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1.1传统发酵技术的应用同步练习
一、单选题
1.下列有关果酒自然发酵流程的叙述中,正确的是( )
A.将选择好的新鲜葡萄进行适当冲洗,清除果皮上的所有杂菌
B.先去枝梗再冲洗,防止冲洗时枝梗刺破葡萄皮造成污染
C.最好对榨取的葡萄汁进行灭菌处理,有效防止杂菌污染
D.发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果
2.下列对制作果酒、果醋、腐乳和泡菜的相关叙述错误的是( )
A.制作果酒时,发酵液装入发酵瓶后留有约1/3的空间
B.制作果醋时,通氧不足或温度过低可能造成发酵失败
C.制作腐乳的卤汤时,料酒加的量较多,易造成豆腐腐败变质
D.测定泡菜中的亚硝酸盐含量,每次取样后要迅速封口
3.下图是苹果醋的制作流程简图。下列有关叙述不正确的是( )
A.制酒的微生物是兼性厌氧微生物
B.图中需要通氧的是①过程的初期和②过程的后期
C.温度是影响①②过程能否顺利完成的重要条件
D.酵母菌和醋酸菌都是单细胞真菌
4.下列关于发酵的相关叙述正确的是( )
A.醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸
B.酵母菌在氧气充足条件下利用葡萄汁可以产生酒精
C.家庭自制泡菜腌制过程中只有乳酸菌参与了发酵
D.酵母菌、醋酸菌都可以在有氧条件下生活,乳酸菌需要在无氧环境下生活
5.下列关于传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A.传统发酵的操作过程都需要经过严格的灭菌处理,防止杂菌污染
B.果酒制作时,葡萄中的葡萄糖可以为微生物的发酵提供碳源和氮源
C.果醋发酵液中,液面处醋酸菌的密度大于瓶底处的密度
D.泡菜制作时只能装八成满,所留空间的氧气可促进主要发酵菌种的增殖
6.啤酒是以麦芽汁为原料,经酿酒酵母发酵制得。传统啤酒酿造过程中,发酵在敞开式发酵池中进行,麦芽汁中接入酵母后通入大量无菌空气,之后会产生大量气体翻腾逸出,在麦芽汁表面形成25~30cm厚的气泡层(泡盖),然后停止通气,进入静止发酵阶段。下列说法正确的是( )
A.通入大量无菌空气主要是为了促进麦芽汁中的淀粉更多地分解为麦芽糖
B.将麦芽制作成麦芽汁(糖浆)的过程中不需要消毒和灭菌以保留天然的酵母菌
C.泡盖产生的主要原因是酿酒酵母无氧呼吸产生CO2,泡盖的形成可以促进酒精的产生
D.发酵过程可以在敞开式发酵池中进行而不担心杂菌污染的原因是,在缺氧、酸性的条件下,绝大多数的微生物不能生存
7.在家庭制作果酒过程中,获得如下图所示的实验结果(图中O、M、N、P代表相应发酵时间)。下列分析错误的是( )
A.M点前酵母菌进行有氧呼吸
B.终止发酵时间应选择在N点前
C.该实验中,发酵的温度应控制在18~25℃
D.酒精浓度的持续增加最终会抑制酵母菌繁殖
8.下列关于酵母菌的叙述中,不正确的是( )
A.酵母菌细胞是一个相对独立的生命系统,其细胞壁保障了细胞内部环境的相对稳定
B.酵母菌细胞的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
C.酵母菌细胞发酵酿酒时,酒精在其细胞质基质中生成
D.酵母菌属于生态系统中的分解者
9.金华火腿在腌制过程中涉及多种微生物的作用,有乳酸菌、酵母菌、霉菌等。发酵过程中,火腿表面形成油层,霉菌在表层繁殖,形成“油花”,表明发酵成功。若发酵过程中出现“水花”,表明火腿中的含盐量、含水量等条件不适宜。下列叙述正确的是 ( )
A.乳酸菌、酵母菌、霉菌均可发生糖酵解,且均能将丙酮酸还原为CO2
B.乳酸菌主要分布在内层,其发酵产生较多的水,导致“水花”形成
C.酵母菌可分布在表层和内层,表层酵母的能量转化率更高
D.霉菌主要分布在表层,其进行需氧呼吸的底物均为糖类
10.早在《诗经·邯风·谷风)中就有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载。“旨蓄”就是储藏的美味食品,也就是腌制的酸菜、泡菜。下列叙述错误的是( )
A.条件适宜时乳酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乳酸
B.常通过比色法对泡菜中的亚硝酸盐进行大致的估算
C.制作泡菜时腌制时间过长会引起细菌大量繁殖
D.腌制泡菜时可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境
11.酸爽可口的“老坛酸菜”深受人们喜爱,腌制流程如下:原料挑选→切片晾晒→干辣椒等佐料的炒制→装坛发酵。将温度控制在8-25度,大约25-30天封闭发酵完成就可以食用了。下列叙述符合生物学原理的是( )
