課時(shí)作業(yè)(四十)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用及植物有效成分的提取(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P345)1．(2018·開封模擬)某生物興趣小組積極參加盛產(chǎn)蘋果的貧困縣精準(zhǔn)扶貧的蘋果酒、蘋果醋建廠的調(diào)研項(xiàng)目。擬設(shè)計(jì)采用發(fā)酵罐開展蘋果酒、醋生產(chǎn)的流程是：蘋果泥制備→加料→接種→通氣培養(yǎng)→密封發(fā)酵→灌裝蘋果酒、醋。(1)制備高產(chǎn)果酒的酵母菌菌株：①在秋季的葡萄園中，在____________的周圍土壤中酵母菌大量生長(zhǎng)繁殖。取該處10g土樣加入盛有____________mL無菌水的錐形瓶中，②篩選高產(chǎn)果酒的酵母菌菌株，宜制備pH為____________性、添加有____________的選擇培養(yǎng)基。為測(cè)定土壤中酵母菌的數(shù)量，一般選用____________倍稀釋，用____________法接種上述所得酵母菌稀釋液。在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，菌落周圍____________的，即是高產(chǎn)菌株。(2)蘋果酒、蘋果醋的生產(chǎn)：①在用發(fā)酵罐生產(chǎn)的過程中，一般采用____________方法，通過____________對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行定期觀察計(jì)數(shù)，以了解發(fā)酵情形。②蘋果醋生產(chǎn)可在蘋果酒生產(chǎn)基礎(chǔ)上改變____________進(jìn)行。(3)評(píng)價(jià)生產(chǎn)的蘋果酒、蘋果醋優(yōu)劣的最常用方法是____________。解析：(1)①葡萄在秋季成熟落地，會(huì)流出果汁，果汁周圍的土壤中就會(huì)有大量的酵母菌生長(zhǎng)繁殖。樣品稀釋時(shí)取10g土樣加入盛有90mL無菌水的錐形瓶中，充分搖勻。②酵母菌高產(chǎn)菌株必須能耐酸，可以使用酸性重鉻酸鉀進(jìn)行篩選。所以培養(yǎng)基的pH宜調(diào)為酸性并添加重鉻酸鉀作為選擇培養(yǎng)基。酵母菌是真菌，測(cè)定真菌的數(shù)量，一般選用102、103、104倍稀釋。進(jìn)行梯度稀釋后，在稀釋倍數(shù)足夠高的菌液里，能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落，便于觀察統(tǒng)計(jì)，所以使用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種。由于酵母菌發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生酒精，酸性條件下遇到重鉻酸鉀會(huì)出現(xiàn)灰綠色?；揖G色范圍越大，酒精產(chǎn)量越高。(2)①在用發(fā)酵罐生產(chǎn)的過程中，一般采用抽樣檢測(cè)的方法，通過出料口對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行定期觀察計(jì)數(shù)，以了解發(fā)酵情形。②蘋果醋生產(chǎn)可在蘋果酒生產(chǎn)基礎(chǔ)上將菌種由酵母菌改為醋酸菌，并將發(fā)酵條件改為：溫度提高到30～35℃和通入無菌空氣。(3)評(píng)價(jià)生產(chǎn)出的果酒、答案：(1)①葡萄成熟落地流出的果汁90②酸重鉻酸鉀102、103、104稀釋涂布平板灰綠色范圍最大(2)①定期抽樣檢測(cè)出料口②菌種和發(fā)酵條件(3)嗅聞和品嘗2．(2018·湖北調(diào)研)欲從腐乳中分離篩選出產(chǎn)蛋白酶活力高的毛霉菌株，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程：回答下列問題：(1)毛霉屬于____________核生物。在腐乳制作中，主要利用毛霉等微生物產(chǎn)生的____________________酶將豆腐中的蛋白質(zhì)和脂肪分解為小分子物質(zhì)。(2)步驟②進(jìn)行涂布前，需將孢子懸浮液進(jìn)行梯度稀釋，進(jìn)行梯度稀釋的目的是________________________________________________________________________。若進(jìn)行10倍稀釋，一般吸取1mL懸浮液注入____________中，混勻。(3)孟加拉紅培養(yǎng)基常用于分離霉菌及酵母菌，在孟加拉紅培養(yǎng)基中加入氯酶素可以抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。