1、传统发酵技术的应用(30分钟100分)1.(12分)请回答下列与传统发酵技术相关的问题:(1)苹果酒口感清醇,营养丰富,适量饮用,可舒筋活络,是由果汁发酵产生的。果汁发酵后是否有酒精产生,可用_来检验。(2)果醋制作使用的菌种是_,当_都充足时,其可将果汁中的糖分解成醋酸。(3)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是_,发酵完成后需加盐腌制,加盐还可以抑制_生长,避免豆腐变质。(4)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是创造_(填“无氧”或“有氧”)环境。蔬菜在腌制过程中,会产生亚硝酸盐。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,估算出的
2、亚硝酸盐含量如图曲线所示,据图可以得出的结论是_。【解析】(1)在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。(2)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可将果汁中的糖分解成醋酸。(3)在腐乳制作中,主要是毛霉参与了豆腐的发酵。腌制时加盐可以析出豆腐中的水分,还能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。(4)由于乳酸菌是厌氧菌,制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是隔绝空气,创造无氧环境。泡菜腌制的过程中,亚硝酸盐含量具有规律性变化,由题图可知,其含量先增加,到第4天时达到最高,之后逐渐减少,最终趋于稳定。答案:(1)酸性重铬酸钾溶液(2)醋酸菌氧气、糖源(3)毛霉微生物(4)无氧泡菜封坛后亚硝酸盐含量不断
3、增加,至第4天含量最高,以后逐渐减少,最终趋于稳定(合理即可)【方法技巧】泡菜制作中营造“无氧环境”的三项措施(1)选择的泡菜坛要密封性好。(2)加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水,使盐水没过全部菜料。(3)盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满水。2.(10分)利用生物技术在食品加工实践中具有重要的意义,请回答下列相关问题:(1)在利用微生物发酵制作果醋、腐乳、泡菜的过程中,需要氧气的是制作_。(2)醋酸菌在_时,将酒精变成乙醛,再将乙醛变成醋酸。(3)制作果酒的条件是先通气后密封,密封的目的是_。(4)在果醋的制作过程中,酒精浓度较高时,通常不适宜进行醋酸发酵原因是较高浓度的酒精会_,使产酸量下降
4、。(5)在泡菜制作过程中要定期测定亚硝酸盐的含量。测定操作流程是:配制溶液制备_制备样品处理液比色。在制备样品处理液时,为使样品处理液变得无色澄清透明应加入_。(6)制作泡菜的主要原理可用反应式表示为_。【解析】(1)发酵果醋的菌种是醋酸菌,发酵腐乳的主要菌种是毛霉,发酵泡菜的菌种是乳酸菌,醋酸菌和毛霉是好氧生物,乳酸菌是厌氧细菌。(2)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。(3)酵母菌在无氧条件下才能进行酒精发酵,因此需要密封。(4)较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢。(5)测定亚硝酸盐含量的操作:配制溶液制备标准显色液制备
5、样品处理液比色。(6)泡菜的制作是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。答案:(1)果醋、腐乳(2)缺少糖源(3)隔绝空气,创造无氧环境,有利于酵母菌进行酒精发酵(4)抑制醋酸菌的生长和代谢(5)标准显色液氢氧化铝乳液(6)C6H12O62C3H6O3(乳酸)3.(12分)(2020陕坝模拟)蓝莓果实中富含花青素等营养成分,具有保护视力、防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强机体免疫等功能。下面是获取蓝莓花青素、蓝莓酒和蓝莓醋的流程。结合所学知识,回答下列问题:(1)获取蓝莓果汁时加入果胶酶使浑浊的果汁变得澄清。蓝莓花青素(在中性或碱性溶液中不稳定,在60 以下热稳定性较好)的提取可用溶剂萃取法,考
