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高考生物一轮复习讲练 第11单元 第38讲 发酵技术的应用及生物有效成分的提取 (含解析)
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这是一份高考生物一轮复习讲练 第11单元 第38讲 发酵技术的应用及生物有效成分的提取 (含解析)，共23页。
第38讲 发酵技术的应用及生物有效成分的提取
[考纲要求] 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以及微生物在其他方面的应用。3.测定食品加工中可能产生的有害物质。4.从生物材料中提取某些特定的成分。5.蛋白质的提取和分离。
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
变酸的酒的表面的菌膜
发酵过程
在有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：
C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O；在无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：
C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2
当氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O2―→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O；当缺少糖源时(反应简式如下)：C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O
温度
一般酒精发酵18～25 ℃，繁殖最适为20 ℃左右
最适为30～35 ℃
条件
前期：需氧，后期：无氧
需要充足的氧气
时间
10～12天
7～8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( × )
(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( × )
易错警示 (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，以防洗去野生型酵母菌。
(2)防止发酵液被污染的方法：榨汁机要清洗干净并晾干；发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤；装入葡萄汁后要封闭充气口。
(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。
考向一 果酒、果醋制作原理的理解
1．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．制作果醋的温度要比制作果酒的温度低些
C．变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌膜
D．葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满
答案 C
解析 果酒的制作离不开酵母菌，果醋的制作由醋酸菌完成；果醋的发酵最适温度为30～35 ℃，而果酒的发酵最适温度为18～25 ℃；变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌膜；葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约的空间。
2．下列关于果酒和果醋制作原理、发酵过程的叙述，错误的是( )
A．果酒和果醋的发酵菌种不同，菌种的代谢类型也不同
B．糖源充足与否，都可利用醋酸菌制作果醋
C．传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种
D．果酒和果醋的制作可用同一装置，但发酵条件不同
答案 C
解析 参与果酒发酵的微生物是酵母菌，其代谢类型为异养兼性厌氧型，参与果醋发酵的微生物是醋酸菌，其代谢类型为异养需氧型，A正确；糖源充足与否，都可利用醋酸菌制作果醋，B正确；传统的葡萄酒制作不需要人工接种菌种，C错误；果酒和果醋的制作可用同一装置，但发酵条件不同，前者需要无氧条件，且适宜温度为18～25 ℃，后者需要有氧条件，且适宜温度为30～35 ℃，D正确。
考向二 果酒、果醋制作的过程和装置分析
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，而且不能将排气口淹没。
(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。
3．果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要，下列相关措施正确的是( )
A．葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵
B．葡萄酒发酵过程中，每隔12 h左右打开瓶盖一次，放出CO2
C．在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢
D．果酒发酵过程中温度控制在30 ℃，果醋发酵过程中温度控制在20 ℃
答案 C
解析 葡萄汁不能装满发酵瓶，要留有的空间，A错误；葡萄酒发酵过程中，每隔12 h左右拧松瓶盖一次，放出CO2，不能打开瓶盖，目的是防止杂菌污染，B错误；醋酸菌是好氧细菌，因此在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢，C正确；果酒发酵过程中温度控制在18～25 ℃，果醋发酵过程中温度控制在30～35 ℃，D错误。
4．(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的优点是 (答出两点即可)。
(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约的空间，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①、②、③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中氧气 乙B中酒精 乙A中酒精 (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①、②、③依次表示乙A中氧气、乙B中酒精、乙A中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；从同化作用的类型看，酵母菌属于异养生物。
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，可分解有机物。
①蛋白质氨基酸＋小分子的肽。
②脂肪甘油＋脂肪酸。
(2)制作流程
直接接种或利用空气中的毛霉孢子
↓
↓
↓
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：C6H12O6→2C3H6O3。
(3)制作流程
1．判断关于腐乳制作说法的正误
(1)制作腐乳的菌种只有毛霉( × )
(2)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶( √ )
(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．判断关于泡菜制作说法的正误
(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( × )
考向一 腐乳的制作原理和过程分析
5．请结合腐乳制作的流程示意图进行判断，下列说法错误的是( )
A．流程一中，为保证产品的质量，在现代腐乳生产时通常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上
B．流程二中，需要将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐且盐量逐层递增
C．流程三中，卤汤配制中添加12%左右酒的目的是满足食用者饮酒需要和调节口味
D．流程四中，密封时，要将瓶口通过酒精灯的火焰，再用胶条密封瓶口，以防瓶口被污染
答案 C
解析 工厂化生产腐乳为保证产品的质量，通常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上，A正确；加盐腌制过程中，需要将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐且盐量逐层递增，B正确；加卤汤装瓶时，卤汤配制中添加12%左右酒的目的是抑制微生物的生长，同时使腐乳具有独特的香味，C错误；密封过程中，要将瓶口通过酒精灯的火焰，再用胶条密封瓶口，以防瓶口被污染，D正确。
6．下列关于腐乳的制作过程的叙述，正确的是( )
A．腐乳的“皮”是在盐的作用下，毛霉菌丝死亡附着在表面形成
B．豆腐中的蛋白质在毛霉细胞中被蛋白酶分解为小分子物质
C．装瓶阶段加入料酒可有效防止杂菌污染
D．加盐腌制主要作用是析出豆腐中的水分，还可抑制微生物的生长，此时发酵停止
答案 C
解析 腐乳的“皮”是霉菌菌丝繁殖于表面而形成，A错误；豆腐中的蛋白质在毛霉细胞分泌的蛋白酶作用下分解为小分子物质，发生在细胞外，B错误；装瓶阶段加入料酒可抑制微生物的生长，并使腐乳具有独特的香味，C正确；加盐腌制可析出豆腐中的水分，抑制微生物的生长，此时毛霉产生的酶可继续发挥作用，发酵仍在进行，D错误。
考向二 泡菜的制作原理和过程分析
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，乳酸含量迅速积累。
(3)分析亚硝酸盐的含量变化及原因。
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活动受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。
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
18～25 °C
30～35 °C
15～18 °C
室温
生产应用
酿酒、发面
酿醋
制作腐乳
制作酸奶、泡菜
7．泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分分别是( )
A．乳酸菌是兼性厌氧型微生物，初期进行有氧呼吸产生CO2；气体为CO2
B．因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；气体为空气
C．发酵初期活动强烈的是酵母菌，其利用氧产生CO2；气体为CO2
