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傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)酵工
程及其應(yīng)用
第56課時(shí)
1.利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶或泡菜。
2.利用酵母菌、醋酸菌分別制作果酒和果醋。
課標(biāo)要求
考情分析
1.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及實(shí)例 2023·山東·T12　2022·江蘇·T16　2021·全國乙·T37　2020·全國Ⅲ·T37
2.發(fā)酵工程的原理及應(yīng)用 2023·山東·T20　2022·湖北·T13　2022·山東·T20
內(nèi)容索引
考點(diǎn)一　　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
考點(diǎn)二　　發(fā)酵工程及其應(yīng)用
課時(shí)精練
考點(diǎn)一
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
1.發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
(1)發(fā)酵
①概念：人們利用 ，在適宜的條件下，將原料通過_____________
轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。
②原理：不同的微生物具有產(chǎn)生___________的能力，利用它們就可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物。
微生物
微生物的代謝
不同代謝物
(2)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
固體
半固體
有氧或無氧
2.傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作
(1)腐乳的制作
小分子的肽和氨基酸
②腐乳制作過程中參與的微生物：多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如_______、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是 。
酵母
毛霉
(2)泡菜的制作
①菌種的種類和來源
常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和 。
菌種來源： 。
②乳酸菌發(fā)酵制作泡菜的原理：__________________________________ 。
植物體表面天然的乳酸菌
乳酸桿菌
③制作泡菜的方法步驟
5%～20%
條狀
蒜瓣、生姜及其他香辛料
八成
沒過全部菜料
注滿水
溫度
(3)果酒和果醋的制作
①原理和條件
項(xiàng)目 制作果酒 制作果醋
發(fā)酵菌種 酵母菌 醋酸菌
代謝類型 異養(yǎng)__________型 異養(yǎng)______型
兼性厭氧
需氧
項(xiàng)目 制作果酒 制作果醋
發(fā)酵 過程 有氧條件下，酵母菌通過有氧呼吸大量繁殖：____________________ _________________________；無氧條件下，酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精：_________________________ _____________ O2、糖源充足時(shí)：C6H12O6＋2O2 2CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量；
O2充足、缺少 時(shí)：C2H5OH＋O2 CH3COOH＋H2O＋能量
糖源
C6H12O6＋6H2O＋6O2
2CO2＋能量
項(xiàng)目 制作果酒 制作果醋
對(duì)氧的需求 前期_____，后期________ 一直需氧
產(chǎn)物檢測(cè) 聞氣味、品嘗、酸性條件下的重鉻酸鉀(橙色→灰綠色) 酸堿指示劑(pH試紙)、聞氣味、品嘗
需氧
不需氧
②果酒和果醋的制作步驟及目的
洗潔精
酒精
枝梗
1/3
18～30
10～12
擰松
30～35
7～8
(1)豆腐中的蛋白質(zhì)被蛋白酶全部分解成了氨基酸(　　)
提示　毛霉分泌的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸。
×
(2)泡菜的制作前期需要通入氧氣，后期應(yīng)嚴(yán)格保持無氧條件(　　)
提示　參與泡菜制作的乳酸菌是厭氧菌，因此泡菜的制作全過程都要保持無氧條件。
×
(3)酵母菌通過有氧呼吸可以大量繁殖，通過無氧呼吸可以產(chǎn)生酒精(　　)
(4)當(dāng)缺乏糖源和氧氣時(shí)，醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成乙酸(　　)
√
提示　醋酸菌是好氧細(xì)菌，氧氣缺乏時(shí)，會(huì)引起醋酸菌死亡，當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成乙酸。
×
(5)在利用葡萄發(fā)酵產(chǎn)生果酒的后期，加入醋酸菌即可產(chǎn)生乙酸(　　)
提示　在利用葡萄發(fā)酵產(chǎn)生果酒的后期，需要打開發(fā)酵裝置的充氣口并適當(dāng)提高溫度，才能進(jìn)行果醋發(fā)酵。
×
1.黃酒是世界上最古老的酒類之一，源于我國，且唯我國有之，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大古酒。古遺六法中描述道：“黍米必齊，曲孽必時(shí)，水泉必香，陶器必良，湛熾必潔，火劑必得”。曲蘗主要指酒曲，湛熾是指浸泡和蒸煮，回答下列問題：
(1)“陶器必良”和“火劑必得”的目的是什么？
提示　控制發(fā)酵過程的氧氣和溫度等條件。
(2)黃酒發(fā)酵過程中，不需要對(duì)黍米和陶器裝置進(jìn)行嚴(yán)格滅菌，卻可以防止其他雜菌對(duì)發(fā)酵產(chǎn)生影響，為什么？
提示　在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制(且發(fā)酵產(chǎn)生的酒精對(duì)其他雜菌也有毒害作用)。
(3)“陳儲(chǔ)”是指將榨出的黃酒放入儲(chǔ)酒罐內(nèi)存放待用，陳儲(chǔ)要特別注意密封，為什么？
提示　若是密封不好，醋酸菌容易將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸，使黃酒變酸(合理即可)。
(4)黃酒的酒精度數(shù)一般為15度左右，酒精度數(shù)無法繼續(xù)提高可能的原因是什么？
提示　酒精濃度升高導(dǎo)致酵母菌活性下降。
2.試從材料的選擇處理及發(fā)酵條件的控制等方面分析傳統(tǒng)發(fā)酵的相關(guān)問題：
(1)腐乳與豆腐相比，所含有機(jī)物的種類和能量有哪些變化？為什么？
提示　腐乳中有機(jī)物的種類增加了，所含的能量卻減少了。因?yàn)槎垢械牡鞍踪|(zhì)被分解成了小分子的肽和氨基酸。
(2)制作泡菜時(shí)配制的鹽水為什么要先煮沸，再冷卻使用？
提示　煮沸的原因：一是為了殺死鹽水中的雜菌，二是為了排出溶解的氧氣；冷卻是防止溫度過高殺死發(fā)酵所需要的乳酸菌。
(3)制作葡萄酒的過程中，每隔12 h左右擰松瓶蓋一次，目的是什么？能否打開瓶蓋？為什么？
提示　擰松瓶蓋的目的是放出CO2，防止發(fā)酵瓶內(nèi)因氣壓過大而爆裂。不能打開瓶蓋，因?yàn)橐苊怆s菌污染發(fā)酵液。
(4)醋酸發(fā)酵時(shí)，無論是利用糖源還是酒精，都需要打開通氣閥，請(qǐng)說明其原因。
提示　醋酸菌是好氧細(xì)菌，在發(fā)酵過程中始終需要氧氣，如果氧氣中斷則會(huì)引起醋酸菌的死亡。
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考向一　泡菜的制作
1.(2023·山東，12)以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時(shí)的4個(gè)處理：①沸鹽水冷卻后再倒入壇中；②鹽水需要浸沒全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水；④檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說法正確的是
A.①主要是為了防止菜料表面的醋酸桿菌被殺死
B.②的主要目的是用鹽水殺死菜料表面的雜菌
C.③是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進(jìn)入
D.④可檢測(cè)到完整發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量逐漸降低
√
4
鹽水煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動(dòng)不受影響，A錯(cuò)誤；
鹽水浸沒全部菜料是為了制造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌的無氧呼吸，B錯(cuò)誤；
蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水是為了隔絕空氣、防止雜菌污染等，C正確；
腌制泡菜過程中亞硝酸鹽的含量先增多后減少，D錯(cuò)誤。
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在用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的食鹽水制作泡菜時(shí)，在不同時(shí)間測(cè)定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結(jié)果見曲線圖：
據(jù)圖可知，發(fā)酵過程中，亞硝酸鹽的含量先增加后下降至相對(duì)穩(wěn)定，10天后食用比較合適。因?yàn)榇藭r(shí)亞硝酸鹽含量低。
2.(2023·徐州高三二模)下列關(guān)于泡菜和酸奶制作的敘述，正確的是
A.制作泡菜和酸奶時(shí)加入適量的糖會(huì)使發(fā)酵效果更好
B.泡菜發(fā)酵的溫度略高于酸奶發(fā)酵的溫度
C.泡菜食材和牛奶需要經(jīng)過消毒再進(jìn)行接種
D.制作泡菜和酸奶的主要菌種分別為真核生物和原核生物
√
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糖類是生物的主要能源物質(zhì)，加入糖有利于微生物的生長繁殖，則制作泡菜和酸奶時(shí)加入適量的糖會(huì)使發(fā)酵效果更好，A正確；
泡菜發(fā)酵與酸奶發(fā)酵的主要菌種都是乳酸菌(原核生物)，則發(fā)酵溫度應(yīng)該一致，B、D錯(cuò)誤；
制作泡菜時(shí)，利用了食材中自帶的菌種，所以不能消毒，牛奶需要消毒，C錯(cuò)誤。
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考向二　果酒果醋的制作
3.(2021·江蘇，14)某同學(xué)選用新鮮成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相關(guān)敘述正確的是
A.果酒發(fā)酵時(shí)，每日放氣需迅速，避免空氣回流入發(fā)酵容器
B.果酒發(fā)酵時(shí)，用斐林試劑檢測(cè)葡萄汁中還原糖含量變化，磚紅色沉淀逐
日增多
C.果醋發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵時(shí)
D.果醋發(fā)酵時(shí)，用重鉻酸鉀測(cè)定醋酸含量變化時(shí)，溶液灰綠色逐日加深
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√
酒精發(fā)酵是利用酵母菌的無氧呼吸，果酒發(fā)酵時(shí)，每日放氣需迅速，避免空氣回流入發(fā)酵容器，影響酒精發(fā)酵，A正確；
