高中生物高考专题21 生物技术的其它应用-2020年高考备考生物二轮复习课件

这是一份高中生物高考专题21 生物技术的其它应用-2020年高考备考生物二轮复习课件，共60页。PPT课件主要包含了控制好材料的用量，防止杂菌污染，考考你，总结泡菜的制作过程等内容，欢迎下载使用。
1.利用微生物进行发酵来生产特定产物及微生物在其他方面的应用。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.从生物材料中提取某些特定的成分。
A.生物类型（真核r原核）：B.代谢类型：C.繁殖方式：D.来源：E.分布：
单细胞真核生物（有核膜）
出芽生殖（无性生殖主要），孢子生殖（有性生殖），多以出芽生殖方式进行。
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
考点一、果酒的制作原理
a.有氧条件下，进行有氧呼吸大量繁殖酵母菌
b.（提到酒精发酵或酵母菌发酵一定是密封或无氧条件下），酵母菌能进行酒精发酵。
（3）发酵需要适宜的条件：
1.温度：2.PH值：3.氧气：
一般18℃~25 ℃，20 ℃左右最适宜
4.0~5.8为最适pH值，在最低pH=2.5，最高pH=8.0时能生存，但生长极其缓慢而且容易死亡。
前期：需氧。提供一定的氧气，以便酵母菌迅速增殖，缩短发酵时间。后期（酒精发酵）：无氧。产生酒精阶段严格的无氧条件。
1.为什么发酵之后的葡萄酒呈现深红色？2.为什么发酵时不需要灭菌？
红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈红色。
在缺氧 、呈酸性的发酵液中，酵母菌能生长繁殖，而绝大多数其他微生物无法生长。故酵母菌制酒，不需要灭菌。
A 生物类型：B 代谢类型：C 繁殖方式：D 来源：
单细胞原核生物（无核膜）
异养需氧型（没有氧气就死亡）
变酸的酒的表面白色菌膜（醋酸菌）
考点二、果醋的制作原理
（2）发酵条件：①温度：醋酸菌的最适生长温度为 ，（醋酸发酵时将温度严格控制在此范围内）②氧气：醋酸菌是好氧细菌，要供应充足，要不断通入氧气。③PH：呈 。
a.方法一：若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸:
b.方法二：若缺少糖源、氧气充足，醋酸菌将乙醇变为乙醛，乙醛变为醋酸:
考点三、果酒的制作流程：
时间：10-12天温度18-25℃
时间：7-8天温度 30-35 ℃
关于冲洗步骤，请大家思考：
1.你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？2.冲洗的目的？冲洗次数为什么不能过多？3.榨汁之前如何处理室验用具？
制作葡萄酒时，应先冲洗葡萄，然后再除去枝梗，从而避免除去枝梗时，引起葡萄损坏，增加被杂菌感染的机会。
冲洗目的是：洗去浮尘。不能反复冲洗的目的是：防止菌种的流失
a对榨汁机清洗消毒干净并晾干 b发酵瓶用体积分数70%的酒精擦拭消毒
关于发酵思考以下问题：
1.将葡萄汁装入发酵瓶，要留大约 的空间(如图右图所示)，并封闭充气口。（为什么？）
有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖，同时还可以防止发酵液溢出。
在醋酸发酵时连接充气泵进行充气或酿酒初期泵入部分气体（无菌空气）
排气口：酒精发酵时用来排出CO2
为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？
防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。
使用该装置制酒和制醋时，分别应该如何操作？
（1）每隔12h左右将瓶盖拧松一次的目的？（2）为什么不能打开瓶盖？
放出二氧化碳，防止瓶内气压过高引起爆裂
使用装置制酒和制醋时，分别应该如何操作？
②制葡萄醋的过程中，要适时通过充气口充气。将温度严格控制在30℃～35℃，时间控制在7～8d左右。
①制葡萄酒的过程中，要密闭，将温度严格控制在18℃～25℃，时间控制在10～12d左右，可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。
重铬酸钾法检测发酵液中的酒精
考点四、腐乳制作的原理
参与腐乳制作的主要微生物（协同作用）
1.认识毛霉：（P6） 毛霉是一种 （具有发达的白色菌丝）。 繁殖方式为 ， 呼吸作用类型为 型。 主要分布：
土壤，水果，蔬菜，谷物等
菌落特征：菌落一般为灰色或浅褐色，质地疏松，高度1 cm以内，在豆腐坯或熟的大豆粒上生长得旺盛，菌丝厚密，高度在1 cm以上，白色或灰白色。
毛霉在腐乳制作过程中有什么作用呢？
2.毛霉在腐乳制作中的作用（原理）：　　3.发酵的温度为 ℃ 。
等微生物产生的 能将豆腐的蛋白质分解成小分子的 和 ， 可将脂肪水解为 和 。（多种微生物的协同作用下完成的）
美味的腐乳是如何形成的呢？
考点四、实验设计（P7）
（一）让豆腐上长出毛霉
将豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干块；将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内，粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用，每块豆腐等距离排放，周围留有一定距离，豆腐上面再铺上干净的粽叶；3.将平盘放入温度保持在15-18℃的地方；并保持一定的湿度。约48h后，毛霉开始生长，3d之后菌丝生长旺盛，5d后豆腐块表面布满菌丝。当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，去除包裹平盘的保鲜膜以及扑在上面的粽叶，使豆腐块的热量和水分能够迅速散失，同时散去霉味；4. 当豆腐凉透后，将豆腐块间连接在一起的菌丝拉断，并整齐排列在容器内，准备腌制。
我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？为什么？
含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。含水量低的不利于毛霉的生长。
2. 吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢？它对人体有害吗？它的作用是什么？
“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝（匍匐菌丝），它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。“皮”对人体无害。
3.为什么发酵的温度为15～18 ℃？ 此温度适于毛霉慢慢生长。
1﹑如何加盐腌制： 将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，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。加盐腌制的时间约为8 d左右。2 ﹑加盐腌制的作用： a .加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂。 b.同时，盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质 c.使腐乳有味儿
越接近瓶口，杂菌污染的可能性就更大。
卤汤是由酒及各种香辛料（如胡椒、花椒、八角、茴香、桂皮、姜、辣椒等）配置而成，其中的酒一般为料酒、黄酒、米酒、高粱酒等，含量一般控制在12%左右。
a﹑抑制微生物的生长b﹑同时使腐乳有香味
a﹑防腐杀菌b﹑调制腐乳风味
用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒，装瓶时，操作要迅速小心；封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。腐乳的后期发酵，即后熟期主要是在贮藏期间进行。由于豆腐坯上生长的微生物与所加入的配料中的微生物，在贮藏期间引起复杂的生物化学作用，从而促使豆腐乳的成熟。
三 、 操作提示(P8)
腌制时注意控制盐的用量（原因）
盐的浓度过低 浓度过高
卤汤中酒的含量应控制在12%左右（原因）
不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；
将会延长腐乳成熟的时间；
不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。
用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。
装瓶时，操作要迅速小心。
封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，原因：防止瓶口被污染。
四、 结果分析与评价
A 、是否完成腐乳的制作
能够合理的选择实验材料与用具；
前期发酵后豆腐的表面长有菌丝；后期发酵制作基本没有杂菌的污染。
成功的腐乳应具有以下特点：
色泽基本一致、味道鲜美、咸淡适口、无异味、块形整齐、厚薄均匀、质地细腻、无杂质。
C 、能否总结不同条件对腐乳风味和质量的影响
腐乳制作五限事，水盐酒温时
臭豆腐为什么“闻起来臭，吃起来香”？
臭味主要是由豆腐中蛋白质的分解代谢产物NH3形成的，同时也有少量的H2S。
韩国泡菜：微酸偏辣，相传是从我国传入的，堪称韩国“第一菜”。
考点五、泡菜的制作原理
1.发酵微生物：泡菜的制作离不开 。 2.分布：在自然界中分布广泛， 、土壤、植物体表、人和动物的肠道内都有乳酸菌分布。 3.泡菜发酵所需的乳酸菌来源于何处？ 4.种类：常见的乳酸菌有 和 。 5.代谢类型：乳酸菌的代谢类型为 ，在无氧条件下，将葡萄糖分解成 ，呼吸反应为 。 6.泡菜酸甜爽口，其中的酸味物质主要是什么？ 7.为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？
C6H12O6───→2C3H6O3+ 能量
种类： 结构类型： 代谢类型：分布：发酵原理： 应用：
