第11单元第2讲传统发酵技术的应用及发酵工程-【创新教程】2025年高考生物总复习大一轮课件PPT（人教版双选）

2024-12-13

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第2讲　传统发酵技术的应用及发酵工程第十一单元发酵工程下一页上一页返回导航高考总复习生物（新教材）第十一单元发酵工程构建体系素养建模研析考点层级突破 01 02 03 课时作业 04 感悟高考素养演练 03 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[必备知识·整合] 一、发酵与传统发酵技术 1．发酵的概念发酵是人们利用　　微生物　　，在适宜的条件下，将原料通过　　微生物的代谢　　转化为人类所需要的产物的过程。 2．传统发酵技术 (1)概念：直接利用　　原材料　　中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的　　面团　　、　　卤汁　　等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。 (2)类型：以混合菌种的　　固体　　发酵和　　半固体　　发酵为主。二、传统发酵食品的制作 1．泡菜的制作 (1)菌种来源：附着在植物体表面上的乳酸菌，常见种类有　　乳酸链球菌和乳酸杆菌　　。 (2)原理：乳酸菌的无氧呼吸，反应简式为　　C6H12O6　　eq \o(――→,\s\up17(酶))2C3H6O3(乳酸)＋能量。 2．制作过程 (1)配制盐水：用　　清水和食盐　　配制质量百分比为5%～20%的盐水，煮沸冷却待用。 (2)原料装坛：将　　新鲜的蔬菜　　洗净，切分成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至　　半坛　　时，放入　　蒜瓣、生姜及其他香辛料　　，继续装至八成满。 (3)盐水装坛：将　　冷却好　　的盐水缓缓倒入坛中，使其没过全部菜料，盖好坛盖。 (4)封坛发酵：向坛盖边沿的水槽中注满水，并在发酵过程中注意　　经常向水槽中补充水　　，根据室内温度控制发酵时间。 3．果酒和果醋的制作 (1)制作原理与发酵条件 (2)制作过程 ①器具的清洗、消毒：发酵瓶、榨汁机要用洗洁精清洗干净，并用　　体积分数为70%的酒精　　消毒，晾干备用。 ②材料的选择和处理：选择　　新鲜　　的葡萄，先用清水冲洗1～2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。 ③榨汁装瓶：用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶，要留　　大约1/3　　的空间，盖好瓶盖。 ④酒精发酵：将温度控制在　　18～30 ℃，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次发酵，时间为10～12 d，可通过发酵瓶口取样来对发酵的情况进行监测。 ⑤醋酸发酵：当葡萄酒制作完成后，打开　　瓶盖　　，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。温度严格控制在　　30～35　℃，时间为7～8 d。 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．泡菜制作的菌种主要是醋酸菌。( × ) 6．制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用。( × ) 1．(选择性必修3P6“探究·实践”)乳酸菌是厌氧菌，发酵时需控制严格的无氧环境。尝试说出泡菜制作过程中制造无氧环境的措施。答案：①选择气密性好的泡菜坛。②盐水煮沸后冷却待用。③装坛时压实，盐水没过全部菜料。④盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水；发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补水。 2．(选择性必修3P7“探究·实践”)制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～30 ℃？制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？答案：温度是影响酵母菌和醋酸菌生长和发酵的重要因素。酿酒酵母的最适生长温度为28 ℃，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，因此要将温度控制在30～35 ℃。 (情景探究)如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？答案：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？答案：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，乳酸的量迅速积累。 (3)分析亚硝酸盐的含量变化的原因？答案：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。 [关键能力·提升] ◆[提升点1]　通过泡菜制作等传统发酵技术考查理解能力　　 1．下列有关传统发酵技术的叙述，不正确的是(　　) A．传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主 B．在制作腐乳的过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是毛霉 C．腐乳味道鲜美的原因在于大分子蛋白质被分解成了小分子的肽和氨基酸 D．传统发酵技术都是直接利用的天然原料中的微生物解析：D　[传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术，D错误。] 2．(2021·浙江1月高考)用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是(　　) A．将白萝卜切成小块 B．向容器中通入无菌空气 C．添加已经腌制过的泡菜汁 D．