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第1讲传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用
新教材生物一轮复习
01
考点研析·重难突破

考点一　传统发酵技术的应用
1.发酵与传统发酵技术
（1）发酵的概念：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。
代谢　
（2）传统发酵技术
2.传统发酵食品的制作
（1）腐乳制作
①原理
蛋白质 　小分子的肽和氨基酸　 。
脂肪 　甘油和脂肪酸　 。
②菌种：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乳酸菌发酵制作泡菜的原理： 　C6H12O6　 2C3H6O3（乳酸）＋能量　 。
小分子的肽和氨基酸　
甘油和脂肪酸　
毛霉　
C6H12O6　 2C3H6O3（乳酸）＋能量　
②制作泡菜的方法步骤

3.制作果酒和果醋
（1）制作原理与发酵条件

（2）方法步骤

1.传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。（选择性必修3 P5正文） （　√　）
2.乳酸菌是在有氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸的一类细菌的总称。（选择性必修3 P5正文） （　×　）
3.酵母菌是厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵。（选择性必修3 P6正文） （　×　）
4.膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。（选择性必修3 P6探究·实践） （　√　）
5.工业上大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵。（选择性必修3 P8正文） （　√　）
√
×
×
√
√

1.（选择性必修3 P6探究·实践）乳酸菌是厌氧菌，发酵时需控制严格的无氧环境。尝试说出泡菜制作过程中制造无氧环境的措施。
提示：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。⑤发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水。
2.（选择性必修3 P7探究·实践）果酒制作时，发酵瓶装入葡萄汁后留有1/3空间的目的是什么？
提示：先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。
3.（选择性必修3 P7探究·实践）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：在制作果酒的过程中，除酵母菌之外，还会有其他杂菌生长，它们会在酒精发酵中污染发酵液，要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，封闭充气口；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全打开瓶盖等。
1.果酒和果醋发酵改进装置及其分析
2.泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化
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。

围绕泡菜的制作，考查科学探究能力
1.老坛酸菜古称菹，《周礼》中就有其名。北魏的《齐民要术》中更是详细介绍了祖先用白菜（古称菘）等原料腌制酸菜的多种方法。2022年3·15消费者权益日曝光的“土坑酸菜”由于制作过程中操作不规范导致其中含有的杂质较多，给食品安全留下隐患。下列说法正确的是（　　）
A.腌制酸菜主要是利用植物体表面天然的酵母菌在无氧环境中进行发酵
B.“土坑酸菜”发酵过程中可以添加一定量的抗生素抑制杂菌生长，防止其腐败变质
C.腌制的酸菜“咸而不酸”的原因很可能是加入食盐过多，抑制了菌种发酵
D.酸菜要尽快食用，以免腌制发酵时间过长导致亚硝酸盐含量增加
解析：C　制作酸菜所用微生物是乳酸菌 ，其代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下，分解葡萄糖产生乳酸，A错误；乳酸菌属于细菌，抗生素能够杀死乳酸菌或抑制其生长，B错误；“咸而不酸”的原因可能是加盐过多，使乳酸菌生长的环境溶液浓度过高，乳酸菌失水，抑制了乳酸菌的发酵，C正确；发酵初期，由于硝酸盐还原菌的作用使亚硝酸盐增加；发酵中期，硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解含量下降；发酵后期，亚硝酸盐含量下降至相对稳定， D错误。
2.泡菜是我国的传统食品之一，其制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组查阅资料得到如图曲线。下列相关叙述错误的是（　　）
A.乳酸菌发酵的产物是乳酸和亚硝酸盐
B.用水密封泡菜坛的目的是为了创造无氧环境
C.与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用
D.pH呈下降趋势的原因是乳酸菌发酵产物的积累
