（浙江专版）高考生物一轮复习 第31讲 生物技术在食品加工中的应用课件-人教版高三全册生物课件.ppt

第第31讲讲生物技生物技术术在食品加工中的在食品加工中的应应用用考点生物技术在食品加工中的应用考点生物技术在食品加工中的应用一、果酒及果醋的制作一、果酒及果醋的制作1.制作原理制作原理类类型型 微生物微生物原理原理果酒果酒 _有氧条件下，有氧条件下，进进行行_，大量繁殖，大量繁殖无无 氧氧 条条 件件 下下，进进 行行 _，反反 应应 式式 为为：_果醋果醋_当氧气和糖元都很充足当氧气和糖元都很充足时时，可将糖分解，可将糖分解为为_当当氧氧气气充充足足，缺缺少少糖糖元元时时，醋醋化化醋醋杆杆菌菌将将乙乙醇醇转转变变为为_，反，反应应式式为为：_酵母菌酵母菌需氧呼吸需氧呼吸酒精发酵酒精发酵醋化醋化醋杆菌醋杆菌醋酸醋酸乙酸乙酸2.制作流程制作流程冲洗冲洗醋酸发酵醋酸发酵果酒果酒果醋果醋3.发酵装置发酵装置(1)各部位的作用各部位的作用充气口：在果酒制作充气口：在果酒制作时时，在在醋醋酸酸发发酵酵时时连连接接进进行行。排气口：排出酒精排气口：排出酒精发发酵酵时产时产生的生的；与与排排气气管管相相连连的的长长而弯曲的胶管，加水后防止而弯曲的胶管，加水后防止。出料口：是用来取出料口：是用来取样样的。的。(2)榨汁机和榨汁机和发发酵瓶都需清洗干酵瓶都需清洗干净净，且，且发发酵瓶要酵瓶要进进行行_处处理。理。CO2封闭封闭充气泵充气泵充气充气空气中微生物的污染空气中微生物的污染消毒消毒4.注意事项注意事项(1)果酒制作果酒制作过过程中，葡萄在用程中，葡萄在用溶溶液液浸浸泡泡后后，一一定定要要用清水将高用清水将高锰锰酸酸钾钾溶液冲洗干溶液冲洗干净净，之后再，之后再。(2)将葡萄将葡萄浆浆放入放入发发酵瓶酵瓶时时，装量不能超，装量不能超过过。(3)果醋果醋发发酵酵时时，通气孔需塞上，通气孔需塞上，以，以过滤过滤空气。空气。(4)醋醋化化醋醋杆杆菌菌培培养养物物与与酒酒 水水混混合合物物混混匀匀后后需需将将 pH调调至至。高锰酸钾高锰酸钾去梗去梗2/3脱脂棉球脱脂棉球7.0(中性中性)二、泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定二、泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定1.泡菜制作泡菜制作(1)制作原理：在制作原理：在条件下，微生物条件下，微生物(和和)利用蔬菜中的利用蔬菜中的和和其其他他营营养养物物进进行行发发酵，酵，发发酵酵产产物有物有和醇和醇类类物物质质等，其中也有等，其中也有。(2)制作流程：制作流程：无氧无氧乳酸菌乳酸菌假丝酵母假丝酵母糖糖有机酸有机酸亚硝酸亚硝酸2.亚硝酸盐含量的测定亚硝酸盐含量的测定(1)原理：原理：亚亚硝酸硝酸盐盐反反应应物物(重重氮氮化化反反应应)；反；反应应物物色色产产物物(偶偶联联反反应应)。(2)用用显显色反色反应应后的后的样样品品经经法定量法定量测测定定值值。(3)用用 已已 知知浓浓度度 的的亚亚硝硝 酸酸钠钠 标标准准 溶溶 液液测测量量O D值值并并绘绘制制，通通过过标标准准曲曲线线得得到到样样品品中中的的亚亚硝硝酸酸盐盐的的质质量。量。对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸N-1-萘基乙二胺萘基乙二胺紫红紫红光电比色光电比色OD标准曲线标准曲线(4)计计算泡菜中算泡菜中亚亚硝酸硝酸盐盐的含量。公式如下：的含量。