D．乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度升高，空气受热膨胀排出；气体为空气
答案 C
解析 蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主要是不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物，它们较为活跃，进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡的形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成无氧环境。
8．下列有关泡菜发酵过程的叙述，正确的是( )
A．发酵过程中要经常补充水槽中的水
B．发酵过程中只有乳酸菌的作用
C．发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶
D．发酵时间越长，亚硝酸盐的含量越高
答案 A
解析 水槽中的水可以起到密封发酵坛的作用，因此发酵过程中要经常补充水槽中的水，A项正确；发酵过程中有多种微生物参与，发酵初期主要是大肠杆菌和酵母菌等活动消耗发酵坛中的氧气，以形成无氧环境，B项错误；发酵过程中乳酸菌主要分解葡萄糖产生乳酸，C项错误；随着发酵时间的延长，发酵液中亚硝酸盐的含量先增多，后减少，D项错误。
1．蛋白质的提取与分离
(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
利用了待分离样品中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－聚丙烯酰胺凝胶电泳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．植物有效成分提取的三种常用方法
提取方法
水蒸气蒸馏法
压榨法
萃取法
实验原理
利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分离出油层和水层
通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油
使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油
方法步骤
①水蒸气蒸馏；
②分离油层；
③除水过滤
①石灰水浸泡、漂洗；
②压榨、过滤、静置；
③再次过滤
①粉碎、干燥；
②萃取、过滤；
③浓缩
适用范围
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性较强的芳香油
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中
优点
简单易行，便于分离
生产成本低，易保持原料原有的结构和功能
出油率高，易分离
局限性
水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题
分离较为困难，出油率相对较低
使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量
3．胡萝卜素粗品鉴定过程中的5个关键点
(1)层析时没有选择干净的滤纸，导致实验现象不明显。为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。
(2)点样时点样圆点太大(直径大于2 mm)会导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素。点样圆点的直径应为2 mm左右。
(3)将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，以避免由于毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。
(4)层析液没及样品原点，色素溶解于层析液中，造成实验失败。层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。
(5)没有设置标准样品作对照。提取样品中是否提取到胡萝卜素，可通过与标准样品中的β-胡萝卜素作对比予以确认。
1．判断关于蛋白质的提取与分离说法的正误
(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，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．判断关于植物有效成分提取说法的正误
(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)由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中，所以可以采用萃取的方法进行提取( √ )
(5)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( √ )
易错警示 提取生物成分的五种方法
(1)玫瑰精油的提取一般用水蒸气蒸馏法。
(2)橘皮精油的提取一般用压榨法。
(3)胡萝卜素不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，可用萃取法提取。
(4)蛋白质分离的两种方法：凝胶色谱法和电泳法。
①凝胶色谱法：是依据相对分子质量的大小，利用凝胶色谱柱使大分子先洗脱出来，而小分子后洗脱出来。
②电泳法：是依据各种分子带电性质的差异，以及分子本身的大小、形状不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现在电场中将各种分子分离。
考向一 蛋白质的提取与分离的原理和过程分析
下图是凝胶色谱法分离蛋白质的示意图，据图分析：
(1)结合上图，根据凝胶色谱法的分离原理，填表分析不同大小的分子的洗脱次序
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？
提示 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？
提示 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；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。
9．凝胶色谱法是分离蛋白质分子的一种常用方法，但并非所有的蛋白质都可以用此方法进行分离，能分离的蛋白质分子之间必须( )
A．具有相同的相对分子质量
B．相对分子质量不同，但都是相对分子质量较大的分子
C．相对分子质量不同，但都是相对分子质量较小的分子
D．具有不同的相对分子质量
答案 C
解析 若在每种凝胶分离范围之外的分子，在不改变凝胶种类的情况下是很难分离的。对于分子大小不同，但同属于凝胶分离范围内的各种分子，在凝胶床中的分布情况是不同的，分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶。
10．关于血红蛋白的提取和分离实验，叙述正确的是( )
A．血红蛋白的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、透析和纯度鉴定
B．用生理盐水对红细胞反复洗涤、离心，目的是去除杂蛋白
C．血红蛋白粗分离阶段透析的目的是除去小分子杂质，减少缓冲液用量效果会更好
D．凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量小的蛋白质移动速度较快
答案 B
解析 蛋白质提取和分离的实验步骤一般包括样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步，A错误；用生理盐水对红细胞反复洗涤、离心，目的是去除杂蛋白，B正确；血红蛋白粗分离阶段透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质，增大缓冲液用量或多次更换缓冲液效果会更好，C错误；凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量大的蛋白质移动速度较快，D错误。
考向二 植物有效成分提取的原理和过程分析
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哪一个为进水口，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进行提取。
11．如图是提取玫瑰精油的实验流程示意图。下列有关叙述正确的是( )
A．芳香油具有很强的挥发性，只有动物和植物可以产生芳香化合物
B．图①过程采用的是压榨法提取玫瑰精油，原因是玫瑰精油挥发性强
C．玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感
D．图中②、③的操作依次是加入柠檬酸钠、无水Na2SO4
答案 C
解析 芳香油具有很强的挥发性，不但动物和植物可以产生芳香化合物，一些真菌也可以产生芳香化合物，A错误；图①过程采用的是水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，原因是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，B错误；玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感，C正确；图中②、③的操作依次是加入NaCl、无水Na2SO4，D错误。
12．提取植物有效成分时，不同的有机物具有不同的理化特性，所釆用的提取方法也不同。分析下列关于提取植物有效成分的实验，回答相关问题：
(1)薰衣草精油由薰衣草提炼而成。可以清热解毒，清洁皮肤。下面是某同学设计的提取薰衣草精油的实验流程：薰衣草＋水→A→油水混合物→分离油层→除水→B→薰衣草精油。
A过程中，影响薰衣草精油提取量的主要因素有 ；B过程的目的是 。
(2)提取柠檬精油时，常采用 法而不用上述提取薰衣草精油的方法，原因是 。该过程在操作时为防止柠檬皮滑脱，采用的处理方法是 。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用萃取法而不用上述提取薰衣草精油的方法，原因是 。萃取时不选用乙醇做萃取剂，原因是 。萃取过程应避免明火加热，这是因为 。
答案 (1)蒸馏温度和时间 除去固体硫酸钠
(2)压榨 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题 石灰水浸泡
(3)胡萝卜素易溶于有机溶剂，挥发性差，不能随水蒸气蒸馏出来 胡萝卜素微溶于乙醇且乙醇是水溶性有机溶剂 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
解析 (1)由题意知，薰衣草精油的提取用水中蒸馏的方法，蒸馏温度和时间会影响薰衣草精油的提取量；B过程是过滤，目的是去除固体硫酸钠。