果酒發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵液中的葡萄糖不斷被消耗，因此用斐林試劑檢測(cè)葡萄汁中還原糖含量變化，磚紅色沉淀逐日減少，B錯(cuò)誤；
若以酒精為底物進(jìn)行醋酸發(fā)酵，酒精與氧氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生醋酸和水，幾乎沒有氣泡產(chǎn)生，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵時(shí)；若以葡萄糖為底物進(jìn)行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量與果酒發(fā)酵時(shí)相當(dāng)，C錯(cuò)誤；
重鉻酸鉀用于檢測(cè)酒精，不能用于測(cè)定醋酸含量，D錯(cuò)誤。
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4.(2022·湖北，10)關(guān)于白酒、啤酒和果酒的生產(chǎn)，下列敘述錯(cuò)誤的是
A.在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣
B.白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程
C.葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇所需的酶既存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，也存在于線粒體
D.生產(chǎn)白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但發(fā)酵過程中起主要作用的都
是酵母菌
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√
在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣，讓酵母菌大量繁殖，再進(jìn)行酒精發(fā)酵，A正確；
白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程，如發(fā)酵初期酵母菌大量繁殖，B正確；
葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇的過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，所需的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，不存在于線粒體，C錯(cuò)誤；
生產(chǎn)白酒一般使用高粱，啤酒一般使用麥芽，果酒則使用對(duì)應(yīng)的水果，但在發(fā)酵過程中都主要依賴酵母菌產(chǎn)生酒精，D正確。
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返回
發(fā)酵工程及其應(yīng)用
考點(diǎn)二
1.發(fā)酵工程的概念
(1)基本概念：發(fā)酵工程是指利用 的特定功能，通過__________
______，規(guī)模化生產(chǎn)對(duì)人類有用的產(chǎn)品。
(2)主要內(nèi)容：發(fā)酵工程一般包括 ， ，培養(yǎng)基的配制、滅菌，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品的 等方面。
微生物
現(xiàn)代工程
技術(shù)
菌種的選育
擴(kuò)大培養(yǎng)
分離、提純
2.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)
選育菌種
①從 中篩選
②通過 獲得
自然界
誘變育種或基因工程育種
　↓
擴(kuò)大培養(yǎng)：增加菌種數(shù)量
　↓
配制培養(yǎng)基：在菌種確定后選擇原料，反復(fù)試驗(yàn)確定______________
　↓
培養(yǎng)基配方
滅菌： 都必須嚴(yán)格滅菌
　↓
：無菌操作
　↓
培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備
發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵
(發(fā)酵工程的
中心環(huán)節(jié))
①了解發(fā)酵進(jìn)程：隨時(shí)檢測(cè)培養(yǎng)液中的_______________
_______等
②及時(shí)添加必需的營養(yǎng)組分
③嚴(yán)格控制____________________等發(fā)酵條件
接種
微生物數(shù)量、產(chǎn)
物濃度
溫度、pH和溶解氧
　↓
分離、提純產(chǎn)物
　↓
獲得產(chǎn)品
①發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身：在發(fā)酵結(jié)束之后，采
用__________等方法將菌體分離和干燥
②發(fā)酵產(chǎn)品是代謝物：根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)腳__
_____________措施來獲得產(chǎn)品
過濾、沉淀
取、分離和純化
提
3.啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程
(1)啤酒發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)流程及操作目的
淀粉酶
淀粉分解，形成糖漿
酒精和二氧化碳
提醒　啤酒發(fā)酵的發(fā)酵過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成都在主發(fā)酵階段完成。
(2)“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別
長
短
低
高
4.發(fā)酵工程的特點(diǎn)
溫和
豐富
低廉
專一
污染小
容易處理
5.發(fā)酵工程的應(yīng)用
(1)在食品工業(yè)上的應(yīng)用
①生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品。
②生產(chǎn)各種各樣的 。
③生產(chǎn) 。
食品添加劑
酶制劑
(2)在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用
①獲得具有 生產(chǎn)能力的微生物。
②直接對(duì) 進(jìn)行改造，再通過發(fā)酵技術(shù)大量生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品。
③利用基因工程，將病原體的 基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)奈⑸锛?xì)胞，獲得的表達(dá)產(chǎn)物可以作為疫苗使用。
(3)在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用：生產(chǎn)微生物 。
某種藥物
菌種
某個(gè)或某幾個(gè)抗原
肥料、農(nóng)藥和飼料
(4)在其他方面的應(yīng)用
①利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn) 等能源物質(zhì)。
②極端微生物的應(yīng)用：嗜熱菌、嗜鹽菌可以用來生產(chǎn) ，嗜低溫菌有助于提高 的產(chǎn)量。
酒精、乙烯
洗滌劑
熱敏性產(chǎn)品
(1)與家庭傳統(tǒng)發(fā)酵一樣，發(fā)酵工程所用的菌種絕大多數(shù)是混合菌種(　　)
提示　發(fā)酵工程所用的菌種絕大多數(shù)是單一菌種。
×
(2)在青霉素生產(chǎn)過程中如果污染了雜菌，某些雜菌會(huì)分泌酶將青霉素分解掉(　　)
√
(3)谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)中，在中性和弱堿性條件下會(huì)積累谷氨酰胺；在酸性條件下則容易形成谷氨酸和N－乙酰谷氨酰胺(　　)
提示　谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)中，酸性條件下容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺；在中性和弱堿性條件下會(huì)積累谷氨酸。
×
(4)單細(xì)胞蛋白是通過發(fā)酵產(chǎn)生的大量微生物分泌蛋白(　　)
提示　單細(xì)胞蛋白是微生物菌體。
×
(5)發(fā)酵工程一般用半固體培養(yǎng)基(　　)
提示　發(fā)酵工程應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐一般用液體培養(yǎng)基，可以連續(xù)培養(yǎng)，提高產(chǎn)量。
×
我國是世界上啤酒的生產(chǎn)和消費(fèi)大國。啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成的，閱讀教材“啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程”，思考回答下列問題：
(1)制麥過程需促使大麥種子萌發(fā)，發(fā)芽大麥合成大量淀粉酶直接促進(jìn)糖化，淀粉糖化后啤酒酵母才能充分發(fā)酵，為什么？
提示　酵母菌不能直接利用淀粉做碳源。
(2)大麥發(fā)芽會(huì)消耗部分儲(chǔ)存的有機(jī)物，影響產(chǎn)量，提高了生產(chǎn)成本，如何解決以上問題？
提示　用赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶。
(3)與傳統(tǒng)的手工發(fā)酵相比，在啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程中，哪些工程手段使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高？
提示　接種單一高質(zhì)量純種、嚴(yán)格的消毒滅菌措施、培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)協(xié)調(diào)、嚴(yán)格的發(fā)酵條件控制等，都使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。
考向三　發(fā)酵工程及其應(yīng)用
5.啤酒生產(chǎn)的簡要流程如圖所示，制麥時(shí)用赤霉素溶液浸泡大麥種子，糖化主要將麥芽中的淀粉等有機(jī)物水解為小分子。下列說法錯(cuò)誤的是
A.在整個(gè)發(fā)酵過程中，要始終保持
嚴(yán)格的無菌、厭氧環(huán)境
B.用赤霉素溶液浸泡大麥種子，目
的是促進(jìn)α-淀粉酶合成
C.在接種酵母菌前進(jìn)行冷卻處理，是為了避免殺死酵母菌種
D.包裝后放置的啤酒變酸且產(chǎn)生表面菌膜，一般可從菌膜中分離得到醋酸菌
5
6
√
酵母菌是兼性厭氧微生物，在整個(gè)發(fā)酵過程中，要先通氣使酵母菌大量繁殖，然后保持嚴(yán)格的無菌、厭氧環(huán)境，使其無氧呼吸進(jìn)行發(fā)酵，A項(xiàng)錯(cuò)誤。
5
6
6.(2022·湖北，13)廢水、廢料經(jīng)加工可變廢為寶。某工廠利用果糖生產(chǎn)中的廢水和沼氣池廢料生產(chǎn)蛋白質(zhì)的技術(shù)路線如圖所示。下列敘述正確的是
A.該生產(chǎn)過程中一定有氣
體生成
B.微生物生長所需碳源主要來源于沼氣池廢料
C.該生產(chǎn)工藝?yán)梦⑸飬捬醢l(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)
D.沼氣池廢料和果糖生產(chǎn)中的廢水在加入反應(yīng)器之前需要滅菌處理
5
6
√
5
6
據(jù)圖可知，該生產(chǎn)過程中有釀酒酵母參與，酵母菌細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2，故該生產(chǎn)過程中一定有氣體生成，A正確；
糖類是主要的能源物質(zhì)，微生物生長所需碳源主要來源于果糖生產(chǎn)中的廢水，B錯(cuò)誤；
5
6
