选必3 第11单元 第1讲 第一课时 传统发酵技术与发酵工程及应用（课件）-【新高考方案】2025版高考生物一轮总复习（江苏专版）

选择性必修3 生物技术与工程 1 生物技术与工程 第十一单元　 2 发酵工程 第1讲 学习目标 1.掌握运用传统发酵技术生产果酒、果醋、泡菜的基本原理和方法；　2.阐明发酵工程的基本环节和其应用价值；　3.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提，掌握无菌技术的操作方法；4．通过调整培养基的配方有目的地分离纯化某种微生物；　5.掌握利用平板划线法和稀释涂布平板法进行微生物分离和纯化；　6.掌握利用稀释涂布平板法和显微镜计数法测定微生物数量。 建构知识体系 传统发酵技术与发酵工程及应用 第一课时 内容索引 主题研习（一） 主题研习（二） 传统发酵技术的应用(深化•提能型) 发酵工程及其应用(基础•自学型) 课时跟踪检测 主题研习(一)　传统发酵技术的应用 (深化•提能型) 1．传统发酵技术的概念分析 菌种来源 原料中天然存在的或前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物 类型 以______发酵和______发酵为主 固体 半固体 实质 微生物在适宜的条件下将原料转化为人类所需要的产物 结果 生产人们需要的各种发酵产品 应用 果酒、果醋、泡菜、酱油等的制作 续表 2．腐乳制作 肽和氨基酸 3.泡菜的制作 菌种来源 附着在植物体表面天然的乳酸菌 制作原理 在无氧条件下，乳酸菌将________分解成乳酸 反应式 __________________________________ 葡萄糖 制作过程 续表 4．果酒和果醋的制作 (1)制作原理 ①果酒制作：酵母菌进行酒精发酵； ②果醋制作：醋酸菌将糖分解成乙酸或将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。 (2)反应式比较 (3)制作过程 (一)果酒与果醋的制作原理和过程 [例1]　(2021·江苏高考)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是(　 ) A．果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器 B．果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多 C．果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时 D．果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深 √ [解析]　酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸，随着果酒发酵的进行，装置内会产生气体(二氧化碳)，容器内压强大于外界，所以空气不会回流，A错误；果酒发酵时，发酵液中的葡萄糖不断被消耗，因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日减少，B错误；醋酸菌利用乙醇产生乙酸的过程中不产生气体，果酒发酵过程中产生二氧化碳，所以果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵，C正确；酸性重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量，D错误。 [例2]　(2023·全国乙卷，节选)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。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。 [解析]　利用作物秸秆生产燃料乙醇的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵，酒精发酵需要在无氧的条件下进行，此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，发酵环境始终处于密闭状态，所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳，酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 [答案]　制造无氧环境　排出二氧化碳　酸性重铬酸钾 1．比较果酒与果醋制作的过程 产物 果酒 果醋 菌种 酵母菌 醋酸菌 氧气条件 前期需氧，后期不需氧 需氧 发酵温度 18～30 ℃ 30～35 ℃ 气味或味道 酒味 酸味 气泡和泡沫 有气泡和泡沫 无气泡和泡沫 |认|知|生|成| 发酵液变化 如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色 发酵完成时，发酵液的液面上会出现一层菌膜 检测指标 嗅味和品尝、用酸性重铬酸钾溶液检测酒精、测定pH、进行酵母菌的镜检等工作 观察菌膜的形成、嗅味和品尝、测定pH、进行醋酸菌的镜检等工作 续表 2.果酒和果醋的发酵装置及各部件的作用 (二)泡菜制作的原理和过程 [例3]　(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]　①将盐水煮沸是为了杀灭杂菌和除去氧气，而冷却之后使用主要是为了保证乳酸菌的生命活动不受影响，A错误；②盐水需要浸没全部菜料的主要目的是造成无氧环境，有利于乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，B错误；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，是为了排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染等，C正确；④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少，D错误。 1．泡菜制作中的注意事项 (1)材料的选择及用量 ①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐； ②用清水和盐配制质量分数为5%～20%的盐水，盐水要煮沸后冷却待用。煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的微生物。 |认|知|生|成| (2)无氧措施 ①使盐水没过全部菜料，盖好坛盖； ②泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，并在发酵过程中注意经常补水。 (3)温度控制 发酵温度以18～20 ℃为宜，若温度偏高则有害菌活动能力强；若温度偏低则不利于乳酸菌发酵，导致发酵时间延长。 2．泡菜腌制过程中有关物质的相对含量变化 题点(一)　果酒、果醋的制作 1．(2024·镇江月考)酿酒和酿醋在我国已经有上千年的历史。下列关于酿酒和酿醋两种传统发酵技术条件的说法，正确的是(　 ) A．进行果酒发酵的菌种的代谢类型是异养厌氧型 B．果酒发酵的最适温度低于果醋发酵的最适温度 C．果醋发酵需要持续通入无菌空气，果酒发酵则一定不能通入空气 D．若果醋发酵的产物中出现CO2，则说明发酵底物缺少糖源 √ 解析：进行果酒发酵的菌种是酵母菌，其代谢类型是异养兼性厌氧型，A错误；果酒发酵最适温度为18～30 ℃，果醋发酵最适温度为30～35 ℃，B正确；果醋发酵需要持续通入无菌空气，果酒发酵前期需要通入一定量的空气，促进酵母菌的增殖，C错误；若果醋发酵的发酵底物缺少糖源，则产物为乙酸和H2O，D错误。 2．[多选](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：果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产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，果酒的家庭制作和啤酒的工业化生产均需要一定的有氧环境，使酵母菌大量繁殖，B正确；果酒的家庭制作利用的是附着在原料上的野生酵母菌，发酵前不需要对原料进行灭菌，C错误；果酒的家庭制作发酵结束后不需要对得到的果酒进行消毒，D错误。 题点(二)　泡菜的制作 3．(2024·淮安期中)下列关于泡菜制作的叙述，错误的是(　 ) A．泡菜坛中蔬菜装量不能超过2/3，以防发酵液溢出 B．泡菜的制作过程中可能有多种微生物参与发酵 C．适量的食盐水和酸性条件可以抑制杂菌的生长 D．腌制泡菜时如果加入一些陈泡菜汁，可以缩短腌制时间 √ 解析：泡菜坛中蔬菜装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满，A错误；泡菜的制作过程中利用的菌种主要是乳酸菌，泡菜坛中还可能有其他微生物，B正确；食盐水能增大环境溶液的渗透压、酸性条件会抑制细胞代谢，适量的食盐水和酸性条件在腌制过程中可以抑制杂菌生长，C正确；陈泡菜汁中含有乳酸菌，坛中加一些陈泡菜汁的目的是加入乳酸菌菌种，缩短腌制时间，D正确。 4．[多选]泡菜的制作对工艺流程要求非常高，如图为某食品公司安检人员所记录的检测结果，下列相关叙述正确的是(　 ) A．泡菜制作过程中，pH呈下降趋势，是酵母菌无氧呼吸所致 B．据图可知食盐浓度和腌制时间均会影响亚硝酸盐的含量变化 C．亚硝酸盐的含量达到峰值后会逐渐降低，可能与乳酸菌产生的亚硝酸还原酶量增多有关 D．泡菜制作过程中泡菜坛内出现的白膜由乳酸菌大量繁殖形成 √ √ 解析：泡菜制作的原理是乳酸菌的无氧呼吸过程中产生了乳酸，导致发酵液的pH呈下降趋势，A错误；据图可知，食盐浓度和腌制时间均会影响亚硝酸盐的含量变化，亚硝酸盐含量达到峰值后下降，是因为缺氧和酸性环境抑制杂菌生长，使亚硝酸盐的产生量降低，同时乳酸菌产生的亚硝酸还原酶会将亚硝酸盐分解，B、C正确；泡菜制作过程中泡菜坛内出现的白膜由酵母菌大量繁殖形成，D错误。 