(2)由于用柠檬提取柠檬精油时，水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题，因此常用压榨法进行提取；石灰水浸泡去除果蜡和果胶，防止压榨滑脱，提高出油率。
(3)由于胡萝卜素易溶于有机溶剂，挥发性差，不能随水蒸气蒸馏出来，常用萃取法提取胡萝卜素；胡萝卜素微溶于乙醇且乙醇是水溶性有机溶剂，因此不能用乙醇作为萃取剂；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，因此萃取过程常用水浴加热，避免明火。
1．果酒制作需要的微生物是酵母菌，它是一种兼性厌氧型微生物，通过有氧呼吸可以大量繁殖，通过无氧呼吸可以产生酒精。
2．果醋制作需要的微生物是醋酸菌，它是一种好氧菌，所以果醋制作需要一直通入氧气。
3．腐乳的制作需要多种微生物参与，但主要是毛霉的作用。通过脂肪酶、蛋白酶等酶的作用，将一些大分子物质水解成小分子物质。
4．腐乳的风味主要取决于卤汤和酒的作用。
5．泡菜制作需要的微生物是乳酸菌，在泡菜的发酵过程中，亚硝酸盐的含量先增加后减少。
6．通过比色法可以检测泡菜中亚硝酸盐的含量以掌握取食的时间。
7．水蒸气蒸馏法只适用于具有挥发性的，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶或不溶于水的成分的提取。
8．压榨橘皮时使用石灰水充分浸泡原料的目的是破坏细胞结构、分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。
9．影响萃取的主要因素是萃取剂的性质和使用量。
10．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，路程较长，移动速度较慢而被滞留；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。
11．透析法是利用小分子物质在溶液中可通过半透膜，而大分子物质不能通过半透膜的性质，达到分离的目的。
12．带电颗粒在电场作用下向着与其电性相反的电极移动。泳动速度主要取决于带电颗粒的性质，即颗粒的大小、形状和所带净电荷的多少。
1．(2019·海南，30)回答下列问题：
(1)玫瑰精油可用玫瑰花瓣为原料，采用水蒸气蒸馏法提取。水蒸气蒸馏法的原理是
。在进行蒸馏时，冷凝管的进水口比出水口 (填“高”或“低”)。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳浊液中加入NaCl，其目的是 ；得到的油层还需要加入无水Na2SO4，其目的是 。
(2)某同学在通过发酵制作果酒时，发现在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是 。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时，可以不添加酵母菌，原因是 ；在制作葡萄酒的过程中，如果密封不严混入空气，发酵液会变酸，可能的原因是 。
答案 (1)利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分离出油层和水层 低 促进油和水的分离 吸去芳香油中残留的水分
(2)糖类是主要的能源物质，可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质，还可以作为酒精发酵的原料 葡萄皮上附着有野生的酵母菌 醋酸菌大量增殖，进行醋酸发酵
解析 (1)水蒸气蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分离出油层和水层。在进行蒸馏时，冷凝管的进水口比出水口低。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳浊液中加入NaCl，可以促进油和水的分离；得到的油层还需要加入无水Na2SO4，可以吸去芳香油中残留的水分。
(2)糖类是主要的能源物质，可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质，还可以作为酒精发酵的原料，故在通过发酵制作果酒时，在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时，由于葡萄皮上附着有野生的酵母菌，故可以不添加酵母菌；在制作葡萄酒的过程中，如果密封不严混入空气，会造成醋酸菌大量增殖，进行醋酸发酵，发酵液会变酸。
2．(2017·全国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 。
答案 (1)菌种 发酵时间 (2)好氧菌 (3)延长发酵时间，继续观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间 (4)小分子的肽和氨基酸 甘油和脂肪酸
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的肽和氨基酸，脂肪被脂肪酶分解成甘油和脂肪酸。
3．(2017·全国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
解析 (1)因高温烘干过程中，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。所以在提取物质W时，最好应选用的原料是晾干的植物甲，而不选用高温烘干或新鲜的植物甲。(2)提取物质W时，振荡的作用是使物质W完全溶于溶剂。(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去除提取液中的色素。(4)丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂，由于丙酮沸点相对较低，而温度过高会导致物质W分解，所以在提取物质W时，应选用丙酮作提取剂。(5)该实验操作过程中应注意的事项是在温度较低的情况下操作，防火，控制处理的时间等。
4．(2016·全国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。
(4)醋酸菌属于 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 酸性重铬酸钾 线粒体 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有
解析 (1)图示中的过程①和②分别表示无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段、无氧呼吸第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成灰绿色。过程③表示有氧呼吸的第二、三阶段，其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。(3)第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是18～25 °C，第二阶段即果醋的制作所控制的温度范围是30～35 °C，所以第一阶段的温度低于第二阶段。(4)醋酸菌属于原核生物，其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器。
5．某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离流程图”如下：
→→
→
请回答下列有关问题：
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用 反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH＝7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是
。
(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是
，若要尽快达到理想的透析效果，可以 (写出一种方法)。
(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的 等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。
(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。由图可知携带者有 种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是 。
答案 (1)生理盐水 渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破) (2)除去样品中的小分子杂质 增加缓冲液的量(或及时更换缓冲液) (3)带电性质以及分子大小、形状 (4)两 携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质
解析 (1)洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水，根据渗透原理，将红细胞置于低渗溶液中，红细胞会吸水涨破，释放出血红蛋白。(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是除去样品中的小分子杂质；可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间，尽快达到理想的透析效果。(3)由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异，在电泳过程中产生了不同的迁移速度，实现各种分子的分离。(4)根据图示可知，镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白，原因是携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，分别控制合成两种不同的蛋白质。
一、选择题
1．下列有关实验操作流程的表述中，步骤不完善的是( )
A．制作果醋：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵→果醋
B．制作腐乳：让豆腐长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制→腐乳
C．提取玫瑰精油：鲜玫瑰花→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→玫瑰精油
D．提取胡萝卜素：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
答案 C
解析 提取玫瑰精油：鲜玫瑰花＋清水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水→玫瑰精油，C符合题意。