分析圖示可知，該技術(shù)中有連續(xù)攪拌反應(yīng)器的過程，該操作可以增加微生物與營養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積，此外也可增大溶解氧的含量，故推測(cè)該生產(chǎn)工藝?yán)梦⑸镉醒醢l(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)，C錯(cuò)誤；
沼氣生產(chǎn)利用的是厭氧微生物，在連續(xù)攪拌反應(yīng)器中，厭氧微生物會(huì)被抑制，因此沼氣池廢料不需要滅菌，D錯(cuò)誤。
1.(選擇性必修3 P5)發(fā)酵是指______________________________________
______________________________________________。
2.(選擇性必修3 P7)醋酸發(fā)酵的反應(yīng)式：O2、糖源充足時(shí)：_______________
_________________________________；O2充足、缺少糖源時(shí)：________
_________________________________。
人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程
C6H12O6＋2O2
C2H5OH
3.(選擇性必修3 P7)制作葡萄酒時(shí)，要將溫度控制在18～30 ℃的原因是_______________________________。釀酒酵母的最適生長溫度為_____。制作葡萄醋時(shí)，要將溫度控制在30～35 ℃的原因是__________________
__________________。
4.(選擇性必修3 P7)在制作果酒的過程中，避免發(fā)酵液污染需要從發(fā)酵制作的過程全面考慮。例如， 要清洗干凈，裝入葡萄汁后，蓋好瓶蓋；每次排氣時(shí)只需 ，不要完全揭開瓶蓋等。
溫度是影響酵母菌生長的重要因素
28 ℃
醋酸菌的最適生長
榨汁機(jī)、發(fā)酵瓶
溫度為30～35 ℃
擰松瓶蓋
5.(選擇性必修3 P8)某同學(xué)在制作泡菜前，查閱資料得知，可以向泡菜壇中加些“陳泡菜水”，目的是___________________。某同學(xué)制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個(gè)結(jié)果最可能的原因是____________________
_____________________。
6.(選擇性必修3 P27)單細(xì)胞蛋白是_________________________________
________________________________________________。
增加乳酸菌的數(shù)量
加鹽太多，鹽濃度過高，
殺死了乳酸菌等微生物
以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液等為原料，通過發(fā)酵獲得的大量的微生物菌體
7.果酒和果醋改進(jìn)裝置及其分析
關(guān)閉
CO2
空氣中微
生物的污染
8.(2022·湖南，21節(jié)選)某黃酒釀制工藝流程如圖所示，圖中加入的菌種a是 ，工藝b是 (填“消毒”或“滅菌”)，采用工藝b的目的是 ________ 。
酵母菌
消毒
殺死黃酒中的大多數(shù)微生物，并延長其保存期
9.(2023·新課標(biāo)，35節(jié)選)若實(shí)驗(yàn)獲得一種具有良好固氮能力的根瘤菌，可通過發(fā)酵工程獲得大量根瘤菌，用于生產(chǎn)根瘤菌肥。根瘤菌肥是一種微生物肥料，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用微生物肥料的作用是_________________
_______________________________________________________________(至少答出2點(diǎn))。
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促進(jìn)植株生長，增加作物產(chǎn)量；能夠減少化肥的使用，改良土壤，減少污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境
課時(shí)精練
一、選擇題
1.(2024·南通高三調(diào)研)在家庭制作泡菜過程中，充分利用各種微生物生存條件和代謝特點(diǎn)達(dá)到積累乳酸菌、抑制其他微生物生長的目的。下列關(guān)于發(fā)酵過程的敘述，正確的是
A.為了避免雜菌污染，泡菜壇需嚴(yán)格滅菌處理，鹽水需煮沸冷卻待用
B.晾干的新鮮蔬菜可以裝滿泡菜壇，因?yàn)槿樗峋鸁o氧呼吸僅產(chǎn)生乳酸，沒有氣
體生成
C.乳酸菌產(chǎn)生的乳酸既可以抑制其他微生物生長繁殖，也會(huì)抑制自身生長繁殖
D.因亞硝酸鹽會(huì)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長越積越多，為了自身健康，應(yīng)盡量少食用
泡菜
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泡菜壇需進(jìn)行消毒，鹽水需煮沸冷卻待用，A錯(cuò)誤；
將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內(nèi)；裝至半壇時(shí)，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿，B錯(cuò)誤；
亞硝酸鹽會(huì)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長先增多后減少，可選擇適當(dāng)腌制時(shí)間的泡菜適量食用，D錯(cuò)誤。
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2.(2024·蘇州高三期中)在《詩經(jīng)·邶風(fēng)·谷風(fēng)》中有“我有旨蓄，亦以御冬”的記載，“旨蓄”就是儲(chǔ)藏的美味食品， 也就是今天腌制的酸菜、泡菜。下列敘述正確的是
A.制作泡菜時(shí)腌制時(shí)間過長會(huì)引起細(xì)菌大量繁殖
B.條件適宜時(shí)，蔬菜中的糖分解成醋酸降低溶液pH
C.發(fā)酵壇表面可能出現(xiàn)一層由乳酸菌繁殖形成的白膜
D.通過向泡菜壇壇蓋邊沿的水槽注水，可保持發(fā)酵所需的環(huán)境
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制作泡菜時(shí)腌制時(shí)間過短會(huì)引起細(xì)菌大量繁殖，A錯(cuò)誤；
條件適宜時(shí)，乳酸菌可將蔬菜中的糖分解成乳酸降低溶液pH，B錯(cuò)誤；
乳酸菌是厭氧細(xì)菌，發(fā)酵壇表面含有氧氣，乳酸菌不能繁殖，出現(xiàn)的白膜一般是酵母菌繁殖所致，C錯(cuò)誤。
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3.下列關(guān)于制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品的敘述，錯(cuò)誤的是
A.制作腐乳利用了毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶
B.發(fā)酵溫度過低可能會(huì)導(dǎo)致泡菜“咸而不酸”
C.制作果酒時(shí)，需每隔一定時(shí)間打開瓶蓋放氣
D.制作果醋時(shí)，醋酸菌能以乙醇作為碳源和能源
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泡菜“咸而不酸”可能是食鹽濃度過高、發(fā)酵溫度過低(抑制乳酸菌產(chǎn)生乳酸)所致，B正確；
果酒發(fā)酵時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，需適時(shí)擰松(不是打開)瓶蓋放氣，C錯(cuò)誤；
當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿幔撨^程中醋酸菌能以乙醇作為碳源和能源，D正確。
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4.(2021·湖北，3)中國的許多傳統(tǒng)美食制作過程蘊(yùn)含了生物發(fā)酵技術(shù)。下列敘述正確的是
A.泡菜制作過程中，酵母菌將葡萄糖分解成乳酸
B.饅頭制作過程中，酵母菌進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生CO2
C.米酒制作過程中，將容器密封可以促進(jìn)酵母菌生長
D.酸奶制作過程中，后期低溫處理可產(chǎn)生大量乳酸桿菌
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泡菜制作過程中，主要是乳酸菌將葡萄糖分解形成乳酸，A錯(cuò)誤；
酵母菌在有氧條件下可以大量繁殖，在密封也就是無氧條件下產(chǎn)生酒精，C錯(cuò)誤；
酸奶制作過程中，后期低溫處理時(shí)大部分乳酸桿菌已死亡，不會(huì)大量繁殖，D錯(cuò)誤。
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5.(2021·遼寧，8)利用菠蘿蜜制作果醋的大致流程為：先在滅菌的果肉勻漿中接種酵母菌，發(fā)酵6天后，再接入活化的醋酸桿菌，發(fā)酵5天。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.乙醇既是醋酸發(fā)酵的底物，又可以抑制雜菌繁殖
B.酵母菌和醋酸桿菌均以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖
C.酵母菌和醋酸桿菌發(fā)酵過程中控制通氣的情況不同
D.接入醋酸桿菌后，應(yīng)適當(dāng)升高發(fā)酵溫度
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當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸桿菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)橐宜幔瑫r(shí)乙醇還可以抑制雜菌繁殖，A正確；
酵母菌一般以出芽的方式繁殖，醋酸桿菌以二分裂的方式進(jìn)行增殖，B錯(cuò)誤；
酵母菌發(fā)酵過程中先通氣使其大量繁殖，再密閉發(fā)酵產(chǎn)生乙醇；醋酸桿菌為好氧細(xì)菌，需持續(xù)通入無菌氧氣，C正確；
釀酒酵母的最適生長溫度約為28 ℃，多數(shù)醋酸桿菌的最適生長溫度為30～35 ℃，D正確。
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6.傳說杜康的兒子杜杼在一次釀酒時(shí)發(fā)酵過頭，等到第21天開缸時(shí)發(fā)現(xiàn)酒液變酸卻香氣撲鼻，酸甜可口。于是杜杼把“廿一日”加“酉”湊成“醋”字，這就是杜杼造醋的故事。下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述，正確的是
A.葡萄果皮上有野生酵母菌和醋酸菌，葡萄酒制好后直接通入無菌空氣即可制醋
B.釀酒時(shí)糖未耗盡，酵母菌發(fā)酵也會(huì)停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多
C.杜杼釀酒反成醋可能是由發(fā)酵裝置密封不嚴(yán)導(dǎo)致酵母菌有氧呼吸大量增殖引起
D.醋酸菌在O2和糖源匱乏時(shí)，可直接將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸
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釀酒酵母的最適生長溫度約為28 ℃，酵母菌是兼性厭氧微生物，多數(shù)醋酸菌的最適生長溫度為30～35 ℃，醋酸菌是好氧細(xì)菌，葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可以直接通入無菌空氣，同時(shí)還需適當(dāng)提高發(fā)酵溫度才能制醋，A錯(cuò)誤；