從功能上看，孟加拉紅培養(yǎng)基屬于____________培養(yǎng)基。(4)毛霉產(chǎn)生的酶能將酪蛋白分解而產(chǎn)生透明圈，在酪蛋白培養(yǎng)基中篩選到三個(gè)單菌落甲、乙、丙，其菌落直徑分別為3.2cm、2.8cm、2.9cm，其菌落與透明圈一起的直徑分別為3.7cm、解析：(1)毛霉屬于真核生物。在腐乳制作中，主要利用毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶和脂肪酶將豆腐中的蛋白質(zhì)和脂肪分解為小分子物質(zhì)。(2)將孢子懸浮液進(jìn)行梯度稀釋的目的是增加懸浮液的稀釋度，涂布培養(yǎng)能分離到單菌落。若進(jìn)行10倍稀釋，一般吸取1mL懸浮液注入9mL無菌水中，混勻。(3)孟加拉紅培養(yǎng)基常用于分離霉菌及酵母菌，據(jù)此可知：從功能上看，孟加拉紅培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(4)毛霉產(chǎn)生的酶能將酪蛋白分解而產(chǎn)生透明圈，透明圈與菌落直徑的比值反映了毛霉菌株產(chǎn)蛋白酶活力的能力，因此應(yīng)挑選透明圈與菌落直徑比值最大的菌體。依題意可知：篩選到的三個(gè)單菌落甲、乙、丙的透明圈與菌落直徑的比值最大的為乙，所以應(yīng)選擇菌落乙作為產(chǎn)蛋白酶活力高的毛霉候選菌。答案：(1)真蛋白酶和脂肪(2)增加懸浮液的稀釋度，涂布培養(yǎng)能分離到單菌落9mL無菌水(3)選擇(4)乙3．(2018·泉州模擬)請(qǐng)回答下列有關(guān)發(fā)酵食品制作的問題：(1)在泡菜腌制的過程中，要注意控制腌制的時(shí)間、____________和食鹽的用量；最后要向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，這一操作的目的是_____________________________________。(2)在制作腐乳過程中，所需的微生物來源于____________；而現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在____________條件下，將優(yōu)良的菌種直接接種在豆腐上，這樣可以避免其他菌種的污染。(3)某同學(xué)制作藍(lán)莓果醋時(shí)，定時(shí)通過充氣口充氣，原因是____________________。另一位同學(xué)在藍(lán)莓果汁中直接加入某品牌活性酵母，之后先向發(fā)酵罐中通入一段時(shí)間的無菌空氣，通入無菌空氣的目的是______________________________________________。(4)在藍(lán)莓果酒制作過程中，在變酸的酒的表面觀察到的菌膜是由____________大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源時(shí)將乙醇變?yōu)開___________，然后變?yōu)榇姿?。解析?1)在泡菜腌制的過程中，要注意控制腌制的時(shí)間、溫度和食鹽的用量；最后要向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，其目的是保證壇內(nèi)乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境。(2)在制作腐乳過程中，所需的微生物來源于空氣中的毛霉孢子；現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在無菌條件下進(jìn)行的，(3)果醋的制作，使用的微生物是醋酸菌；醋酸菌是一種好氧菌，在氧氣充足的條件下才能進(jìn)行旺盛的生命活動(dòng)，當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將果汁中的糖分分解成醋酸，當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時(shí)，醋酸菌可以先將酒精變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷Ｓ纱丝芍褐谱魉{(lán)莓果醋時(shí)，定時(shí)通過充氣口充氣的原因是醋酸菌是好氧細(xì)菌，將酒精變?yōu)榇姿釙r(shí)需要氧氣參與。在藍(lán)莓果汁中直接加入某品牌活性酵母后，向發(fā)酵罐中通入一段時(shí)間的無菌空氣，其目的是在有氧條件下，使酵母菌迅速繁殖，數(shù)量增加。(4)在藍(lán)莓果酒制作過程中，在變酸的酒的表面觀察到的菌膜是由醋酸菌大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源時(shí)將乙醇變?yōu)橐胰４鸢福?1)溫度保證壇內(nèi)乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境(2)空氣中的毛霉孢子無菌(3)醋酸菌是好氧細(xì)菌，將酒精變?yōu)榇姿釙r(shí)需要氧氣參與在有氧條件下，使酵母菌迅速繁殖，數(shù)量增加(4)醋酸菌乙醛4．