2．网传“酵素能够减肥、美颜”，某同学搜索“水果酵素”相关知识得到下面的信息。下列有关叙述不正确的是( )
酵素概念：①酵素本义是酶的别称；②《酵素产品分类导则》中将酵素定义为以动物、植物、菌类等为原料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性的产品。
水果酵素制作：①把水果小块和水按比例放入容器，密封，注意容器内留下20%空间；②置于阴凉处6个月后，过滤得到的滤液即为“酵素”。
A．在酵素制作时容器内留下20%空间有防止发酵液溢出造成杂菌污染的作用
B．发酵装置在阴凉处放置时，需要间隔一定时间放气
C．由于水果酵素富含蛋白酶、脂肪酶，因此酵素被人体吸收后具有减肥功能
D．“酵素”中多种有益微生物、氨基酸、维生素等，是发挥功能的有效成分
答案 C
3．下列关于传统发酵技术实验的说法，错误的是( )
A．在果酒的基础上制作果醋，应适当升高温度，并通入无菌空气
B．制作腐乳时，若酒精的含量过高，则腐乳成熟的时间将会缩短
C．腌制泡菜时，腌制时间和食盐的用量都会影响亚硝酸盐的含量
D．酿酒过程中，大多数微生物都无法适应缺氧、呈酸性的环境
答案 B
解析 果酒发酵一般控制在18～25 ℃无氧环境中，果醋发酵一般控制在30～35 ℃有氧环境中，故在果酒的基础上制作果醋，应适当升高温度，并通入无菌空气，A正确；制作腐乳时，若酒精的含量过高，则腐乳成熟的时间将会延长，B错误；腌制泡菜时，腌制时间和食盐的用量都会影响亚硝酸盐的含量，C正确；酿酒过程中，大多数微生物都无法适应缺氧、呈酸性的环境，D正确。
4．在蛋白质的提取和分离的凝胶色谱操作中，对在凝胶柱上加入样品和洗脱的操作，不正确的是( )
A．加样前要使柱内凝胶面上的缓冲液下降到与凝胶面平齐
B．让吸管管口沿管壁环绕移动，贴壁加样至色谱柱顶端，不要破坏凝胶面
C．加样后，打开下端出口，待样品完全进入凝胶层后，直接连接缓冲液，洗脱瓶开始洗脱
D．待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，每5 mL收集一管，连续收集流出液
答案 C
解析 加样后，打开下端出口，待样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口，小心加入适量的20 mmol/L的磷酸缓冲液，到适当高度，连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，开始洗脱。
5．在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法的叙述，错误的是( )
A．蒸馏法和萃取法都需要水浴加热
B．压榨法适用于易焦糊原料的提取，如柑橘、柠檬等
C．萃取法适用范围较广，一般原料颗粒小、萃取温度高、时间长，萃取效果好
D．蒸馏法适用于提取玫瑰精油、薄荷油等挥发性强的芳香油
答案 A
解析 蒸馏法适用于提取挥发性强的芳香油，其操作过程中不需要水浴加热，萃取法需要水浴加热，A错误；压榨法是通过机械加压，将原料中的芳香油挤压出来，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取，B正确；萃取法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中，之后再通过蒸馏装置蒸发出有机溶剂，剩下的就是要提取的物质，萃取法适用范围广，提取植物有效成分时要求原料的颗粒要尽可能细小、萃取温度高、时间长，这样能保证提取的物质能够充分溶解，萃取效果好，C正确；蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后可以分层，将芳香油分离出来的方法，适用于玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油的提取，D正确。
6．过滤是生物实验中经常用到的一种方法，下列相关叙述错误的是( )
A．血红蛋白样品处理时要用滤纸过滤，目的是除去脂溶性沉淀层
B．橘皮压榨液第一次用普通布袋过滤，目的是除去固体物和残渣
C．橘皮压榨液第二次用单层尼龙布过滤，目的是除去固体Na2SO4
D．胡萝卜素在萃取后要进行过滤，目的是除去萃取液中的不溶物
答案 C
二、非选择题
7．立秋后，北方果农常利用葡萄来制作果酒和果醋，请回答下列问题：
(1)制作果酒利用的微生物主要是 ，制作果醋利用的微生物主要是 。
(2)在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中，未经杀菌，但其他杂菌不能生长的原因是 ；在酿制过程中，每隔12小时左右要将发酵瓶的瓶盖拧松一次，目的是 。
(3)在酒精发酵的旺盛时期，醋酸发酵 (填“能”或“不能”)进行，主要理由是 。
(4)制作葡萄醋时，一般将温度控制在 ℃。
答案 (1)酵母菌 醋酸菌 (2)在缺氧和酸性条件下，酵母菌能大量繁殖，其他杂菌不适应环境而被抑制 放出CO2 (3)不能 酒精发酵的旺盛时期会缺氧，而醋酸发酵需要有氧环境 (4)30～35
解析 (1)制作果酒需要酵母菌，果醋的制作离不开醋酸菌。(2)在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长，而绝大多数其他微生物的生长繁殖会受到抑制。在发酵过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，以放出CO2，此后再将瓶盖拧紧。(3)醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。而酒精发酵的旺盛时期会缺氧，此时醋酸发酵不能进行。(4)制作葡萄醋时，一般将温度控制在30～35 ℃。
8．回答下列有关腐乳制作的问题：
(1)腐乳是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 ，其产生的蛋白酶可以使豆腐中的蛋白质被分解为 和 。
(2)发酵完成后，需装瓶加盐腌制，瓶子一般采用的消毒方法是 ，加盐的目的是 。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，卤汤除使腐乳具有一定的 外，还具有防腐作用。
(3)封瓶的时候，需要把瓶口在酒精灯火焰上过一下，原因是 。
(4)含水量高的豆腐不适合用来制作腐乳，原因是 。
答案 (1)毛霉 小分子的肽 氨基酸 (2)煮沸消毒法 析出豆腐中的水分，抑制微生物生长 风味 (3)防止瓶口被微生物污染 (4)含水量太高的豆腐在制作过程中容易破碎，不易成形
解析 (1)制作腐乳时，多种微生物参与了豆腐的发酵，如根霉、毛霉、曲霉等，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。(2)装瓶加盐腌制前，一般采用煮沸消毒法对瓶子进行消毒，加盐腌制的操作中，向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时，还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。腐乳制作的后期，加入的卤汤除使腐乳具有一定的风味外，还具有防腐作用。(3)为了防止瓶口被微生物污染，封瓶的时候，需要把瓶口在酒精灯火焰上过一下。(4)若豆腐的含水量太高，在制作腐乳过程中容易破碎，不易成形，因此含水量高的豆腐不适合用来制作腐乳。
9．(2019·甘肃静宁一中一模)为了对柑橘综合利用，某研究人员做了以下实验：
请回答以下问题。
(1)橘皮精油 色，主要成分是 。本实验用到的植物芳香油提取方法为 。
(2)若要计算提取精油的出油率，需要称量 的质量。对比发现方法1的出油率稍低，但是发现其香气更接近于鲜橘，原因是方法2会使 ，所以通常先采用方法1提取，并将方法1之后的残渣用方法2进一步提取。
(3)通常使用方法1时，可以提前使用 浸泡，浸泡的时间通常是 以上。
(4)使用方法2提取时发现，柑橘皮的破碎度越高，即颗粒越小，出油率越高，原因是 。
答案 (1)无 柠檬烯 水蒸气蒸馏法和压榨法 (2)果皮 橘皮精油在用水蒸气蒸馏时发生部分水解 (3)石灰水 10 h (4)原料相对表面积大，随水蒸气蒸馏速度快(与溶剂接触的面积越大，橘皮精油从果皮内部逐渐扩散至固体表面所通过的距离越短，越容易渗出)
解析 (1)橘皮精油无色，主要成分是柠檬烯。本实验用到的植物芳香油提取方法为水蒸气蒸馏法和压榨法。(2)若要计算提取精油的出油率，需要称量果皮的质量。由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，通常使用方法1压榨法提取。(3)为了提高出油率，提取之前需要用石灰水浸泡。浸泡的时间通常是10 h以上。(4)柑橘皮的破碎度越高，即颗粒越小，精油越易蒸出，因为颗粒越小，果皮总面积越大，与溶剂接触面积越大，则越易渗出精油。
10．如图表示血红蛋白提取和分离实验的部分装置和操作方法，请回答下列问题：
(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要成分，我们通常选用猪、牛、羊等动物的血液进行实验，实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，加入柠檬酸钠的目的是 。
(2)如图甲表示 过程，该操作目的是去除样品中分子量较 (填“大”或“小”)的杂质。
(3)如图乙，往色谱柱中加样的正确操作顺序是 (用序号表示)。在进行④操作前，应该等样品 ，且要 (填“打开”或“关闭”)下端出口。
(4)图丙中a、b均为蛋白质分子，其中先从层析柱中洗脱出来的是 ，原因是 。
答案 (1)防止血液凝固 (2)透析(粗分离) 小 (3)②③④① 完全进入凝胶层 关闭
(4)a a相对分子质量较大，无法进入凝胶内部，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快
解析 (1)采取动物的血液后，为了防止血液凝固需加入柠檬酸钠。(2)图甲中含有透析袋，其作用是通过透析方法除去血红蛋白溶液中相对分子质量较小的杂质。(3)正确的加样顺序是：②(环壁加样)→③(样品渗入凝胶层)→④(环壁加缓冲液)→至适当高度①。(4)在凝胶色谱法分离蛋白质的过程中，相对分子量较小的蛋白质进入凝胶颗粒内部被滞留，相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动的速度较快，首先洗脱出来。
11．下图是泡菜制作流程图，请回答相关问题：
(1)泡菜制作过程中主要利用的菌种是乳酸菌，该菌的新陈代谢类型是 ，用于制作泡菜的主要原理可用反应式表示为 。
(2)在发酵初期，发酵容器中可能存在酵母菌等杂菌，它们与乳酸菌的关系是 。制作过程中需将盐水煮沸后冷却使用，原因是 。
(3)若要检测第8天亚硝酸盐的含量，需要用到 和N-1-萘基乙二胺盐酸盐，待测样品中的亚硝酸盐与之发生显色反应，再与标准显色液进行比色即可。
(4)若要从泡菜的多种杂菌中分离纯化乳酸菌，需要制备具有 作用的培养基，再通过 法分离出单菌落。