6、虑到色素提取液作为食品添加剂的安全性问题,在下述方案中,你认为较好的方案是_(填字母)。A.清水+甲醇B.盐酸+乙醇C.NaOH+丙酮D.柠檬酸+乙醇(2)酿制蓝莓酒时,一般要先通气的目的是_。通常不需要对蓝莓进行严格的消毒处理,是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中_。醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源_(填“充足”或“缺少”)。酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会逐渐出现醋酸味,气温高的夏天更易如此,其原因是_。(3)若蓝莓果汁中已含有醋酸菌,在蓝莓果酒发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?_。为鉴定蓝莓果醋是否酿制成功,除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过检测_作进一步的鉴定。【
7、解析】(1)甲醇和丙酮有毒性,盐酸有腐蚀性,故从安全角度考虑,最佳方案是D。(2)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。当缺少糖源、氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再变为醋酸。醋酸菌是好氧细菌,在较高温度下更有利于其生长繁殖,因此蓝莓酒如果暴露在空气中,酒味会逐渐消失而散发出酸味,特别是炎热的夏天。(3)果酒发酵旺盛时为无氧环境,不利于醋酸菌生长。果醋发酵会产生醋酸,溶液pH降低。答案:(1)D(2)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制缺少醋酸菌是好氧细菌,最
8、适生长温度为3035 ,夏天温度较高,且暴露在空气中,导致醋酸菌大量繁殖产生醋酸(3)不能发酵前后的pH4.(12分)(2019开封模拟)在魅力中国城初赛竞演的“城市味道”环节中,黔东南以家乡的味道为主题,通过酸汤鱼、五彩姐妹饭等十几道特色农家菜,展示了黔东南州最具特色的城市美食,回答下列问题。(1)“酸汤”是通过天然发酵而成,参与该发酵过程的主要微生物是_。(2)制作酸汤常用到煮沸的水和米汤,将水煮沸的目的是_,米汤相当于液体培养基,可以为微生物提供水和_等营养。(3)酸汤发酵初期,亚硝酸盐的含量逐渐增加,亚硝酸盐在_和一定的微生物作用等特定条件下,才会转变成致癌物_。(4)出坛后的酸汤,若
9、不及时食用,一段时间后会在其表面出现一层白膜,这是_(填微生物名称)繁殖引起的,与进行酸汤发酵的主要微生物相比,该微生物在结构上的最主要区别是_。(5)在酸汤制作时,密封之前向发酵液中加入少许优质的酸汤母液,这样做有什么好处?_。【解析】(1)酸汤是通过乳酸菌的无氧呼吸(发酵)形成的。(2)制作酸汤时,将水煮沸的目的是除去水中的氧气并消毒;米汤相当于乳酸菌的培养液,可以为其提供水、无机盐、碳源、氮源等营养物质。(3)亚硝酸盐在适宜的pH、温度和一定的微生物作用等特定条件下,会转变成亚硝胺。(4)酸汤表面氧气含量高,其表面出现的一层白膜是酵母菌;与原核生物乳酸菌相比,酵母菌是真核生物,具有核膜包