醋酸菌是好氧細(xì)菌，杜杼釀酒反成醋是由發(fā)酵裝置密封不嚴(yán)導(dǎo)致醋酸菌有氧呼吸大量增殖引起，C錯(cuò)誤；
醋酸菌在O2充足但糖源匱乏時(shí)，可直接將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸，D錯(cuò)誤。
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7.(2024·福州高三月考)圖甲、圖乙為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的裝置示意圖，其均可作為發(fā)酵裝置。下列說法正確的是
A.如果用甲裝置制備果酒，可定時(shí)加入酸
性重鉻酸鉀觀察灰綠色是否出現(xiàn)
B.若用甲裝置制備果酒，需放在30～35 ℃
的環(huán)境中發(fā)酵
C.若用乙裝置制備果酒并將d管連通裝有澄清石灰水的錐形瓶，石灰水變
渾濁的同時(shí)會(huì)有酒精產(chǎn)生
D.利用乙裝置制備果醋時(shí)，可從c處放少量液體進(jìn)行pH檢測(cè)了解發(fā)酵進(jìn)程
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果酒的制作原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生
酒精，鑒定酒精時(shí)，應(yīng)從甲瓶中定時(shí)取
少許培養(yǎng)液，加入酸性重鉻酸鉀溶液，
觀察顏色變化來判斷有無酒精產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；
酵母菌最適宜生長繁殖的溫度范圍是18～30 ℃，若用甲裝置制備果酒，需放在18～30 ℃的環(huán)境中發(fā)酵，B錯(cuò)誤；
若用乙裝置制備果酒并將d管連通裝有澄清石灰水的錐形瓶，開始時(shí)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，不能產(chǎn)生酒精，但會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，石灰水變渾濁的同時(shí)沒有酒精產(chǎn)生，C錯(cuò)誤。
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8.關(guān)于谷氨酸的工廠化生產(chǎn)，下列說法錯(cuò)誤的是
A.與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，工廠化生產(chǎn)谷氨酸所用的大多是單一菌種
B.發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵是工廠化生產(chǎn)谷氨酸的中心環(huán)節(jié)，需嚴(yán)格控制發(fā)酵條件
C.發(fā)酵過程中，中性或弱堿性的條件有利于谷氨酸的積累
D.發(fā)酵結(jié)束后，采用過濾、沉淀等方法進(jìn)行分離和干燥，即可得到產(chǎn)品
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如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥，即可得到產(chǎn)品；如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛　⒎蛛x和純化措施來獲得產(chǎn)品，谷氨酸屬于代謝物，D錯(cuò)誤。
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9.(2022·山東，14)青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時(shí)，會(huì)通過分泌青霉素殺死細(xì)菌，以保證自身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實(shí)現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)于該生產(chǎn)過程，下列說法錯(cuò)誤的是
A.發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量
C.選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中
D.青霉素具有殺菌作用，因此發(fā)酵罐不需嚴(yán)格滅菌
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青霉菌處于葡萄糖濃度不足的環(huán)境中會(huì)通過分泌青霉素殺死細(xì)菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液單位體積中溶質(zhì)微粒較多，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水，發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解為半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生長的最佳碳源，可以被青霉菌緩慢利用而維持青霉素分泌的有利條件，A正確；
青霉菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型，可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量，B正確；
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選育出的高產(chǎn)青霉素菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)純化后，才可接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，C正確；
為了防止細(xì)菌、其他真菌等微生物的污染，獲得純凈的青霉素，發(fā)酵罐仍需嚴(yán)格滅菌，D錯(cuò)誤。
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10.下列關(guān)于發(fā)酵工程的敘述，錯(cuò)誤的是
A.培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過嚴(yán)格滅菌，發(fā)酵過程中適時(shí)補(bǔ)充滅菌的培養(yǎng)
液和空氣
B.發(fā)酵過程中的環(huán)境條件既會(huì)影響微生物的生長繁殖，也會(huì)影響微生物代謝
產(chǎn)物的形成
C.發(fā)酵產(chǎn)品包括微生物菌體本身或代謝物，可通過過濾、離心、蒸餾等方法
純化
D.通過酵母菌發(fā)酵，獲得大量菌體，從中提取單細(xì)胞蛋白作為動(dòng)物飼料或食
品添加劑
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單細(xì)胞蛋白就是微生物菌體，所以不需要從獲得的菌體中提取，D錯(cuò)誤。
11.(2023·南京高三聯(lián)考)啤酒發(fā)酵依賴于發(fā)酵工程，產(chǎn)品質(zhì)檢可應(yīng)用“電子舌”，“電子舌”可根據(jù)不同滋味信號(hào)傳感器呈現(xiàn)的響應(yīng)值對(duì)啤酒風(fēng)味進(jìn)行評(píng)價(jià)。如圖為用“電子舌”對(duì)發(fā)酵液L1、L2、L3的檢測(cè)結(jié)果，下列相關(guān)敘述正確的是
A.啤酒主要經(jīng)酵母菌和乳酸菌發(fā)酵制成
B.裝置密閉發(fā)酵過程中，酒精濃度會(huì)先
上升后下降
C.發(fā)酵的溫度和發(fā)酵的時(shí)間隨啤酒品種
和口味要求的不同而有所差異
D.發(fā)酵液L1和L3口味相近，而L2澀味較重
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啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌無
氧呼吸將糖類分解為酒精而制成的，
A錯(cuò)誤；
裝置密閉發(fā)酵過程中，隨著發(fā)酵的進(jìn)
行，酵母活細(xì)胞數(shù)量和酒精濃度逐漸增大，而在發(fā)酵后期酵母菌數(shù)量逐漸減少，使得酒精濃度趨于穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；
由題圖可知，L1和L2兩種發(fā)酵液在味覺雷達(dá)圖中的分布情況差不多，說明這兩種發(fā)酵液的口味相近，而L3澀味較重，D錯(cuò)誤。
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12.(2022·山東，20改編)啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中，大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)酵、消毒等工序后，最終過濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說法錯(cuò)誤的是
A.用赤霉素處理大麥，可使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶
B.焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進(jìn)行滅菌
C.糖漿經(jīng)蒸煮、冷卻后需接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵
D.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期
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赤霉素能促進(jìn)種子的萌發(fā)，據(jù)此可推測(cè)若用赤霉素處理大麥，可誘導(dǎo)α-淀粉酶相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)α-淀粉酶的合成，進(jìn)而使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶，A正確；
焙烤可以殺死大麥種子的胚，但不使淀粉酶失活，沒有進(jìn)行滅菌，B錯(cuò)誤；
糖漿經(jīng)蒸煮(產(chǎn)生風(fēng)味組分，終止酶的進(jìn)一步作用，并對(duì)糖漿滅菌)、冷卻后再接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，防止高溫殺死菌種，C正確；
轉(zhuǎn)基因技術(shù)已被用來減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期，屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)在微生物領(lǐng)域的應(yīng)用，D正確。
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13.青霉菌產(chǎn)生的青霉素是人類發(fā)現(xiàn)的第一種抗生素。青霉素發(fā)酵過程中，總會(huì)產(chǎn)生頭孢霉素。青霉菌產(chǎn)生青霉素的代謝途徑如圖所示。下列關(guān)于青霉素工業(yè)化生產(chǎn)的敘述，錯(cuò)誤的是
A.將血紅蛋白基因轉(zhuǎn)入青霉菌中有可能提高
菌體對(duì)氧的吸收和利用率
B.發(fā)酵過程中，環(huán)境條件變化會(huì)影響微生物
的生長繁殖和代謝過程
C.菌種選育時(shí)，敲除青霉菌株中控制酶B合成的基因可使其只產(chǎn)青霉素
D.進(jìn)行主發(fā)酵前一次性加足所需的營養(yǎng)組分以利于工業(yè)化生產(chǎn)
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在發(fā)酵過程中，要隨時(shí)取樣檢測(cè)培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程。還要及時(shí)添加必需的營養(yǎng)組分，以滿足菌種的營養(yǎng)需要。同時(shí)，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件，D錯(cuò)誤。