主题研习(二)　发酵工程及其应用 (基础•自学型) 1．发酵工程的基本环节 2．啤酒的工业化生产流程及操作目的 生产流程 操作目的 发芽 产生淀粉酶分解淀粉 焙烤 加热杀死胚但不使_____________ 碾磨 将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉 ______ 淀粉酶分解淀粉，形成糖浆 淀粉酶失活 糖化 蒸煮 产生风味组分；使酶失活；______ _____ 酵母菌将糖转化为酒精和CO2 消毒 杀死啤酒中的大多数微生物、延长保存期 终止 过滤、调节、分装、出售 灭菌 发酵 续表 3.发酵工程的应用 食品工业 ①生产传统的发酵产品。 ②生产各种各样的____________。 ③生产_________ 医药工业 ①获得具有___________生产能力的微生物。 ②直接对_____进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。 ③利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物可以作为疫苗使用 食品添加剂 酶制剂 某种药物 菌种 农牧业 生产微生物______、农药和饲料 其他方面 ①利用纤维废料发酵生产_____、乙烯等能源物质。 ②极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂，嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量 续表 肥料 酒精 [微点判断] (1)(2022·湖北卷)某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质，废料和废水在加入连续搅拌反应器之前需要灭菌处理。( ) (2)(2022·山东卷)啤酒的工业化生产中，焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌。( ) (3)糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵。( ) × × √ (4)在发酵工程中，可通过诱变育种、基因工程育种获得新菌种。( ) (5)发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。( ) (6)青霉素生产过程中培养基和发酵设备不用进行严格灭菌。( ) (7)单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的。( ) √ √ × × 1．(2024·连云港模拟)某工厂采用发酵罐进行葡萄酒发酵。下列叙述正确的是(　 ) A．可以采用过滤、沉淀等方法来获得葡萄酒 B．发酵工程中的中心环节是分离和提纯产物 C．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．在发酵工程中培养基需经过严格的灭菌，而发酵设备则保持干净不需灭菌 √ 解析：发酵工程生产的产品不同，分离提纯的方法一般不同。如果产品是微生物细胞本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取，葡萄酒属于发酵产品，应用萃取、蒸馏等方法获得，A错误。发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，B错误。发酵液中残留糖的浓度可指示发酵的进程，随着发酵的进行，当发酵液中糖的浓度降到较低水平时，酵母菌代谢减慢，此时可终止发酵，C正确。在发酵工程中，为了获得纯净培养物，防止外来杂菌的污染，培养基和发酵设备都应经过严格的灭菌才能使用，D错误。 2．(2023·辽宁高考)利用某种微生物发酵生产DHA油脂，可获取DHA(一种不饱和脂肪酸)。如图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是(　 ) A．DHA油脂的产量与生物量呈正相关 B．温度和溶解氧的变化能影响DHA油脂的产量 C．葡萄糖代谢可为DHA油脂的合成提供能量 D．12～60 h，DHA油脂的合成对氮源的需求比碳源高 √ 解析：由图像分析可知，DHA油脂的产量和生物量均随着发酵的进行先逐渐增加后保持不变，二者的变化呈正相关，A正确；温度和溶解氧的变化会影响微生物的生长繁殖，进而影响DHA油脂的产量，B正确；葡萄糖可用于微生物的呼吸作用，葡萄糖分解释放能量，可为DHA油脂的合成提供能量，C正确；由图可知，12～60 h间，发酵液中葡萄糖的减少量明显大于蛋白胨的减少量，由此推断，在此段时间，DHA油脂的合成对碳源的需求比氮源高，D错误。 3．[多选](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：糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”均有利于灭菌和糖化，A正确。