资源简介

第三节　发酵工程为人类提供多样的生物产品
第1课时　传统发酵食品及制作果酒、果醋和泡菜
[学习目标]　1.简述影响传统发酵食品风味的因素。2.尝试制作果酒、果醋和泡菜。
一、传统发酵食品和制作果酒、果醋
1．发酵食品风味不同的原因
(1)不同微生物或同种微生物在不同环境条件下进行的代谢活动，所形成的__________不同。
(2)菌株(来自一种微生物的每一个来源不同的纯培养物)遗传上的________。
(3)不同微生物________________导致发酵制品风味不同。
2．活动：体验传统发酵——利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
(1)制作原理
①果酒：酵母菌在________条件下，通过厌氧呼吸，将葡萄糖氧化为__________________和______________。
②果醋：醋酸菌在________条件下可将乙醇氧化为________。
(2)方法步骤
判断正误
(1)微生物发酵产生了不同的代谢产物使得该发酵食品具有独特的风味(　　)
(2)菌种中微生物的种间关系也是造成发酵制品风味差异的原因之一(　　)
(3)在果酒的制作过程中，应先去除葡萄的枝梗，再进行多次反复冲洗，这样才可以洗得彻底(　　)
任务一：果酒、果醋发酵过程的注意事项和发酵装置的改进
1．瓶中葡萄的总体积为什么不要超过矿泉水瓶体积的1/2
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2．将吸管长臂插入水中的作用是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3．制作果醋时，为什么要给发酵好的果酒通入空气？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
4．请分析如图发酵装置，回答下列问题：
(1)使用该装置制作果醋时，充气口、排气口和出料口的作用分别是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)使用该装置制作果酒时，应该如何处理？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接的目的是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
　制作果酒和果醋的菌种和发酵条件的比较
比较项目 果酒制作 果醋制作
发酵菌种 菌种 酵母菌 醋酸菌
代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型
发酵条件 温度 25 ℃左右 30～35 ℃
氧气 前期需氧，后期无氧 一直需要充足的氧气
pH 酸性 酸性
联系 醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵为醋酸发酵提供原料
1．实验室制作葡萄酒与葡萄醋的过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．挑选葡萄是因为葡萄的种类与品质会影响发酵产品的口感
B．冲洗葡萄能除去葡萄表面杂质并达到消毒的目的
C．酒精发酵与醋酸发酵需提供不同的温度和氧分压
D．适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
2.如图是探究果酒、果醋发酵的装置示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．用于探究果醋发酵时，打开阀a，转动搅拌器有利于提高产量
B．打开阀b，经管口3可取样检测酒精和CO2的产生情况
C．用于探究果酒发酵时，发酵前要对整个装置进行气密性检查
D．果酒发酵时瓶中液体不能装满，否则发酵过程中发酵液将发生外溢
二、制作泡菜
1．制作原理
泡菜是利用附生在蔬菜表面的____________________、短乳杆菌和明串珠菌等发酵制成的。这些微生物一般为______________________、兼性厌氧或微好氧菌。它们的发酵产物不仅有________________，还会有醇、酯等。
2．方法步骤
判断正误
(1)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件(　　)
(2)制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的(　　)
(3)腌制泡菜时的温度、食盐用量和发酵时间均会影响泡菜的品质(　　)
任务二：泡菜制作的过程和结果分析
根据泡菜制作过程和泡菜发酵过程中乳酸菌数量的变化曲线，回答下列问题：
(1)用水密封泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需要什么条件？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)泡菜发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出的原因是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)据图分析，在发酵后期，乳酸菌的数量怎么变化？其原因是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(4)如果制作的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(5)制作泡菜过程中，要用冷开水和盐配制成6%的盐水，请写出配制盐水时以下物质或操作的作用或目的：
