2027届高中生物一轮复习讲义第十单元　第49课时　传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用

该高中生物学高考复习讲义围绕传统发酵技术（泡菜、果酒果醋制作）和发酵工程核心考点，按“原理-操作-应用”逻辑梳理知识，通过考点归纳、教材隐性知识挖掘、真题正误判断等环节，帮助学生构建微生物代谢与技术应用的内在联系，突破亚硝酸盐变化、发酵条件控制等难点。 资料将科学思维与探究实践深度融合，如分析果酒果醋发酵装置时，结合改进装置原理与真题案例引导学生基于证据推理；设置基础排查、分层精练等环节强化操作要点，助力学生高效掌握核心知识，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第49课时　传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用 考点一　传统发酵技术的应用 1．发酵与传统发酵技术 2．尝试制作传统发酵食品 (1)泡菜的制作 归纳总结　泡菜发酵过程，亚硝酸盐含量发生变化的原因：发酵初期微生物大量繁殖，将泡菜中硝酸盐还原成亚硝酸盐；发酵中后期随着乳酸菌增殖，乳酸菌分解亚硝酸盐，乳酸含量增加，抑制不抗酸微生物繁殖。 教材隐性知识　源于选择性必修3 P8“练习与应用·拓展应用2”泡菜咸而不酸的最可能的原因是食盐浓度过高抑制了乳酸菌正常发酵，加入陈泡菜水的目的是相当于接种纯度较高的乳酸菌。 (2)果酒和果醋的制作 ①原理和条件 项目 制作果酒 制作果醋 发酵菌种 酵母菌 醋酸菌 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 O2、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量； O2充足、缺少糖源时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量 对氧的需求 前期需氧，后期不需氧 一直需氧 产物检测 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 ②果酒和果醋的制作步骤及目的 教材隐性知识　源于选择性必修3 P8“练习与应用·拓展应用3”：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。 (1)从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在CO2或N2环境中进行(2024·河北，18)(　×　) 提示　对分离的酿酒酵母扩大培养时需要在有O2的条件下进行。 (2)泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸(2021·湖北，3)(　×　) 提示　泡菜制作过程中，主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸。 (3)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(2022·江苏，16)(　×　) 提示　葡萄果皮上虽然有醋酸菌，但酒精发酵处于无氧环境，且酒精的浓度逐渐升高，原有的醋酸菌很难存活，制作好葡萄酒后直接通入无菌空气，因缺少醋酸菌种源，不能制作出葡萄醋。 (4)果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器(2021·江苏，14)(　√　) (5)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(2021·江苏，14)(　×　) 提示　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。 (6)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(2021·江苏，14)(　×　) 提示　重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量变化。 制作果酒、果醋的操作要点分析 黄酒是世界上最古老的酒类之一，源于我国，且唯我国有之，与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒。古遗六法中描述道：“黍米必齐，曲蘖必时，水泉必香，陶器必良，湛炽必洁，火剂必得。”曲蘖主要指酒曲，湛炽是指浸泡和蒸煮，回答下列问题： (1)“陶器必良”和“火剂必得”的目的是什么？ 提示　控制发酵过程的氧气和温度等条件。 (2)黄酒发酵过程中，不需要对黍米和陶器装置进行严格灭菌，却可以防止其他杂菌对发酵产生影响，为什么？ 提示　在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制(且发酵产生的酒精对其他杂菌也有毒害作用)。 (3)黄酒的酒精度数一般为15度左右，酒精度数无法继续提高可能的原因是什么？ 提示　酒精浓度升高导致酵母菌活性下降。 (4)“陈储”是指将榨出的黄酒放入储酒罐内存放待用，如果“陈储”时密封不严，酒会变酸，为什么？ 提示　醋酸菌在有氧条件下会将酒精转化为醋酸。 