公式如下：X1(m2V1)/(m1V2)式中：式中：X1为为(单单位位)V1为样为样品品处处理液理液总总体体积积m1为样为样品品质质量量(单单位位)m2为为通通过标过标准曲准曲线线得到得到样样品中的品中的_的的质质量量(单单位位_)V2为测为测定用定用样样品液体品液体积积样品中亚硝酸盐量样品中亚硝酸盐量mg/kgg亚硝酸盐亚硝酸盐g(20174月月浙浙江江选选考考节节选选)回回答答与与泡泡菜菜腌腌制制和和亚亚硝硝酸酸盐盐测测定定有有关的关的问题问题：(1)泡泡菜菜腌腌制制过过程程中中，会会产产生生有有机机酸酸、醇醇类类和和亚亚硝硝酸酸盐盐，其其中中醇醇类类是是由由_进进行行厌厌氧氧呼呼吸吸产产生生。亚亚硝硝酸酸盐盐对对人人体体有有害害，为为测测定定泡泡菜菜中中亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量，从从泡泡菜菜中中提提取取亚亚硝硝酸酸盐盐，与与_发发生生重重氮氮化化反反应应，再再与与N1萘萘基基乙乙二二胺胺偶偶联联，形形成成紫紫红红色色产产物物。然然后后用用光光程程为为1 cm的的_，在在550 nm光光波波下下测测定定光光密密度度值值，与与由由已已知知浓浓度度梯梯度度亚亚硝硝酸酸钠钠制制作作的的_比比对对，计计算算样样品中品中亚亚硝酸硝酸盐盐的含量。的含量。(2)已已知知乳乳酸酸菌菌中中的的亚亚硝硝酸酸还还原原酶酶能能降降解解亚亚硝硝酸酸盐盐。在在一一定定的的腌腌制制时时间间内内，随随着着腌腌制制时时间间的的延延长长，泡泡菜菜中中亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量逐逐渐渐降降低低，是是由由于于在在厌厌氧氧和和_环环境境下下亚亚硝硝酸酸盐盐被被亚亚硝硝酸酸还还原原酶酶降解。降解。解解析析(1)泡泡菜菜腌腌制制过过程程中中，产产生生的的醇醇类类物物质质是是由由假假丝丝酵酵母母进进行行厌厌氧氧呼呼吸吸产产生生。为为测测定定泡泡菜菜中中亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量，从从泡泡菜菜中中提提取取亚亚硝硝酸酸盐盐，与与对对氨氨基基苯苯磺磺酸酸发发生生重重氮氮化化反反应应，产产物物再再与与N1萘萘基基乙乙二二胺胺偶偶联联反反应应，形形成成紫紫红红色色产产物物。然然后后用用光光程程为为1 cm的的比比色色杯杯，在在550 nm光光波波下下测测定定光光密密度度值值，与与由由已已知知浓浓度度梯梯度度亚亚硝硝酸酸钠钠制制作作的的标标准准曲曲线线比比对对，计计算算样样品品中中亚亚硝硝酸酸盐盐的的含含量量。(2)泡泡菜菜腌腌制制中中产产生生的的亚亚硝硝酸酸盐盐可可被被亚亚硝硝酸酸还还原原酶酶催催化化降降解解，该该酶酶在在厌氧和酸性环境下能催化亚硝酸盐降解。厌氧和酸性环境下能催化亚硝酸盐降解。答案答案(1)假假丝丝酵母酵母对对氨基苯磺酸比色杯氨基苯磺酸比色杯标标准曲准曲线线(2)酸性酸性本本题题组组对对应应选选修修一一P45P50，果果酒酒及及果果醋醋的的制制作作；选修一选修一P53P57，泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定，泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定1.酵母菌只有在酵母菌只有在条条件件下下才才能能进进行行酒酒精精发发酵酵，且且当当培培养养液中乙醇的液中乙醇的浓浓度超度超过过时时，酵酵母母菌菌就就会会死死亡亡。所所以以自自然然酿酿成成的的葡葡萄萄酒酒度度数数一一般般不不高高。将将葡葡萄萄浆浆装装入入发发酵酵瓶瓶中中，装装量量不要超不要超过过，目的是：，目的是：，防止防止。装装置置中中带带有有弯弯曲曲的的玻玻璃璃管管的的作作用用：防止防止进进入入，同同时时使使发发酵酵产产生生的的二二氧氧化碳化碳，减减小小瓶瓶中中的的压压力力。果果酒酒发发酵酵瓶瓶一一般般放放在在 条件下条件下天天。当当发发酵酵瓶瓶中中时时，表示，表示发发酵完酵完毕毕。