广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道
修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状
泡菜制作操作要点及其意义
1.如何挑选一个好的泡菜坛？若泡菜坛有裂缝，可能会出现什么结果？
2.按照怎样的比例配置盐水？分析盐的作用？对盐水进行煮沸处理的目的？冷却后使用的原因？
（应选用火候好、无裂纹盖子吻合好的泡菜坛。若泡菜坛有裂纹，可能导致杂菌混入，引起蔬菜腐烂）
（煮沸——有效杀死杂菌，去除水中溶解的氧； 冷却——防止高温杀死乳酸菌）
3.为什么坛盖边沿的水槽中要注水？
（为乳酸菌提供无氧环境）
4.有些家庭制作泡菜时，会加入“陈泡菜水”，这样做的目的是什么？
制作泡菜的注意事项
①对实验用具（泡菜坛、砧板、刀等）进行消毒 ②配制盐水（盐水比例1:4），煮沸并冷却 ③对蔬菜进行修整、洗涤，切菜 ④装坛，加入冷却后的盐水，加入香辛料 ⑤密封，在坛盖边沿的水槽中注满水
考点六、测定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，再与N-1－萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。 将经过反应显色后的泡菜待测样品与标准液比色，即可估算出样品中的亚硝酸盐含量。
1、检测亚硝酸盐的原理和方法
（3） 制备泡菜样品处理液
4mg/ml对氨基苯磺酸溶液：称取0.4克对氨基苯磺酸，溶解于100ml体积分数为20％的盐酸中，避光保存。
2mg/ml N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液：称取0.2克N-1－萘基乙二胺盐酸盐，溶解于100ml的水中，避光保存。
5ug/ml亚硝酸钠溶液：称取0.10克于硅胶干燥器中干燥24小时的亚硝酸钠，用水溶解至500ml，再转移5 ml溶液至200 ml容量瓶，定容至200ml
提取剂： 分别称取50克氯化镉、氯化钡，溶解于1000ml蒸馏水中，用盐酸调节pH至1。 氢氧化铝乳液和2.5ml/L的氢氧化钠溶液。
（2） 配制标准液 用移液管吸取0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL、1.50mL亚硝酸钠溶液(相当于1ug，2ug，3ug，4ug，5ug和7.5ug亚硝酸钠)，分别置于50mL比色管中，再取1支比色管作为空白对照。 并分别加入2.0mL对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置3～5分钟后； 再分别加入1.0mL N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液，加蒸馏水至50mL，混匀； 观察亚硝酸钠溶液颜色的梯度变化。
随亚硝酸钠量的增加，显色反应越充分，颜色越深
（3）制备样品处理液的步骤是：①称取 0.4 kg泡菜，粉碎榨汁，过滤得约200mL汁液。②取100mL汁液倒入500mL容量瓶，添加200mL 蒸馏水 和100mL 提取剂 ，摇床振荡1h，再加40mL 氢氧化钠溶液 ，最后用 蒸馏水 定容到500mL并立刻 过滤 获得滤液。③将滤液60mL移入100mL容量瓶，用 氢氧化铝乳液（吸附脱色）定容后过滤，获得 无色透明 的滤液。
（4）比色的步骤是：①将40mL滤液移入50mL比色管中，并编号。②分别依次加入2.0mL的对氨基苯磺酸溶液 和1.0mL的 N-1-萘基乙二胺盐酸溶液 ，并定容到50mL，混匀静置15min。③观察颜色变化，并与 标准显色液 比较，记录亚硝酸盐含量。④计算样品滤液（40mL）中亚硝酸盐含量。计算公式是：
泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化
三只泡菜坛中的亚硝酸盐含量变化的绝对数量虽然不同，但整体的变化趋势却基本相同。在腌制后的第五天，三只泡菜坛中亚硝酸盐的含量都达到最高峰（1、2、3号坛中的亚硝酸盐分别达到 0.6mg/kg、0.2mg/kg、0.8mg/kg）
在腌制后的前6天内，泡菜中的亚硝酸盐含量就可以达到最高峰。而第9天后泡菜中的亚硝酸盐含量开始有明显下降。 这可能是由于泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于某些细菌的繁殖（包括一些硝酸盐还原菌），这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。 但随着腌制时间的延长，乳酸菌也大量繁殖，对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作用，使其生长繁殖受到影响，造成泡菜中亚硝酸盐的含量又有所下降。
主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等.
考点七、天然香料的来源
根、茎、叶、花、果实、种子 .