(2018·衡陽模擬)已知青蒿素，無色針狀晶體，易溶于有機(jī)溶劑，不易揮發(fā)；而玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，易揮發(fā)。根據(jù)生物相關(guān)知識(shí)，回答下列問題。(1)從黃花蒿中提取青蒿素時(shí)，應(yīng)采用萃取法，理由是___________________________；并且通常在提取前將黃花蒿莖葉進(jìn)行____________和干燥，以提高效率；干燥過程應(yīng)控制好____________和時(shí)間，以防止青蒿素分解。(2)提取過程中宜采用水浴加熱以防止燃燒、爆炸；所得液體濃縮前需進(jìn)行____________。(3)玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，簡(jiǎn)便易行的提取方法是水蒸氣蒸餾中的____________法，在提取過程中分別加入NaCl(目的是______________________)、Na2SO4；要提高玫瑰精油的產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)采用的措施是____________。解析：(1)青蒿素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出，但易溶于有機(jī)溶劑，所以從黃花蒿中提取青蒿素時(shí)，應(yīng)采用萃取法；為提高效率，在用萃取法提取青蒿素前，通常將黃花蒿莖葉進(jìn)行粉碎和干燥處理；干燥過程應(yīng)控制好溫度和時(shí)間，以防止青蒿素分解。(2)提取過程中所得的液體濃縮前需進(jìn)行過濾。(3)玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，常用水蒸氣蒸餾中的水中蒸餾法提?。粸樵黾铀谋戎?，使油水分層，可在提取過程中加入NaCl；要提高玫瑰精油的產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格控制蒸餾溫度，延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間。答案：(1)青蒿素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出，但易溶于有機(jī)溶劑粉碎溫度(2)過濾(3)水中蒸餾增加水的比重，使油水分層(嚴(yán)格控制蒸餾溫度)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間5．(2018·南昌模擬)請(qǐng)回答下列有關(guān)胡蘿卜素提取的問題：(1)從植物中提取胡蘿卜素常用的方法是____________，所用溶劑具有________________________________________________________________________的特點(diǎn)。(2)萃取前，要將胡蘿卜進(jìn)行粉碎和干燥，新鮮的胡蘿卜干燥處理時(shí)要注意控制____________。(3)因?yàn)橛袡C(jī)溶劑易燃，萃取時(shí)應(yīng)采用____________方式加熱。為了防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)，還要在加熱瓶口安裝____________裝置，而萃取液可進(jìn)一步用蒸餾裝置進(jìn)行____________處理。(4)鑒定胡蘿卜素粗品的方法是____________。在18cm×30cm濾紙下端距底邊2cm處做一基線，在基線上取A、B、C、D四點(diǎn)，用最細(xì)的注射器針頭分別吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的____________樣品和提取樣品，在A、D和B、C點(diǎn)上點(diǎn)樣。點(diǎn)樣液揮發(fā)干后，解析：(1)從植物中提取胡蘿卜素常用的方法是萃取法，用于萃取胡蘿卜素的萃取劑應(yīng)具有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，且不與水混溶的特點(diǎn)。(2)新鮮的胡蘿卜含有大量的水分，在干燥處理時(shí)要注意控制溫度和時(shí)間，溫度太高、干燥時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解。(3)萃取劑為有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑易燃，因此萃取時(shí)應(yīng)采用水浴方式加熱。