无氧无氧16%2/3缓存二氧化碳缓存二氧化碳发酵液外溢发酵液外溢空气和杂菌空气和杂菌可以出去可以出去253023停止出现气泡停止出现气泡2.制作果酒的干酵母需用制作果酒的干酵母需用调调成成糊糊状状，再再加加入入极极少少量量，促促使使酵酵母母菌菌迅迅速速发发酵酵。若若使使用用塑塑料料瓶瓶进进行行果酒果酒发发酵，可能出酵，可能出现现，这这是是因因为为微微生生物物发发生生了了造成的。造成的。这时这时可以可以，使使发发酵尽快酵尽快发发生。生。温水温水蔗糖蔗糖负压负压需氧呼吸需氧呼吸加入更多的酵母加入更多的酵母3.醋杆菌在醋杆菌在条条件件下下才才能能将将_氧氧化化为为醋醋酸酸，它它所所产产生生的的醋醋酸酸可可以以使使培培养养液液中中醋醋酸酸的的含含量量高高达达_，教教材材果果醋醋制制作作采采用用了了_进进行行醋醋酸酸发发酵酵。乙乙瓶瓶为为发发酵酵瓶瓶，其其中中的的锯锯末末的的功功能能是是作作为为_。这这样样做做的的好好处处是是有有利利于于醋醋杆杆菌菌的的_和和产产物物的的_。乙乙瓶瓶中中的的锯锯末末装装至至_，原原因因是是醋醋杆杆菌菌发发酵酵需需要要氧氧气气，乙乙瓶瓶的的下下口口有有一一玻玻璃璃管管，要要向向里里通通入入_，具具体体做做法法是是在在该该管管中中塞塞_，该该管管的的另另一一端端要要_。乙瓶下口乙瓶下口还还有一有一处带处带有胶管，上有一螺有胶管，上有一螺丝夹丝夹，主要用于控制，主要用于控制。发发酵酵开开始始时时，需需将将酒酒水水混混合合物物的的pH调调到到_左左右右，发发酵酵过过程程中中，每每天天检检测测流流出出液液的的_，等到流出液的等到流出液的时时，就可以停止，就可以停止实验实验了。了。有氧有氧乙醇乙醇13%固定化醋杆菌固定化醋杆菌固定醋杆菌的介质固定醋杆菌的介质重复利用重复利用分离分离八分满八分满无菌空气无菌空气脱脂棉球脱脂棉球升至锯末之上升至锯末之上发酵液流出的速率发酵液流出的速率7.0pHpH不再减少不再减少4.果果醋醋制制作作用用到到的的醋醋化化醋醋杆杆菌菌的的培培养养基基成成分分有有：蛋蛋白白胨胨、酵酵母母提提取物、取物、。5.泡菜腌制泡菜腌制过过程中起作用的微生物主要是程中起作用的微生物主要是和和，是是天天然然微微生生物物发发酵酵而而成成。泡泡菜菜腌腌制制过过程程中中，在在条件下，微生物利用菜中的条件下，微生物利用菜中的和和其他其他营营养物养物质进质进行行发发酵，酵，产产物有物有(如如乳乳酸酸)和和物物质质，其中也有，其中也有。亚亚硝硝酸酸盐盐可以与可以与发发生生重重氮氮化化反反应应，这这一一产产物物与与偶偶联联，形成，形成产产物物，可可用用定量。定量。甘露醇甘露醇乳酸菌乳酸菌假丝酵母假丝酵母无氧无氧糖类糖类有机酸有机酸醇类醇类亚硝酸盐亚硝酸盐对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸N-1-萘基乙二胺萘基乙二胺紫红色紫红色光电比色法光电比色法6.光光电电比色法比色法测测定定时时，样样品品经显经显色色处处理后，用理后，用为为1 cm的的_在在 _处处 测测 定定 _(OD值值)，并并 以以_为为空白空白对对照。用已知照。用已知浓浓度的度的进进行行相相同同的的显显色色处处理理后后，用用相相同同方方法法测测定定OD值值，以以亚亚硝硝酸酸钠钠质质量量为为，以，以OD值为值为，绘绘制制标标准曲准曲线线。光程光程比色杯比色杯550 nm光密度值光密度值10 mL水水亚硝酸钠标准溶液亚硝酸钠标准溶液横坐标横坐标纵坐标纵坐标角度果酒、果醋及泡菜的制作角度果酒、果醋及泡菜的制作1.(20173月月嘉嘉兴兴模模拟拟节节选选)泡泡菜菜是是人人们们喜喜爱爱的的食食品品，但但在在腌腌制制的的过过程程中中会会产产生生一一定定量量的的亚亚硝硝酸酸盐盐，危危害害人人们们的的健健康康。