①盐的作用：____________________，所以盐含量过低会造成细菌污染。
②煮沸的目的：_________________________________________________________。
③冷却：________________________________________________________________________。
　泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量变化情况
发酵时期 乳酸菌数量 乳酸含量
初期 少(O2抑制乳酸菌活动) 少
中期 最多(乳酸抑制其他微生物活动) 增多
后期 减少(乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动) 继续增多，最后保持稳定
曲线
3．(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
4．(2024·嘉兴高二期末)泡菜是我国的传统美食，早在《诗经》中就有“中田有庐，疆场有瓜，是剥是菹，献之皇祖”的诗句，其中“庐”和“瓜”是蔬菜，“剥”和“菹”是腌制加工的意思。下列关于泡菜制作的叙述，错误的是(　　)
A．盐水浓度不宜过低，应没过“瓜”
B．用热水短时间处理“庐”和“瓜”，可使泡菜口感更脆
C．若从泡菜汁中筛选出单一菌种腌制泡菜，风味更佳
D．用于腌制泡菜的容器既要方便取放蔬菜，又要能够密封
答案精析
一、梳理教材新知
1．(1)代谢产物　(2)差异　(3)相互作用
2．(1)①无氧　乙醇　二氧化碳　②有氧　醋酸　(2)吸管的短臂　凡士林　洗净　1/2　25 ℃　温暖
判断正误
(1)√　(2)√　(3)×
提示　(3)在果酒的制作过程中，应先进行冲洗，然后再去除葡萄的枝梗，且冲洗时不能反复冲洗。
探究核心知识
1．留有1/2的空间，其中的氧气能促进酵母菌快速繁殖。酵母菌发酵会产生CO2，葡萄过多可能导致发酵液溢出。
2．(1)防止O2进入；(2)防止空气中的杂菌污染；(3)排出CO2，平衡发酵装置内压强。
3．醋酸菌是好氧菌，将乙醇(酒精)转化为醋酸时需要O2参与。
4．(1)充气口可以在发酵时连接充气泵进行充气，有利于醋酸菌进行需氧呼吸；排气口可以用来排出在发酵过程中产生的气体；出料口可以用来取样。
(2)应该关闭充气口。
(3)目的是防止空气中微生物的污染。
落实思维方法
1．B　[不同种类与品质的葡萄含有的糖类等成分存在差异，会对酿制的葡萄酒的味道、香气和口感产生影响，因此挑选葡萄是因为葡萄的种类与品质会影响发酵产品的口感，A正确；冲洗葡萄能除去葡萄表面的杂质，但不能达到消毒的目的，B错误；酒精发酵与醋酸发酵所需的温度分别为25 ℃、30～35 ℃，酵母菌是兼性厌氧菌，厌氧呼吸产生酒精，因此前者是在无氧条件下进行的，醋酸菌是好氧菌，因此后者需要给予充足的氧气，C正确。]
2．B　[醋酸菌为好氧菌，因此用于探究果醋发酵时，需要打开阀a通入氧气，转动搅拌器可增加溶氧量以及增加醋酸菌与营养物质的接触，有利于提高产量，A正确；发酵过程产生的CO2可通过管口2排出，因此通过管口3不能检测CO2产生情况，B错误。]
二、梳理教材新知
1．植物乳杆菌　厌氧　乳酸
2．油脂　没过　外界空气　7
判断正误
(1)×　(2)√　(3)√
提示　(1)泡菜制作过程中应始终保持无氧条件。
探究核心知识
(1)用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境。这说明泡菜制作需要在无氧条件下进行。
(2)气泡产生的原因是酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生CO2。
(3)在发酵后期，乳酸菌数量减少。原因是乳酸的积累使坛中pH下降，抑制了乳酸菌的生命活动。
(4)可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵。
(5)①调味、抑制微生物生长　②杀菌(杀灭水中的微生物及除去水中氧气)　③是为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动
落实思维方法
3．B　[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。]
4．C　[采用复合菌种腌制泡菜，风味更佳，C错误；乳酸菌是厌氧菌，所以要密封腌制容器，以避免氧对其发酵作用的抑制，因此用于腌制泡菜的容器既要方便取放蔬菜，又要能够密封，D正确。](共63张PPT)
第一章 发酵工程
<<<
第1课时
传统发酵食品及制作果酒、果醋和泡菜
学习目标
1.简述影响传统发酵食品风味的因素。
2.尝试制作果酒、果醋和泡菜。
内容索引
一、传统发酵食品和制作果酒、果醋
课时对点练
二、制作泡菜
传统发酵食品和制作果酒、果醋
一
梳理　教材新知
1.发酵食品风味不同的原因
(1)不同微生物或同种微生物在不同环境条件下进行的代谢活动，所形成的　　　　　不同。
(2)菌株(来自一种微生物的每一个来源不同的纯培养物)遗传上的　　　。
(3)不同微生物　　　　　导致发酵制品风味不同。
代谢产物
差异
相互作用
2.活动：体验传统发酵——利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
(1)制作原理
①果酒：酵母菌在　　　条件下，通过厌氧呼吸，将葡萄糖氧化为_____和 　　　　。
②果醋：醋酸菌在　　　条件下可将乙醇氧化为　　　。
无氧
乙醇
二氧化碳
有氧
醋酸
(2)方法步骤
吸
管的短臂
洗净
1/2
25 ℃
温暖
凡士林