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14.(2024·鎮(zhèn)江高三模擬)下列對(duì)發(fā)酵工程及其應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是
A.發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身
B.啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，酒精的產(chǎn)生積累主要在后發(fā)酵階段完成
C.利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的根瘤菌肥作為微生物肥料可以促進(jìn)植株生長
D.生產(chǎn)檸檬酸需要篩選產(chǎn)酸量高的黑曲霉
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啤酒發(fā)酵過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成都是在主發(fā)酵階段完成，即酒精的產(chǎn)生積累主要在主發(fā)酵階段完成，B錯(cuò)誤。
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二、非選擇題
15.(2021·重慶，25改編)人類很早就能制作果酒，并用果酒進(jìn)一步發(fā)酵生產(chǎn)果醋。
(1)人們利用水果及附著在果皮上的 菌，在 ________ 條件下釀造果酒，酵母菌釀酒的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生 _ ___ ，所以傳統(tǒng)發(fā)酵時(shí)需要
__ _____________________ ；再利用醋酸菌在 _________ 條件下，將酒精轉(zhuǎn)化成醋酸釀得果醋。
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酵母
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(定期擰松瓶蓋)排出二氧化碳
30～35 ℃、有氧
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(2)先釀制果酒再生產(chǎn)果醋的優(yōu)勢(shì)有 ___ (多選，填編號(hào))。
①先釀制果酒，發(fā)酵液能抑制雜菌的生長，有利于提高果醋的產(chǎn)率
②釀制果酒時(shí)形成的醋酸菌膜，有利于提高果醋的產(chǎn)率
③果酒有利于溶出水果中的風(fēng)味物質(zhì)并保留在果醋中
15
①③
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(3)果酒中的酒精含量對(duì)果醋的醋酸產(chǎn)率會(huì)產(chǎn)生一定的影響。某技術(shù)組配制發(fā)酵液研究了初始酒精濃度對(duì)醋酸含量的影響，結(jié)果見圖。
15
6%
據(jù)圖可知，醋酸發(fā)酵的最適初始酒精濃度是 ；酒精濃度為10%時(shí)醋酸含量最低，此時(shí)，若要盡快提高醋酸含量，可采取的措施有 _________________
_________ (填寫兩個(gè)方面)。
適當(dāng)降低初始酒精濃度、適當(dāng)增大
菌種接種量
返回第56課時(shí)　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)酵工程及其應(yīng)用
課標(biāo)要求 1.利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶或泡菜。2.利用酵母菌、醋酸菌分別制作果酒和果醋。
考情分析 1.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及實(shí)例 2023·山東·T12　2022·江蘇·T16　2021·全國乙·T37　2020·全國Ⅲ·T37
2.發(fā)酵工程的原理及應(yīng)用 2023·山東·T20　2022·湖北·T13　2022·山東·T20
考點(diǎn)一　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
1．發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
(1)發(fā)酵
①概念：人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。
②原理：不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝物的能力，利用它們就可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物。
(2)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
2．傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作
(1)腐乳的制作
①原理：蛋白質(zhì)小分子的肽和氨基酸。
②腐乳制作過程中參與的微生物：多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。
(2)泡菜的制作
①菌種的種類和來源
常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。
菌種來源：植物體表面天然的乳酸菌。
②乳酸菌發(fā)酵制作泡菜的原理：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。
③制作泡菜的方法步驟
(3)果酒和果醋的制作
①原理和條件
項(xiàng)目 制作果酒 制作果醋
發(fā)酵菌種 酵母菌 醋酸菌
代謝類型 異養(yǎng)兼性厭氧型 異養(yǎng)需氧型
發(fā)酵過程 有氧條件下，酵母菌通過有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量；無氧條件下，酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 O2、糖源充足時(shí)：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量； O2充足、缺少糖源時(shí)：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量
對(duì)氧的需求 前期需氧，后期不需氧 一直需氧
產(chǎn)物檢測(cè) 聞氣味、品嘗、酸性條件下的重鉻酸鉀(橙色→灰綠色) 酸堿指示劑(pH試紙)、聞氣味、品嘗
②果酒和果醋的制作步驟及目的
判斷正誤
(1)豆腐中的蛋白質(zhì)被蛋白酶全部分解成了氨基酸(　×　)
提示　毛霉分泌的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸。
(2)泡菜的制作前期需要通入氧氣，后期應(yīng)嚴(yán)格保持無氧條件(　×　)
提示　參與泡菜制作的乳酸菌是厭氧菌，因此泡菜的制作全過程都要保持無氧條件。
(3)酵母菌通過有氧呼吸可以大量繁殖，通過無氧呼吸可以產(chǎn)生酒精(　√　)
(4)當(dāng)缺乏糖源和氧氣時(shí)，醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成乙酸(　×　)
提示　醋酸菌是好氧細(xì)菌，氧氣缺乏時(shí)，會(huì)引起醋酸菌死亡，當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成乙酸。
(5)在利用葡萄發(fā)酵產(chǎn)生果酒的后期，加入醋酸菌即可產(chǎn)生乙酸(　×　)
提示　在利用葡萄發(fā)酵產(chǎn)生果酒的后期，需要打開發(fā)酵裝置的充氣口并適當(dāng)提高溫度，才能進(jìn)行果醋發(fā)酵。
1．黃酒是世界上最古老的酒類之一，源于我國，且唯我國有之，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大古酒。古遺六法中描述道：“黍米必齊，曲孽必時(shí)，水泉必香，陶器必良，湛熾必潔，火劑必得”。曲蘗主要指酒曲，湛熾是指浸泡和蒸煮，回答下列問題：
(1)“陶器必良”和“火劑必得”的目的是什么？
提示　控制發(fā)酵過程的氧氣和溫度等條件。
(2)黃酒發(fā)酵過程中，不需要對(duì)黍米和陶器裝置進(jìn)行嚴(yán)格滅菌，卻可以防止其他雜菌對(duì)發(fā)酵產(chǎn)生影響，為什么？
提示　在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制(且發(fā)酵產(chǎn)生的酒精對(duì)其他雜菌也有毒害作用)。
(3)“陳儲(chǔ)”是指將榨出的黃酒放入儲(chǔ)酒罐內(nèi)存放待用，陳儲(chǔ)要特別注意密封，為什么？
提示　若是密封不好，醋酸菌容易將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸，使黃酒變酸(合理即可)。
(4)黃酒的酒精度數(shù)一般為15度左右，酒精度數(shù)無法繼續(xù)提高可能的原因是什么？
提示　酒精濃度升高導(dǎo)致酵母菌活性下降。
2．試從材料的選擇處理及發(fā)酵條件的控制等方面分析傳統(tǒng)發(fā)酵的相關(guān)問題：
(1)腐乳與豆腐相比，所含有機(jī)物的種類和能量有哪些變化？為什么？
提示　腐乳中有機(jī)物的種類增加了，所含的能量卻減少了。因?yàn)槎垢械牡鞍踪|(zhì)被分解成了小分子的肽和氨基酸。
(2)制作泡菜時(shí)配制的鹽水為什么要先煮沸，再冷卻使用？
提示　煮沸的原因：一是為了殺死鹽水中的雜菌，二是為了排出溶解的氧氣；冷卻是防止溫度過高殺死發(fā)酵所需要的乳酸菌。
(3)制作葡萄酒的過程中，每隔12 h左右擰松瓶蓋一次，目的是什么？能否打開瓶蓋？為什么？
提示　擰松瓶蓋的目的是放出CO2，防止發(fā)酵瓶內(nèi)因氣壓過大而爆裂。不能打開瓶蓋，因?yàn)橐苊怆s菌污染發(fā)酵液。
(4)醋酸發(fā)酵時(shí)，無論是利用糖源還是酒精，都需要打開通氣閥，請(qǐng)說明其原因。
提示　醋酸菌是好氧細(xì)菌，在發(fā)酵過程中始終需要氧氣，如果氧氣中斷則會(huì)引起醋酸菌的死亡。
考向一　泡菜的制作
1．(2023·山東，12)以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時(shí)的4個(gè)處理：①沸鹽水冷卻后再倒入壇中；②鹽水需要浸沒全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水；④檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說法正確的是(　　)
A．①主要是為了防止菜料表面的醋酸桿菌被殺死
B．②的主要目的是用鹽水殺死菜料表面的雜菌
C．③是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進(jìn)入
D．④可檢測(cè)到完整發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量逐漸降低
答案　C
解析　鹽水煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動(dòng)不受影響，A錯(cuò)誤；鹽水浸沒全部菜料是為了制造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌的無氧呼吸，B錯(cuò)誤；蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水是為了隔絕空氣、防止雜菌污染等，C正確；腌制泡菜過程中亞硝酸鹽的含量先增多后減少，D錯(cuò)誤。
歸納提升　在用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的食鹽水制作泡菜時(shí)，在不同時(shí)間測(cè)定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結(jié)果見曲線圖：