A.“酸菜”原料晾晒过程中主要丢失的是自由水,佐料的炒制过程中主要丢失的是结合水
B.“酸菜”变酸是因为发酵过程中微生物主要进行了有氧呼吸,产生大量CO2使pH值降低
C.“酸菜”爽口是因为佐料中的葡萄糖、无机盐等物质以主动运输的方式进入了原料细胞中
D.“酸菜”中的纤维素被人体食用后可在肠道内被分解为葡萄糖,通过小肠上皮细胞吸收
12.下列关于腐乳制作叙述中,正确的是( )
A.勤向腐乳坯表面喷水,有利于毛霉菌丝的生长
B.腐乳制作过程中加酒精含量一般控制在70%左右
C.腐乳生产的现代化工艺中,常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上
D.将长满毛霉的豆腐分层装瓶腌制时,底层和接近瓶口的盐要铺厚些
二、多选题
13.野生型酿酒酵母菌的个体和菌落较大,其小菌落突变体的个体和菌落较小。用等量的葡萄糖在相同条件下进行发酵实验,两种酿酒酵母菌消耗 O2和产生CO2的情况如图。与野生型酿酒酵母菌相比,小菌落突变体( )
A.存在有氧呼吸障碍 B.生长和繁殖比野生型慢
C.葡萄糖的消耗速率比野生型小 D.产生酒精的速率比野生型高
14.下列实验过程中,出现的正常现象有( )
A.制作果酒时,发酵瓶中溶液产生较多泡沫
B.用果酒制作果醋过程中,液面出现一层褐色菌膜
C.制作腐乳过程中,豆腐表面发黏且长有白色菌丝
D.用固定化酵母进行酒精发酵,凝胶珠浮在液面
15.下列关于泡菜制作过程的叙述,正确的是( )
A.发酵完成后需检测泡菜中亚硝酸盐含量是否在可食用范围
B.发酵过程中加入香辛料的主要目的是防止泡菜出现腐烂变质
C.随着泡菜发酵时间的推移,罐内亚硝酸盐的含量先增加后减少
D.泡菜发酵后期发酵罐内乳酸菌最多,乳酸含量增加,pH下降
16.某同学设计了如图所示的发酵装置,下列有关叙述正确的是( )
A.该装置可阻止空气进入,用于果酒发酵
B.该装置便于果醋发酵中产生的气体排出
C.去除弯管中的水,该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D.去除弯管中的水后,该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
三、非选择题
17.乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为:
(1)玉米秸秆经预处理后,应该选用 酶进行水解,使之转化为发酵所需的葡萄糖。
(2)从以下哪些微生物中可以提取上述酶 (多选题)
A.酿制果醋的醋酸菌
B.生长在腐木上的霉菌
C.制作酸奶的乳酸菌
D.生产味精的谷氨酸棒状杆菌
E.反刍动物瘤胃中生存的某些微生物
(3)若从土壤中分离产生这种酶的微生物,所需要的培养基为 (按功能分),培养基中的碳源为 。
(4)从生物体提取出的酶首先要检测 ,以便更好地将酶用于生产实践。在生产糖液的过程中,为了使酶能够被反复利用,可采用 技术。
(5)在酒精发酵阶段操作的过程中,使用的菌种为 ,发酵池应先通气后密闭,其原因是 ,一般温度控制在 。
18.工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题:
(1)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。
(2)乳酸菌和酵母菌最主要的区别是 。
(3)获得酿造酱油中纯净的培养物的关键是 ,这是研究和应用微生物的前提。
(4)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的 可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供 。
(5)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的 、 能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于 (填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(6)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于 (填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是 。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是 。
