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(共40张PPT)
高三生物一轮复习
传统发酵技术和发酵工程
龙年大吉，决胜高考
1.发酵与传统发酵技术
(1)发酵
①概念：人们利用 ，在适宜的条件下，将原料通过____________
转化为人类所需要的产物的过程。
②原理：不同的微生物具有产生 的能力，利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
微生物
微生物的代谢
不同代谢物
(2)传统发酵技术
有氧或无氧
固体
半固体
2.传统发酵食品的制作
(1)腐乳制作
①原理：蛋白质 。
脂肪 。
小分子的肽和氨基酸
甘油和脂肪酸
②腐乳制作过程中参与的微生物：毛霉是一种丝状 ，其繁殖方式为
，代谢类型是 型。
真菌
孢子生殖
异养需氧
(2)泡菜的制作
①菌种的种类和来源
常见的有乳酸链球菌和 。
菌种来源： 。
②乳酸菌发酵制作泡菜的原理： 。
乳酸杆菌
植物体表面天然的乳酸菌
③制作泡菜的方法步骤
温度
5%～20%
条状
蒜瓣、生姜及其他香辛料
八成
没过全部菜料
注满水
关闭
CO2
空气中微
生物的污染
传统俯角技术实例
1.传统发酵技术利用不同的微生物制作不同的产品，而微生物对氧气的需求各不相同，根据微生物在发酵过程中对氧气的要求，回答下列问题：
(1)乳酸菌是厌氧细菌，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；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。
拓展 提升科学思维
(2)传统米酒制作中常在米坛中挖出一定空间，这样做的目的是什么？
提示　使酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖，增加菌种数量。
2.试从材料的选择处理及发酵条件的控制等方面分析传统发酵的相关问题：
(1)腐乳与豆腐相比，所含有机物的种类和能量有哪些变化？为什么？
提示　腐乳中有机物的种类增加了，所含的能量却减少了。因为豆腐中的蛋白质被分解成了小分子的肽和氨基酸。
(2)制作泡菜时配制的盐水为什么要先煮沸，再冷却使用？
提示　煮沸的原因：一是为了杀死盐水中的杂菌，二是为了排出溶解的氧气；冷却是防止温度过高杀死发酵所需要的乳酸菌。
(3)制作葡萄酒的过程中，每隔12 h左右拧松瓶盖，目的是什么？能否打开瓶盖？为什么？
提示　拧松瓶盖的目的是放出CO2，防止发酵瓶内因气压过大而爆裂。不能打开瓶盖，因为要避免杂菌污染发酵液。
(4)醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要打开通气阀，请说明其原因。
提示　醋酸菌是一种好氧细菌，在发酵过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。
1.(2023·江苏泰州高三一模)米酒、酸奶、泡菜等都属于传统发酵制品，下列相关叙述正确的是
A.制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母
B.米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌无氧呼吸
C.酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧，保证乳酸菌的有氧呼吸
D.为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
突破 强化关键能力
√
2.(2021·浙江1月选考，10)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
√
3.如图表示果酒和果醋生产过程中的物质变化情况，下列相关叙述正确的是
A.果酒发酵所需的最适温度高于果醋
B.过程①②在酵母菌细胞中发生的场所相同
C.过程⑤需要氧气而过程④不需要氧气
D.进行果酒、果醋发酵的微生物均为真核生物
√
1.发酵工程的概念
(1)基本概念：发酵工程是指利用 的特定功能，通过 ，规模化生产对人类有用的产品。
(2)主要内容：发酵工程主要包括 ， ，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的 等方面。
二.
微生物
现代工程技术
菌种的选育
扩大培养
分离、提纯
2.发酵工程的基本环节
选育菌种
①从 中筛选
②通过 获得
自然界
诱变育种或基因工程育种
　↓
扩大培养：增加菌种数量
　↓
配制培养基：在菌种确定后选择原料，反复试验确定____________
　↓
灭菌： 都必须严格灭菌
　↓
培养基配方
培养基和发酵设备
：无菌操作
　↓
发酵罐内发酵(发酵工程的中心环节
①了解发酵进程：随时检测培养液中的____________
等
②及时添加必需的营养组分
③严格控制 等发酵条件
微生物数量、
产物浓度
温度、pH和溶解氧
接种
　↓
分离、提纯产物
①发酵产品是微生物细胞本身：在发酵结束之后，采用
等方法将菌体分离和干燥
②发酵产品是代谢物：根据产物的性质采取适当的提取、
措施来获得产品
过滤、沉淀
分离和纯化
　↓
获得产品
3.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
酒精和二氧化碳
淀粉分解，形成糖浆
淀粉酶
(2)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别
高
长
低
短
4.发酵工程的特点
容易处理
温和
丰富
低廉
专一
污染小
1.观察分析教材第P24～25“啤酒的工业化生产流程”，思考回答：与传统的手工发酵相比，在啤酒的发酵生产过程中，哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高？
提示　接种单一高质量纯种、严格的消毒灭菌措施、培养基营养物质协调、严格的发酵条件控制等，都使啤酒的产量和质量明显提高。
2.引起全球新冠肺炎大流行的元凶是新冠病毒，利用发酵工程相关知识，如何大量生产新冠病毒疫苗？
提示　可将新冠病毒的抗原基因转入某种微生物体内，再通过发酵工程大量生产新冠病毒疫苗。
拓展 提升科学思维
4.啤酒生产的简要流程如图所示，制麦时用赤霉素溶液浸泡大麦种子，糖化主要将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子。下列说法错误的是
突破 强化关键能力
A.在整个发酵过程中，要始终保
持严格的无菌、厌氧环境
B.用赤霉素溶液浸泡大麦种子，目的是促进α-淀粉酶合成
C.在接种酵母菌前进行冷却处理，是为了避免杀死酵母菌种
D.包装后放置的啤酒变酸且产生表面菌膜，一般可从菌膜中分离得到醋酸菌
√
1.(2022·山东，20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。下列说法不正确的是
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
√
2.(2021·山东，12)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是