據(jù)圖可知，發(fā)酵過程中，亞硝酸鹽的含量先增加后下降至相對(duì)穩(wěn)定，10天后食用比較合適。因?yàn)榇藭r(shí)亞硝酸鹽含量低。
2．(2023·徐州高三二模)下列關(guān)于泡菜和酸奶制作的敘述，正確的是(　　)
A．制作泡菜和酸奶時(shí)加入適量的糖會(huì)使發(fā)酵效果更好
B．泡菜發(fā)酵的溫度略高于酸奶發(fā)酵的溫度
C．泡菜食材和牛奶需要經(jīng)過消毒再進(jìn)行接種
D．制作泡菜和酸奶的主要菌種分別為真核生物和原核生物
答案　A
解析　糖類是生物的主要能源物質(zhì)，加入糖有利于微生物的生長繁殖，則制作泡菜和酸奶時(shí)加入適量的糖會(huì)使發(fā)酵效果更好，A正確；泡菜發(fā)酵與酸奶發(fā)酵的主要菌種都是乳酸菌(原核生物)，則發(fā)酵溫度應(yīng)該一致，B、D錯(cuò)誤；制作泡菜時(shí)，利用了食材中自帶的菌種，所以不能消毒，牛奶需要消毒，C錯(cuò)誤。
考向二　果酒果醋的制作
3．(2021·江蘇，14)某同學(xué)選用新鮮成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．果酒發(fā)酵時(shí)，每日放氣需迅速，避免空氣回流入發(fā)酵容器
B．果酒發(fā)酵時(shí)，用斐林試劑檢測(cè)葡萄汁中還原糖含量變化，磚紅色沉淀逐日增多
C．果醋發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵時(shí)
D．果醋發(fā)酵時(shí)，用重鉻酸鉀測(cè)定醋酸含量變化時(shí)，溶液灰綠色逐日加深
答案　A
解析　酒精發(fā)酵是利用酵母菌的無氧呼吸，果酒發(fā)酵時(shí)，每日放氣需迅速，避免空氣回流入發(fā)酵容器，影響酒精發(fā)酵，A正確；果酒發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵液中的葡萄糖不斷被消耗，因此用斐林試劑檢測(cè)葡萄汁中還原糖含量變化，磚紅色沉淀逐日減少，B錯(cuò)誤；若以酒精為底物進(jìn)行醋酸發(fā)酵，酒精與氧氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生醋酸和水，幾乎沒有氣泡產(chǎn)生，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵時(shí)；若以葡萄糖為底物進(jìn)行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量與果酒發(fā)酵時(shí)相當(dāng)，C錯(cuò)誤；重鉻酸鉀用于檢測(cè)酒精，不能用于測(cè)定醋酸含量，D錯(cuò)誤。
4．(2022·湖北，10)關(guān)于白酒、啤酒和果酒的生產(chǎn)，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣
B．白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程
C．葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇所需的酶既存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，也存在于線粒體
D．生產(chǎn)白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但發(fā)酵過程中起主要作用的都是酵母菌
答案　C
解析　在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣，讓酵母菌大量繁殖，再進(jìn)行酒精發(fā)酵，A正確；白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程，如發(fā)酵初期酵母菌大量繁殖，B正確；葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇的過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，所需的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，不存在于線粒體，C錯(cuò)誤；生產(chǎn)白酒一般使用高粱，啤酒一般使用麥芽，果酒則使用對(duì)應(yīng)的水果，但在發(fā)酵過程中都主要依賴酵母菌產(chǎn)生酒精，D正確。
考點(diǎn)二　發(fā)酵工程及其應(yīng)用
1．發(fā)酵工程的概念
(1)基本概念：發(fā)酵工程是指利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)模化生產(chǎn)對(duì)人類有用的產(chǎn)品。
(2)主要內(nèi)容：發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、滅菌，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品的分離、提純等方面。
2．發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)
選育菌種
　↓
擴(kuò)大培養(yǎng)：增加菌種數(shù)量
　↓
配制培養(yǎng)基：在菌種確定后選擇原料，反復(fù)試
　　　驗(yàn)確定培養(yǎng)基配方
　↓
滅菌：培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須嚴(yán)格滅菌
　↓
接種：無菌操作
　↓
發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵 發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)
　↓
分離、提純產(chǎn)物
　↓
獲得產(chǎn)品
3．啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程
(1)啤酒發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)流程及操作目的
提醒　啤酒發(fā)酵的發(fā)酵過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成都在主發(fā)酵階段完成。
(2)“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別
4．發(fā)酵工程的特點(diǎn)
5．發(fā)酵工程的應(yīng)用
(1)在食品工業(yè)上的應(yīng)用
①生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品。
②生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑。
③生產(chǎn)酶制劑。
(2)在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用
①獲得具有某種藥物生產(chǎn)能力的微生物。
②直接對(duì)菌種進(jìn)行改造，再通過發(fā)酵技術(shù)大量生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品。
③利用基因工程，將病原體的某個(gè)或某幾個(gè)抗原基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)奈⑸锛?xì)胞，獲得的表達(dá)產(chǎn)物可以作為疫苗使用。
(3)在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用：生產(chǎn)微生物肥料、農(nóng)藥和飼料。
(4)在其他方面的應(yīng)用
①利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等能源物質(zhì)。
②極端微生物的應(yīng)用：嗜熱菌、嗜鹽菌可以用來生產(chǎn)洗滌劑，嗜低溫菌有助于提高熱敏性產(chǎn)品的產(chǎn)量。
判斷正誤
(1)與家庭傳統(tǒng)發(fā)酵一樣，發(fā)酵工程所用的菌種絕大多數(shù)是混合菌種(　×　)
提示　發(fā)酵工程所用的菌種絕大多數(shù)是單一菌種。
(2)在青霉素生產(chǎn)過程中如果污染了雜菌，某些雜菌會(huì)分泌酶將青霉素分解掉(　√　)
(3)谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)中，在中性和弱堿性條件下會(huì)積累谷氨酰胺；在酸性條件下則容易形成谷氨酸和N－乙酰谷氨酰胺(　×　)
提示　谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)中，酸性條件下容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺；在中性和弱堿性條件下會(huì)積累谷氨酸。
(4)單細(xì)胞蛋白是通過發(fā)酵產(chǎn)生的大量微生物分泌蛋白(　×　)
提示　單細(xì)胞蛋白是微生物菌體。
(5)發(fā)酵工程一般用半固體培養(yǎng)基(　×　)
提示　發(fā)酵工程應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐一般用液體培養(yǎng)基，可以連續(xù)培養(yǎng)，提高產(chǎn)量。
我國是世界上啤酒的生產(chǎn)和消費(fèi)大國。啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成的，閱讀教材“啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程”，思考回答下列問題：
(1)制麥過程需促使大麥種子萌發(fā)，發(fā)芽大麥合成大量淀粉酶直接促進(jìn)糖化，淀粉糖化后啤酒酵母才能充分發(fā)酵，為什么？
提示　酵母菌不能直接利用淀粉做碳源。
(2)大麥發(fā)芽會(huì)消耗部分儲(chǔ)存的有機(jī)物，影響產(chǎn)量，提高了生產(chǎn)成本，如何解決以上問題？
提示　用赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶。
(3)與傳統(tǒng)的手工發(fā)酵相比，在啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程中，哪些工程手段使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高？
提示　接種單一高質(zhì)量純種、嚴(yán)格的消毒滅菌措施、培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)協(xié)調(diào)、嚴(yán)格的發(fā)酵條件控制等，都使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。
考向三　發(fā)酵工程及其應(yīng)用
5．啤酒生產(chǎn)的簡要流程如圖所示，制麥時(shí)用赤霉素溶液浸泡大麥種子，糖化主要將麥芽中的淀粉等有機(jī)物水解為小分子。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．在整個(gè)發(fā)酵過程中，要始終保持嚴(yán)格的無菌、厭氧環(huán)境
B．用赤霉素溶液浸泡大麥種子，目的是促進(jìn)α-淀粉酶合成
C．在接種酵母菌前進(jìn)行冷卻處理，是為了避免殺死酵母菌種
D．包裝后放置的啤酒變酸且產(chǎn)生表面菌膜，一般可從菌膜中分離得到醋酸菌
答案　A
解析　酵母菌是兼性厭氧微生物，在整個(gè)發(fā)酵過程中，要先通氣使酵母菌大量繁殖，然后保持嚴(yán)格的無菌、厭氧環(huán)境，使其無氧呼吸進(jìn)行發(fā)酵，A項(xiàng)錯(cuò)誤。
6．(2022·湖北，13)廢水、廢料經(jīng)加工可變廢為寶。某工廠利用果糖生產(chǎn)中的廢水和沼氣池廢料生產(chǎn)蛋白質(zhì)的技術(shù)路線如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．該生產(chǎn)過程中一定有氣體生成
