2020版《赢在微点》高考生物人教版一轮复习讲义：第十单元第03讲生物技术在食品加工及其他方面的应用


第03讲　生物技术在食品加工及其他方面的应用
最新考纲
高频考点
核心素养
1.从生物材料中提取某些特定的成分
2．运用发酵加工食品的基本方法
3．测定食品加工中可能产生的有害物质
4．蛋白质的提取和分离
运用发酵加工食品的基本方法
科学思维——比较与分类：比较制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的菌种在形态结构和生理特性上的异同
科学探究——设计实验探究理想的发酵条件及蛋白质提取和分离实验中操作流程的科学原理

考点一　果酒和果醋的制作

1．果酒、果醋的制作原理及发酵条件比较


2.完善制作流程

3．葡萄酒呈现深红色的原因是红葡萄皮的色素进入发酵液。
4．现在工厂生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，采取的措施是直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。
　诊断辨析
(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。(×)
(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度。 (×)
(3)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长。(√)
(4)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气。(√)
(5)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖。(√)
(6)利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生醋酸。(×)
　热图解读
如图为果酒和果醋制作的实验装置图。请据图思考下列问题：

(1)甲、乙、丙的作用分别是什么？
(2)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？
(3)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明原因。
(4)果酒搁置时间过久为什么会有酸味？
提示　(1)通入空气(氧气)、排气、取样(对发酵的情况进行及时的监测)。
(2)不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没。
(3)醋酸菌是需氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。
(4)醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。

1．下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。下列相关叙述中，错误的是 (　　)

A．根据图甲可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵
B．冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败
C．图乙中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染
D．制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开
解析　图甲中的流程是酵母菌发酵产生果酒及醋酸菌利用果酒发酵产生果醋的过程，但醋酸菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵，A项错误；个人用简易装置制作果酒时，所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面，所以不能将葡萄冲洗次数过多，否则会冲洗掉野生型酵母菌，B项正确；图乙中的排气口弯曲可避免被空气中的杂菌污染，C项正确；由于酵母菌在有氧呼吸阶段利用的氧气来自装置中的空气，且无氧呼吸阶段需要保持无氧状态，所以无须打开充气口，而发酵过程中会有二氧化碳产生，所以要打开排气口。醋酸菌属于需氧菌，所以要始终将充气口打开，D项正确。
答案　A
2．(2019·衡水期中)如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程和发酵装置示意图。请回答下列问题：

(1)过程①需要先清洗后切块，以减少________，过程③发酵所需的微生物是________，产生的酒精可以与________(试剂)发生显色反应。
(2)过程④为醋酸发酵，在变酸的酒表面观察到的菌膜是________在液面大量繁殖而形成的。若要对该菌进行初步分离纯化，比较便捷的操作是采用______________(填“平板划线”或“稀释涂布平板”)法把它们接种到________(填“固体”或“液体”)培养基上，经培养得到肉眼可见的菌落。
(3)在发酵装置示意图中，进行过程④需要将装置中的充气口开关________。果醋的制作是否成功，除了通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定外，还可以通过检测和比较____________________进一步鉴定。
解析　(1)过程①中应先清洗后切块，如果先切块，则内部组织容易被杂菌污染。过程③为苹果汁发酵产生苹果酒的过程，需要酵母菌的参与。酒精可以与酸性重铬酸钾反应变成灰绿色。(2)过程④是醋酸发酵，醋酸菌是好氧菌，因此在变酸的酒表面观察到的菌膜是醋酸菌繁殖形成的。分离纯化醋酸菌，较简单的方法是利用平板划线法将菌种接种到固体培养基上，观察菌落的特征。(3)醋酸菌是好氧菌，醋酸发酵时，需要将发酵装置中的充气口开关打开。醋酸发酵产生了大量的醋酸，可以通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定果醋的制作成功与否。
答案　(1)杂菌的污染　酵母菌　酸性重铬酸钾
(2)醋酸菌　平板划线　固体
(3)打开　醋酸发酵前后的pH


