第36講生物技術(shù)在食品加工及其他方面的應(yīng)用內(nèi)容考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能內(nèi)容要求1.舉例說(shuō)明日常生活中的某些食品是運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的2.闡明利用微生物進(jìn)行發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物3.舉例說(shuō)明發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用4.活動(dòng)：利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶或泡菜5.活動(dòng)：利用酵母菌、醋酸菌分別制作果酒和果醋生命觀念發(fā)酵菌種的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系科學(xué)思維比較分析發(fā)酵加工食品的方法，分析從生物材料中提取某些特定成分科學(xué)探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究植物有效成分提取的條件近三年考情2020·全國(guó)卷Ⅲ(37)社會(huì)責(zé)任關(guān)注食品安全，倡導(dǎo)健康的生活方式考點(diǎn)一果酒和果醋的制作1.制作原理與發(fā)酵條件2.制作流程3.發(fā)酵裝置及各部件的作用注意若用簡(jiǎn)易的發(fā)酵裝置，每隔一段時(shí)間排氣時(shí)只需擰松瓶蓋，不要打開瓶蓋。4.結(jié)果鑒定(1)可通過(guò)嗅聞、觀察和品嘗初步鑒定(可能的結(jié)果如下)項(xiàng)目酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵氣味和味道酒味酸味氣泡和泡沫有氣泡和泡沫無(wú)氣泡和泡沫發(fā)酵液狀態(tài)渾濁渾濁，液面形成白色菌膜(2)進(jìn)一步鑒定①酒精發(fā)酵的結(jié)果檢測(cè)：a.檢測(cè)試劑：重鉻酸鉀。b.檢測(cè)條件：酸性。c.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：呈現(xiàn)灰綠色。d.檢驗(yàn)步驟：先在試管中加入發(fā)酵液2mL，再滴入物質(zhì)的量濃度為3mol/L的H2SO43滴，振蕩混勻，最后滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴，振蕩試管，觀察顏色變化。②醋酸發(fā)酵的結(jié)果檢測(cè)：可通過(guò)檢測(cè)和比較醋酸發(fā)酵前后的pH作進(jìn)一步的鑒定。提醒(1)選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄沖洗，并除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。沖洗以洗去灰塵為目的，且不要太干凈，以防洗去野生型酵母菌。(2)防止發(fā)酵液被污染的方法：榨汁機(jī)要清洗干凈并晾干；發(fā)酵瓶要洗凈并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，或用洗潔精洗滌；裝入葡萄汁后要封閉充氣口。(3)葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是紅葡萄皮的色素進(jìn)入發(fā)酵液。1.你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？eq\x(選修①P4“旁欄思考T1”)提示應(yīng)該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。2.制葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在18～25℃？制葡萄醋時(shí)，為什么要將溫度控制在30～35℃？eq\x(選修①P4“旁欄思考T3”)提示溫度是酵母菌、醋酸菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件。18～25℃最適合酵母菌的繁殖，因此果酒發(fā)酵時(shí)需將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi)；醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度為30～35℃，因此制作果醋時(shí)要將溫度控制在30～35℃。果酒和果醋制作過(guò)程的比較1.(2020·全國(guó)卷Ⅲ，37)[生物——選修1：生物技術(shù)實(shí)踐]水果可以用來(lái)加工制作果汁、果酒和果醋等?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)制作果汁時(shí)，可以使用果膠酶、纖維素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、______________________(答出2種即可)。纖維素酶可以分解植物________(填“細(xì)胞膜”或“細(xì)胞壁”)中的纖維素。(2)用果膠酶處理果泥時(shí)，為了提高出汁率，需要控制反應(yīng)的溫度，原因是_________________________________________________。(3)現(xiàn)有甲乙丙三種不同來(lái)源的果膠酶，某同學(xué)擬在果泥用量、溫度、pH等所有條件都相同的前提下比較這三種酶的活性。通常，酶活性的高低可用________________________________________________________來(lái)表示。(4)獲得的果汁(如蘋果汁)可以用來(lái)制作果酒或者果醋，制作果酒需要________菌，這一過(guò)程中也需要O2，O2的作用是____________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌屬于________(填“好氧”或“厭氧”)細(xì)菌。答案(1)果膠分解酶、果膠酯酶細(xì)胞壁(2)溫度對(duì)果膠酶的活性有影響，在最適溫度下酶活性最高，出汁率最高(3)在一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量(4)酵母促進(jìn)有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖好氧解析(1)果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。纖維素是植物細(xì)胞壁的主要組成成分之一，纖維素酶可以將其分解。(2)用果膠酶處理果泥時(shí)，為了提高出汁率，需要控制反應(yīng)的溫度，這是因?yàn)闇囟葘?duì)果膠酶的活性有影響，在最適溫度下酶活性最高，出汁率最高。(3)酶活性的高低可以用在一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量來(lái)表示。(4)利用獲得的果汁制作果酒時(shí)需要用酵母菌，果酒發(fā)酵前期需要O2，O2可促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，其對(duì)氧氣的含量特別敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí)，即使只是短時(shí)間中斷通入氧氣，也會(huì)引起醋酸菌死亡。果酒、果醋發(fā)酵條件的控制①葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留約1/3的空間，目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸快速繁殖，耗盡O2后再進(jìn)行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。②充氣：酒精發(fā)酵為無(wú)氧發(fā)酵，需關(guān)閉充氣口；醋酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵，需適時(shí)通過(guò)充氣口充氣。2.(2021·重慶調(diào)研抽測(cè))將水果制成果酒和果醋是為果農(nóng)打開銷路的重要措施，圖1是果酒和果醋的制作流程，圖2是其發(fā)酵裝置。(1)在制作果酒和果醋時(shí)，為防止發(fā)酵液被污染，需將榨汁機(jī)和發(fā)酵瓶清洗干凈，發(fā)酵瓶還需________處理，或者用洗潔精洗滌。