2019届高考生物一轮复习 第十二单元 生物技术实践 随堂真题演练39 传统发酵技术的应用
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随堂真题演练39 传统发酵技术的应用
(2017·高考全国卷Ⅱ)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题:
(1)该实验的自变量是____________、______________。
(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是________________。
(3)如果在实验后,发现32 h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为____________________,脂肪转变为__________________________。
解析:(1)实验使用甲、乙两种菌种,并在32 h内定期取样观测发酵效果,所以该实验的自变量是菌种和发酵时间。
(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是好氧型微生物。(3)如果在实验后,发现32 h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是延长取样观测时间,观测发酵结果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉,在相关微生物的作用下,大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸,脂肪转变为甘油和脂肪酸。
答案:(1)菌种发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油
(2016·高考天津卷)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。
淀粉类原料――→
糖化
葡萄糖――→
酒精发酵成熟
酒醅
――→
醋酸发酵成熟
醋醅
――→
处理
成品醋
(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶________________________________。
(2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高________的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。
(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如下。
①发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是________________,由此推测,影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是________________________________________。
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中________________________层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的________,淘汰了部分乳酸菌种类。
解析:(1)酶在最适温度、最适pH等条件下催化能力最强,所以添加酶制剂需要控制温度。(2)酵母菌在有氧条件下能大量繁殖,增加酵母菌数量,有利于密闭阶段在无氧条件下获得更多酒精产物,因而发酵初期应先通气。(3)①由图示可知与颠倒前相比,第15天A、B层颠倒后,B层醋酸杆菌先快速增长后趋于稳定,颠倒后B层不断翻动,与颠倒前相比,能接触更多氧气,醋酸杆菌大量繁殖,说明影响醋酸杆菌密度变化的环境因素有氧气,后来随着营养物质的消耗及pH的降低,醋酸杆菌数量趋于稳定,说明影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素有营养物质、pH 等。②颠倒前的B层和颠倒后的A层(即下层)缺氧,有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。③发酵后期营养物质的消耗使不同种类的乳酸菌种间竞争加剧,淘汰了部分种类的乳酸菌。
答案:(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)酵母菌(3)①先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH ②颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下) ③种间竞争(或竞争)
(2015·高考广东卷)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”,查阅资料得到如图。
(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。
解析:(1)制作泡菜时,泡菜坛要选择密封性好的容器,一般用水密封,以创造无氧环境,有利于乳酸菌发酵,防止蔬菜腐烂。乳酸菌发酵第一阶段的产物有丙酮酸、[H]和少量ATP。(2)第3天时,泡菜中亚硝酸盐含量达到最高,在第8天后的泡菜中,亚硝酸盐含量降到最低,故第8天后的泡菜更适于食用。乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸会导致
pH下降。(3)设计的记录表中要包含乳酸菌类型、食盐浓度和发酵时间等自变量,因变量为亚硝酸盐的含量。通过相互对照确定用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定最适发酵条件。
答案:(1)创造无氧环境,有利于乳酸菌发酵丙酮酸、[H](少量ATP) (2)亚硝酸盐含量低乳酸菌无氧呼吸产生了乳酸(3)两种乳酸菌在泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化表
推测实验结论:与普通乳酸菌相比,“优选”乳酸菌制作泡菜时,相同条件下产生的亚硝酸盐含量低。
[课时作业]
1.(2018·石家庄一模)如图是以鲜苹果汁为原料,利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图,分析并回答以下问题:
(1)在果汁加工过程中可添加__________________酶提高出汁率和澄清度。
(2)在鲜苹果汁装入发酵瓶时,要留有大约________的空间。经过10~12天后,在酸性条件下用重铬酸钾检测样液,如果颜色由________色变为________色,说明产生了酒精。
(3)过程乙中使用的微生物是________,可以从食醋中分离纯化获得。纯化菌种时需要对培养基进行灭菌,其方法是______________;培养温度控制在________℃ 范围内。
(4)在________的条件下,如果缺少糖源,乙中的微生物将甲过程的产物变为乙醛,再将其变为醋酸。
答案:(1)纤维素酶和果胶(2)1/3 橙灰绿
(3)醋酸菌高压蒸汽灭菌法30~35
(4)氧气充足(有氧)
2.(2018·福州模拟)回答下列关于腐乳制作的问题:
(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程,其中起主要作用的微生物是________,其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为________和________;其合成蛋白酶的场所是____________。
(2)发酵完成后需加盐腌制,加盐还可以抑制________的生长。
(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配制而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外,还能使腐乳具有独特的________。
答案:(1)毛霉小分子的肽氨基酸核糖体和内质网
(2)微生物(3)风味(其他合理答案也可)
3.(2018·郑州模拟)腐乳是我国独特的传统发酵食品,是用豆腐发酵制成,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: