2027年中考化学复习教学素材：现代食品保鲜技术

【教学素材】 现代食品保鲜技术 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【知识链接】食品保鲜技术是指通过控制温度、湿度、气体成分（如氧气）等环境因素，以抑制微生物生长、延缓食品腐败变质、保持其新鲜度、口感和营养品质的技术。 现代保鲜技术主要分为物理、化学、生物三大类，保鲜技术主要通过控制温度、湿度、氧气等环境因素来抑制微生物生长和食品变质，具体包括低温冷藏、气调保鲜、真空包装、添加防腐剂或使用天然保鲜剂（如壳聚糖涂膜）等手段。 （1）物理保鲜：是应用最广泛的保鲜方式，不添加化学物质，依靠物理手段抑制微生物、延缓酶活性。控温保鲜是最基础的保鲜方式，通过精准控制温度来减缓微生物生长和化学反应速度。冷藏将温度控制在接近冰点，低温能有效减缓微生物的生长速度和食物的化学反应，延长食物的新鲜度；冷冻则将温度降至零下，几乎停止了微生物的活动和化学反应，实现长期保鲜。代表技术包括海尔的－30℃深冷锁鲜、美的的微晶一周鲜、澳柯玛的－36℃深冷速冻技术等。 控湿保鲜通过调节存储环境的湿度来保持食材水分或防止凝露。例如，通过保湿膜或补水装置，使干货和蔬果分别处于干燥或高湿的理想环境。代表技术有海尔的干湿分储、松下的透湿保鲜滤网等。 （2）控氧保鲜（MSA）：通过降低存储空间的氧气浓度来抑制食材的氧化反应和需氧微生物活动。其原理是改变包装或空间内的气体成分比例。代表技术有卡萨帝的MRA控氧保鲜科技、真空保鲜技术、方太的氮气保鲜科技等。此外，辐照保鲜利用γ射线或电子束的穿透性进行灭菌保鲜，能抑制发芽、杀虫灭菌、延长保藏期，且加工全程温度几乎无变化。 （3）分子保鲜或生物保鲜：这是新兴技术，通过生物磁场、生物活性物质或基因层面调节，从细胞内部延缓食材代谢。如通过生物磁场深层调节食材细胞内营养分子运动状态；或使用壳聚糖涂膜、天然抑菌提取物等生物制剂。通过激活植物自身防御系统的生物保鲜方法也为环境友好型保鲜技术提供了新路径。综合与智能保鲜集成多种技术，通过传感器和智能算法动态调控保鲜环境。代表系统有海尔的全空间智慧保鲜舱、西门子的智能eNose传感器，以及“麒麟御腐”这类可主动调控储运环境的智能保鲜体系。其他新兴技术还包括智能包装膜、物理锁鲜材料和可食用保鲜涂层等。 【同步训练设计】 1．家用冰箱常用“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分，达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。如图是冰箱用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。 （1）干冰可用于“温控保鲜”，利用干冰的性质是 。 （2）“气调保鲜”中会使用CO2来抑制细菌。CO2进入细菌细胞液后能产生酸性物质，抑制细菌生长。请用化学方程式解释酸性物质产生的原因： 。 （3）冰箱中常用下图所示的膜分离技术实现“气调保鲜”。分离后，通入冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氧”或“富氮”）空气。该过程发生 （填“物理”或“化学”）变化。 （4）富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是 （填字母序号）。 A．1∶3 B．1∶4 C．1∶5 D．1∶6 （5）鲜鸡蛋蘸取澄清石灰水放在空气中也能保鲜，其反应的化学方程式为 。 2．高效的果蔬保鲜技术能解决鲜果长期保鲜的难题，提高水果的价值。在3℃、多湿的条件下，通过低压水银灯的照射，引起光化学反应，使水果贮存过程中，释放出的乙烯转变为乙醇，则回答下列问题： （1）乙烯的化学式为C2H4，常应用于促进农作物生长和果实催熟。下列有关说法不正确的是 （填字母序号） A．乙烯是一种有机物 B．乙烯的相对分子质量为28 C．乙烯中碳元素与氢元素的原子个数比为1∶2 D．乙烯中碳元素与氢元素的质量比为12∶1 （2）这种保鲜技术可以较长期保鲜的主要原因为 ，乙烯和水发生光化学反应生成乙醇，写出反应的化学方程式为 。 3．某食品包装袋内常用铁粉作“双吸粉”，以达到食品保鲜、防止变质的目的。某化学小组利用数字化试验技术，测得该月饼包装袋内“双吸剂”与足量稀硫酸在密闭空间内反应的压强随时间变化情况（如图），请回答下列问题： （1）“双吸粉”中铁粉的作用 。 （2）写出a～b发生反应的化学方程式 。 （3）分析c～d压强减小的原因是 。 4．阅读下列科技短文，并回答相关问题。 常见的食品保鲜技术有智能恒温保鲜技术、活性包装膜技术和气调保鲜技术。应用智能恒温保鲜技术的冰箱能在自动化霜时稳定温度，让食物保鲜。活性包装膜技术是在保鲜膜中加入活性组分或给保鲜膜附上涂层，如在包装膜内添加活性炭吸收食物释放的乙烯等气体。活性包装膜使用的材料有塑料、壳聚糖（一种从甲壳类动物外壳提取的天然多糖）等。气调保鲜技术是通过控制氮气、二氧化碳和氧气的比例改变食物包装内环境，从而减慢食物腐败。 （1）活性包装膜使用的材料中涉及的合成材料是 。 （2）智能恒温保鲜冰箱中形成的霜的主要成分为 （填化学式）。 （3）活性包装膜技术中添加活性炭除去乙烯气体，利用的是活性炭具有 结构。 （4）气调保鲜技术中可用氮气作保鲜剂的原因是 。某食品气调包装内气体的浓度变化如图所示，其变化的原因是 。 5．阅读下列科技短文，并回答相关问题。 鸡蛋营养价值很高，一个重约50 g的鸡蛋，约含7 g蛋白质。蛋黄中富含卵磷脂，卵磷脂可以阻止胆固醇和脂肪在血管壁上沉积。一般人群每天吃1～2个鸡蛋不会造成血管硬化，但多吃会增加肝、肾负担。市售鸡蛋常采用三种涂膜保鲜技术，分别是：①聚乙烯醇溶液涂膜、②聚乙烯醇和双乙酸钠溶液涂膜、③聚乙烯醇和氢氧化钙溶液涂膜。三种涂膜剂涂抹于鸡蛋表面后，在温度为20℃、相对湿度为70%的贮藏柜中贮藏30天，测得哈夫单位和蛋黄指数的变化趋势如下图所示，其中CK是对照组，哈夫单位和蛋黄指数的数值越小，鸡蛋越不新鲜。鸡蛋买回家后，在-1℃、相对湿度80%的条件下储存，最长可以保鲜6个月。 （1）每100g鸡蛋，约含蛋白质 g。 （2）用③涂膜保鲜鸡蛋的过程中，发生反应的化学方程式为 。 （3）三种涂膜保鲜技术中，保鲜效果最好的是 。 （4）在进行涂膜保鲜效果的研究中使用了 实验方法。 （5）下列说法正确的是 （填字母序号） A．鸡蛋营养价值高，每天可以多吃 B．蛋煮的时间越长越好，有利于杀灭细菌 C．生吃鸡蛋、吃溏心蛋和不吃蛋黄，是不科学的做法 6．新型保鲜技术不仅可以保持食物的新鲜度，让更多的美食走出原产地、走上我们的餐桌，而且更加安全、节能、环保。请分析图文信息，解答下面的相关问题。 （1）气调保鲜技术。气调保鲜技术就是采用“保鲜气体”改变食物包装内环境，氮气常被用作“保鲜气体”，利用了氮气 的性质，空气中氮气的体积分数约为 ，工业上用分离液态空气的方法得到氮气，是利用液氮和液氧的 不同。 （2）活性包装膜技术。活性包装膜技术是指人们在保鲜膜中加入活性组分或给保鲜膜附上涂层，保鲜膜保鲜的原理是 。在保鲜膜内添加活性炭是一种常见的吸收型活性包装方式，活性炭的作用是 。 （3）智能恒温保鲜技术。应用智能恒温保鲜技术的冰箱，在冷冻室化霜时，通过技术手段减少温度波动，霜的物质成分为 （填化学式）。从冰箱中拿出的蔬菜放置在室温下，会看到蔬菜表面有水珠出现，原因是 。 （4）相温库技术。相温库中的子库采用单层彩钢板作气密性处理，彩钢（主要成分是铁）是一种带有有机涂层的钢板，有机涂层可以防止钢板生锈，铁生锈体现了氧气的 性。