答案 (1)异养厌氧型 C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量 (2)竞争 减少杂菌污染，保证乳酸菌正常生命活动 (3)对氨基苯磺酸 (4)选择 平板划线法或稀释涂布平板
第38讲 发酵技术的应用及生物有效成分的提取
[考纲要求] 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以及微生物在其他方面的应用。3.测定食品加工中可能产生的有害物质。4.从生物材料中提取某些特定的成分。5.蛋白质的提取和分离。
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
变酸的酒的表面的菌膜
发酵过程
在有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：
C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O；在无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：
C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2
当氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O2―→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O；当缺少糖源时(反应简式如下)：C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O
温度
一般酒精发酵18～25 ℃，繁殖最适为20 ℃左右
最适为30～35 ℃
条件
前期：需氧，后期：无氧
需要充足的氧气
时间
10～12天
7～8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( × )
(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( × )
易错警示 (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，以防洗去野生型酵母菌。
(2)防止发酵液被污染的方法：榨汁机要清洗干净并晾干；发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤；装入葡萄汁后要封闭充气口。
(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。
考向一 果酒、果醋制作原理的理解
1．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．制作果醋的温度要比制作果酒的温度低些
C．变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌膜
D．葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满
答案 C
解析 果酒的制作离不开酵母菌，果醋的制作由醋酸菌完成；果醋的发酵最适温度为30～35 ℃，而果酒的发酵最适温度为18～25 ℃；变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌膜；葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约的空间。
2．下列关于果酒和果醋制作原理、发酵过程的叙述，错误的是( )
A．果酒和果醋的发酵菌种不同，菌种的代谢类型也不同
B．糖源充足与否，都可利用醋酸菌制作果醋
C．传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种
D．果酒和果醋的制作可用同一装置，但发酵条件不同
答案 C
解析 参与果酒发酵的微生物是酵母菌，其代谢类型为异养兼性厌氧型，参与果醋发酵的微生物是醋酸菌，其代谢类型为异养需氧型，A正确；糖源充足与否，都可利用醋酸菌制作果醋，B正确；传统的葡萄酒制作不需要人工接种菌种，C错误；果酒和果醋的制作可用同一装置，但发酵条件不同，前者需要无氧条件，且适宜温度为18～25 ℃，后者需要有氧条件，且适宜温度为30～35 ℃，D正确。
考向二 果酒、果醋制作的过程和装置分析
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，而且不能将排气口淹没。
(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。
3．果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要，下列相关措施正确的是( )
A．葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵
B．葡萄酒发酵过程中，每隔12 h左右打开瓶盖一次，放出CO2
C．在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢
D．果酒发酵过程中温度控制在30 ℃，果醋发酵过程中温度控制在20 ℃
答案 C
解析 葡萄汁不能装满发酵瓶，要留有的空间，A错误；葡萄酒发酵过程中，每隔12 h左右拧松瓶盖一次，放出CO2，不能打开瓶盖，目的是防止杂菌污染，B错误；醋酸菌是好氧细菌，因此在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢，C正确；果酒发酵过程中温度控制在18～25 ℃，果醋发酵过程中温度控制在30～35 ℃，D错误。
4．(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的优点是 (答出两点即可)。
(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约的空间，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①、②、③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中氧气 乙B中酒精 乙A中酒精 (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①、②、③依次表示乙A中氧气、乙B中酒精、乙A中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；从同化作用的类型看，酵母菌属于异养生物。
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，可分解有机物。
①蛋白质氨基酸＋小分子的肽。
②脂肪甘油＋脂肪酸。
(2)制作流程
直接接种或利用空气中的毛霉孢子
↓
↓
↓
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：C6H12O6→2C3H6O3。
(3)制作流程
1．判断关于腐乳制作说法的正误
(1)制作腐乳的菌种只有毛霉( × )
(2)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶( √ )
(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．判断关于泡菜制作说法的正误
(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( × )
考向一 腐乳的制作原理和过程分析
5．请结合腐乳制作的流程示意图进行判断，下列说法错误的是( )
A．流程一中，为保证产品的质量，在现代腐乳生产时通常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上
B．流程二中，需要将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐且盐量逐层递增
C．流程三中，卤汤配制中添加12%左右酒的目的是满足食用者饮酒需要和调节口味
D．流程四中，密封时，要将瓶口通过酒精灯的火焰，再用胶条密封瓶口，以防瓶口被污染
答案 C
解析 工厂化生产腐乳为保证产品的质量，通常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上，A正确；加盐腌制过程中，需要将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐且盐量逐层递增，B正确；加卤汤装瓶时，卤汤配制中添加12%左右酒的目的是抑制微生物的生长，同时使腐乳具有独特的香味，C错误；密封过程中，要将瓶口通过酒精灯的火焰，再用胶条密封瓶口，以防瓶口被污染，D正确。
6．下列关于腐乳的制作过程的叙述，正确的是( )
A．腐乳的“皮”是在盐的作用下，毛霉菌丝死亡附着在表面形成
B．豆腐中的蛋白质在毛霉细胞中被蛋白酶分解为小分子物质
C．装瓶阶段加入料酒可有效防止杂菌污染
D．加盐腌制主要作用是析出豆腐中的水分，还可抑制微生物的生长，此时发酵停止
答案 C
解析 腐乳的“皮”是霉菌菌丝繁殖于表面而形成，A错误；豆腐中的蛋白质在毛霉细胞分泌的蛋白酶作用下分解为小分子物质，发生在细胞外，B错误；装瓶阶段加入料酒可抑制微生物的生长，并使腐乳具有独特的香味，C正确；加盐腌制可析出豆腐中的水分，抑制微生物的生长，此时毛霉产生的酶可继续发挥作用，发酵仍在进行，D错误。
考向二 泡菜的制作原理和过程分析
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，乳酸含量迅速积累。
(3)分析亚硝酸盐的含量变化及原因。
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活动受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。
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
18～25 °C
30～35 °C
15～18 °C
室温
生产应用
酿酒、发面
酿醋
制作腐乳
制作酸奶、泡菜
7．泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分分别是( )
A．乳酸菌是兼性厌氧型微生物，初期进行有氧呼吸产生CO2；气体为CO2
B．因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；气体为空气
C．发酵初期活动强烈的是酵母菌，其利用氧产生CO2；气体为CO2
D．乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度升高，空气受热膨胀排出；气体为空气
答案 C
