高中生物发酵与食品生产综合题

［生物——选修1生物技术实践］
请回答下列有关生物技术实践的问题：
（1）利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。科学家利用培养基能从地壤中选择出能分解纤维素的细菌。这类细菌经过大量培养后可以从中提取纤维素酶。
①土壤中富含各种微生物，将土壤浸出液接种到特定培养基上，可得到能分解纤维素的细菌，实验室中获取纯净菌的常用方法有和。
②使用纤维素酶和化学方法均能分解纤维素，说出使用酶解法处理的优点：。
（2）酵母菌是一种真菌，可用于制作果酒。
①果汁发酵后是否产生酒精，可以用来检验，在酸性条件下，该物质与酒精反应呈色。
②酵母菌细胞固定化可大大提高生产效率。固定酵母菌细胞时首先需要将干酵母放入中活化；若制得的凝胶珠着色过浅，可能是。
（3）突变菌往往带有一些特殊的基因，在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入引物作用是，加入DNA聚合酶的作用是。
（4）加酶洗衣粉中有的加有香精，高档洗衣粉中的香精是由植物芳香油制成的，目前从植物中提取芳香油的方法有等。
（5）虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、。

泡菜是我国人民广泛喜爱的一种菜肴，但有腌制过程中，由于一些硝酸盐还原菌的作用，会产生一定量的亚硝酸盐。某校自然科学课外研究小组为了了解泡菜在腌制过程中亚硝酸盐含量变化及其高峰期的时期，以及泡菜在加热煮熟状态下亚硝酸盐含量变化的情况，进行了如下实验：
①选1、2、3号容量相同的泡菜坛，分别加入0.6kg新鲜莲花菜②再在坛中加满煮沸过的质量分数为10%的NaCl溶液③封坛前分别测量各坛中亚硝酸含量以及煮沸后的含量④用水封坛，放在15~20℃环境中⑤以后每隔4天测量一次，直至泡菜腌熟能够食用为止，周期约为15天
所得数据如下表所列：
泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化（未加热）及与加热情况下的对比

亚硝酸盐含量 (mg/kg) 时间	未加热[			加热
	1号坛	2号坛	3号坛	1号坛	2号坛	3号坛
封坛前	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15
第4天	0.6	0.2	0.8	0.6	0.2	0.8
第8天	0.2	0.1	0.6	0.2	0.1	0.6
第12天	0.1	0.05	0.2	0.1	0.05	0.2
第16天	0.1	0.05	0.2	0.1	0.05	0.2

请根据上述情况，回答下列问题：
（1）在该项研究中，要取同样处置的3只坛的目的是什么？
（2）根据曲线及表中的数据，。你可以推理出什么结论？
（3）该项研究的设计存在着一个较明显的缺陷，你认为是什么？

Ⅰ. 测定亚硝酸盐含量时，要配制标准显色液，即吸取0.20 mL、0.40 mL、0.60 mL、0.80 mL、1.00 mL和1.50 mL亚硝酸钠溶液，分别置于50 mL比色管中，再另取1支空比色管。向各管中分别加入2.0 mL对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置3～5 min后，各加入1.0 mL的N－1－萘基乙二胺盐酸盐溶液，最后加蒸馏水补足50 mL。
Ⅱ. 用样品处理液代替亚硝酸钠溶液做一个50 mL的样品显色管，15 min后与标准管对比。
请分析完成下列问题：
（1）本实验所用测定亚硝酸盐含量的方法为。
（2）I中空比色管起作用。
（3）关于亚硝酸盐含量测定原理的正确描述是（）

A．重氮化→酸化→显色→比色	B．重氮化→酸化→比色→显色
C．酸化→重氮化→显色→比色	D．酸化→重氮化→比色→显色

（4）II中为什么要15 min后对比?。

某同学用甘蓝为原料制作泡菜，将甘蓝分组并置于不同温度下3d，检测生成乳酸的含量，结果如下表：

温度（℃）	16	26	3l	35	43
乳酸含量（％）	0.81	l.04	1.20	1.12	0.95

（1）根据以上数据可以得出什么结论?。
（2）盐水需要先煮沸，再冷却后才可以使用，是因为。
（3）泡菜风味形成的关键在于的加入。泡菜制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，其可能的原因有等。

豆腐乳是餐桌上常见的佐餐食品，在我国具有悠久的历史。那么豆腐乳是怎样制作的呢?原来它是以大豆为原料，先制成豆腐坯，再利用毛霉接种在豆腐坯上经发酵制成的。当毛霉在豆腐坯上发酵时，它可以把豆腐中所含的蛋白质分解成既易消化吸收又具有鲜味的各种氨基酸，同时还可以产生一些有香味的酯类。接种上毛霉的豆腐坯放在15～18℃室温下，5 d后，豆腐坯上就长满了白色的毛霉菌丝，制成毛坯。将相互连接的豆腐坯分开抹掉菌丝，放入缸中，层层撒盐，腌制13～16 d制成咸坯。加盐不仅可以起到防止腐败的作用，食盐还可与豆腐中已经分解的氨基酸结合成氨基酸钠，使豆腐的味道变得更加鲜美。豆腐乳制作的前期是保持适合微生物繁殖的条件，使我们所需要的毛霉充分繁殖、生长。制作后期还需要添加各种不同的辅料，如红曲、黄酒、白酒、香菇、桂花及辣椒、大蒜等。再装坛封口，进行后期发酵，30℃条件下，3个月后就可以制成美味可口的豆腐乳了。
根据上述材料回答相关问题：
（1）腐乳的制作原材料是什么?其中哪种有机物含量比较高?毛霉可利用体内的酶将其分解成哪种小分子有机物?
（2）在腐乳的腌制过程中，盐的作用是什么?
（3）豆腐乳的前、后期制作中温度和空气条件是否一样?试说明。
（4）在腐乳的后期制作过程中，有哪些因素能防止杂菌生长，利于后期成熟?

