1、第第 42 讲讲 生物技术在食品加工及其他方面的应用生物技术在食品加工及其他方面的应用 考纲要求 1.利用微生物进行发酵来生产特定的产物以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.酶活力测定的一般原理 和方法。5.酶在食品制造和洗涤等方面的应用。6.制备和应用固相化酶。7.从生物材料中提取 某些特定的成分。8.蛋白质的提取和分离。 考点一考点一 果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作 1.制作原理与发酵条件 项目 果酒制作 果醋制作 菌种 酵母菌 醋酸菌 菌种来源 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 变酸酒表面的菌膜 发酵过程 有氧条件下，酵
2、母菌通过有氧呼吸大量 繁殖： C6H12O66O26H2O 酶 6CO2 12H2O能量；无氧条件下，酵母菌通 过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6 酶 2C2H5OH2CO2能量 氧气、糖源充足时：C6H12O6 2O2 酶 2CH3COOH2CO22H2O 能量；缺少糖源、氧气充足时： C2H5OHO2 酶 CH3COOHH2O 能量 温度 一般酒精发酵 1825 ，繁殖最适为 20 左右 最适为 3035 条件 前期：需氧，后期：无氧 需要充足的氧气 时间 1012 天 78 天 2.制作流程 挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵 果酒 果醋 (1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸( ) (
3、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)在家庭中用新鲜葡萄制作果酒时，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( ) 如图为果酒和果醋制作的实验装置图，据图分析： (1)甲、乙、丙的作用分别是什么？ 提示 通入空气(氧气)、排气、取样(对发酵的情况进行及时的监测)。 (2)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？ 提示 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
4、气口淹没。 (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。 提示 醋酸菌是好氧细菌，在发酵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)果酒搁置时间过久为什么会有酸味？ 提示 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。 命题点一 果酒、果醋制作原理的理解 1.(2019 西安调研)如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化，下列叙述正确的是( ) A.过程和都只能发生在缺氧条件下 B.过程和都发生在酵母菌细胞的线粒体中 C.过程和都需要氧气的参与 D.过程所需的最适温度基本相同 答案 C 解析 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，
5、均发生在细胞质基质中，产物是丙酮酸，而丙 酮酸产生乙醇只能发生在无氧呼吸过程中，A、B 项错误；过程属于有氧呼吸第二、三阶 段，第三阶段需要氧气参与，过程是制作果醋的过程，需醋酸菌参与，醋酸菌是一种好氧 细菌，因此过程也需要氧气参与，C 项正确；制作果酒时，最适温度为 1825 ，而制 作果醋时，最适温度为 3035 ，D 项错误。 2.果酒是以新鲜水果或果汁为原料，经全部或部分发酵配制而成的，酒精度为 7%18%。在 果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述中，正确的是( ) A.果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的 B.在果酒制作过程中要定期拧松瓶盖排放 CO2 C.传统
6、的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种 D.葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满 答案 B 解析 果酒的制作离不开酵母菌，果醋的制作由醋酸菌完成，A 错误；在果酒制作过程中， 定期排放 CO2，避免容器内压力过大，B 正确；传统的葡萄酒制作中起主要作用的是附着在 葡萄皮上的野生型酵母菌，C 错误；葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约 1/3 的空间，D 错误。 命题点二 果酒、果醋制作的过程和装置分析 3.(2018 海南，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
7、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、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。 答案 (1)不需要开盖放气； 避免了因开盖引起的
8、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 解析 (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不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染。(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)分析题意可知，图中曲线、依次表示乙 A 中的氧气、乙 B 中 的酒精、乙 A 中的酒精含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于兼性厌氧生物；