(1)微生物发酵产生了不同的代谢产物使得该发酵食品具有独特的风味(　　)
(2)菌种中微生物的种间关系也是造成发酵制品风味差异的原因之一(　　)
(3)在果酒的制作过程中，应先去除葡萄的枝梗，再进行多次反复冲洗，这样才可以洗得彻底(　　)
√
√
×
提示　在果酒的制作过程中，应先进行冲洗，然后再去除葡萄的枝梗，且冲洗时不能反复冲洗。
任务一：果酒、果醋发酵过程的注意事项和发酵装置的改进
1.瓶中葡萄的总体积为什么不要超过矿泉水瓶体积的1/2
探究　核心知识
提示　留有1/2的空间，其中的氧气能促进酵母菌快速繁殖。酵母菌发酵会产生CO2，葡萄过多可能导致发酵液溢出。
2.将吸管长臂插入水中的作用是什么？
提示　(1)防止O2进入；
(2)防止空气中的杂菌污染；
(3)排出CO2，平衡发酵装置内压强。
3.制作果醋时，为什么要给发酵好的果酒通入空气？
提示　醋酸菌是好氧菌，将乙醇(酒精)转化为醋酸时需要O2参与。
4.请分析如图发酵装置，回答下列问题：
(1)使用该装置制作果醋时，充气口、排气口和出料口的作用分别是什么？
提示　充气口可以在发酵时连接充气泵进行充
气，有利于醋酸菌进行需氧呼吸；排气口可以用来排出在发酵过程中产生的气体；出料口可以用来取样。
(2)使用该装置制作果酒时，应该如何处理？
提示　应该关闭充气口。
(3)排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接的目的是什么？
提示　目的是防止空气中微生物的污染。
核心归纳
制作果酒和果醋的菌种和发酵条件的比较
比较项目 果酒制作 果醋制作
发酵菌种 菌种 酵母菌 醋酸菌
代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型
发酵条件 温度 25 ℃左右 30～35 ℃
氧气 前期需氧，后期无氧 一直需要充足的氧气
pH 酸性 酸性
联系 醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵为醋酸发酵提供原料
1.实验室制作葡萄酒与葡萄醋的过程如图所示。下列叙述错误的是
A.挑选葡萄是因为葡萄的种类与品质会影响发酵产品的口感
B.冲洗葡萄能除去葡萄表面杂质并达到消毒的目的
C.酒精发酵与醋酸发酵需提供不同的温度和氧分压
D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
√
落实　思维方法
不同种类与品质的葡萄
含有的糖类等成分存在
差异，会对酿制的葡萄
酒的味道、香气和口感产生影响，因此挑选葡萄是因为葡萄的种类与品质会影响发酵产品的口感，A正确；
冲洗葡萄能除去葡萄表面的杂质，但不能达到消毒的目的，B错误；
酒精发酵与醋酸发酵所需的温度分别为25 ℃、30～35 ℃，酵母菌是兼性厌氧菌，厌氧呼吸产生酒精，因此前者是在无氧条件下进行的，醋酸菌是好氧菌，因此后者需要给予充足的氧气，C正确。
2.如图是探究果酒、果醋发酵的装置示意图。下列叙述错误的是
A.用于探究果醋发酵时，打开阀a，转动搅拌器有
　利于提高产量
B.打开阀b，经管口3可取样检测酒精和CO2的产生
　情况
C.用于探究果酒发酵时，发酵前要对整个装置进行
　气密性检查
D.果酒发酵时瓶中液体不能装满，否则发酵过程中发酵液将发生外溢
√
醋酸菌为好氧菌，因此用于探究果醋发酵时，需要打开阀a通入氧气，转动搅拌器可增加溶氧量以及增加醋酸菌与营养物质的接触，有利于提高产量，A正确；
发酵过程产生的CO2可通过管口2排出，因此通过管口3不能检测CO2产生情况，B错误。
制作泡菜
二
1.制作原理
泡菜是利用附生在蔬菜表面的　　　　　　、短乳杆菌和明串珠菌等发酵制成的。这些微生物一般为　　　、兼性厌氧或微好氧菌。它们的发酵产物不仅有　　　，还会有醇、酯等。
梳理　教材新知
植物乳杆菌
厌氧
乳酸
2.方法步骤
油脂
没过
外界
空气
7
(1)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件(　　)
×
提示　泡菜制作过程中应始终保持无氧条件。
(2)制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的(　　)
(3)腌制泡菜时的温度、食盐用量和发酵时间均会影响泡菜的品质
(　　)
√
√
任务二：泡菜制作的过程和结果分析
根据泡菜制作过程和泡菜发酵过程中乳酸菌数量的变化曲线，回答下列问题：
(1)用水密封泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需要什么条件？
探究　核心知识
提示　用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境。这说明泡菜制作需要在无氧条件下进行。
(2)泡菜发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出的原因是什么？
(3)据图分析，在发酵后期，乳酸菌的数量怎么变化？其原因是什么？
提示　气泡产生的原因是酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生CO2。
提示　在发酵后期，乳酸菌数量减少。原因是乳酸的积累使坛中pH下降，抑制了乳酸菌的生命活动。
(4)如果制作的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？
(5)制作泡菜过程中，要用冷开水和盐配制成6%的盐水，请写出配制盐水时以下物质或操作的作用或目的：
①盐的作用： ，所以盐含量过低会造成细菌污染。
②煮沸的目的： 。
③冷却： 。
