高中生物高考选修一 第36讲

这是一份高中生物高考选修一 第36讲，共27页。试卷主要包含了制作原理与条件，制作流程，资料表明等内容，欢迎下载使用。
第36讲　生物技术在食品加工及其他方面的应用
最新考纲
全国卷考情
1.运用发酵加工食品的基本方法
2.利用微生物进行发酵来生产特定的产物
3.从生物材料中提取某些特定成分
4.蛋白质的提取和分离
2017·全国卷Ⅱ（37）、
2017·全国卷Ⅲ（37）、
2016·全国卷Ⅲ（39）、
2016·全国卷Ⅱ（39）
考点一　果酒和果醋的制作

1.制作原理与条件

果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
原理
无氧呼吸产生酒精
（1）O2、糖源充足：糖→醋酸
（2）有O2、无糖：乙醇→乙醛→醋酸
条
件
温度
酒精发酵18～25 ℃
最适为30～35 ℃
空气
前期：需氧后期：不需氧
需充足的氧气
时间
10～12 d
7～8 d
2.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。

1.（2018·经典高考改编）某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列①～④叙述哪项是错误的？为什么？

①夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理
②乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大
③正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压
④可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵
提示　②　罐体密封生产果酒时不能再通入空气。
2.（教材P4图1－4改编）如图所示为制作果酒和果醋的发酵装置，请思考。

（1）装置图中a、b、c分别指什么？其作用是什么？
（2）b需长而弯曲，其目的是什么？
（3）进行醋酸发酵和酒精发酵时，对图中哪一处操作有差异？请具体指明。
（4）图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？
（5）果酒搁置时间过久为什么会有酸味？
提示　（1）a为通气口，用于向装置内通气；b为排气口，用于排出CO2；c为出料口，用于取样检测。
（2）b长而弯曲，其目的是防止空气中微生物的污染。
（3）使用该装置制果酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。
（4）不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且排气管口离发酵液应有一段距离。
（5）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.（2018·海南卷，30）葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。

回答下列问题：
（1）试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是____________________________________________
____________________________________________________________________（答出两点即可）。
（2）葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/3的空间，这种做法的目的是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________（答出两点即可）。
（3）某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组（乙A和乙B），乙A装置中保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况 下，测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线①②③依次表示　　　　、　　　　、　　　　含量的变化趋势。
（4）从细胞呼吸类型看，酵母菌属于　　　　生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于　　　　（填“自养”或“异养”）生物。
解析　（1）酿制葡萄酒的原理是利用了酵母菌的无氧呼吸，而酵母菌无氧呼吸的产物除了酒精还有二氧化碳，所以酿酒装置要及时排出二氧化碳，图乙装置排出二氧化碳需要拧松瓶盖才能排出，在拧松瓶盖时会给杂菌污染培养液带来机会，但装置甲不会出现这些问题。
（2）葡萄汁装入发酵瓶时，发酵瓶要留有大约1/3的空间，这样既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又可以防止发酵旺盛时汁液溢出。
（3）因乙A装置中保留一定量的氧气，所以在此装置中酵母菌先进行有氧呼吸消耗氧气，然后才进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，所以曲线①为乙A中的氧气，曲线③为乙A中的酒精；乙B装置中没有氧气，所以在此装置中的酵母菌从开始就进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，所以曲线②为乙B中的酒精。
（4）酵母菌的新陈代谢类型是异养兼性厌氧型。
答案　（1）不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染　（2）为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时汁液溢出　（3）乙A中的氧气　乙B中的酒精
乙A中的酒精　（4）兼性厌氧　异养
2.生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋的制作就是生活中常见的例子。如图A是果酒和果醋制作的实验流程，图B是一个果酒制果醋的发酵装置。请分析回答：