解析：A　乳酸菌发酵的产物是乳酸，亚硝酸盐不是乳酸菌发酵的产物，A错误；乳酸菌是严格厌氧微生物，制作泡菜时用水密封泡菜坛，其目的是创造无氧的环境，B正确；从图中曲线可看出第8天后亚硝酸盐含量与之前相比含量降低，因此与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，C正确；在此过程中乳酸菌进行了乳酸发酵，产生了乳酸，导致泡菜坛内pH下降，D正确。
结合果酒和果醋的制作过程，
考查科学探究能力
3.利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6天后，再接入活化的醋酸菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是（　　）
A.乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖
B.酵母菌和醋酸菌均以有丝分裂的方式进行增殖
C.酵母菌和醋酸菌发酵过程中控制通气的情况不同
D.接入醋酸菌后，应适当升高发酵温度
解析：B　当缺少糖源时，醋酸菌直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，同时乙醇还可以抑制杂菌繁殖，A正确；酵母菌一般以出芽的方式增殖，醋酸菌以二分裂的方式进行增殖，B错误；酵母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵产生酒精；醋酸菌为好氧细菌，需持续通入无菌氧气，C正确；酵母菌发酵适宜温度是18～30 ℃，醋酸菌发酵适宜温度为 30～35 ℃，接入醋酸菌后，应适当升高发酵温度，D正确。
4.如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图。下列相关分析正确的是（　　）
A.①过程要先切块后清洗以减少杂菌的污染
B.②过程发酵所用的酵母菌无具膜结构的细胞器
C.②过程中为保证无氧环境，应将果汁装满发酵瓶
D.③过程需要将发酵装置中的充气口开关打开
解析：D　①过程如果先切块后清洗，则内部组织容易被杂菌污染，所以应先清洗后切块，A错误；酵母菌是真核生物，含有具膜结构的细胞器，如线粒体、内质网等，B错误；②过程发酵瓶中留1/3的空间可防止发酵时发酵液溢出，C错误；③过程是醋酸菌发酵，醋酸菌是好氧细菌，需要将发酵装置中的充气口开关打开，D正确。
考点二　发酵工程及其应用
1.发酵工程基本环节

2.啤酒的工业化生产流程
（1）啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
（2）“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别
3.发酵工程的应用


1.性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过杂交育种或基因工程育种获得。（选择性必修3 P22图1－9） （　×　）
2.发酵工程中一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。因此培养基和发酵设备都必须经过严格的消毒。（选择性必修3 P23图1－9） （　×　）
3.分离、提纯产物是发酵工程的中心环节。（选择性必修3 P23图1－9） （　×　）
4.啤酒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后发酵阶段完成。（选择性必修3 P24思考·讨论） （　×　）
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×
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1.（选择性必修3 P23思考·讨论）在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等不能直接排放到外界环境中的原因是什么？
提示：发酵过程中产生的气体和废弃培养液需经过相应的净化设备，达到国家排放要求后才能排放到外界环境中。因为有些气体和废弃培养液对人和生物有害或会对环境造成污染。
2.（选择性必修3 P28拓展应用）如何改造青霉素生产菌使其只产生青霉素，或者只产生头孢霉素？
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产生一种产物。

借助啤酒生产，考查学以致用能力
1.（2022·山东高考改编）啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法错误的是（　　）
A.用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生α－淀粉酶
B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C.糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D.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
解析：B　赤霉素能促进种子萌发，故用赤霉素处理大麦，可诱导α－淀粉酶相关基因的表达，促进α－淀粉酶的合成，使大麦种子无须发芽就能产生α－淀粉酶，A正确；焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并保持酶的活性，不是为了灭菌，B错误；糖浆经蒸煮、冷却后再接种酵母菌进行发酵，防止高温杀死菌种，C正确；双乙酰是啤酒发酵过程中酵母菌自身代谢出的副产物，是啤酒成熟的限制性指标，过高会导致啤酒变质，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，D正确。