提示　可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵。
调味、抑制微生物生长
杀菌(杀灭水中的微生物及除去水中氧气)
是为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动
核心归纳
泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量变化情况
发酵时期 乳酸菌数量 乳酸含量
初期 少(O2抑制乳酸菌活动) 少
中期 最多(乳酸抑制其他微生物活动) 增多
后期 减少(乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动) 继续增多，最后保持稳定
曲线
3.(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
√
落实　思维方法
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。
4.(2024·嘉兴高二期末)泡菜是我国的传统美食，早在《诗经》中就有“中田有庐，疆场有瓜，是剥是菹，献之皇祖”的诗句，其中“庐”和“瓜”是蔬菜，“剥”和“菹”是腌制加工的意思。下列关于泡菜制作的叙述，错误的是
A.盐水浓度不宜过低，应没过“瓜”
B.用热水短时间处理“庐”和“瓜”，可使泡菜口感更脆
C.若从泡菜汁中筛选出单一菌种腌制泡菜，风味更佳
D.用于腌制泡菜的容器既要方便取放蔬菜，又要能够密封
√
采用复合菌种腌制泡菜，风味更佳，C错误；
乳酸菌是厌氧菌，所以要密封腌制容器，以避免氧对其发酵作用的抑制，因此用于腌制泡菜的容器既要方便取放蔬菜，又要能够密封，D正确。
网络构建
课时对点练
三
题组一　制作果酒、果醋
1.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，继续发酵5天。下列有关叙述正确的是
A.酵母菌和醋酸菌均是原核生物
B.醋酸菌在有氧条件下可将乙醇还原为醋酸
C.乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖
D.酵母菌和醋酸菌发酵过程中控制通气的情况相同
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
酵母菌为真核生物，A错误；
醋酸菌在有氧条件下可将乙醇氧化为醋酸，B错误；
由B分析可知，乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖，C正确；
酵母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵产生乙醇，醋酸菌为好氧菌，需持续通入无菌空气，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2.下列关于利用塑料瓶制作果酒和果醋的叙述，正确的是
A.塑料瓶中不可加水
B.果醋发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌污染
C.果酒和果醋的制作过程中，每天需适时打开瓶盖
D.果酒制成后，需将装置移到温度较低的环境中进行醋酸发酵
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
果醋发酵是有氧发酵，应开启充气口，保证空气流通，B错误；
制作果酒的过程中，每天需适时拧松瓶盖，以排出CO2，但不能打开瓶盖，以防止杂菌污染，C错误；
果酒发酵应将温度控制在25 ℃左右，而醋酸菌是嗜温菌，在进行果醋发酵时，应将温度控制在30～35 ℃，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3.如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图，发酵瓶内装有葡萄糖和酵母菌混合液。下列叙述错误的是
A.通入无菌空气或关闭气体入口，可用于研究酵母
　菌的细胞呼吸类型
B.果酒发酵中酵母菌进行厌氧呼吸，所以需要关闭
　气体出入口
C.果酒发酵完成后若要进行果醋发酵，应通入无菌空气
D.果醋发酵的温度一般高于果酒发酵
对点训练
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
通入无菌空气(提供氧气)或关闭气体入口(隔绝氧气)，再通过检测呼吸产物，则可用于研究酵母菌的细胞呼吸类型，A正确；
果酒发酵中酵母菌进行厌氧呼吸会产生乙醇和二氧化碳，故应关闭气体入口，打开气体出口，B错误；
果醋发酵利用的是醋酸菌(好氧菌)，故果酒发酵完成后若要进行果醋发酵，应通入无菌空气，C正确；
果醋发酵的温度是30～35 ℃，果酒发酵的温度是25 ℃左右，故果醋发酵的温度一般高于果酒发酵，D正确。
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
4.(2024·浙南名校联盟高二期中)葡萄酒是用新鲜的葡萄或葡萄汁经完全或部分发酵酿成的酒精饮料。下列叙述错误的是
A.乙醇是酵母菌厌氧呼吸的产物，酿造前葡萄汁要装满发酵瓶
B.酿造过程中产生气泡，这是酵母菌细胞呼吸的产物CO2
C.酸性重铬酸钾与产物乙醇反应呈现灰绿色，其可用于乙醇的检测
D.在酿造葡萄酒时，发酵瓶适当通气有利于酵母菌的生长和繁殖
对点训练
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
酵母菌在有氧条件下能快速增殖，无氧条件下能分解葡萄糖产生乙醇和CO2，为了增加酵母菌的浓度，并防止发酵旺盛时发酵液溢出，酿酒前葡萄汁不能装满发酵瓶，要留有约1/2的空气，A错误；