(2)在制作果醋的過(guò)程中，要將溫度嚴(yán)格控制在________℃，并注意適時(shí)通過(guò)充氣口充氣，充氣的目的是________________________。圖2裝置中長(zhǎng)而彎曲的膠管除能防止外界雜菌的進(jìn)入外，還有______________________的作用。(3)某生物興趣小組欲篩選高效生產(chǎn)果醋的醋酸桿菌，思路如下：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模汉Y選出高酒精耐受度、高酸性耐受度、高產(chǎn)量的醋酸桿菌。實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)在培養(yǎng)基中加入不同物質(zhì)，篩選出能滿足生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)所需的工程菌。實(shí)驗(yàn)步驟：①配制不同酒精濃度梯度和不同醋酸濃度梯度的培養(yǎng)基。滅菌后的培養(yǎng)基須冷卻到一定溫度再加入酒精，以免溫度過(guò)高引起________。②接種，可采用________________________法進(jìn)行接種，接種后置于適宜的條件下培養(yǎng)。③一段時(shí)間后，觀察菌落的生長(zhǎng)情況，初步選取生長(zhǎng)良好、產(chǎn)生較大菌落的細(xì)菌接種到果酒里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)一段時(shí)間，定期檢測(cè)________________，記錄相應(yīng)的結(jié)果。④根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際結(jié)果，篩選出可耐受高酒精度、高酸度，且醋酸產(chǎn)量高的醋酸桿菌。(4)篩選出來(lái)的醋酸桿菌，部分需長(zhǎng)期保藏，部分需頻繁使用。頻繁使用的醋酸桿菌可采用臨時(shí)保藏的方法，這種方法的缺點(diǎn)是 。答案(1)(用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精)消毒(2)30～35為醋酸桿菌發(fā)酵提供氧氣排出發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的氣體(3)①酒精燃燒②平板劃線法或稀釋涂布平板③果醋中醋酸的含量(4)保存時(shí)間不長(zhǎng)，菌種容易被污染或產(chǎn)生變異解析(1)對(duì)制作果酒和果醋的發(fā)酵瓶需要進(jìn)行消毒處理。(2)制作果醋所利用的醋酸桿菌的最適生長(zhǎng)溫度為30～35℃。醋酸桿菌是好氧菌，制作果醋時(shí)充氣的目的是為其提供充足的氧氣，圖2裝置中長(zhǎng)而彎曲的膠管除了能夠防止雜菌進(jìn)入發(fā)酵瓶外，還能排出發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的氣體。(3)①酒精是易燃物質(zhì)，溫度太高可能會(huì)引起酒精燃燒。②微生物接種常用的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。③醋酸桿菌能將酒精(乙醇)轉(zhuǎn)化為醋酸，在其培養(yǎng)過(guò)程中，應(yīng)定期檢測(cè)醋酸的含量。(4)對(duì)頻繁使用的菌種可采用臨時(shí)保藏的方法保存，這種方法的缺點(diǎn)是保存時(shí)間不長(zhǎng)，菌種容易被污染，也容易產(chǎn)生變異?？键c(diǎn)二腐乳的制作1.菌種主要是毛霉。2.原理毛霉等微生物能產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶，作用如下：eq\x(蛋白質(zhì))eq\o(→,\s\up7(蛋白酶))eq\x(小分子的肽、氨基酸)eq\x(脂肪)eq\o(→,\s\up7(脂肪酶))eq\x(甘油、脂肪酸)3.腐乳的制作流程提醒腐乳制作過(guò)程中各種物質(zhì)的作用4.腐乳制作的注意事項(xiàng)1.吃腐乳時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”。這層“皮”是怎樣形成的呢？它對(duì)人體有害嗎？它的作用是什么？eq\x(選修①P7“旁欄思考T2”)提示“皮”是前期發(fā)酵時(shí)在豆腐表面上生長(zhǎng)的菌絲(匍匐菌絲)，對(duì)人體無(wú)害。它能形成腐乳的“體”，使腐乳成形。2.腌制腐乳時(shí)，為什么要隨著豆腐層的加高而增加鹽的用量？為什么在接近瓶口的表面要將鹽鋪厚一些？eq\x(選修①P8“練習(xí)T1”)提示越接近瓶口，雜菌污染的可能性越大，因此要隨著豆腐層的加高增加鹽的用量，在接近瓶口的表面，鹽要鋪厚一些，以有效防止雜菌污染。(2021·上海奉賢一模)腐乳以其獨(dú)特的工藝、細(xì)膩的品質(zhì)、豐富的營(yíng)養(yǎng)、可口的風(fēng)味而深受廣大群眾的喜愛，被西方譽(yù)為東方奶酪。腐乳制作主要步驟如下：eq\x(晾制豆腐塊)→eq\x(接種)→eq\x(前期發(fā)酵)→eq\x(裝瓶)→eq\x(腌制)→eq\x(配制鹵湯)→eq\x(裝瓶，后期發(fā)酵)→eq\x(腐乳)(1)在腐乳制作過(guò)程中需接種菌種，這些菌種中起主要作用的是毛霉菌(屬于真菌)，與細(xì)菌相比主要差異是________。A.有無(wú)核糖體 B.有無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)C.有無(wú)成形的細(xì)胞核 D.有無(wú)細(xì)胞質(zhì)(2)晾制的豆腐塊為毛霉菌的生長(zhǎng)提供的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是________。(3)菌種是發(fā)酵的關(guān)鍵，如果有雜菌污染則表現(xiàn)出生化功能的變化從而影響腐乳品質(zhì)，因此配制培養(yǎng)基挑選出所需的毛霉菌菌落顯得尤為重要，配制的培養(yǎng)基是________。A.低鹽的液體培養(yǎng)基 B.高鹽的液體培養(yǎng)基C.低鹽的固體培養(yǎng)基 D.高鹽的固體培養(yǎng)基(4)根據(jù)菌落特征鑒別毛霉菌時(shí)，能夠觀察的菌落特征有________。(多選)A.形狀 B.顏色C.邊緣 D.表面(5)腐乳的營(yíng)養(yǎng)豐富，是因?yàn)榇蠓肿游镔|(zhì)經(jīng)過(guò)發(fā)酵作用分解成易于消化吸收的小分子物質(zhì)，下列屬于水解反應(yīng)的是________。①蛋白質(zhì)＋水→氨基酸②ATP→ADP③核苷酸→核酸④葡萄糖→乳酸A.①②B.②③C.①④ D.②④(6)不同的毛霉菌都能分泌脂肪酶，但研究發(fā)現(xiàn)以每克菌體計(jì)算，兩種菌降解脂肪的能力有所不同，對(duì)此現(xiàn)象合理的假設(shè)是 。答案(1)C(2)碳源、氮源(3)D(4)ABCD(5)A(6)兩種菌分泌的酶量不同、兩種菌中合成酶的基因的結(jié)構(gòu)(酶結(jié)構(gòu))不同解析(1)在腐乳制作過(guò)程中需接種菌種，這些菌種中起主要作用的是毛霉菌(屬于真菌)，其與細(xì)菌的主要差異是有無(wú)成形的細(xì)胞核。(2)晾制的豆腐塊為毛霉菌的生長(zhǎng)提供的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是碳源、氮源。(3)為挑選出所需的毛霉菌菌落，配制的培養(yǎng)基應(yīng)該是高鹽的固體培養(yǎng)基。(4)根據(jù)菌落特征鑒別毛霉菌時(shí)，能夠觀察的菌落特征有形狀、顏色、邊緣、表面。(5)腐乳的營(yíng)養(yǎng)豐富，是因?yàn)榇蠓肿游镔|(zhì)經(jīng)過(guò)發(fā)酵作用分解成易于消化吸收的小分子物質(zhì)，題述選項(xiàng)中屬于水解反應(yīng)的是①蛋白質(zhì)＋水→氨基酸、②ATP→ADP，而③核苷酸→核酸的反應(yīng)屬于合成反應(yīng)，④葡萄糖→乳酸，該反應(yīng)是葡萄糖轉(zhuǎn)化成乳酸的過(guò)程，不屬于水解反應(yīng)。(6)不同的毛霉菌都能分泌脂肪酶，但研究發(fā)現(xiàn)以每克菌體計(jì)算，兩種菌降解脂肪的能力有所不同，對(duì)此現(xiàn)象合理的假設(shè)是兩種菌分泌的酶量不同、兩種菌中合成酶的基因的結(jié)構(gòu)(酶結(jié)構(gòu))不同?？键c(diǎn)三泡菜的制作及亞硝酸鹽含量的測(cè)定1.泡菜的制作原理(1)菌種來(lái)源：附著在蔬菜上的乳酸菌。(2)原理：乳酸菌的無(wú)氧呼吸。