工业上炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为 。 7．食品安全是重大的民生问题。某学习小组对食品保鲜技术、食品保鲜原理、气调保鲜剂成分及获取方式等展开了项目化学习探究。 任务一：认识食品保鲜技术 【调查实践】（1）同学们向技术人员咨询后得知，在食品保鲜领域，常用的技术手段包括气调保鲜、涂层保鲜、防腐剂保鲜、 （写一种）等。 任务二：分析食品保鲜原理 【查阅资料】气调保鲜技术是指在冷藏的基础上，通过控制氮气、二氧化碳和氧气的比例来创造一个适合特定食品的包装环境，以延缓食品腐败和氧化的速度。 【小组交流】（2）气调保鲜技术中充入氮气，利用其性质是 。 任务三：探究某气调保鲜剂成分 【提出问题】该气调保鲜剂中是否含有二氧化碳、氮气？ 【信息检索】①镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁（MgO）和碳，在氮气中燃烧生成氮化镁（Mg3N2）固体；②氮化镁与水反应产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 【进行实验】（3）小组同学为探究气调保鲜剂成分，设计如下模拟方案，并完成了实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①将气调保鲜剂的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 ②将气调保鲜剂中的气体通过足量氢氧化钠溶液后收集，集满一瓶后向其中插入燃着的镁条 镁条燃烧 气调保鲜剂中含有氮气 ③取步骤②反应后的固体于试管中，向其中加入足量蒸馏水，将湿润的红色石蕊试纸伸入试管口 有气泡产生， 【反思评价】（4）步骤①中发生反应的化学方程式为 。 （5）步骤②中氢氧化钠溶液的作用是___________。 （6）同学们使用二氧化碳和氧气传感器测定充入气调保鲜剂后某食品包装内气体的浓度变化（如图）。分析图像信息，气体B是 。 任务四：了解气调保鲜剂成分的获取方式 【交流讨论】（7）小组同学经过讨论，认为空气中氮气含量丰富，气调保鲜剂中的氮气可通过分离液态空气的方法制得，其原理是 。 成果分享：同学们通过探究活动了解了食品防腐保鲜知识，强化了食品安全意识，并通过项目化学习的成果报告，让更多的人认识到了食品包装的重要性。 参考答案 1．（1）冰升华时会吸收大量的热，使周围环境温度降低；（2）CO2＋H2O＝H2CO3；（3）富氮；物理；（4）A；（5）CO2＋Ca（OH）2 ＝CaCO3↓＋H2O。 2．（1）D；（2）乙烯被转化为乙醇，减少了乙烯对水果成熟的促进作用；C2H4＋H2O ( 高温 )C2H5OH。 3．（1）吸收空气中的水分与氧气；（2）Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2O；（3）密闭容器中的温度下降，密闭容器中的压强减小。 4．（1）塑料；（2）H2O；（3）疏松多孔；（4）在常温下化学性质不活泼；食品中含有的微生物等在进行呼吸作用时消耗氧气生成二氧化碳。 5．（1）14；（2）CO2＋Ca（OH）2 ＝CaCO3↓＋H2O；（3）聚乙烯醇和氢氧化钙溶液涂膜；（4）对比；（5）C。 6．（1）化学性质不活泼（或化学性质稳定）；78%；（2）隔绝空气（或氧气）；吸附；（3）H2O；吸附空气中的水蒸气遇冷形成了液态的小水滴；（4）氧化；Fe2O3＋3CO ( 高温 )2Fe＋3CO2； 7．（1）低温保鲜/真空保鲜；（2）常温下，化学性质稳定；（3）气调保鲜剂中含有二氧化碳；红色石蕊试纸变蓝；（4）CO2＋Ca（OH）2 ＝CaCO3↓＋H2O；（5）除去二氧化碳；（6）氧气或O2；利用液态氧和液态氮的沸点不同。 学科网（北京）股份有限公司 $