内容正文:
第三节 发酵工程为人类提供多样的生物产品
|学|习|目|标|
1.认识传统发酵技术,尝试制作果酒、果醋和泡菜,学会传统发酵方法。
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的产品。
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。
第1课时 传统发酵技术与应用
[四层]学习内容1 落实必备知识
[四层]学习内容2 融通关键能力
课时跟踪检测
目录
[四层]学习内容3·4 浸润学科素养和核心价值
[四层]学习内容1 落实必备知识
1.传统发酵技术生产的产品
(1)奶酒和粮食酒:畜乳在_______________的作用下,自然发酵出酒味;发酵后的奶可以储存更长的时间,同时还具有与畜乳不同的风味。农耕社会中,人们以粮食为原料酿酒,利用酒精与水的沸点不同发展出了___________技术。
(2)酱油:周朝时期以_____________为原料,生产多种多样的酱。
主干知识梳理
霉菌、酵母菌
蒸馏取酒
肉类、鱼类
2.发酵食品风味不同的原因
菌种中的
微生物的
多样性 酵母菌 进行___________或裂殖的真核、单细胞微生物的统称
乳酸菌 能够发酵糖类产生_______的一类革兰氏阳性细菌的统称
出芽生殖
乳酸
续表
微生物的代谢特点 ①微生物___________的不同:不同微生物或同种微生物在不同环境条件下进行的代谢活动,所形成的代谢产物不同,制成的发酵食品的风味也就不同
②微生物分泌酶的种类不同:不同的微生物、不同的菌株能够分泌的_________不同,分解大分子有机物后形成的产物不同
微生物的种间关系 ①混菌发酵影响发酵食品的风味
②菌种中不同的微生物可能互利,可能竞争,也可能存在一种排斥其他若干种微生物生长的现象
代谢产物
酶种类
3.利用微生物进行发酵来生产特定的产物
工艺名称 菌种选择与发酵原理
酿酒 选用酒精发酵型微生物(异养厌氧型),利用厌氧呼吸,获取代谢产物
制醋 选用醋酸菌(异养需氧型),在有氧条件下将乙醇氧化成醋酸
制作腐乳 选用霉菌(毛霉、根霉),利用毛霉或根霉中的淀粉酶和蛋白酶将豆腐中的淀粉、蛋白质水解为糖、多肽和氨基酸
腌制泡菜 选用乳酸菌(异养厌氧型),在密闭条件下,利用乳酸菌的发酵作用,发酵产物乳酸不断积累,抑制其他菌种的活动
其他 利用放线菌、霉菌生产抗生素;利用转基因工程菌,获得特殊代谢产物或菌体、治理环境污染
4.体验传统发酵——制作果酒和果醋
(1)果酒、果醋制作的菌种与原理
果酒 果醋
菌种 酵母菌 醋酸菌
原理 _______条件下,通过______呼吸将葡萄糖氧化为乙醇和二氧化碳 醋酸菌在_____条件下将_____氧化为醋酸
无氧
厌氧
有氧
乙醇
(2)方法步骤
①制备发酵装置及处理材料
水中
1/2
②果酒、果醋发酵
温水
气泡
4℃
5.体验传统发酵——利用乳酸菌发酵制作泡菜
(1)实验原理
在无氧的条件下,蔬菜表面的微生物利用菜中的有机物进行发酵,发酵产物有_______,还会有__________等,因而使泡菜具有特殊的风味。
乳酸
醇、酯
(2)实验步骤
洗净
开水
空气
[预习效果自评]
1.判断下列说法的正误
(1)同种微生物在不同条件下进行的代谢活动,所形成的代谢产物相同,制成的发酵食品的风味也相同。 ( )
×
提示:同种微生物在不同环境条件下进行的代谢活动可能不同,所形成的代谢产物可能不同,制成的发酵食品的风味也可能不同。
(2)菌种中不同微生物可能互利,可能竞争,也可能存在一种排斥其他若干种微生物生长的现象。 ( )
√
(3)制作泡菜所利用的是附生在蔬菜表面的植物乳杆菌、短乳杆菌和明串珠菌等,它们一般为好氧、兼性厌氧或微厌氧菌。 ( )
提示:制作泡菜所利用的是附生在蔬菜表面的植物乳杆菌、短乳杆菌和明串珠菌等,它们一般为厌氧、兼性厌氧或微好氧菌。
(4)制作果酒所用的酵母菌能在无氧条件下,将醋酸氧化为乙醇。
( )
提示:制作果酒所用的酵母菌能在无氧条件下,将葡萄糖氧化为乙醇和二氧化碳。
×
×
2.思考题
(1)在制作果酒的过程中,除了酵母菌,是否还有其他微生物生长?它们会对果酒发酵产生影响吗?如果有,如何避免这种影响?