（1）果酒和果醋发酵的微生物在代谢方式上的主要区别是　　　　　　　　。
（2）果醋是在图B中　　　　瓶产生的，发酵的微生物利用的碳源主要是　　　　。
（3）图A①过程是在图B中　　　　瓶进行的，发酵产物酒精要在　　　　（填“酸”、“中”或“碱”）性条件下用　　　　来鉴定。
（4）图B中　　　　瓶发酵后溶液的pH下降，说明原因___________________
___________________________________________________________________。
图B装置实际有一个不足之处，即在　　　　瓶上没有设置　　　　。
解析　（1）果醋发酵利用的微生物主要是醋酸菌，其代谢类型是异养需氧型，最适生长温度是30～35 ℃，反应需持续通入无菌空气；果酒发酵利用的微生物是酵母菌，反应条件是18～25 ℃，初期通入无菌空气，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，后期密封，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，其代谢类型是异养兼性厌氧型。（2）在图B中，乙瓶持续通入空气制备果醋，该果醋的制作流程是果汁→果酒→果醋，则酵母菌的碳源为葡萄糖，醋酸菌的碳源为乙醇。（3）图A①过程表示制备果酒，酵母菌在图B甲瓶中进行无氧呼吸，产物酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾溶液反应，变成灰绿色。（4）甲瓶中进行酒精发酵，产生的二氧化碳可使溶液pH下降，乙瓶中进行醋酸发酵，产生的醋酸也使溶液的pH下降。由于酒精发酵不断产生二氧化碳，瓶内气体压强不断增大，为防止爆炸，应在图B装置甲瓶上设置排气口。
答案　（1）酵母菌是兼性厌氧型微生物，醋酸菌是好氧微生物　（2）乙　乙醇（葡萄糖或乙醇）　（3）甲　酸　重铬酸钾溶液　（4）甲、乙　甲瓶中产生的二氧化碳和乙瓶中产生的醋酸使得溶液的pH下降　甲　排气口

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，再除去枝梗，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
(1)菌种　主要是毛霉。
(2)原理
①蛋白质蛋白酶,Ｆ小分子的肽、氨基酸
②脂肪脂肪酶,Ｆ甘油＋脂肪酸
(3)腐乳的制作流程

(4)防止杂菌污染
①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。
②装瓶时，操作要迅速小心，加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封，封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。
2.泡菜的制作与亚硝酸盐含量的测定
(1)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

(2)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
a.NO＋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。
b.亚硝酸盐溶液的浓度高，颜色深些；溶液浓度低，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。

1.(教材P12练习2改编)下表中甲～丁为腐乳、泡菜、果醋、果酒等发酵食品制作装置图。
食品
①　　
②　　
③　　
④　　
主要微生物
⑤　　
⑥　　
⑦　　
⑧　　
制作装置或操作步骤




请据甲～丁装置图分析：
(1)请填出①～④食品名称
(2)请填出⑤～⑧菌种名称，并指出菌种属性(真核生物或原核生物)
(3)甲～丁装置是否存在缺陷，试具体分析指明。
(4)丁装置中“注水”有何作用？坛内清水与盐的比例为多少？其中盐水需煮沸后冷却，“煮沸”有何作用？
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、丙装置有缺陷：甲装置中不需插入温度计；发酵液过多；排气管不应插入到发酵液内，管的形状应为“S”形的长管；丙装置接种应在“加盐”之前，不应在“加盐”后接种。
(4)丁装置中“注水”的作用在于为泡菜坛营造“无氧”环境。坛内清水和盐的质量比为4∶1。盐水要煮沸后冷却待用，盐水煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。
2.(教材P12旁栏思考题改编)下图为乳酸菌的数量、乳酸和亚硝酸盐的含量随时间变化的曲线，请将三幅图分别填上“纵轴标识”。

①～③纵轴标识依次为　　　　、　　　　、　　　　。
答案　①为乳酸菌的数量　②为亚硝酸盐的含量　③为乳酸的含量

1.(2013·全国卷Ⅰ，39)回答下列有关泡菜制作的问题。
(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是_______________________________
_____________________________________________________________________。
为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行　　　　　的过程。该过程发生在乳酸菌的　　　　　　中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有　　　　　、　　　　　和　　　　　等。
(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是　　　　，原因是： _____________________
　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)杀灭杂菌　增加乳酸菌数量　(2)无氧呼吸　细胞质基质　(3)温度　腌制时间　食盐用量　(4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少　乳酸菌比杂菌更耐酸
2.(2012·海南卷，30)回答下列关于腐乳制作的问题。
(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是　　　　其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为　　　　和　　　　；其产生的　　　　能将豆腐中的脂肪水解为　　　　和　　　　。
(2)发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制　　　　生长。
(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配制而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的　　　　。
答案　(1)毛霉　小分子的肽　氨基酸　脂肪酶　甘油　脂肪酸　(2)微生物　(3)风味