用沸水短时处理白萝卜块解析：B　[将白萝卜切成小块可以扩大白萝卜与腌料的接触面积，缩短腌制时间，A正确；泡菜制作所需菌种为乳酸菌，制作过程中应保持无氧环境，向容器中通入无菌空气不利于腌制，B错误；泡菜汁中含有一定量的发酵菌种，所以在腌制过程中，加入一些已经腌制过的泡菜汁可缩短腌制时间，C正确；用沸水短时处理，可抑制某些微生物的繁殖，提高泡菜品质，也可缩短腌制时间，D正确。] 3．(不定项)利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核 B．发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势 C．前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起 D．发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量解析：BCD　[乳酸菌是原核生物，细胞内没有以核膜为界限的细胞核，A错误；根据题图中乳酸菌和酵母菌细胞的数量变化可知，发酵初期乳酸菌远多于酵母菌，成为明显的优势菌种，B正确；据题图分析，发酵初期乳酸菌远多于酵母菌，其产生的乳酸会降低培养液的pH，C正确；由于整个发酵过程都是在无氧环境下进行的，在发酵中期，酵母菌明显增多，只能通过无氧呼吸为细胞增殖供能，D正确。] 泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(有O2，乳酸菌活动受抑制) 少增加(硝酸盐还原菌的作用) 发酵中期最多(乳酸抑制其他菌活动) 积累、增多、 pH下降下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解) 发酵后期减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动) 继续增多， pH继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制) 变化曲线注意亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的 ◆[提升点2]　通过果酒果醋的制作考查识图能力和获取信息能力　　 4．(2024·广东广州模拟)孝感米酒是湖北省的传统美食，其制作流程为：糯米、清洗、蒸煮＋酒曲(含霉菌、酵母菌等微生物)→发酵→高温煮制→灌装保存。下列叙述错误的是(　　) A．蒸煮好的糯米需冷却后再加入酒曲，以防影响酒曲中微生物的活性 B．制备好的糯米与酒曲充分混合，装满容器后进行密封发酵 C．发酵时，霉菌先分泌淀粉酶将淀粉糖化，之后酵母菌才能大量繁殖 D．高温煮制的目的是使糯米停止发酵并灭菌解析：B　[蒸煮好的糯米需要冷却后再加入酒曲，防止温度过高杀死酒曲中的微生物，A正确；发酵时不能装满容器，应适当留出一定空间，以防发酵液溢出，B错误；霉菌分泌的淀粉酶将淀粉糖化，产生大量葡萄糖，供酵母菌利用，利于其大量繁殖，C正确；高温煮制可以停止发酵，还可以杀菌消毒，D正确。] 5.微生物发酵可用于食品加工。下列叙述错误的是(　　) A．葡萄酒发酵的温度若超过30 ℃，则需要采取适当的降温措施 B．制作果酒时，向果汁中加入一定量蔗糖，可提高果酒酒精含量 C．制作果醋时，应持续向发酵装置中通入洁净空气 D．从果醋中分离出的菌种可用于制作酸奶解析：D　[酒精发酵的最佳温度是在18～30 ℃，若发酵过程中温度高于30 ℃，则需及时采取降温措施，主要是为了防止酒的风味不佳，A正确；制作果酒时，向果汁中加入一定量蔗糖，既可以增加糖的含量，又可以借助酵母菌将蔗糖转化为酒精而提高果酒的酒精含量，B正确；醋酸菌为需氧菌，制作果醋时，应持续向发酵装置中通入无菌空气，C正确；从果醋中分离出的菌种属于需氧菌，不能产生乳酸，所以不能用于制作酸奶，D错误。] 1．果酒制作与果醋制作的比较果酒制作果醋制作发酵菌种酵母菌醋酸菌生物学分类单细胞，真核生物单细胞，原核生物代谢方式异养兼性厌氧型异养需氧型菌种来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌空气中发酵产物酒精、二氧化碳醋酸、水发酵条件温度一般控制在 18～30 ℃ 30～35 ℃ 时间 10～12 d 7～8 d 氧气初期需氧，后期不需氧始终需要氧 2.果酒和果醋改进装置及其分析装置的使用：使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。考点2　发酵工程及其应用 [必备知识·整合] 一、发酵工程的基本环节发酵工程一般包括　　菌种的选育　　，扩大培养，　　培养基的配制　　、　　灭菌　　，接种，发酵，产品的　　分离　　、　　提纯　　等方面。二、发酵工程的应用 1．在食品工业上的应用 (1)生产传统的　　发酵产品　　。 (2)生产各种各样的　　食品添加剂　　。 (3)生产　　酶制剂　　。 2．在医药工业上的应用 (1)　　青霉素　　的发现和产业化生产推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。 (2)发酵工程逐步扩展到了其他　　抗生素　　、多种氨基酸、　　激素　　和　　免疫调节剂　　等的生产领域。 3．在农牧业上的应用 (1)生产　　微生物肥料　　。 (2)生产　　微生物农药　　。 (3)生产　　微生物饲料　　。 4．在其他方面的应用发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域，在助力解决粮食、　　环境　　、健康和　　能源　　等方面的重大问题上，作出了越来越大的贡献。 1．在发酵工程中，可通过诱变育种、基因工程育种获得菌种。( √ ) 2．分离、提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，可采用过滤、沉淀等方法。( √ ) 3．在连续培养过程中补充的同种培养液和空气须先灭菌。( √ ) 4．乳酸菌可以代替酵母菌用于乙醇的生产。( × ) 5．发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关。( √ ) 6．单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的。