19.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。请回答下列有关微生物的问题:
(1)糯米可在 (填微生物)的作用下发酵获得米酒,若进一步在 (填微生物)的作用下深层发酵可形成米醋。这两种微生物在代谢方式上的主要区别是 。
(2)传统做米酒的操作中没有进行严格的灭菌处理,但米酒并没有被杂菌污染而腐败,原因是 。若想检测米酒制作是否成功,可使用酸性 与酒精反应呈现灰绿色。
(3)利用酵母菌做出的米酒是做腐乳时卤汤配制所需原料。卤汤中酒的含量应控制在12%左右,因为酒含量过高会导致 ,酒含量过低会导致 。
(4)某同学做出的腐乳中很软、不成型,试推测原因是 。成功的腐乳不但成型好,而且口感细腻、味道鲜美,这主要依赖于毛霉产生的 。
20.如图为酿制葡萄酒的两个简易装置,请分析回答:
(1)制作果酒与果醋的菌种在结构上最主要的区别在于前者有 ,后者应将温度控制在 ℃
(2)甲装置中,A液体是 , NaHCO3溶液的作用是 ;若用乙装置,在发酵过程中,必须进行的操作是每隔12小时左右将瓶盖 一次
(3)将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,这是因为
(4)果酒制作是否成功,需发酵后取样鉴定,可用 试剂检验
(5)醋酸菌可以利用果酒进行发酵,请写出相应反应式:
21.Ⅰ、贵州知名品牌“老干妈”系列产品一直沿用传统工艺精心酿造,其中风味豆豉深受大众喜爱,远销国内外。风味豆豉的主要工艺流程是:黄豆→洗净浸泡→煮熟→加适量盐→发酵→加入配料→装坛密封→成品。请回答下列问题:
(1)黄豆煮熟的目的主要是破坏黄豆内部结构,使蛋白质变性,同时起到 作用;如果发现发酵装置内上层黄豆的发酵效果比底层好,推测该发酵菌的新陈代谢类型是 。
(2)制作豆豉前期发酵的目的是让霉菌产生相应的酶,如蛋白质转变为小分子的肽和氨基酸,脂肪转变为 ,使豆豉营养更加丰富,有利于健康。
(3)研究发现,适宜条件下,24h内豆豉发酵效果与时间成正比,但无法确定发酵最佳时间,若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是 。
(4)豆豉制成成品后,需测定其亚硝酸盐含量,原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与 发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 色染料。
Ⅱ、回答有关植物有效成分的提取过程中的问题:
(5)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰油具有 的性质。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油,原因是 。
(6)橘皮除可晒干制药外,还可用于提取橘皮精油,提取前需要将橘皮放在 中浸泡至少10小时,这样做的主要目的是 ,整个提取过程需要过滤 次。
参考答案:
1.D
【分析】果酒制作过程中的相关实验操作:(1)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。(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干。②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。(4)发酵:将葡萄汁装入发酵瓶,要留要大约13的空间,并封闭充气口。
【详解】A、利用自然菌种发酵果酒时,菌种是葡萄皮上的野生酵母菌,因此不可能清除果皮上的所有杂菌,A错误;
B、选择新鲜的葡萄,为防止污染,榨汁前应先冲洗,再去枝梗,B错误;
C、有葡萄汁的发酵瓶含有酵母菌,不能进行灭菌处理,否则会杀死菌种,C错误;
D、由于酵母菌进行旺盛的发酵时发酵液中为缺氧、酸性环境,在缺氧且呈酸性的发酵液中酵母菌可以生长繁殖,而其他微生物的生长繁殖受抑制,因此发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果,D正确。
故选D。
2.C
【分析】腐乳制作的步骤:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。在选葡萄时应先冲洗1~2次,再去除枝梗,以防葡萄破损被杂菌污染;醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。表达式为:C2H5OH→CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A、制作果酒时,将葡萄汁装入发酵瓶要留1/3空间,以保证含有一定量氧气,目的是让酵母菌进行有氧呼吸,快速繁殖,A正确;