(1)影响腐乳品质的6大因素归纳
项目
说明
水
含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形
盐
盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度过低，腐乳易腐败变质
酒
酒精含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败
温度
温度为15～18 ℃，适合毛霉生长
时间
控制在6个月左右
香辛料
具有调味和杀菌的作用，也会影响腐乳的风味或质量
(2)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清水。　　　
考点三　血红蛋白的提取和分离

血红蛋白的提取和分离
(1)蛋白质的分离
①原理：蛋白质各种特性的差异，如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等，可以用来分离不同种类的蛋白质。
②分离方法：a.凝胶色谱法：也称做分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
b.电泳法：电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。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。
(2)实例——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


1.相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程可表示为①～④中的哪一种？

提示　②，分子质量较大者先洗脱出来，分子质量较小者后洗脱出来。
2.如图所示装置可用于血红蛋白提取、分离的哪种过程？其原理是什么？烧杯内a溶液是蒸馏水吗？

提示　该装置为透析装置，由于透析袋是用硝酸纤维素制成的，小分子可自由进出，而大分子保留在袋内，故可用于除去小分子杂质。烧杯中的a溶液应为20 (mmol·L－1)的磷酸缓冲液，不可使用蒸馏水。
3.红细胞为何适于作蛋白质分离的材料？
提示　血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液。这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。

　血红蛋白的提取和分离
1.(广东卷)以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是(　　)
A.洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂
B.猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少
C.血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测
D.在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢
解析　凝胶色谱法分离蛋白质过程中，分子量较小的蛋白质易进入凝胶内部，移动速度比较慢，故血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动快，D错误。
答案　D
2.红细胞中含有大量血红蛋白，我们可以选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白。下图为血红蛋白的提取和分离流程图。请回答下列问题。

(1)将实验流程补充完整：A为　　　　　　　　，B为　　　　　　　　。凝胶色谱法是根据　　　　　　　分离蛋白质的有效方法。
(2)红细胞洗涤时洗涤次数不能过少，否则　　　　　　　　；离心速度过高和　　　　　　　　会使白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果。
(3)为了加速膨胀，可以将加入洗脱液的湿凝胶用　　　　　　　　法进行加热，这种方法不但节约时间，而且能除去凝胶中可能带有的微生物，排除胶粒内的　　　　。
(4)如果红色区带　　　　　　　　　　　　，说明色谱柱制作成功。
答案　(1)血红蛋白的释放　样品的加入和洗脱　相对分子质量的大小　(2)无法除去血浆蛋白　时间过长
(3)沸水浴　空气　(4)均匀一致地移动

“血红蛋白的提取和分离实验”中的注意事项
(1)红细胞的洗涤：洗涤次数不能过少，否则无法除去血浆蛋白；要低速、短时离心，否则会使白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果。
(2)凝胶的预处理：用沸水浴法不但节约时间，而且除去凝胶中可能带有的微生物，排除胶粒内的空气。
(3)色谱柱的装填：装填时尽量紧密，减小颗粒间隙；无气泡；洗脱液不能断流。
(4)色谱柱成功的标志：红色区带均匀一致地移动。　　　
考点四　植物有效成分的提取

1.玫瑰精油的提取

2.橘皮精油的提取

3.胡萝卜素的提取


1.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？
提示　在这五种有机溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。
胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不宜用作萃取剂。
2.仔细分析下列三图，请思考：

(1)图甲、图乙分别为何种装置？
(2)采用图甲装置可提取到不含任何添加剂的玫瑰精油，该方法叫什么？这是利用了玫瑰精油具有的何种性质？该装置中a、b哪一个是进水口，哪一个为出水口？
(3)装置乙中对烧瓶的加热方式是什么？采取这种加热方式的原因是什么？在加热的瓶口安装了回流冷凝装置，其作用是什么？
(4)图甲装置是否适用于橘皮精油的提取？理由是什么？橘皮精油的提取常采用什么方法？
(5)图丙是将提取的胡萝卜素粗品进行鉴定，该方法是什么？其中A～D点样时哪些点为标准样液，哪些点为萃取样品？
提示　(1)图甲为水蒸气蒸馏装置，图乙为萃取装置。
(2)水蒸气蒸馏法。其利用了玫瑰精油化学性质稳定、易挥发、易溶于有机溶剂、难溶于水的性质。图中a为出水口，b为进水口。
(3)水浴加热。因为有机溶剂一般是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。回流冷凝装置的作用在于防止加热时有机溶剂(萃取剂)的挥发。
(4)不适用。因为该法提取橘皮精油会导致原料焦糊和有效成分水解。提取橘皮精油应采用压榨法。
(5)纸层析法，其中B、C为萃取样品，A、D为标样。