( × ) 1．(选择性必修3P23“思考·讨论”节选) (1)微生物菌种资源丰富，选择发酵工程用的菌种时需要考虑哪些因素？答案：在低成本的培养基上能迅速生长繁殖；生产所需代谢物的产量高，发酵条件容易控制；菌种不易变异、退化等。 (2)怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？答案：要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其最适合微生物的生长繁殖，同时及时添加必要的营养组分。 2．(选择性必修3P22～23“图1－9”)某生产谷氨酸的发酵装置，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，但在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺，这说明了什么？答案：环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，而且也会影响微生物代谢物的形成。 (情景探究)如图是大型发酵罐的结构示意图，请据图回答下列问题， 1．搅拌叶轮在发酵过程中有什么作用？答案：(1)使微生物得到充足的氧气； (2)使微生物与培养基充分接触； (3)有助于充分散热； (4)有利于固体物质在发酵液中保持悬浮状态。 2．如何控制发酵罐中的发酵条件？答案：(1)温度的控制：可通过温度传感器和控制装置进行检测，可通过调节冷却水的进、出水口的水流来调整。 (2)溶解氧的控制：通过通气量和搅拌速度调节。 (3)pH的控制：可通过pH计检测，通过加酸或碱进行调节；也可通过pH缓冲液进行保持。 [关键能力·提升] ◆[提升点1]　通过发酵工程考查理解能力、信息获取能力　　 1．某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列叙述错误的是(　　) A．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理 B．乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大 C．正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压 D．可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵解析：B　[利用酵母菌进行酒精发酵时，一般将温度控制在18～30 ℃，因此夏季生产果酒时，需要对发酵罐体进行降温处理，A正确；发酵过程中，进气口阀门应该关闭，以保证发酵罐的无氧环境，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，B错误；正常发酵过程中，由于酵母菌进行无氧呼吸产生CO2，所以发酵罐内的压力增大，高于大气压，C正确；葡萄酒的发酵过程消耗葡萄糖，所以可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。] 2．随着人们对发酵原理的认识，微生物纯培养技术的建立，以及密闭式发酵罐的设计成功，发酵工程逐步形成。下列有关描述，错误的是(　　) A．性状优良的菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得 B．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵 C．在发酵过程中，环境条件不仅会影响微生物的生长和繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成 D．发酵产品可以是微生物细胞本身，也可以是代谢物解析：B　[发酵工程与传统发酵技术都是利用微生物进行发酵，区别在于发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。] 发酵工程中心环节的分析 ◆[提升点2]　通过发酵工程的基本环节考查科学思维能力　　 3．(不定项)下列有关发酵工程基本环节的说法，正确的是(　　) A．在啤酒生产中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期 B．在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定 C．培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌 D．灭菌和接种是发酵工程的中心环节解析：ABC　[发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵。] 4．(2021·全国乙卷)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。回答下列问题： (1)米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的__________可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供___________。 (2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的_________、________能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和__________。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于___________ (填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。 (3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于___________ (填“真核生物”或“原核生物”)；添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是___________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是　　_________________ (答出1点即可)。