解析 蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主要是不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物，它们较为活跃，进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡的形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成无氧环境。
8．下列有关泡菜发酵过程的叙述，正确的是( )
A．发酵过程中要经常补充水槽中的水
B．发酵过程中只有乳酸菌的作用
C．发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶
D．发酵时间越长，亚硝酸盐的含量越高
答案 A
解析 水槽中的水可以起到密封发酵坛的作用，因此发酵过程中要经常补充水槽中的水，A项正确；发酵过程中有多种微生物参与，发酵初期主要是大肠杆菌和酵母菌等活动消耗发酵坛中的氧气，以形成无氧环境，B项错误；发酵过程中乳酸菌主要分解葡萄糖产生乳酸，C项错误；随着发酵时间的延长，发酵液中亚硝酸盐的含量先增多，后减少，D项错误。
1．蛋白质的提取与分离
(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
利用了待分离样品中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－聚丙烯酰胺凝胶电泳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．植物有效成分提取的三种常用方法
提取方法
水蒸气蒸馏法
压榨法
萃取法
实验原理
利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分离出油层和水层
通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油
使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油
方法步骤
①水蒸气蒸馏；
②分离油层；
③除水过滤
①石灰水浸泡、漂洗；
②压榨、过滤、静置；
③再次过滤
①粉碎、干燥；
②萃取、过滤；
③浓缩
适用范围
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性较强的芳香油
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中
优点
简单易行，便于分离
生产成本低，易保持原料原有的结构和功能
出油率高，易分离
局限性
水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题
分离较为困难，出油率相对较低
使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量
3．胡萝卜素粗品鉴定过程中的5个关键点
(1)层析时没有选择干净的滤纸，导致实验现象不明显。为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。
(2)点样时点样圆点太大(直径大于2 mm)会导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素。点样圆点的直径应为2 mm左右。
(3)将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，以避免由于毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。
(4)层析液没及样品原点，色素溶解于层析液中，造成实验失败。层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。
(5)没有设置标准样品作对照。提取样品中是否提取到胡萝卜素，可通过与标准样品中的β-胡萝卜素作对比予以确认。
1．判断关于蛋白质的提取与分离说法的正误
(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，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．判断关于植物有效成分提取说法的正误
(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)由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中，所以可以采用萃取的方法进行提取( √ )
(5)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( √ )
易错警示 提取生物成分的五种方法
(1)玫瑰精油的提取一般用水蒸气蒸馏法。
(2)橘皮精油的提取一般用压榨法。
(3)胡萝卜素不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，可用萃取法提取。
(4)蛋白质分离的两种方法：凝胶色谱法和电泳法。
①凝胶色谱法：是依据相对分子质量的大小，利用凝胶色谱柱使大分子先洗脱出来，而小分子后洗脱出来。
②电泳法：是依据各种分子带电性质的差异，以及分子本身的大小、形状不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现在电场中将各种分子分离。
考向一 蛋白质的提取与分离的原理和过程分析
下图是凝胶色谱法分离蛋白质的示意图，据图分析：
(1)结合上图，根据凝胶色谱法的分离原理，填表分析不同大小的分子的洗脱次序
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？
提示 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？
提示 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；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。
9．凝胶色谱法是分离蛋白质分子的一种常用方法，但并非所有的蛋白质都可以用此方法进行分离，能分离的蛋白质分子之间必须( )
A．具有相同的相对分子质量
B．相对分子质量不同，但都是相对分子质量较大的分子
C．相对分子质量不同，但都是相对分子质量较小的分子
D．具有不同的相对分子质量
答案 C
解析 若在每种凝胶分离范围之外的分子，在不改变凝胶种类的情况下是很难分离的。对于分子大小不同，但同属于凝胶分离范围内的各种分子，在凝胶床中的分布情况是不同的，分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶。
10．关于血红蛋白的提取和分离实验，叙述正确的是( )
A．血红蛋白的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、透析和纯度鉴定
B．用生理盐水对红细胞反复洗涤、离心，目的是去除杂蛋白
C．血红蛋白粗分离阶段透析的目的是除去小分子杂质，减少缓冲液用量效果会更好
D．凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量小的蛋白质移动速度较快
答案 B
解析 蛋白质提取和分离的实验步骤一般包括样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步，A错误；用生理盐水对红细胞反复洗涤、离心，目的是去除杂蛋白，B正确；血红蛋白粗分离阶段透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质，增大缓冲液用量或多次更换缓冲液效果会更好，C错误；凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量大的蛋白质移动速度较快，D错误。
考向二 植物有效成分提取的原理和过程分析
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哪一个为进水口，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进行提取。
11．如图是提取玫瑰精油的实验流程示意图。下列有关叙述正确的是( )
A．芳香油具有很强的挥发性，只有动物和植物可以产生芳香化合物
B．图①过程采用的是压榨法提取玫瑰精油，原因是玫瑰精油挥发性强
C．玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感
D．图中②、③的操作依次是加入柠檬酸钠、无水Na2SO4
答案 C
解析 芳香油具有很强的挥发性，不但动物和植物可以产生芳香化合物，一些真菌也可以产生芳香化合物，A错误；图①过程采用的是水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，原因是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，B错误；玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感，C正确；图中②、③的操作依次是加入NaCl、无水Na2SO4，D错误。
12．提取植物有效成分时，不同的有机物具有不同的理化特性，所釆用的提取方法也不同。分析下列关于提取植物有效成分的实验，回答相关问题：
(1)薰衣草精油由薰衣草提炼而成。可以清热解毒，清洁皮肤。下面是某同学设计的提取薰衣草精油的实验流程：薰衣草＋水→A→油水混合物→分离油层→除水→B→薰衣草精油。
A过程中，影响薰衣草精油提取量的主要因素有 ；B过程的目的是 。
(2)提取柠檬精油时，常采用 法而不用上述提取薰衣草精油的方法，原因是 。该过程在操作时为防止柠檬皮滑脱，采用的处理方法是 。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用萃取法而不用上述提取薰衣草精油的方法，原因是 。萃取时不选用乙醇做萃取剂，原因是 。萃取过程应避免明火加热，这是因为 。
答案 (1)蒸馏温度和时间 除去固体硫酸钠
(2)压榨 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题 石灰水浸泡
(3)胡萝卜素易溶于有机溶剂，挥发性差，不能随水蒸气蒸馏出来 胡萝卜素微溶于乙醇且乙醇是水溶性有机溶剂 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
解析 (1)由题意知，薰衣草精油的提取用水中蒸馏的方法，蒸馏温度和时间会影响薰衣草精油的提取量；B过程是过滤，目的是去除固体硫酸钠。
(2)由于用柠檬提取柠檬精油时，水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题，因此常用压榨法进行提取；石灰水浸泡去除果蜡和果胶，防止压榨滑脱，提高出油率。
