小单元1 第33讲 传统发酵技术的应用与发酵工程-【金版教程】2025年高考生物一轮复习创新方案课件PPT（新教材，创新版，多选版）

　　　　　　　　　　　　　 第十单元　生物技术与工程 小单元1　发酵工程 　　　　　　　　　　　　　 第33讲　传统发酵技术的应用与发酵工程 1.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。2.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。 目录 CONTENTS 02 高考真题再现 03 课时作业 01 考点 01 考点 考点一　传统发酵技术的应用 1．发酵 考点 目录 6 天然存在 前一次 2．传统发酵技术 固体发酵和半固体发酵 毛霉（主要）、曲霉、酵母 肽和氨基酸 考点 目录 7 调味、抑制微生物生长 杀菌、去除氧气 3．尝试制作传统发酵食品 (1)制作泡菜 ①泡菜制作 不影响乳酸菌的 正常生命活动 抑制 繁殖 亚硝酸盐 考点 目录 8 二氧化碳 ②泡菜制作讨论分析 考点 目录 9 发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵前期 少(O2抑制乳酸菌活动) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用) 发酵中期 最多(乳酸积累，抑制其他菌活动) 增多 达到最多后开始下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解) 发酵后期 减少(乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动) 继续增多，最后保持稳定 下降至保持相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制) 变化曲线 考点 目录 18～30 ℃ 10～12 d (2)果酒和果醋制作 ①果酒制作 酸性重铬酸钾 考点 目录 11 1．体积分数为70%的酒精的作用：消毒。 2．冲洗的目的：去除表面灰尘、污物。 3．制作葡萄酒时，葡萄冲洗1～2次即可，不能连续冲洗，以防止果皮表面的野生菌种数量减少。 4．为避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会，葡萄要在去梗前冲洗。 5．拧松但不打开的目的：防止杂菌污染。 6．果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的：发酵后期在缺氧和呈酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种。 考点 目录 ②果醋制作 考点 目录 13 ③果酒和果醋讨论分析 考点 目录 14 酵母菌 醋酸菌 ④果酒发酵和果醋发酵的比较 异养兼性厌氧型 异养需氧型 考点 目录 15 18~30 ℃ 30~35 ℃ 10~12 d 7~8 d 前期需氧，后期不需氧 始终需氧 考点 目录 16 1．(选择性必修3 P8拓展应用)泡菜咸而不酸的原因是：____________________ ______________________。 2．(选择性必修3 P8拓展应用)果酒和果醋改进装置及其分析 食盐浓度过高， 关闭 答案 抑制了乳酸菌的发酵 CO2 防止空气中微生物的污染 考点 目录 　 题型一　泡菜制作原理及过程 答案 考点 目录 2．(2023·江苏百校联考)有关泡菜中亚硝酸盐含量的研究表明，亚硝酸盐的含量高低和亚硝酸盐含量峰值时间的早晚与食盐的浓度有关(见下图)，下列有关叙述不正确的是(　　) A．食盐的浓度越高，亚硝酸盐生成越快，亚硝酸盐含量峰值出现得越早 B．取食泡菜时，时间别太长，防止空气进入 C．臭味的产生可能与取食过程中带入坛内油脂类物质有关 D．所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌 答案 考点 目录 解析　从图中可以看出，亚硝酸盐含量上升最快的是食盐浓度为5%时，其峰值出现最早，当食盐浓度上升到7%，亚硝酸盐含量上升相对较慢，峰值出现较晚，A错误。 解析 考点 目录 题型二　果酒、果醋制作的原理及过程 3．(2023·湖北省部分重点中学高三上学期新起点联考)黄酒常用谷物做原料，经高温糖化(将淀粉分解)后添加酒曲发酵而成。下列叙述错误的是(　　) A．黄酒酿造时，前期进行一段有氧呼吸，后期主要进行无氧呼吸 B．高温糖化过程，即可以杀灭杂菌又有利于酵母菌对糖类的利用 C．酒曲中含有大量的酵母菌，加酒曲过程相当于接种菌种的过程 D．酿酒过程中，随发酵时间推进，酒精的产生速率逐步上升 答案 考点 目录 4．(多选)在传统发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作基础上进行。下图甲是醋酸发酵装置，乙是培养液pH变化曲线图，下列叙述正确的是(　　) A．发酵初期不通气，溶液中没有气泡产生 B．中期可以闻到酒香，说明进行了酒精发酵 C．后期接种醋酸菌，适当通气并提高发酵温度 D．图乙中能正确表示pH变化的曲线是③ 答案 考点 目录 解析　发酵初期不通气，酵母菌先利用发酵装置中的氧气进行有氧呼吸产生CO2和水，然后再进行酒精发酵产生酒精和CO2，因此溶液中有气泡产生，A错误；酒精是酵母菌无氧呼吸产生的，若中期可以闻到酒香，说明进行了酒精发酵，B正确；果酒制作需要无氧条件，且发酵温度一般为18～30 ℃，而果醋制作需要氧气，且发酵温度一般为30～35 ℃，所以后期接种醋酸菌，应适当通气并提高发酵温度，C正确；果酒制作过程中，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和CO2，pH会稍有下降，接种醋酸菌后产生醋酸，pH会下降得更快，因而图乙中能正确表示pH变化的曲线是②，D错误。 解析 考点 目录 5．自古以来，人们就利用发酵技术来生产各种产品。