2、植物芳香油的物理性质:
3、植物芳香油的化学本质:
具有很强的 而且易溶于 。
主要包括 及其衍生物。
想一想：天然香料除来源于动物和植物，还可以从什么生物中提取？
  麝亦称香獐，是珍贵的野生动物。麝香为麝的雄性香腺囊中的分泌物干燥而成，是一种高级香料。 我国还是麝香的主要出口国家。麝香在国外的主要用途是制造高级化妆品及香水，也是制造某些贵重中成药不可缺少的重要药材原料。
灵猫香又称香猫香，是猫科动物大灵猫生殖腺囊的分泌物。淡黄色或褐色半流体，略像脂肪。 在空气中颜色变深，且逐渐变硬。有不愉快的原始气味，但在高度稀释时有独特的香气。主要成分是灵猫酮。主要用于配制高级化妆品香精等。
海狸香，是海狸生殖器附近一对梨状腺囊的分泌物。新鲜时呈奶油状，经日晒或熏干后变成红棕色的树脂状物质。有不好的原始气味，在稀释后有愉快的香气，成分比较复杂，含有醇类、酚类、酮类等是名贵的定香剂，用于配制高级化妆品、香精等。
龙涎香生成于抹香鲸的肠道中。龙涎香从鲸的肠道中慢慢穿过排入海里，或者在鲸死后尸体腐烂而掉落水中。它必须在海水中漂浮浸泡几十年（龙涎香比水轻，不会下沉）才会获得高昂的身份，有的龙涎香块在海水中浸泡长达百年以上。身价最高的是白色的龙涎香；价值最低的是在海水中只浸泡了十来年的褐色龙涎香。
考点八 植物芳香油的提取方法
⑴蒸馏（水蒸气蒸馏） ⑵压榨 ⑶萃取
具体使用哪种方法，要根据植物原料的特点来决定。
水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏
混合物又会重新分离出油层和水层
利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来
水中蒸馏： 将原料先放入蒸锅内，然后加入清水,高度刚满过料层。设备简单，成本低，易于操作，水散作用好，蒸馏较均匀。 适于鲜花、破碎果皮等　　
水上蒸馏： 是把原料置于蒸馏锅内的筛板上，锅内水层高度以水沸腾时不溅湿原料底层为原则。此法适用于粉碎后的干燥原料包括某些干花。　　
水气蒸馏（直接蒸汽蒸馏）: 是由外来蒸汽直接进行蒸馏。蒸馏速度快，出油率高，干原料要浸透
③优点 简单易行,便于分离
⑤适用于 玫瑰油、薄荷油等挥发性较强的芳香油。
④缺点 原料焦糊和有效成分水解
原理：含芳香油较多的果皮经冷磨或机械冷榨的方法将芳香油压榨出来，经分离水分后可得到冷压精油。
优点：成本低，常温下进行，芳香油不发生化学反应，质量提高。缺点： 分离困难，出油率低 适用于： 柠檬、鲜橘等易焦糊原料
原理：将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中，只需蒸发出有机溶剂。
优点：出油率高，易分离
缺点：使用有机溶剂不当会影响芳香 油的质量
适用于：易溶于有机溶剂的植物芳香油。
使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发出有机溶剂得到芳香油。
通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油
①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤
①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩
①石灰水浸泡、漂洗②压榨过滤静置③再次过滤
提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
易溶于有机溶剂的植物芳香油
【思考讨论】几种植物芳香油的提取方法：因茉莉油具有强挥发性，可用 从茉莉花中提取茉莉油。因桂花油易溶于有机溶剂，可用 从桂花中提取桂花油 。因柠檬皮易焦糊，可用 提取柠檬油。
考点九、玫瑰精油的提取
阅读课本P73“玫瑰精油的提取”归纳总结：
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。
水蒸气蒸馏法（水中蒸馏）
安装仪器一般都按照自下而上、自左到右的顺序。
拆卸顺序与安装顺序相反。
温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管下沿的位置，以测出蒸汽的温度
冷凝水流与蒸汽方向相反
加入几粒沸石，防止过度沸腾
收集到的为乳浊液，即油水混合物
严格控制温度，适当延长时间
增加水层密度，便于油水分层
分液漏斗分液，去除大部分水
除去精油中少量残留的水
阅读教材P 74橘皮精油的物理性质及化学成分?2.根据其性质，提取橘皮精油可以采用哪种方法？
因橘皮中含有大量的果蜡、果胶、水分，直接压榨橘皮，出油率比较低。
如果直接压榨新鲜的橘皮，出油率如何？
为了提高出油率，应该如何处理？
将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡
1石灰水的作用：2为了使油水更好分离，需要加入_______________和____________。3过滤目的4静置目的5产物中，除了橘皮精油外还含有少量的_________等杂质。
破坏细胞结构，分解果胶提高出油率，防止橘皮压榨时滑脱。时间：10h以上
0.25%的NaHCO3
使杂质沉淀，分离出上层澄清橘皮油
课题2 胡萝卜素的提取
一、基础知识：胡萝卜素
从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多种结构类似物，统称为胡萝卜素
（二）种类：根据双键的数目
易溶于石油醚等有机溶剂
3、可氧化成两分子维生素A
考点十、天然β－胡萝卜素的提取
（二）实验室提取方法：
主要因素：萃取剂的性质和使用量
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
萃取胡萝卜素的有机溶剂要求：
1.较高的沸点、能充分溶解胡萝卜素、不与水混溶。
2.考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂能否从产品中完全除去、会不会影响产品质量等。
结论：选择水不溶性有机溶剂做萃取剂。 其中石油醚沸点高，不易挥发适最适宜做萃取剂。
3、胡萝卜素提取装置的设计：
水浴加热——明火加热易导致有机溶剂的燃烧
为了防止加热时有机溶剂的挥发，在加热瓶口安装回流冷凝装置。
原料颗粒小，水分少，萃取效果好。
1、萃取装置2、影响因素