固态发酵制醋工艺流程中需要添加酒曲，酒曲中含有霉菌、酵母菌、乳酸菌，其中霉菌属于真菌，其为需氧型生物，乳酸菌(细菌)进行的是无氧呼吸，酵母菌(真菌)主要进行无氧呼吸完成酿酒过程；醋酸发酵主要利用醋酸菌(细菌)的有氧呼吸，B错误。醋酸发酵利用了醋酸菌的有氧呼吸，在发酵过程中经常翻动发酵物，可增加氧气含量，但不能控制发酵温度，C错误。啤酒酿造利用的原理是酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精，啤酒酿造流程中，前期适当增加溶解氧可增加酵母菌的数量，有利于缩短酒精发酵的时间，D正确。 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1．(人教版选择性必修3 P8“拓展应用 T3”变式训练)如图为果酒与果醋发酵的简易装置及兴趣小组设计的改进装置示意图，下列说法错误的是(　 ) A．用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒后，再装入果汁 B．甲装置在酿酒过程中被杂菌污染的机会比其他两装置大 C．丙装置转为果醋发酵更容易，只需通过气阀2通气即可 D．与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定 √ 解析：实验中可以用体积分数为70%的酒精对装置进行消毒后，再装入果汁进行发酵，目的是避免杂菌污染，A正确；甲装置在酿酒过程中需要通过拧松瓶盖排气，而其他的两个装置不需要，因此甲装置被杂菌污染的机会比其他两装置大，B正确；丙装置转为果醋发酵时，需通过气阀1通气，且需提高发酵温度，C错误；因为乙装置中的NaOH溶液能够将酵母菌发酵产生的二氧化碳吸收掉，而甲装置中的二氧化碳需要专门排放，否则会将瓶盖顶开，因此与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定，D正确。 2．(苏教版选择性必修3 P30“正文内容”拓展分析)奶啤被称为“奶香槟”，是一种集酸奶与啤酒风味为一体的乳饮料，制作流程如下图所示。下列叙述错误的是(　 ) A．①②所用的菌种依次为乳酸菌、酵母菌 B．两次加糖的目的是为菌种提供发酵原料和能量 C．两次发酵均在无氧条件下进行 D．两次发酵后发酵液中均有泡沫产生 √ 解析：两次发酵依次为乳酸发酵、酒精发酵，故①②所用的菌种依次为乳酸菌、酵母菌，A正确；糖属于有机物，是细胞生命活动的主要能源物质，两次加糖的目的是为菌种提供发酵原料和能量，B正确；乳酸发酵和酒精发酵均属于无氧呼吸，需在无氧条件下进行，C正确；乳酸发酵不产生气体，酒精发酵产生CO2，所以只有酒精发酵后发酵液中会产生泡沫，D错误。 (二)科学思维“融会通” 3．(人教版选择性必修3 P8“拓展应用T2”原理分析)制作泡菜时，发酵初期pH呈明显下降趋势的原因是___________________________。如果泡菜坛出现裂缝或砂眼往往会导致大量杂菌繁殖、泡菜变质，其原因是_______________________________________________。 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸积累 泡菜坛无法维持无氧环境，导致乳酸菌不能正常生长 4．(人教版选择性必修3 P24、25“思考·讨论”发掘思考)啤酒工业化生产流程中，“焙烤”的温度_____ (填“低于”“高于”或“等于”)“蒸煮”的温度，因为前者_______________________________，而后者要_________________________________。 低于 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌 |应|用|创|新|——新情境问题的建模训练 1．麻城老米酒是用糯米和特质酒曲(捣烂的“五爪龙”叶片与粉末状的陈黏米混合揉槎而成)酿造而来，口感淳甜，风味独特。下列有关说法错误的是(　 ) A．“五爪龙”叶片上有丰富的酵母菌，陈黏米粉末可为酵母菌提供营养物质 B．老米酒发酵时，发酵缸周围裹棉絮、偎稻草可保证发酵所需的温度 C．为提高发酵效率，糯米蒸熟后应立即撒上制好的酒曲粉，并趁热装入发酵缸中 D．经过简单过滤的老米酒可能含有氨基酸等小分子物质，发酵时间也会影响其口感 √ 解析：参与米酒制作的微生物主要是酵母菌，“五爪龙”叶片上有丰富的酵母菌，可为发酵提供菌种，陈黏米粉末含碳源、氮源等，为酵母菌的增殖和发酵产生酒精提供营养物质，A正确；老米酒发酵时，温度应在18～30 ℃，发酵缸周围裹棉絮、偎稻草可防止热量散失，保证发酵所需的温度，B正确；糯米蒸熟应冷却后再撒上制好的酒曲粉，否则高温会将菌种杀死，C错误； 细胞呼吸的中间产物可转化为氨基酸等物质，另外“五爪龙”叶片上的有些菌体可能分泌蛋白酶，将蛋白质分解为氨基酸等小分子物质，因此经过简单过滤的老米酒可能含有氨基酸等小分子物质，发酵时间不同，发酵液中酒精含量不同，细胞代谢产生的其他物质含量也不同，因此发酵时间也会影响其口感，D正确。 2．黄酒是世界上最古老的酒类之一，传统淋饭法生产绍兴黄酒的工艺如图所示。