10、被的成形的细胞核。(5)在酸汤制作时,密封之前向发酵液中加入少许优质的酸汤母液,以提供优质菌种。答案:(1)乳酸菌(乳酸杆菌)(2)除去水中的氧气并消毒无机盐、碳源、氮源(3)适宜的pH、温度亚硝胺(4)酵母菌具有核膜包被的细胞核(或具有成形的细胞核)(5)提供优质菌种5.(12分)(2020临川模拟)腐乳营养价值丰富,目前主要作为嗜好性的调味品食用,但因其较高的盐含量严重阻碍其摄入量及功能性的发挥,从而不能使腐乳发挥出它的保健功能,为此研发人员开发出了保持产品质量和风味的低盐腐乳。回答下列问题:(1)腐乳成熟过程中发挥主要作用的微生物是毛霉,毛霉通过分泌_酶将豆腐块中的大分子物质分解为易于被
11、人体吸收的小分子物质,腐乳制作过程中需要加盐腌制,其作用是_。(2)该研发小组首先将毛霉置于试管斜面培养基中进行培养,制作斜面培养基时对培养基灭菌的常用方法是_,将试管倾斜的目的是_。含有毛霉的培养基在25 下培养23天后,获得大量的毛霉孢子(毛霉的繁殖体,单细胞),然后制成毛霉孢子悬浮液,对悬浮液中的毛霉孢子的数据进行计数时可用到的工具是_。研发人员把制好的孢子悬浮液放入喷枪中备用,然后将豆腐切成小块并用紫外灯照射豆腐块和笼屉半小时,其目的是_,再用喷枪将孢子悬浮液喷洒在笼屉内壁。(3)为了检测低盐腐乳的营养价值,可以检测腐乳中_(填“氨基酸态氮”或“蛋白质态氮”)的含量,一般来说,该物质含
12、量越多,说明腐乳的营养价值越高。【解析】(1)腐乳成熟过程中发挥主要作用的微生物是毛霉,毛霉通过分泌脂肪酶和蛋白酶将豆腐块中的大分子物质分解为易于被人体吸收的小分子物质,腐乳制作过程中需要加盐腌制,其作用是析出豆腐中的水分,使豆腐变硬,并抑制微生物的生长。(2)对培养基灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌法,将试管倾斜的目的是增大接种面积。对悬浮液中的毛霉孢子的数据进行计数时可用到的工具是血球计数板。研发人员将制好的孢子悬浮液放入喷枪中备用,用紫外灯照射豆腐块和笼屉半小时,其目的是对豆腐块和笼屉进行灭菌处理。(3)腐乳制作的原理主要是利用微生物产生的蛋白酶、脂肪酶,蛋白质最终被水解为氨基酸,氨基酸态氮
13、含量可代表蛋白质的分解情况,故为了检测低盐腐乳的营养价值,可以检测腐乳中氨基酸态氮的含量。答案:(1)脂肪酶和蛋白析出豆腐中的水分,使豆腐变硬,并抑制微生物的生长(2)高压蒸汽灭菌法增大接种面积血球计数板对豆腐块和笼屉进行灭菌处理(3)氨基酸态氮6.(12分)中央电视台舌尖上的中国栏目介绍了我国各地的美食,其中利用发酵技术制作的各类特色食品,如果醋、腐乳、泡菜等,很好地展现了广大人民群众的智慧。请回答下列问题:(1)“天地一号”苹果醋是我国著名的果醋。工业上酿制苹果醋通常有两条途径,一条途径是向捣碎的苹果汁中直接接种_(填微生物名称),经过一次发酵制成,在发酵过程中需要经常向发酵液中通入_;另
14、一条途径需经过先后两次发酵获得,即_。(2)“王致和”腐乳是我国的著名品牌,通过发酵,豆腐中营养物质的种类_(填“增多”或“减少”)。制作腐乳时加盐腌制后需要加入卤汤,若卤汤中的酒精含量过高,则会导致腐乳_。(3)泡菜具有独特的风味,在我国的泡菜品种中,东北酸菜和四川泡菜都非常有名,它们的制作过程基本类似,都是利用_(填微生物名称)发酵。向坛中注入盐水前,煮沸所用盐水的目的是_。在泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量的变化情况是_。【解析】(1)工业上酿制苹果醋通常有两条途径,一条途径是向捣碎的苹果汁中直接接种醋酸菌,经一次发酵制成,醋酸菌是一种好氧细菌,发酵过程中需要经常向发酵液中通入无菌空气;另一
15、条途径是先接种酵母菌获得果酒,再在果酒中接种醋酸菌进一步获得果醋。(2)腐乳制作过程中,在毛霉等微生物的作用下,豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,脂肪分解为甘油和脂肪酸,营养物质的种类增加。制作腐乳时加盐腌制后需要加入卤汤,若卤汤中的酒精含量过高,会抑制微生物的生长,导致腐乳成熟时间延长。(3)制作泡菜是利用乳酸菌发酵,向坛中注入盐水前,煮沸所用盐水的目的是杀灭细菌(或灭菌),在泡菜的制作过程中,亚硝酸盐含量的变化情况是先增加后减少。答案:(1)醋酸菌无菌空气先接种酵母菌获得果酒,再在果酒中接种醋酸菌进一步获得果醋(答案合理即可)(2)增多成熟时间延长(3)乳酸菌杀灭细菌(或灭菌),除去溶