　
1．果酒和果醋的制作成功的关键点
项目
说明
材料的选
择与处理
选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染
防止发酵
液被污染
①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净且发酵瓶要进行消毒
②清洗葡萄时要先清洗后除枝梗
③发酵瓶排气管用曲颈管不用直管
2.果酒、果醋发酵条件的控制
(1)葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
(2)严格控制温度：18～25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵，30～35 ℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。
(3)充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充气。
考点二　腐乳和泡菜的制作

1．腐乳的制作原理
毛霉等微生物产生蛋白酶、脂肪酶，分解有机物。
(1)蛋白质氨基酸＋小分子的肽。
(2)脂肪甘油＋脂肪酸。
2．制作流程
让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。
3．影响腐乳品质的条件
(1)卤汤成分：酒及各种香辛料。
①作用：抑制微生物的生长，又能使腐乳具有独特的香味。
②香辛料的作用：调制腐乳风味，防腐杀菌。
(2)盐的用量：浓度不能过低或过高。
(3)酒的含量：一般控制在12%左右。
4．泡菜的制作原理
(1)菌种来源：附着在蔬菜上的乳酸菌。
(2)制作原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式：C6H12O62C3H6O3。
(3)制作流程

5．测定亚硝酸盐的含量
(1)亚硝酸盐的产生：由假丝酵母产生。
(2)亚硝酸盐的危害：可转变成致癌物亚硝胺。
(3)检测原理
①NO＋对氨基苯磺酸→反应物；
反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。
②亚硝酸盐溶液的浓度高，颜色深些；浓度低，颜色浅些。
(4)检测步骤：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。
走出误区　
1．传统腐乳制作与现代腐乳生产的区别
(1)条件：传统腐乳制作不需要灭菌，现代腐乳生产必须在严格无菌条件下进行。
(2)菌种来源：传统腐乳制作，菌种来自空气中的毛霉孢子，现代腐乳生产，菌种是经过筛选的优良毛霉菌种，并且直接接种到豆腐上。
2．微生物发酵过程中灭菌措施不同
(1)果酒与果醋制作中原料的消毒
体积分数为70%的酒精杀菌效果最强，其原因是浓度过低，杀菌力弱；浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其内，因此杀菌效果受影响。
(2)腐乳制作过程中的杀菌消毒
①制作腐乳的玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒。
②酒、盐、香辛料都有杀菌作用。
③接种、封瓶时都要进行无菌操作。
　诊断辨析
(1)制作腐乳的菌种只有毛霉。(×)
(2)腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶。(√)
(3)将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量。(×)
(4)在腐乳制作过程中加入香辛料既能调节风味，还具有防腐杀菌作用。(√)
(5)在腐乳制作过程中，盐的用量要适宜，酒的含量一般控制在12%左右，二者都只起调味作用。(×)
提示　误认为腐乳制作中酒精和香辛料的作用只在于“调味”，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。
(6)泡菜制作的菌种主要是醋酸菌。(×)
(7)制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用。(×)
(8)泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿要注满水都有利于泡菜的无氧发酵。(√)
(9)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件。(×)
(10)与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好。(×)
　热图解读
　下表中甲～丁为腐乳、泡菜、果醋、果酒等发酵食品的制作装置图，请据图分析：

(1)图中①～④分别是哪种发酵食品？
(2)图中⑤～⑧分别是哪种菌种？分别是真核生物还是原核生物？
(3)甲～丁装置或者步骤是否存在缺陷？试具体分析指出。
提示　(1)①—果酒、②—果醋、③—腐乳、④—泡菜。
(2)⑤—酵母菌、⑥—醋酸菌、⑦—毛霉、⑧—乳酸菌，其中酵母菌、毛霉为真核生物，醋酸菌、乳酸菌为原核生物。
(3)甲装置中排气管不应插入发酵液内，丙装置接种应在“加盐”之前，不应在“加盐”后接种。

考向一 腐乳的制作过程和原理
1．请结合腐乳制作的流程示意图进行判断，下列说法错误的是(　　)