加酒药的10～12 h为前发酵，随后进行6 d左右的主发酵，然后将醪液分装到坛中进行30 d左右的后发酵。下列叙述错误的是(　 ) A．酒药中只含有酵母菌一种微生物 B．前发酵过程中缸内含氧量降低而酵母菌数量增加 C．主发酵阶段开耙降低温度可以防止温度过高影响发酵 D．通过煎酒杀死微生物并破坏残存酶的活力可提高黄酒的稳定性 √ 解析：传统发酵中的菌种是混合菌种，不是单一菌种，A错误；前发酵过程中酵母菌主要通过有氧呼吸进行增殖，缸内含氧量降低，B正确；微生物的发酵需要适宜的温度，故主发酵阶段开耙降低温度可以防止温度过高影响发酵，C正确；通过煎酒杀死微生物，可防止杂菌污染，故通过煎酒杀死微生物并破坏残存酶的活力可提高黄酒的稳定性，延长保质期，D正确。 3．[多选]江西省渼陂古村酱油酿造历史悠久，《光绪吉安府志》记载：“酱油……惟渼陂所出最上，诸邑不及”。渼陂酱油主要利用米曲霉，其生产工艺流程如下图所示，下列叙述正确的是(　 ) A．古代生产的渼陂酱油是发酵工程的产物 B．大豆蒸熟后冷却可避免高温杀死米曲霉 C．加入食盐水可起到抑制杂菌污染的作用 D．抽油得到的生酱油是米曲霉纯培养的产物 √ √ 解析：古代生产的渼陂酱油属于传统发酵技术的产物，不是采用现代的发酵工程，A 错误；大豆蒸熟后冷却到常温再制曲，是为了防止高温杀死米曲霉，B正确；发酵后期加入食盐水，制造高渗环境，能使微生物渗透失水而死，起到抑制杂菌污染的作用，C正确；制作酱油的主要菌种有米曲霉、酵母菌和乳酸菌等，所以抽油得到的生酱油不是米曲霉纯培养的产物，D错误。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 一、选择题 1．(2024·苏州适应考)下列有关传统发酵技术的叙述，正确的是(　 ) A．酸奶是酵母菌发酵制成的奶制品 B．酿酒时糖未耗尽，酵母菌发酵也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多 C．发酵装置密封不严导致酵母菌有氧呼吸大量增殖，可能会使酿酒过程产生醋 D．醋酸菌在O2和糖源匮乏时，可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：酸奶一般是以牛奶为原料、乳酸菌参与发酵制成的奶制品，A错误；酿酒时糖未耗尽，酵母菌的发酵过程也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多，对发酵起抑制作用，从而导致酵母菌发酵停止，B正确；醋酸菌是好氧细菌，发酵装置密封不严使醋酸菌进行有氧呼吸，可能会使酿酒过程产生醋，C错误；醋酸菌在O2充足，但糖源匮乏时，可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸，D错误。 1 2 3 4 5 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2．(2024·海门中学模拟)利用发酵工程生产蓝莓酒需经过“清洗破碎→酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→消毒→终止”等主要环节。下列叙述错误的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A．酶解环节需要添加果胶酶和纤维素酶并控制酶解温度 B．工业发酵中为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌 C．酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成 D．主发酵和后发酵均需要密闭，且保持温度在28 ℃左右 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：主发酵时进行通气，让酵母菌大量繁殖，温度应该控制在28 ℃；后发酵时需要密闭，让酵母菌无氧呼吸产生酒精，应保持温度为18～30 ℃，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3．(2024·南通一模)酸豆角因为酸脆、营养丰富和能增进食欲而成为家常小菜。下面是家庭制作酸豆角的主要流程，相关叙述错误的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A．豆角的酸脆主要与乳酸菌无氧呼吸产生乳酸有关 B．“加盐揉搓至翠绿色”利用了叶绿素能够溶解于高浓度NaCl溶液的特性 C．食材等加入泡菜坛时不能装得太满，以防止坛口杂菌侵入影响产品的品质 D．加入的食盐、香辛料、白酒等不仅能增加食品风味，也能防止杂菌污染 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：“加盐揉搓至翠绿色”利用了植物细胞渗透失水的原理，使豆角细胞的水分减少，而叶绿素易溶于有机溶剂，B错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4．