提示:果酒中除了酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等,从而使果酒变质。可以通过调节发酵的温度、果酒的pH等来控制乳酸菌的含量。果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情况下,醋酸菌能把糖分解成醋酸;在缺少糖源的情况下,乙醇便是醋酸菌的碳源和能源,它将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸。由于醋酸菌在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动,因此在制作果酒的过程中尽量减少O2含量,可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外,通过调节发酵的温度、果酒的pH等同样可以控制醋酸菌的含量。
(2)在进行发酵生产时,排出的气体和废弃培养液等能直接排放到外界环境中吗?为什么?
提示:不能。因为在进行发酵生产时,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进行二次清洁或灭菌处理。
[精要内容把握]
一、知识体系建一建
二、核心语句背一背
1.不同微生物或同种微生物在不同环境条件下进行的代谢活动,所形成的代谢产物不同,制成的发酵食品的风味也就不同。
2.传统发酵菌种中微生物的种类、代谢特点、种间关系等都是造成不同发酵制品的风味和营养物质差异的原因。
3.酵母菌在无氧条件下,通过厌氧呼吸,将葡萄糖氧化为乙醇和二氧化碳;醋酸菌在有氧条件下可将乙醇氧化为醋酸。
4.泡菜是利用附生在蔬菜表面的植物乳杆菌、短乳杆菌和明串珠菌等发酵制成的。
[四层]学习内容2 融通关键能力
任务驱动
提能点(一) 果酒和果醋的制作
纪录片《舌尖上的中国》引发群众关注美食文化的热潮,在播放的栏目中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。
(1)制作果酒时,发酵液未经过严格的灭菌处理,杂菌却不能正常生长。试分析原因。
提示:果酒发酵的无氧、pH为酸性等条件抑制了杂菌的生长。
(2)温度较高时,果酒发酵时间可缩短。其原因是什么?
提示:温度较高时发酵酶活性增强,发酵速度更快。
(3)喝剩的葡萄酒放置一段时间后会变酸。其原因是什么?
提示:酒精转变成了醋酸。
生成认知
1.制作条件比较
项目 果酒制作 果醋制作
微生物
及其特性 酵母菌:真核生物,异养、兼性厌氧型 醋酸菌:原核生物,异养需氧型
原理 酵母菌进行乙醇发酵 醋酸菌将乙醇氧化为醋酸
发酵条件 温度 一般控制在25 ℃左右 30 ℃左右
时间 7~10 d 24 h
氧气 初期需氧,后期不需氧 始终需要氧
pH 最适pH为4.5~5.0 最适pH为5.4~6.0
2.反应式比较
果酒制作 有氧条件 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量
无氧条件 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量
果醋制作 氧气糖源充足 C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量
缺少糖源 C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量
3.发酵装置分析
[典例] (2024·浙江6月选考)阅读下列材料,回答1、2题。
柿子具有较高的营养价值和药用价值。采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的柿子醋,提高了柿子的经济价值。柿子醋的酿造工艺流程如图所示。
1.下列关于酒精发酵和醋酸发酵的叙述,错误的是 ( )
A.酒精发酵是吸能反应
B.酒精发酵在无氧条件下进行
C.醋酸发酵是放能反应
D.醋酸发酵在有氧条件下进行
[解析] 酒精发酵是利用的酵母菌的无氧呼吸(厌氧呼吸),需要的是无氧条件,属于放能反应,A错误,B正确;醋酸发酵利用的是醋酸菌的有氧呼吸(需氧呼吸),需要的是有氧条件,属于放能反应,C、D正确。
√
2.下列关于柿子醋酿造过程的叙述,错误的是 ( )
A.加酶榨汁环节加入果胶酶,有利于提高柿子汁产量
B.酒精发酵前可对柿子汁进行杀菌,以利于酒精发酵
C.若柿子酒的酒精度过高,应稀释后再用于醋酸发酵
D.用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味相同
√