考向一　泡菜的制作 1．(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(　　) 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 答案　D 解析　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，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。 2．(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。下列叙述正确的是(　　) 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　C 解析　沸盐水冷却后再倒入坛中，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；盐水需要浸没全部菜料，制造无氧环境，有利于乳酸菌的无氧呼吸，B错误；腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少，D错误。 考向二　果酒、果醋的制作 3．(2025·云南，15)黄酒是我国古老的发酵酒之一，传统酿制中，先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料，对之前发酵留存的少量酒曲(曲种)进行扩大制曲；再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后，添加足量酒母(含酵母菌)完成发酵，压榨成品。下列叙述错误的是(　　) A．小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质 B．为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌 C．糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率 D．将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖 答案　B 解析　小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分，蛋白质可以为微生物生长提供氮源，糖类等可以为微生物生长提供碳源，所以能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等营养物质，A正确；扩大制曲前对留存的酒曲不能灭菌，因为酒曲本身含有发酵所需的菌种，若灭菌会杀死这些菌种，导致无法进行正常的发酵过程，B错误；糯米、大米蒸煮后温度较高，立即与酒曲混合，高温会使酶的空间结构改变，导致酶活性降低，从而降低其催化效率，C正确；酒曲中含有淀粉酶等，将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖，从而为后续酒母(含酵母菌)发酵提供底物葡萄糖，D正确。 4．(2025·江苏，6)某同学利用红叶李果实制作果醋，如图为其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是(　　) A．果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同 B．过程①中添加适量果胶酶，有利于提高出汁率 C．过程②中，为使菌种充分吸收营养物质，需每日多次开盖搅拌 D．过程③发酵时会产生大量气泡，需拧松瓶盖放气 答案　B 解析　果酒发酵的菌种是酵母菌，属于真核生物，果醋发酵的菌种是醋酸菌，属于原核生物，两者细胞结构不同，A错误；过程①为榨汁，果胶酶能分解细胞壁中的果胶，添加适量果胶酶有利于提高出汁率，B正确；过程②为果酒发酵，酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵，若多次开盖会引入氧气抑制无氧呼吸并增加杂菌污染的风险，C错误；过程③为果醋发酵(保持通气)，醋酸菌利用酒精产醋过程中不产生气体，不会产生大量气泡，也不需要拧松瓶盖放气，D错误。 考点二　发酵工程及其应用 1．发酵工程的概念 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。 2．发酵工程的基本环节 3．啤酒的工业化生产流程 点拨　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。 4．发酵工程的特点 5．发酵工程的应用 教材隐性知识　源于选择性必修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菌体。其不仅含有丰富的蛋白质，还含有糖类、脂质和维生素等物质。 (1)焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌(2022·山东，20)(　×　) 提示　焙烤可以杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，不能进行灭菌。 (2)通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期(2022·山东，20)(　√　) 分析啤酒的工业化生产流程 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，阅读教材“啤酒的工业化生产流程”，思考回答下列问题： (1)制麦过程需促使大麦种子萌发，发芽大麦合成大量淀粉酶，直接促进糖化，淀粉糖化后啤酒酵母才能充分发酵，为什么？ 提示　酵母菌不能直接利用淀粉作碳源。 (2)大麦发芽会消耗部分储存的有机物，影响产量，提高了生产成本，如何解决以上问题？ 提示　用赤霉素处理大麦种子，可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。 (3)与传统的手工发酵相比，在啤酒的工业化生产流程中，下列哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高①②③④(选填编号)。 ①接种单一高质量纯种酵母菌 ②严格的消毒措施 ③培养基营养物质协调 ④严格的发酵条件控制 考向三　发酵工程及其应用 5．(2025·陕晋宁青，3)我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如图。下列叙述错误的是(　　) A．淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B．扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种 C．培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同 D．通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 答案　C 解析　淀粉水解形成的糖类可以作为黑曲霉生存所需的碳源，氧化分解可以为黑曲霉提供能源，A正确；通过液体培养基的扩大培养，可以为后续的发酵罐内发酵提供足量的黑曲霉菌种，B正确；空气一般用过滤除菌的方式，培养基一般用高压蒸汽灭菌的方式，发酵罐可以用高温灭菌的方式等，因此它们的灭菌方法不相同，C错误；已知利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，则通气、搅拌有利于溶解氧增加和发酵产物柠檬酸的积累，D正确。 6．(2025·武汉三模)谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述正确的是(　　) A．提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量 B．发酵初期控制pH为7.0，后调为5.6，有利于提高L-谷氨酰胺产量 C．通过稀释涂布平板法，不能判断发酵过程中是否发生球状细菌污染 D．发酵结束后，采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥即可获得产品 答案　B 解析　由图可知，提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量，但谷氨酸合成酶会使L-谷氨酰胺再转化为L-谷氨酸，反而降低L-谷氨酰胺产量，A错误；谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，谷氨酰胺合成酶最适pH为5.6，因此发酵初期控制pH为7.0，有利于增加谷氨酸棒状杆菌的数量，后调为5.6，有利于提高谷氨酰胺合成酶的活性，进而提高L-谷氨酰胺产量，B正确；可利用稀释涂布平板法，通过观察菌落特征，判断是否发生球状细菌污染，C错误；L-谷氨酰胺是细胞代谢物，对细胞代谢物可通过提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。 一、基础排查 1．判断下列关于泡菜制作的叙述 (1)泡菜的制作过程主要是由乳酸菌参与发酵，该菌属于厌氧菌(　√　) (2)用水密封发酵坛的主要目的是保持无氧条件(　√　) (3)盐水的制作过程要煮沸冷却，煮沸是为了除去水中的氧气和杂菌，冷却是因为高温会杀死乳酸菌(　√　) (4)腌制泡菜时如果加入一些陈泡菜汁，可以缩短腌制时间(　√　) (5)泡菜制作的过程中，乳酸菌在产生乳酸的同时还会产生亚硝酸盐(　×　) 提示　泡菜制作的过程中，硝酸盐还原菌将硝酸盐还原为亚硝酸盐。 (6)发酵期间乳酸不断积累，当它的质量分数为5%～20%时，泡菜口味最佳(　×　) 提示　泡菜的口味品质最佳是在乳酸的质量分数为0.4%～0.8%时。 (7)泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量先增加后降低(　√　) 2．判断下列关于果酒和果醋制作的叙述 (1)制作葡萄酒前，需反复冲洗葡萄以避免杂菌污染(　×　) 提示　制作葡萄酒前，不能反复冲洗葡萄以避免将酵母菌过多地冲掉。 (2)将葡萄汁装入发酵瓶要留有大约1/3的空间(　√　) (3)为保证无氧环境，果酒制作过程中不能拧松瓶盖(　×　) 提示　果酒制作过程中需要定期拧松发酵瓶盖，释放产生的二氧化碳。 (4)在O2和糖源充足时，醋酸菌能将乙醇先转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸(　×　) 提示　乙醇是酵母菌无氧呼吸产生的，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸。 (5)制作果酒和果醋的温度基本相同(　×　) 提示　果酒制作的温度为18～30 ℃，果醋制作的温度为30～35 ℃，不是在同一温度下进行的。 (6)果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒则情况相反(　×　) 提示　果酒制作过程中，酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳与酒精，二氧化碳溶于水形成碳酸，随着二氧化碳浓度的增加，溶液的pH逐渐降低，因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都是逐渐降低。 (7)泡菜坛内的白色菌膜和变酸的果酒表面的菌膜所含的主要菌种相同(　×　) 提示　泡菜坛内的白色菌膜主要是酵母菌，变酸的果酒表面的菌膜所含的主要菌种是醋酸菌。 3．如图为果酒与果醋发酵的简易装置甲及兴趣小组设计的改进装置乙示意图，判断下列叙述是否正确。 (1)装置甲在酿酒过程中被杂菌污染的机会比装置乙小(　×　) 提示　装置甲在酿酒过程中需要拧松瓶塞排气，而装置乙不需要通过拧松瓶塞排气，因此装置甲被杂菌污染的机会比装置乙大。 (2)装置乙的d处弯曲可防止发酵液被空气中的杂菌污染(　√　) (3)果酒发酵时气阀a需要先打开后关闭(　√　) (4)果酒发酵过程中气阀a和气阀b应同时处于打开或关闭状态(　×　) 提示　无氧发酵阶段气阀a一直关闭，气阀b应定期打开。 (5)利用果酒进行果醋发酵时，应适当提高温度并打开气阀a(　√　) 4．判断下列关于发酵工程及其应用的叙述 (1)分离、提纯获得微生物细胞本身或其代谢产物是发酵工程的中心环节(　×　) 提示　发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。 (2)发酵工程中所用菌种大多是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降(　√　) (3)在菌种确定之后，要选择原料制备培养基，培养基不需要灭菌(　×　) 提示　培养基需要严格灭菌。 (4)发酵过程中需要随时取样检测培养液中的微生物数量、产物浓度等(　√　) (5)谷氨酸发酵过程中，在酸性条件下会积累谷氨酸(　×　) 提示　谷氨酸发酵过程中，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸。 (6)啤酒的工业化生产中，酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成(　×　) 提示　啤酒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、酒精的产生和积累都是在主发酵阶段完成。 (7)用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取(　×　) 提示　单细胞蛋白即微生物菌体，不需要从微生物细胞中提取。 (8)若发酵产品是微生物细胞，可采用过滤、沉淀的方法将菌体分离(　√　) (9)微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的化学防治手段(　×　) 提示　微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的生物防治手段。 二、要语必背 1．(选择性必修3 P5)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。 2．(选择性必修3 P6)泡菜制作过程中制造无氧环境的措施有：(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水；发酵期间不宜开盖，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水。 3．(选择性必修3 P7)醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能将糖分解成乙酸；当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。 4．(选择性必修3 P7)酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃，制作葡萄酒时，要将温度控制在18～30 ℃。多数醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃，制作葡萄醋时，要将温度控制在30～35 ℃。 5．(选择性必修3 P7)在制作果酒的过程中，避免发酵液污染需要从发酵制作的过程全面考虑。例如，榨汁机、发酵瓶要清洗干净，装入葡萄汁后，盖好瓶盖；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全打开瓶盖等。 6．