酿酒的原理是酵母菌厌氧呼吸产生乙醇和CO2，所以酿造过程中产生的气泡是酵母菌细胞呼吸的产物CO2，B正确；
橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色，所以可用于乙醇的检测，C正确；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
在酿造葡萄酒时，发酵瓶适当通气有利于酵母菌需氧呼吸产生更多的能量，有利于酵母菌的生长和繁殖，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
题组二　制作泡菜
5.(2023·浙江1月选考，19)某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌，进行了如下实验：取泡菜汁样品，划线接种于一定NaCl浓度梯度的培养基，经培养得到了单菌落。下列叙述正确的是
A.培养基pH需偏碱性
B.泡菜汁需多次稀释后才能划线接种
C.需在无氧条件下培养
D.分离得到的微生物均为乳酸菌
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
因为乳酸菌经过厌氧呼吸产生乳酸，故其生活的环境是酸性，培养基pH需偏酸性，A错误；
平板划线接种时泡菜叶不需要稀释，B错误；
乳酸菌是厌氧型微生物，所以需在无氧条件下培养，C正确；
参与泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌，所以分离得到的微生物除了乳酸菌，还会有其他耐高盐的微生物，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6.(2024·杭州高二期末)酸笋是制作食品“螺蛳粉”的灵魂，深受广大消费者喜爱。传统酸笋的制作流程与泡菜类似，下列相关叙述错误的是
A.将采购的竹笋进行预处理时需要对其进行严格灭菌处理
B.发酵过程中的酸性环境会抑制大多数微生物的生长繁殖
C.制作过程中用盐和冷开水配制成盐水，加入坛中没过蔬菜
D.山泉水浸泡时适当加入上一批次的发酵液可加快发酵
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
竹笋中含有发酵的天然菌种，故不能对竹笋进行灭菌，否则会杀死发酵的天然菌种，A错误；
发酵过程中会产生乳酸，乳酸呈酸性，酸性环境会抑制大多数微生物的生长繁殖，B正确；
因为上一批次的发酵液中含有大量的发酵菌种，故适当加入上一批次的发酵液可加快发酵进程，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
7.从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜逐渐变酸，乳酸菌与杂菌数目也发生变化。下列有关分析不正确的是
A.泡菜制作初期就有乳酸菌的存在
B.密闭的发酵环境使乳酸菌在种间竞争中占据一定优势
C.在发酵过程中，乳酸含量逐渐增多，可以抑制其他微生物的生长
D.发酵过程中，杂菌数目的减少使乳酸菌与杂菌的种间竞争减弱，因此
　乳酸菌数目一直增多
对点训练
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
泡菜制作初期多种微生物并存，也存在乳酸菌，A正确；
乳酸菌是厌氧型微生物，密闭的发酵环境使其在种间竞争中占据一定优势，B正确；
发酵过程中，乳酸含量不断增多，不仅可以抑制其他微生物的生长，也会影响乳酸菌的活性，因此乳酸菌数目不会一直增多，C正确，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8.家庭中制作泡菜的方法：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗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”，密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述，错误的是
A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒
B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种
C.制作泡菜过程中，乳酸的含量先减少后增加
D.若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
制作泡菜时，所用的泡菜坛要用白酒擦拭消毒，防止杂菌污染，A正确；
加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种，加速乳酸发酵，B正确；
制作泡菜的过程中，乳酸的含量先增加，后保持稳定，C错误；
如果泡菜盐水浓度过高，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”，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
9.家酿红酒是用糯米和酒曲酿制的，其工艺如图。酒曲中的微生物主要是酵母菌和霉菌，霉菌主要起到糖化的作用(把糯米中的淀粉转化成葡萄糖)。下列相关叙述错误的是
A.发酵初期，混合液常出现“沸
　腾”现象，是酵母菌需氧呼吸
　产生CO2引起的
B.霉菌的糖化作用为酵母菌细胞呼吸提供底物
C.糯米酒曲混合液需在37 ℃环境下发酵
D.可用马铃薯蔗糖培养基分离红酒中的酵母菌
√
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