[解析] 加酶榨汁环节加入果胶酶,破坏柿子的细胞壁,有利于提高柿子汁产量,A正确;酒精发酵前可对柿子汁进行杀菌,再接种酵母菌,以利于酒精发酵,B正确;若柿子酒的酒精度过高,会抑制醋酸菌的生长和代谢活动,因此应稀释后再用于醋酸发酵,C正确;用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味不同,D错误。
1.下列关于果酒和果醋制作的叙述,正确的是 ( )
A.为了提高果酒的产出量,果汁应尽量装满发酵瓶
B.酵母菌可以在缺氧、呈碱性的环境中大量繁殖
C.果酒制成后可将装置移到温度较高的环境中制作果醋
D.在醋酸发酵过程中形成的菌膜是醋酸菌通过厌氧呼吸大量繁殖的结果
跟踪训练
√
解析:制作果酒时果汁装入发酵瓶时不能装满,应保留大约1/2的空间,这样既能为发酵初期酵母菌的繁殖提供氧气,又能防止发酵过程中发酵液溢出,A错误;酵母菌是兼性厌氧微生物,生存环境呈酸性,在有氧条件下,酵母菌进行需氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵,故不能在缺氧、呈碱性的环境中大量繁殖,B错误;酿酒利用的是酵母菌,其适宜生长繁殖的温度是25 ℃左右,酿醋利用的是醋酸菌,其适宜生长的温度为30~35 ℃,故果酒制成后可将装置移到温度较高的环境中制作果醋,同时还需要通入氧气,C正确;醋酸菌是好氧菌,故在醋酸发酵过程中形成的菌膜是醋酸菌通过需氧呼吸大量繁殖的结果,D错误。
2.(2025·浙江6月选考)猕猴桃醋生产的基本工艺流程如下,其中①②③表示发酵的三个环节,糖化是将淀粉转化为葡萄糖的过程。
下列叙述错误的是 ( )
A.通过蒸煮可以杀灭猕猴桃自带的绝大多数微生物
B.麸曲中曲霉的主要作用是对糖类进行氧化分解
C.环节③需要通入无菌空气
D.①②③都需要控制温度、pH等条件
√
解析:蒸煮过程中高温可以破坏微生物的细胞结构等,从而杀灭猕猴桃自带的绝大多数微生物,A正确;麸曲中的曲霉主要作用是将淀粉等多糖水解为葡萄糖等单糖,而不是对糖类进行氧化分解,B错误;环节③是醋酸发酵,醋酸菌是好氧菌,所以需要通入无菌空气,C正确;①②③都需要适宜的温度和pH等条件来保证微生物的正常生长和代谢,D正确。
项目 应用原理
开水洗坛壁 灭菌,防止杂菌污染
加入适宜浓度的盐水 取6 g食盐溶于94 mL冷开水中,配制成6%的盐水,按此比例配制出所需体积的盐水
加入白酒 白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长,它也是一种调味剂,可增加醇香感
1.泡菜制作过程中的相关操作
提能点(二) 泡菜的制作
续表
蔬菜在开水中短时浸泡 降低蔬菜中果胶酶活性,一定程度利于泡菜的爽脆;造成部分细胞被破坏,蔬菜中的有机物流出,利于发酵的快速进行
水封闭坛口 使坛内与坛外空气隔绝,坛内蔬菜中天然存在的乳酸菌可进行乳酸发酵
加少量陈泡菜汁 相当于接种已扩增的发酵菌,可缩短腌制时间
2.泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐相对含量(或数量)的变化
(1)发酵初期,还有O2,乳酸菌活动受抑制,因此数量较少,产生的乳酸也较少。此时,硝酸盐还原菌的作用增强,亚硝酸盐含量增加。
(2)发酵中期,乳酸菌数量增多,产生的乳酸增多,导致pH下降,乳酸的积累使硝酸盐还原菌的活动受到抑制,部分亚硝酸盐被分解,含量开始下降。
(3)发酵后期,乳酸继续积累,pH继续下降,乳酸菌活动也受到抑制,数量开始减少。硝酸盐还原菌被完全抑制,亚硝酸盐含量下降至相对稳定。
跟踪训练
1.(2025·精诚联盟检测)下列对制作泡菜的过程中有关操作的叙述,错误的是 ( )
A.按照清水与盐的质量比为1∶2的比例配制盐水
B.需用盐和冷开水按一定比例配制
C.腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐用量
D.在坛盖边沿的水槽中要注满水,以保证坛内的无氧环境
√
解析:在制作泡菜的过程中,按照94 mL冷开水和6 g食盐的比例配制为6%的盐水,A错误,B正确;腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量,以防止杂菌的大量繁殖和亚硝酸盐含量过高,C正确;乳酸菌是异养厌氧型生物,在坛盖边沿的水槽中要注满水,以保证坛内的无氧环境,D正确。
2.如图为泡菜制作过程中乳酸、乳酸菌和亚硝酸盐含量的变化曲线。据图分析,下列叙述错误的是 ( )
A.发酵初期,发酵液中的O2抑制部分
乳酸菌代谢,乳酸产量少
B.发酵中期是食用泡菜的最佳时期
C.发酵后期,乳酸含量增加会抑制乳酸菌自身的生长