B、醋酸菌为好氧菌,最适温度生长温度为30~35℃,因此制作果醋时,通氧不足或温度过低,B正确;
C、制作腐乳的卤汤时,料酒加的量较少,易造成豆腐腐败变质,加料酒的量多,成熟期延长,C错误;
D、测定泡菜中的亚硝酸盐含量,每次取样后要迅速封口,防止杂菌污染,D正确。
故选C。
3.D
【分析】果酒制作与果醋制作的比较:果酒制作菌种是酵母菌,条件是18~25℃、前期需氧,后期不需氧;果醋制作的菌种是醋酸菌,条件是30~35℃、一直需氧。酵母菌无氧呼吸发生在细胞质基质中。
【详解】A、参与果酒制作的微生物是酵母菌,是兼性厌氧微生物,A正确;
B、图中需要通氧的是①过程的初期酵母菌数量增加,和②过程醋酸菌发酵,B正确;
C、果酒制作菌种是酵母菌,条件是18~25℃;果醋制作的菌种是醋酸菌,条件是30~35℃,温度是影响①②过程能否顺利完成的重要条件,C正确;
D、醋酸菌是细菌,D错误。
故选D。
4.D
【分析】泡菜的制作原理是微生物的发酵在食品的制作而成,制作泡菜时要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,使得菜呈现一种特殊的风味,还不改变菜的品质。因此泡菜制作的原理是需利用乳酸菌在无氧条件下发酵形成乳酸菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,然后制作成泡菜。
【详解】A、醋酸菌在有氧条件下利用乙醇产生醋酸,A错误;
B、酵母菌在氧气不足条件下利用葡萄汁可以产生酒精,B错误;
C、家庭自制泡菜腌制过程中主要有乳酸菌参与了发酵,也有其它如酵母菌参与了发酵,C错误;
D、酵母菌是兼性厌氧菌,醋酸菌是好氧菌,都可以在有氧条件下生活,乳酸菌是厌氧菌,需要在无氧环境下生活,D正确。
故选D。
5.C
【分析】1、果酒制作的原理是利用酵母菌在无氧条件下才能进行酒精发酵产生酒精,若是在有氧条件下则进行有氧呼吸而大量繁殖。果酒发酵是在18~30℃、缺氧、呈酸性的环境中,其中酵母菌可大量繁殖,而其他绝大多数微生物无法适应这一环境而受到抑制。检验酒精是用酸性条件下的重铬酸钾反应,使溶液变成灰绿色即说明有酒精存在,即检验酒精的试剂是酸性的重铬酸钾。
2、果醋的制作原理是利用醋酸菌在氧气充足的条件将乙醇先转化为乙醛,在进一步转化为醋酸。醋酸菌是好氧菌,必须生活在氧气充足的环境中,且最适生长温度是30~35℃,所以杨梅醋的发酵过程中,需要往发酵液中持续地通入无菌空气(氧气)。
【详解】A、传统发酵的操作过程中进行消毒处理,但没有进行灭菌处理,A错误;
B、果酒制作时,葡萄中的葡萄糖可以为微生物的发酵提供碳源,B错误;
C、醋酸菌属于好氧菌,果醋发酵液中,液面处的醋酸菌更易接触到充足氧气,因此其密度大于瓶底处的密度,C正确;
D、泡菜坛中加入蔬菜时装至半坛,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,避免发酵液溢出坛外,D错误。
故选C。
6.D
【分析】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,在无氧条件下进行无氧呼吸,有氧时酵母菌能通过出芽生殖的方式大量繁殖,种群数量增加很快,无氧时能分解糖类产生酒精,释放出的能量,大部分储存在发酵产物中,极少数用于自身生长发育。
【详解】A、通入大量无菌空气主要是为了使酵母菌有氧呼吸进行大量繁殖,A错误;
B、将麦芽制作成麦芽汁(糖浆)的过程中需要消毒和灭菌,防止杂菌污染,B错误;
C、泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生CO2,有25~30cm厚,能将麦芽汁与空气隔绝,C错误;
D、在缺氧、酸性的条件下,绝大多数的微生物不能生存,发酵过程可以在敞开式发酵池中进行而不担心杂菌污染,D正确。
故选D。
7.B
【分析】酵母菌属于兼性厌氧型,在有氧的条件下进行有氧呼吸大量繁殖,在无氧的条件下进行无氧呼吸产生酒精,因此利用酵母菌制作果酒。在分析曲线时,利用“S”型曲线的特点进行分析,如K/2值种群增长速率最大,K值时增长速率为0。
【详解】A、家庭制作果酒过程中,M点前酵母菌进行有氧呼吸,利用有机物作为营养物质快速繁殖,A正确;
B、N点时酒精的产量达到最大值,终止发酵时间应选择在N点后,B错误;
C、在发酵过程中,酵母菌适宜生长的温度为18~25℃,C正确;
D、酒精浓度的持续增加最终会抑制酵母菌繁殖,使酵母菌数量在N点以后下降,D正确。
故选B。
8.A
