第37讲 传统发酵技术和发酵工程及其应用（复习课件）（湖南专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第37讲 传统发酵技术和发酵工程 及其应用 湖南专用 | 2026高考一轮复习 2026年高考一轮复习 1 2025 01 考情解码·考点定标 智能导览·极速定位 02 体系构建·思维领航 03 考点突破·考向探究 04 真题感知·命题洞见 考点二 发酵工程及其应用 知识点1 发酵工程的概念及基本环节 知识点2 发酵工程的优点及应用 知识点3 啤酒的工业化生产流程 考向1 围绕发酵工程的过程，考查科学思维、社会责任 考向2 围绕发酵工程的应用考查科学思维、社会责任 考点一 传统发酵技术的应用 知识点1 发酵与传统发酵技术 知识点2 传统发酵食品的制作--腐乳 知识点3 传统发酵食品的制作--泡菜 知识点4 传统发酵食品的制作--果酒和果醋 考向1 围绕腐乳的制作，考查科学思维 考向2 围绕泡菜的制作，考查科学思维 考向3 围绕果酒和果醋的制作，考查科学思维 05 学以致用·能力提升 重 01 考情解码·考点定标 考情解码·考点定标 考点要求 考情 1.传统发酵技术的应用 2025.山东.T20 2025.河南.T6 2024.广西.T3 2024·湖北·T1　2023·山东·T12　 2.发酵工程的原理及应用 2024.贵州.T14 2024.江西.T11 2024·河北·T18　2024·山东·T14　2023·山东·T20　2023.重庆.T9 2023.河北.T18 4 考情解码·考点定标 考情分析 1.从命题题型与内容上看：高考的考查频率较低，以选择题为主，考查内容主要有果酒、果醋、泡菜的制作，以及发酵工程的应用等相关知识，常联系生产、生活背景考查考生的理解能力。 2．从命题思路上看 ： 常考点：传统发酵的操作要点及原理、发酵工程流程中的灭菌及条件控制。考查重点变化趋势：联系实践： 紧密结合生产生活实例（如食品安全、废水处理），考查应用与迁移能力； 与微生物培养、细胞呼吸等知识综合考查。 3.复习策略：精确记忆不同发酵所需的菌种名称、代谢类型和反应条件，采用列表对比法强化记忆； 多结合真实情境和实验探究题进行训练，提升解决实际问题和分析实验的能力。 复习目标 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。 4.阐明在发酵工程中防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的前提。 5 02 体系构建·思维领航 体系构建·思维领航 果酒和果醋的制作 腐乳和泡菜的制作 传统发酵技术的应用 生产传统发酵食品 生产食品添加剂 生产酶制剂 采用基因工程的方法 直接对菌种进行改造 生产微生物肥料 生产微生物农药 生产微生物饲料 解决资源短缺与环境污染问题 将极端微生物应用于生产实践 发酵工程的应用 食品工业 医药工业 农牧业 其他方面 接种 灭菌 发酵罐内发酵 分离提纯产物 获得产品 选育菌种 扩大培养 配制培养基 基本环节 发酵工程 03 考点突破·考向探究 考点一 传统发酵技术的应用 知识点1  发酵与传统发酵技术 知识夯基 考向研析 ①概念： ②原理： ③类型： 指人们利用微生物，在适宜条件下，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。 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力 需氧发酵 厌氧发酵 如：醋酸发酵 如：酒精发酵、乳酸发酵 1.发酵 ①RNA由核糖核苷酸连接而成，可以携带遗传信息； ②一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中 考点一 传统发酵技术的应用 知识点1  发酵与传统发酵技术 知识夯基 考向研析 2.传统发酵技术 生产条件不易控制，易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等 果酒、果醋、泡菜、酱油等的制作 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： 混合菌种的半固体发酵 ⑤应用： ④缺点： 混合菌种的固体发酵 ③实质： 有氧或无氧条件下的物质氧化分解 考点一 传统发酵技术的应用 知识点2  传统发酵食品的制作--腐乳 知识夯基 考向研析 ②菌种： 酵母，曲霉和毛霉等，主要是毛霉（真核） 参与菌种： 代谢类型： 异养需氧型 生殖方式： 孢子生殖 适宜温度： 15-18℃ ①原理： 蛋白质 小分子的肽+氨基酸 脂肪 甘油+脂肪酸 蛋白酶 脂肪酶 曲霉 毛霉 考点一 传统发酵技术的应用 知识点2  传统发酵食品的制作--腐乳 知识夯基 考向研析 利用干棕叶（或稻草）上的毛霉孢子，在15-18℃条件下，让豆腐上长出毛霉 加盐可以析出豆腐中的水，使豆腐变硬，盐也能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。 含水量70%左右为宜，含水量过高不易成形，过低不利于毛霉生长 卤汤是由酒（12%）及各种香辛料配置而成，抑制微生物的生长同时使腐乳有独特的香味。 让豆腐长出毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制 制腐乳坯 ③制作腐乳方法步骤 考点一 传统发酵技术的应用 知识点3  传统发酵食品的制作--泡菜 知识夯基 考向研析 ①菌种： ②发酵原理： 在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量 酶 植物体表面天然的乳酸菌(常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌) 乳酸链球菌（球状） 乳酸杆菌（杆状） 考点一 传统发酵技术的应用 知识点3 传统发酵食品的制作--泡菜 知识夯基 考向研析 装至半坛时,加入蒜瓣生姜及其他香辛料,继续装至八成满 杀菌、除氧 过高:乳酸发酵受抑制,泡菜风味差； 过低:杂菌易繁殖,导致泡菜变质。 