解析：(1)大豆中含有丰富的蛋白质，可为微生物的生长繁殖提供氮源。小麦中的淀粉可以为微生物的生长繁殖提供碳源。 (2)米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，产生的脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸，使发酵的产物具有独特的风味。米曲霉发酵时需要利用现有的有机物和需要氧气，说明其代谢类型是异养好氧型。 (3)乳酸菌没有核膜包被的细胞核，属于原核生物。酵母菌属于兼性厌氧型微生物，既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长，同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长。答案：(1)蛋白质　碳源　(2)蛋白酶　脂肪酶　氨基酸　异养好氧　(3)原核生物　酒精和二氧化碳　酒精、乳酸、食盐(答一个即可) 啤酒的工业化生产流程及发酵过程 (1)啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的 (2)啤酒发酵的过程及内容 (3)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别纠错排查教师用书独具 [易错点1]　葡萄酒(醋)制作时，先去枝梗，再用大量水冲洗点拨　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。 [易错点2]　葡萄酒(醋)制作时，果汁的用量不清楚。泡菜制作时蔬菜装入的量不正确点拨　葡萄汁要占发酵罐容积的2/3；蔬菜装坛时要装八成满。 [易错点3]　误认为利用发酵罐发酵不需要进行监测和控制点拨　利用发酵罐进行发酵时，需要随时监测培养液中微生物数量、产物浓度；需要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件。必背语句 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．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。 4．在连续培养过程中补充的同种培养液和空气须先灭菌。 5．发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关。 [真题研析]——浸润素养 [例](2023·山东高考)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(　　) A．①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死 B．②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌 C．③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入 D．④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低解析：C　 [①将盐水煮沸，是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响，A错误；②盐水需要浸没全部菜料，造成无氧环境，有利于乳酸菌无氧呼吸，B错误；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，是排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染等，C正确；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量，腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少。] [信息破题] 信息信息获取能力信息1 制作泡菜时的4个处理方式信息2 盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水 [考向分析]　教师用书独具 23年已考考向未考考向 1.果酒和果醋的制作原理 1.腐乳制作的原理 2.泡菜的制作过程 2.腐乳制作的步骤及注意事项 3.发酵工程的基本环节 3.影响腐乳品质的因素 4.发酵工程的应用 4.果酒和果醋的制作流程及实验分析 [真题品悟]——厚积素养 [考向1]　泡菜的制作过程　　 1．(2023·北京高考)高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是(　　) A．用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离 B．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境 C．在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度 D．对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染解析：A　[成熟的植物细胞有中央大液泡，用高浓度蔗糖溶液处理，细胞会失水，成熟植物细胞能发生质壁分离，因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离，A正确；向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，不能创造无菌环境，B错误；在用样方法调查种群密度时，应该做到随机取样，而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度，C错误；对外植体进行消毒可以减少外植体携带的微生物，但不能杜绝接种过程中的微生物污染，D错误。] [考向2]　发酵工程的应用　　 2．