ĐÁP ÁN MÔN THI: KIẾN THỨC CƠ SỞ NGÀNH Câu hỏi Điểm Nội dung 1.1 0,25 0,25 Ảnh hưởng của độ ẩm: - Tế bào VSV chứa một lượng nước rất lớn (80-90%), do đó muốn trao đổi chất và tiến hành mọi hoạt động khác thì VSV phải cần có một lượng nước nhất định trong môi trường. Khi thiếu nước trong môi trường sẽ xảy ra hiện tượng loại nước khỏi tế bào, làm cho tế bào bị ức chế và chết. - Ứng dụng: Bằng cách phơi và sấy khô người ta có thể bảo quản được lâu dài nhiều loại sản phẩm như các loại rau quả, ngũ cốc, cá, thịt…. 1.2 0,25 0,25 Ảnh hưởng của nồng độ các chất hòa tan: - Nếu nồng độ các chất hòa tan trong môi trường cao (môi trường ưu trương) thì tế bào mất khả năng giữ nước do áp suất thẩm thấu của môi trường ngoài lớn hơn trong tế bào, dẫn đến hiện tượng co nguyên sinh chất và nếu kéo dài tình trạng này tế bào sẽ bị chết. - Nếu nồng độ các chất hòa tan trong môi trường thấp (môi trường nhược trương) thì nước sẽ xâm nhập vào tế bào, áp lực bên trong sẽ tăng lên, dẫn đến hiện tượng trương nguyên sinh chất, nếu kéo dài tình trạng này tế bào sẽ bị chết. Ứng dụng: Trong công nghiệp thực phẩm, dựa vào việc nâng cao nồng độ các chất hòa tan, tức là tạo nên sự khô cạn sinh lý của tế bào VSV để bảo quản thực phẩm, phổ biến là sử dụng muối ăn và đường. Với nồng độ muối ăn từ 10-15% có thể dùng để bảo quản thực phẩm như muối dưa cà, thịt cá,….hoặc với nồng độ đường từ 50-80% dùng để làm mứt hoa quả,… 1.3 0,25 0,25 Ảnh hưởng của nhiệt độ: * Nhiệt độ cao gây biến tính protein trong tế bào, làm cho enzym bị đình chỉ hoạt động và màng tế bào chất bị hủy hoại dẫn đến sự chết của tế bào. Ứng dụng: Trong thực tế, người ta xây dựng phương pháp khử trùng bằng nhiệt độ cao, có thể chia làm 2 loại chủ yếu là khử trùng bằng sức nóng khô và sức nóng ướt. - Khử trùng bằng sức nóng khô như nung đốt, sấy để khử trùng các dụng cụ kim loại, thủy tinh, bông băng,… 1 0,25 0,25 - Khử trùng bằng sức nóng ướt như đun sôi, hấp liên tục, hấp gián đoạn, hấp áp lực cao, hấp Pasteur để khử trùng môi trường dinh dưỡng và thực phẩm. * Nhiệt độ thấp không thể tiêu diệt được VSV, chỉ gây ức chế mọi hoạt động sống của chúng. Điều này liên quan tới sự giảm năng lượng hoạt động của các chất trong tế bào, các phản ứng sinh hóa tiến hành khó khăn hơn. Do đó, đa số VSV chuyển sang trạng thái tiềm sinh. Ứng dụng: bảo quản lạnh thực phẩm, có 2 phương pháp: - Bảo quản lạnh thường: giữ thực phẩm ở nhiệt độ từ -1 đến 0 0 C. Nhiệt độ này dịch trong sản phẩm chưa đóng băng, do đó thời gian bảo quản ngắn. Chẳng hạn như bảo quản rau quả trong kho lạnh,… - Bảo quản lạnh đông: giữ thực phẩm ở nhiệt độ từ -10 đến -25 0 C, ở nhiệt độ này VSV hoàn toàn bị ức chế vì ngoài nhiệt độ thấp chúng còn bị khô do nước trong thực phẩm tạo thành những tinh