2.我国是世界啤酒生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，如图是“精酿”啤酒生产流程示意图。下列说法错误的是（　　）
A.大麦发芽释放的淀粉酶可参与糖化过程
B.碾磨有利于淀粉酶与淀粉充分接触，提升反应速率
C.蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌
D.当发酵液中的糖分消耗完全后，酵母菌的发酵才会终止
解析：D　糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子的过程，因此大麦发芽释放的淀粉酶可参与糖化过程，A正确；碾磨过程有利于大麦中淀粉酶的释放，从而使淀粉酶与淀粉充分接触，促进淀粉分解，提升反应速率，B正确；蒸煮过程中淀粉酶的活性丧失，因此蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌，C正确；在缺氧、酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，但随着无氧呼吸过程中酒精含量的增多，酵母菌的生长受到抑制，因此酵母菌发酵过程未必待糖分消耗完全后才会终止，D错误。
围绕发酵工程的基本环节，
考查实验探究能力
3.发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵以及产品的分离、提纯等。下列关于发酵工程的说法错误的是（　　）
A.在菌种选育过程中，可以利用人工诱变和基因工程等手段
B.发酵工程具有生产条件温和、产物专一、污染小的特点
C.在啤酒生产过程中，酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成，酒精的生成在后发酵阶段完成
D.发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物，也可以是微生物细胞本身
解析：C　在菌种选育过程中，性状优良的菌种可以从自然界中筛选出，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A正确；发酵工程具有生产条件温和、产物专一、污染小的特点，B正确；在啤酒的工业化生产过程中，酵母菌的繁殖和酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成，C错误；发酵工程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，产品主要包括微生物的代谢产物、酶及菌体本身，D正确。
4.如图所示为发酵工程生产产品的流程图，据图回答：
（1）若能生产人生长激素的工程菌是通过①培育的，①应该是 　　　　　　 ；若高产青霉素菌种是通过②培育的，②应该是 　　　　　　　 。
解析：（1）发酵工程的菌种可以是自然选择的目标菌种，或者是通过诱变育种或基因工程育种获得的菌种。能生产人生长激素的工程菌是通过①基因工程育种获得的；高产青霉素菌种是通过②诱变育种获得的。
答案：（1）基因工程育种　诱变育种　
（2）培养基在使用之前要用 　　　　　　　 进行灭菌。
解析：（2）培养基通常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。
答案：（2）高压蒸汽灭菌法　
（3）整个发酵工程的中心环节是 　　　　　　 ，在该时期要随时取样检测培养液中的 　　　　　　　　 等。同时，要严格控制 　　　　　　　 等发酵条件，因为环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物 　　　　 的形成。
解析：（3）发酵罐内发酵是整个发酵工程的中心环节，在该时期要随时取样检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以便随时调整发酵罐中营养物质的加入速度。同时，要严格控制溶解氧、pH和温度等发酵条件，从而保证所需产品的获得，因为环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。
答案：（3）发酵罐内发酵　微生物数量、产物浓度　溶解氧、pH和温度　代谢物　
（4）在发酵过程中要不断搅拌的目的是① 　　　　　　　　　　　　　 ；② 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
解析：（4）在发酵过程中通过搅拌不仅能增加溶氧量，还能使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率，从而使发酵过程更好的进行。
答案：（4）增加溶氧量　使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率　
（5）发酵产品分离、提纯时要根据产品的类型不同选择合适的方法。如果发酵产品是菌体本身，常常采用 　　　　 等方法分离、提纯；如果发酵产品是微生物的代谢物，还要根据 　　　　　　 采取适当的方法分离、提纯。
解析：（5）发酵产品分离、提纯时要根据产品的类型不同选择合适的方法。如果要获得菌体本身，常常采用过滤、沉淀等方法分离、提纯；如果发酵产品是微生物的代谢物，还要根据产物的性质采取适当的方法分离、提纯。
答案：（5）过滤、沉淀　产物的性质
02
真题体验·感悟高考

从科学探究角度，考查传统发酵技术
的应用
1.（2021·海南高考）关于果酒、果醋和泡菜这三种传统发酵产物的制作，下列叙述正确的是（　　）