B．微生物生長所需碳源主要來源于沼氣池廢料
C．該生產(chǎn)工藝?yán)梦⑸飬捬醢l(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)
D．沼氣池廢料和果糖生產(chǎn)中的廢水在加入反應(yīng)器之前需要滅菌處理
答案　A
解析　據(jù)圖可知，該生產(chǎn)過程中有釀酒酵母參與，酵母菌細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2，故該生產(chǎn)過程中一定有氣體生成，A正確；糖類是主要的能源物質(zhì)，微生物生長所需碳源主要來源于果糖生產(chǎn)中的廢水，B錯(cuò)誤；分析圖示可知，該技術(shù)中有連續(xù)攪拌反應(yīng)器的過程，該操作可以增加微生物與營養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積，此外也可增大溶解氧的含量，故推測(cè)該生產(chǎn)工藝?yán)梦⑸镉醒醢l(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)，C錯(cuò)誤；沼氣生產(chǎn)利用的是厭氧微生物，在連續(xù)攪拌反應(yīng)器中，厭氧微生物會(huì)被抑制，因此沼氣池廢料不需要滅菌，D錯(cuò)誤。
1．(選擇性必修3 P5)發(fā)酵是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。
2．(選擇性必修3 P7)醋酸發(fā)酵的反應(yīng)式：O2、糖源充足時(shí)：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量；O2充足、缺少糖源時(shí)：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量。
3．(選擇性必修3 P7)制作葡萄酒時(shí)，要將溫度控制在18～30 ℃的原因是溫度是影響酵母菌生長的重要因素。釀酒酵母的最適生長溫度為28 ℃。制作葡萄醋時(shí)，要將溫度控制在30～35 ℃的原因是醋酸菌的最適生長溫度為30～35 ℃。
4．(選擇性必修3 P7)在制作果酒的過程中，避免發(fā)酵液污染需要從發(fā)酵制作的過程全面考慮。例如，榨汁機(jī)、發(fā)酵瓶要清洗干凈，裝入葡萄汁后，蓋好瓶蓋；每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋等。
5．(選擇性必修3 P8)某同學(xué)在制作泡菜前，查閱資料得知，可以向泡菜壇中加些“陳泡菜水”，目的是增加乳酸菌的數(shù)量。某同學(xué)制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個(gè)結(jié)果最可能的原因是加鹽太多，鹽濃度過高，殺死了乳酸菌等微生物。
6．(選擇性必修3 P27)單細(xì)胞蛋白是以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液等為原料，通過發(fā)酵獲得的大量的微生物菌體。
7．果酒和果醋改進(jìn)裝置及其分析
8．(2022·湖南，21節(jié)選)某黃酒釀制工藝流程如圖所示，圖中加入的菌種a是酵母菌，工藝b是消毒(填“消毒”或“滅菌”)，采用工藝b的目的是殺死黃酒中的大多數(shù)微生物，并延長其保存期。
9．(2023·新課標(biāo)，35節(jié)選)若實(shí)驗(yàn)獲得一種具有良好固氮能力的根瘤菌，可通過發(fā)酵工程獲得大量根瘤菌，用于生產(chǎn)根瘤菌肥。根瘤菌肥是一種微生物肥料，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用微生物肥料的作用是促進(jìn)植株生長，增加作物產(chǎn)量；能夠減少化肥的使用，改良土壤，減少污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境(至少答出2點(diǎn))。
課時(shí)精練
一、選擇題
1．(2024·南通高三調(diào)研)在家庭制作泡菜過程中，充分利用各種微生物生存條件和代謝特點(diǎn)達(dá)到積累乳酸菌、抑制其他微生物生長的目的。下列關(guān)于發(fā)酵過程的敘述，正確的是(　　)
A．為了避免雜菌污染，泡菜壇需嚴(yán)格滅菌處理，鹽水需煮沸冷卻待用
B．晾干的新鮮蔬菜可以裝滿泡菜壇，因?yàn)槿樗峋鸁o氧呼吸僅產(chǎn)生乳酸，沒有氣體生成
C．乳酸菌產(chǎn)生的乳酸既可以抑制其他微生物生長繁殖，也會(huì)抑制自身生長繁殖
D．因亞硝酸鹽會(huì)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長越積越多，為了自身健康，應(yīng)盡量少食用泡菜
答案　C
解析　泡菜壇需進(jìn)行消毒，鹽水需煮沸冷卻待用，A錯(cuò)誤；將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內(nèi)；裝至半壇時(shí)，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿，B錯(cuò)誤；亞硝酸鹽會(huì)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長先增多后減少，可選擇適當(dāng)腌制時(shí)間的泡菜適量食用，D錯(cuò)誤。
2．(2024·蘇州高三期中)在《詩經(jīng)·邶風(fēng)·谷風(fēng)》中有“我有旨蓄，亦以御冬”的記載，“旨蓄”就是儲(chǔ)藏的美味食品， 也就是今天腌制的酸菜、泡菜。下列敘述正確的是(　　)
A．制作泡菜時(shí)腌制時(shí)間過長會(huì)引起細(xì)菌大量繁殖
B．條件適宜時(shí)，蔬菜中的糖分解成醋酸降低溶液pH
C．發(fā)酵壇表面可能出現(xiàn)一層由乳酸菌繁殖形成的白膜
D．通過向泡菜壇壇蓋邊沿的水槽注水，可保持發(fā)酵所需的環(huán)境
答案　D
解析　制作泡菜時(shí)腌制時(shí)間過短會(huì)引起細(xì)菌大量繁殖，A錯(cuò)誤；條件適宜時(shí)，乳酸菌可將蔬菜中的糖分解成乳酸降低溶液pH，B錯(cuò)誤；乳酸菌是厭氧細(xì)菌，發(fā)酵壇表面含有氧氣，乳酸菌不能繁殖，出現(xiàn)的白膜一般是酵母菌繁殖所致，C錯(cuò)誤。
3．下列關(guān)于制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．制作腐乳利用了毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶
B．發(fā)酵溫度過低可能會(huì)導(dǎo)致泡菜“咸而不酸”
C．制作果酒時(shí)，需每隔一定時(shí)間打開瓶蓋放氣
D．制作果醋時(shí)，醋酸菌能以乙醇作為碳源和能源
答案　C
解析　泡菜“咸而不酸”可能是食鹽濃度過高、發(fā)酵溫度過低(抑制乳酸菌產(chǎn)生乳酸)所致，B正確；果酒發(fā)酵時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，需適時(shí)擰松(不是打開)瓶蓋放氣，C錯(cuò)誤；當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿幔撨^程中醋酸菌能以乙醇作為碳源和能源，D正確。
4．(2021·湖北，3)中國的許多傳統(tǒng)美食制作過程蘊(yùn)含了生物發(fā)酵技術(shù)。下列敘述正確的是(　　)
A．泡菜制作過程中，酵母菌將葡萄糖分解成乳酸
B．饅頭制作過程中，酵母菌進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生CO2
C．米酒制作過程中，將容器密封可以促進(jìn)酵母菌生長
D．酸奶制作過程中，后期低溫處理可產(chǎn)生大量乳酸桿菌
答案　B
解析　泡菜制作過程中，主要是乳酸菌將葡萄糖分解形成乳酸，A錯(cuò)誤；酵母菌在有氧條件下可以大量繁殖，在密封也就是無氧條件下產(chǎn)生酒精，C錯(cuò)誤；酸奶制作過程中，后期低溫處理時(shí)大部分乳酸桿菌已死亡，不會(huì)大量繁殖，D錯(cuò)誤。
5．(2021·遼寧，8)利用菠蘿蜜制作果醋的大致流程為：先在滅菌的果肉勻漿中接種酵母菌，發(fā)酵6天后，再接入活化的醋酸桿菌，發(fā)酵5天。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．乙醇既是醋酸發(fā)酵的底物，又可以抑制雜菌繁殖
B．酵母菌和醋酸桿菌均以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖
C．酵母菌和醋酸桿菌發(fā)酵過程中控制通氣的情況不同
D．接入醋酸桿菌后，應(yīng)適當(dāng)升高發(fā)酵溫度
答案　B
解析　當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸桿菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)橐宜幔瑫r(shí)乙醇還可以抑制雜菌繁殖，A正確；酵母菌一般以出芽的方式繁殖，醋酸桿菌以二分裂的方式進(jìn)行增殖，B錯(cuò)誤；酵母菌發(fā)酵過程中先通氣使其大量繁殖，再密閉發(fā)酵產(chǎn)生乙醇；醋酸桿菌為好氧細(xì)菌，需持續(xù)通入無菌氧氣，C正確；釀酒酵母的最適生長溫度約為28 ℃，多數(shù)醋酸桿菌的最適生長溫度為30～35 ℃，D正確。
6．傳說杜康的兒子杜杼在一次釀酒時(shí)發(fā)酵過頭，等到第 21 天開缸時(shí)發(fā)現(xiàn)酒液變酸卻香氣撲鼻，酸甜可口。于是杜杼把“廿一日”加“酉”湊成“醋”字，這就是杜杼造醋的故事。下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述，正確的是(　　)
A．葡萄果皮上有野生酵母菌和醋酸菌，葡萄酒制好后直接通入無菌空氣即可制醋
B．釀酒時(shí)糖未耗盡，酵母菌發(fā)酵也會(huì)停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多
C．杜杼釀酒反成醋可能是由發(fā)酵裝置密封不嚴(yán)導(dǎo)致酵母菌有氧呼吸大量增殖引起
D．醋酸菌在O2和糖源匱乏時(shí)，可直接將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸
答案　B
解析　釀酒酵母的最適生長溫度約為28 ℃，酵母菌是兼性厭氧微生物，多數(shù)醋酸菌的最適生長溫度為30～35 ℃，醋酸菌是好氧細(xì)菌，葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可以直接通入無菌空氣，同時(shí)還需適當(dāng)提高發(fā)酵溫度才能制醋，A錯(cuò)誤；醋酸菌是好氧細(xì)菌，杜杼釀酒反成醋是由發(fā)酵裝置密封不嚴(yán)導(dǎo)致醋酸菌有氧呼吸大量增殖引起，C錯(cuò)誤；醋酸菌在O2充足但糖源匱乏時(shí)，可直接將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸，D錯(cuò)誤。
7．(2024·福州高三月考)圖甲、圖乙為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的裝置示意圖，其均可作為發(fā)酵裝置。下列說法正確的是(　　)
A．如果用甲裝置制備果酒，可定時(shí)加入酸性重鉻酸鉀觀察灰綠色是否出現(xiàn)
B．若用甲裝置制備果酒，需放在30～35 ℃的環(huán)境中發(fā)酵
C．若用乙裝置制備果酒并將d管連通裝有澄清石灰水的錐形瓶，石灰水變渾濁的同時(shí)會(huì)有酒精產(chǎn)生
D．利用乙裝置制備果醋時(shí)，可從c處放少量液體進(jìn)行pH檢測(cè)了解發(fā)酵進(jìn)程
答案　D