9、从同化作用的类型看，酵母菌属于异养生物。 考点二考点二 腐乳和泡菜的制作腐乳和泡菜的制作 1.腐乳的制作 (1)制作原理 毛霉等微生物能产生蛋白酶、脂肪酶等，可分解有机物。 蛋白质 蛋白酶 氨基酸小分子的肽。 脂肪 脂肪酶 甘油脂肪酸。 (2)制作流程 让豆腐上长出毛霉 直接接种或利用空气中的毛霉孢子 加盐腌制 方法：逐层加盐，随层数的加高而增加盐量， 近瓶口表面铺厚些 作用 析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，以 免过早酥烂 抑制微生物的生长，避免豆腐块腐 败变质 加卤汤装瓶 酒：抑制微生物的生长，并使腐乳具有独 特的香味 香辛料：调味、防腐杀菌 密封腌制 用酒精灯对瓶口灭菌后密封 微生物产生的
10、酶继续进行发酵 2.泡菜的制作 (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 归纳总结 传统发酵技术中四种常用菌种的比较 项目 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 生物学分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 异养需氧型 异养厌氧型 发酵条件 前期需氧，后期不需氧 一直需氧 一直需氧 无氧 生长适宜温度 1825 C 3035 C 1518 C 室温 生产应用 酿酒、发面 酿醋 制作腐乳 制作酸奶、 泡菜 1.判断关于腐乳制作的叙述 (1)制作腐乳的菌
11、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( ) 2.判断关于泡菜制作的叙述 (1)泡菜制作的菌种主要是醋酸菌( ) (2)制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用( ) (3)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( ) (4)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件( ) (5)与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好(
12、 ) 下图是泡菜在腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化规律，据图分析： (1)从生物间的相互关系和条件变化分析，乳酸菌呈现这种变化规律的原因是什么？ 提示 发酵初期以不产酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主，同时还有一部分硝酸盐还原菌在 该时期利用氧气，产生了无氧环境，乳酸菌开始活动；发酵中期由于乳酸菌产生了大量乳酸， 其他细菌活动受到抑制，乳酸菌活动增强；发酵后期由于乳酸的积累，酸度继续增长，乳酸 菌活动也受到抑制，乳酸菌数量下降。 (2)乳酸含量开始很低，中后期急剧增加的原因是什么？ 提示 发酵初期有氧气，乳酸菌活动较弱，中后期氧气含量减少，乳酸菌大量繁殖，乳酸的 量迅速积累。 (3)分析亚
13、硝酸盐的含量变化的原因。 提示 发酵初期，乳酸菌和乳酸的量都比较少，而由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量 逐渐增加；后期由于硝酸盐还原菌受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含 量下降。 命题点一 腐乳的制作原理和过程分析 1.(2018 芜湖调研)下列关于“腐乳的制作”的实验，叙述正确的是( ) A.控制发酵温度的主要目的是腐乳调味 B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用 C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉 D.成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生 答案 B 解析 温度通过影响酶的活性影响腐乳发酵，控制发酵的温度主要有利于毛霉等微生物的生 长和腐乳发酵，A 项错误；香辛料和料
14、酒都能抑制微生物的生长，具有防腐作用，B 项正确； 毛霉的主要作用是产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分解成小分子化合物，C 项错误； 成品腐乳表面的粘性物质主要是毛霉产生的，毛霉属于真菌，D 项错误。 2.腐乳是我国民间传统发酵食品，味道鲜美，营养丰富，风味独特，易于消化。请回答下列 问题： (1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是_，它与乳酸菌在结构上的主要区别是 _。 (2)腐乳含有丰富的氨基酸、 甘油、 脂肪酸等小分子物质， 与此有关的物质变化有_ _。 参与这些物质变化的酶有_。 (3)腐乳的制作过程中需加盐腌制，那么用盐腌制的目的是_ _ _。 要控制盐的用量，因为_ _。 (4
15、)在腐乳的制作中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量应控制在 12%左 右的原因是_ _。 答案 (1)毛霉 毛霉有由核膜包被的细胞核 (2)蛋白质小分子的肽、 氨基酸， 脂肪甘油、 脂肪酸 蛋白酶、 脂肪酶 (3)抑制微生物的生长， 避免豆腐块腐败变质； 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 盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生 长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味 (4)酒精含量过高，腐乳成 熟的时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败 解析 (1)在腐乳的制作中，起主要作用的微生物是毛霉，毛霉为真核生