A．流程一中，为保证产品的质量在现代腐乳生产时通常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上
B．流程二中，需要将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐且盐量逐层递增
C．流程三中，卤汤配制中添加12%左右的酒的目的是满足食用者饮酒需要和调节口味
D．流程四中，密封时，要将瓶口通过酒精灯的火焰，再用胶条密封瓶口，以防瓶口被污染
解析　现代的腐乳生产是在严格无菌条件下接种优良的毛霉菌种制作而成的。流程二的具体操作是将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。卤汤中加入酒精的目的是抑制微生物生长，使腐乳具有独特的香味；酒精含量控制在12%左右的原因是酒精含量过低，不足以抑制杂菌生长，含量过高，腐乳成熟的时间将延长。
答案　C
2．豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：
(1)该实验的自变量是________、________。
(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是__________________________。
(3)如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是____________________。
(4)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为________，脂肪转变为________。
解析　(1)实验使用甲、乙两种菌种，并在32 h内定期取样观测发酵效果，所以该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧型微生物。(3)如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是延长取样观测时间，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉，在相关微生物的作用下，大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸，脂肪转变为甘油和脂肪酸。
答案　(1)菌种　发酵时间
(2)好氧菌
(3)延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间
(4)氨基酸和肽　脂肪酸和甘油
　
影响腐乳品质的条件
1．豆腐含水量的控制：豆腐含水量以70%为宜，若含水量过高，豆腐块不易成形；若含水量过低，则不利于毛霉的生长。
2．盐的用量：盐的浓度过高，会影响口味；浓度过低，不足以抑制微生物生长，腐乳易腐败变质。制作时，应逐层加盐，近瓶口处盐铺厚一些，以防止杂菌从瓶口进入。
3．酒的用量：卤汤中酒的含量控制在12%左右为宜。酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。
(1)酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，会使腐乳成熟时间延长。
(2)酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，但杂菌繁殖快，豆腐易腐败变质。
4．发酵的温度：前期发酵温度应保持在15～18℃，利于毛霉生长。
5．香辛料：具有防腐杀菌的作用，也会影响腐乳的风味和质量。
考向二 泡菜的制作过程及原理
3.如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，下列说法错误的是(　　)

A．制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是它们所含亚硝酸盐的含量低
B．发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化
C．发酵过程中应及时测定亚硝酸盐的含量，及时检测以把握取食泡菜的最佳时机
D．测定亚硝酸盐含量的方法是纸层析法
解析　好泡菜的标准是咸淡适中、酸度适中、亚硝酸盐含量低，所以制作泡菜时要利用亚硝酸盐含量低的新鲜蔬菜。发酵的不同时期亚硝酸盐的含量会因微生物活动强弱而发生变化，所以应及时检测亚硝酸盐的含量，而检测亚硝酸盐含量一般采取比色法。
答案　D
4．泡菜是人们喜爱的一种食品，但在腌制过程中会产生一定量的亚硝酸盐。请回答下列问题：
(1)制作泡菜过程中起主要作用的微生物是________，属于________(填“真核生物”或“原核生物”)。
(2)泡菜制作过程中导致亚硝酸盐含量增加的因素有____________________________(写出三项)。
(3)泡菜制作过程中，用白酒擦拭泡菜坛的目的是________________________。泡菜坛边缘注满水的目的是________________________。
(4)泡菜发酵过程中，对亚硝酸盐的测定可以用________法，因为在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对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________色化合物。
解析　(1)泡菜制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，乳酸菌属于原核生物。(2)泡菜制作过程中，若温度过高、食盐用量过低和腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。(3)用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒。腌制泡菜的过程中，泡菜坛边缘注满水的目的是为乳酸菌发酵创造无氧环境。(4)对亚硝酸盐的检测可采用比色法，在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对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玫瑰红色化合物。
答案　(1)乳酸菌　原核生物
(2)温度过高、食盐用量过低和腌制时间过短
(3)消毒　为乳酸菌发酵创造无氧环境
(4)比色　玫瑰红