1.(2017·全国卷Ⅲ，37)绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题：
(1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是　　　　(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是____________________
___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)提取物质W时，振荡的作用是________________________________________。
(3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是_____________________________________________________________________。
(4)现有丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是_________________________________________
___________________________________________________________。
(5)该实验操作过程中应注意的事项是_________________________________
______________________________________________________(答出两点即可)。
答案　(1)晾干　高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果
(2)使原料和溶剂充分混匀
(3)去除提取液中的色素
(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少
(5)在温度较低的情况下操作，防火
2.玫瑰精油是世界上最昂贵的精油，是制造高级名贵香水的重要原料，大约5 kg玫瑰花只能提炼出1滴纯正的玫瑰精油，被称为“精油之后”。如图是某生物兴趣小组设计的玫瑰精油提取实验。图1是流程，图2是提取的实验装置，请回答：


图2
(1)该实验所采用的提取玫瑰精油的方法是_______________________________
__________________________________________________________________。
(2)图1中玫瑰花瓣与清水的质量比是　　　　，分离油层时通常应向油水混合物中加入　　　　以促进该过程进行。B过程表示的是　　　　，需要向提取液中加入　　　　。
(3)图2中的装置进水口在下，出水口在上的目的是_________________________
___________________________________________________________________。
(4)橘皮精油的提取方法与玫瑰精油的提取方法是否相同？　　　　，原因是
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析　(1)由图1可知该同学提取玫瑰精油的方法是水蒸气蒸馏法。(2)在提取玫瑰精油时，玫瑰花瓣与清水的质量比为1∶4，分离油层时通常应向油水混合物中加入NaCl增加盐的浓度，促进油水分层，要完成图1B过程(除水)需要向提取液中加入无水Na2SO4。(3)进水口在下是为了保证冷凝管内充满冷水，且使冷水与蒸气接触面积大，接触时间长 ，以利于蒸气的冷凝。(4)橘皮精油主要储藏在橘皮部分，提取该精油一般不采用水蒸气蒸馏法，原因是橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，故一般采用压榨法
答案　(1)水蒸气蒸馏法　(2)1∶4　NaCl　除水　无水Na2SO4　(3)保证冷凝管内充满冷水，且使冷水与蒸气接触面积大，接触时间长，以利于蒸气的冷凝(合理即可)　(4)不同　橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，故一般采用压榨法
澄清易混易错·强化科学思维
[易错易混]
易错点1　混淆果酒制作中，对葡萄“先冲洗再去枝梗”与“不可反复冲洗”的目的
点拨　(1)制作果酒使用的葡萄应先冲洗，再除去枝梗，不能反过来，以免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
(2)对于果酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，以免使酵母菌数量减少，发酵周期加长，产生的果酒中酒精含量下降。
易错点2　腐乳制作中酒精和香辛料的作用并非只在于“调味”？
点拨　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。
易错点3　胡萝卜素是否只取自植物？
点拨　工业生产上，β－胡萝卜素的提取方法主要有三种：一是从植物中提取，二是从岩藻中获得，三是利用微生物发酵生产。
易错点4　混淆物质分离的5种方法
点拨　把握物质分离的5种方法
(1)分离油水混合物：分液法。
(2)除去固体物和残渣：过滤法。
(3)除去液体中质量较小的固体残留物：离心法。
(4)除去芳香油中的残留水分：加入无水硫酸钠后过滤的方法。
(5)除去萃取液中的有机溶剂：蒸馏法。
易错点5　不明确亚硝酸盐含量的测定中8种试剂或药品的作用
点拨　
名称
作用
对氨基苯磺酸
与亚硝酸盐发生重氮化反应
盐酸
营造酸性环境
N－1－萘基乙二胺盐酸盐
与重氮化反应的产物结合形成玫瑰红色染料，作为测定亚硝酸盐含量的指示剂
硅胶
干燥剂，用于干燥亚硝酸盐
干燥后的亚硝酸钠
制备相应浓度的标准比色液
氯化镉、氯化钡
溶于蒸馏水后作为亚硝酸盐的提取剂
氢氧化钠
中和过多的盐酸，营造碱性环境
氢氧化铝
作为吸附剂，使泡菜滤液脱色，变澄清
[规范答题]
很久以前，人们就知道利用不同微生物的发酵作用制作美味食品。传统发酵技术中，人们利用酵母菌酿制果酒、醋酸菌制醋、毛霉制作腐乳，以及乳酸菌制作泡菜等。
(1)制作葡萄酒过程中，对材料处理时去枝梗应在清洗　　　　(前、后)进行，刚开始的一段时间通过控制温度和　　　　措施，使酵母菌大量繁殖而成为优势菌种；酿酒过程中不需要严格灭菌的理由是　　　　，从而获得传统葡萄酒。
(2)民间制作腐乳时，发酵好的豆腐上布满了菌落，这些菌落　　　　(填“属于”或“不属于”)同一物种。
(3)现代生产腐乳的方法如下：