16、物，乳酸菌为原核生 物，毛霉与乳酸菌在结构上的主要区别是毛霉有由核膜包被的细胞核。(2)腐乳的制作主要是 利用了毛霉等真菌，因为毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，它们能将大分子物质水解成小分子物 质，从而易于吸收。与此有关的物质变化有蛋白质小分子的肽、氨基酸，脂肪甘油、脂 肪酸。 (3)腐乳的制作过程中用盐腌制的目的是盐能抑制微生物的生长， 避免豆腐块腐败变质； 加盐还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。但要控 制盐的用量，因为盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的 浓度过高，会影响腐乳的口味。(4)在腐乳的制作中，卤汤中酒的含量应控制在 12
17、%左右，若 酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；若酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，可 能导致豆腐腐败。 命题点二 泡菜的制作原理和过程分析 3.(2018 北京海淀区高三二模)利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量 和 pH 的变化如图所示。下列叙述不正确的是( ) A.酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核 B.发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势 C.前 6 天 pH 下降主要由乳酸菌代谢引起 D.发酵中期酵母菌通过无氧呼吸进行增殖 答案 A 解析 乳酸菌是原核生物，细胞内没有由核膜包被的细胞核，A 错误；根据曲线图中乳酸菌 和酵母菌的数量变化曲线对比分析可知，发酵初期
18、乳酸菌远多于酵母菌，所以乳酸菌成为了 明显的优势菌种，B 正确；结合曲线图分析，前 6 天，由于乳酸菌远多于酵母菌，其产生的 乳酸会降低培养液的 pH，C 正确；由于整个发酵过程都是在无氧环境条件下进行的，在发酵 中期，酵母菌明显增多，酵母菌增多只能是通过无氧呼吸增殖，D 正确。 4.(2015 广东，29)泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有 潜在危害，某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”，查阅资料得到下图。 (1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是_。 乳酸菌发酵第一阶段的产物有_。 (2)据题图，与第 3 天相比，第 8 天后的泡菜更适于食用，因为后者_；
19、pH 值呈下降趋势，原因是_。 (3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高 5 倍)，拟参照资料 的实验方案和食盐浓度(4%10%)， 探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚 硝酸盐含量的高低，并确定其最适条件，请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。 答案 (1)隔绝空气，创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵 丙酮酸、H、ATP (2)亚硝酸盐含量较低 乳酸菌发酵产生的乳酸增多 (3)两种乳酸菌在泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化表 乳酸菌类型及食盐浓度 亚硝酸盐 含量(mg/kg) 发酵时间(天) 普通乳酸菌 “优选”乳酸菌 4% 5% 10% 4% 5%
20、 10% 1 2 3 10 推测实验结论：与普通乳酸菌相比，“优选”乳酸菌制作泡菜时，相同条件下产生的亚硝酸 盐含量低。 考点三考点三 酶的研究及应用酶的研究及应用 1.果胶酶在果汁生产中的应用 (1)果胶酶的组成和作用 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。 果胶酶能够将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸， 瓦解植物的细胞壁及胞间层， 提高出汁率， 并且使果汁变得澄清。 (2)酶的活性及影响因素 酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力，可用化学反应的反应速度来表示。 影响因素：温度、pH 和激活剂等。 (3)探究影响果胶酶催化作用因素的实验设计 设置一系列的温度梯
21、度，探究温度对酶活性的影响。 设置一系列的 pH 梯度，探究 pH 对酶活性的影响。 设置不同浓度的果胶酶，探究果胶酶的最佳用量。 2.探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 (1)加酶种类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。 (2)作用原理：将大分子的蛋白质、脂肪、淀粉和纤维素分解为小分子物质，提高洗衣粉的去 污能力。 (3)实验设计(用对应数字填写下表) 探究内容 自变量 无关变量 普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果 不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果 不同类型加酶洗衣粉的洗涤效果 洗衣粉的种类 污染物的种类 洗衣粉的用量 反应温度 搅拌时间 布料 质地 3.酶和酵母细胞的固定化 (1)常用的几种固定方式 是