回答问题： (1)果酒和果醋的制作依次利用了________和醋酸菌两种微生物，两者在结构上的根本区别是后者无__________________；若从自然菌样中筛选较理想的菌种进行纯化培养，通常采用________________________法接种。 (2)在果酒制作过程中，发酵装置需留1/3的空间，发酵过程中还要定时排气，其中留1/3的空间的目的是________________________________________________，密封的目的是______________________________________。 (3)在果酒的基础上制作果醋时，菌种在____________________的条件下能将乙醇变为乙醛，再变为乙酸。检验生产出的果醋中是否含有酒精的方法是________ __________________________________________________。 答案 酵母菌 由核膜包被的细胞核 平板划线(或稀释涂布平板) 防止发酵液溢出，还可以让酵母菌在发酵前进行大量繁殖 为酵母菌进行酒精发酵提供无氧环境 缺少糖源和氧气充足 用酸性条件下的重铬酸钾检验，观察是否出现灰绿色 考点 目录 6．下列关于不同微生物的发酵作用制作食品的叙述正确的是(　　) A．酸豆角以其色泽金黄、咸酸适宜、鲜香嫩脆的特有品质深受人们的喜爱。酸豆角腌制过程中，仅有厌氧的乳酸菌活动，故发酵时需营造严格的无氧环境 B．《本草纲目拾遗》中记载：“豆腐又名菽乳，以豆腐腌过酒糟或酱制者，味咸甘心。”上述腐乳制作主要是利用毛霉等微生物，毛霉中只存在一种与蛋白质合成有关的细胞器——核糖体 C．豆瓣酱制作过程中利用的微生物主要是曲霉。发酵过程中，上层的酱发酵效果好于下层，因而常需要将下层的酱翻至上层，说明参与发酵的菌种属于厌氧型 D．酒精发酵时，发酵液中的葡萄皮等固体物质会上浮覆盖在发酵液表面，形成“酒帽”，“酒帽”的出现会降低发酵速度，原因是葡萄皮上的菌种无法浸入发酵液 答案 借助我国传统美食制作，弘扬中华民族优秀传统文化，厚植爱国主义情怀 考点 目录 解析　酸豆角腌制过程中主要是厌氧菌——乳酸菌的活动，也有其他菌种比如酵母菌的活动，发酵时需营造严格的无氧环境，A错误；腐乳制作主要是利用毛霉等微生物，毛霉是一种真菌，是真核生物，具有各种复杂的细胞器，B错误；上层的酱更容易接触到氧气，而上层的酱发酵效果好于下层，说明参与发酵的菌种属于好氧型，C错误。 解析 考点 目录 7．(多选)(2024·九省联考河南)黄豆酱是人们喜爱的传统美食，早在春秋时期就有制作方法的相关记载。它以黄豆为主要原料，经米曲霉(好氧菌)、酵母菌、乳酸菌等微生物发酵而成。劳动人民在制作过程中不断改进发酵技术，总结出以下经验。下列叙述正确的是(　　) ①选用具有高蛋白酶活性的米曲霉　②用蒸煮后的大豆与米曲霉混合堆积　③将初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料摊薄，并适当通风　④在装坛时，添加适量食盐　⑤发酵过程中，需保持发酵坛密封　⑥发酵过程中，需定期搅拌 A．①和④对黄豆酱风味的形成起重要作用，利于提升品质 B．②和⑥可以促使微生物和物料充分混合，提高发酵效率 C．③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖 D．⑤中乳酸菌主要集中于发酵坛上部而米曲霉集中于下部 答案 考点 目录 解析　米曲霉能够分泌蛋白酶，能够将黄豆酱中的蛋白质分解，而食盐一方面可以抑制杂菌生长，一方面可以调味，故①和④对黄豆酱风味的形成起重要作用，利于提升品质，A正确；乳酸菌属于厌氧菌，米曲霉是好氧菌，故⑤中米曲霉主要集中于发酵坛上部而乳酸菌集中于下部，D错误。 解析 考点 目录 特定功能 考点二　发酵工程及其应用 考点 目录 29 从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得 扩大培养 2．发酵工程基本环节 产物浓度 溶解氧 过滤、沉淀 产物的性质 考点 目录 30 3．发酵工程特点：生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等。 4．发酵工程的应用 (1)在食品工业上的应用 黑曲霉 考点 目录 31 (2)在医药工业上的应用 考点 目录 32 单细胞蛋白 (3)在农牧业上的应用 考点 目录 33 (4)在其他方面的应用 考点 目录 34 1．(选择性必修3 P27异想天开)单细胞蛋白不仅含有丰富的__________，还含有________________________等物质。 2．(选择性必修3 P28概念检测)与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列有关说法正确的是(　　) A．用于发酵工程的优良菌种只能通过诱变育种或基因工程育种获得 B．发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 C．通常使用液体培养基分离获得细菌单菌落 D．利用发酵工程生产的微生物农药来防治害虫，是化学防治的重要手段 蛋白质 糖类、脂质和维生素 答案 考点 目录 解析　发酵工程中的优良菌种可以从自然界中筛选，也可通过诱变育种或基因工程育种等手段获得，A错误；发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，B正确；菌落是在固体培养基上形成的，液体培养基中不能形成菌落，C错误；利用发酵工程生产的微生物农药来防治害虫，是生物防治的重要手段，D错误。 解析 考点 目录 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 答案 解析　生产果酒是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程，酒精发酵时一般将温度控制在18～30 ℃，夏季温度高，且发酵过程有热量产生，故夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理，A正确；在发酵产酒精过程中需保持无氧状态，B错误；酵母菌的呼吸过程会产生CO2，故正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压，C正确。 