解析　果酒的制作原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，鑒定酒精時(shí)，應(yīng)從甲瓶中定時(shí)取少許培養(yǎng)液，加入酸性重鉻酸鉀溶液，觀察顏色變化來判斷有無酒精產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；酵母菌最適宜生長繁殖的溫度范圍是18～30 ℃，若用甲裝置制備果酒，需放在18～30 ℃的環(huán)境中發(fā)酵，B錯(cuò)誤；若用乙裝置制備果酒并將d管連通裝有澄清石灰水的錐形瓶，開始時(shí)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，不能產(chǎn)生酒精，但會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，石灰水變渾濁的同時(shí)沒有酒精產(chǎn)生，C錯(cuò)誤。
8．關(guān)于谷氨酸的工廠化生產(chǎn)，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，工廠化生產(chǎn)谷氨酸所用的大多是單一菌種
B．發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵是工廠化生產(chǎn)谷氨酸的中心環(huán)節(jié)，需嚴(yán)格控制發(fā)酵條件
C．發(fā)酵過程中，中性或弱堿性的條件有利于谷氨酸的積累
D．發(fā)酵結(jié)束后，采用過濾、沉淀等方法進(jìn)行分離和干燥，即可得到產(chǎn)品
答案　D
解析　如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥，即可得到產(chǎn)品；如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛　⒎蛛x和純化措施來獲得產(chǎn)品，谷氨酸屬于代謝物，D錯(cuò)誤。
9．(2022·山東，14)青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時(shí)，會(huì)通過分泌青霉素殺死細(xì)菌，以保證自身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實(shí)現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)于該生產(chǎn)過程，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B．可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量
C．選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中
D．青霉素具有殺菌作用，因此發(fā)酵罐不需嚴(yán)格滅菌
答案　D
解析　青霉菌處于葡萄糖濃度不足的環(huán)境中會(huì)通過分泌青霉素殺死細(xì)菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液單位體積中溶質(zhì)微粒較多，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水，發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解為半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生長的最佳碳源，可以被青霉菌緩慢利用而維持青霉素分泌的有利條件，A正確；青霉菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型，可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量，B正確；選育出的高產(chǎn)青霉素菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)純化后，才可接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，C正確；為了防止細(xì)菌、其他真菌等微生物的污染，獲得純凈的青霉素，發(fā)酵罐仍需嚴(yán)格滅菌，D錯(cuò)誤。
10．下列關(guān)于發(fā)酵工程的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過嚴(yán)格滅菌，發(fā)酵過程中適時(shí)補(bǔ)充滅菌的培養(yǎng)液和空氣
B．發(fā)酵過程中的環(huán)境條件既會(huì)影響微生物的生長繁殖，也會(huì)影響微生物代謝產(chǎn)物的形成
C．發(fā)酵產(chǎn)品包括微生物菌體本身或代謝物，可通過過濾、離心、蒸餾等方法純化
D．通過酵母菌發(fā)酵，獲得大量菌體，從中提取單細(xì)胞蛋白作為動(dòng)物飼料或食品添加劑
答案　D
解析　單細(xì)胞蛋白就是微生物菌體，所以不需要從獲得的菌體中提取，D錯(cuò)誤。
11．(2023·南京高三聯(lián)考)啤酒發(fā)酵依賴于發(fā)酵工程，產(chǎn)品質(zhì)檢可應(yīng)用“電子舌”，“電子舌”可根據(jù)不同滋味信號(hào)傳感器呈現(xiàn)的響應(yīng)值對(duì)啤酒風(fēng)味進(jìn)行評(píng)價(jià)。如圖為用“電子舌”對(duì)發(fā)酵液L1、L2、L3的檢測(cè)結(jié)果，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．啤酒主要經(jīng)酵母菌和乳酸菌發(fā)酵制成
B．裝置密閉發(fā)酵過程中，酒精濃度會(huì)先上升后下降
C．發(fā)酵的溫度和發(fā)酵的時(shí)間隨啤酒品種和口味要求的不同而有所差異
D．發(fā)酵液L1和L3口味相近，而L2澀味較重
答案　C
解析　啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌無氧呼吸將糖類分解為酒精而制成的，A錯(cuò)誤；裝置密閉發(fā)酵過程中，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，酵母活細(xì)胞數(shù)量和酒精濃度逐漸增大，而在發(fā)酵后期酵母菌數(shù)量逐漸減少，使得酒精濃度趨于穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；由題圖可知，L1和L2兩種發(fā)酵液在味覺雷達(dá)圖中的分布情況差不多，說明這兩種發(fā)酵液的口味相近，而L3澀味較重，D錯(cuò)誤。
12．(2022·山東，20改編)啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中，大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)酵、消毒等工序后，最終過濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．用赤霉素處理大麥，可使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶
B．焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進(jìn)行滅菌
C．糖漿經(jīng)蒸煮、冷卻后需接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵
D．通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期
答案　B
解析　赤霉素能促進(jìn)種子的萌發(fā)，據(jù)此可推測(cè)若用赤霉素處理大麥，可誘導(dǎo)α-淀粉酶相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)α-淀粉酶的合成，進(jìn)而使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶，A正確；焙烤可以殺死大麥種子的胚，但不使淀粉酶失活，沒有進(jìn)行滅菌，B錯(cuò)誤；糖漿經(jīng)蒸煮(產(chǎn)生風(fēng)味組分，終止酶的進(jìn)一步作用，并對(duì)糖漿滅菌)、冷卻后再接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，防止高溫殺死菌種，C正確；轉(zhuǎn)基因技術(shù)已被用來減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期，屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)在微生物領(lǐng)域的應(yīng)用，D正確。
13.青霉菌產(chǎn)生的青霉素是人類發(fā)現(xiàn)的第一種抗生素。青霉素發(fā)酵過程中，總會(huì)產(chǎn)生頭孢霉素。青霉菌產(chǎn)生青霉素的代謝途徑如圖所示。下列關(guān)于青霉素工業(yè)化生產(chǎn)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．將血紅蛋白基因轉(zhuǎn)入青霉菌中有可能提高菌體對(duì)氧的吸收和利用率
B．發(fā)酵過程中，環(huán)境條件變化會(huì)影響微生物的生長繁殖和代謝過程
C．菌種選育時(shí)，敲除青霉菌株中控制酶B合成的基因可使其只產(chǎn)青霉素
D．進(jìn)行主發(fā)酵前一次性加足所需的營養(yǎng)組分以利于工業(yè)化生產(chǎn)
答案　D
解析　在發(fā)酵過程中，要隨時(shí)取樣檢測(cè)培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程。還要及時(shí)添加必需的營養(yǎng)組分，以滿足菌種的營養(yǎng)需要。同時(shí)，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件，D錯(cuò)誤。
14．(2024·鎮(zhèn)江高三模擬)下列對(duì)發(fā)酵工程及其應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身
B．啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，酒精的產(chǎn)生積累主要在后發(fā)酵階段完成
C．利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的根瘤菌肥作為微生物肥料可以促進(jìn)植株生長
D．生產(chǎn)檸檬酸需要篩選產(chǎn)酸量高的黑曲霉
答案　B
解析　啤酒發(fā)酵過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成都是在主發(fā)酵階段完成，即酒精的產(chǎn)生積累主要在主發(fā)酵階段完成，B錯(cuò)誤。
二、非選擇題
15．(2021·重慶，25改編)人類很早就能制作果酒，并用果酒進(jìn)一步發(fā)酵生產(chǎn)果醋。
(1)人們利用水果及附著在果皮上的 菌，在 條件下釀造果酒，酵母菌釀酒的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生 ，所以傳統(tǒng)發(fā)酵時(shí)需要 ；再利用醋酸菌在 條件下，將酒精轉(zhuǎn)化成醋酸釀得果醋。
(2)先釀制果酒再生產(chǎn)果醋的優(yōu)勢(shì)有 (多選，填編號(hào))。
①先釀制果酒，發(fā)酵液能抑制雜菌的生長，有利于提高果醋的產(chǎn)率
②釀制果酒時(shí)形成的醋酸菌膜，有利于提高果醋的產(chǎn)率
③果酒有利于溶出水果中的風(fēng)味物質(zhì)并保留在果醋中
(3)果酒中的酒精含量對(duì)果醋的醋酸產(chǎn)率會(huì)產(chǎn)生一定的影響。某技術(shù)組配制發(fā)酵液研究了初始酒精濃度對(duì)醋酸含量的影響，結(jié)果見圖。
據(jù)圖可知，醋酸發(fā)酵的最適初始酒精濃度是 ；酒精濃度為10%時(shí)醋酸含量最低，此時(shí)，若要盡快提高醋酸含量，可采取的措施有 (填寫兩個(gè)方面)。
答案　(1)酵母　18～30 ℃、無氧　CO2　(定期擰松瓶蓋)排出二氧化碳　30～35 ℃、有氧　(2)①③
(3)6%　適當(dāng)降低初始酒精濃度、適當(dāng)增大菌種接種量

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