為了防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)，還要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置，而萃取液可直接使用蒸餾裝置進(jìn)行濃縮處理。(4)鑒定胡蘿卜素粗品的方法是紙層析法。在18cm×30cm濾紙下端距底邊2cm處做一基線，在基線上取A、B、C、D四點(diǎn)，用最細(xì)的注射器針頭分別吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的標(biāo)準(zhǔn)樣品和提取樣品，在A、D和B、C點(diǎn)上點(diǎn)樣。點(diǎn)樣液揮發(fā)干后，答案：(1)萃取法較高的沸點(diǎn)，能充分溶解胡蘿卜素，且不與水混溶(2)溫度和時(shí)間(3)水浴加熱回流冷凝(冷凝管)濃縮(4)紙層析法標(biāo)準(zhǔn)6．(2018·河南測(cè)試)在盛產(chǎn)柿子的某地，生物小組開展柿子酒、柿子醋生產(chǎn)的相關(guān)活動(dòng)。(1)土壤中的酵母菌計(jì)數(shù)：在秋季的柿子園中，落地的柿子流出果汁的周圍土壤中有酵母菌大量生長(zhǎng)繁殖。①用滅過菌的小鐵鏟、信封取該處土樣，并在____________旁稱取10g土樣，加入盛有90mL無菌水的錐形瓶中，充分搖勻。而后進(jìn)行系列稀釋操作；吸取錐形瓶中土壤液的上清液____________mL，轉(zhuǎn)移至盛有9mL無菌水的大試管中充分搖勻，依次等比稀釋，獲得稀釋至101、102、103、104②為測(cè)定土壤中酵母菌的數(shù)量，選用第①步中所獲得的102、103、104倍的土壤液的稀釋液，并依次分別吸取0.1mL進(jìn)行平板涂布操作。在適宜條件下培養(yǎng)，當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)，對(duì)各稀釋度涂布的三個(gè)平板進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)(如表)。序號(hào)ⅠⅡⅢ稀釋度104倍583稀釋度103倍178191156稀釋度102倍418511389則每克土壤樣品中的酵母菌數(shù)量約為____________個(gè)。要使該實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)可靠，還應(yīng)該實(shí)施的操作是_____________________________________________________________。(2)柿子醋生產(chǎn)菌的制備：為去掉酵母菌，挑取變酸的柿子酒內(nèi)的菌膜于____________℃進(jìn)行純化培養(yǎng)，獲得如圖l所示菌落分布。應(yīng)從____________(填“甲”“乙”或“丙”)區(qū)域中挑取部分菌落制玻片觀察，選擇所需菌種。(3)柿子酒、柿子醋的制作(發(fā)酵裝置如圖2所示)：①排氣口彎管設(shè)置的目的是__________________________________________________。②可通過裝置中的____________對(duì)發(fā)酵情況進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)。此時(shí)，若采用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板對(duì)發(fā)酵液的酵母菌觀察計(jì)數(shù)，與(1)中計(jì)數(shù)方法相比，該計(jì)數(shù)方法測(cè)得的酵母菌數(shù)目較____________。③柿子醋可在柿子酒生產(chǎn)的基礎(chǔ)上改變____________進(jìn)行生產(chǎn)。解析：(1)①用滅過菌的小鐵鏟、信封取該處土樣，并在酒精燈火焰旁稱取土壤；系列稀釋時(shí)，吸取錐形瓶中土壤液的上清液1mL，轉(zhuǎn)移至盛有9mL無菌水的大試管中充分搖勻，依次等比稀釋，獲得稀釋至101、102、103、104倍的土壤液的稀釋液。②選取菌落數(shù)在30～300之間的平板計(jì)數(shù)，符合條件的稀釋倍數(shù)是103，所以0.1mL的稀釋液中含有活菌數(shù)為(178＋191＋156)÷3＝175個(gè)，本題的稀釋是從土壤上清液開始的，每克土壤樣品中約含酵母菌175÷0.1×103×10＝1.75×107個(gè)，要使該實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)可靠，還應(yīng)該設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即同時(shí)在各稀釋度組中，另加一個(gè)平板接種無菌水作為對(duì)照。(2)因?yàn)榻湍妇L(zhǎng)的適宜溫度是20℃左右，所以制備柿子醋生產(chǎn)菌(即醋酸菌)時(shí)為去掉酵母菌，挑取變酸的柿子酒內(nèi)的菌膜于3