①现代化生产流程中扩大培养时使用的培养基与分离毛霉菌种时使用的培养基最大的区别是后者培养基中加入了　　　　。
②当豆腐坯接种孢子悬浮液经培养长出菌丝后，对豆腐坯进行的A处理是　　　　，正确操作是　　　　；在腐乳制作后期装瓶时可加入由酒和多种香辛料配制的卤汤，其中酒的含量控制在　　　　左右，香辛料的作用是____________________________________________________________________。
(4)制作泡菜时，从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是　　　　。对泡菜中亚硝酸盐含量测定的原理是：亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与　　　　偶联成　　　　色化合物。测定亚硝酸盐含量的操作流程是：配置溶液→制备　　　　→制备样品处理液→比色。其中，使滤液变得无色澄清透明的是　　　　。
答卷采样
错因分析

忽视去枝梗可能造成杂菌污染
正确答案：后

错将“布满的菌落”视作同一菌落，忽略空气中含多种微生物
正确答案：不属于

忽略香辛料除调味外，还具防腐杀菌功能
正确答案：调味和防腐杀菌

不明确亚硝酸盐检测中相关试剂的作用
正确答案：氢氧化铝乳液
随堂·真题&预测
1.(2017·全国卷Ⅱ，37)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)根据题干信息可知，该实验的自变量是菌种和发酵时间。
(2)容器内上层为有氧环境，底层为无氧环境，若发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，则说明该发酵菌是好氧菌。
(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，还需延长发酵时间继续进行实验。
(4)大豆到豆豉的过程中，蛋白质被蛋白酶分解成小分子肽和氨基酸，脂肪被脂肪酶分解成甘油和脂肪酸。
答案　(1)菌种　发酵时间　(2)好氧菌　(3)延长发酵时间继续进行实验　(4)多肽和氨基酸　甘油和脂肪酸
2.(2016·全国卷Ⅱ，39)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列问题：
(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的　　　　中进行，其产物乙醇与　　　　试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的　　　　中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度　　　　。

(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在　　　　条件下才能完成。
(3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度　　　　(填“低于”或“高于”)第二阶段的。
(4)醋酸杆菌属于　　　　核生物，其细胞结构中　　　　(填“含有”或“不含有”)线粒体。
答案　(1)细胞质基质　重铬酸钾　线粒体　快　(2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有
3.(2020·高考预测)请回答下列关于提取植物有效成分的问题：
(1)某同学设计了一个提取玫瑰精油的实验流程，如下图所示。
玫瑰花＋水→A过程→油水混合物分离油层除水→B过程→玫瑰精油
①图中加入的物质甲是　　　　，物质乙是　　　　。图中B过程的目的是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
（2）A过程是水蒸气蒸馏，该过程存在许多因素影响玫瑰精油的产量。如图表示当玫瑰花瓣与清水的质量比为1∶4时，出油率与蒸馏时间的变化关系。分析该图可知，出油率随蒸馏时间的变化趋是　　　　。