(不定项)(2023·江苏高考)某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌；醋醅含有醋酸菌；糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有(　　) A．糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌 B．发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸 C．醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，可控制发酵温度和改善通气状况 D．啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间解析：AD　[糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的均有利于灭菌和糖化过程，A正确；图中制酒用到了酒曲，酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌，霉菌属于真菌，其为需氧型，该过程霉菌产生的淀粉酶有利于将糯米中的淀粉分解，其中的乳酸菌进行的是无氧呼吸，酵母菌主要进行无氧呼吸过程完成酿酒的过程，醋酸发酵过程中主要利用了醋酸杆菌的有氧呼吸进行醋酸发酵，B错误；醋酸发酵过程中利用了醋酸菌的有氧呼吸，在发酵过程中经常翻动发酵物，有利于散热，但不能控制发酵温度，C错误；啤酒酿造流程中利用的原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程，若适当增加溶解氧有利于酵母菌有氧呼吸产生更多的能量满足酵母菌自身增殖的需要，因而可缩短发酵时间，D正确。] [考向3]　啤酒的工业化生产　　 3．(不定项)(2023·山东高考)果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点有(　　) A．都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理 B．都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖 C．发酵前都需要对原料进行灭菌 D．发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期解析：AB　[二者均利用了酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理，A正确；发酵前期，均需要一定的有氧环境，使酵母菌大量繁殖，B正确；果酒的家庭制作不需对原料进行灭菌，C错误；果酒的家庭制作不需要进行消毒，D错误。] [考向4]　微生物的培养与应用综合　　 4．(2023·全国乙卷)某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失)，在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵(酒精发酵)。实验流程如图所示。回答下列问题。 (1)在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是__________________________________ ___________________________________。 (2)采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是________ (答出1点即可)。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有________________________ (答出2点即可)。 (3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是____________________________。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是_____________________。发酵液中的乙醇可用________溶液检测。 (4)本实验收集的淋洗液中的________可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是___________________________________________________________ _________________________。解析：(1)菌T能够将纤维素变成酵母菌发酵所需的葡萄糖，利用的是具有高效性的酶。 (2)氮元素是构成体内一些物质的必需元素，氮源就是给微生物提供合成该物质的原材料。高压蒸汽灭菌的注意事项包括①待灭菌的物品放置不宜过紧；②必须将冷空气充分排除再开始加压；③装入的等灭菌物品不要过多④锥形瓶与试管口不要与桶壁接触……，合理即可。 (3)密闭环境一方面不接触空气杂菌，另一方面保证无氧环境用以酒精发酵。酵母菌无氧呼吸产生乙醇的同时还会产生二氧化碳，拧松瓶盖可以释放二氧化碳，防止容器压力过大爆炸，酸性条件下重铬酸钾溶液可以用来鉴定酒精。 (4)纤维素分解产生的是葡萄糖可以用来作为发酵原材料，从社会责任感角度和实际生产角度出发分析即可，如减少粮食消耗，生产成本低，能同时处理秸秆，保护环境等。答案：(1)菌T能够产生分解纤维素的酶，能够高效催化纤维素分解 (2)用于合成氨基酸、核苷酸等含氮物质 ①待灭菌的物品放置不宜过紧；②必须将冷空气充分排除再开始加压 (3)保证密闭环境，防止杂菌进入，同时营造无氧条件　释放酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳，防止瓶内压力过大　酸性条件下重铬酸钾 (4)葡萄糖　减少粮食消耗，生产成本低，能同时处理秸秆，保护环境 $$

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第11单元第2讲传统发酵技术的应用及发酵工程-【创新教程】2025年高考生物总复习大一轮课件PPT（人教版双选）

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