A.发酵所利用的微生物都属于原核生物
B.发酵过程都在无氧条件下进行
C.发酵过程都在同一温度下进行
D.发酵后形成的溶液都呈酸性
解析：D　参与果酒制作的微生物是酵母菌，属于真核生物，A错误；参与果醋制作的醋酸菌是好氧细菌，因此果醋发酵在有氧条件下进行，B错误；不同的发酵产物需要的温度不同，C错误；果酒、果醋和泡菜发酵后形成的溶液都呈酸性，D正确。
2.（2021·湖北高考）中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是（　　）
A.泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B.馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C.米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长
D.酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸菌
解析：B　泡菜制作过程中，主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸，A错误；做馒头或面包时，经常要用到酵母菌，酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖，产生CO2和酒精，CO2是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包松软多孔，B正确；酵母菌在有氧条件下可以大量繁殖，在密封也就是无氧条件下产生酒精，C错误；酸奶制作过程中，后期低温处理时大部分乳酸菌已死亡，不会大量繁殖，D错误。
3.（2021·江苏高考）某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是（　　 ）
A.果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器
B.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
C.果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
D.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
解析：A　酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸，果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器，影响酒精发酵，A正确；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，B错误；若以酒精为底物进行醋酸发酵，乙醇与氧气发生反应产生乙酸和水，几乎没有气泡产生，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时，若以葡萄糖为底物进行醋酸发酵，发酵液产生的气泡量与果酒发酵时相当，C错误；重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量，D错误。
4.（2020·山东高考）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”。意思是将酒曲浸泡活化，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：C　由题意可知，“浸曲发”是将酒曲浸泡活化，在活化的过程中酒曲中的微生物代谢加快，A正确；“鱼眼汤”是指冒出鱼眼大小的气泡，气泡是微生物进行呼吸作用产生的CO2释放形成的，B正确；酿酒过程中酵母菌进行无氧呼吸产生的酒精会抑制其他微生物的生长，而“净淘米”是防止一些杂质影响酒的品质，C错误；由题意可知，“舒令极冷”是将蒸熟的米摊开冷透，其目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡，D正确。
从科学思维角度，考查发酵工程及其应用
5.（2022·湖北高考）关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是（　　）
A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B.白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体
D.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
解析：C　生产白酒、啤酒、果酒的原材料不同，但发酵的主要菌种都是酵母菌，发酵初期需要提供一定的氧气以促进酵母菌的有氧呼吸，从而促进其大量生长繁殖，A、B、D正确；葡萄糖转化为乙醇的场所是细胞质基质，因此该反应所需的酶只存在于细胞质基质，C错误。
6.（2021·广东高考）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。工艺流程如图所示。
（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）。
回答下列问题：
