的方式。

9．血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中O2或CO2的运输。

请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。

(1)将实验流程补充完整：A为________，B为________。

凝胶色谱法是根据__________________而达到蛋白质分离的有效方法。

(2)洗涤红细胞的目的是去除________，洗涤次数过少，无法除去________；离心速度过高和时间过长会使________一同沉淀，达不到分离的效果。

洗涤干净的标志是________。

释放血红蛋白的过程中起作用的是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)在洗脱过程中加入物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)的目的是________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

如果红色区带________，说明色谱柱制作成功。

『答案』(1)血红蛋白的释放样品的加入和洗脱相对分子质量的大小(2)杂蛋白(血浆蛋白)血浆蛋白白细胞和淋巴细胞离心后的上清液中没有黄色蒸馏水和甲苯(3)准确模拟生物体内的生理环境，保持体外的pH和体内一致均匀一致地移动
『解析』凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法，在蛋白质分离与提取过程中包括样品的处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步，每一步均应用了不同的操作技术，需要注意。

10．回答下列有关酶工程的问题：
固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。

东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。

下图显示的是部分研究结果(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)。

(1)酶的固定化技术的应用最主要的目的是___________________________________________ _______________________________________________。

(2)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论是_______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)乙图曲线表明浓度为____________的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因可能是___________________________________________________________ ____________________________________。

(4)固定化酯酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酯酶一般重复使用________次后酶活力明显下降。

(5)研究人员固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是同时用戊二醛作为交联剂，这是因为_____________________________________________________________________________ __________________________。

(6)根据介绍，科研人员所采用的固定化技术可用下图中的____________表示。

『答案』(1)解决酶的回收和再利用的困难
(2)固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强，且应用范围较广(3)3%海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足(4)3(5)酶分子过小，很容易从包埋材料中漏出(6)BC
『解析』(2)通过分析甲图可知，固定化酶与游离酶相比，固定化酶对温度变化的适应性更强且应用范围较广。

(3)乙图曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，此时的酶活力最高。

当海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足，因此酶活力较低。

(4)由丙图可知，固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，且在使用3次以后，酶活力显著下降。

(5)由于小麦酯酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出，因此固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是采用双重固定法。

(6)双重固定法是指采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，可见科研人员所采用的固定化技术是化学结合法和包埋法，可用图中的B、C表示。