研研究究人人员员检检测测了了不不同同浓浓度度的的食食盐盐、不不同同发发酵酵阶阶段段的的泡泡菜菜中中的的亚亚硝硝酸酸盐盐含量，含量，结结果如下果如下图图所示。所示。请请回答：回答：(1)制制作作泡泡菜菜时时如如希希望望发发酵酵快快一一些些，可可将将蔬蔬菜菜放放在在_中中浸浸泡泡1分分钟钟后后入入坛坛。发发酵酵坛坛中中还还可可加加一一些些白白酒酒，加加白白酒酒的的目目的的是是增加醇香感和增加醇香感和_。(2)据据图图分析，下列叙述分析，下列叙述错误错误的是的是_。A.腌制泡菜的最佳食腌制泡菜的最佳食盐盐用量用量约为约为5%B.过过多的食多的食盐盐可能会抑制可能会抑制发发酵作用酵作用C.腌制初期泡菜的腌制初期泡菜的亚亚硝酸硝酸盐盐含量上升含量上升D.食用泡菜最安全的是腌制后食用泡菜最安全的是腌制后39天天(3)在在利利用用光光电电比比色色法法测测定定泡泡菜菜亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量时时，在在样样品品溶溶液液中中加加入入显显色色剂剂会会生生成成_色色产产物物。绘绘制制标标准准曲曲线线时时，可可以以亚亚硝硝酸酸钠钠的的质质量量为为横横坐坐标标，以以_为为纵纵坐坐标标。对对样样品品和和标标准准溶液的溶液的测测定中，要用光程相同的定中，要用光程相同的_。解解析析(1)泡泡菜菜制制作作时时，为为加加快快发发酵酵进进程程可可以以将将蔬蔬菜菜放放在在开开水水中中烫烫1分分钟钟后后入入坛坛，还还可可以以加加入入已已腌腌制制过过的的泡泡菜菜汁汁。发发酵酵坛坛中中加加入入白白酒酒的的目目的的是是抑抑制制杂杂菌菌生生长长和和增增加加醇醇香香感感。(2)根根据据实实验验结结果果，腌腌制制泡泡菜菜时时亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量初初期期上上升升，之之后后会会下下降降，C正正确确；腌腌制制泡泡菜菜的的最最佳佳食食盐盐用用量量是是5%，从从亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量上上看看，食食盐盐用用量量5%时时，第第9天天开开始始亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量已已很很低低，A正正确确；食食盐盐用用量量7%时时，虽虽然然亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量很很低低，但但是是食食盐盐含含量量过过高高会会抑抑制制发发酵酵，影影响响泡泡菜菜口口味味，B正正确确；从从亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量上上看看，泡泡菜菜在在腌腌制制9天天之之后后食食用用是是安安全全的的，D错错误误。(3)在在利利用用光光电电比比色色法法测测定定泡泡菜菜亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量时时，在在样样品品溶溶液液中中加加入入显显色色剂剂会会生生成成紫紫红红色色产产物物。绘绘制制标标准准曲曲线线时时，可可以以亚亚硝硝酸酸钠钠的的质质量量为为横横坐坐标标，以以光光密密度度值值为为纵坐标。对样品和标准溶液的测定，要用光程相同的比色杯。纵坐标。对样品和标准溶液的测定，要用光程相同的比色杯。答答案案(1)开开水水抑抑制制杂杂菌菌生生长长(2)D(3)紫紫红红光光密密度度值值比比色杯色杯2.(20173月月绍绍兴兴模模拟拟节节选选)下下图图为为某某农农户户通通过过种种植植农农作作物物，养养殖猪、殖猪、鸭鸭，兴兴建沼气池等措施构建了新型建沼气池等措施构建了新型农业农业生生态态系系统统。