发酵初期酵母菌活动旺盛，其消耗氧产生CO2导致有气泡产生，A正确；
米酒发酵初期，霉菌可以通过糖化作用把糯米中的淀粉转化成葡萄糖，为酵母菌的细胞呼吸提供底物，B正确；
糯米酒曲混合液温度应控制在25 ℃左右，C错误；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
酵母菌主要以糖类底物进行厌氧呼吸产生酒精，因此比较适合以糖类为碳源的培养基(如马铃薯蔗糖培养基)来分离红酒中的酵母菌，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
10.(2024·绍兴高二期末)下列有关发酵的说法，错误的是
A.传统发酵产品需要多种多样的微生物
B.家庭制作果酒、果醋和泡菜发酵利用的菌种都是原核生物
C.传统发酵技术以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主
D.发酵制品的不同风味与微生物种类、代谢特点、种间关系等因素有关
√
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
家庭制作果酒、果醋和泡菜发酵利用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌，其中酵母菌为真核生物，B错误；
传统发酵食品所用的是自然菌种，没有进行严格的灭菌，以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，C正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
11.《齐民要术》记载“世人云：‘米过酒甜’此乃不解法候。酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽”，下列叙述错误的是
A.“米过酒甜”是因为米中糖类物质过量，发酵停止时仍未被完全消耗
B.酿酒过程起泡现象是微生物厌氧呼吸产生的CO2释放形成的
C.“酒冷沸止”说明酵母菌的代谢产热和释放CO2逐渐停止
D.“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH升高或营养物质含量下降
综合强化
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
酿造米酒的原料富含糖类，“米过酒甜”是因为米中含有的糖类物质未被完全消耗，A正确；
“酒冷沸止”说明酵母菌的代谢产热和释放CO2逐渐停止，由于微生物呼吸作用消耗糖类等有机物，会释放能量，且释放的能量绝大多数以热能的形式散失，导致酒液温度产生变化，C正确；
微生物厌氧呼吸产生的CO2，导致瓮中液体pH降低，“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH降低或酒液中酒精含量升高，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
12.(2024·嘉兴高二月考)下列关于果酒、果醋、泡菜和酸奶制作的叙述，正确的是
A.果酒、果醋发酵利用的微生物分别为醋酸菌和酵母菌
B.制作酸奶时，可在牛奶中加适量的奶粉和蔗糖，发酵效果会更好
C.以果酒为底物进行醋酸发酵时，乙醇可以为醋酸菌提供碳源和氮源
D.制作泡菜时，若发酵装置气密性不好，会导致乳酸菌大量繁殖，在发
　酵液表面形成一层菌膜
√
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
制作果酒的菌种是酵母菌，制作果醋的菌种是醋酸菌，A错误；
奶粉和蔗糖可以为乳酸菌提供更多的营养物质，同时蔗糖可以维持渗透压，改善口味，所以制作酸奶时，在牛奶中加适量的奶粉和蔗糖，发酵效果会更好，B正确；
乙醇中不含氮元素，所以不能提供氮源，C错误；
制作泡菜时，如果发酵装置气密性不好，会导致酵母菌大量繁殖，在发酵液表面形成一层菌膜，D错误。
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
13.镇江香醋素以“酸而不涩、香而微甜、色浓味鲜”而蜚声中外。如图是镇江香醋的生产工艺简化流程：
综合强化
(1)蒸煮的目的：使原料在高温下灭菌，同时_________________，淀粉被释放出来，淀粉由颗粒状变为溶胶状态。
使植物细胞破裂
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
(2)由于酵母菌缺少淀粉水解酶系，糯米需经蒸煮后在淀粉酶的作用下液化，后加入糖化酶糖化，目的是_________________。3 min后，装入发酵罐再接入酵母进行__________。
将淀粉分解成糖
酒精发酵
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
(3)醋酸发酵时酒精应先____________，否则会因浓度过高抑制醋酸菌的增殖。发酵过程需敞口操作，麸皮和糠等拌匀制作成松散的发酵料，其目的是____________。
(用水)稀释
增加通气性
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
14.(2020·浙江1月选考，29节选)回答与泡菜制作有关的问题：
(1)泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使______菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖，会使__________菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，会使乳酸菌受到抑制。