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物,属于单细胞真菌,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,酒精发酵的场所在细胞质基质。
【详解】A、酵母菌细胞是一个相对独立的生命系统,其细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定,A错误;
B、酵母菌细胞是真核生物,其细胞核内含有DNA和RNA两类核酸,B正确;
C、酵母菌细胞发酵酿酒时进行无氧呼吸,无氧呼吸产生酒精发生在其细胞质基质中,C正确;
D、酵母菌属于单细胞真菌,是生态系统中的分解者,D正确。
故选A。
【点睛】本题涉及酵母菌相关知识,掌握酵母菌属于兼性厌氧的单细胞真菌是解题关键。
9.C
【分析】有氧和无氧呼吸的第一阶段相同,也叫糖酵解过程,是指1个葡萄糖分子转变为2个丙酮酸分子的过程,该过程发生在细胞质基质中。
【详解】A、乳酸菌、酵母菌、霉菌均可发生糖酵解,但酵母菌和霉菌能将丙酮酸还原为CO2,乳酸菌不能将丙酮酸还原成二氧化碳,只能将其转变成乳酸,A错误;
B、乳酸菌主要分布在内层,其发酵过程的产物是乳酸,即“水花”的形成不是乳酸菌发酵导致的,B错误;
C、酵母菌是兼性厌氧微生物,因而可分布在表层和内层,表层酵母进行的主要是有氧呼吸过程,有氧呼吸过程中能量转化率更高,C正确;
D、发酵过程中,火腿表面形成油层,霉菌在表层繁殖,形成“油花”,说明其进行需氧呼吸的底物可以是脂肪,D错误。
故选C。
10.C
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、条件适宜时乳酸菌通过无氧呼吸可将蔬菜汁中的糖分解成乳酸,A正确;
B、通过比色法将显色反应后的样品与标准显色液进行比较,可对泡菜中的亚硝酸盐进行大致的估算,以确定泡菜中的亚硝酸盐的含量,B正确;
C、温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,C错误;
D、向泡菜坛沿边水槽注水可以保持无氧环境,适宜发酵,D正确。
故选C。
11.A
【分析】泡菜的制作原理是微生物的发酵在食品的制作而成,制作泡菜时要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,使得泡菜呈现一种特殊的风味,还不改变泡菜的品质。
【详解】A、新鲜活细胞自由水与结合水的比值较大,晾晒过程中细胞丢失的主要是自由水,而炒制过程中细胞丢失的主要是结合水,A正确;
B、“酸菜”变酸是因为发酵过程中产生了乳酸,因密闭发酵,进行的产生乳酸的无氧呼吸,B错误;
C、“酸菜”腌制过程中原料细胞已死亡,失去选择透过性,因此佐料中的各种物质会进入原料中,原料细胞已不能进行主动运输,C错误;
D、人体缺少分解纤维素的酶,因此消化系统无法消化吸收纤维素,D错误。
故选A。
12.C
【分析】1、腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行,其中起主要作用的是毛霉,它是一种丝状真菌,新陈代谢类型是异养需氧型;
2、毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、勤向腐乳坯表面喷水,会改变毛霉生长所需的湿度,又会导致杂菌污染,不利于毛霉菌丝的生长,A错误;
B、腐乳制作过程中加酒精含量一般控制在12%左右,B错误;
C、腐乳生产的现代化工艺中,在严格无菌条件下,将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上,C正确;
D、由于越靠近瓶口的位置被微生物污染的几率越大,所以将长满毛霉的豆腐分层装瓶腌制时,应随层数的增加而增加盐量,D错误;
故选C。
13.ABD
【分析】酵母菌是兼性厌氧型生物,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,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃。
【详解】A、小菌落突变体对O2的消耗少,可推测存在有氧呼吸障碍,A正确;
B、小菌落突变体产生的CO2多,消耗的氧气少,说明主要进行无氧呼吸,而无氧呼吸释放的能量与有氧呼吸相比要少得多,因而其生长和繁殖比野生型慢,因而表现小菌落,B正确;
C、1moL葡萄糖无氧呼吸产生2moL酒精和2moLCO2,与有氧呼吸相比,产生等量CO2时对葡萄糖的消耗率高,酒精的产生速率高,据此可知小菌落突变体葡萄糖的消耗速率比野生型大,C错误;
D、由C项可知,小菌落突变体对葡萄糖的消耗率高,且主要进行无氧呼吸,因而酒精的产生速率高,D正确。
故选ABD。
14.ACD