　
1．泡菜制作中发酵条件的控制
(1)创造缺氧环境；厌氧状态为乳酸菌完成乳酸发酵所必需的状态。要选择合适的泡菜坛；装坛时要压实，泡菜液浸没菜体；泡制期间不宜开盖。
(2)控制适量的食盐：食盐的作用，一是防腐，二是使蔬菜组织中水分析出，使成品质地柔韧、咀嚼感强。盐的用量宜控制在10%～15%，过高，乳酸发酵受抑制，风味差；过低，杂菌易繁殖，引起变质。
(3)控制适宜的温度：以18～20 ℃为宜，偏高有利于有害菌活动，偏低不利于乳酸发酵。值得注意的是温度与食盐浓度互相制约，若发酵温度偏高，应提高食盐浓度；偏低可适当降低食盐浓度。
(4)其他注意点：将盐水煮沸以消毒杀菌；蔬菜及泡菜坛要晾干以防发霉变质；水槽中水要盛满，勤换并保持清洁；泡过菜的老盐水可再用，可世代相传；时令蔬菜交替泡制，使泡菜风味更佳。
2．检测亚硝酸盐含量的原理
在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对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玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测对比，可以估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
考点三　特定成分的提取与分离

一、血红蛋白的提取和分离
1．样品处理与粗分离

2．纯化与纯度鉴定

二、植物芳香油的提取
1．植物芳香油
(1)化学成分：萜类化合物及其衍生物。
(2)特点：挥发性强，易溶于有机溶剂。
(3)提取方法：蒸馏、压榨和萃取等。
2．玫瑰精油的提取

3．橘皮精油的提取

三、胡萝卜素的提取
1．胡萝卜素的类型与特点
(1)类型：依据碳碳双键的数目可以划分为α、β、γ三类，其中最主要的组成成分为β­胡萝卜素。一分子的β­胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A。
(2)特点：胡萝卜素为橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。
2．方法：萃取法。
3．萃取剂的选择：萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。
4．影响萃取的因素
(1)主要因素：萃取剂的性质和使用量。
(2)次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。
5．提取装置的设计
(1)加热方式：采用水浴加热，避免明火加热。
(2)防止挥发的装置：安装回流冷凝装置。
6．实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
7．胡萝卜素的鉴定：纸层析法。
走出误区　纸层析操作时的易错点
(1)层析时注意选择干燥的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。
(2)点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5 cm)，如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。
(3)将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。
(4)层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。
(5)是否提取到胡萝卜素，通过与标准样品中的β­胡萝卜素作对比予以确认。
　诊断辨析
(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，根据提取的芳香油的用途选择提取的方法。 (×)
(2)提炼玫瑰精油的玫瑰花应在花开的初期采收，因为此阶段的花含玫瑰精油最高。(×)
(3)用柑橘和柠檬作为材料不适合用水中蒸馏的方法进行提取。(√)
(4)油水混合物中加入无水硫酸钠，有利于分离油层。(×)
(5)蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解出来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油。(×)
(6)原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油的提取，不宜采用水中蒸馏法，宜采用压榨法。(√)
(7)萃取是利用了芳香油易溶于有机溶剂的特性进行提取的一种方法。(√)
(8)由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中，所以可以采用萃取的方法进行提取。(√)
(9)影响萃取效率的因素除了萃取剂的性质和使用量之外，还有原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。(√)
(10)乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取。(×)
(11)萃取的效率主要取决于萃取的温度和时间。(×)
(12)新鲜的胡萝卜含水量高，干燥时可采用高温以节省时间。(×)
　热图解读
1．下图是提取植物有效成分的装置，据图分析：

(1)图示为何种装置？
(2)图中a、b哪一个是进水口，哪一个为出水口？加热时为何常向液体中加入几片碎石或瓷片？
(3)玫瑰精油为什么适合用水中蒸馏进行提取？
提示　(1)图示为水蒸气蒸馏装置。
(2)图中a为出水口，b为进水口，这与蒸气流方向相反；加热时向液体中加入几片碎石或瓷片的目的是“防暴沸”。
(3)因为玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏，且不会导致原料焦糊和有效成分水解等，所以适合用水中蒸馏进行提取。
2．如图是提取植物有效成分的装置，据图分析：

(1)图示为何种装置？
(2)要想取得好的提取效果，应采取怎样的措施？
(3)上述装置设计中为什么要避免明火加热？
(4)为何常采用水浴加热？在烧瓶口安装冷凝回流装置的目的是什么？
提示　(1)图示为萃取装置。
(2)必须保证原料颗粒小，萃取温度高，时间长。
(3)有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。
(4)采用水浴加热的原因：有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。在烧瓶口安装冷凝回流装置的目的是防止加热时有机溶剂挥发。