D.泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的
√
解析:乳酸菌属于厌氧型微生物,发酵初期,发酵液中的O2抑制部分乳酸菌代谢,乳酸产量少,A正确;据图分析,发酵中期亚硝酸盐含量最高,不是取食泡菜的最佳时期,发酵后期是食用泡菜的最佳时期,B错误;发酵后期,乳酸含量增加到一定浓度后,抑制了乳酸菌的生长,导致乳酸菌数量下降,C正确;泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的,D正确。
[四层]学习内容3·4 浸润学科素养和核心价值
社会责任——我国传统发酵技术源远流长
约9 000年前,我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。夏禹时期,已有了关于少康(即杜康)造秫酒的传说。酿酒技术给古代人民的生活增添了丰富的色彩。我国具有悠久的酿酒文化和历史,许多古老的酿酒工艺一直保留并延续至今。
我国是酱油生产最早的国家。据史书记载,我国远在周朝时期就能以肉类、鱼类为原料,生产多种多样的酱,统称为“醢(音: )”。北魏时期的贾思勰在《齐民要术》一书中记载了利用黄衣(曲霉)制酱的方法和技艺,还记载了制造酸奶的方法。在西周时,我国就有了高粱美酒变醋的传说。
素养评价
1.我国利用不同微生物的发酵作用制作食品,历史悠久,在多种文献中均有记载。下列说法错误的是 ( )
①《齐民要术》中记载:“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内雍中。”
②《北山酒经》中记载:“每坛加蜡三钱,竹叶五片,隔水煮开,乘热灌封坛口。”
③《齐民要术》中记载了二十三种利用谷物酿制食醋的工艺。其经历的三个主要发酵过程为糖化→酒化→醋化。
④《本草纲目拾遗》中记述:“豆腐又名菽乳,豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心。”
A.①介绍的是泡菜制作,配制盐水要煮沸冷却后使用,且盐度不宜过大
B.②中每坛加蜡隔水煮开,乘热灌封坛口有助于陈酒的储藏
C.③中从酒化到醋化的过程需要移至温度较低的环境中进行
D.④中发酵产腐乳用的豆腐坯属固体培养基,不需对其进行严格灭菌
√
解析:①介绍的是泡菜制作技术,配制的盐水要煮沸冷却后使用,以杀灭盐水中的微生物,防止杂菌污染,同时盐水的盐度不宜过大,避免使发酵所需的乳酸菌大量失水而死亡,A正确;②中每坛加蜡隔水煮开,乘热灌封坛口,可隔绝空气,避免杂菌污染,同时采用了低温加热处理的方法进行灭菌,有助于陈酒的储藏,B正确;酵母菌发酵的适宜温度为25 ℃左右,而醋酸菌发酵的适宜温度为30~35 ℃,所以③中从酒化到醋化的过程需要移至温度较高的环境中进行,同时需要通氧,C错误;从微生物培养的角度看,豆腐是固体培养基,腐乳制作时主要利用的是空气中的毛霉,发酵时不需要对其进行严格灭菌,D正确。
2.(2025·嘉兴高二检测)著名的古农书巨著《齐民要术》中详细介绍了北魏时期酸菜、泡菜的制作方法。酸菜、泡菜是一种可口的食物,其制作原理均利用了微生物的发酵作用。回答下列问题:
(1)酸菜和泡菜主要是利用________的发酵作用产生了______等物质。
乳酸菌
乳酸
(2)泡菜坛腌制泡菜的过程中,其他杂菌呈现先增多后减少的变化规律,原因是________________________________________________
______________________________________________________________________。腌制7天内的泡菜一般不宜食用,原因是___________________________。
发酵初期的有氧条件有利于杂菌的生长繁殖,使其数量增加;发酵后期缺氧和酸性条件抑制了杂菌的生长繁殖,使其数量减少
泡菜中的亚硝酸盐含量较高
(3)人工接种菌种有利于缩短泡菜的发酵周期,降低有害物质含量。某同学为获得优良的泡菜菌种,选取不同来源的陈泡菜液,加入________对其进行梯度稀释后,再采用________________法将其接种于含溴甲酚紫(一种酸碱指示剂,pH变色范围:5.2黄色~6.8紫色)的平板上,特定条件培养后挑选具有明显黄色透明圈的菌落作为目的菌种。该方法用于初筛目的菌的原理是________________________________
__________________________________________________。从功能上讲,含溴甲酚紫的培养基属于_______培养基。
无菌水
稀释涂布平板
乳酸菌分泌的乳酸使培养基的pH呈酸性,酸性物质使溴甲酚紫呈现黄色,形成黄色透明圈