eq\x(C6H12O6)eq\o(→,\s\up7(無(wú)氧條件))eq\x(2C3H6O3)(3)制作流程(4)泡菜制作中的注意事項(xiàng)2.亞硝酸鹽含量的測(cè)定(1)原理注亞硝酸鹽溶液的濃度高，顏色深些；濃度低，顏色淺些。(2)操作步驟(3)泡菜腌制過(guò)程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽相對(duì)含量(或數(shù)量)的變化注亞硝酸鹽是硝酸鹽還原菌促進(jìn)硝酸鹽還原形成的，而不是硝化細(xì)菌氧化氨形成的。1.為什么含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶？eq\x(必修①P9“旁欄思考”)提示酸奶的制作依靠的是乳酸菌的發(fā)酵作用，抗生素能夠?qū)⑷樗峋鷼⑺阑蛞种迫樗峋纳L(zhǎng)，因此含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶。2.為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜？eq\x(必修①P10“旁欄思考T1”)提示在腌制過(guò)程中，蔬菜中的硝酸鹽會(huì)被微生物還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽攝入過(guò)量或在特定條件下，會(huì)危害人體健康。3.為什么泡菜壇內(nèi)有時(shí)會(huì)長(zhǎng)一層白膜？你認(rèn)為這層白膜是怎么形成的？eq\x(必修①P10“旁欄思考T2”)提示泡菜壇內(nèi)形成白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營(yíng)養(yǎng)豐富，其表面氧氣含量也較豐富，適合酵母菌繁殖。1.(2016·全國(guó)卷Ⅲ，39)某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液為實(shí)驗(yàn)材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣。回答下列問(wèn)題：(1)分離純化乳酸菌時(shí)，首先需要用________對(duì)泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋，進(jìn)行梯度稀釋的理由是__________________________________________________。(2)推測(cè)在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有____________和________________。分離純化時(shí)應(yīng)挑選出____________的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在－20℃長(zhǎng)期保存時(shí)，菌液中常需要加入一定量的________(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)。答案(1)無(wú)菌水泡菜濾液中菌的濃度很高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落(2)鑒別乳酸菌中和產(chǎn)生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油解析(1)分離純化乳酸菌時(shí)，首先需要用無(wú)菌水對(duì)泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋；進(jìn)行梯度稀釋的理由是在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落。(2)在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有中和乳酸菌代謝過(guò)程中產(chǎn)生的乳酸和利于乳酸菌的識(shí)別和分離；分離純化時(shí)應(yīng)挑選出在平板上有透明圈的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在－20℃長(zhǎng)期保存時(shí)應(yīng)使用甘油管藏法，故菌液中常需要加入一定量的甘油。2.(2021·重慶七校聯(lián)考)制作泡菜與酸奶時(shí)均采用乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵，現(xiàn)有研究人員打算從泡菜中獲取可用于酸奶發(fā)酵的乳酸菌菌種，回答下列問(wèn)題：(1)測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽的含量可以用________法。食物中的亞硝酸鹽絕大部分隨人體尿液排出，只有在特定條件下，才可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹掳┪颻_______。(2)使用________法將少量泡菜汁接種于培養(yǎng)基上，經(jīng)厭氧培養(yǎng)后得到菌落。(3)因?yàn)榫N相同，部分研究人員猜測(cè)制作酸奶的過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽，進(jìn)而測(cè)出酸奶中的亞硝酸鹽含量為1mg/kg，于是他們認(rèn)為制作酸奶的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽，但是另一些研究人員認(rèn)為這個(gè)結(jié)論不可靠，其理由是________________________。請(qǐng)給出改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的思路，進(jìn)一步確定此結(jié)論的可靠性。方案改進(jìn)： 。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：若 ，則說(shuō)明酸奶發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽。答案(1)比色亞硝胺(2)平板劃線(或稀釋涂布平板)(3)亞硝酸鹽可能來(lái)自原料增設(shè)一組實(shí)驗(yàn)，測(cè)定鮮奶中的亞硝酸鹽的含量酸奶中亞硝酸鹽含量高于鮮奶中亞硝酸鹽的含量解析(1)測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽的含量時(shí)，要將顯色后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液進(jìn)行比色，估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量，這種方法叫比色法。食物中的亞硝酸鹽絕大部分隨人體尿液排出，亞硝酸鹽在特定條件下可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹掳┪铩獊喯醢贰?2)若想經(jīng)厭氧培養(yǎng)后得到菌落，可以使用平板劃線法(或稀釋涂布平板法)，將少量泡菜汁(含有乳酸菌)接種于培養(yǎng)基上。(3)酸奶中測(cè)出的亞硝酸鹽可能是在制作酸奶的過(guò)程中產(chǎn)生的，也可能是原料(鮮奶)中本來(lái)就有的，想要探究這一問(wèn)題，可以測(cè)定鮮奶中的亞硝酸鹽的含量，若酸奶中亞硝酸鹽含量高于鮮奶中亞硝酸鹽含量，則可以說(shuō)明酸奶發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽?？键c(diǎn)四植物有效成分的提取1.玫瑰精油的提取(1)方法常用水蒸氣蒸餾法：根據(jù)蒸餾過(guò)程中原料放置的位置，可以分為水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾。提醒①水中蒸餾設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、易操作，而水上蒸餾和水氣蒸餾時(shí)間短，出油率高。②水中蒸餾對(duì)于柑橘和檸檬等原料不適用。因?yàn)樗姓麴s會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解。③水蒸氣蒸餾法只適用于具有揮發(fā)性的，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞，與水不發(fā)生反應(yīng)，且難溶或不溶于水的成分的提取。