解析 考点 目录 2．(多选)下列叙述中，正确的是(　　) A．利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质，这种发酵原料的改变对解决资源短缺与环境污染问题具有重要意义 B．科学家们利用一些寄生性的细菌和病毒来治疗疾病或防治农林害虫，如苏云金杆菌可寄生在某些害虫体内，对害虫有较强的致病力 C．青霉素由细菌中的青霉菌产生，属抗生素类药物 D．科学家通过基因工程用微生物可以生产治疗糖尿病的药物——胰岛素 答案 解析　青霉素由真菌中的青霉菌产生，属于抗生素类药物，C错误。 解析 考点 目录 3．谷氨酸棒状杆菌可用于微生物发酵工程生产谷氨酸，从而制取谷氨酸钠(味精)。如图为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径，通过发酵工程可以大量生产谷氨酸。回答下列问题： 考点 目录 (1)与酵母菌相比，谷氨酸棒状杆菌在结构上的显著特点是_________________ __________；谷氨酸发酵的培养基成分有豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、生物素等，从物理性质看，该培养基属于________培养基。 (2)由图可知，谷氨酸棒状杆菌体内若积累了较多的谷氨酸，则会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，所以要随时检测__________，同时还要检测温度和pH，因为温度会影响_______活性，而________会影响产物种类，在________________条件下发酵罐内会积累谷氨酸，在________环境下会形成谷氨酰胺和N­乙酰谷胺酰胺。 答案 无由核膜包被的 细胞核 液体 产物浓度 酶 pH 中性、弱碱性 酸性 考点 目录 (3)谷氨酸的生产属于发酵工程在____________上的应用，因为味精属于_____________。发酵工程在医药工业上的应用也取得了很多成果，最先利用发酵工程生产的抗生素是________，利用微生物生产人类的激素、免疫调节剂等，还需要利用___________等技术。 (4)发酵工程在农牧业上的应用主要有_________________、生产微生物农药、___________________，微生物农药的使用可以减少化学农药对环境的破坏，在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用。 答案 食品工业 食品添加剂 青霉素 基因工程 生产微生物肥料 生产微生物饲料 考点 目录 4．厨余垃圾处理不当会对环境造成严重影响。下列不属于厨余垃圾资源化处理的是(　　) A．厨余垃圾可通过发酵工程生产乙醇用作工业原料 B．将厨余垃圾脱水、脱盐及灭菌处理后制成牲畜饲料 C．对厨余垃圾进行加工利用，制成有机肥料用于农业生产 D．将厨余垃圾与其他垃圾混合燃烧以减少生态足迹 答案 借助厨余垃圾的资源化处理培养社会责任感、积极维护公共利益 考点 目录 5.(2021·广东选择性考试改编)中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。 回答下列问题： 借助我国科学家利用甘蔗废弃液生产可降解材料，培养爱国主义情怀，和用科学技术解决实际问题的责任担当 考点 目录 (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为__________，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用________________的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有____________________________等(答出两种方法即可)。 唯一碳源 稀释涂布平板 诱变育种、基因工程育种 答案 考点 目录 44 (2)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中____________________可能是高密度培养的限制因素。 (3)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，说明其能分泌____________________________。 氧气(O2或溶解氧) 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等 答案 考点 目录 45 解析　(1)根据题意分析，该实验的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合微生物的代谢需求，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源，并不断提高其浓度，经多次传代培养以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用稀释涂布平板的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有诱变育种、基因工程育种等。 解析 考点 目录 (2)分析题意，扩大培养时，营养物浓度、温度、pH等条件适宜，而发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使菌种进行无氧呼吸产生乙醇，即氧气(O2或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。 解析 考点 目录 高考真题再现 02 1．