(选择性必修3 P23)发酵工程获得产品的方法：如果发酵产品是微生物细胞本身，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可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。 7．(选择性必修3 P24)啤酒的工业化生产：焙烤的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活；糖化的目的是使淀粉分解，形成糖浆。蒸煮的目的是产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌。 8．(选择性必修3 P27)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菌体。 课时精练 [分值：100分] [1题4分；2～13题，每题5分。共64分] 一、选择题 1．(2024·福建，5)虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下，原料中的蛋白质和脂肪发生水解，形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是(　　) A．虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响 B．传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作 C．原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸 D．虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味 答案　B 解析　传统虾酱的制作过程利用原料中带有的微生物进行发酵，不需要经过严格无菌操作，B错误。 2．(2025·达州三模)酸笋是螺蛳粉的灵魂。在自然发酵过程中，酸笋中的乳酸菌作为主要微生物分解蛋白质产生硫化氢等物质，形成了螺蛳粉的特殊风味。酸笋的传统发酵工艺包括原材料处理、装坛、发酵等过程。下列叙述正确的是(　　) A．乳酸菌的代谢类型为异养厌氧型，所以不会分布在空气中 B．原材料处理主要是对采摘后的竹笋进行剥壳、清洗和灭菌 C．装坛时应保证竹笋被盐水全部浸没，才能保证发酵的正常进行 D．随着发酵的进行，发酵液pH逐渐升高后保持稳定 答案　C 解析　在自然界中，乳酸菌分布广泛，空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道内都分布有乳酸菌，A错误；竹笋中含有发酵的天然菌种，故不能对采摘后的竹笋进行灭菌，否则会杀死发酵的天然菌种，B错误；盐水浸没可以创造无氧环境，利于乳酸菌生存繁殖，同时减少杂菌污染，C正确；随着发酵的进行，乳酸逐渐积累导致发酵液pH逐渐降低后保持稳定，D错误。 3．某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜，该活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．该实验自变量只有发酵时间，因变量是亚硝酸盐含量 B．检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况 C．泡菜腌制过程中，腌制时间过短和食盐用量过少都可能导致亚硝酸盐含量增加 D．腌制过程中乳酸和亚硝酸盐的含量均会先增加后减少最后趋于稳定 答案　C 解析　该实验的自变量有发酵时间、食盐溶液的浓度，因变量是亚硝酸盐含量，A错误；泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生，检测亚硝酸盐含量的目的是了解亚硝酸盐的含量变化，保证食品安全，B错误；腌制过程中亚硝酸盐的含量会先增加后减少最后趋于稳定，乳酸含量不断增加最后趋于稳定，D错误。 4．某学习小组利用果酒制作果醋的过程如下。第一阶段：选用新鲜葡萄洗净后榨汁，装入玻璃瓶中，加入适量蔗糖和酵母进行发酵；在一定的条件下，一段时间后果酒制成。第二阶段：将果酒转入另一装置中，在一定条件下进行发酵获得果醋。下列叙述正确的是(　　) A．制作果酒时，要定期打开瓶盖以利于氧气进入 B．果酒发酵过程中，温度控制在30～35 ℃为宜 C．制作果醋时，不需要对发酵装置进行消毒处理 D．果醋发酵可以通入无菌空气，利于进行有氧呼吸 答案　D 解析　酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，则制作果酒时，发酵过程密闭，但需经常拧松瓶盖(不能打开)排出发酵产生的气体，A错误；果酒发酵过程中，温度控制在18～30 ℃为宜，B错误；制作果醋时，需要对发酵装置进行消毒处理，避免杂菌污染，C错误；醋酸菌为好氧细菌，果醋发酵可以通入无菌空气，利于进行有氧呼吸，D正确。 5．(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 答案　C 解析　发酵过程中，微生物繁殖速度与产物产率并非必然呈正相关，因为微生物的代谢途径和产物积累受到多种因素的调控，过度繁殖可能会消耗过多营养物质，导致发酵产物的合成受到影响，C错误。 6．(2024·山东，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。