请请回答：回答：(1)农农户户利利用用种种植植的的葡葡萄萄制制葡葡萄萄酒酒和和葡葡萄萄醋醋，利利用用的的微微生生物物分分别别是是_，在在制制作作葡葡萄萄酒酒时时，发发酵酵液液装装量量不不能能超超过过发发酵酵瓶瓶容容量量的的_，发发酵酵温温度度保保持持在在_，制制作作果果醋醋时时，可可以以利用利用_技技术术，将微生物吸附在，将微生物吸附在锯锯末上末上进进行生行生产产。(2)农农户户利利用用种种植植的的黄黄瓜瓜等等新新鲜鲜蔬蔬菜菜腌腌制制泡泡菜菜时时，微微生生物物利利用用新新鲜鲜蔬蔬菜菜中中的的营营养养物物质质进进行行发发酵酵，会会产产生生_。泡泡菜菜中中的的亚亚硝硝酸酸盐盐与与对对氨氨基基苯苯磺磺酸酸反反应应的的产产物物与与N1萘萘基基乙乙二二胺胺偶偶联联，形形成成_(A.橙橙红红色色B.鲜鲜红红色色C.紫紫红红色色D.绛绛紫紫色色)的的产产物，根据物，根据这这一特性可利用光一特性可利用光电电比色法定量。比色法定量。(3)农农户户在在果果酒酒、果果醋醋和和泡泡菜菜的的生生产产过过程程，没没有有进进行行严严格格的的灭灭菌菌也能制作成功，其原因是也能制作成功，其原因是_。解解析析(1)利利用用葡葡萄萄制制葡葡萄萄酒酒和和葡葡萄萄醋醋，利利用用的的微微生生物物分分别别是是酵酵母母菌菌和和醋醋化化醋醋杆杆菌菌，在在制制作作葡葡萄萄酒酒时时，由由于于发发酵酵会会产产生生大大量量CO2，发发酵酵液液装装量量不不能能超超过过发发酵酵瓶瓶容容量量的的2/3，发发酵酵温温度度保保持持在在2530，制制作作果果醋醋时时，可可以以利利用用固固定定化化技技术术，将将微微生生物物吸吸附附在在锯锯末末上上进进行行生生产产，这这些些发发酵酵菌菌可可以以多多次次重重复复利利用用。(2)利利用用新新鲜鲜蔬蔬菜菜腌腌制制泡泡菜菜时时，微微生生物物利利用用新新鲜鲜蔬蔬菜菜中中的的营营养养物物质质进进行行发发酵酵，会会产产生生有有机机酸酸和和醇醇类类物物质质。泡泡菜菜中中的的亚亚硝硝酸酸盐盐与与对对氨氨基基苯苯磺磺酸酸反反应应的的产产物物与与N1萘萘基基乙乙二二胺胺偶偶联联，形形成成紫紫红红色色的的产产物物。(3)通通常常果果酒酒、果果醋醋和和泡泡菜菜的的生生产产过过程程，没没有有进进行行严严格格的的灭灭菌菌也也能能制制作作成成功功，其其原原因因是是通通过过加加大大接接种种量量和和控控制制发发酵酵条条件件，使使发发酵酵菌菌种种在在短短时时间间内内大大量量繁繁殖殖，并并产产生生大大量量代代谢谢产产物物，形形成成生生长长优势，抑制杂菌的生长。优势，抑制杂菌的生长。答案答案(1)酵母菌和醋化醋杆菌酵母菌和醋化醋杆菌2/32530 固定化固定化(2)有有机机酸酸和和醇醇类类物物质质C(3)发发酵酵菌菌种种在在短短时时间间内内大大量量繁繁殖殖，并并产产生大量代生大量代谢产谢产物，抑制物，抑制杂杂菌的生菌的生长长繁殖繁殖果酒、果醋和泡菜的制作的比较果酒、果醋和泡菜的制作的比较比比较项较项目目果酒的制作果酒的制作果醋的制作果醋的制作泡菜的制作泡菜的制作作用作用微生物微生物酵母菌酵母菌(真菌真菌)醋化醋杆菌醋化醋杆菌(细细菌菌)假假丝丝酵母酵母和乳酸菌和乳酸菌原理原理酵酵母母菌菌在在无无氧氧的的条条件件下下将将葡葡萄萄糖糖氧氧化化成成乙乙醇醇，而而且且当当培培养养液液中中乙乙醇醇浓浓度度为为16%时时，酵母菌死亡酵母菌死亡醋醋化化醋醋杆杆菌菌在在有有氧氧条条件件下下将将乙乙醇醇氧化氧化为为醋酸醋酸乳乳酸酸菌菌和和假假丝丝酵酵母母将将糖糖转转化化为为有有机机酸酸和和醇醇类类物物质质发发酵温度酵温度2530 3035 25 以下以下发发酵酵时间时间23 d78 d10 d以上以上制作流程制作流程连连接接发发酵装置酵装置加入醋化醋杆菌加入醋化醋杆菌发发酵并酵并检测检测pH调节调节活塞，控制流量活塞，控制流量测测定定pH，监监控控发发酵情况酵情况