(2)提取原理利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái)，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會(huì)重新分出油層和水層。(3)提取步驟(4)提取裝置及注意事項(xiàng)蒸餾裝置注①安裝儀器一般按照自下而上、從左到右的順序(拆卸順序與安裝時(shí)相反)；②蒸餾時(shí)許多因素都會(huì)影響產(chǎn)品的品質(zhì)，比如蒸餾溫度、時(shí)間等。2.橘皮精油的提取(1)方法：一般用壓榨法。(2)提取原理橘皮精油的有效成分是檸檬烯，其在用水蒸氣蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會(huì)產(chǎn)生原料焦糊的問(wèn)題，因此一般采用壓榨法，提取出果皮中的芳香油。(3)提取步驟3.胡蘿卜素的提取(1)方法：萃取法。(2)提取原理胡蘿卜素不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑。(3)提取步驟eq\x(胡蘿卜)→eq\x(粉碎)→eq\x(干燥)→eq\x(萃取)→eq\x(過(guò)濾)→eq\x(濃縮)→eq\x(胡蘿卜素)提醒影響萃取的因素①主要因素：萃取劑的性質(zhì)和使用量；②次要因素：原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度、萃取的時(shí)間等。總之，溶解越充分，效果就越好。(4)提取裝置及注意事項(xiàng)注①乙醇和丙酮都是水溶性有機(jī)溶劑，與水混合會(huì)影響萃取效果；②乙醚沸點(diǎn)太低，苯和CCl4有毒，因此不能作為萃取劑；③石油醚不能與水混溶，且它的沸點(diǎn)很高，加熱萃取時(shí)不易揮發(fā)，因此選擇石油醚作為萃取劑；④用于萃取的有機(jī)溶劑必須事先精制，除去雜質(zhì)，否則會(huì)影響芳香油的質(zhì)量；⑤萃取溫度高，有利于植物有效成分溶于有機(jī)溶劑，但是溫度過(guò)高，會(huì)影響植物有效成分的品質(zhì)，因此萃取時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制溫度，適當(dāng)延長(zhǎng)萃取時(shí)間；⑥萃取劑的選擇原則：沸點(diǎn)高、不與水相溶、毒性小、不易燃、萃取效率高。(5)紙層析法鑒定胡蘿卜素1.薄荷油易揮發(fā)，提取薄荷油時(shí)常選用新鮮薄荷葉作原料，而不是烘干的薄荷葉作為材料，你能說(shuō)出原因嗎？用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí)，在油水混合物中為什么加入氯化鈉？分離出的油層中為什么加入無(wú)水硫酸鈉？提示薄荷油易揮發(fā)，烘干薄荷葉的過(guò)程中會(huì)使薄荷油揮發(fā)掉。油水混合物中加入氯化鈉可以增加鹽的濃度，使油水分層更明顯。分離出的油層中加入無(wú)水硫酸鈉可以吸收油層中的水分。2.乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取嗎？為什么？提示不能。胡蘿卜素可溶于乙醇和丙酮，但它們是水溶性有機(jī)溶劑，因萃取中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它們作萃取劑。3.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這幾種有機(jī)溶劑中，哪種最適宜用來(lái)提取胡蘿卜素？提示在這五種有機(jī)溶劑中，石油醚的沸點(diǎn)最高，在加熱萃取時(shí)不易揮發(fā)，所以石油醚最適宜用來(lái)提取胡蘿卜素。1.植物有效成分提取方法的選擇原則(1)揮發(fā)性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性高的提取物可以用水蒸氣蒸餾法提取；(2)提取物含量高，且不宜采用蒸餾法的材料一般采用壓榨法提??；(3)易溶于有機(jī)溶劑的提取物可以采用萃取法提取。2.植物有效成分提取的基本方法的比較3.影響胡蘿卜素萃取的因素及解決措施1.(2019·海南卷，30)回答下列問(wèn)題。(1)玫瑰精油可用玫瑰花瓣為原料，采用水蒸氣蒸餾法提取。水蒸氣蒸餾法的原理是 。在進(jìn)行蒸餾時(shí)，冷凝管的進(jìn)水口比出水口________(填“高”或“低”)。蒸餾收集到的乳濁液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳濁液中加入NaCl，其目的是________________；得到的油層還需要加入無(wú)水Na2SO4，其目的是____________________________________________________________。(2)某同學(xué)在通過(guò)發(fā)酵制作果酒時(shí)，發(fā)現(xiàn)在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是_______________________________________。在家庭以葡萄為原料制作葡萄酒時(shí)，可以不添加酵母菌，原因是 ；在制作葡萄酒的過(guò)程中，如果密封不嚴(yán)混入空氣，發(fā)酵液會(huì)變酸，可能的原因是_______________________________________________________________。答案(1)利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái)，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會(huì)重新分離出油層和水層低促進(jìn)油和水的分離吸去芳香油中殘留的水分(2)糖類是主要的能量，可以為酵母菌的生長(zhǎng)、繁殖提供能量，還可以作為酒精發(fā)酵的原料葡萄皮上附著有野生的酵母菌醋酸菌大量增殖，進(jìn)行醋酸發(fā)酵解析(1)水蒸氣蒸餾法是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái)，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會(huì)重新分離出油層和水層。在進(jìn)行蒸餾時(shí)，為了避免冷凝管炸裂，并且使冷水與熱水蒸氣的接觸面積大，接觸時(shí)間長(zhǎng)，進(jìn)水口應(yīng)比出水口低。蒸餾收集到的乳濁液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳濁液中加入NaCl，可以促進(jìn)油和水的分離；得到的油層還需要加入無(wú)水Na2SO4，可以吸去芳香油中殘留的水分。(2)糖類是主要的能源物質(zhì)，可以為酵母菌的生長(zhǎng)、繁殖提供能量，還可以作為酒精發(fā)酵的原料，故在通過(guò)發(fā)酵制作果酒時(shí)，在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度。在家庭以葡萄為原料制作葡萄酒時(shí)，由于葡萄皮上附著有野生的酵母菌，故可以不添加酵母菌；在制作葡萄酒的過(guò)程中，如果密封不嚴(yán)混入空氣，會(huì)造成醋酸菌大量增殖，進(jìn)行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵液會(huì)變酸。2.(2021·黑龍江哈爾濱調(diào)研)根據(jù)裝置圖，回答有關(guān)問(wèn)題：(1)玫瑰精油是制作高級(jí)香水的主要成分，通常采用裝置甲即________________法提取。________(填“能”或“不能”)采用此法從薄荷葉中提取薄荷油，理由是 。(2)裝置乙常用于果酒、果醋的制作，在果酒制作時(shí)起作用的微生物是________，它與果醋制作的微生物相比，最主要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是________________________。如果該裝置用于制作酸奶，對(duì)該裝置如何處理？________________________。(3)裝置丙表示的方法為________，在加熱的瓶口安裝了回流冷凝裝置，其作用是________________________。要想取得好的效果，必須保證原料顆粒小、溫度高、時(shí)間長(zhǎng)，目的是讓提取的物質(zhì)________。