下列叙述错误的是(　　) 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 答案　D 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，则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，提高了铵离子浓度，菌体内可提高柠檬酸产量，B正确；发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必需的酶失活，可抑制大部分细菌的生长，C正确。 7．(2025·武汉一模)腐乳是我国古代劳动人民通过微生物发酵制作而成的一种大豆食品。酵母、毛霉等微生物分泌的多种酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸等风味物质，使腐乳味道鲜美。下列叙述错误的是(　　) A．参与腐乳制作的酵母和毛霉均为真核生物 B．风味物质主要在微生物的细胞质基质中产生 C．酵母和毛霉主要通过胞吐的方式分泌胞外酶 D．腐乳制作过程主要利用了微生物的有氧发酵 答案　B 解析　参与腐乳制作的酵母和毛霉，均具有以核膜为界限的细胞核，均为真核生物，A正确；风味物质是在微生物分泌的胞外酶的作用下产生的，所以风味物质的产生是在微生物外部，并非细胞质基质，B错误；胞外酶是大分子物质，所以酵母和毛霉产生胞外酶后，主要以胞吐的方式分泌出去，C正确；参与腐乳制作的微生物，主要是毛霉，其代谢类型为异养需氧型，所以腐乳制作过程主要利用了微生物的有氧发酵，D正确。 8．(2025·开封三模)西北浆水是蔬菜切段后热烫、冷却后入坛，加入面汤使其发酵变酸而成。蔬菜中的蛋白质、脂肪和糖类等在发酵过程中被分解为人体更易吸收的预消化状态，浆水酸酸的味道更能在夏天炎热时增进食欲。下列叙述错误的是(　　) A．家庭制作浆水时，不需单独接种 B．蔬菜中的蛋白质经发酵分解后可改善浆水的营养价值 C．随发酵时间延长，浆水中的乳酸菌与其他杂菌的竞争越来越强 D．利用有盖的坛子制作浆水时，不需要经常拧开盖放气 答案　C 解析　家庭制作浆水属于传统发酵过程，可直接利用蔬菜表面的菌种，不需要单独接种，A正确；蔬菜中的蛋白质经发酵分解后更易被人体消化吸收，能改善浆水的营养价值，B正确；浆水制作的发酵过程中，因乳酸的产生，pH下降，导致大多杂菌不能存活，所以，乳酸菌与其他杂菌的竞争越来越弱，C错误；因乳酸菌进行的是无氧呼吸，且不产生气体，所以，制作过程中不需要经常拧开盖放气，D正确。 9．(2025·安阳二模)如图为某实验小组利用粉碎的秸秆生产燃料——乙醇的过程图，清水淋洗不会导致菌T流失。下列叙述错误的是(　　) A．菌T可能是纤维素分解菌，能分泌纤维素酶降解秸秆中的纤维素 B．高产酵母菌菌种可通过诱变育种或基因工程育种获得 C．对酵母菌进行扩大培养时，应用液体培养基并不断通入氧气 D．乙醇发酵装置始终需要密闭，以保证酵母菌无氧呼吸产生乙醇 答案　D 解析　粉碎的秸秆中含有大量的纤维素，菌T能分解秸秆中的纤维素，可能是由于它能分泌纤维素酶，故菌T可能是纤维素分解菌，A正确；性状优良的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获得，B正确；用液体培养基培养酵母菌可实现酵母菌的扩大培养，通入氧气可促进酵母菌代谢和繁殖，提高酵母菌数量，C正确；酵母菌进行乙醇发酵需要无氧条件，装置密封的主要目的是制造无氧环境，但酵母菌无氧呼吸会产生CO2，所以需根据发酵进程适时排放CO2，D错误。 10．(2025·成都三模)在中国四大名醋中，四川阆中保宁醋堪称一绝。酿制保宁醋的主要原料包括麸皮、小麦、大米和糯米，经过原料蒸煮、制曲拌料(药曲中含有霉菌、酵母菌等微生物)、酒精发酵、醋酸发酵、高温熬制、过滤陈酿等环节，历时数月至数年，以保证醋的品质和口感。下列叙述错误的是(　　) A．霉菌产生的淀粉酶能够将原料中的淀粉进行水解 B．酒精发酵的最适温度要比醋酸发酵的最适温度高 C．醋酸发酵中需定期翻醅为发酵过程提供充足的氧气 D．醋液熬制能蒸发部分水分，同时杀死醋液中的微生物 答案　B 解析　霉菌(如曲霉)分泌的淀粉酶能将原料中的淀粉水解为葡萄糖，为后续发酵提供底物，符合制曲阶段的生化过程，A正确；酒精发酵由酵母菌主导，其最适温度为18～30 ℃；醋酸发酵由醋酸菌主导，其最适温度为30～35 ℃，酒精发酵的最适温度低于醋酸发酵，B错误；醋酸菌为好氧菌，定期翻醅可增加氧气供应，促进醋酸发酵的持续进行，C正确；高温熬制通过灭菌终止发酵过程，同时蒸发水分以浓缩醋液，确保成品的稳定性和风味，D正确。 11．(2025·襄阳一模)单细胞蛋白即微生物菌体，是一种新型的蛋白质来源，利用发酵工程能提高其产量和品质。下列叙述不合理的是(　　) A．可通过基因工程定向改造微生物来培育优良菌种 B．单细胞蛋白发酵常以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料 C．青贮饲料添加酵母菌可以提高饲料品质及动物的免疫力 D．