22、包埋法，是将酶或者细胞包埋在细微的网格里。 是化学结合法，是将酶或者细胞相互结合或者结合到载体上。 是物理吸附法，是将酶或者细胞吸附在载体表面上。 (2)酵母细胞的固定化及发酵 酵母细胞的活化配制 CaCl2溶液配制聚乙烯醇海藻酸钠溶液酵母菌聚乙烯醇海 藻酸钠溶液固定化酵母细胞冲洗发酵。 (1)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型的加酶洗衣粉好( ) (2)棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤( ) (3)CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠( ) (4)固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显( ) 某一实验小组的同学，通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验
23、装置如图， 请分析： (1)图中 a、b、c 分别是什么？ 提示 a 是固定化酵母细胞，b 是反应柱，c 是筛板。 (2)从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是什么？ 提示 葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞失水过多而死亡。 (3)要想得到较多的酒精，加入反应液后应关闭活塞 1 和活塞 2。 (4)图中的长导管有什么用途？ 答案 释放 CO2，防止空气中的杂菌进入反应柱。 命题点一 酶的性质和应用的考查 1.加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮(橘络)会产生严重污染。目前，使用酶解法去除橘 络，可减少污染。下列生长在特定环境中的四类微生物，不能产生所用酶的是( ) A.生长在麦麸上的黑曲霉
24、 B.生长在酸奶中的乳酸菌 C.生长在棉籽壳上的平菇 D.生长在木屑上的木霉 答案 B 解析 橘络、麦麸、棉籽壳和木屑的主要成分都是纤维素，因为黑曲霉、平菇、木霉能产生 纤维素酶，所以这些物质可以被利用。由于乳酸菌不能产生纤维素酶，因而不能去除橘络。 2.有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并优于普通洗衣粉，实验分为两组，一组 衣物用加酶洗衣粉洗涤，另一组衣物用普通洗衣粉洗涤，该实验设计缺少( ) A.用加酶洗衣粉洗涤和用适量普通洗衣粉洗涤的对照 B.既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤(即只用清水)的对照 C.用普通洗衣粉洗涤和用少量加酶洗衣粉洗涤的对照 D.用少量普通洗衣粉洗涤和
25、用大量加酶洗衣粉洗涤的对照 答案 B 解析 该实验的自变量是洗衣粉的种类。实验设计应分为三组，其中实验组有两组，一组用 加酶洗衣粉，一组用普通洗衣粉，另外应有一个空白对照组，既不用加酶洗衣粉洗涤也不用 普通洗衣粉洗涤，而是用清水洗涤。 命题点二 固定化细胞和固定化酶的应用 3.如图 1 表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图 2 是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的 示意图，下列叙述不正确的是( ) A.刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母细胞混合制备混合液 B.图 1 中 X 溶液为 CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠 C.图 2 发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触 D.图
26、 1 中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图 2 装置中 答案 A 解析 刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温，才能与活化的酵母细胞混合制备混合液，以免高温 使酵母细胞失活；混合液加入 CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2的作用是使海藻酸钠形 成凝胶珠；发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触，以利于发酵过程的顺利 进行；制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的 CaCl2)后再转移到图 2 装置中进行发酵。 4.(2018 无锡一模)下列关于酶技术应用的叙述，正确的是( ) A.用包埋法将果胶酶固定化后，其活性明显增强 B.尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用 C.较长
27、时间保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低温的条件下 D.加酶洗衣粉中加入表面活性剂，其目的是促进酶的活性 答案 C 解析 包埋法固定化的果胶酶，可以重复使用，易与产物分离，但不会明显增强酶活性，A 错误；尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶、过氧化氢酶和无色物质，但不可以反复使用，B 错 误；加酶洗衣粉中加入表面活性剂会影响酶的活性，D 错误。 考点四考点四 生物技术在其他方面的应用生物技术在其他方面的应用 1.血红蛋白的提取与分离 (1)方法及原理 方法 原理 凝胶色谱法 根据相对分子质量的大小分离蛋白质 电泳法 利用了各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同， 使带电分子产生不同的迁移速度