(2023·山东，12)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 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 目录 49 解析　①煮沸盐水是为了杀灭盐水中的微生物，去除水中的溶解氧，冷却主要是为了防止杀死菜料表面的乳酸菌，A错误；②的主要目的是创造无氧环境，B错误；③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入，给泡菜坛内创造无氧环境，C正确；④检测到的亚硝酸盐含量变化是先增后减，D错误。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 目录 50 2．(2022·山东，14)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是(　　) A．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 B．可用深层通气液体发酵技术提高产量 C．选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中 D．青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 目录 51 解析　青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解为半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，A正确；青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；选育出的高产青霉素菌株经扩大培养后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确；为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 目录 52 3．(2022·湖北，11，改编)关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是(　　) A．在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气 B．白酒、啤酒和果酒酿制的过程有微生物生长繁殖的过程 C．葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体 D．生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 目录 53 解析　生产白酒、啤酒、果酒的原材料不同，但发酵的主要菌种都是酵母菌，三者的酿制过程也是酵母菌生长繁殖的过程，酵母菌发酵初期需要提供一定的氧气以促进酵母菌的有氧呼吸，从而促进其大量生长繁殖，A、B、D正确；葡萄糖转化为乙醇的场所是细胞质基质，因此该反应所需的酶只存在于细胞质基质，C错误。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 目录 54 4．阅读下列材料，回答下面小题。 小曲白酒清香纯正，以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 目录 55 (2023·浙江6月，12)关于小曲白酒的酿造过程，下列叙述错误的是(　　) A．糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖 B．发酵液样品的蒸馏产物有无酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测 C．若酿造过程中酒变酸，则发酵坛密封可能不严 D．蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，立即密封可高效进行酒精发酵 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 目录 56 解析　糖化主要是利用霉菌产生的淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖，A正确；可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精，若存在酒精则溶液呈现灰绿色，B正确；若酿造过程中酒变酸，则可能是发酵坛密封不严，导致醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为乙酸，C正确；蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，不能马上密封，需要提供氧气先让糟醅中的好氧型霉菌将原料中的淀粉糖化，以及让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，D错误。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 目录 57 课时作业 03 目录 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．(2023·合肥质检)我国有历史悠久的传统发酵技术，以此为基础发展起来的发酵工程实现了发酵食品、药物等的工业化生产，极大地改善了人们的生活。下列相关叙述错误的是(　　) A．毛霉等微生物分泌的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸 B．利用酵母菌等菌种通过发酵工程生产的单细胞蛋白，可作为食品添加剂 C．将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗 D．发酵是指在无氧条件下，微生物通过代谢作用将原料转化为人类所需要的产物的过程 解析　发酵是指人们利用微生物，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，D错误。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 59 2．