清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水,并将盐水煮沸,冷却待用； 创造无氧环境 将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖； 向坛盖边缘的水槽中注满水，在发酵过程中注意向水槽中补充水；根据室内温度控制发酵时间； 将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干 ①发酵初期,大肠杆菌、酵母菌等较为活跃,产生较多的CO2,防止发酵液溢出坛外； ②防止因太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂； ③留有一定空间,方便拿取泡菜。 配制盐水 蔬菜装坛 加盐水 封坛发酵 蔬菜处理 项目 制作果酒 制作果醋 菌种 代谢 异养 型 异养 型 发酵过程 条件 检测 兼性厌氧 需氧 ①原理和条件 有氧条件酵母菌有氧呼吸大量繁殖 无氧条件酵母菌进行酒精发酵 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2 CO2+能量 酶 当氧气、糖源充足时： 当缺少糖源时： 酶 C2H5OH ＋ O2 CH3COOH ＋ H2O C6H12O6＋2O2 2CH3COOH＋2CO2＋2H2O 酶 前期需氧后期不需氧(18～30℃) 一直需氧(30～35℃) 闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色→灰绿色) 酸碱指示剂(pH试纸)、闻气味、品尝 酵母菌 醋酸菌 考点一 传统发酵技术的应用 知识点4  传统发酵食品的制作--果酒和果醋 知识夯基 考向研析 知识点4  传统发酵食品的制作--果酒和果醋 发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净 并用体积分数为70%的酒精消毒,晾干备用 榨汁机榨取葡萄汁并装入发酵瓶,留约1/3的空间,盖好瓶盖; 取新鲜葡萄,用清水冲洗1-2次,再去除枝梗和腐烂的籽粒,沥干 防止冲洗掉皮上的野生酵母菌; 避免葡萄破损,减少杂菌污染机会 18-30℃发酵,每12h左右将瓶盖拧松一次,发酵时间为10-12d。 打开瓶盖，盖一层纱布，温度为30-35℃，时间为7-8d。 防止发酵液溢出，且酵母菌可以进行有氧呼吸大量繁殖 创造无氧环境进行酒精发酵,并可以防止好氧型微生物污染发酵液 创造有氧环境进行醋酸发酵 器具消毒 冲洗葡萄 榨汁装瓶 果酒发酵 果醋发酵 防止污染发酵液 考点一 传统发酵技术的应用 知识夯基 考向研析 果酒和果醋发酵改进装置及其分析 通用发酵装置 充气口 排气口 出料口 排出酒精发酵 时产生的CO2 排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染 长而弯曲 用来取样,及时监测发酵进行的情況 发酵前期充气口打开，输入无菌空气让酵母茵增殖，后期关闭充气口，进行酒精发酵；在醋酸发酵时连接充气泵进行充气 知识点4  传统发酵食品的制作--果酒和果醋 考点一 传统发酵技术的应用 知识夯基 考向研析 考点一 传统发酵技术的应用 知识夯基 考向研析 易错辨析 3.果醋发酵时，用重铬酸钾测定乙酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深。 (　×) 酸性重铬酸钾能检验酒精，不能检验乙酸含量变化。 × 泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件。( ) × 全过程都要保持无氧条件 5.当缺乏糖源和氧气时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，进而转化成乙酸。( 　) × 醋酸菌是好氧细菌，氧气缺乏会使醋酸菌死亡，当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，进而转化成乙酸。 6.在利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生乙酸。( ) 需要打开发酵装置的充气口并适当提高温度，才能进行果醋发酵。 × 1.腐乳的制作需要多种微生物的参与，起主要作用的是曲霉。(　　) 2.豆腐中的蛋白质被蛋白酶全部分解成了氨基酸。 (　×) × × 毛霉 小分子肽 归纳总结 传统发酵技术常用菌种的比较 比较项目 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 生物学分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 异养需氧型 异养厌氧型 发酵条件 前期需氧，后期不需氧 一直需氧 一直需氧 无氧 发酵适宜温度 — — 生产应用 酿酒 酿醋 制作腐乳 制作酸奶、泡菜 考点一 传统发酵技术的应用 知识夯基 考向研析 19 A. 腐乳制作的实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机物的过程 B. 腐乳发酵中，起作用的微生物多为异养型真菌 C. 在腐乳制作过程中，不能有除毛霉外的杂菌参与，因此必须严格灭菌 D. 家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种 考点一 传统发酵技术的应用 考向1   围绕腐乳的制作，考查科学思维 知识夯基 考向研析 腐乳的制作过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，酵母、曲霉和毛霉均为异养型真菌，其中起主要作用的是毛霉 1. 