(2024年1月·广西高考适应性演练)以木薯淀粉水解糖为原料，利用酿酒酵母生产燃料乙醇的过程，叙述错误的是(　 ) A．发酵全过程中酿酒酵母数量持续增加 B．发酵过程中乙醇浓度会影响酿酒酵母的活性 C．生产过程中酿酒酵母既有有氧呼吸，也有无氧呼吸 D．需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：发酵全过程中酿酒酵母数量先增加后减少，A错误；发酵过程中乙醇浓度过高会抑制酿酒酵母的活性，B正确；生产过程中酿酒酵母早期进行有氧呼吸大量繁殖，后期进行无氧呼吸产生酒精，C正确；渗透压也会影响酵母细胞的活性，故需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5．(2024·南通检测)黑茶是一种后发酵茶，通常用采摘的鲜茶经过数道工序制成，富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气，滑润甘甜，保存时间越久的老茶，茶香味越浓厚。相关叙述正确的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A．黑茶的制作需利用包括酵母菌在内的多种细菌进行发酵 B．发酵过程在开放的容器内进行以利于发酵产物的生成 C．发酵过程涉及多种酶催化，发酵后饮用有利于营养物质的吸收 D．新茶发酵完成后要进行灭菌并密封，有利于茶的长期保存 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：黑茶刚制成时有酒香气，说明黑茶制作过程中有酵母菌(无氧呼吸可以产生酒精)的参与，但酵母菌是真菌而非细菌，A错误；黑茶发酵时有酵母菌的参与，酵母菌发酵时需要无氧条件，故不能置于开放容器中，B错误；黑茶发酵过程是一系列化学反应，涉及多种酶催化，黑茶富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质，说明黑茶发酵可以将蛋白质等大分子转化成小分子有机物，发酵后饮用有利于营养物质的吸收，C正确；老茶保存过程中仍在发酵，因此新茶发酵完成后进行灭菌并密封不利于进一步发酵，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6．(2024·昆山中学检测)下图是利用大豆与奶粉混合，经乳酸菌发酵制成酸豆奶的生产工艺流程。下列相关叙述正确的是(　 ) A．豆浆煮沸后需立即与奶粉混合以利于发酵的进行 B．混合后常采用巴氏消毒法以杀死大部分微生物 C．接种后需不断通入无菌氧气以利于乳酸菌发酵 D．发酵过程中随时间的增加，酸度会逐渐增加后减少 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：豆浆煮沸后立即与奶粉混合，会因温度过高破坏奶粉中营养成分，从而不利于发酵的进行，A错误；巴氏消毒法能在杀死大部分微生物的同时基本不破坏营养成分，B正确；乳酸菌为厌氧菌，发酵过程中需密封，不需要通入无菌氧气，C错误；一定范围内，随着发酵时间的增加，乳酸含量增加，因此酸度会逐渐增加，但随着酸度增加乳酸菌活动也会受到抑制，酸度趋于稳定，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7．(2024·海安中学检测)下列有关传统发酵技术和发酵工程的叙述，错误的是(　 ) A．传统发酵技术通常未严格灭菌，发酵工程则需严格灭菌 B．传统发酵技术常用混合菌种，发酵工程菌种则较为单一 C．传统发酵技术多为厌氧发酵，发酵工程则多为需氧发酵 D．传统发酵技术的培养基为天然取材，发酵工程常根据需要添加化学试剂 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：传统发酵技术通常仅做简单消毒处理，未严格灭菌，发酵工程则需严格灭菌，A正确；传统发酵技术常用来自自然界中的混合菌种发酵，发酵工程通常接种经人工选育的较为单一的菌种，B正确；传统发酵技术与发酵工程均既有厌氧发酵又有需氧发酵，主要由菌种代谢类型决定其发酵是否需氧，C错误；传统发酵技术的培养基为天然取材，发酵工程常根据需要添加化学试剂，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8．(2024·南通期中)下图为传统白酒酿造工艺流程，相关叙述正确的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A．制成的酒曲中的多种微生物参与了糖化和发酵过程 B．糖化时采用的温度越高，淀粉水解速度越快 C．密坛发酵温度控制在18～30 ℃，每隔12小时需将坛盖完全打开进行排气 D．