28、进行分离 (2)实验操作程序 样品处理：红细胞的洗涤血红蛋白的释放分离血红蛋白溶液 粗分离：用透析法除去样品中相对分子质量较小的杂质 纯化：用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化 纯度鉴定：用 SDS聚丙烯酰胺凝胶电脉法来测定蛋白质的相对分子质量，即对血红蛋白进 行纯度鉴定 2.芳香油 (1)成分：是芳香植物在代谢中的产物，主要组分包括萜类化合物及其衍生物。 (2)提取方法：蒸馏法、压榨法、萃取法。 3.玫瑰花瓣中芳香油的粗提取 (1)方法：水蒸气蒸馏法。 (2)实验流程 实验步骤 关键点 鲜玫瑰花清水 二者质量比为 14 水蒸气蒸馏 在蒸馏瓶中加几粒沸石，防止液体过度沸腾；控制 蒸馏的时间和速
29、度 油水混合物分层 呈乳白色的乳浊液，加入 NaCl 使乳化液明显分层 分离油层 用分液漏斗把油水分离 除水 加入无水 Na2SO4吸收水分，再过滤除去 玫瑰精油 出油率玫瑰精油质量/原料质量 4.压榨法提取橘皮精油 石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮精油 (1)橘皮的处理：干燥后一定要用石灰水浸透，时间至少 10 h 以上。 (2)压榨液的处理：可以先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，然后离心进一步除去质量较小 的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮精油分离出来。 1.判断血红蛋白的提取与分离的叙述 (1)洗涤红细胞时使用生理盐水可防止红细胞破裂( ) (2)透析袋能使大分子自由进出
30、，而将小分子保留在袋内( ) (3)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( ) (4)凝胶色谱法和电泳法的原理相同( ) 2.判断植物有效成分提取的叙述 (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)油水混合物中加入无水硫酸钠，有利于分离油层( ) (3)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 ( ) (4)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( ) 1.凝胶色谱法 (1)结合上图，根据凝胶色谱法的分离原理，填
31、表分析不同大小的分子洗脱后的次序。 项目 相对分子质量大 相对分子质量小 直径大小 较大 较小 运动方式 垂直向下运动 无规则的扩散运动 运动路程 较短 较长 运动速度 较快 较慢 洗脱次序 先流出 后流出 (2)结合上图，分析为什么相对分子质量较大的蛋白质会先从色谱柱中洗脱出来？ 答案 相对分子质量较小的蛋白质由于扩散作用进入凝胶颗粒内部，而被滞留；相对分子质 量较大的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过。 (3)凝胶色谱法分离蛋白质时通过一次洗脱能否将所需蛋白质与其他杂质彻底分离？ 答案 不能。相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶颗粒内部，移动距离较近，移动速度 较快，先洗脱出来
32、；但相对分子质量较小的蛋白质可能进入凝胶颗粒内部，也可能不进入， 导致部分相对分子质量较小的蛋白质可能与相对分子质量较大的蛋白质一起洗脱出来。 2.下图是提取植物有效成分的水蒸气蒸馏装置，据图分析： (1)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？ 提示 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 或瓷片的目的是防止液体暴沸。 (2)玫瑰精油为什么适合用水中蒸馏法进行提取？ 提示 因为玫瑰精油的化学性质稳定，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法
33、进行提取。 (3)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 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。 命题点一 蛋白质的提取与分离的原理和过程分析 1.蛋白质的分离与纯化是蛋白质研究的重要技术。下列有关叙述不正确的是( ) A.根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性，可将样品中各种不同的蛋白质分离 B.根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳分离蛋白质 C.根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分离蛋白质 D.根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离
34、蛋白质 答案 A 解析 蛋白质分子是生物大分子，不能通过半透膜，因此不能利用半透膜分离蛋白质；蛋白 质分子所带电荷性质的差异及分子大小可以使蛋白质分子在电场中获得不同的迁移速度，因 此可以利用电泳法分离蛋白质；蛋白质相对分子质量的大小不同，通过凝胶柱的时间不同， 可通过凝胶色谱法分离蛋白质；蛋白质的分子大小、密度不同，具有不同的离心力，可通过 离心沉降法分离蛋白质。 2.仔细观察下图，所带负电荷最少的球蛋白是( ) A.1球蛋白 B.2球蛋白 C.球蛋白 D.球蛋白 答案 D 解析 对于几种球蛋白来说直径相差不大，引起泳动速度的差异主要来自于所带电荷多少， 由图可知球蛋白由右向左泳动，因右侧为
35、负极。且 球蛋白距点样处最近，所以 球蛋白 所带负电荷最少。 命题点二 植物有效成分提取的原理和过程分析 3.某同学设计的提取玫瑰精油的实验流程如图所示，据图分析不正确的是( ) A.在步中使用水气蒸馏更简便易行 B.在操作时可向蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片防止暴沸 C.提取精油时，向混合物中加入 NaCl 更利于油水分层 D.加入无水 Na2SO4，再用过滤法可除去分离的油层中的水分 答案 A 解析 由于玫瑰精油难溶于水，易溶于有机溶剂，因此在步中使用水中蒸馏更简便易行； 在操作时可向蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片，目的是防止暴沸；提取精油时，为了促进油水分 层，要向油水混合物中加入 NaCl；分离的