(3)由于胡萝卜素易溶于有机溶剂，挥发性差，不能随水蒸气蒸馏出来，常用萃取法提取胡萝卜素；胡萝卜素微溶于乙醇且乙醇是水溶性有机溶剂，因此不能用乙醇作为萃取剂；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，因此萃取过程常用水浴加热，避免明火。
1．果酒制作需要的微生物是酵母菌，它是一种兼性厌氧型微生物，通过有氧呼吸可以大量繁殖，通过无氧呼吸可以产生酒精。
2．果醋制作需要的微生物是醋酸菌，它是一种好氧菌，所以果醋制作需要一直通入氧气。
3．腐乳的制作需要多种微生物参与，但主要是毛霉的作用。通过脂肪酶、蛋白酶等酶的作用，将一些大分子物质水解成小分子物质。
4．腐乳的风味主要取决于卤汤和酒的作用。
5．泡菜制作需要的微生物是乳酸菌，在泡菜的发酵过程中，亚硝酸盐的含量先增加后减少。
6．通过比色法可以检测泡菜中亚硝酸盐的含量以掌握取食的时间。
7．水蒸气蒸馏法只适用于具有挥发性的，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶或不溶于水的成分的提取。
8．压榨橘皮时使用石灰水充分浸泡原料的目的是破坏细胞结构、分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。
9．影响萃取的主要因素是萃取剂的性质和使用量。
10．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，路程较长，移动速度较慢而被滞留；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。
11．透析法是利用小分子物质在溶液中可通过半透膜，而大分子物质不能通过半透膜的性质，达到分离的目的。
12．带电颗粒在电场作用下向着与其电性相反的电极移动。泳动速度主要取决于带电颗粒的性质，即颗粒的大小、形状和所带净电荷的多少。
1．(2019·海南，30)回答下列问题：
(1)玫瑰精油可用玫瑰花瓣为原料，采用水蒸气蒸馏法提取。水蒸气蒸馏法的原理是
。在进行蒸馏时，冷凝管的进水口比出水口 (填“高”或“低”)。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳浊液中加入NaCl，其目的是 ；得到的油层还需要加入无水Na2SO4，其目的是 。
(2)某同学在通过发酵制作果酒时，发现在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是 。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时，可以不添加酵母菌，原因是 ；在制作葡萄酒的过程中，如果密封不严混入空气，发酵液会变酸，可能的原因是 。
答案 (1)利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分离出油层和水层 低 促进油和水的分离 吸去芳香油中残留的水分
(2)糖类是主要的能源物质，可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质，还可以作为酒精发酵的原料 葡萄皮上附着有野生的酵母菌 醋酸菌大量增殖，进行醋酸发酵
解析 (1)水蒸气蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分离出油层和水层。在进行蒸馏时，冷凝管的进水口比出水口低。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳浊液中加入NaCl，可以促进油和水的分离；得到的油层还需要加入无水Na2SO4，可以吸去芳香油中残留的水分。
(2)糖类是主要的能源物质，可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质，还可以作为酒精发酵的原料，故在通过发酵制作果酒时，在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时，由于葡萄皮上附着有野生的酵母菌，故可以不添加酵母菌；在制作葡萄酒的过程中，如果密封不严混入空气，会造成醋酸菌大量增殖，进行醋酸发酵，发酵液会变酸。
2．(2017·全国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 。
答案 (1)菌种 发酵时间 (2)好氧菌 (3)延长发酵时间，继续观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间 (4)小分子的肽和氨基酸 甘油和脂肪酸
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的肽和氨基酸，脂肪被脂肪酶分解成甘油和脂肪酸。
3．(2017·全国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
解析 (1)因高温烘干过程中，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。所以在提取物质W时，最好应选用的原料是晾干的植物甲，而不选用高温烘干或新鲜的植物甲。(2)提取物质W时，振荡的作用是使物质W完全溶于溶剂。(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去除提取液中的色素。(4)丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂，由于丙酮沸点相对较低，而温度过高会导致物质W分解，所以在提取物质W时，应选用丙酮作提取剂。(5)该实验操作过程中应注意的事项是在温度较低的情况下操作，防火，控制处理的时间等。
4．(2016·全国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。
(4)醋酸菌属于 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 酸性重铬酸钾 线粒体 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有
解析 (1)图示中的过程①和②分别表示无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段、无氧呼吸第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成灰绿色。过程③表示有氧呼吸的第二、三阶段，其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。(3)第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是18～25 °C，第二阶段即果醋的制作所控制的温度范围是30～35 °C，所以第一阶段的温度低于第二阶段。(4)醋酸菌属于原核生物，其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器。
5．某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离流程图”如下：
→→
→
请回答下列有关问题：
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用 反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH＝7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是
。
(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是
，若要尽快达到理想的透析效果，可以 (写出一种方法)。
(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的 等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。
(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。由图可知携带者有 种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是 。
答案 (1)生理盐水 渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破) (2)除去样品中的小分子杂质 增加缓冲液的量(或及时更换缓冲液) (3)带电性质以及分子大小、形状 (4)两 携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质
解析 (1)洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水，根据渗透原理，将红细胞置于低渗溶液中，红细胞会吸水涨破，释放出血红蛋白。(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是除去样品中的小分子杂质；可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间，尽快达到理想的透析效果。(3)由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异，在电泳过程中产生了不同的迁移速度，实现各种分子的分离。(4)根据图示可知，镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白，原因是携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，分别控制合成两种不同的蛋白质。
一、选择题
1．下列有关实验操作流程的表述中，步骤不完善的是( )
A．制作果醋：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵→果醋
B．制作腐乳：让豆腐长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制→腐乳
C．提取玫瑰精油：鲜玫瑰花→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→玫瑰精油
D．提取胡萝卜素：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
答案 C
解析 提取玫瑰精油：鲜玫瑰花＋清水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水→玫瑰精油，C符合题意。
2．网传“酵素能够减肥、美颜”，某同学搜索“水果酵素”相关知识得到下面的信息。下列有关叙述不正确的是( )
酵素概念：①酵素本义是酶的别称；②《酵素产品分类导则》中将酵素定义为以动物、植物、菌类等为原料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性的产品。