制成的白酒需经湿热灭菌后并窖藏一段时间后才可饮用 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：糖化主要是利用酒曲中的多种微生物将淀粉水解为葡萄糖，参与发酵的微生物有多种，但起主要作用的是酵母菌，A正确；温度过高，蛋白质会发生变性，会使酶失去催化作用，所以温度太高，淀粉水解速度会变慢，B错误；液态酒精发酵阶段的温度应控制在18～30 ℃，由于酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，故每隔12小时需进行排气，但不能将坛盖完全打开，C错误；传统酿造的白酒不需经湿热灭菌，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9．(2024·淮安期中)刺梨是云贵川的特有水果，富含超氧化物歧化酶、维生素C、花青素等，是制作果酒和果醋的优质原料。刺梨酒和刺梨醋的主要生产流程如图所示。下列叙述正确的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A．发酵过程Ⅱ需要氧并产生大量CO2 B．图示发酵过程中发酵液pH先升高后降低 C．发酵过程Ⅰ的温度比发酵过程Ⅱ高 D．发酵Ⅰ、Ⅱ是此生产过程的中心环节 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：发酵过程Ⅱ是醋酸菌利用酒精生产乙酸的过程，醋酸菌为好氧菌，可将酒精转化为乙醛，乙醛再变为乙酸，该过程需要氧但不产生CO2，A错误；发酵Ⅰ中酵母菌无氧呼吸会产生CO2，使发酵液pH降低，发酵Ⅱ中产生的乙酸会使发酵液的pH再度降低，B错误；果酒发酵的适宜温度为18～30 ℃，果醋发酵的适宜温度为30～35 ℃，因此发酵过程Ⅰ(果酒发酵)的温度比发酵过程Ⅱ(果醋发酵)低，C错误；果酒发酵是酵母菌在无氧条件下产生酒精，上述果醋发酵是醋酸菌利用酒精生产乙酸，因此发酵Ⅰ、Ⅱ是此生产过程的中心环节，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10．[多选](2024·南通检测)红酸汤颜色鲜红、气味清香、味道酸爽，利于人体肠道益生菌生长。制作时选用西红柿洗净晒干搅成茸泥，加入剁碎的仔姜、大蒜和辣椒，一定量的食盐、糯米和白酒，混合拌匀装坛后密封发酵。下列相关叙述正确的有(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A．食盐、大蒜和辣椒等既可调味又可抑制杂菌生长 B．发酵时常加入成品红酸汤，可增加醋酸菌含量，缩短制作时间 C．装坛时必须装满并在盖上坛盖后水封，以实现密封发酵 D．出坛后的酸汤若不及时食用，会因酵母菌繁殖长出一层白膜 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：食盐、大蒜和辣椒等既可调味又可抑制杂菌生长，制作红酸汤时可适当加入上述物质，可以起到抑菌和改善风味的效果，A正确；红酸汤中的酸味物质主要是乳酸菌产生的乳酸，发酵时常加入成品红酸汤，可增加乳酸菌含量，缩短制作时间，B错误；装坛时不能装得太满(一般装八成满)，目的是防止番茄发酵后液体膨胀外溢，C错误；出坛后的酸汤，若不及时食用，一段时间后会在其表面出现一层白膜，这是产膜酵母菌大量繁殖形成的，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11．[多选](2024·南京期中)传统食醋酿造过程中，发酵液表面产生的凝胶状膜主要为细菌纤维素。研究人员通过实验研究了细菌纤维素生产过程中各种指标的变化情况，获得的参数曲线如图。下列说法正确的有(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A．食醋酿造过程中的主要菌种为醋酸菌，能将葡萄糖直接转化为乙酸 B．菌体的密度检测用的是抽样检测的方法，可结合显微镜直接计数法使用 C．结合图示，第6～9天发酵液残糖含量下降较快的主要原因是菌体大量繁殖 D．影响细菌纤维素产量的因素只有菌体密度和残糖含量 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：食醋酿造过程中的主要菌种为醋酸菌，当氧气、糖源都充足时，醋酸菌能通过复杂的化学反应将葡萄糖分解成乙酸，A正确；显微镜直接计数法是测定细菌数量的常用方法，菌体的密度检测用的是抽样检测的方法，可结合显微镜直接计数法使用，B正确；结合图示，第6～9天菌体密度增加并不多，而细菌纤维素产量增加量较多，推测第6～9天发酵液残糖含量下降较快的主要原因是细菌纤维素产生过程所需的能量由糖类提供，并且部分葡萄糖转化为纤维素，C错误；从图中可知，影响细菌纤维素产量的因素是菌体密度、培养时间、残糖等，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12．[多选](2022·江苏高考)在制作发酵食品的学生实践中，控制发酵条件至关重要。下列相关叙述错误的有(　 ) A．泡菜发酵后期，尽管乳酸菌占优势，但仍有产气菌繁殖，需开盖放气 B．制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C．葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋 D．