下列关于腐乳制作原理的叙述，错误的是( ) C 腐乳制作的实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机物的过程，如将蛋白质分解为肽和氨基酸等，A正确；腐乳的制作过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，酵母、曲霉和毛霉均为异养型真菌，其中起主要作用的是毛霉，B正确，C错误；家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种，如毛霉来自空气中的毛霉孢子，D正确。 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 考点一 传统发酵技术的应用 考向1 围绕腐乳的制作，考查科学思维 知识夯基 考向研析 也可以利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵 2. 下列有关传统发酵技术的叙述，不正确的是(　　) D A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中 B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌 C.发酵装置需加满菜料或牛奶并封装，以抑制乳酸菌的无氧呼吸 D.控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质 3.(2024·江苏，14)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验，下列叙述正确的是( ) 考点一 传统发酵技术的应用 考向2 围绕泡菜的制作，考查科学思维 知识夯基 考向研析 为制造无氧环境制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水中 制作酸奶的牛奶不需经过高压蒸汽灭菌，会破坏牛奶的营养成分 发酵装置中不能装满，制作酸奶或泡菜时需要促进乳酸菌的无氧呼吸 D 为制造无氧环境制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水中，A错误； 制作酸奶的牛奶不需要经过高压蒸汽灭菌，否则会破坏牛奶的营养成分，B错误； 发酵装置中泡菜装至八成满，制作酸奶时倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3，制作酸奶或泡菜时需要促进乳酸菌的无氧呼吸，C错误； 制作酸奶或泡菜时，控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质，D正确。 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 4.（2023·山东卷·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( ) 考点一 传统发酵技术的应用 考向2 围绕泡菜的制作，考查科学思维 知识夯基 考向研析 乳酸菌 主要目的是制造无氧环境，有利于乳酸菌无氧呼吸 整个发酵过程中，亚硝酸盐的含量变化是先增加后逐渐下降并趋于相对稳定 C [解析] 沸盐水需要冷却后加入坛中，防止杀死菜料表面的乳酸菌，A错误；盐水需要浸没全部菜料，主要目的是制造无氧环境，有利于乳酸菌无氧呼吸，B错误；盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，目的是排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染等，C正确；整个发酵过程中，亚硝酸盐的含量变化是先增加后逐渐下降并趋于相对稳定，不是一直降低，D错误。 发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵初期 发酵中期 发酵后期 变化曲线 泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化 少(有O2，乳酸菌活动受抑制) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用) 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) 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) 题后归纳 A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 5.（2024·湖北卷·1，2分）制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好 氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( ) 考点一 传统发酵技术的应用 考向3 围绕果酒和果醋的制作，考查科学思维 知识夯基 考向研析 不含线粒体 D 当 、糖源都充足时，醋酸菌能将糖分解成乙酸；当缺少糖源时，则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，食用醋的酸味主要来源于乙酸，A、C正确。醋酸菌属于好氧型原核生物，不适宜在无氧条件下生存，不含线粒体，B正确，D错误。 6.（2024·广东东莞联考）如图1为果酒、果醋制作装置，图2为果酒发酵中酵母菌种群数量、 葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线。下列叙述正确的是( ) 图1 图2 考点一 传统发酵技术的应用 考向3 围绕果酒和果醋的制作，考查科学思维 知识夯基 考向研析 A.制作果酒的整个过程中，夹子①②均关闭，制作果醋时，夹子①②均打开 B.制作果酒时应将图1装置放在 环境中，制作果醋时应将温度提高至 C.图2曲线 段，瓶内有大量二氧化碳和水产生，导致瓶内气压增大 D.