鉴别
Ⅰ.活动“体验传统发酵——利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋”讨论题参考答案(教材P27)
1.提示:瓶中葡萄的总体积不超过瓶子体积的1/2,能为酵母菌的需氧呼吸、快速增殖提供氧气,也保证发酵过程中不会有葡萄汁溢出。
2.提示:因为果醋中的醋酸是从酒精转化而成的。
3.提示:醋酸菌是好氧型细菌。通入氧气,醋酸菌才能把酒转化为醋。
教材活动与课后习题参考答案
Ⅱ.活动“体验传统发酵——利用乳酸菌发酵制作泡菜”讨论题参考答案(教材P29)
1.提示:用水封闭坛口可以保证坛外空气中的氧气不能进入,坛内产生的少量气体可随时排出。同时坛口加满水造成的无氧环境,也为乳酸菌进行乳酸发酵创造了条件。如果有氧气进入,则会有许多需氧型细菌生长,蔬菜会腐烂。
2.提示:乳酸发酵不会产气。泡菜坛中冒出气体的原因可能有:盐水未装满,蔬菜表面的好氧型微生物活动旺盛;泡菜坛清洗得不彻底,其他厌氧型微生物的代谢活动产生了气体;等等。
3.提示:泡菜腌制不成功的原因可能有:泡菜坛中盐水未灌满,导致厌氧的乳酸菌未能快速生长繁殖,而其他好氧型微生物生长导致蔬菜腐烂;泡菜坛清洗不彻底,一些厌氧型、非乳酸发酵型的微生物生长导致蔬菜腐烂。
课时跟踪检测
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
√
一、选择题
1.(2025·嘉兴期末)臭鳜鱼是徽菜代表之一,利用新鲜鳜鱼为原料,配以食盐、香辛料等在25~28 ℃条件下由乳酸菌等多种微生物共同发酵制得。下列叙述错误的是( )
A.新鲜鳜鱼宰杀后,用高度白酒进行灭菌
B.食盐既能调味,还具有防腐作用
C.腌制时,要将鱼体整齐叠放并压实
D.发酵条件不当,会导致食品安全问题
解析:高度白酒只能消毒,不是灭菌,A错误;食盐不仅能调味,而且可以防止杂菌污染,所以具有防腐功能,B正确;由于乳酸菌是厌氧型微生物,所以腌制时,要将鱼体整齐叠放并进行压实处理,营造无氧环境,有利于乳酸菌发酵,C正确;发酵环境控制不严,可能会有杂菌污染,存在食品安全隐患,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.下列关于泡菜制作的叙述,正确的是 ( )
A.泡菜坛中加入蔬菜时需要装满整个泡菜坛
B.泡菜发酵过程中乳酸菌的数量会一直增加
C.从泡菜汁中可以分离到制作酸奶的菌种
D.泡菜发酵过程中的无氧环境是抑制其他杂菌生长的唯一原因
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
解析:泡菜坛中加入蔬菜时装至半坛,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,A错误;发酵初期乳酸菌的数量在增加,到了发酵后期,乳酸含量过高,pH过低会抑制乳酸菌的生长,使乳酸菌大量死亡,B错误;制作泡菜和酸奶都是用乳酸菌,故从泡菜汁中可以分离到制作酸奶的菌种,C正确;泡菜发酵过程中的无氧环境是抑制其他杂菌生长的一个原因,还有发酵液的pH下降也是抑制杂菌的原因,D错误。
3.(2025·浙江1月选考)传统发酵技术为我们提供了多种食品、饮料及调味品。下列叙述错误的是 ( )
A.泡菜的风味由乳酸菌的种类决定
B.用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌
C.家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸
D.传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
解析:泡菜的风味不仅取决于乳酸菌的种类,还与原料的种类、发酵条件(如温度、时间、盐浓度等)以及可能存在的其他微生物等多种因素有关,并非仅由乳酸菌的种类决定,A错误;用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌,B正确;家庭酿制米酒时,酵母菌在开始阶段进行需氧呼吸大量繁殖,随着氧气消耗,后期进行厌氧呼吸产生乙醇,所以该过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸,C正确;传统发酵通常不进行严格的无菌操作,利用的是原材料或环境中多种微生物进行的混合发酵,D正确。
A.挑选葡萄是因为葡萄的种类与品质会影响发酵产品的口感
B.冲洗葡萄能除去葡萄表面杂质并达到消毒目的
C.酒精发酵与醋酸发酵需提供不同的温度和氧气
D.用于酒精发酵和醋酸发酵的菌种通常需先活化处理