生物技术在食品加工中的应用十分广泛，比如果酒、果醋、腐乳、泡菜就是生活中常见的例子。如图是果酒制果醋的发酵装置，分析回答：

（1）在果醋发酵过程中，要向发酵瓶中通入空气，原因是 _______________
。
（2）如果将该装置改为酒精发酵装置，则温度应该控制在。
此时装置需要修改的地方是。
果酒制果醋的反应式为：。
（3）在果醋发酵过程中，用的方法证明的确有醋酸生成。

有人设计了一套实验室分馏芳香油的五个步骤：①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。②连接好冷凝管，把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口的橡皮管的另一端与水龙头相连，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。④向蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原料，塞好带温度计的橡皮塞，把接受器连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置（如锥形瓶）中。⑤检查气密性。
（1）玫瑰精油高温______分解，____溶于水，_______溶于有机溶剂，所以可用______提取，再经______过程即可得到较纯净的玫瑰精油。
（2）上述实验正确的操作顺序是_________ →_________ →________ →_________ →________。
（3）冷凝管里水流的方向与蒸气的流向______________。
（4）温度计水银球应放在______位置，以测量_______ 温度。
（5）在蒸馏烧瓶中加几片碎瓷片，目的是____________。
（6）提取玫瑰精油的原理是_________________________。

根据提取橘皮精油的实验流程示意图回答下列问题：

(1)①步之前对橘皮的处理是_________________。
①处理的作用是 ____________________________________________________________。
(2)新鲜的橘皮中含有大量的_________、____________和________，如果直接压榨，出油率较低。
(3)压榨是个机械加压过程，要求是___________________________________________________。
(4)为了使橘皮油易与水分离，还要分别加入_____________________________________，并调节pH至___________。
(5)④步用_______________过滤，目的是除去_____________________________。
(6)⑤步要求是_______________________________________，目的是_______________________。
(7)⑥步用__________________过滤。

根据提取玫瑰精油的实验流程，回答下列问题：
（1）根据提取玫瑰精油的实验流程填写有关内容：取材→_________→鲜玫瑰花+清水→_________→油水混合物(加入_________ ) →分离油层(加入_________)→除水→_________→玫瑰油
（2）蒸馏瓶中加_________，目的__________________。
（3）油水混合物加入NaCl目的：。__________________。
（4）层加入无水NaSO4目的：__________________。

根据不同植物有效成分提取方法，填写下列表格内容：

提取方法	实验原理	用到的主要仪器	适用范围	局限性
水蒸气蒸馏	利用________将挥发性较强的芳香油携带出来	________、________、接液管等	________分离，适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油	水中蒸馏会导致原料________和有效成分________等问题
压榨法	通过________，压榨出果皮中的芳香油	压榨设备	适用于柑橘、柠檬等________的提取	分离较为困难，出油率________
有机溶剂萃取	使芳香油溶解在________中，________后就可获得芳香油	________，烧杯	________的分离，适用范围广，要求原料的颗粒要________，能充分浸泡在有机溶液中	使用的________处理不当会影响芳香油的质量

请回答下列有关胡萝卜素提取的问题：
(1) 从植物中提取胡萝卜素常用的方法是萃取，所用溶剂具有____________________特点。
(2) 萃取前，要将胡萝卜进行___________________________和_____________________。
(3) 萃取时应采用________________________加热，原因是________________________。
(4) 新鲜的胡萝卜干燥处理时要注意控制___________________________，鉴定胡萝卜素粗品的方法是_______________________________。

根据玫瑰油和橘皮精油的提取回答：
（1）植物芳香油不仅，而且易溶于，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。不适于用水蒸气蒸馏的原料，可以考虑使用法。芳香油溶解于有机溶剂后，只需蒸发出有机溶剂，就可以获得纯净的芳香油了。但是，用于萃取的有机溶剂必须，，否则会影响芳香油的质量。
（2）玫瑰精油化学性质，难溶于，易溶于，能随一同蒸馏， 通常采用法中的法。
橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般采用法。

填写有关植物芳香油的提取方法的内容：
（1）植物芳香油的提取方法有、和等。
（2）具体采用那种方法要根据植物原料的特点来决定。是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是。
（3）根据蒸馏过程中的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为、和。其中，水中蒸馏的方法对于有些原料不适用，如柑橘和柠檬。这是因为等问题。因此，柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用法。

(10分)通过对玫瑰精油,橘皮精油提取过程的学习,请你自已设计一个提取茉莉油的过程,请回答:
(1)第一步,采摘原料,提炼茉莉油的原料为茉莉花,要在________期采收,此时茉莉油的含量最高。
(2)茉莉油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏,故提取茉莉油可采取 ________和___________,但常采用______法,原因是_____________________________________。
(3)水蒸气蒸馏法是通过水分子向原料中渗透,使____________________，形成精油与水的共沸物,蒸出的水蒸气与精油通过____________，_____________后得到精油。

根据胡萝卜素的纸层析鉴定过程，回答下列问题：
①___________：取___________cm滤纸条，于距底端2cm处划基线，取ABCD四个点。
②___________：用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在AD和BC点样，___________。
③层析：将滤纸卷成筒状并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析。
④观察：取出滤纸条，使___________充分挥发后观察层析带。
＊注意事项：
滤纸条预先___________处理；
点样时快速细致、样点圆点尽量___________；
滤纸筒的竖直边缘___________；
石油醚易挥发，注意层析容器要密封。