答案(1)水蒸氣蒸餾(水中蒸餾)能薄荷油與玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)相似，都具有易揮發(fā)、難溶于水等性質(zhì)(2)酵母菌具有成形的細(xì)胞核(有核膜)關(guān)閉進(jìn)氣口和排氣口(3)萃取法防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑(萃取劑)的揮發(fā)充分溶解解析(1)裝置甲為蒸餾裝置，表示的是植物芳香油提取中的水蒸氣蒸餾法，利用此方法是依據(jù)提取物具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易揮發(fā)、難溶于水，能隨水一同蒸餾出來(lái)等特點(diǎn)。(2)在果酒制作時(shí)起作用的微生物是酵母菌，果醋制作時(shí)起作用的微生物是醋酸桿菌，前者為真核細(xì)胞，與原核細(xì)胞最大的區(qū)別是具有成形的細(xì)胞核。制作酸奶利用的是乳酸菌，不消耗且不產(chǎn)生氣體，所以該裝置中的進(jìn)氣口和排氣口都應(yīng)關(guān)閉。(3)裝置丙是萃取裝置，所以其表示的方法為萃取法，裝置的瓶口安裝了回流冷凝裝置，其作用是防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑(萃取劑)的揮發(fā)。萃取法要求原料顆粒小、溫度高、時(shí)間長(zhǎng)，目的是可以讓萃取物充分溶解。3.(2021·重慶一中期末)番茄紅素是一種類胡蘿卜素，易溶于有機(jī)溶劑，不溶于水，不易揮發(fā)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。番茄紅素可以從番茄中提取，具有抗氧化、抗癌與抑癌的功效。某科研小組按如下步驟進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)：①提取番茄紅素；②將等量癌細(xì)胞分別接種在甲、乙兩組培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)，適宜條件下培養(yǎng)24h后除去上清液；③向兩組培養(yǎng)瓶中分別加入適量番茄紅素培養(yǎng)液和等量生理鹽水，適宜條件下繼續(xù)培養(yǎng)；④2h后統(tǒng)計(jì)并計(jì)算兩組的癌細(xì)胞增殖抑制率。回答下列問(wèn)題：(1)提取番茄紅素時(shí)不宜使用水蒸氣蒸餾法，原因是________________________。根據(jù)番茄紅素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可采用有機(jī)溶劑萃取的方法，為了提高萃取效果，應(yīng)對(duì)番茄進(jìn)行________后用有機(jī)溶劑進(jìn)行浸泡提取。根據(jù)番茄紅素的化學(xué)性質(zhì)，在乙醇和石油醚兩種溶劑中，應(yīng)選擇________作為番茄紅素的萃取劑。(2)根據(jù)步驟②～④分析，科研小組的探究目的是________________________________________。若要進(jìn)一步探究番茄紅素的濃度與細(xì)胞增殖抑制率的關(guān)系，請(qǐng)寫出簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)思路： 。(3)新技術(shù)新工藝——超臨界CO2萃取法：利用超臨界狀態(tài)下的CO2流體對(duì)天然有機(jī)物具有特殊溶解作用而進(jìn)行萃取，具有無(wú)需高溫加熱、無(wú)殘留等特點(diǎn)。其過(guò)程如下：番茄粉碎，干燥→通入超臨界CO2進(jìn)行萃取→粗產(chǎn)品→無(wú)水乙醇→真空抽濾→高純度番茄紅素?fù)?jù)題干分析可知，超臨界CO2替代傳統(tǒng)有機(jī)溶劑的突出優(yōu)點(diǎn)是能避免________________________(填一點(diǎn)即可)。(4)對(duì)提取的粗品進(jìn)行鑒定時(shí)，可以采用的方法是________。現(xiàn)有兩份不同的番茄紅素萃取樣品鑒定結(jié)果(如圖所示)。由圖可知，________(填“B”或“C”)萃取樣品純度更高。答案(1)番茄紅素不易揮發(fā)粉碎、干燥石油醚(2)探究番茄紅素對(duì)癌細(xì)胞的增殖是否有抑制作用用不同濃度的番茄紅素分別處理癌細(xì)胞，統(tǒng)計(jì)各組的癌細(xì)胞增殖抑制率(3)有機(jī)溶劑殘留、有機(jī)溶劑易燃易爆、產(chǎn)品純度低、高溫下有效成分分解或溶劑污染環(huán)境(填一點(diǎn)即可)(4)紙層析法C解析(1)提取番茄紅素時(shí)不宜使用水蒸氣蒸餾法，原因是番茄紅素不易揮發(fā)。根據(jù)番茄紅素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可采用有機(jī)溶劑萃取的方法。為了提高萃取效果，應(yīng)對(duì)番茄進(jìn)行粉碎、干燥后用有機(jī)溶劑進(jìn)行浸泡提取。在乙醇和石油醚兩種溶劑中，乙醇與水互溶，應(yīng)選擇石油醚作為番茄紅素的萃取劑。(2)由題意可知，科研小組的探究目的是探究番茄紅素對(duì)癌細(xì)胞的增殖是否有抑制作用?？梢栽O(shè)計(jì)不同濃度的番茄紅素分別處理癌細(xì)胞，統(tǒng)計(jì)各組的癌細(xì)胞增殖抑制率，以探究番茄紅素的濃度與抑制效果的關(guān)系。(3)由題意可知，超臨界CO2替代傳統(tǒng)有機(jī)溶劑的突出優(yōu)點(diǎn)是能避免高溫下有效成分的分解以及有機(jī)溶劑殘留、易燃易爆等缺點(diǎn)，提高產(chǎn)品純度。(4)對(duì)提取的粗品進(jìn)行鑒定時(shí)，可以采用紙層析法。由題圖可知，C萃取樣品與標(biāo)樣層析結(jié)果相同，純度更高。1.植物芳香油提取成功的關(guān)鍵點(diǎn)①水蒸氣蒸餾要適當(dāng)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間，溫度不能太高。②提取量主要取決于植物材料中芳香油的含量。③由于植物芳香油易揮發(fā)，因此用水蒸氣蒸餾法提取植物芳香油時(shí)，應(yīng)選擇新鮮的植物材料(干燥后植物芳香油已揮發(fā))。2.胡蘿卜素粗品鑒定過(guò)程中的5個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)層析時(shí)沒有選擇干凈的濾紙，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。為了防止操作時(shí)對(duì)濾紙的污染，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進(jìn)行操作。(2)點(diǎn)樣時(shí)點(diǎn)樣圓點(diǎn)太大(直徑大于2mm)會(huì)導(dǎo)致最終在濾紙上形成一條線，無(wú)法辨認(rèn)被提取的色素。點(diǎn)樣圓點(diǎn)的直徑應(yīng)為2mm。(3)將點(diǎn)好樣的濾紙卷成圓筒狀，卷紙時(shí)不能將濾紙兩邊相互接觸，以避免由于毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動(dòng)加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。(4)層析液沒及樣品原點(diǎn)，色素溶解于層析液中，造成實(shí)驗(yàn)失敗。層析液不可沒及樣品原點(diǎn)，以免色素溶解于層析液中，使鑒定失敗。(5)沒有設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣品作對(duì)照。層析液中是否提取到胡蘿卜素，可通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)樣品中的β－胡蘿卜素作對(duì)比予以確認(rèn)。重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)1.(2016·全國(guó)卷Ⅱ，39)蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的，回答下列問(wèn)題：(1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過(guò)程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段，在酵母菌細(xì)胞的____________中進(jìn)行，其產(chǎn)物乙醇與____________試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色，這一反應(yīng)可用于乙醇的檢驗(yàn)；過(guò)程③在酵母菌細(xì)胞的________中進(jìn)行，與無(wú)氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌的增殖速度________。