(2023·北京西城区检测)目前市场上的果蔬汁发酵产品所利用的菌种主要为乳酸菌，而利用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多种益生菌混合发酵的果蔬汁风味更佳、营养更丰富。相关叙述正确的是(　　) A．乳酸菌、醋酸菌和酵母菌均属于原核生物 B．果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源和氮源 C．果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染 D．混菌发酵是把所有益生菌混合并在相同条件下发酵 答案 解析　乳酸菌和醋酸菌是原核生物，酵母菌是真核生物，A错误；糖类一般由C、H、O三种元素组成，糖类物质不能为益生菌提供氮源，B错误；益生菌中不同的微生物发酵所需要的环境条件不同，比如乳酸菌、醋酸菌和酵母菌所需温度和氧气情况等不相同，D错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 60 3．(2023·滨州高三模拟)《本草纲目》中记载了酿制烧酒的过程：以糯米或粳米等蒸熟，“酿瓮中七日……入甑蒸令汽上，用器承取滴露”“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”。下列说法正确的是(　　) A．为使酵母菌进行酒精发酵，酿制时“瓮”应装满后密封 B．“糯米或粳米”中所含物质只能为微生物提供碳源和氮源 C．在利用酵母菌发酵的“七日”中，水和酒精是同时产生的 D．发酵过程中密封不严，醋酸菌将酒精转化为乙酸使酒“酸坏” 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 61 解析　酿酒时，“瓮”应装2/3的糯米或粳米，剩余1/3空间内的氧气，有利于初期酵母菌的快速增殖，且留有1/3的空间可以防止发酵液溢出，A错误；“糯米或粳米”为酵母菌提供了碳源、氮源、水和无机盐等物质，B错误；利用酵母菌发酵的“七日”中，酵母菌先进行有氧呼吸产生CO2和H2O，再进行无氧呼吸产生CO2和酒精，C错误；发酵过程中密封不严，会导致醋酸菌的污染，同时醋酸菌在氧气的作用下，会将酒精转化为乙酸，从而使酒“酸坏”，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 62 4．(2023·湖北武汉模拟)我国制作泡菜历史悠久。家庭制作泡菜时，主要选择的是芥菜。在发酵过程中，芥菜产生的亚硝酸盐在特定条件下会转变成致癌物——亚硝胺。泡菜虽美味，但不宜过量食用。下列叙述错误的是(　　) A．原料宜选用新鲜的芥菜，原因是新鲜的芥菜中亚硝酸盐的含量低 B．制作过程中需要用食盐，其作用是析出芥菜中的水分并抑制微生物生长 C．在发酵初期有气泡产生，原因是微生物呼吸作用产生了CO2和坛中存在空气 D．在发酵过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量均会先增加后减少再趋于稳定 答案 解析　在发酵过程中，乳酸菌的含量逐渐增多，稳定一段时间后下降，乳酸的含量先增加后趋于稳定，而亚硝酸盐的含量表现为先增加后减少再趋于稳定，D错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 63 5．天津独流老醋以优质的黍米、高粱为主要原料，经原料蒸煮→大曲糖化→液态酒精发酵→固态分层醋酸发酵→淋醋等主要工序酿造而成。下列关于独流老醋酿造过程的描述，错误的是(　　) A．液态酒精发酵阶段的温度应控制在30～35 ℃ B．大曲中含有许多微生物及它们所分泌的酶 C．独流老醋的酿造过程涉及了酵母菌、醋酸菌等多种微生物 D．固态分层醋酸发酵阶段需要对原料进行翻动 答案 解析　液态酒精发酵阶段的温度应控制在18～30 ℃，A错误；醋酸菌为好氧菌，固态分层醋酸发酵阶段需要对原料进行翻动，使其充分接触氧气，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 64 6．(2024·泉州市高中毕业班质量监测一)青霉素发酵是高耗氧过程。在青霉素的发酵生产过程中总有头孢霉素产生。人们通过对青霉菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物。下列相关叙述错误的是(　　) A．工业化生产之前需要进行青霉菌纯培养，筛选青霉素分泌量高的优良菌种 B．进行主发酵前一次性加足所需的营养组分以利于工业化生产 C．通过敲除其中一种酶的基因，从而使青霉菌只产生一种产物 D．发酵过程中要监测温度、pH、溶解氧等发酵条件 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 65 解析　工业化生产是为获得专一的产物，同时为了获得更高的经济效益，在工业化生产之前需要进行青霉菌纯培养，筛选青霉素分泌量高的优良菌种，A正确；持续加入发酵原料有利于工业化生产，源源不断产生发酵产品，B错误；由题干信息“在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物”可知，对青霉菌株其中一种酶的基因进行敲除，则青霉菌只能产生另一种酶，则青霉菌只产生一种产物，C正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 66 7．自然发酵法酿造酱油时，先将浸泡的大豆蒸煮、冷却后与面粉混合，铺摊在空气流通处，使米曲霉等霉菌大量生长繁殖(制曲)。制曲后，混合质量分数20%的盐水制成酱醅，置于大缸内，在太阳下曝晒，定期翻酱。发酵结束后，收集液体经灭菌、分装制成酱油。下列叙述不正确的是(　　) A．参与酿造酱油的米曲霉等霉菌是需氧型微生物 B．大豆、面粉为酿造酱油的微生物提供碳源、氮源 C．抑制酱醅中的有害微生物主要依靠太阳下曝晒 D．