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【备考2023】高中生物新教材一轮复习学案
第33讲　传统发酵技术的应用和发酵工程及其应用
[素养目标]
1．通过果酒和果醋的制作，认识不同类型微生物的应用，并根据各自特点理解其操作过程。(生命观念、科学思维)
2．结合泡菜的制作，科学认识生活中用到的生物学知识。(生命观念、科学探究)
3．结合生活或生产实例，举例说出发酵工程的原理及进行简单的设计和制作。(生命观念、科学探究)
　传统发酵技术的应用
一、发酵与传统发酵技术
1．发酵的概念
发酵是人们利用微生物，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．传统发酵技术
(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：以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主。
二、传统发酵食品的制作
1．泡菜的制作
(1)菌种来源：附着在植物体表面的乳酸菌，常见种类有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
(2)原理：乳酸菌的无氧呼吸，反应简式为C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。
2．制作过程
(1)配制盐水：用清水和食盐配制质量百分比为5%～20%的盐水，煮沸冷却待用。
(2)原料装坛：将新鲜的蔬菜洗净，切分成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满。
(3)盐水装坛：将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使其没过全部菜料，盖好坛盖。
(4)封坛发酵：向坛盖边沿的水槽中注满水，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水，根据室内温度控制发酵时间。
3．果酒和果醋的制作
(1)制作原理与发酵条件
(2)制作过程
①器具的清洗、消毒：发酵瓶、榨汁机要用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。
②材料的选择和处理：选择新鲜的葡萄，先用清水冲洗1～2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。
③榨汁装瓶：用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶，要留大约1/3的空间，盖好瓶盖。
④酒精发酵：将温度控制在18～30 ℃，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，发酵时间为10～12 d，可通过发酵瓶口取样来对发酵的情况进行监测。
⑤醋酸发酵：当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。温度严格控制在30～35 ℃，时间为7～8 d。
1．(选择性必修3 P5黑体)发酵的实质是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 P5文字与反应简式)乳酸菌是厌氧细菌，无氧呼吸产物是乳酸与CO2。(×)
3．(选择性必修3 P6“探究·实践”)亚硝酸盐会危害人体健康，一定要禁止食用。(×)
4．(选择性必修3 P7“探究·实践”)葡萄酒的自然发酵中，起主要作用的是突变型酵母菌。(×)
5．(选择性必修3 P7正文与反应简式)只要O2充足醋酸发酵的产物是一样的。(×)
6．(选择性必修3 P7“探究·实践”)制作果酒和果醋的连续过程中要保持温度恒定。(×)
1．选择性必修3 P7“探究·实践”：制作泡菜(节选)(1)用水密封泡菜坛的目的是________________________________________________________________________，
这说明泡菜制作需要在________条件下进行。
(2)泡菜坛只能装八成满，其主要原因是______________________________________
________________________________________________________________________。
提示：(1)给泡菜坛内创造无氧环境　无氧
(2)在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的CO2，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外
2．选择性必修3 P7“探究·实践”：制作果酒和果醋(节选)在葡萄酒的制作过程中，发酵液中会产生气泡，这是因为________________；如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，随着发酵时间的延长，由果皮进入发酵液的______________________会越来越多，因而发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。果醋发酵过程中一般不会出现气泡，发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是________膜。
提示：酵母菌发酵产生CO2　花青素　醋酸菌
1．泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化[科学思维]
发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵初期 少(有O2，乳酸菌活动受抑制) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用)
发酵中期 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)
发酵后期 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)
变化曲线
注意 亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的
2.制作泡菜的注意事项[科学探究]
(1)营造无氧环境
①选择的泡菜坛要密封性好；②加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；③盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
(2)控制适宜的发酵温度
温度过高易致杂菌滋生；温度过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长。
(3)控制发酵时间
一般在腌制10天后，亚硝酸盐含量开始下降。但泡菜发酵时间并不是越长越好，一方面发酵时间过长，可能会产生其他有害物质，另一方面，发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。
3．果酒制作与果醋制作的比较[科学思维]
果酒制作 果醋制作
发酵菌种 酵母菌 醋酸菌
生物学分类 单细胞，真核生物 单细胞，原核生物
代谢方式 异养兼性厌氧型 异养需氧型
菌种来源 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 空气中