考向一 血红蛋白的提取和分离
1．下列有关血红蛋白的提取的叙述，错误的是 (　　)
A．凝胶色谱法是一种根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法
B．电泳只是利用待分离样品中各种分子带电性质不同，从而迁移速度不同来分离蛋白质的
C．血红蛋白的提取和分离一般按照样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定的顺序进行
D．装填色谱柱时要尽量紧密，减小颗粒间隙；避免出现气泡；洗脱液不能断流
解析　电泳法依据的原理：①在一定pH下，蛋白质分子的某些基团解离后会带上正电或负电。在电场的作用下，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。②待分离样品中各种分子间存在带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，这使得带电分子在电场作用下会产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。
答案　B
考向二 植物芳香油的提取
2.下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：
(1)用于提取玫瑰精油的玫瑰花要在花开的盛期采收，大约是每年的5月上、中旬，原因是在此阶段____________________。
(2)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________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，原因是________________。
(3)当蒸馏烧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____________。
(4)从薄荷叶中提取薄荷精油时__________(填“能”或“不能”)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是______________________________________。
解析　(1)用于提取玫瑰精油的玫瑰花要在花开的盛期采收，原因是在此阶段花朵含油量最高。(2)玫瑰精油易挥发，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏，所以玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，因为玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，得到的是油水混合物。(3)提取玫瑰精油时，影响提取量的主要因素是蒸馏时间和蒸馏温度。(4)薄荷精油与玫瑰精油的化学性质相似，所以从薄荷叶中提取薄荷精油时也能采用水蒸气蒸馏法。
答案　(1)花朵含油量最高
(2)易挥发、难溶于水、化学性质稳定　不是　玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物
(3)蒸馏温度
(4)能　薄荷精油和玫瑰精油的化学性质相似
3．玫瑰在人们生活中具有多种用途。某同学进行玫瑰的组织培养和玫瑰精油的提取实验，请回答：
(1)在进行玫瑰组织培养时，可以选取生长旺盛的嫩枝作________，并要进行________处理。
(2)玫瑰组织培养接种操作前，用体积分数为70%的__________将工作台擦拭一遍。接种后，还要经过________、________和栽培才能得到开花的玫瑰。
(3)某同学用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，简便易行的是________(填“水中”“水上”或“水气”)蒸馏的方法。蒸馏过程中需要监控蒸气温度和时间，原因是________________________。
(4)对初步接收到的乳浊液进行如下处理：
玫瑰精油与水的混合物分层油层无水玫瑰精油较纯净的玫瑰精油
试剂A是________，装置B是________，试剂C________，其作用是__________________________。
答案　(1)外植体　消毒
(2)酒精　培养　移栽
(3)水中　如果温度太高，时间太短，产品质量就比较差
(4)NaCl　分液漏斗　无水Na2SO4　除去玫瑰精油中的水分
考向三 胡萝卜素的提取与鉴定
4.胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：

(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，可选用______________或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是__________________________。
(2)培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供________和________。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和________以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用________方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是__________________________。
(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为________。
解析　(1)筛选纯化产胡萝卜素的酵母菌R时，可用平板划线法或稀释涂布平板法，接种时需先灼烧接种环，目的是去除上面附着的杂菌。(2)微生物的生长需要碳源、氮源、水、无机盐等，蔗糖可提供碳源，硝酸盐可提供氮源。(3)提取胡萝卜素时，干燥过程需要控制好温度和时间，防止胡萝卜素分解。萃取过程中宜采用水浴方式加热，以防止温度过高。过滤的目的是滤去不溶物。(4)鉴定过程需要用胡萝卜素标准品作为对照。
答案　(1)稀释涂布平板法(或稀释混合平板法)　灭菌(或防止杂菌污染)
(2)碳源　氮源
(3)时间　水浴　滤去不溶物
(4)(实验)对照


　
1．电泳法分离蛋白质
(1)概念：指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
(2)原理：在一定的pH下，多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。
(3)作用过程