36、油层还含有一定的水分，需加入无水 Na2SO4，再 用过滤方法将其除去。 4.请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题： (1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、蒸馏法和_。 (2)芳香油溶解性的特点是_。 (3)对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物质获得乳状液可采用的方法是 _。 (4)得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的上层，原因是油层的 密度比_。加入氯化钠的作用是_。 (5)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，该试剂的作用是_。 (6)某同学在实验中设计了如图所示的装置提取玫瑰精油，指出该装置中的两个错误。 错误 1：_。 错误 2：_。
37、答案 (1)萃取法 (2)不溶于水，易溶于有机溶剂 (3)过滤 (4)水层小 增加水层密度，使油和水分层(或增加盐的浓度，使油和水分层) (5)吸 收芳香油中残留的水分 (6)温度计位置太靠下 冷凝器进水口、出水口接错 解析 题图为水蒸气蒸馏装置，温度计用来测定水蒸气的温度，图中温度计位置过低，应将 温度计的下端与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平。冷凝管中的水流方向应与蒸气流向相反， 图中冷凝管进水口、出水口接错，冷凝管进水口应在下，出水口在上。 矫正易错矫正易错 强记长句强记长句 1.选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，并除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗 去灰尘为目的，且不要太干净，以防
38、洗去野生型酵母菌。 2.葡萄酒呈现深红色的原因是红葡萄皮的色素进入发酵液。 3.腐乳的风味主要取决于卤汤和酒的作用。 4.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶 、脂肪酶 、淀 粉酶 、纤维素酶。其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。 5.海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如 果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。 6.蛋白质的分离依据 根据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。 7.植物
39、芳香油具有很强的挥发性，主要包括萜类化合物及其衍生物。植物芳香油的提取方法 有蒸馏、压榨和萃取等。 下表为传统发酵食品的制作装置图，请据图分析： 食品 果酒 果醋 腐乳 制作装 置或操 作步骤 1.图中利用的主要菌种依次为酵母菌、醋酸菌、毛霉；其中属于真核生物的是酵母菌、毛霉， 因为它们具有以核膜为界限的细胞核。 2.甲丙装置或者步骤是否存在缺陷？试具体分析：甲装置中排气管不应插入到发酵液内， 丙装置接种应在“加盐”之前，不应在“加盐”后接种。 3.甲装置留有 1/3 空间的目的是：(1)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；(2)防止发酵过程中产生的 CO2造成发酵液
40、溢出。 4.在腐乳制作过程中要注意豆腐的含水量、制作过程中的加盐量及酒与香辛料的量。 重温高考重温高考 演练模拟演练模拟 1.(2018 江苏，14)下列关于酵母细胞固定化实验的叙述，正确的是( ) A.用温水使海藻酸钠迅速溶解，待其冷却到室温后用于包埋细胞 B.进行包埋时，用于悬浮细胞的 CaCl2溶液浓度要适宜 C.注射器(或滴管)出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状 D.包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性 答案 D 解析 溶解海藻酸钠时，应先加水，小火间断加热并不断搅拌，完全溶化后用蒸馏水定容， 冷却至室温后加入活化的酵母细胞充分搅拌，使其混合均匀，再固定，A 错误
41、；进行包埋时， CaCl2溶液的作用是让胶体聚沉，使海藻酸钠形成凝胶珠，不是用于悬浮细胞，B 错误；滴加 时注射器或滴管不能贴近液面，否则凝胶珠会呈蝌蚪状，C 错误；制作成功的凝胶珠为淡黄 色半透明状，并具有一定的弹性，D 正确。 2.(2017 全国，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
42、 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_。 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 解析 (1)由题意可知该实验的自变量是菌种和发酵时间。 (2)如果
43、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，还需要做的事情是延长发酵时间，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)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为氨基 酸和肽，脂肪转变为脂肪酸和甘油。 3.(2017 全国，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