好氧
不耐酸的
泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，形成无氧环境，会使好氧菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖，产生乳酸，会使不耐酸的菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，又会抑制乳酸菌。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
(2)从泡菜汁中可分离制作酸奶的乳酸菌，首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后取滤液进行_______，再用__________的方法在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选。该培养基必须含有_____________，以便于观察是否产酸。
稀释
涂布分离
酸碱指示剂
(3)自然界中醋酸菌常与乳酸菌共同生长。若要筛选出醋酸菌，则其专用的培养基中应添加_______。
乙醇
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
自然界中醋酸菌常与乳酸菌共同生长。由于醋酸菌可以利用乙醇产生醋酸，若要筛选出醋酸菌，则其专用的培养基中应添加乙醇。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14第2课时　发酵工程及其应用价值
[学习目标]　1.概述发酵工程的基本过程。2.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。
1．发酵工程的基本过程
2．发酵工程的基本环节
3．发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值
判断正误
(1)菌种扩大培养时，常将菌种接种到固体培养基中培养(　　)
(2)发酵过程中的pH、氧气、温度等影响发酵产物(　　)
(3)发酵工程生产条件温和、原料来源丰富，但废弃物对环境污染很大，不易处理(　　)
任务：发酵工程的过程
1．选育发酵工业用的菌种需要考虑哪些因素？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2．如何对发酵条件进行调控以满足微生物生长的需要？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3．在产物分离和提纯方面，发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处？
_______________________________________________________________________________
4．在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等能直接排放到外界环境中吗？为什么？
_______________________________________________________________________________
　发酵过程的影响因素及相应的调节和控制方法
温度 ①微生物分解有机物释放的能量会有一部分散发到培养液中，引起发酵温度升高；机械搅拌也会产生一部分热量引起温度升高； ②用冷却水进行温度的调节
pH ①pH发生变化的主要原因是培养液中营养成分的利用和代谢产物的积累。如当谷氨酸棒状杆菌利用糖类物质不断生成谷氨酸时，培养液的pH就会下降，而碱性物质的生成则会导致培养液的pH上升； ②在培养基中添加缓冲液，在发酵过程中添加酸或碱
溶解氧 ①对于好氧型微生物，发酵过程要保证充足的溶解氧；对于厌氧型微生物，要保证严格的无氧环境； ②利用发酵罐的通气口控制氧气的量
1．(2023·金华高二期末)以下关于传统发酵与现代发酵工程的说法中，错误的是(　　)
A．影响传统发酵食品风味的因素包括菌种差异、代谢特点以及种间关系
B．现代发酵工业大多采用好氧、液体、深层、分批及单一纯种发酵的方式组合进行
C．选育优质、高产的菌种是发酵工业的前提条件
D．如果发酵产品是微生物菌体，则可以采用吸附发酵进行产品的分离与提纯
2．下列有关发酵工程应用的说法，错误的是(　　)
A．发酵工程可以生产酱油、泡菜等传统发酵食品
B．柠檬酸、乳酸等食品添加剂可以通过发酵工程生产
C．发酵工程可以生产多种药物，但是不能生产疫苗
D．发酵工程生产的微生物菌体可以制作成微生物饲料
答案精析
梳理教材新知
1．扩大培养　灭菌　扩大培养　温度　溶解氧　沉淀　萃取　蒸馏　提纯　加工
2．高产、优质　缩短　控制发酵过程　pH、氧气、温度　不同　过滤　沉淀　易挥发　吸附剂　萃取
3．温和　丰富且价格低廉　废弃物
判断正误
(1)×　(2)√　(3)×
探究核心知识
1．发酵工业所使用的菌种与在实验室中培养的某种目标微生物不同，需要满足以下5个条件：第一，应选择高产的菌种，使菌种的发酵产物中，需要的产物多，不需要的产物少；第二，培养基来源充足且廉价，被转化的效率高；第三，菌种发酵产物易于分离；第四，菌种对环境没有明显或潜在的危害；第五，菌种的遗传特性和生产能力稳定。
2．需要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，同时添加必要的营养组分，保证发酵生产高效顺利进行。