(2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^(guò)程，根據(jù)醋酸桿菌的呼吸作用類型，該過(guò)程需要在________條件下才能完成。(3)在生產(chǎn)過(guò)程中，第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同，第一階段的溫度________(填“低于”或“高于”)第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于________核生物，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中________(填“含有”或“不含有”)線粒體。答案(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(酸性)重鉻酸鉀線粒體快(2)有氧(3)低于(4)原不含有2.(2017·全國(guó)卷Ⅲ，37)綠色植物甲含有物質(zhì)W，該物質(zhì)為無(wú)色針狀晶體，易溶于極性有機(jī)溶劑，難溶于水，且受熱、受潮易分解。其提取流程為：植物甲→粉碎→加溶劑→振蕩→收集提取液→活性炭處理→過(guò)濾去除活性炭→蒸餾(含回收溶劑)→重結(jié)晶→成品。回答下列問(wèn)題：(1)在提取物質(zhì)W時(shí)，最好應(yīng)選用的一種原料是________(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲，不宜選用其他兩種的原因是____________________________________________________________。(2)提取物質(zhì)W時(shí)，振蕩的作用是_________________________________。(3)活性炭具有很強(qiáng)的吸附能力，在提取過(guò)程中，用活性炭處理提取液的目的是_________________________________________________________。(4)現(xiàn)有丙酮(沸點(diǎn)56℃)、乙醇(沸點(diǎn)約78℃)兩種溶劑，在提取物質(zhì)W時(shí)，應(yīng)選用丙酮作為提取劑，理由是________________________________________。(5)該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)是_________________________(答出兩點(diǎn)即可)。答案(1)晾干高溫烘干過(guò)程中，植物甲中的物質(zhì)W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被水稀釋，進(jìn)而降低對(duì)物質(zhì)W的提取效果(2)使原料和溶劑充分混勻(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸點(diǎn)低于乙醇，蒸餾時(shí)物質(zhì)W分解較少(5)在溫度較低的情況下操作，防火解析(1)因高溫烘干過(guò)程中，植物甲中的物質(zhì)W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被水稀釋，進(jìn)而降低對(duì)物質(zhì)W的提取效果。所以在提取物質(zhì)W時(shí)，最好應(yīng)選用的一種原料是晾干的植物甲，而不選用高溫烘干或新鮮的植物甲。(2)提取物質(zhì)W時(shí)，振蕩的作用是使物質(zhì)W完全溶于溶劑。(3)活性炭具有很強(qiáng)的吸附能力，在提取過(guò)程中，用活性炭處理提取液的目的是去除提取液中的色素。(4)丙酮(沸點(diǎn)56℃)、乙醇(沸點(diǎn)約78℃)兩種溶劑，由于丙酮沸點(diǎn)相對(duì)較低，而溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)W分解，所以在提取物質(zhì)W時(shí)，應(yīng)選用丙酮作提取劑。(5)該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)是在溫度較低的情況下操作，防火等。3.(2017·全國(guó)卷Ⅱ，37)豆豉是大豆經(jīng)過(guò)發(fā)酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發(fā)酵效果的因素，某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A、B兩桶煮熟大豆中并混勻，再將兩者置于適宜條件下進(jìn)行發(fā)酵，并在32h內(nèi)定期取樣觀測(cè)發(fā)酵效果。回答下列問(wèn)題：(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是____________________、____________________。(2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好，說(shuō)明該發(fā)酵菌是________________________。(3)如果在實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)32h內(nèi)的發(fā)酵效果越來(lái)越好，且隨發(fā)酵時(shí)間呈直線上升關(guān)系，則無(wú)法確定發(fā)酵的最佳時(shí)間；若要確定最佳發(fā)酵時(shí)間，還需要做的事情是_____________________________________________________。(4)從大豆到豆豉，大豆中的成分會(huì)發(fā)生一定的變化，其中，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)開_______________，脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)開_____________________________。答案(1)菌種發(fā)酵時(shí)間(2)好氧菌(3)延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(4)肽和氨基酸甘油和脂肪酸解析(1)根據(jù)題干信息可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是菌種和發(fā)酵時(shí)間。(2)容器內(nèi)上層為有氧環(huán)境，底層為無(wú)氧環(huán)境，若發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好，則說(shuō)明該發(fā)酵菌是好氧菌。(3)如果在實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)32h內(nèi)的發(fā)酵效果越來(lái)越好，且隨發(fā)酵時(shí)間呈直線上升關(guān)系，則無(wú)法確定發(fā)酵的最佳時(shí)間；若要確定最佳發(fā)酵時(shí)間，還需延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(4)大豆到豆豉的過(guò)程中，蛋白質(zhì)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。課后·強(qiáng)化訓(xùn)練(時(shí)間：40分鐘)1.(2021·江蘇南通調(diào)研)葡萄發(fā)酵可產(chǎn)生葡萄酒，甲、乙、丙三位同學(xué)將葡萄榨成汁后分別裝入相應(yīng)的發(fā)酵瓶中，在溫度等適宜的條件下進(jìn)行發(fā)酵，如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：注：各發(fā)酵瓶的左側(cè)管為充氣管，右側(cè)管為排氣管(1)利用葡萄制作葡萄酒的過(guò)程中，發(fā)揮作用的微生物是________。該微生物可通過(guò)無(wú)氧呼吸分解葡萄糖，產(chǎn)生的終產(chǎn)物是________________。(2)甲和丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作都存在錯(cuò)誤，其中甲同學(xué)的錯(cuò)誤是________________________，導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象有________________、發(fā)酵液中酒精含量________、發(fā)酵液還可能變酸。