发酵产物 酒精、二氧化碳 醋酸、水
发酵 条件 温度 一般控制在18～30 ℃ 30～35 ℃
时间 10～12 d 7～8 d
氧气 初期需氧，后期不需氧 始终需要氧
4.果酒和果醋改进装置及其分析[科学探究]
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。
[探究意图：以家庭泡菜的制作为情境信息考查实验与探究能力]
　家庭泡菜的制作方法：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洁并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处，最适环境温度为28～30 ℃。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”。在实验室或工厂化生产泡菜时，还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。
(1)说出泡菜制作的原理。
提示：泡菜制作的原理是在缺氧的环境条件下，乳酸菌发酵可产生大量乳酸。
(2)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是什么？
提示：泡菜盐水浓度过高，乳酸菌会通过渗透作用失水，抑制乳酸菌生长，制作的泡菜会“咸而不酸”。
(3)向泡菜坛加入“陈泡菜水”的作用是什么？
提示：提供乳酸菌菌种。
突破点1　
1．关于发酵的叙述，不正确的是(　　)
A．发酵就是无氧呼吸
B．发酵是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
C．酒精发酵是由活的酵母菌引起的
D．利用微生物能够生产出人们所需多种产物的原因是不同的微生物具有产生不同代谢物的能力
解析：发酵包括有氧发酵和无氧发酵，A错误；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，B正确；酒精发酵是由活的酵母菌引起的，C正确；不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，因此利用微生物能够生产出人们所需的多种产物，D正确。
答案：A
2．下列有关传统发酵技术的叙述，不正确的是(　　)
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
解析：传统发酵技术是指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发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术，D错误。
答案：D
突破点2　
3．下列关于泡菜制作的叙述，正确的是(　　)
A．主要菌种是真菌
B．制作过程不必严格执行无菌操作
C．所用装置不需要密封
D．所用菌种需要人工接种
解析：制作泡菜的主要菌种是乳酸菌，不是真菌，A错误；乳酸菌耐酸性环境，其产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长，泡菜制作过程不必严格执行无菌操作，B正确；乳酸菌是厌氧细菌，泡菜制作的过程需要密封，C错误；泡菜制作过程所用的菌种来源于蔬菜表面，D错误。
答案：B
4．利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述不正确的是(　　)
A．酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核
B．发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势
C．前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起
D．发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量
答案：A
1．泡菜发酵时间是不是越长越好？说明理由。
提示：泡菜发酵时间长，亚硝酸盐含量低，但是发酵时间过长，会产生其他有害物质。
2．为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？
提示：酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用。抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。
突破点3　
5．(多选) (2021·山东卷改编)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法正确的是(　　)
A．无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B．自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌
C．葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
D．制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
解析：无氧条件下酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳及少量能量，繁殖能力弱，能存活但不能大量繁殖，A正确；自然发酵制作葡萄酒时，起主要作用的是葡萄表面存留的野生型酵母菌，B正确；葡萄皮中含有丰富的色素，发酵过程中，这些色素释放出来使葡萄酒显示相应的颜色，C正确；酿酒过程中，酵母菌进行呼吸作用的底物是葡萄糖，发酵液中的糖由于不断消耗而不断减少，D错误。
答案：ABC
6．下面是利用微生物制作葡萄酒的流程示意图，请回答下列有关问题：
→→→→
(1)葡萄酒制作的原理是利用________分解葡萄糖生成________，该物质在无氧条件下，转变成酒精。
(2)葡萄除梗应在冲洗后完成，原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)葡萄酒制作过程中，在没有严格灭菌的条件下，通过控制________和________措施，使酵母菌大量繁殖而成为优势菌种。由于酵母菌能在缺氧、________的发酵液生长繁殖，而其他微生物不能，所以果酒制作过程不需严格灭菌。
(4)在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象，其原因可能是发酵液中混有乳酸菌发酵产生乳酸；也可能是____________________，导致醋酸菌生长繁殖，产生醋酸。
解析：(1)葡萄酒是利用酵母菌将葡萄糖分解成丙酮酸，在无氧条件下该物质转变成酒精。(2)葡萄先冲洗再除梗是为了避免除梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。(3)在有氧条件下酵母菌会大量繁殖，故应控制温度和通入氧气。在缺氧时酵母菌能进行无氧呼吸产生二氧化碳，使发酵液变酸，而其他微生物不能生长，所以果酒制作过程不需要严格灭菌。(4)酒变酸也有可能是发酵容器密闭不严，酒精在醋酸菌的作用下生成了醋酸。
答案：(1)酵母菌　丙酮酸　(2)避免除梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会　(3)温度　通入氧气　酸性　(4)发酵容器密闭不严
　发酵工程及其应用
一、发酵工程的基本环节