自然环境中的多种微生物赋予酱油特殊的风味 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 67 解析　据题意可知，浸泡的大豆蒸煮、冷却后与面粉混合，要铺摊在空气流通处，使米曲霉等霉菌大量生长繁殖，因此参与酿造酱油的米曲霉等霉菌是需氧型微生物，A正确；大豆、面粉中主要含蛋白质和糖类，因此大豆、面粉为酿造酱油的微生物提供碳源、氮源，B正确；抑制酱醅中的有害微生物主要靠盐，C错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 68 二、多项选择题(每题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求) 8．红酸汤是凯里地区苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中不正确的是(　　) A．红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌 B．装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量 C．装坛时不装满的原因是促进微生物繁殖 D．红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 69 解析　醋酸菌为好氧微生物，红酸汤为密封发酵，可知其用到的微生物主要不是醋酸菌，可推知其制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌，A错误；装坛时不装满的目的是防止发酵后液体外溢，C错误；如果发酵时间过长，乳酸过量积累，会影响口感，D错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 70 9．谷氨酸棒状杆菌发酵过程中会生成大量的谷氨酸，经加工后可制成味精。在其发酵过程中，发酵罐中碳氮比(碳元素与氮元素的比值)为4∶1时，菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少；当碳氮比为3∶1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。下列相关叙述不正确的是(　　) A．谷氨酸棒状杆菌只能从自然界中筛选 B．分离、提纯产物是发酵工程的中心环节 C．由题干信息可推知发酵过程中需调整发酵罐内营养成分的比例 D．采用过滤、沉淀等方法分离出菌体，即得到所需产品 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 71 解析　发酵菌种既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，A错误；发酵工程的中心环节是发酵过程，B错误；由题干信息可知发酵过程中需调整发酵罐内营养成分的比例，以保证先获得大量谷氨酸棒状杆菌，再获得大量发酵产物，C正确；如果发酵产品是微生物细胞本身，则采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，如果是代谢物，则根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 72 三、非选择题 10．龙眼和菠萝是我国南方主要的水果，以龙眼、菠萝酿制复合果酒可以增加果酒中的营养成分，也能提增果酒的色、香、味。其制作流程如下： 菠萝、龙眼果肉→榨汁→1∶1混合后加工处理→接种菌种→发酵→过滤后装瓶→杀菌 请回答以下问题： 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 73 (1)酿制龙眼—菠萝复合果酒利用了__________________________的原理。流程中若要测定菌种的接种量，可以采用________________对其进行直接计数。发酵前应将发酵罐进行________处理，以免杂菌污染。发酵一段时间后，若发酵罐内无气体排出，则可以判断发酵基本完成，依据是________________________________ ________________________________________。 (2)检测酒精常用酸化的重铬酸钾溶液，实验过程中溶液的颜色变化是 _______________________。检测时先往试管中加入发酵液，然后加入酸化重铬酸钾观察颜色变化，为了使实验结果更具说服力，应该如何设置对照实验？______________________________________________________________________。 答案 酵母菌无氧呼吸产生酒精 血细胞计数板 灭菌 CO2是果酒发酵的产物之一， 由橙色变为灰绿色 对照组将发酵液换成标准酒精，然后用酸化重铬酸钾检验 若发酵停止，则CO2不会继续产生 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 74 (3)实践发现不同种的酵母菌酿制龙眼—菠萝复合果酒的效果不同，有人取了甲、乙、丙、丁四种酵母菌进行了有关实验，实验结果如图所示。由曲线分析四种酵母菌的酿酒效果最差的是________。6～7 d，丁组酒精度不再上升的原因有_____________________________________________________________(答2点)。 (4)若要在龙眼—菠萝复合果酒的基础上 进行果醋的制作，在上述灭菌后的果酒中应当 加入醋酸菌，同时________________________ _________________(提供的条件)。 答案 丙 较高的酒精度对酵母菌细胞有毒害作用；发酵液中的葡萄糖耗尽 适当升高温度，并持续 通入无菌空气 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 75 11．啤酒是以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。啤酒中的低分子糖和氨基酸很容易被吸收利用，在体内产生大量的热量，被称为“液体面包”。图1是啤酒生产工艺流程简图。