丙同學(xué)的錯(cuò)誤是________________________________，導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是________________________________。(3)在上述制作葡萄酒的過(guò)程中，假設(shè)乙同學(xué)的某一步驟操作錯(cuò)誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開，該操作的錯(cuò)誤是____________。答案(1)酵母菌酒精和CO2(2)未夾住發(fā)酵瓶的充氣管發(fā)酵液從充氣管流出少瓶中發(fā)酵液過(guò)多，淹沒了排氣管在瓶?jī)?nèi)的管口排氣時(shí)，發(fā)酵液會(huì)從排氣管中流出(3)未及時(shí)排氣解析(1)參與果酒制作的微生物是酵母菌，其通過(guò)無(wú)氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生酒精和CO2。(2)果酒制作需要無(wú)氧環(huán)境，因此甲同學(xué)的錯(cuò)誤是未夾住發(fā)酵瓶的充氣管，這會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵液從充氣管流出、發(fā)酵液中酒精含量少、發(fā)酵液還可能變酸。將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶，要留大約eq\f(1,3)的空間，因此丙同學(xué)的錯(cuò)誤是瓶中發(fā)酵液過(guò)多，淹沒了排氣管在瓶?jī)?nèi)的管口，這會(huì)導(dǎo)致排氣時(shí)，發(fā)酵液從排氣管中流出。(3)若發(fā)酵過(guò)程中未及時(shí)排氣，會(huì)導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，使發(fā)酵瓶瓶塞被沖開。2.(2021·四川成都棠湖中學(xué)期末)生物技術(shù)在日常生活中應(yīng)用非常廣泛，請(qǐng)回答下列與生物技術(shù)有關(guān)的問(wèn)題：(1)在制備果酒過(guò)程中，發(fā)酵溫度需要控制在________。利用葡萄糖制作果酒和果醋時(shí)，使用的微生物在結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)主要是 。(2)泡菜不能急著吃，是因?yàn)開_______________________________________。實(shí)驗(yàn)室常采用________法來(lái)檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽的含量。(3)消毒和滅菌是兩個(gè)不同的概念。下列適用于消毒處理的是________。①牛奶生產(chǎn)線②培養(yǎng)基③醫(yī)用注射器④注射藥物時(shí)的皮膚⑤接種環(huán)⑥手術(shù)刀A.①②③ B.①④C.③④⑥ D.①②③④⑤⑥(4)從生物體內(nèi)提取的天然物質(zhì)豐富了人們的生活，提取橘皮精油常用的方法是________。提取胡蘿卜素的流程是胡蘿卜→粉碎→干燥→________→過(guò)濾→濃縮→胡蘿卜素。答案(1)18～25℃前者有細(xì)胞核，后者無(wú)成形的細(xì)胞核(或無(wú)核膜)(2)泡菜制作時(shí)間過(guò)短，產(chǎn)生的亞硝酸鹽較多比色(3)B(4)壓榨法萃取解析(1)在制備果酒過(guò)程中，發(fā)酵溫度需要控制在18～25℃；利用葡萄糖制作果酒和果醋時(shí)，使用的微生物分別是酵母菌和醋酸桿菌，前者屬于真核生物，后者屬于原核生物，二者在結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)主要是前者有細(xì)胞核，后者無(wú)成形的細(xì)胞核(或無(wú)核膜)。(2)泡菜制作時(shí)間過(guò)短，產(chǎn)生的亞硝酸鹽較多，一般在腌制10d后，亞硝酸鹽的含量開始下降，因此，泡菜不能急著吃；實(shí)驗(yàn)室常采用比色法來(lái)檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽的含量。(3)消毒是用比較溫和的物理或化學(xué)方法殺死物體表面的微生物，但不包括芽孢和孢子，而滅菌是用強(qiáng)烈的物理或化學(xué)方法殺死一切微生物，包括芽孢和孢子。①牛奶生產(chǎn)線和④注射藥物時(shí)的皮膚應(yīng)進(jìn)行消毒，而②培養(yǎng)基、③醫(yī)用注射器、⑤接種環(huán)和⑥手術(shù)刀都應(yīng)進(jìn)行滅菌。(4)由于橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會(huì)產(chǎn)生原料焦糊的問(wèn)題，所以一般采用壓榨法提取橘皮精油，提取胡蘿卜素的流程是胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過(guò)濾→濃縮→胡蘿卜素。3.(2021·黑龍江哈爾濱三中四模)獼猴桃味道酸甜，維生素C含量豐富，以獼猴桃果實(shí)為原料，制成的果汁及經(jīng)發(fā)酵制成的果酒維生素C含量較高。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)制作果汁時(shí)常加入果膠酶，因?yàn)楣z酶可以通過(guò)分解果膠來(lái)提高果汁的________________________。由于溶液中的酶很難回收，為了降低成本，使果膠酶能被再次利用一般采用化學(xué)結(jié)合法或________法將其固定，固定化酶一般不采用包埋法，原因是__________________________。(2)獼猴桃果酒制作時(shí)，發(fā)酵液未經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌處理，雜菌卻不能正常生長(zhǎng)，這是因?yàn)開___________________________________________________。(3)科研人員發(fā)現(xiàn)某種微生物中富含果膠酶，通過(guò)酶解法和吸水漲破法釋放出果膠分解酶，分離該酶的方法有________和電泳法，其中電泳法的原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子的________________________、大小以及形態(tài)不同，在電場(chǎng)中的________________________不同而實(shí)現(xiàn)分離。(4)本實(shí)驗(yàn)中用SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳對(duì)所提取的酶進(jìn)行鑒定。根據(jù)如圖的電泳結(jié)果，某同學(xué)得出“所提取的酶具有兩條鏈”的結(jié)論，這種說(shuō)法可靠嗎？________；理由是________________________________________________。答案(1)出汁率和澄清度物理吸附酶分子較小，易從包埋材料中漏出(2)果酒發(fā)酵形成的無(wú)氧、pH呈酸性條件和代謝產(chǎn)生的酒精抑制了雜菌的生長(zhǎng)(3)凝膠色譜法帶電性質(zhì)差異(帶電情況)遷移速度(4)不可靠只能得出所提取的蛋白質(zhì)含有兩種大小不同的肽鏈，不一定是兩條解析(1)制作果汁時(shí)可以加入果膠酶以分解果膠，從而提高果汁的出汁率和澄清度。由于果膠酶溶于水，不利于重復(fù)利用，適合采用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法將果膠酶固定在某種介質(zhì)上，使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。固定化酶一般不采用包埋法，原因是酶分子較小，易從包埋材料中漏出。(2)獼猴桃果酒制作時(shí)所利用的微生物的代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型。果酒正常發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵液未經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌處理，雜菌卻不能正常生長(zhǎng)，這是因?yàn)楣瓢l(fā)酵過(guò)程中形成的無(wú)氧、pH呈酸性條件抑制了雜菌的生長(zhǎng)、代謝產(chǎn)生的酒精抑制了雜菌的生長(zhǎng)。