发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。
二、发酵工程的应用
1．在食品工业上的应用
(1)生产传统的发酵产品。
(2)生产各种各样的食品添加剂。
(3)生产酶制剂。
2．在医药工业上的应用
(1)青霉素的发现和产业化生产推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。
(2)发酵工程逐步扩展到了其他抗生素、多种氨基酸、激素和免疫调节剂等的生产领域。
3．在农牧业上的应用
(1)生产微生物肥料。
(2)生产微生物农药。
(3)生产微生物饲料。
4．在其他方面的应用
发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域，在助力解决粮食、环境、健康和能源等方面的重大问题上，作出了越来越大的贡献。
1．(选择性必修3 P22~23图1 9文字)在菌种确定之前就要选择原料制备培养基。(×)
2．(选择性必修3 P22~23图1 9文字)发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。(√)
3．(选择性必修3 P24正文)发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用。(√)
1．选择性必修3 P23“思考·讨论”节选：
(1)微生物菌种资源丰富，选择发酵工程用的菌种时需要考虑的因素有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：在低成本的培养基上能迅速长繁殖；生产所需代谢物的产量高，发酵条件容易控制；菌种不易变异、退化等
(2)怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？
提示：要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其最适合微生物的生长繁殖，同时及时添加必要的营养组分。
2．选择性必修3 P22～23图1 9：某生产谷氨酸的发酵装置，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，但在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N 乙酰谷氨酰胺，由此可知________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，而且也会影响微生物的代谢物的形成
1．发酵工程中心环节的分析[生命观念]
2．啤酒的工业化生产流程及发酵过程[科学思维]
(1)啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
(2)啤酒发酵的过程及内容
(3)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别
[探究意图：以发酵工程为情境信息考查创新能力]
选择性必修3 P28“拓展应用1”：
(1)青霉素发酵是高耗氧过程，如何能够保证在发酵过程中给微生物持续高效地供氧呢？(提示：血红蛋白具有携带O2的能力)
提示：可以用基因工程的方法，将血红蛋白基因转入青霉素生产菌来提高菌体对氧的吸收和利用率。
(2)在发酵过程中，总有头孢霉素产生。人们通过对青霉素生产菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两个产物。如何改造青霉素生产菌使其只生产青霉素，或者只生产头孢霉素呢？
提示：可以对两种酶的基因进行改造或敲除其中一种酶的基因，从而使青霉素生产菌只生产某种特定产物。
突破点1　
1．随着人们对发酵原理的认识，微生物纯培养技术的建立，以及密闭式发酵罐的设计成功，发酵工程逐步形成。下列有关描述，错误的是(　　)
A．性状优良的菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得
B．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
C．在发酵过程中，环境条件不仅会影响微生物的生长和繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成
D．发酵产品可以是微生物细胞本身，也可以是代谢物
解析：发酵工程与传统发酵技术都是利用微生物进行发酵，区别在于发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。
答案：B
突破点2　
2．(2021·广东卷)中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。
回答下列问题：
(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为________，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用________________的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有____________________等(答出两种方法即可)。
(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60 g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是____________________________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________________(答出两点即可)。
(3)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中__________可能是高密度培养的限制因素。
(4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，说明其能分泌________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可将蔗糖作为唯一碳源，并不断提高其浓度，经多次传代培养以获得目标菌株。在培养过程中定期取样进行菌落计数，评估菌株增殖状况，可用稀释涂布平板法。此外，还可以通过诱变育种、基因工程育种等方法选育优良菌株。(2)培养基中盐浓度过高会使细胞失水导致细胞代谢紊乱，过高的pH会导致细胞中蛋白质变性失活，因此不耐盐和酸碱耐受力低的杂菌在该培养基中均无法生长繁殖，所以题述系统不需要灭菌。(3)根据菌株H发酵系统是开放式的系统及图示信息中有空气、搅拌器，可推知发酵需要氧气，再依据发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期并有少量乙醇产生，可知氧气可能是高密度培养的限制因素。(4)菌株H可以分解餐厨垃圾，而餐厨垃圾主要含蛋白质、淀粉、油脂，由此可推知菌株H可分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶。
答案：(1)唯一碳源　稀释涂布平板　诱变育种、基因工程育种　(2)培养基中盐浓度过高会使细胞失水导致细胞代谢紊乱，过高的pH会导致细胞中蛋白质变性失活，因此不耐盐和酸碱耐受力低的杂菌在该培养基中均无法生长繁殖　(3)氧气　(4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶
[构建知识网络]
[强化生命观念]