解析：（1）为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，在液体培养基中，可将蔗糖作为碳源。培养过程中定期取样并采用血细胞计数板计数法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。除了上述方法选育能耐受高浓度蔗糖的菌株H外，还可通过诱变育种、基因工程育种来选育优良菌株。
答案：（1）碳源　血细胞计数板计数　诱变育种、基因工程育种　
（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）。
解析：（2）由题意可知，菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强的特性，在该系统中，培养基是高盐浓度的碱性液体环境，其他杂菌会因盐浓度过高或pH不适宜而死亡，故不用灭菌。
答案：（2）培养基是高盐浓度的液体环境，杂菌会由于渗透失水而死亡；培养基的液体环境是碱性的，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制　
（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。
解析：（3）由于产物中产生了少量乙醇，说明发酵液缺氧导致菌株H进行了无氧呼吸，最终菌株H由于能量供应不足而使得其细胞增殖和PHA的产量均未达到预期，所以发酵条件中氧气可能是高密度培养的限制因素。
答案：（3）氧气　
（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：（4）餐厨垃圾主要含有蛋白质、淀粉、油脂等，菌株H能通过分解餐厨垃圾来生产PHA，说明其能分泌蛋白质酶、淀粉酶、脂肪酶，还有与PHA合成相关的酶。
答案：（4）蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和PHA合成相关的酶
03
课后作业·巩固提升

一、选择题
1.下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是（　　）
A.家庭制作果酒、果醋和泡菜通常都不是纯种发酵
B.利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵
C.果醋制作过程中，发酵液表面形成的菌膜是酵母菌繁殖的产物
D.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反
解析：A　由于家庭制作果酒、果醋和泡菜都是利用材料中或空气中的菌种进行的发酵过程，涉及的菌种均为主要菌种，其他杂菌在无氧、酸性的条件下无法正常生存，故家庭制作果酒、果醋和泡菜都没有进行严格的灭菌，因此通常都不是纯种发酵，A正确；乳酸菌是厌氧菌，因此利用乳酸菌制作酸奶过程中，全程密封发酵，B错误；果醋制作过程中，发酵液表面形成的菌膜是醋酸菌繁殖的产物，C错误；果酒和果醋制作过程中发酵液pH都逐渐降低，D错误。
2.中国酸菜历史悠久，早在北魏的《齐民要术》中就记载了用白菜等原料腌制酸菜的多种方法。酸菜不仅口感好，而且对人体有益。下列说法正确的是（　　）
A.腌制前，所用到的接种工具、培养基以及培养材料均需灭菌处理
B.酸菜腌制并非时间越长，口味越好，营养价值越高
C.腌制过程中，酸菜坛中的水分增多主要是发酵过程中细胞代谢产生的水
D.真空包装的酸菜“胀袋”是由乳酸菌大量繁殖导致的
解析：B　腌制前，所用到的接种工具、培养基均需灭菌处理，而培养材料不需要灭菌，若进行灭菌，则会导致蔬菜上的乳酸菌被杀死，A错误；酸菜制作过程中会产生亚硝酸盐，同时随着腌制时间的变长，容易滋生杂菌，故并不是腌制时间越长，口味越好，营养价值越高，B正确；腌制过程中，由于外界溶液浓度较高，会使蔬菜细胞渗透失水，导致坛中水分增多，C错误；乳酸菌无氧呼吸不产生气体，真空包装的酸菜“胀袋”的原因可能是因为被杂菌污染，D错误。
3.下列有关发酵工程及其应用的叙述，错误的是（　　）
A.发酵工程的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得
B.分离、提纯产物可以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
C.发酵罐培养的环境条件会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物代谢产物的形成
D.利用发酵工程大规模发酵可以生产利用微生物或其代谢物来防治病虫害的微生物农药
解析：B　性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A正确；发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，发酵罐培养的环境条件会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物代谢产物的形成，B错误，C正确；发酵工程应用于现代农牧业的很多方面，如生产微生物农药，与传统的化学农药不同，微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的，D正确。
4.《本草纲目》中对酸奶的制作有详细记载：“用乳半杓，锅内炒过，入馀乳熬数十沸，常以杓纵横搅之，乃倾出，罐盛待冷，掠取浮皮，以为酥，入旧酪少许，纸封放之，即成矣”。下列说法错误的是（　　）
A.“锅内炒过，入馀乳熬数十沸”的目的是高温杀菌和反复脱水
B.“常以杓纵横搅之”的目的是提供足够的氧气以促进菌种的增殖
C.“入旧酪少许”相当于接种
D.“纸封放之”的目的是提供无氧环境将葡萄糖分解成乳酸