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:(1)在有氧条件下,进行有氧呼吸大量繁殖; (2)在无氧条件下,产生酒精和二氧化碳。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、果酒制作时,除了产生酒精,还会产生大量二氧化碳,因此发酵瓶中容易产生较多泡沫,A正确;
B、用果酒制作果醋过程中,液面出现一层白色菌膜,而不是褐色菌膜,B错误;
C、制作腐乳过程中,豆腐表面发黏且长有白色菌丝,C正确;
D、用固定化酵母进行酒精发酵,酒精浓度越来越高,因此凝胶珠逐渐浮上液面,D正确。
故选ACD。
【点睛】
15.AC
【分析】1、泡菜制作的原理:(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。温度过高,食盐用量不足10%、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后,亚硝酸盐的含量开始下降。
2、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,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,与已知浓度的标准显色液目测比较,估算泡菜中亚硝酸盐含量。
【详解】A、亚硝酸盐在特定条件下(适宜的pH,温度和一定的微生物作用)会转变成致癌物质亚硝胺,发酵完成后需检测泡菜中亚硝酸盐含量是否在可食用范围,A正确;
B、发酵过程中加入香辛料的主要目的是调制泡菜的风味,B错误;
C、亚硝酸盐在微生物的作用下会被分解,随着泡菜发酵时间的推移,罐内亚硝酸盐的含量先增加后减少,C正确;
D、泡菜发酵后期营养物质减少,pH发生改变,发酵罐内乳酸菌减少,乳酸含量不再增加,pH保持相对稳定,D错误。
故选AC。
16.AD
【分析】果酒的制作,选用的菌种为兼性厌氧型的酵母菌。果酒制作的过程中,初期先通气让酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母菌的繁殖,中期进行酒精发酵时需要对装置进行密封处理。果醋的制作,使用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌。
【详解】A、果酒发酵需要无氧环境,该装置弯管中的水可阻止空气进入,创造无氧环境,因此能用于果酒发酵,A正确;
B、该装置由于弯管中存在一定量的水,有隔绝空气的作用,所以不利于果醋发酵,B错误;
C、醋酸发酵使用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,该装置若用于醋酸发酵,去除弯管中的水,空气从弯管中进入,但不能满足底层发酵液中大量的醋酸菌进行细胞呼吸时对氧气的需求,C错误;
D、去除弯管中的水后,弯管可以起到防止外界杂菌进入发酵瓶的作用,与巴斯德的鹅颈瓶作用相似,D正确。
故选AD。
17. 纤维素酶 BE 选择性培养基 纤维素 酶的活性 酶的固化 (或固定化酶) 酵母菌 通气可增加酵母菌的数量,密闭时能获得更多的酒精产物 18-25℃(或20℃)
【分析】1、制备固定化酵母的步骤为酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母菌细胞,其中活化是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
2、常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,平板划线分离法的过程是:由接种环以菌操作沾取少许待分离的材料,在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线,微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少,并逐步分散开来,如果划线适宜的话,微生物能一一分散,经培养后,可在平板表面得到单菌落。
【详解】(1)玉米秸秆的细胞壁的主要成分是纤维素,所以其经过预处理后应该选用纤维素酶进行水解,使之转化为发酵所需的葡萄糖。
(2)由于纤维素分解酶存在于分解纤维素的微生物中,故应从富含纤维素的环境中去寻找纤维素分解菌,则应从生长在腐木上的霉菌和反刍动物瘤胃中生存的某些微生物中提取。
故选BE。
(3)若从土壤中分离产生这种酶的微生物,所用的培养基为选择培养基,利用的碳源为纤维素。
(4)从生物体提取出的酶首先要检测酶的活性,以便更好地将酶用于生产实践。在生产糖液的过程中,为了使酶能够被反复利用,可采用酶的固化技术。
