预测15 生物技术在食品加工及其他方面的应用-【临门一脚】2022年高考生物三轮冲刺过关

预测15  生物技术在食品加工及其他方面的应用

2022年备考时应注意：利用比较法归纳总结并掌握常见传统发酵技术的原理、流程及影响因素等。

1．比较果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作

1．（2020•新课标Ⅲ）水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：

（1）制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、________（答出2种即可）。纤维素酶可以分解植物______________（填细胞膜或细胞壁）中的纤维素。

（2）用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是__________________。

（3）现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用_____________来表示。

（4）获得的果汁（如苹果汁）可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要__________________菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是__________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于_____________（填好氧或厌氧）细菌。

【答案】（1）果胶分解酶、果胶酯酶    细胞壁   

（2）温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高   

（3）在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量   

（4）酵母    促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖    好氧   

【解析】

【分析】

1、果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁混浊。果胶酶能分解果胶，使榨取果汁变得更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。

2、果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。

3、醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

【详解】

（1）由分析可知，果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。植物细胞壁由纤维素和果胶构成，故可用纤维素酶分解细胞壁。

（2）酶发挥催化作用需要适宜的温度和pH条件，在最适温度下，果胶酶的活性最高，出汁率最高。

（3）酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，酶活性的高低可以用在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。

（4）由分析可知，果酒的制作离不开酵母菌，在初期通入氧气，可以促进酵母菌的有氧呼吸，使其大量繁殖；醋酸菌是一种好氧细菌。

【点睛】

本题考查果酒、果醋的制作和果胶酶的相关内容，要求考生识记制作果酒、果醋的原理，掌握果汁生产中果胶酶的作用，并结合题干信息解题。

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1．（2022•安徽模拟）“树橘柚者，食之则甘，嗅之则香”。橘子全身都是宝：不仅果肉的营养价值高，药用价值较高，其皮、核、络、叶都是“地道药材”。请回答下列问题：

（1）橘皮精油是一种广谱性的杀虫剂，具有很高的经济价值，常采用　   　法提取橘皮精油。若采取水中蒸馏法提取，橘皮精油的有效成分会发生　   　和产生　   　的问题。

（2）如图是提取橘皮精油的实验流程示意图：

图中①过程处理的作用是　   　；③过程一般加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，其目的是　   　。

（3）若想利用橘子生产果醋需要用到醋酸菌，醋酸菌的最适生长温度为　   　，当　   　都充足时，醋酸菌可将柑橘汁中的糖分解成醋酸。

【解答】解：（1）在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，即橘皮精油常采用压榨法提取橘皮精油。若采取水中蒸馏法提取，橘皮精油的有效成分会发生部分水解和产生原料焦糊的问题。

（2）图中①过程用石灰水浸泡，这样处理可以破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率；压榨过程一般加入相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，其目的是使柠檬油易与水分离，并调节pH至7～8。

（3）若想利用橘子生产果醋需要用到醋酸菌，醋酸菌的最适生长温度为30﹣35℃，当氧气和糖源都充足时，醋酸菌可将柑橘汁中的糖分解成醋酸。

故答案为：

（1）压榨     部分水解     原料焦糊

（2）破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率     使橘皮精油易于与水分离

（3）30﹣35℃氧气和糖源

2．（2022•广东模拟）根据下面的实验装置图（图甲、乙）和果酒的生产工艺流程图（图丙）回答问题：

（1）提取“玫瑰精油”可用上图　   　所示装置。图丙为葡萄果酒生产工艺流程图，其中冲洗的目的是　   　。葡萄榨汁前需要除去果柄，此操作的顺序是在冲洗之　   　进行的。

（2）制作果酒时可选用图乙的装置。为适当提高果酒的生产速率，进气口应　   　；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是　   　。

（3）若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用　   　（填“选择”或“鉴别”）培养基。为了方便后续年级使用可用甘油管藏法保存菌种，具体操作方法是将菌种转移到甘油中，与甘油充分混匀后，放在　   　（填温度）的冷冻箱中保存。

（4）若进一步制作果醋，需适时通入　   　。当缺少糖源时，醋酸菌生产果醋的反应简式为　   　。

【解答】解：（1）图甲是蒸馏装置，可以用于提取玫瑰精油；图丙为葡萄果酒生产工艺流程图，冲洗的目的是洗去浮尘；为了防止被微生物污染，应在冲洗水果后再去除果柄。

（2）为适当提高果酒的生产速率，进气口应先打开让酵母菌进行有氧呼吸繁殖，然后关闭进行发酵产生酒精；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是既可以放气，又可防止污染。

（3）若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用选择培养基，即抑制其他微生物的生长，只允许酵母菌生长；用甘油管藏法保存菌种的具体操作方法是将菌种转移到甘油中，与甘油充分混匀后，放在﹣20℃的冷冻箱中保存。

（4）醋酸菌是好氧菌，若进一步制作果醋，需适时通入无菌空气；当缺少糖源时，醋酸菌利用果酒生产果醋的反应简式为：C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O。

故答案为：

（1）甲    洗去浮尘    后

（2）先打开后关闭    既可以放气，又可以防止污染

（3）选择﹣20℃

（4）无菌空气    C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O

3．（2022•海南模拟）为了研究影响酸奶发酵的因素，某小组在A、B两容器中加入一定量的鲜牛奶，将等量的甲、乙两菌种（都能产生乳酸）分别接入其中并混匀，密封后再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在6h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：

（1）上述过程中可能会影响酸奶品质的操作是　   　，为什么？　   　。

（2）在家庭制作葡萄酒时，容器瓶的盖子选下列哪种？　   　（填“有螺旋可旋转的”“密封不可开启的”），为什么？　   　。

（3）在制作酸奶时，人们还会在鲜奶中加一定量的蔗糖，其目的是　   　。发现6h内的酸奶发酵效果越来越好，无法确定发酵的最佳时间，若要确定最佳发酵时间，可以　   　。实验结果表明，酸奶制作时间有长有短，有的季节2～3小时即可，有的季节需要10～12小时。由此可知，影响发酵效果的非生物因素可能是　   　。

【解答】解：（1）密封发酵可以防止杂菌的污染，而定期取样观测发酵效果需要打开瓶盖取样，这会造成杂菌污染，可能会影响酸奶品质。

（2）在家庭制作葡萄酒时，因为酒精发酵会产生较多的二氧化碳，有螺旋可旋转的瓶盖可拧松排气，有利于发酵的持续进行，因此容器瓶的盖子选有螺旋可旋转的。

（3）在制作酸奶时，人们还会在鲜奶中加一定量的蔗糖，这可以为乳酸菌的生长繁殖和发酵提供原料，还能改变口感。发现6h内的酸奶发酵效果越来越好，无法确定发酵的最佳时间，若要确定最佳发酵时间，可以 延长发酵时间，观测发酵效果，以找到最好的发酵效果所对应的发酵时间。实验结果表明，酸奶制作时间有长有短，有的季节2～3小时即可，有的季节需要10～12小时。由此可知，影响发酵效果的非生物因素可能是温度。

故答案为：

（1）定期取样观测发酵效果     因为打开瓶盖取样，可能会造成杂菌污染  （或者致使氧气进入影响乳酸菌发酵）

（2）有螺旋可旋转的    因为酒精发酵会产生较多的二氧化碳，有螺旋可旋转的瓶盖可拧松排气，有利于发酵的持续进行

（3）为乳酸菌的生长繁殖和发酵提供原料，还能改变口感     延长发酵时间，观测发酵效果，以找到最好的发酵效果所对应的发酵时间        温度

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