水果酵素制作：①把水果小块和水按比例放入容器，密封，注意容器内留下20%空间；②置于阴凉处6个月后，过滤得到的滤液即为“酵素”。
A．在酵素制作时容器内留下20%空间有防止发酵液溢出造成杂菌污染的作用
B．发酵装置在阴凉处放置时，需要间隔一定时间放气
C．由于水果酵素富含蛋白酶、脂肪酶，因此酵素被人体吸收后具有减肥功能
D．“酵素”中多种有益微生物、氨基酸、维生素等，是发挥功能的有效成分
答案 C
3．下列关于传统发酵技术实验的说法，错误的是( )
A．在果酒的基础上制作果醋，应适当升高温度，并通入无菌空气
B．制作腐乳时，若酒精的含量过高，则腐乳成熟的时间将会缩短
C．腌制泡菜时，腌制时间和食盐的用量都会影响亚硝酸盐的含量
D．酿酒过程中，大多数微生物都无法适应缺氧、呈酸性的环境
答案 B
解析 果酒发酵一般控制在18～25 ℃无氧环境中，果醋发酵一般控制在30～35 ℃有氧环境中，故在果酒的基础上制作果醋，应适当升高温度，并通入无菌空气，A正确；制作腐乳时，若酒精的含量过高，则腐乳成熟的时间将会延长，B错误；腌制泡菜时，腌制时间和食盐的用量都会影响亚硝酸盐的含量，C正确；酿酒过程中，大多数微生物都无法适应缺氧、呈酸性的环境，D正确。
4．在蛋白质的提取和分离的凝胶色谱操作中，对在凝胶柱上加入样品和洗脱的操作，不正确的是( )
A．加样前要使柱内凝胶面上的缓冲液下降到与凝胶面平齐
B．让吸管管口沿管壁环绕移动，贴壁加样至色谱柱顶端，不要破坏凝胶面
C．加样后，打开下端出口，待样品完全进入凝胶层后，直接连接缓冲液，洗脱瓶开始洗脱
D．待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，每5 mL收集一管，连续收集流出液
答案 C
解析 加样后，打开下端出口，待样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口，小心加入适量的20 mmol/L的磷酸缓冲液，到适当高度，连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，开始洗脱。
5．在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法的叙述，错误的是( )
A．蒸馏法和萃取法都需要水浴加热
B．压榨法适用于易焦糊原料的提取，如柑橘、柠檬等
C．萃取法适用范围较广，一般原料颗粒小、萃取温度高、时间长，萃取效果好
D．蒸馏法适用于提取玫瑰精油、薄荷油等挥发性强的芳香油
答案 A
解析 蒸馏法适用于提取挥发性强的芳香油，其操作过程中不需要水浴加热，萃取法需要水浴加热，A错误；压榨法是通过机械加压，将原料中的芳香油挤压出来，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取，B正确；萃取法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中，之后再通过蒸馏装置蒸发出有机溶剂，剩下的就是要提取的物质，萃取法适用范围广，提取植物有效成分时要求原料的颗粒要尽可能细小、萃取温度高、时间长，这样能保证提取的物质能够充分溶解，萃取效果好，C正确；蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后可以分层，将芳香油分离出来的方法，适用于玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油的提取，D正确。
6．过滤是生物实验中经常用到的一种方法，下列相关叙述错误的是( )
A．血红蛋白样品处理时要用滤纸过滤，目的是除去脂溶性沉淀层
B．橘皮压榨液第一次用普通布袋过滤，目的是除去固体物和残渣
C．橘皮压榨液第二次用单层尼龙布过滤，目的是除去固体Na2SO4
D．胡萝卜素在萃取后要进行过滤，目的是除去萃取液中的不溶物
答案 C
二、非选择题
7．立秋后，北方果农常利用葡萄来制作果酒和果醋，请回答下列问题：
(1)制作果酒利用的微生物主要是 ，制作果醋利用的微生物主要是 。
(2)在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中，未经杀菌，但其他杂菌不能生长的原因是 ；在酿制过程中，每隔12小时左右要将发酵瓶的瓶盖拧松一次，目的是 。
(3)在酒精发酵的旺盛时期，醋酸发酵 (填“能”或“不能”)进行，主要理由是 。
(4)制作葡萄醋时，一般将温度控制在 ℃。
答案 (1)酵母菌 醋酸菌 (2)在缺氧和酸性条件下，酵母菌能大量繁殖，其他杂菌不适应环境而被抑制 放出CO2 (3)不能 酒精发酵的旺盛时期会缺氧，而醋酸发酵需要有氧环境 (4)30～35
解析 (1)制作果酒需要酵母菌，果醋的制作离不开醋酸菌。(2)在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长，而绝大多数其他微生物的生长繁殖会受到抑制。在发酵过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，以放出CO2，此后再将瓶盖拧紧。(3)醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。而酒精发酵的旺盛时期会缺氧，此时醋酸发酵不能进行。(4)制作葡萄醋时，一般将温度控制在30～35 ℃。
8．回答下列有关腐乳制作的问题：
(1)腐乳是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 ，其产生的蛋白酶可以使豆腐中的蛋白质被分解为 和 。
(2)发酵完成后，需装瓶加盐腌制，瓶子一般采用的消毒方法是 ，加盐的目的是 。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，卤汤除使腐乳具有一定的 外，还具有防腐作用。
(3)封瓶的时候，需要把瓶口在酒精灯火焰上过一下，原因是 。
(4)含水量高的豆腐不适合用来制作腐乳，原因是 。
答案 (1)毛霉 小分子的肽 氨基酸 (2)煮沸消毒法 析出豆腐中的水分，抑制微生物生长 风味 (3)防止瓶口被微生物污染 (4)含水量太高的豆腐在制作过程中容易破碎，不易成形
解析 (1)制作腐乳时，多种微生物参与了豆腐的发酵，如根霉、毛霉、曲霉等，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。(2)装瓶加盐腌制前，一般采用煮沸消毒法对瓶子进行消毒，加盐腌制的操作中，向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时，还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。腐乳制作的后期，加入的卤汤除使腐乳具有一定的风味外，还具有防腐作用。(3)为了防止瓶口被微生物污染，封瓶的时候，需要把瓶口在酒精灯火焰上过一下。(4)若豆腐的含水量太高，在制作腐乳过程中容易破碎，不易成形，因此含水量高的豆腐不适合用来制作腐乳。
9．(2019·甘肃静宁一中一模)为了对柑橘综合利用，某研究人员做了以下实验：
请回答以下问题。
(1)橘皮精油 色，主要成分是 。本实验用到的植物芳香油提取方法为 。
(2)若要计算提取精油的出油率，需要称量 的质量。对比发现方法1的出油率稍低，但是发现其香气更接近于鲜橘，原因是方法2会使 ，所以通常先采用方法1提取，并将方法1之后的残渣用方法2进一步提取。
(3)通常使用方法1时，可以提前使用 浸泡，浸泡的时间通常是 以上。
(4)使用方法2提取时发现，柑橘皮的破碎度越高，即颗粒越小，出油率越高，原因是 。
答案 (1)无 柠檬烯 水蒸气蒸馏法和压榨法 (2)果皮 橘皮精油在用水蒸气蒸馏时发生部分水解 (3)石灰水 10 h (4)原料相对表面积大，随水蒸气蒸馏速度快(与溶剂接触的面积越大，橘皮精油从果皮内部逐渐扩散至固体表面所通过的距离越短，越容易渗出)
解析 (1)橘皮精油无色，主要成分是柠檬烯。本实验用到的植物芳香油提取方法为水蒸气蒸馏法和压榨法。(2)若要计算提取精油的出油率，需要称量果皮的质量。由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，通常使用方法1压榨法提取。(3)为了提高出油率，提取之前需要用石灰水浸泡。浸泡的时间通常是10 h以上。(4)柑橘皮的破碎度越高，即颗粒越小，精油越易蒸出，因为颗粒越小，果皮总面积越大，与溶剂接触面积越大，则越易渗出精油。
10．如图表示血红蛋白提取和分离实验的部分装置和操作方法，请回答下列问题：
(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要成分，我们通常选用猪、牛、羊等动物的血液进行实验，实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，加入柠檬酸钠的目的是 。
(2)如图甲表示 过程，该操作目的是去除样品中分子量较 (填“大”或“小”)的杂质。
(3)如图乙，往色谱柱中加样的正确操作顺序是 (用序号表示)。在进行④操作前，应该等样品 ，且要 (填“打开”或“关闭”)下端出口。
(4)图丙中a、b均为蛋白质分子，其中先从层析柱中洗脱出来的是 ，原因是 。
答案 (1)防止血液凝固 (2)透析(粗分离) 小 (3)②③④① 完全进入凝胶层 关闭
(4)a a相对分子质量较大，无法进入凝胶内部，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快
解析 (1)采取动物的血液后，为了防止血液凝固需加入柠檬酸钠。(2)图甲中含有透析袋，其作用是通过透析方法除去血红蛋白溶液中相对分子质量较小的杂质。(3)正确的加样顺序是：②(环壁加样)→③(样品渗入凝胶层)→④(环壁加缓冲液)→至适当高度①。(4)在凝胶色谱法分离蛋白质的过程中，相对分子量较小的蛋白质进入凝胶颗粒内部被滞留，相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动的速度较快，首先洗脱出来。
11．下图是泡菜制作流程图，请回答相关问题：
(1)泡菜制作过程中主要利用的菌种是乳酸菌，该菌的新陈代谢类型是 ，用于制作泡菜的主要原理可用反应式表示为 。
(2)在发酵初期，发酵容器中可能存在酵母菌等杂菌，它们与乳酸菌的关系是 。制作过程中需将盐水煮沸后冷却使用，原因是 。
(3)若要检测第8天亚硝酸盐的含量，需要用到 和N-1-萘基乙二胺盐酸盐，待测样品中的亚硝酸盐与之发生显色反应，再与标准显色液进行比色即可。
(4)若要从泡菜的多种杂菌中分离纯化乳酸菌，需要制备具有 作用的培养基，再通过 法分离出单菌落。
答案 (1)异养厌氧型 C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量 (2)竞争 减少杂菌污染，保证乳酸菌正常生命活动 (3)对氨基苯磺酸 (4)选择 平板划线法或稀释涂布平板
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