(5)发酵阶段需要的菌种是酵母菌,它的代谢类型是异养兼性厌氧型,在有氧条件下,进行有氧呼吸通过出芽生殖大量繁殖,在产生酒精时要控制的必要条件是无氧(密闭、密封),故发酵池应先通气后密闭,一般温度控制在25℃。
【点睛】本题考查了酶的固定化、微生物培养、纤维素分解菌的分离等相关知识,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查。
18.(1) 兼性厌氧型 异养
(2)有无核膜包被的细胞核(或有无成形的细胞核)
(3)防止杂菌污染
(4) 蛋白质 碳源
(5) 蛋白酶 脂肪酶 异养好氧
(6) 原核生物 酒精和二氧化碳 酒精、乳酸、食盐
【分析】1.由原核细胞构成的生物叫原核生物,由真核细胞构成的生物叫真核生物;原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体,原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
2.腐乳的制作利用的微生物主要是毛霉,多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸,这些小分子物质有利于人体的消化和吸收。
3.乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程,场所是细胞质基质中.在泡菜的制作过程中,影响亚硝酸盐含量的因素有温度过高、食盐用量不足、腌制时间等。。
(1)
从细胞呼吸类型看,酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,在无氧条件下进行无氧呼吸,因此属于兼性厌氧微生物;从同化作用的类型看,酵母菌需要利用现成的有机物进行自身的生命活动,属于“异养”生物。
(2)
乳酸菌是原核生物,酵母菌是真核生物,二者在结构上最主要的区别是有无核膜包被的细胞核(或有无成形的细胞核)。
(3)
获得纯净的培养物的关键是防止杂菌污染,而无菌技术是保证获得纯净培养物的关键技术,严格的无菌操作是研究和应用微生物的前提。
(4)
米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的蛋白质主要为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源,这些保证了微生物生长的需要。
(5)
米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶主要是蛋白酶和脂肪酶,蛋白酶能将发酵池中的蛋白质分解成氨基酸和多糖,脂肪酶能将脂肪分解甘油和脂肪酸,这些小分子物质易于吸收,且表现出独特的风味。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,显然米曲霉需要现成的有机物和氧气供应,由此可以判断米曲霉属于异养好氧微生物。
(6)
乳酸菌没有真正的细胞核,属于原核生物;酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是酒精和二氧化碳,同时还会释放少量的能量。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,图示该阶段中产生了酒精和乳酸均能抑制杂菌生长,图中显示还加入了食盐进行调味,除外食盐也能起到抑制杂菌的作用,总之,此时发酵液中能够抑制杂菌 生长的物质有乳酸、酒精和食盐。
【点睛】熟知各种微生物的结构和在生产中的作用是解答本题的关键,掌握微生物的培养和应用是 解答本题的另一关键,能正确辨析图示的信息是解答本题的前提。
19.(1) 酵母菌 醋酸菌 酵母菌为兼性厌氧型,醋酸菌为好氧型
(2) 缺氧和酸性环境条件下酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物因无法适应而受抑制 重铬酸钾
(3) 腐乳成熟时间延长 杂菌污染,豆腐腐败
(4) 原料豆腐中的含水量过高 蛋白酶与脂肪酶
【分析】腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行,其中起主要作用的是毛霉,它是一种丝状真菌,新陈代谢类型是异养需氧型。
【详解】(1)酵母菌进行无氧呼吸可以得到酒精,进行酒精发酵;醋酸菌可以利用酒精产生醋酸,进行醋酸发酵;酵母菌是真核生物,兼性厌氧型,醋酸菌是原核生物,好氧型,因此这两种微生物在代谢方式上的主要区别是酵母菌为兼性厌氧型,醋酸菌为好氧型。