(4)方法：常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。测定蛋白质分子量时通常使用SDS­聚丙烯酰胺凝胶电泳。
2．蒸馏、压榨与萃取的比较
提取方法
蒸馏法
压榨法
萃取法
实验原理
利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来
通过机械加压，压榨出果皮中的植物芳香油
使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油
适用范围
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的植物芳香油
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中
优点
简单易行，便于分离
生产成本低，易保持原料原有的结构和功能
出油率高，易分离
局限性
水中蒸馏会导致柑橘等原料焦糊和有效成分水解等问题
分离较为困难，出油率相对较低
使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量



1．(2019·武汉二调)如图是利用山楂制作果酒果醋的流程：
→→→→→→
回答下列问题：
(1)酒精发酵主要利用酵母菌的________呼吸，酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是__________________________________。
(2)酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供________。如图表示白砂糖的添加量对酒精生成量的影响，白砂糖的添加量为________左右最为合理。

(3)醋酸发酵前，需要加入纯净水对山楂果酒进行稀释，原因是__________________________。
(4)将发酵好的山楂果醋在80 ℃左右的温度下热处理8～10 min，目的是____________，以及防止杂菌污染。
解析　(1)酵母菌在无氧条件下可将葡萄糖转化为酒精和CO2。酵母菌为真核生物，醋酸菌为原核生物，两者在结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。(2)白砂糖的主要成分是蔗糖，主要为酵母菌提供碳源。由图可知，当白砂糖的添加量超过15%后酒精的生成量基本不再增加，故白砂糖的添加量为15%左右最为合理。(3)醋酸菌对酒精的耐受力较弱，醋酸发酵前要加入纯净水对山楂果酒进行稀释，否则酒精浓度过高会抑制醋酸菌的发酵。(4)发酵好的山楂果醋进行高温处理的目的是杀死醋酸菌和其他杂菌，防止醋酸菌继续发酵使果醋过酸和杂菌污染。
答案　(1)无氧　有无以核膜为界限的细胞核(或酵母菌具有成形的细胞核)
(2)碳源　15%
(3)酒精浓度过高会抑制醋酸菌的发酵
(4)防止醋酸菌继续发酵(或杀死醋酸菌)
2．(2019·合肥二检)利用发酵技术生产食品在我国有着悠久的历史，请回答以下问题：
(1)酿造葡萄酒的过程接种的酵母菌中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌________(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸。理由是____________________________________________。
(2)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是______________________________________。泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即乳酸菌进行________的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的________中。
(3)如图是某生物活动小组记录的3种食盐浓度下泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。据图分析选择________浓度的食盐制作，且在________天以后食用较为适宜。