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 76 (1)图中焙烤的目的是降低麦芽水分，并_______________________________ _______________，然后去根制成成品麦芽。将粉碎的麦芽等原料用温水分别在糊化罐、糖化罐中混合，调节温度以制造麦汁，加水糊化之前粉碎成品麦芽的目的是__________________________________________________。 答案 加热杀死大麦种子胚，但不使 粉碎有利于淀粉酶与淀粉充分接触，提升反应速率 淀粉酶失活 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 77 (2)发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节。麦汁冷却后再加入啤酒酵母使其发酵，冷却的目的是_________________________。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程；并及时添加必需的营养物质组分，其目的是________________________________________________；还要严格控制________________________________________等发酵条件(至少写出3个)，以获得所需的发酵产物。 答案 防止接种时酵母菌被杀死 延长菌体生长稳定期的时间，以得到更多的发酵产物 温度、pH、溶解氧、通气量(至少写出3个) 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 78 (3)现代发酵工程使用的大型发酵罐均具有计算机控制系统，能使发酵全过程处于最佳状态，图2为发酵罐示意简图。发酵过程有机物分解释放的能量会引起发酵罐温度升高，常用冷却水对发酵罐进行温度的调节，冷却水进入口和排出口分别是________(填图2中的标号，下同)。酵母菌酒精发酵过程中要“先通气后密封”，通过空气入口________来控制溶解氧。发酵还需要用排气管调节罐压，原因是________________________________________________________________________________________。 答案 ③④ ⑤ 防止酵母菌无氧呼吸产生的CO2使发酵罐中的液体培养基溢出，防止罐体气压过高引起爆裂 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 79 　　　　　　　　　　　　　 R [知识拓展]　腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化 C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq \o(―→,\s\up13(酶))6CO2＋12H2O＋大量能量 C6H12O6eq \o(―→,\s\up13(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量　 [特别提醒] C6H12O6＋2O2eq \o(――→,\s\up10(酶))2CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量 C2H5OH＋O2eq \o(――→,\s\up10(酶))CH3COOH＋H2O＋能量 果酒发酵 果醋发酵 发酵菌种 eq \x(\s\up1(20))__________ eq \x(\s\up1(21))__________ 菌种来源 附着在新鲜水果果皮表面的野生酵母菌 空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌 菌种代谢类型 eq \x(\s\up1(22))____________________ eq \x(\s\up1(23))__________________ 菌种生物类型 真核生物 原核生物 发酵原理 C6H12O6＋6O2＋H2Oeq \o(――→,\s\up14(酶))6CO2＋12H2O＋能量C6H12O6eq \o(――→,\s\up14(酶))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量 C2H5OH＋O2eq \o(――→,\s\up14(酶))CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量(缺少糖源) C6H12O6＋2O2eq \o(――→,\s\up14(酶))2CH3COOH (乙酸)＋2H2O＋2CO2＋能量(糖源充足) 发酵 条件 温度 eq \x(\s\up1(24))______________ eq \x(\s\up1(25))______________ 时间 eq \x(\s\up1(26))______________ eq \x(\s\up1(27))______________ 氧气 eq \x(\s\up1(28))____________________ eq \x(\s\up1(29))______________ 1．关于乳酸菌及泡菜发酵的叙述，不正确的是(　　) A．发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜的口味、品质最佳 B．利用发酵技术，在鲜奶中加入乳酸菌可制成酸奶 C．制作泡菜利用的菌种是乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型 D．乳酸菌产乳酸的反应式为C6H12O6eq \o(――→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋2CO2＋能量 1．发酵工程的概念 利用微生物的eq \x(\s\up1(01))_____________，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。 $$