高中生物发酵与食品生产综合题

玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感。由于它的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏，根据以上内容完成以下问题：

（1）完成上述图解：①             ；  ②               ；  ③                。
（2）新鲜的柑橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分。橘皮中的精油提取适宜采用压榨法，为了提高出油率，需要将橘皮用        浸泡。橘皮精油不适合采用蒸馏法的原因是           。
（3）胡萝卜含有丰富的胡萝卜素，在提取胡萝卜素的实验中，________为最适宜的萃取剂。将提取的胡萝卜素粗品通过____________法进行鉴定。通过分析该实验，写出影响萃取效率的主要因素 ______________________________________________（写出两点即可）。

请回答下列与植物有效成分的提取及微生物相关的问题：
（1）适合玫瑰精油提取的常用方法为              法；橘皮精油的提取原料是橘皮，但橘皮易焦糊，宜采用               法提取橘皮精油。
（2）从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的是            法；一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成         比。
（3）欲从土壤中分离纤维素分解菌，最好选择在________环境中采集土样，所选择的培养基应以________作为唯一碳源。
（4）分离土壤中的纤维素分解菌时，经常用加入了______     __的鉴别培养基，在该培养基上，纤维素分解菌会因为产生纤维素酶使菌落周围出现____       ____。

传统生物技术与我们的现代生活依旧非常贴近，请对下面相关实例分析作答。
（1）许多植物芳香油的提取在原理上是相同的，有同学结合玫瑰油的提取技术，设计了提取茉莉油的如 下流程：
莱莉花＋水→A→油水混合物→分离油层→粗提精油→加B→过滤→莱莉油其中A表示    过程，分离油层时常用的试剂和仪器分别是    。
B的成分是   ，向粗提精油中加入B的目的是    。过滤的目的是  ，完成 后即可得到莱莉油。
（2）千百年来，腐乳由于其特殊的风味一直受到人们的喜爱。根据腐乳的如下制作过程回答问题： 豆腐块→A→长满菌丝的豆腐块→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制A过程有多种微生物参与，其中起主要作用的是。腐乳所以“闻着臭，吃着鲜”，且易于
消化吸收，是因为豆腐中的成分发生了如下变化：    。卤汤中通常含有12%的   ，其 作用除了增加风味，还有的作用。

工业上可以用微生物的发酵来获得β­-胡萝卜素。回答有关胡萝卜素提取的问题：
（1）培养基中的营养物质主要有_____。为了使发酵菌种迅速繁殖，应用_____培养基。发酵过程中应采用_____技术来防止外来杂菌的入侵，保证发酵正常进行。
（2）在胡萝卜素的提取过程中，石油醚是理想的萃取剂，因为它具有：          、________、______等优点。萃取过程采用水浴加热，不用明火加热的原因是________。
（3）若用胡萝卜的根尖细胞组织培养，则培养成的植株叶片的颜色为________，说明根尖细胞________。

下图是以新鲜葡萄为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图，请分析并回答：


（1）过程甲若为自然发酵，起主要作用的是附着在葡萄皮上的__________。在葡萄汁装入发酵瓶时，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，如果颜色变为           色，说明产生了酒精。
（2）过程乙中使用的微生物是__________，可以从食醋中分离纯化获得，步骤如下：
第一步：配制        （固体/液体）培养基。
第二步：对培养基一般使用        （方法）灭菌。
第三步：接种。微生物常用的接种方法有稀释涂布平板法和___________________。
第四步：培养。
第五步：挑选符合要求的          。
（3）用上图发酵装置进行甲、乙过程时温度设置和充气口处理有何不同？
______________________________________。

回答下列有关微生物培养及利用问题：
（1）在腐乳制作的发酵过程中发挥主要作用的生物属于           （原核生物／真核生物）。
（2）泡菜的制作原理是利用蔬菜中的糖分在乳酸菌的作用下发酵腌制而成，用反应式表示其原理为                                                          。
（3）微生物培养基除需要充足的碳源、氮源、无机盐和水外，还需要满足微生物生长对    、
和         的需求。
（4）下表为某种微生物的培养基配方：

上表培养基中的物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL。
此培养基可以用于分离出能            的细菌，采用              （方法）接种，
为了保证结果准确，一般选择菌落数在              的平板计数。

Ⅰ.根据微生物发酵技术的原理和要求回答下列问题：
（1）在整个微生物的分离和培养过程中，一定要注意在      条件下进行。
（2）在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是                    。
（3）若从含有酵母菌、醋酸菌、青霉菌、毛霉等的土壤中分离到较纯的酵母菌，最简便的方案是在         条件下选择培养。
Ⅱ.根据所学知识回答：
（4）玫瑰精油的提取需大量原料，通常采用______________技术在短时间内可获得大量的玫瑰植株。
（5）提取玫瑰精油过程中，向油水混合物中加入_________以加速油水分层。分离的油层中还含有一定的水分，需加入_______________将水除去。
（6）胡萝卜素易溶于有机溶剂中，据此可用             的方法提取。提取的胡萝卜素粗品可通过           进行鉴定。