解析：B　“锅内炒过，入馀乳熬数十沸”是利用高温达到杀菌的目的，同时还能起到反复脱水的作用，A正确；“常以杓纵横搅之”的目的是使乳酸菌与营养物质充分接触，并不是提供足够的氧气促进菌种的增殖，乳酸菌是厌氧菌，应保证提供无氧环境，B错误；“入旧酪少许”的意思是加入少量旧酪，而旧酪中含有乳酸菌菌种，故相当于接种，C正确；乳酸菌是厌氧菌，“纸封放之”的目的是提供无氧环境将葡萄糖分解成乳酸，D正确。
5.利用不同微生物发酵制作食品的历史悠久，发酵工程广泛应用于多个行业，下列有关微生物发酵的说法正确的是（　　）
A.制作腐乳时主要利用黑曲霉产生的蛋白酶使豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
B.制作果醋需要醋酸菌，它是一种严格厌氧的微生物，发酵底物是糖类或者酒精
C.在果酒和果醋的制作过程中，都会出现发酵液pH降低的现象
D.自制酸奶所用原料和器具都需严格灭菌，且发酵全过程都需在无菌环境
解析：C　制作腐乳时主要利用毛霉产生的蛋白酶使豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，A错误；制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，发酵底物是糖类或者酒精，B错误；在果酒和果醋的制作过程中，酵母菌的无氧呼吸会产生二氧化碳，与发酵液反应会形成碳酸，使pH下降；醋酸菌发酵时能够产生乙酸，也会使pH下降，故二者的制作过程中都会出现发酵液pH降低的现象，C正确；自制酸奶利用的是乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，发酵所用原料不需严格灭菌，但发酵全过程需要保证在无菌环境，D错误。
6. 传统酿造工艺生产米酒是利用酒曲
作为糖化发酵剂，由于酒曲质量不稳定
造成了米酒产品品质差异大，质量稳定
性差。为了优化其发酵条件，科技工作
者以米曲霉及酿酒酵母为发酵菌株，采用两步发酵法制备米酒，流程如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.大米蒸煮的目的是杀死杂菌并使淀粉糊化，有利于米曲中淀粉酶发挥作用
B.酿酒酵母扩大培养阶段通入适量氧气，可以促进酵母菌的繁殖
C.待熟米冷却至18～30 ℃时即可加入第一次发酵产物并在该温度下进行二次 发酵
D.传统酿造工艺和两步发酵法生产米酒，糖类未耗尽时，酵母菌的发酵不会停止
解析：D　大米蒸煮的目的是杀死杂菌并使淀粉糊化，有利于米曲中淀粉酶发挥作用，A正确；酿酒酵母扩大培养阶段通入适量氧气，可以促进酵母菌进行有氧呼吸从而大量繁殖，B正确；待熟米冷却至18～30 ℃时即可加入第一次发酵产物并在该温度下进行二次发酵，C正确；传统酿造工艺和两步发酵法生产米酒，糖类未耗尽时，酵母菌的发酵也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多，对发酵起抑制作用，从而导致酵母菌的发酵停止，D错误。
7. 如图表示利用白菜等蔬菜发酵制作泡菜过程中甲、乙两种生物细胞数量和pH的变化情况。下列有关分析正确的是（　　）
A.甲进行需氧发酵产生的CO2是引起发酵液pH下降的主要原因
B.从第10天到第22天，乙细胞数量快速增加与发酵液中的溶解氧有关
C.发酵过程中，甲与乙之间的竞争强度越来越大
D.与甲相比，乙对酸性和含酒精的环境具有更强的耐受性
解析：B　泡菜的制作离不开乳酸菌，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。由图可知，甲表示乳酸菌，乙表示酵母菌。乳酸菌（甲）是厌氧细菌，不进行需氧发酵，也不产生CO2，乳酸菌（甲）无氧发酵产生的乳酸是引起发酵液pH下降的主要原因，A错误；酵母菌（乙）在有氧条件下大量繁殖，第10天到第22天，酵母菌（乙）细胞数量快速增加，与发酵液中的溶解氧有关，B正确；据图分析可知，发酵过程中，甲的数量先增加后趋于稳定，乙的数量先增大后减小，因此甲与乙之间的竞争强度先增大后减小，C错误；图中没有显示甲乙对酸性和含酒精的环境的适应情况，所以不能确定谁具有更强的耐受性，D错误。
8.（不定项）古往今来，酒一直是人们喜欢的发酵食品之一，下列叙述错误的是（　　）
A.果酒制作完成后，可以通过改变发酵条件继续进行果醋发酵
B.工业化生产啤酒流程中的发酵过程分为先发酵和后发酵两个阶段
C.制作不同的发酵食品所利用的微生物也有可能是相同的
D.家庭酿造果酒时，发酵液装满后要拧紧瓶口，严禁漏气，利于发酵
解析：BD　果酒制作完成后，通入O2，调高温度到30～35 ℃，醋酸菌能将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸，A正确；啤酒发酵整个过程分为主发酵阶段和后发酵两个阶段，B错误；制作不同的发酵食品所利用的微生物也有可能是相同的，如利用乳酸菌的发酵可以用来制作酸奶和泡菜等产品，C正确；葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵，在发酵过程中每隔一段时间要拧松瓶盖，释放CO2，D错误。
9.（不定项）在利用葡萄进行酿酒的过程中，统计发酵罐中细菌及酵母菌的数量，结果如图所示。下列说法中正确的有（　　）
A.酒精是导致细菌数量降低的原因之一
B.可用血细胞计数板对酵母菌的数量进行间接计数
C.果酒与果醋发酵过程中利用的两种微生物都属于异养生物
D.夏季气温高，制酒容易被杂菌污染；秋季天气凉爽，正是制醋的好时节