（2）提取橘皮精油时，常采用　　　　法而不用上述提取玫瑰精油的方法，原因是__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
（3）胡萝卜素的化学性质比较稳定，易溶于有机溶剂，可采用萃取法提取。萃取时应选择　　　　的加热方式，原因是__________________________________
__________________________________________________________________。
答案　（1）①NaCl（或氯化钠）　无水Na2SO4　除去固体硫酸钠　②在一定时间内，出油率随蒸馏时间的延长而增加，一段时间后，出油率不再增加
（2）压榨　橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏时会发生部分水解
（3）水浴加热　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

（时间：20分钟）

1.（2015·全国卷Ⅱ，39）回答与胡萝卜素有关的问题：
（1）胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是　　　　　（填“α－胡萝卜素”“β－胡萝卜素”或“γ－胡萝卜素”），该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子　　　　　　　　，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为　　　　，胡萝卜素是　　　　　　（填“挥发性”或“非挥发性”）物质。
（2）工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，　　　　（填“需要”或“不需要”）将新鲜的岩藻干燥。
（3）现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的　　　　　　作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是______________________________________。
答案　（1）β－胡萝卜素　维生素A　夜盲症　非挥发性
（2）需要　（3）乙酸乙酯　萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇属于水溶性有机溶剂（其他答案合理也可）
2.（2019·湖南长沙市模拟）自从法国科学家巴斯德证明食品发酵是由于微生物的作用以来，人们认识到微生物在发酵食品的加工中起着极其重要的作用，如今形形色色的发酵食品在食品业中占有重要的地位。回答下列与微生物发酵、培养相关的问题：
（1）果酒制作过程中严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，这直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物，通常所指的发酵条件包括　　　　　　　　等。
（2）苹果酒在　　　　（填微生物）的作用下，经过深层发酵可形成苹果醋。乳酸菌与酿制果醋的菌种在代谢方式上的主要区别是_______________________。
（3）制作泡菜的过程中，有机物的干重将　　　　；泡菜坛内有机物的种类将　　　　。
（4）有位同学在家制作泡菜时，为避免杂菌污染而在泡菜坛中加入了青霉素，结果发酵失败，原因可能是____________________________________________。
答案　（1）温度控制、pH控制、溶氧控制
（2）醋酸菌　乳酸菌是厌氧型细菌，醋酸菌是好氧型细菌
（3）减少　增加
（4）青霉素杀死了乳酸菌
3.（2019·广东湛江模拟）茶被誉为“世界三大饮料之一”。茶中含有的茶多酚，易溶于水及乙醇，具有很强的抗氧化性，也能抑制细菌繁殖。请分析回答下列问题：
（1）茉莉花可配制花茶等茶饮料，也可用于提取植物芳香油，提取流程如下：茉莉花＋水→过程A→油水混合物→油层分离与粗提取→过程B→过滤→茉莉油。过程A表示　　　　，过程B表示向粗提取精油中加入　　　　，目的是____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
（2）茶多酚可以用萃取方法分离得到。萃取装置要在加热瓶口安装回流冷凝装置，其目的是_____________________________________________________________
_________________________________________________________________。
萃取效率主要取决于　　　　，同时也受到原料颗粒大小等条件的影响。
（3）在实验室进行细菌培养时，为检验使用的培养基灭菌是否合格，操作的方法是　　　　。
（4）活菌计数不用平板划线法，原因是__________________________________
____________________________________________________________________。
解析　（1）依据题干知，以茉莉花为原料，采用水蒸气蒸馏法提取茉莉油的操作方法是：茉莉花＋水→水蒸气蒸馏→油水混合物→加入NaCl，分离油层→加入无水Na2SO4，除水→过滤→芳香油。所以题中过程A代表水蒸气蒸馏；过程B代表加入无水硫酸钠，目的是去除水分。
（2）用萃取方法提取茶多酚，其萃取装置中在加热瓶口安装回流冷凝装置的目的是防止加热时有机溶剂挥发。萃取效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。
（3）实验室检验使用的培养基灭菌是否合格的方法是将未接种的培养基在适宜温度恒温箱中（倒置）培养一段时间，观察是否有菌落生成。
（4）活菌计数一般采用稀释涂布平板法，不用平板划线法，原因是平板划线法得到的菌落多数不是单一菌落，与实际活菌数相比，相差太大。
答案　（1）水蒸气蒸馏　无水硫酸钠　去除水分　（2）防止加热时有机溶剂挥发　萃取剂的性质和使用量
　（3）将未接种的培养基在适宜温度恒温箱中（倒置）培养一段时间 ，观察是否有菌落生成　（4）平板划线法得到的菌落多数不是单一菌落（菌落数远小于活菌数）
4.某科研机构研究了腐乳生产过程中不同浓度的食盐对腐乳中氨基酸含量和pH的影响，其中部分数据如下。请回答下列问题：