千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱，下面介绍的是绍兴腐乳制作工艺流程：黄豆浸泡→磨浆→离心去渣→煮浆→过滤→埋花→压榨去水→切分成型→排乳→自然发酵→搓毛→加盐腌制→装瓶→加酒水、辣椒→后发酵→贴标→成品。
利用所学生物知识，思考并回答下面几个问题：
（1）现代科学研究表明，许多微生物参与了豆腐的发酵，绍兴腐乳的制作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        ；其产生的脂肪酶能将豆腐中的脂肪水解为       和       。
（2）传统的制作过程中，豆腐块上生长的微生物来自            。
（3）“搓毛”是搓去豆腐表面长出的白毛，豆腐长的白毛是                  。
（4）发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制__________________________。

胡萝卜素是一种常用的食用色素，生产中常用以下三种途径获得，流程如下图：

(1)图中①表示    过程；过程②一般采用酶解法，常用    处理愈伤组织；图中培养外植体的培养基中通常会加入琼脂，其作用是          。
(2)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，可选用平板划线法、    法或稀释混合平板法。培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖可以为酵母菌R提供           。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，过程③表示    ；萃取过程中宜采用水浴方式加热，目的是                   。
(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需要用    作为对照。

在生产生活实践中，常常需要从动植物材料中提取人们需要的有效成分。回答下列问题：
（1）胡萝卜素是一种常见的农作物，其浓绿的叶子可用来提取叶绿体中色素。
①取适量胡萝卜绿叶，剪碎，放入研钵中。
②向研钵中放入少许____，有助于研磨的更充分；放少许碳酸钙，可以_____，再加入适量_____，进行迅速、充分的研磨。
③将研磨液过滤，得到滤液。滤液中含有_____种色素。可采用纸层析出法分离其中的各种色素、其原理是：不同色素在层析液中的_____不同，随层析液在滤纸条上_____不同，从而将它们分离开。
（2）胡萝卜的肉质根富含胡罗卜素，可作为提取胡萝卜素的良好原料。
①完成提取胡萝卜素的实验流程示意图：胡萝卜→粉碎→干燥→______→过滤→_____→胡萝卜素
②如图为提取胡萝卜素的装置：

a.装置中采用水浴加热的原因是:________.
b.萃取液在浓缩前，还要进行过滤，除去萃取液中的_____.血红蛋白的提取宜选择_____材料。
c.对实验材料的洗涤次数过少，无法除去____，离心速度过高和时间过长会使___等一同沉淀，达不到分离效果。
d.用凝胶色谱法分离蛋白质的过程中，仔细观察红色区带在洗脱过程中的移动情况。如果______，则说明色谱柱制作成功。

辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。

（1）图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的__________和__________过程。
（2）图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是__________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值__________（填“高”或“低”）时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是__________。
（3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是__________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是__________和纤维素酶。
（4）提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是__________。

现代人吃什么都讲究天然，所以目前市场上果酒、果醋和酸奶越越受到人们的青睐。请回答：
（1）苹果醋是最受欢迎的饮料之一，其生产过程中利用了_____________的发酵作用，该过程需将温度控制在______________。
（2）喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是______________________________。
（3）在果酒酿造过程中，水果需要冲洗，其主要目的是               ，葡萄酒呈现红色的原是                     。
（4）酸奶制作需要的菌种代谢类型是          ，能否使用加了抗生素的牛奶作原料     （能/否），原因是                             。

生物技术的广泛应用，给社会带来了较大的经济效益，受到社会的广泛关注。请回答下列有关问题：
(1)制作泡菜需要测定亚硝酸盐的含量，方法是           ，其原理是：在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N—1萘基乙二胺盐酸盐结合形成               ，将显色反应后的样品与已知浓度的标准液目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
(2)在香料工业提取的“液体黄金”玫瑰油中，要求不含有任何添加剂或化学原料，其提取方法主要是                ；玫瑰精油的提取需要大量原料，通常采用植物组织培养技术来实现玫瑰的快速繁殖。
(3)在制备固定化酵母细胞的过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温才能加入已活化的酵母菌，原因是                    。如果在CaCl₂溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明                 。
(4)微生物强化采油(MEOR)是利用某些微生物能降解石油，增大石油的乳化度，降低石油黏度的原理，通过向油井中注入含微生物的水来提高采油率的新技术。为筛选和纯化该类微生物，从功能上分，应选
用         培养基，常用的接种方法是                和                  。

研究发现柚皮精油和乳酸菌素（小分子蛋白质）均有抑菌作用，两者的提取及应用如图所示。

（1）柚皮易焦糊，宜采用____________法提取柚皮精油，该过程得到的糊状液体可通过___________除去其中的固体杂质。
（2）筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或____________接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是_______________。实验前需对超净工作台进行____________处理。
（3）培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供______________。电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度___________。
（4）抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的______________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。

下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：
（1）玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有       的性质。蒸馏时收集的蒸馏液     (是、不是)纯的玫瑰精油，原因是                              。
（2）当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和    。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是          。
（3）如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会      ，原因是               。
（4）密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度    的地方，目的是         。
（5）某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为        天左右。

(6)从薄荷叶中提取薄荷油时         (能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是                     。