解析　(1)由于醋酸菌需要在有氧且温度是30～35℃条件下，才能将糖类大量转化为醋酸，而果酒发酵的适宜条件是无氧且温度为18～25 ℃，因此在酒精发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。(2)制作泡菜时，所用盐水需煮沸的目的是杀灭杂菌并除去溶解氧。泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即乳酸菌进行无氧呼吸的过程，该过程发生在乳酸菌的细胞质基质中。(3)据图分析可知，选择5%的食盐浓度下制作，且在11天以后食用较为适宜，因为食盐浓度为5%的泡菜中亚硝酸盐含量短时间内变化最大，说明这一食盐浓度下乳酸菌代谢最旺盛，且在发酵11天后亚硝酸盐含量低。
答案　(1)不能　因为醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵是无氧环境(或因为醋酸菌需要在有氧且温度是30～35 ℃条件下，才能将糖转化为醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18～25 ℃)
(2)杀灭杂菌除去溶解氧　无氧呼吸　细胞质基质
(3)5%　11
3．(2018·全国卷Ⅲ)回答下列与酵母菌有关的问题：
(1)分离培养酵母菌通常使用____________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用________灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后会观察到菌落，菌落的含义是____________________________________________。
(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进__________________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进__________________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。
(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是__________________________________________________。
解析　(1)麦芽汁琼脂培养基的碳氮比较高，而且含糖量高，更适合酵母菌；该培养基应采用高压蒸汽灭菌法灭菌；若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，进行有氧呼吸产生H2O和CO2，释放能量多，细胞增殖快；若进行无氧培养，进行无氧呼吸产生酒精和CO2，释放能量少，增殖慢。(3)制作面包时，在面粉中添加一定量的酵母菌，因酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得面包松软多孔。
答案　(1)麦芽汁琼脂　高压蒸汽　由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体
(2)菌体快速增殖　乙醇产生
(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软
4．(2019·石家庄一模)植物组织中存在多种有机物，不同有机物的提取方法不尽相同。根据所学知识，回答下列问题：
(1)植物芳香油具有的共同特点有________、________。
(2)提取玫瑰精油和橘皮精油过程中都要用到的一种化学试剂是________。
(3)从橘皮中提取橘皮精油时，为提高出油率，需要将橘皮干燥，并用________浸泡；为探究浸泡时间对出油率的影响，设置____________作为空白对照。
(4)胡萝卜素为________色结晶，粗提取胡萝卜素所用的萃取剂应该具有____________________________，能充分溶解胡萝卜素。
解析　(1)植物芳香油具有挥发性强，易溶于有机溶剂的特点。(2)提取玫瑰精油过程中加入无水Na2SO4，可除去分离的油层中含有的水分。提取橘皮精油过程中加入NaHCO3和Na2SO4，是为了让橘皮油易与水分离。(3)提取橘皮精油时，将橘皮干燥，并用石灰水浸泡，可以提高出油率。可将未浸泡的样品作为空白对照，来探究浸泡时间对出油率的影响。(4)胡萝卜素为橘黄色的结晶。粗提取胡萝卜素的萃取剂要具有较高的沸点，且不与水混溶的特点。
答案　(1)挥发性强　易溶于有机溶剂
(2)Na2SO4
(3)石灰水　未经浸泡的样品
(4)橘黄　较高的沸点而且不与水混溶
5．(2019·云南昆明质检)在用水蒸气蒸馏法提取某种热稳定性较低的植物精油时，其提取效率较低，改进提取工艺后可提高提取效率。改进措施包括：①在蒸馏前用纤维素酶进行预处理(将粉碎后的原料、蒸馏水和纤维素酶混合后搅拌)；②蒸馏时采用低压蒸馏的方法：
回答下列问题：
(1)该种植物精油能用水蒸气蒸馏法提取，说明其具有________________的化学性质。
(2)改进工艺后提取效率提高的原因包括______________________________________________________(答出两点即可)。
(3)在纤维素酶预处理过程中，影响提取效率的因素包括__________________________________________(答出三点即可)。
(4)为了验证改进工艺后提取的植物精油具有更强的抑菌作用，可制备若干滤纸小圆片，分为A、B两组，A组滴加改进工艺后提取的植物精油，B组滴加等量原工艺提取的植物精油，再将两组滤纸片放置在______的平板上，观察________________，预期结果是________________。
解析　(1)某植物精油难溶于水，能随水蒸气一同蒸馏，则该种植物精油能用水蒸气蒸馏法提取。(2)在蒸馏前用纤维素酶进行预处理可破坏植物细胞壁，从而提高提取效率；在蒸馏时采用低压蒸馏可降低水的沸点，减少蒸馏过程中植物精油的分解，从而提高提取效率。(3)影响酶促反应速率的因素有很多，如温度、pH、酶的浓度和用量以及原料颗粒的大小等。因此，在纤维素酶预处理过程中，影响提取效率的因素有温度、pH、纤维素酶的种类、酶的浓度和用量以及原料颗粒的大小等。(4)要验证改进工艺后提取的植物精油具有更强的抑菌作用，可用改进工艺后提取的植物精油与原工艺提取的精油作对照处理，将分别滴加了新、老工艺提取的精油的滤纸片放在长满细菌的平板上，然后观察其抑菌效果，观测指标为透明圈(抑菌圈)的大小。改进工艺后提取的植物精油具有更强的抑菌作用，因此预期实验结果是A组滤纸片周围的透明圈更大。
答案　(1)难溶于水，能随水蒸气一同蒸馏
(2)纤维素酶能分解纤维素，破坏植物细胞壁，从而提高提取效率；低压蒸馏可降低水的沸点，减少蒸馏过程中植物精油的分解
(3)温度、pH、搅拌时间、纤维素酶种类、原料颗粒的大小、酶的浓度和用量等(其他答案合理亦可)　(4)长满细菌　透明圈(抑菌圈)大小　A组滤纸片周围的透明圈更大