发酵结束后可采用过滤、沉淀、干燥等方法获得菌体 答案　C 解析　发酵工程中选择的菌种可通过诱变育种或基因工程育种选育而来，基因工程可定向改造生物的遗传性状，A正确；淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液含有大量的有机物例如糖类，可作为微生物发酵的碳源B正确；青贮饲料添加乳酸菌可以提高饲料品质及动物的免疫力，C错误；获得微生物菌体时可采用过滤、沉淀、干燥等方法，D正确。 12．(2025·达州模拟)桑葚玫瑰酒既融合了桑葚和玫瑰的果香、花香，又使其营养价值和功能活性增加，极大地满足了人们的需求。图1为制作桑葚玫瑰酒的装置图；图2为不同桑葚汁与玫瑰质量比对花色苷含量、酒精度和感官评分(感官评分越高，品质越好)的影响。下列叙述错误的是(　　) A．桑葚玫瑰酒发酵利用的菌种的代谢类型是异养兼性厌氧型，在原料中添加一定量的糖可以提高酒精度 B．图1装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，目的是防止酒精挥发 C．由图2可知，桑葚汁与玫瑰质量比对酒精度影响不大，花色苷含量随着桑葚汁与玫瑰质量比的增大而降低，桑葚汁与玫瑰质量比为4∶1时感官评分最高 D．桑葚玫瑰酒如果暴露在空气中一段时间，会因为醋酸菌繁殖消耗乙醇并产生大量乙酸，导致酒味逐渐消失而出现酸味 答案　B 解析　制作桑葚玫瑰酒利用的菌种是酵母菌，酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，在原料中添加一定量的糖，能为酵母菌发酵提供更多的底物，从而可以提高酒精度，A正确。图1装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，目的是防止空气中的杂菌污染，B错误。分析图2可知，随着桑葚汁与玫瑰质量比的变化，酒精度的波动较小，说明桑葚汁与玫瑰质量比对酒精度影响不大；花色苷含量随着桑葚汁与玫瑰质量比的增大而降低；当桑葚汁与玫瑰质量比为4∶1时，感官评分达到最高，C正确；醋酸菌是好氧菌，在有氧条件下，醋酸菌能将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，所以桑葚玫瑰酒如果暴露在空气中一段时间，会因为醋酸菌繁殖消耗乙醇并产生大量乙酸，导致酒味逐渐消失而出现酸味，D正确。 13．(2025·蚌埠三模)柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂，食品工业生产柠檬酸时，以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得，如图为黑曲霉发酵工程生产柠檬酸的简要流程图。下列叙述正确的是(　　) A．据图分析，黑曲霉的代谢类型是异养厌氧型 B．菌种的选育及培养基灭菌是发酵工程的中心环节 C．菌种由A培养基转接至B培养基的目的是扩大培养 D．发酵结束后，可以采用过滤、沉淀等方法得到产品 答案　C 解析　据题图分析，黑曲霉需要振荡培养，则其代谢类型是异养需氧型，A错误；发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，B错误；菌种由A培养基转接至B培养基，B是液体培养基，目的是扩大培养，C正确；发酵结束后，需要通过过滤、离心等方法除去菌体等杂质，然后通过萃取、蒸馏、离子交换等方法对柠檬酸进行分离和纯化才能获得柠檬酸，仅过滤、沉淀措施不能获得柠檬酸，D错误。 二、非选择题 14．(20分)(2025·信阳开学考)Ⅰ.豆豉是以黄豆或黑豆为原料，经各种微生物发酵形成的具有特殊色、香、味的发酵食品。某食品研发小组以黄豆为主要原料研制豆豉酱，工艺设计流程如图1。 回答下列问题： (1)毛霉是一种腐生型________(填“真菌”或“细菌”)，可将黄豆种子中的蛋白质、脂肪分解为________________________________。 (2)家庭作坊制作豆豉与该研制豆豉相比，品质不稳定的原因是______________________ _______________________________________________________________(答出两点)。 (3)研制豆豉时，黄豆宜放入高压蒸汽灭菌锅中进行灭菌处理，既起到灭菌的作用，又_______________________________________________________________________(答出一点即可)。 Ⅱ.某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装了一种果酒、果醋两用发酵装置，如图2所示。图3是发酵过程中培养液pH可能的变化情况。回答下列问题： (4)图2发酵罐中并不装满发酵液，而是留出约1/3的空间，是为了____________________ _____________________________________________________________________________。 (5)利用图2中装置进行果酒发酵时，软管夹应________(填“打开”或“关闭”)，每隔一段时间打开单向阀排气，由果酒发酵转为果醋发酵时，有些方面需要做出调整，例如，需要________(填“升高”或“降低”)发酵温度，还需要_________________________。 (6)图3中，能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线________。菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后，即使营养充足，菌体的生长也会受到抑制，此时可进行的处理是__________________________________________________________(答一点)。 答案　(1)真菌　小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸　(2)菌种差异、杂菌情况不明、发酵过程的控制标准不一等　(3)保留了水分；高温使蛋白质结构变得松散，易被分解　(4)使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖，同时防止发酵液溢出　(5)关闭　升高　打开软管夹和充氧泵(保持通氧)　(6)②　调节培养液pH、及时排出代谢物等 解析　(1)毛霉属于霉菌，是一种真菌，能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸，使得食品易于消化吸收。(2)家庭作坊制作豆豉与该研制豆豉相比，品质不稳定的原因可能是菌种差异、杂菌情况不明，因为家庭作坊制作豆豉属于传统工艺，由于条件有限，很难做到严格灭菌，菌种往往也是留存下来的，纯度比不过研发生产，同时发酵过程的控制标准与研发生产存在差异等。(3)黄豆宜放入高压蒸汽灭菌锅中进行灭菌处理，既起到灭菌的作用，因为存在水蒸气所以又可以保留水分，同时高温使蛋白质结构变得松散，易被相关酶分解。(4)发酵罐中并不装满发酵液，而是留出约1/3的空间，是为了使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖，来增加酵母菌的数量，同时防止发酵液溢出。(5)利用图2中装置进行果酒发酵时，需要的是无氧条件，因此软管夹应关闭，防止空气进入；果酒发酵时，酒精是无氧呼吸的产物，酵母菌发酵的最适温度为18～30 ℃，醋酸菌最适宜的生长温度为30～35 ℃，比酵母菌酒精发酵时的温度高；醋酸菌是好氧菌，氧气必须充足才能发酵产生乙酸，因此由果酒转变成果醋的制作时，需要升高温度和打开软管夹以及充氧泵，通入氧气(保持通氧)。(6)整个发酵过程中酵母菌细胞呼吸会产生CO2，使培养液的pH逐渐降低，因此图3中能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线②；菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后，即使营养充足，菌体的生长也会受到抑制，此时可进行的处理是调节培养液pH、及时排出代谢物等。 15．(16分)(2025·南充期中)如图为某工厂生产葡萄酒和葡萄醋的基本工艺流程，请回答下列问题： (1)果酒的制作离不开酵母菌。在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，其反应式为____________。家庭酿造葡萄酒时不需要添加酵母菌菌种，原因是________________。 (2)发酵一段时间后，观察甲罐中液体________________，说明发酵完毕。 (3)图示甲罐的液面位置表示加入葡萄汁的量，这种做法的目的是既________________________，又可以防止________________________。 (4)待甲罐发酵结束后，可转为果醋发酵，这利用了醋酸菌可以将酒精转化为________，进而产生乙酸。产生的葡萄醋需经“处理”才能装罐，“处理”主要指________。 (5)甲罐连接的双U型管中一侧注满水的作用是__________________________________。 答案　(1)C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量　自然状态下，葡萄皮上附着有酵母菌　(2)不再有气泡冒出　(3)为酵母菌提供一定量的氧气，使其进行有氧呼吸大量繁殖　发酵旺盛时发酵液溢出　(4)乙醛　消毒(除菌过滤)　(5)防止空气中的杂菌进入甲罐、排出甲罐内的气体 解析　(1)酵母菌既可以进行有氧呼吸，又可以进行无氧呼吸，从异化作用类型看是一类兼性厌氧型微生物；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，其反应式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量；自然状态下，葡萄皮上附着有酵母菌，家庭酿造葡萄酒时不需要添加酵母菌菌种。(2)发酵过程中，酵母菌进行无氧呼吸，其产物有CO2，故发酵一段时间后，观察甲发酵罐中液体不再有气泡冒出，说明发酵完毕。(3)图示甲罐的液面位置表示加入葡萄汁的量，这种做法的目的是既为酵母菌提供一定量的氧气，使其进行有氧呼吸大量繁殖，又可以防止发酵旺盛时发酵液溢出。(4)在氧气充足、糖源不足的条件下，醋酸菌可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸；产生的葡萄醋需经消毒(除菌过滤)处理才能装罐。(5)甲罐连接的双U型管中一侧注满水可以防止空气中的杂菌进入甲罐，同时排出甲罐内的气体。 学科网（北京）股份有限公司 $