后期发酵阶段腐乳氨基酸含量变化图
　　　盐度/%
时间/d　
5
8
11
5
6.66
6.72
6.70
10
6.63
6.62
6.68
20
4.64
6.58
6.62
30
4.61
6.56
6.58
45
4.50
6.47
6.52
60
4.11
6.44
6.50
后期发酵阶段腐乳的pH
（注：后期发酵阶段是指从腐乳装瓶后直到成熟的过程）
（1）腐乳制作的实验流程是：让豆腐上长出　　　　→加盐腌制→加　　　　装瓶→密封腌制。
（2）腐乳生产过程中，温度应控制在　　　　℃，并保持一定的　　　　。
（3）由图可知，后期发酵过程中，随着时间的延长，腐乳中氨基酸的含量　　　　。这是由于前期发酵阶段产生了大量的　　　　，在后期发酵阶段将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸。
（4）腐乳生产过程中，加盐可以　　　　，使豆腐块变硬。表中盐度为5%的腐乳后期发酵到60天时已经腐败，这说明___________________________________
_____________________________________________________________________。
答案　（1）毛霉　卤汤　（2）15～18　湿度　（3）上升　蛋白酶　（4）析出豆腐中的水分　盐浓度过低，不足以抑制微生物的生长，导致腐败变质
5.如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请回答下列问题：