(3)該酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，分離蛋白質(zhì)常用的方法有凝膠色譜法和電泳法，其中電泳法的原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子的帶電性質(zhì)差異、大小以及形態(tài)不同，在電場(chǎng)中的遷移速度不同而實(shí)現(xiàn)分離。(4)本實(shí)驗(yàn)中用SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳對(duì)所提取的酶進(jìn)行鑒定。根據(jù)圖的電泳結(jié)果，某同學(xué)得出“所提取的酶具有兩條鏈”的結(jié)論，這種說(shuō)法不可靠，因?yàn)榇笮∠嗤碾逆溄?jīng)過(guò)電泳都能處于同一位置，因此只能得出所提取的蛋白質(zhì)含有兩種大小不同的肽鏈，不一定是兩條。4.(2021·江蘇常州質(zhì)量檢測(cè))某研究小組以紫葡萄為原料制作葡萄酒的基本流程和裝置如圖甲、乙。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：乙(1)用高壓蒸汽滅菌法對(duì)葡萄漿進(jìn)行滅菌，滅菌鍋內(nèi)連接在蓋上的軟管的作用是。(2)固定化酵母細(xì)胞常用的包埋劑是________，將混合液滴入到適宜濃度的CaCl2溶液中，CaCl2的作用是 。(3)從裝置圖來(lái)看，該小組實(shí)驗(yàn)存在的不足是________________，這樣會(huì)造成________________________________________________。(4)經(jīng)檢測(cè)，過(guò)濾前的發(fā)酵液中存在酵母菌，最可能的原因是________________________________________，使用血球計(jì)數(shù)板(16×25，1mm×1mm)測(cè)定其濃度，某個(gè)小方格中酵母菌分布如圖，則統(tǒng)計(jì)該小方格的酵母菌數(shù)量為________個(gè)。(5)實(shí)驗(yàn)中，判斷發(fā)酵完畢的依據(jù)是 。答案(1)放氣時(shí)排掉鍋內(nèi)的冷空氣(2)海藻酸鈉使凝膠珠形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(3)加入的發(fā)酵液(葡萄漿)量太少用于菌體繁殖消耗的能量太多，酒精產(chǎn)生量減少(4)包埋劑濃度太低，凝膠珠孔隙太大，酵母菌漏出4(5)水中不再有氣泡冒出解析(1)滅菌鍋內(nèi)連接在蓋上的軟管的作用是放氣時(shí)排掉鍋內(nèi)的冷空氣。(2)固定化酵母細(xì)胞常用的包埋劑是海藻酸鈉，將混合液滴入到適宜濃度的CaCl2溶液中，CaCl2的作用是使凝膠珠形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。(3)從裝置圖來(lái)看，該小組實(shí)驗(yàn)存在的不足是加入的發(fā)酵液(葡萄漿)量太少，這樣會(huì)造成用于菌體繁殖消耗的能量太多而酒精產(chǎn)生量減少。(4)經(jīng)檢測(cè)，過(guò)濾前的發(fā)酵液中存在酵母菌，最可能的原因是包埋劑濃度太低，凝膠珠孔隙太大，酵母菌漏出；使用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)酵母菌時(shí)，樣方邊線上個(gè)體的計(jì)數(shù)原則是邊框計(jì)兩邊及夾角，再加樣方中的個(gè)數(shù)，則圖示計(jì)數(shù)共有4個(gè)。(5)酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳，故實(shí)驗(yàn)中，可根據(jù)水中不再有氣泡冒出判斷發(fā)酵完畢。5.(2020·廣東深圳二模)如圖所示為血紅蛋白提取和分離的部分裝置，回答下列問(wèn)題。(1)在進(jìn)行樣品處理時(shí)首先要對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行洗滌，目的是________________________________。紅細(xì)胞破碎后，通過(guò)____________法將血紅蛋白從混合液中分離出來(lái)，圖甲所示為分離結(jié)果。若紅細(xì)胞洗滌次數(shù)過(guò)少，則圖甲結(jié)果可能會(huì)____________。(2)圖乙裝置可用于________過(guò)程。現(xiàn)有一定量的血紅蛋白溶液，進(jìn)行上述操作時(shí)若要盡快達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)效果，可以________________________(寫出一種方法)。(3)通過(guò)凝膠色譜法將樣品進(jìn)一步純化，最后經(jīng)SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。聚丙烯酰胺凝膠色譜法是根據(jù)________________等因素分離蛋白質(zhì)的方法。加入SDS可以使蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率完全取決于________。答案(1)去除雜蛋白(血漿蛋白)，以利于后續(xù)步驟的分離純化低速短時(shí)間離心分層不明顯(2)透析(粗分離)增加緩沖液的量(或及時(shí)更換緩沖液)(3)所帶凈電荷的多少和分子的大小分子的大小解析(1)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白(血漿蛋白)，以利于后續(xù)步驟的分離純化。紅細(xì)胞破碎后可以采用低速短時(shí)間離心的方法將血紅蛋白從混合液中分離出來(lái)。若紅細(xì)胞洗滌次數(shù)過(guò)少，血漿蛋白可能未被除凈，導(dǎo)致離心分層時(shí)各種成分分層不明顯。(2)圖乙裝置可用于透析過(guò)程，若要盡快達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)效果，可采用增加緩沖液的量或及時(shí)更換緩沖液的方法。(3)①聚丙烯酰胺凝膠色譜法是根據(jù)所帶凈電荷的多少和分子的大小等因素分離蛋白質(zhì)的方法。②加入SDS可以使蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率完全取決于分子的大小。6.(2020·河南三市二聯(lián))近年來(lái)，紀(jì)錄片《舌尖上的中國(guó)》在中央電視臺(tái)熱播，引發(fā)全民關(guān)注美食的熱潮，其中多次講述了利用不同微生物的發(fā)酵作用制作的美味食品。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)制作泡菜的原理是________________________________________。為了縮短制作時(shí)間，有人還會(huì)在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液，加入陳泡菜液的作用是________________。(2)現(xiàn)代腐乳生產(chǎn)多采用優(yōu)良的毛霉菌種進(jìn)行發(fā)酵，現(xiàn)代化生產(chǎn)流程如圖。腐乳生產(chǎn)是在嚴(yán)格的無(wú)菌條件下，將優(yōu)良的毛霉菌種接種到豆腐上，這樣可以________________，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)豆腐上長(zhǎng)出毛霉后，對(duì)豆腐要進(jìn)行的A處理是指________，其作用：①__________________________________；②抑制微生物生長(zhǎng)，避免豆腐坯變質(zhì)。(3)若利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的蘋果酒繼續(xù)制作蘋果醋，需改變的外界條件是。(4)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)實(shí)際上利用了微生物產(chǎn)生的相關(guān)酶。在工廠化生產(chǎn)中，需要利用一定的技術(shù)對(duì)酶或產(chǎn)酶的細(xì)胞進(jìn)行固定，如果反應(yīng)物是大分子，需要采用________(填“固定化酶”或“固定化細(xì)胞”)技術(shù)。答案(1)乳酸菌在無(wú)氧的環(huán)境下大量繁殖，將葡萄糖分解成乳酸