随着发酵时间的延长，葡萄糖含量降低，乙醇的产生速率先上升后趋于稳定 B 制作果酒的过程中，夹子①先打开后关闭，夹子②在发酵过程中间歇打开 酵母菌有氧呼吸氧气消耗量等于二氧化碳产生量，瓶内气压基本不变 乙醇浓度先上升后趋于稳定，但乙醇的产生速率逐渐下降 [解析] 制作果酒的过程中，夹子①先打开后关闭，夹子②在发酵过程中间歇打开，果醋发酵时需要氧气，因此用图1装置进行果醋发酵时，需打开夹子①②，A错误；制作果酒的适宜温度为，制作果醋的适宜温度为 ，B正确；图2曲线 段，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，酵母菌有氧呼吸过程中氧气消耗量等于二氧化碳产生量，因此瓶内的气压基本不变，C错误；分析图2可知，随着发酵时间的延长，葡萄糖含量降低，乙醇的浓度先上升后趋于稳定，但乙醇的产生速率逐渐下降，D错误。 26 考点二 发酵工程及其应用 知识点1 发酵工程的概念及基本环节 知识夯基 考向研析 1.概念 微生物 现代工程技术 发酵工程是指利用 的特定功能，通过 ，规模化生产对人类有用的产品。 考点二 发酵工程及其应用 知识点1 发酵工程的概念及基本环节 知识夯基 考向研析 2.发酵工程基本环节 接种 灭菌 选育菌种 扩大培养 配制培养基 ①从 中筛选 ②通过 获得 自然界 诱变育种或基因工程育种 培养基和发酵设备都必须严格灭菌 获得更多的菌种 在菌种确定后选择原料，反复实验确定培养基配方 无菌操作 考点二 发酵工程及其应用 知识点1 发酵工程的概念及基本环节 知识夯基 考向研析 2.发酵工程基本环节 ①了解发酵进程:随时检测培养液中的__________________ 等 ②及时添加必需的营养组分 ③严格控制 ____________ 等发酵条件 微生物数量、产物浓度 温度、pH和溶解氧 ①发酵产品是微生物细胞本身：在发酵结束之后，采用 等方法将菌体分离和干燥 ②发酵产品是代谢物：根据产物的性质采取适当的提取、 措施来获得产品 过滤、沉淀 分离和纯化 发酵罐内发酵 分离提纯产物 获得产品 中心环节 考点二 发酵工程及其应用 知识点2 发酵工程的优点及应用 知识夯基 考向研析 ①生产条件________。 ②原料来源丰富且____________。 ③产物________。 ④废弃物对环境的污染______、容易处理等。 温和 价格低廉 专一 小 1.发酵工程的优点： 2.发酵工程的应用： 食品工业、医药工业、农牧业、其他方面。 ①生产传统的发酵产品。 ②生产各种各样的 。 ③生产 。 食品添加剂 酶制剂 食品工业 考点二 发酵工程及其应用 知识点2 发酵工程的优点及应用 知识夯基 考向研析 医药工业： 农牧业： 动植物基因 微生物 直接改造微生物 转入 微生物 病原体的抗原基因 转入 发酵 工程 药物 药物 疫苗 各种抗生素、氨基酸、激素、免疫调节剂 ②生产微生物农药 ③生产微生物饲料 ①生产微生物肥料 食品工业： 其他方面： 利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。 用微生物或其代谢物来防治病虫害。 通过发酵获得大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，可以作为食品添加剂，也可用于制成微生物饲料。 2.发酵工程的应用： 知识点2 发酵工程的优点及应用 (选择性必修3 P27异想天开)单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大量的微生物______。其不仅含有丰富的________，还含有糖类、________和维生素等物质。 菌体　 蛋白质　 　脂质 医药工业： 农牧业： 食品工业： 其他方面： ②极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产 ， 嗜低温菌有助于提高 的产量。 ①利用纤维废料发酵生产 等能源物质。 酒精、乙烯 洗涤剂 热敏性产品 考点二 发酵工程及其应用 知识夯基 考向研析 2.发酵工程的应用： 考点二 发酵工程及其应用 知识点3 啤酒的工业化生产流程 知识夯基 考向研析 发酵 7 消毒 8 终止 大麦种子发芽，释放淀粉酶 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉 淀粉水解形成糖浆 产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌 酵母菌将糖转化为酒精和CO2 杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期 过滤、调节、分装啤酒进行出售 发芽 1 2 焙烤 3 碾磨 4 糖化 蒸煮 5 主发酵 后发酵 6 发酵 7 消毒 8 终止 大麦种子发芽，释放淀粉酶 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉 淀粉水解形成糖浆 产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌 酵母菌将糖转化为酒精和CO2 杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期 过滤、调节、分装啤酒进行出售 发芽 1 2 焙烤 3 碾磨 4 糖化 蒸煮 5 主发酵 后发酵 6 啤酒发酵的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。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。 考点二 发酵工程及其应用 知识夯基 考向研析 易错辨析 1.发酵工程中所需的性状优良的菌种只能从自然界中筛选出来。( ) × 2. 与家庭传统发酵一样，发酵工程所用的菌种绝大多数是混合菌种。( ) × 发酵工程所用的菌种绝大多数为单一菌种 3.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。( ) √ 4.单细胞蛋白是通过发酵产生的大量微生物分泌蛋白 。( ) × 5.在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌酶将青霉素分解掉。( ) 单细胞蛋白是发酵获得的微生物菌体本身 也可通过诱变育种或基因工程育种获得 √ 6.发酵工程一般用半固体培养基。( ) × 液体培养基 A．谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氮源分别是淀粉、尿素 B．谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌相同 C．发酵过程中应控制发酵液的pH为弱碱性或中性 D．发酵结束后的发酵液经过滤、离心、纯化、结晶可得到味精 考点二 发酵工程及其应用 考向1 围绕发酵工程的过程，考查科学思维、社会责任 知识夯基 考向研析 1.味精的主要成分是谷氨酸钠，其生产工艺流程如下图所示。下列说法正确的是(　　) C 碳源为葡萄糖 谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式为有氧呼吸，与乳酸菌不同 谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的代谢物，可通过提取、分离和纯化获得 解析：谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素，A错误；谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式为有氧呼吸，与乳酸菌不同，乳酸菌进行的是无氧呼吸，B错误；谷氨酸的发酵生产在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，C正确；味精是发酵产物谷氨酸和碳酸氢钠反应经过结晶得到的，而谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的代谢物，可通过提取、分离和纯化获得，D错误。 考点二 发酵工程及其应用 考向1 围绕发酵工程的过程，考查科学思维、社会责任 知识夯基 考向研析 1.(2024·山东卷，14)在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是(　　) A.相同菌体密度下，菌球体越大，柠檬酸产生速率越慢 B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量 C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 D.发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品 D 过滤所得的固体物质进行提取、分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产品 解析　黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧，相同菌体密度下，菌球体越大越不利于菌体与氧气接触，柠檬酸产生速率越慢，A正确； 菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制，发酵中期添加一定量的硫酸铵，提高铵离子浓度，可提高柠檬酸产量，B正确； 发酵过程中pH下降可导致细菌生命活动所必需的酶活性降低甚至失活，可抑制大部分细菌的生长，C正确； 发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行提取、分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产品，D错误。 考点二 发酵工程及其应用 考向2 围绕发酵工程的应用考查科学思维、社会责任 知识夯基 考向研析 3.(2024·江西卷，11)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变种(JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长)发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是(　　) A.JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因 B.JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量 C.提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量 D.稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化 D 井冈霉素是氨基寡糖类物质，并非蛋白质，因而其不是基因表达的直接产物 会影响JGs的数量，进而影响井冈霉素的产量 菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分 解析　据题可知，井冈霉素是氨基寡糖类物质，并非蛋白质，因而其不是基因表达的直接产物，JGs体内没有编码井冈霉素的基因，基因通过控制相关酶的合成来控制代谢过程，进而控制JGs发酵生产井冈霉素，A错误； JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程会影响JGs的数量，进而影响井冈霉素的产量，B错误； 在一定范围内提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量，但若浓度过高，反而会降低井冈霉素的产量，C错误； JGs是一种放线菌，菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分，因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化，D正确。 4.酱油起源于我国，迄今已有3 000多年的历史。由于风味独特、营养价值丰富，酱油已成为我国饮食中不可或缺的调味品。酱油工厂化生产的大致过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) B 考点二 发酵工程及其应用 考向2 围绕发酵工程的应用考查科学思维、社会责任 知识夯基 考向研析 A．