4.实验室制作葡萄酒与葡萄醋的过程如图所示。下列叙述错误的是 ( )
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
√
解析:不同种类与品质的葡萄含有的糖类等成分存在差异,会对酿制的葡萄酒的味道、香气和口感产生影响,因此挑选葡萄是因为葡萄的种类与品质会影响发酵产品的口感,A正确;冲洗葡萄能除去葡萄表面的杂质,但不能达到消毒的目的,B错误;酒精发酵所需的温度为25 ℃左右,醋酸发酵所需的温度为30~35 ℃,酵母菌是兼性厌氧菌,厌氧呼吸产生酒精,醋酸菌是好氧菌,因此前者是在无氧条件下进行的,后者需要给予充足的氧气,C正确;用于酒精发酵的酵母菌和用于醋酸发酵的醋酸菌通常需要先活化处理,D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
5.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,如图所示。下列有关说法不正确的是 ( )
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
注:各发酵瓶的左侧管为充气管,右侧管为排气管。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
A.应将发酵瓶放在35 ℃环境中进行发酵
B.甲瓶未夹住发酵瓶的充气管,会导致发酵液从充气管流出
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,会导致发酵液溢出
解析:果酒发酵的最适温度是25 ℃左右,A错误。
√
6.(2023·浙江6月选考)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。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
关于小曲白酒的酿造过程,下列叙述错误的是 ( )
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
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
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
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蒸馏产物有无酒精,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醋酸,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(需)氧呼吸大量繁殖,D错误。
A.①为乳酸菌的数量 ②为亚硝酸盐的含量 ③为乳酸的含量
B.①为乳酸菌的数量 ②为乳酸的含量 ③为亚硝酸盐的含量
C.①为乳酸的数量 ②为亚硝酸盐的含量 ③为乳酸菌的含量
D.①为亚硝酸盐的数量 ②为乳酸菌的含量 ③为乳酸的含量
7.如图为泡菜制作过程中乳酸菌的数量、乳酸和亚硝酸盐的含量随时间变化的曲线,下列三幅图正确的“纵轴标识”是 ( )
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
解析:在发酵过程中乳酸菌的含量先增加然后不变,最后乳酸菌数量减少,对应图①;由于乳酸菌发酵产生乳酸,乳酸含量增加后稳定在相对平衡的状态,对应图③;亚硝酸盐的含量是先增加后减少,对应图②。A正确。
8.(2025·海盐一中)某同学用矿泉水瓶、葡萄、白砂糖、酵母菌酿制葡萄酒,将葡萄洗净后添加白砂糖、酵母菌,装瓶密封后置于窗台处,5天后检测发酵效果。下列相关叙述正确的是 ( )
A.葡萄中的糖类和白砂糖可直接作为酵母菌呼吸作用的底物
B.矿泉水瓶可能膨胀,温度会影响发酵液气泡的产生速率
C.取发酵液加入溴麝香草酚蓝溶液,反应后溶液变为灰绿色
D.发酵期间,酒精、CO2和水都在酵母菌的细胞溶胶中产生
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
解析:酵母菌呼吸作用的直接底物是葡萄糖,白砂糖的成分为蔗糖,A错误。发酵期间会产生大量CO2,可能使矿泉水瓶膨胀,温度会影响发酵液气泡的产生速率,B正确。发酵液中的酒精与酸性重铬酸钾溶液反应呈灰绿色,C错误。发酵期间,酒精在酵母菌的细胞溶胶中产生;CO2一部分由初期酵母菌需氧呼吸产生,场所在线粒体基质,一部分由厌氧呼吸产生,场所在细胞溶胶;水由需氧呼吸产生或其他代谢反应产生,需氧呼吸产生水的场所在线粒体内膜,D错误。