1．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．酵母菌是一类兼性厌氧微生物，在无氧条件下进行酒精发酵。
3．醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能将糖分解成醋酸；当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
4．单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废料等为原料，通过发酵获得的大量的微生物菌体。
真题再现　感悟考情
1．(2021·浙江卷)用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是(　　)
A．将白萝卜切成小块
B．向容器中通入无菌空气
C．添加已经腌制过的泡菜汁
D．用沸水短时处理白萝卜块
解析：将白萝卜切成小块可以扩大白萝卜与腌料的接触面积，缩短腌制时间，A正确；泡菜制作所需菌种为乳酸菌，制作过程中应保持无氧环境，向容器中通入无菌空气不利于腌制，B错误；泡菜汁中含有一定量的发酵菌种，所以在腌制过程中，加入一些已经腌制过的泡菜汁可缩短腌制时间，C正确；用沸水短时处理，可抑制某些微生物的繁殖，提高泡菜品质，也可缩短腌制时间，D正确。
答案：B
2．(2020·山东卷)我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是(　　)
A．“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快
B．“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C．“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D．“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
解析：酒曲中含有大量的微生物，“浸曲发”的过程中，水分充足，酒曲中的微生物在适宜的条件下代谢会加快，A项正确；形成“鱼眼汤”的原因是酒曲中的微生物进行呼吸作用产生了大量的CO2，向外释放时形成了气泡，B项正确；“净淘米”主要是将米清洗干净，“蒸熟”可以消除杂菌对酿酒过程的影响，C项错误；“舒令极冷”是将蒸熟的米温度降低，这样在米与酒曲混合时可以防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡，D项正确。
答案：C
3．(2020·江苏卷)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告，他的做法错误的是(　　)
A．选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁
B．将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁
C．酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D．酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵
解析：制作果酒时，选择新鲜的葡萄，榨汁前将葡萄略加冲洗后再除去枝梗，避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会，A项正确。制作果酒过程中会产生二氧化碳气体，因此，玻璃瓶用酒精消毒后装入葡萄汁时不能装满，应该留有1/3的空间，B项错误。酒精发酵过程中会产生二氧化碳，要适时拧松瓶盖放气，C项正确。酒精发酵后再进行醋酸发酵，醋酸发酵需要有氧环境，所以要去除瓶盖，盖一层纱布是为了防止空气中灰尘等的污染，D项正确。
答案：B
4．(2018·江苏卷)某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列叙述错误的是(　　)
A．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理
B．乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大
C．正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压
D．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
解析：利用酵母菌进行酒精发酵时，一般将温度控制在18～30 ℃，因此夏季生产果酒时，需要对发酵罐体进行降温处理，A正确；发酵过程中，进气口阀门应该关闭，以保证发酵罐的无氧环境，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，B错误；正常发酵过程中，由于酵母菌进行无氧呼吸产生CO2，所以发酵罐内的压力增大，高于大气压，C正确；葡萄酒的发酵过程消耗葡萄糖，所以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正确。
答案：B
5．(2021·全国乙卷)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题：
(1)米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的________可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供________。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的________、________能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和________。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于________(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于________(填“真核生物”或“原核生物”)；添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是__________________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是________(答出1点即可)。
解析：(1)微生物培养基成分一般包括碳源、氮源、无机盐、水、生长因子等。含有氮元素且能被微生物利用的物质称为氮源，大豆中的蛋白质可为米曲霉的生长提供氮源，含有碳元素且能被微生物所利用的物质称为碳源，小麦中的淀粉属于多糖，含有C、H、O，可为米曲霉的生长提供碳源。(2)蛋白酶可将大分子的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。米曲霉发酵过程需提供营养物质，需要通入空气并搅拌，故米曲霉的代谢类型为异养好氧型。(3)乳酸菌属于细菌，为原核生物。酵母菌为异养兼性厌氧型生物，在无氧条件下分解葡萄糖可生成乙醇和CO2。发酵过程中加入的食盐可以抑制杂菌的生长。
答案：(1)蛋白质　碳源　(2)蛋白酶　脂肪酶　氨基酸　异养好氧　(3)原核生物　乙醇和CO2　食盐

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