thể băng. Vì vậy, thời gian bảo quản trong trường hợp này là rất dài. 1.4 0,25 0,25 Ảnh hưởng của siêu âm: - Gây nên những chấn động trong dung dịch làm VSV bị ép và va chạm mạnh, có thể làm vỡ màng tế bào. - Tạo nên trong môi trường những chất độc đối với VSV như H 2 O 2 , NO. - Tạo nên những bọt khí hòa tan trong nguyên sinh chất làm ảnh hưởng lớn đến hoạt động sống của VSV. Ứng dụng: Hiện nay, người ta dùng siêu âm để thanh trùng nước uống, rượu, các loại nước giải khát, sữa,… 2.1 0,25 0,5 0,5 Vi sinh vật tự dưỡng: là những VSV có khả năng sử dụng các chất vô cơ bên ngoài tương tự như khả năng tổng hợp của cây xanh. - Vi sinh vật tự dưỡng quang năng: là những VSV sử dụng năng lượng mặt trời để tổng hợp chất hữu cơ, chúng thường có chứa sắc tố trong bào tương. Thuộc nhóm này bao gồm những vi khuẩn màu nâu và màu xanh. - Vi sinh vật tự dưỡng hóa năng: là những VSV sử dụng năng lượng từ những phản ứng hóa học cung cấp. Thuộc nhóm này gồm có những vi khuẩn nitrit hóa, vi khuẩn lưu huỳnh không màu, vi 2 0,25 khuẩn tía, vi khuẩn hydro và vi khuẩn sắt. Ví dụ: Vi khuẩn nitrat hóa xảy ra 2 quá trình: - Quá trình thứ nhất là oxy hóa NH 3 thành acid nitric: 2 NH 3 + 2 O 2 2 HNO 2 + 4 H + Q - Quá trình thứ hai là khử CO 2 nhờ năng lượng ở phản ứng trên: CO 2 + 4 H 1/6 C 6 H 12 O 6 + H 2 O 2.2. 0,25 0,25 0,25 0,25 Vi sinh vật dị dưỡng : là những VSV không có khả năng tự tổng hợp các chất hữu cơ mà chỉ sử dụng các chất hữu cơ có sẵn trong môi trường để xây dựng cấu trúc cơ thể. Phần lớn các vi sinh vật phá hoại lương thực, thực phẩm thuộc nhóm này. * Vi sinh vật ký sinh: là những vi sinh vật sống bám vào cơ thể chủ, có 2 dạng: - Ký sinh bắt buộc: gồm những vi sinh vật chỉ có thể sống được trên một số mô và một số tế bào sống nhất định như virus, rickettsia. - Ký sinh tùy ý: gồm những vi sinh vật có thể sống trên tế bào và cơ thể sống, đồng thời chúng có thể sống trên một số chất dinh dưỡng ở “dạng sống”. * Vi sinh vật hoại sinh: là những vi sinh vật sống nhờ sự phân hủy các chất hữu cơ (xác động vật, thực vật hoặc các chất hữu cơ khác). Chúng có vai trò cực kỳ quan trọng trong sự chuyển hóa vật chất trong tự nhiên. Câu 3. 3.1. 0,5 3.1. Glyxerit có thể bị thủy phân dưới tác dụng của enzim lipaza, axit hoặc kiềm: + Dưới tác dụng của enzyme lipaza hoặc axit: Glyxerit sẽ bị phân giải ở liên kết este tạo thành glyxerin tự do và axit béo. Tính chất thủy phân của lipit (2 đ) Q 3 3.2. Người ta đã làm gì để hạn chế tác hại của sự thủy phân lipit.