内容正文:
第三节 发酵工程为人类提供多样的生物产品
必备知识基础练
1.“格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌双菌发酵的传统谷物发酵饮料,其传统做法是采用俄式大面包为基质,加入菌种发酵生成微量乙醇、一定量的CO2以及丰富的有机酸等物质。下列相关叙述正确的是 ( )
A.发酵过程需要密闭条件
B.两菌种的代谢类型相同
C.CO2由两菌种共同产生
D.两菌种间为互利共生关系
答案A
解析酵母菌厌氧呼吸产生乙醇和CO2,乳酸菌厌氧呼吸产生乳酸,故两个发酵过程都需要密闭条件,A项正确;酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型,B项错误;乳酸菌厌氧呼吸不产生CO2,酵母菌厌氧呼吸产生CO2,C项错误;两菌种都以俄式大面包为基质进行发酵,两者间为竞争关系,D项错误。
2.下图所示为草莓酒制作的步骤,下列分析不正确的是( )
挑选草莓→②→榨汁→装瓶→⑤→发酵
A.步骤②中先对草莓除去枝梗,再冲洗
B.步骤⑤为加入酵母菌液
C.发酵过程中,放气量先增加后减少
D.可利用酸性重铬酸钾溶液检测乙醇的生成
答案A
解析步骤②中应先将草莓进行冲洗,再除去枝梗,原因是除去枝梗时可能造成草莓破损,增加草莓被杂菌污染的机会,A项错误;步骤⑤为加入酵母菌液,B项正确;乙醇发酵过程中除了产生乙醇,还会产生CO2,随着厌氧呼吸的进行,产生的CO2增加,但随着发酵的进行,营养物质逐渐减少、pH逐渐降低等,酵母菌乙醇发酵的速率减慢,产生的CO2也随之减少,因此发酵过程中放气量先增加后减少,C项正确;在酸性条件下,乙醇可用重铬酸钾溶液鉴定,D项正确。
3.为酿制杨梅酒,小明将杨梅榨成汁后分别装入甲、乙、丙三个发酵瓶中,如下图所示。下列有关说法错误的是( )
注:各发酵瓶的左侧管为充气管,右侧管为排气管
A.应将发酵瓶放在30~35 ℃环境中进行发酵
B.甲瓶未夹住发酵瓶的充气管,会导致没有乙醇生成
C.乙瓶每隔一段时间需打开排气管排气,最终可以得到杨梅酒
D.丙瓶中发酵液过多,会导致发酵液从排气管流出
答案A
解析果酒发酵的最适温度是25 ℃左右,A项错误。
4.下列关于发酵工程特点的描述,错误的是( )
A.生产条件温和
B.原料来源丰富且价格低廉
C.可同时获得多种产物
D.废弃物对环境影响小且易处理
答案C
解析发酵工程的产物专一,不能同时获得多种产物。
5.下图简单示意葡萄酒的酿制过程,下列叙述错误的是( )
A.甲装置一天搅拌2~3次主要是为了释放产生的气体
B.白糖为甲装置中酵母菌提供能源物质
C.甲装置与乙装置中放出的气体主要是CO2
D.夏季,打开丙装置中的塞子,可能会有醋酸产生
答案A
解析甲装置一天搅拌2~3次主要是为了增加溶氧量,添加白糖主要是为酵母菌提供能源物质,因此,甲装置主要是让酵母菌进行需氧呼吸从而大量繁殖,A项错误,B项正确;甲装置中酵母菌主要进行需氧呼吸,乙装置中酵母菌进行厌氧呼吸,两个装置中放出的气体主要是CO2,C项正确;夏季,打开丙装置中的塞子,空气中的醋酸菌可能进入容器中,在有氧条件下,将乙醇氧化为醋酸,D项正确。
6.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物,通常所指的发酵条件不包括( )
A.温度控制 B.溶氧控制
C.pH控制 D.酶的控制
答案D
解析微生物的生活需要适宜的温度和pH,溶氧量的多少直接影响到发酵产物的生成,温度、pH、溶氧都需要加以控制。酶由微生物细胞产生,对微生物细胞的代谢有催化作用,通常不需要加以控制。
7.发酵工程由一系列工艺环节构成,下列不属于发酵罐内发酵这一环节的是( )
A.随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等
B.及时添加必需的营养组分
C.严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件
D.对选育的菌种进行扩大培养
答案D
解析对选育的菌种进行扩大培养,属于接种前的技术环节,不属于发酵罐内发酵这一环节。
8.用蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液,通过乳酸菌发酵可生产新型酸奶。下列相关叙述不正确的是( )
A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关
B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染
C.乳酸菌是异养厌氧菌
D.只有奶粉为乳酸菌发酵提供氮源
答案D
解析蔗糖是乳酸菌的碳源,乳酸菌分解蔗糖产生乳酸,所以蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关,A项正确;乳酸菌在发酵时的产物只有乳酸,并不产生气体,如果发酵时出现明显的气泡,说明有其他的微生物存在,B项正确;乳酸菌是异养厌氧菌,C项正确;题中所给的玉米胚芽液经过蛋白酶水解后也可以为乳酸菌发酵提供氮源,D项错误。
关键能力提升练
9.利用卷心菜发酵制作泡菜过程中,乳酸菌、酵母菌细胞数量(相对值)和pH的变化如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.酵母菌和乳酸菌均有以核膜