解析：AC　酒精会对细菌产生毒害作用，是导致细菌数量降低的原因之一，A正确；可用血细胞计数板对酵母菌的数量进行直接计数，B错误；果酒发酵利用酵母菌无氧呼吸产生酒精，果醋发酵利用醋酸菌有氧呼吸产生醋酸，两种微生物均为异养生物，C正确；夏季温度较高，不利于酵母菌生长，而秋季温度较低，醋酸菌生长的适宜温度是30～35 ℃，所以秋季不利于制醋，D错误。
二、非选择题
10.蓝莓果实中富含花青素等营养成分，具有保护视力、防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强机体免疫等功能。如图是获取蓝莓花青素、蓝莓酒和蓝莓醋的流程。
结合所学知识，回答下列问题：
（1）酿制蓝莓酒时，一般要先通气的目的是 　　　　　　　　　　　　　　 。通常不需要对蓝莓进行严格的灭菌处理，因为在缺氧、呈酸性的发液酵中 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
解析：（1）酿制蓝莓酒时先通气是为了让酵母菌在有氧条件下大量繁殖；通常不需要对蓝莓进行严格的灭菌处理，因为绝大多数微生物无法适应缺氧、呈酸性的环境，生长受抑制。
答案：（1）让酵母菌在有氧条件下大量繁殖　绝大多数微生物无法适应这一环境而生长受到抑制　
（2）醋酸菌将乙醇变为乙酸的环境条件是糖源 　　　　 （填“充足”或“缺少”）。酿制成功的蓝莓酒如果暴露在空气中会逐渐出现酸味，气温高的夏天更易如此，其原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
解析：（2）在糖源缺少的情况下，醋酸菌在有氧条件下可以将果酒发酵成果醋；醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30～35 ℃，所以酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会导致醋酸菌大量生长而逐渐出现酸味。
答案：（2）缺少　醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30～35 ℃，夏天温度较高，导致醋酸菌大量生长产生乙酸　
（3）若蓝莓果汁中已含有醋酸菌，在蓝莓果酒发酵旺盛时，醋酸菌 　　　　 （填“能”或“不能”）将果汁中的糖发酵为乙酸？说明原因 　　　　　　 。
解析：（3）如果果汁中已含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为乙酸，因为果酒发酵是在缺氧环境中进行的，而醋酸菌是好氧细菌，果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长。
答案：（3）不能　果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长
11.泡菜含有丰富的维生素和钙、磷等，既能为人体提供充足的营养，又能预防动脉硬化等疾病。但泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生，如果人体摄入过量亚硝酸盐，会导致中毒甚至死亡。如图表示不同蔬菜组合发酵泡菜中亚硝酸盐含量的动态变化。回答下列问题：
（1）传统的泡菜制作是利用植物体表面天然的 　　　　　 来进行发酵的。在制作泡菜的过程中用水密封泡菜坛，其目的是 　　　　　　　　　 。制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
解析：（1）传统的泡菜制作是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。在制作泡菜的过程中用水密封泡菜坛，其目的是制造无氧环境（因为乳酸菌是厌氧细菌）。制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是其亚硝酸盐的含量低。
答案：（1）乳酸菌　制造无氧环境　新鲜蔬菜亚硝酸盐的含量低　
（2）不同蔬菜组合发酵泡菜中亚硝酸盐含量随着发酵时间延长的变化趋势是 　　　　　　　　　　 。要验证不同蔬菜组合发酵比一种蔬菜单独发酵时亚硝酸盐含量低，应补充的实验设计思路是 　　　　　　　　　　　　　 。
解析：（2）由曲线图分析可知，泡菜中亚硝酸盐含量随着发酵时间的延长呈先上升后下降的趋势。实验中没有一种蔬菜单独发酵的处理组，无法判断不同蔬菜组合发酵比一种蔬菜单独发酵时亚硝酸盐含量低，故应增加实验中所涉及的单一蔬菜发酵的实验组。
答案：（2）先上升后下降　增加实验中所涉及的单一蔬菜发酵的实验组　
（3）检测泡菜滤液中乳酸菌的含量时，通常将样品进行一系列的梯度稀释，将不同稀释度的样液用涂布器分别涂布到固体培养基的表面，在无氧环境下进行培养，然后记录菌落数，如果看到培养基上菌落数较少，推测可能的原因是 　　　　　　　　 。
解析：（3）整个操作符合要求的情况下，如果看到培养基上菌落数较少，推测可能的原因是稀释的倍数太大。
答案：（3）稀释的倍数太大　
（4）不同浓度的食盐会对泡菜的风味产生影响，还会抑制杂菌的生长。为研究不同浓度食盐对泡菜风味的影响，某学生用质量分数分别为4%、7%和10%的三种食盐溶液腌制泡菜，对腌制的泡菜进行还原糖含量的检测，推测还原糖含量均 　　　 ，且发现10%组的还原糖含量相对最高，原因是 　　　　　　　 。
解析：（4）泡菜制作的原理是乳酸菌发酵，乳酸菌是一种厌氧细菌，在无氧条件下，乳酸发酵将葡萄糖分解产生乳酸，形成一种独特的风味，据此推测还原糖含量均下降，且发现10%组的还原糖含量相对最高，这是因为食盐浓度为10%时较大程度地抑制了杂菌生长。
答案：（4）下降　食盐浓度为10%时较大程度地抑制了杂菌生长

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