(0,5 đ) 0,5 0,5 0,5 0,5 Phương trình phản ứng: CH 2 O – COR 1 CH 2 OH R 1 – COOH CHO – COR 2 + 3H 2 O LipazaE H . )( + CHOH + R 2 – COOH CH 2 O – COR 3 CH 2 OH R 3 – COOH Triglyxerit (glyxerit) Glyxerin Axit béo + Dưới tác dụng của kiềm (NaOH, KOH): Glyxerit sẽ bị phân giải ở liên kết este tạo thành glyxerin tự do và muối của các axit béo. Phương trình phản ứng: CH 2 O – COR 1 CH 2 OH R 1 – COONa CHO – COR 2 + 3NaOH → CHOH + R 2 – COONa CH 2 O – COR 3 CH 2 OH R 3 – COONa Triglyxerit (glixerit) Glyxerin Xà phòng Đây là phản ứng xà phòng hóa. Người ta dựa vào phản ứng này để điều chế xà phòng và glyxerin. 3.2. Trong quá trình bảo quản các sản phẩm thực phẩm giàu chất béo, phản ứng này thường dễ xảy ra (nhất là trong điều kiện bảo quản không an toàn) làm giảm sút chất lượng sản phẩm, có thể dẫn đến hư hỏng sản phẩm. Để hạn chế tác hại của phản ứng này, người ta thường tách nước, diệt enzyme lipase bằng cách phơi, sấy, xông,…trước khi đem bảo quản. 4 Câu 4. 4.1 . Phân tích ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ đối với hoạt động của enzim. 0,5 0,5 0,5 đ Nhiệt độ ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng (v) của enzyme theo hình vẽ: - Trong giới hạn nhiệt độ chưa gây sự biến tính thì nếu nhiệt độ tăng, hoạt tính của enzyme cũng tăng dần và nếu nhiệt độ tăng lên 10 0 C thì tốc độ phản ứng sẽ tăng lên 1,4-2 lần. - Có một giá trị nhiệt độ thích hợp mà enzyme hoạt động mạnh nhất và làm cho phản ứng mà enzyme xúc tác đạt vận tốc tối đa. Giá trị nhiệt độ này gọi là nhiệt độ tối thích của enzyme, ký hiệu là t opt . Nhiệt độ tối thích của enzyme không phải là một hằng số mà còn tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: thời gian tác dụng, nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất . các enzyme có nguồn gốc khác nhau thì có t opt không giống nhau: + Các enzyme có nguồn gốc động vật: t opt : 40-50 0 C. + Các enzyme có nguồn gốc thực vật: t opt : 50-60 0 C. Nếu t 0 < t opt hoạt tính của enzyme sẽ giảm. Nếu t 0 > t opt hoạt tính của enzyme sẽ giảm và dẫn đến vô hoạt của enzyme. 0 20 40 60 80 100 50 Họat độ tương đối, % hoạt độ cực đại Nhiệt độ, o C t opt 5 4.2 - Nhiệt độ mà tại đó làm enzyme bị biến tính và trở nên vô hoạt gọi là nhiệt độ tới hạn của enzyme. Đa số enzyme bị vô hoạt trong khoảng nhiệt độ 80-100 0 C. . Trong sản xuất và bảo quản các sản phẩm thực phẩm, yếu tố nhiệt độ thường dùng để làm gì? Cho ví dụ 0,5 đ 0,5 đ 4.2 .Trong sản xuất và bảo quản các sản phẩm thực phẩm, yếu tố nhiệt độ thường được sử dụng để điều hòa các phản ứng enzim theo chiều mong muốn. Ví dụ: sản xuất thịt hộp: dùng nhiệt độ cao làm các enzim bị mất hoạt tính, nhằm bảo quản thịt trong hộp được lâu. 6 . dài tình trạng này tế bào sẽ bị chết. Ứng dụng: Trong công nghiệp thực phẩm, dựa vào việc nâng cao nồng độ các chất hòa tan, tức là tạo nên sự khô cạn sinh. động khác thì VSV phải cần có một lượng nước nhất định trong môi trường. Khi thi u nước trong môi trường sẽ xảy ra hiện tượng loại nước khỏi tế bào, làm