(2)米酒发酵过程会创造缺氧和酸性环境,该环境条件下酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物因无法适应而受抑制,因此没有进行严格的灭菌处理,米酒并没有被杂菌污染而腐败;酸性重铬酸钾与酒精反应,由橙色变成灰绿色。
(3)腐乳的成熟是需要靠微生物来完成的,酒精有杀菌的效果,酒精溶度过高,会抑制微生物的繁殖,腐乳成熟时间延长;酒含量过低会导致杂菌污染,豆腐腐败。
(4)原料豆腐中的含水量过高会使腐乳软、不成型;毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪,会使腐乳口感细腻、味道鲜美。
20.(1) 核膜包被的细胞核 30-35
(2) 葡萄汁 吸收酵母菌酒精发酵产生的CO2 拧松
(3)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
(4)重铬酸钾
(5)
【分析】分析题图:图示为酿制葡萄酒的两个简易装置,甲装置中,A为葡萄汁,能为酵母菌提供碳源、氮源、水、无机盐和生长因子;NaHCO3溶液能够吸收酵母菌酒精发酵产生的CO2,乙装置需要定期拧松瓶盖排气。
(1)
制作果酒的菌种是酵母菌,属于真核生物;制作果醋的菌种是醋酸菌,属于原核生物,它们在结构上最主要的区别在于前者有以核膜为界限的细胞核,即有核膜包被的细胞核。醋酸菌发酵的适宜温度为30℃~35℃,因此制作果酒后制果醋,应将温度控制在30℃~35℃。
(2)
甲装置中,A液体是葡萄汁,能为酵母菌提供碳源、氮源、水、无机盐和生长因子;NaHCO3溶液的作用是吸收酵母菌酒精发酵产生的CO2;若用乙装置,在发酵过程中,必须进行的操作是每隔12小时左右将瓶盖拧松一次,排除二氧化碳。
(3)
酵母菌属于兼性厌氧菌,其在有氧条件下可以大量繁殖,故将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,这样既为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,又可防止发酵旺盛时汁液溢出。
(4)
酒精可用重铬酸钾来检验,在酸性条件下,该试剂与酒精反应呈现灰绿色。
(5)
醋酸菌可以利用果酒进行发酵,相应反应式为:。
【点睛】本题考查果酒和果醋的制作,要求考生识记参与果酒和果醋制作的微生物及其代谢类型,掌握果酒和果醋制作的原理及条件,能结合所学的知识准确答题,难度适中。
21.(1) 消毒 异养需氧型
(2)脂肪酸和甘油
(3)延长发酵时间,观察发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间
(4) 对氨基苯磺酸 玫瑰红
(5) 易挥发,难溶于水,化学性质稳定,易溶于有机溶剂 玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来
(6) 石灰水 破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率 两
【分析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
(1)
黄豆煮熟的目的主要破坏黄豆内部结构,使蛋白质变性,同时起到消毒作用。发酵装置内上层黄豆的发酵效果比底层好,说明该发酵菌是需氧菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。
(2)
制作豆豉前期发酵的目的是让霉菌产生相应的酶,如蛋白质转变为小分子肽和氨基酸,肪肪转变为肪肪酸和甘油。
(3)
适宜条件下,24h内豆豉发酵效果与时间成正比,但无法确定发酵最佳时间,若要确定最佳发酵时间,还需要延长发酵时间,观察发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。
(4)
豆豉制成成品后,需测定其亚硝酸盐含量,原理是在盐酸酸化条件下,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。
(5)
玫瑰精油具有难溶于水、化学性质稳定和易挥发的性质,适合用水蒸气蒸馏法提取,蒸馏时由于玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,因此得到的是油水混合物,不是纯的玫瑰精油,需经分液、除水、过滤后才能得到纯的玫瑰精油。
(6)
石灰水能够破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率,故提取橘皮精油时,提取前需要将橘皮放在石灰水中浸泡至少10小时,整个提取过程需要过滤2次。
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