（1）实验前取新鲜血液，要在采血器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是　　　　　　。血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有　　　　功能。
（2）甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是　　　　；乙装置中，C溶液的作用是　　　　。
（3）甲装置用于　　　　，目的是　　　　。用乙装置分离蛋白质的方法叫　　　　，是根据　　　　分离蛋白质的有效方法。
（4）用乙装置分离血红蛋白时，待　　　　时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。
答案　（1）防止血液凝固　运输　（2）磷酸缓冲液　洗脱血红蛋白　（3）透析　去除样品中相对分子质量较小的杂质　凝胶色谱法　相对分子质量的大小　（4）红色的蛋白质接近色谱柱底端
6.（2019·河南安阳模拟）资料表明：培养液pH≤4.5时，酵母菌的代谢活动会逐渐受到抑制，甚至停止；耐酸性酵母菌能在pH≤3.5的环境下继续表现出较强的发酵能力，适宜作为白酒发酵的生产菌种。为选育适合白酒生产的耐酸性强的酵母菌，研究者进行了相关实验，请回答下列有关问题：
（1）河南杜康老酒制酒工艺中，在接种活菌前，清蒸稻皮的目的是　　　　　　　　　　　　。随着发酵的进行，酒窖中培养液的pH会逐渐下降，原因是___________________________________________________________
____________________________________________________________________。
（2）取窖底泥，溶于10 mL无菌水中，再取1 mL上清液接入一定量的麦芽汁培养基中，其目的是_____________________________________________________
__________________________________________________________________。
在此过程中先振荡摇匀，并通气培养的目的是______________________________
____________________________________________________________________。
（3）用稀释涂布平板法进行纯化培养统计的细菌数量往往较实际值偏小的原因是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
通过培养选育得到了三个耐酸性较强的酵母菌菌株，特点如下表。
菌株
甲菌株
乙菌株
丙菌株
特点
pH≤3.5时，生长代谢正常、优于其他常规菌种
pH≤3.5时，生长代谢正常、pH为4～6时生长不正常
pH为2.5～6时，生长代谢正常、优于其他常规菌种
依据菌株特点，研究者认为　　　　菌株更适合作为白酒发酵菌株，理由是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
解析　（1）在接种活菌前，清蒸稻皮的目的是去除杂菌（或灭菌）。随着发酵的进行，酵母菌细胞呼吸产生CO2，CO2溶于水形成碳酸，代谢过程还产生了其他酸性物质，导致培养液的pH逐渐下降。
（2）取窖底泥，溶于10 mL无菌水中，再取1 mL上清液接入一定量的麦芽汁培养基中，其目的是使酵母菌大量繁殖。由于酵母菌是兼性厌氧菌，因此在培养时通气的目的是使酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。
（3）用稀释涂布平板法统计细菌数量时，由于两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此统计的细菌数量往往较实际值偏小。三个耐酸性较强的酵母菌菌株中，由于丙菌株对pH的耐受范围更大（发酵初期pH近中性，丙菌株适合此环境，更易于形成优势菌群；发酵后期pH逐渐降低，丙菌株依然能正常生长），因此丙菌株更适合作为白酒发酵菌株。
答案　（1）去除杂菌（或灭菌）　细胞呼吸产生CO2，可形成碳酸；代谢过程还产生了其他酸性物质　（2）扩大培养（或使酵母菌大量繁殖）　使酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖　（3）当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落　丙　丙菌株对pH的耐受范围更大（发酵初期pH近中性，丙菌株适合此环境，更易于形成优势菌群；发酵后期pH逐渐降低，丙菌株依然能正常生长）
7.（2018·广西北海一模）2016年初，中央电视台“手艺”栏目播放了《臭味相投》，介绍了腐乳的手工制作和王致和厂工业化生产流程，传播了腐乳制作展示的同时，发扬了中华传统文化。分析下列有关腐乳制作的问题：
（1）腐乳制作过程用到的主要微生物是　　　　，该微生物生长的最适温度为　　　　。
（2）加盐腌制过程中，离瓶口越近的，加盐量越　　　　，原因是___________________________________________________________________。
和腐乳风味关系最密切的配料是_________________________________________，
其中加酒的目的是___________________________________________________。
（3）乳腐外部致密的一层皮是　　　　，而果酒变酸后表面形成的一层菌膜是　　　　。
解析　（1）多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是毛霉；毛霉生长的适宜温度为15～18 ℃。（2）盐能抑制微生物生长，而离瓶口越近杂菌污染的可能性越大，因此加盐腌制要逐层加盐，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；卤汤由酒和各种香辛料配制而成，直接关系到腐乳的风味，其中酒可以抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的香味。（3）腐乳表面布满了毛霉的菌丝形成乳腐的硬皮；醋酸菌是好氧菌，在变酸的酒表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。
答案　（1）毛霉　15～18 ℃　（2）多　离瓶口越近杂菌污染的可能性越大　卤汤　抑制微生物生长，使腐乳具有独特的香味　（3）毛霉的菌丝　醋酸菌
8.（2019·云南大理州统测）如图所示为某同学绘制的玫瑰精油的提取装置。请回答下列问题：

（1）分离装置中常加入氯化钠的目的是__________________________________
___________________________________________________________________。
制取纯玫瑰精油时，加入无水硫酸钠的目的是_____________________________
_____________________________________________________________________。
（2）橘皮精油的提取适宜用压榨方法，胡萝卜素的提取适宜用　　　　　　方法，玫瑰精油由于具有　　　　　　　　　　　　的特性，因而适宜用　　　　　　方法提取。
（3）提取过程中，许多因素都会影响玫瑰精油的品质，例如　　　　　，会导致产品的品质比较差。
解析　（1）分离装置中常加入氯化钠，目的是加速油水分层，制取纯玫瑰精油时，加入无水硫酸钠的目的是除去油层中的水分。（2）植物芳香油的提取方法有蒸馏法、压榨法、萃取法等，胡萝卜素易溶于有机溶剂中，可用萃取法提取；由于玫瑰精油具有化学性质稳定、难溶于水等特性，故适宜用蒸馏的方法提取。（3）提取过程中，许多因素都会影响玫瑰精油的品质，例如蒸馏温度太高，时间太短，会导致产品的品质比较差。
答案　（1）增加水层密度，使油水层更易分离　吸收油层中的水分　（2）萃取　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　（水蒸气或水上）蒸馏　（3）蒸馏温度太高，时间太短（或其他合理答案）