16、液中的氧气先增加后减少【易错提醒】(1)腐乳制作中酒精及香辛料的作用不仅在于调味,还在于“杀灭杂菌”,酒精可抑制微生物生长,香辛料可防腐杀菌。(2)泡菜发酵时间并不是越长越好:发酵时间长,亚硝酸盐含量低,但是发酵时间过长会产生其他有害物质。发酵时间过长,乳酸含量过高,泡菜口味不佳。1.(15分)纳豆是由大豆经纳豆芽孢杆菌发酵制成的豆制品,营养价值高,纳豆中的纳豆激酶具有溶解体内纤维蛋白及其他调节生理机能的保健作用。传统制作纳豆的方法是将蒸熟的大豆用在100 沸水中浸泡的稻草包裹,并保持在40 的条件下进行发酵制成。分析回答:(1)从细胞结构的角度分析,纳豆芽孢杆菌与_(填“酵母菌”“醋酸菌”或
17、“乳酸菌”)差异最大,其主要特征是_。(2)纳豆激酶是一种蛋白酶,具有分解血栓的独特功能,纳豆激酶是在纳豆芽孢杆菌的_合成的。(3)传统制作纳豆的方法中纳豆芽孢杆菌来自_。纳豆芽孢杆菌具有较高耐热性,原因是_。(4)纳豆制作要将浸泡好的大豆蒸熟,这样做的目的是_ (答出两点即可)。【解析】(1)纳豆芽孢杆菌、醋酸菌和乳酸菌均为细菌,属于原核生物,其细胞结构相似,无以核膜为界限的细胞核。酵母菌是一种真菌,为真核细胞,与纳豆芽孢杆菌结构差异最大。(2)纳豆激酶是一种蛋白酶,其化学本质是一种蛋白质,在纳豆芽孢杆菌的核糖体上合成。(3)传统制作纳豆的方法中纳豆芽孢杆菌来自附着在稻草上的纳豆芽孢杆菌,纳
18、豆芽孢杆菌因可产生芽孢而耐热性高。(4)大豆蒸熟后可以杀灭杂菌,大豆蒸熟后也能初步分解大豆的成分,有利于纳豆芽孢杆菌繁殖。答案:(1)酵母菌无以核膜为界限的细胞核(2)核糖体(3)附着在稻草上的纳豆芽孢杆菌纳豆芽孢杆菌因可产生芽孢而耐热性高(4)杀灭杂菌、初步分解大豆成分2.(15分)蚕豆种子具有高蛋白、富淀粉、低脂肪等特点,蚕豆酱就是以脱壳蚕豆为主要原料加工而成的传统发酵产品。我国生产蚕豆酱的历史悠久,蚕豆酱的自然发酵中有米曲霉、黑曲霉、酵母菌、乳酸菌等共同参与,其中米曲霉、黑曲霉是优势菌种。请回答下列问题:(1)米曲霉、乳酸菌细胞结构的共同点是都具有_等结构。(2)若要获得米曲霉菌落并加以
19、观察,则培养基中除需添加_等各类营养成分外,还需添加_。(3)米曲霉等分泌的_可将原料中的大分子有机物等水解成小分子产物。小分子有机物在酵母菌、乳酸菌的作用下,产生_、有机酸等,形成蚕豆酱特有的香气。(4)下表表示探究温度对蚕豆酱发酵影响的实验结果:温度()总酸(%)氨基酸态氮还原糖含量(%)感官得分前发酵40后发酵330.250.303.378.0前发酵40后发酵370.290.354.948.2前发酵45后发酵330.360.407.198.5前发酵45后发酵370.430.589.389.5根据上表结果可以确定,蚕豆酱发酵的适宜温度为_。【解析】(1)米曲霉是由真核细胞构成的真核生物,乳
20、酸菌是由原核细胞构成的原核生物,二者细胞结构的共同点是都具有细胞膜、细胞质(基质)、核糖体等。(2)微生物在固体培养基上生长才能形成菌落。若要获得米曲霉菌落并加以观察,则培养基中除需添加碳源、氮源、水和无机盐外,还需添加凝固剂琼脂。(3)蚕豆种子具有高蛋白、富淀粉、低脂肪等特点,是加工蚕豆酱的主要原料。米曲霉等分泌的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶可将原料中的大分子有机物等水解成小分子产物。小分子有机物在酵母菌、乳酸菌的作用下,产生乙醇、有机酸等,形成蚕豆酱特有的香气。(4)表中信息显示:前发酵为45 、后发酵为37 时,蚕豆酱的总酸、氨基酸态氮、还原糖含量和感官得分的检测指标都最高,说明蚕豆酱发酵的适宜温度为前发酵为45 、后发酵为37 。答案:(1)细胞膜、细胞质(基质)、核糖体(2)碳源、氮源、水和无机盐琼脂(3)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶乙醇(4)前发酵为45 、后发酵为37