果酒与果醋发酵时温度宜控制在18～25 ℃，泡菜发酵时温度宜控制在30～35 ℃ 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：乳酸菌属于厌氧菌，开盖放气会影响乳酸菌发酵，A错误；制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，同时为了防止发酵过程中发酵液溢出，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料，以保证乳酸菌进行无氧呼吸，B正确；醋酸菌为好氧菌，且发酵温度高于果酒的发酵温度，因此制作好葡萄酒后，除通入无菌空气，还需要适当提高发酵装置的温度，C错误；果酒发酵时温度宜控制在18～30 ℃，果醋发酵时温度宜控制在30～35 ℃，泡菜在室温下制作，温度通常低于30 ℃，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 二、非选择题 13．具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种。如图是利用发酵技术获得产品的过程图，①②都表示这一过程中的步骤或者操作，根据该图以及学过的相关知识回答问题。 (1)写出数字标号处的操作：①___________；②_____。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (2)传统发酵以________菌种的________________发酵为主。初步筛选菌种时，样品中含有多种微生物，培养后，一般依据____________________来区分不同的微生物。 (3)在发酵过程中要随时检测培养液中的__________、__________，以了解发酵进程，必要时要添加营养物质。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (4)当发酵生产的产品是代谢物时，可根据________采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。若发酵产品是单细胞蛋白，则往往采用________、________等方法将其分离和干燥，即可获得产品。 (5)醋酸菌是好氧细菌，当缺少糖源时，可以通过________________________________________ (填反应式)制作醋。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：(1)图中①为扩大培养，②为灭菌。(2)传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主。一般来说，在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征，故初步筛选时，可根据菌落的形状、大小和颜色等方面的菌落特征区别不同微生物。(3)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，以了解发酵进程。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (4)发酵产品若是微生物代谢物，分离、提纯产物的方法要根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施。发酵结束后发酵产品如果是单细胞蛋白，则采用过滤、沉淀等方法分离、干燥即可获得。(5)当缺少糖源时，醋酸菌也可以将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，该过程的反应式见答案。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 原理 蛋白质小分子的____________ 参与的微生物 酵母、曲霉、毛霉(起主要作用)等 C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量 果酒制作 有氧条件 C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量 无氧条件 ___________________________________ 果醋制作 氧气糖 源充足 C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量 缺少糖源 C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量 C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 答案：(1)扩大培养　灭菌　(2)混合　固体发酵和半固体　菌落的形态、大小、颜色等　(3)微生物数量　产物浓度　(4) 产物的性质　过滤　沉淀　(5)C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量 $$