9.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,获得的参数曲线如下图。下列说法正确的是 ( )
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
A.食醋酿造过程中的主要菌种为醋酸菌,能将葡萄糖转化为酒精
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.从图中可知,影响细菌纤维素产量的因素是菌体密度和培养时间
D.传统食醋酿造过程中,发酵液表面的细菌纤维素来自细菌的高尔基体
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
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,醋酸菌能将葡萄糖转化为醋酸,并不是酒精,A错误;实验中菌体的密度检测用的是抽样检测法,可结合显微镜直接计数法使用,B正确;结合图示可以看出,影响细菌纤维素产量的因素主要有营养物质的量(残糖量)、菌体密度、培养时间等,C错误;醋酸菌为原核生物,细胞中没有高尔基体,D错误。
二、非选择题
10.天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如图1。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶_______________________________。
在最适温度条件下催化能力最强
解析:分析流程图可知,糖化阶段就是淀粉在淀粉酶以及麦芽糖酶的作用下水解产生葡萄糖,由于在最适温度条件下酶的活性最强,因此在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度。
解析:酵母菌属于兼性厌氧型微生物,即在需氧呼吸的条件下能够大量繁殖,在厌氧呼吸条件下产生酒精。因此在酒精发酵阶段,发酵罐先通气,后密闭,通气的目的是提高酵母菌的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
(2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高_________的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。
酵母菌
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如图2。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
先快速增长后趋于稳定
①发酵过程中,定期取样测定醋酸菌密度变化,趋势如图3。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸菌在颠倒后密度变化的特点是______________________,由此推测,影响醋酸菌密度变化的主要环境因素是______________________。
氧气、营养物质、pH
解析:据图3分析,与颠倒前相比,B层醋酸菌密度先快速增长后趋于稳定,由图2可知,颠倒后每天翻动B层,则变化的主要环境因素是氧气、营养物质、pH。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中__________________________________________层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)
解析:乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。乳酸发酵是乳酸菌进行的厌氧呼吸,因此发酵过程中,发酵缸中颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)层醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
3
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变,加剧了不同种类乳酸菌的_________________,淘汰了部分乳酸菌种类。
种间竞争(或竞争)
解析:成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的种间竞争(或竞争),淘汰了部分乳酸菌种类。
本课结束
更多精彩内容请登录:www.zghkt.cn
$