曲霉是发酵工业和食品加工业的常用菌种，也可以用于柠檬酸的发酵 B．传统发酵以混合菌种的液体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的 C．酵母菌、乳酸菌的发酵产物以及食盐均能起到抑制杂菌、终止发酵的作用 D．曲霉将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经过淋洗等步骤调制成酱油产品 固体发酵 04 真题感知·命题洞见 黄酒发酵过程中，酵母菌繁殖在有氧条件下，产酒精要在无氧条件下，繁殖越快则发酵产物酒精产率越低，C错误 真题溯源·考向感知 1.（2025·河南·6）食醋和黄酒是我国传统的日常调味品，均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是（　　） A．醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵是厌氧发酵 B．以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，伴有pH下降和气体产生 C．食醋和黄酒发酵过程中，微生物繁殖越快发酵产物产率越高 D．使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一 C A、醋酸的发酵的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，故醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵，参与的微生物是酵母菌，需要无氧呼吸产生酒精，故是厌氧发酵，A正确； B、以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，产物中的醋酸、二氧化碳等会使pH下降，B正确； C、黄酒发酵过程中，酵母菌繁殖在有氧条件下，产酒精要在无氧条件下，繁殖越快则发酵产物酒精产率越低，C错误； D、传统发酵食品所用的是自然菌种，没有进行严格的灭菌，以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，往往会造成传统发酵食品的品质不一，D正确。 40 大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，糖化是将淀粉水解形成糖浆的过程，故大曲中应存在能分泌淀粉酶的微生物，B正确；窖池发酵开始会有氧气进行有氧呼吸，不是只进行无氧呼吸，C正确； 真题溯源·考向感知 2.（不定向选）（2025.山东.20）酿造某大曲白酒的过程中，微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，制曲过程需经堆积培养，培养时温度可达60℃左右；将大曲和酿酒原料混合，初步发酵后放入窖池；窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是（    ） A．堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母 B．大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物 C．窖池发酵过程中，酵母菌以无氧呼吸为主 D．窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加 BC A、酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃，堆积培养过程中温度可以达到60℃左右，高温不利于筛选酿酒酵母，A错误； B、大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，糖化是将淀粉水解形成糖浆的过程，故大曲中应存在能分泌淀粉酶的微生物，B正确； C、窖池发酵开始会有氧气进行有氧呼吸，不是只进行无氧呼吸，C正确； D、窖池密封不严使酒变酸是因为乙醇被氧化为醋酸，D错误。 41 05 学以致用·能力提升 学以致用·能力提升 命题情境 1.我国科学家利用如图所示的液态厌氧发酵工艺，实现了利用乙醇梭菌高效产出乙醇和单细胞蛋白。 (1)据图分析可知，该培养基的碳源是__________，乙醇梭菌属于______（填“自养型”或“异养型”）细菌。 (2)乙醇梭菌在发酵罐中的发酵过程属于厌氧发酵，其发酵过程________（填“需要”或“不需要”）搅拌，目的是______________________________________。 (3)发酵工程的中心环节是_______________________，在该环节中需要严格控制温度、pH等发酵条件，原因是________________________________________________________。 CO、CO2 自养型 需要 使乙醇梭菌和营养物质充分接触 发酵罐内的发酵过程 pH、温度等会影响微生物的生长繁殖和代谢物的形成 43 学以致用·能力提升 命题情境 (4)通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，可降低生态足迹，同时还可以获得单细胞蛋白，该过程获得的单细胞蛋白是指____________，可通过______________等方法从发酵液中获得单细胞蛋白。 (5)在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等_______（填“能”或“不能”）直接排放到外界环境中，理由是_______________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 乙醇梭菌 过滤、沉淀 不能 在进行发酵生产时，微生物及其代谢物中都可能含有危害环境的物质，为了减少或避免污染物的产生和排放，实现清洁生产，应该对排出的气体和废弃培养液等进行二次清洁或灭菌处理 44 讲师：xxx 感谢观看 THANK YOU 45 $