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
√
3.(2020·江苏，18)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
√
4.(2022·江苏，16改编)在制作发酵食品的学生实践中，控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的有
A.泡菜发酵后期，尽管乳酸菌占优势，但仍有产气菌繁殖，需开盖放气
B.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，制作泡菜的盐水要淹没
全部菜料
C.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
D.果酒与果醋发酵时温度宜控制在18～30 ℃，泡菜发酵时温度宜控制在
30～35 ℃
√
5.(2019·江苏，9)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是
A.利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵
B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C.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
D.毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
√
1.判断关于腐乳和泡菜的叙述
(1)腐乳的制作需要多种微生物的参与，起主要作用的是曲霉(　　)
(2)豆腐中的蛋白质被蛋白酶全部分解成了氨基酸(　　)
(3)泡菜制作中选材装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装满(　　)
(4)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件(　　)
五分钟　查落实
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2.判断关于果酒、果醋的叙述
(1)酵母菌通过有氧呼吸可以大量繁殖，通过无氧呼吸可以产生酒精(　　)
(2)各种葡萄都可以酿制出红葡萄酒(　　)
(3)由于醋酸菌对氧气的含量相当敏感，所以在醋酸发酵过程中要始终通入氧气(　　)
(4)只有在糖源充足的情况下才能进行醋酸发酵(　　)
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3.判断关于发酵工程的基本环节及应用的叙述
(1)在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌酶将青霉素分解掉(　　)
(2)谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酰胺；在酸性条件下则容易形成谷氨酸和N－乙酰谷氨酰胺(　　)
(3)以谷物或水果作原料，利用醋酸菌发酵生产各种酒类(　　)
(4)单细胞蛋白是通过发酵产生的大量微生物分泌蛋白(　　)
(5)发酵工程一般用半固体培养基(　　)
√
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3.(2023·河北邯郸高三模拟)黄酒是中国特产，为世界三大古酒之一。关于黄酒的酿造方法，《古遗六法》中描述道：秫稻必齐，曲蘖必时，湛炽必洁，水泉必香，陶器必良，火齐必得(注：曲蘖主要指酒曲，湛炽是指浸泡和蒸煮)。下列叙述错误的是
A.黄酒中的酒精是酵母菌利用“秫稻”在无氧条件下的代谢产物
B.曲蘖必时，可能是受酵母菌的生长繁殖需要适宜的温度等的影响
C.湛炽必洁，起到消毒的作用，一定程度上可避免杂菌对发酵的影响
D.黄酒酿造过程中发酵液出现的气体都是在酵母菌细胞质基质中产生的
√
小本
4.红酸汤是凯里地区苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中正确的是
A.红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌
B.装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量
C.装坛时不装满的原因是促进微生物繁殖
D.红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正
√
9.腐乳是我国传统发酵食品，具有很高的营养价值。某科研机构研究了腐乳生产过程中不同浓度的食盐对腐乳中氨基酸含量的影响。下列叙述正确的是
A.腐乳生产过程中发挥主要作用的微生物
是酵母菌
B.时间和食盐浓度均可影响腐乳中氨基酸
的含量
C.经过发酵，豆腐中的蛋白质全部分解为小分子肽
D.食盐浓度越高，对微生物抑制作用越强，对制作腐乳越有利
√
10.在传统发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作基础上进行。下图甲是醋酸发酵装置，乙是培养液pH变化曲线图，下列叙述正确的是
A.发酵初期不通气，溶液中没有
气泡产生
B.中期可以闻到酒香，说明进行
了酒精发酵
C.后期接种醋酸菌，适当通气并
降低发酵温度
D.图乙中能正确表示pH变化的曲线是③
√
二、非选择题
13.某小组利用塑料饮水杯、充氧泵、空气过滤器、回旋式单向阀、硅胶管等材料制作的一种新型的果酒、果醋两用发酵装置，如右图。请分析回答：
(1)制作果酒和果醋利用的微生物分别是________、________。
(2)图中________和不锈钢气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作，____________能为通入的空气进行无菌过滤，从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气。
酵母菌
醋酸菌
充氧泵
空气过滤器
(3)酿制果酒时一般将温度控制在
_______℃，图示装置一般要先通气后紧闭软管夹，通气的目的是__________
___________。若要检测果汁发酵后是否有酒精产生，可从出料口取2 mL发酵
18～30
液加入试管，再滴加0.5 mL_____________溶液，观察是否呈现_____色。
有利于酵
母菌的繁殖
酸性重铬酸钾
灰绿
(4)图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成，使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水，这样处理的主要好处有________
________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________(至少答出两点)。
能将发
酵过程产生的气体及时排出发酵罐、
可通过单向阀中气泡的生成了解发酵状况、能有效隔绝外界空气对发酵介质的氧化及外界杂菌的污染、排气不需要人工控制，使用方便

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