3．传统发酵技术获得的产物一般不是单一的组分，而是复杂的混合物，很多时候不会再对产物进行分离和提纯处理，而是仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离和提纯产物。在发酵工程中使用的分离和提纯产物的方法较多。如果发酵的产品是菌体本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果发酵产品是微生物的代谢产物，则可采用真空发酵、吸附发酵、萃取发酵等方法进行提取。发酵工程产物无论是微生物的代谢产物还是菌体本身，都需要进一步提纯，经过质检合格后才能成为正式产品。
4．不能。因为在进行发酵生产时，微生物及其代谢产物中都可能含有危害环境的物质。为了减少或避免污染物的产生和排放，实现清洁生产，应该对排出的气体和废弃培养液进行二次清洁或灭菌处理。
落实思维方法
1．D　[如果发酵产品是菌体本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来，D错误。]
2．C　[乙肝疫苗可用发酵工程的方法生产，这种方法生产乙肝疫苗的优点是酵母菌繁殖快，代谢旺盛，单位时间内乙肝疫苗的产量高，C错误。](共54张PPT)
第一章 发酵工程
<<<
第2课时
发酵工程及其应用价值
学习目标
1.概述发酵工程的基本过程。
2.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。
梳理　教材新知
1.发酵工程的基本过程
扩大培养
灭菌
扩大培养
度
温
溶解氧
沉淀
萃取
蒸馏
提纯
加工
2.发酵工程的基本环节
高产、优质
缩短
控制发酵过程
pH、氧气、温度
不同
过滤
沉淀
易挥发
吸附剂
萃取
3.发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值
温和
丰富且价格低廉
废弃物
(1)菌种扩大培养时，常将菌种接种到固体培养基中培养(　　)
(2)发酵过程中的pH、氧气、温度等影响发酵产物(　　)
(3)发酵工程生产条件温和、原料来源丰富，但废弃物对环境污染很大，不易处理(　　)
×
√
×
任务：发酵工程的过程
1.选育发酵工业用的菌种需要考虑哪些因素？
探究　核心知识
提示　发酵工业所使用的菌种与在实验室中培养的某种目标微生物不同，需要满足以下5个条件：第一，应选择高产的菌种，使菌种的发酵产物中，需要的产物多，不需要的产物少；第二，培养基来源充足且廉价，被转化的效率高；第三，菌种发酵产物易于分离；第四，菌种对环境没有明显或潜在的危害；第五，菌种的遗传特性和生产能力稳定。
2.如何对发酵条件进行调控以满足微生物生长的需要？
提示　需要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，同时添加必要的营养组分，保证发酵生产高效顺利进行。
3.在产物分离和提纯方面，发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处？
提示　传统发酵技术获得的产物一般不是单一的组分，而是复杂的混合物，很多时候不会再对产物进行分离和提纯处理，而是仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离和提纯产物。在发酵工程中使用的分离和提纯产物的方法较多。如果发酵的产品是菌体本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果发酵产品是微生物的代谢产物，则可采用真空发酵、吸附发酵、萃取发酵等方法进行提取。发酵工程产物无论是微生物的代谢产物还是菌体本身，都需要进一步提纯，经过质检合格后才能成为正式产品。
4.在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等能直接排放到外界环境中吗？为什么？
提示　不能。因为在进行发酵生产时，微生物及其代谢产物中都可能含有危害环境的物质。为了减少或避免污染物的产生和排放，实现清洁生产，应该对排出的气体和废弃培养液进行二次清洁或灭菌处理。
核心归纳
发酵过程的影响因素及相应的调节和控制方法
温度 ①微生物分解有机物释放的能量会有一部分散发到培养液中，引起发酵温度升高；机械搅拌也会产生一部分热量引起温度升高；
②用冷却水进行温度的调节
pH ①pH发生变化的主要原因是培养液中营养成分的利用和代谢产物的积累。如当谷氨酸棒状杆菌利用糖类物质不断生成谷氨酸时，培养液的pH就会下降，而碱性物质的生成则会导致培养液的pH上升；
②在培养基中添加缓冲液，在发酵过程中添加酸或碱
溶解氧 ①对于好氧型微生物，发酵过程要保证充足的溶解氧；对于厌氧型微生物，要保证严格的无氧环境；
②利用发酵罐的通气口控制氧气的量
1.(2023·金华高二期末)以下关于传统发酵与现代发酵工程的说法中，错误的是
A.影响传统发酵食品风味的因素包括菌种差异、代谢特点以及种间关系
B.现代发酵工业大多采用好氧、液体、深层、分批及单一纯种发酵的方
　式组合进行
C.选育优质、高产的菌种是发酵工业的前提条件
D.如果发酵产品是微生物菌体，则可以采用吸附发酵进行产品的分离与
　提纯
√
落实　思维方法
如果发酵产品是菌体本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来，D错误。
2.下列有关发酵工程应用的说法，错误的是
A.发酵工程可以生产酱油、泡菜等传统发酵食品
B.柠檬酸、乳酸等食品添加剂可以通过发酵工程生产
C.发酵工程可以生产多种药物，但是不能生产疫苗
D.发酵工程生产的微生物菌体可以制作成微生物饲料
√
乙肝疫苗可用发酵工程的方法生产，这种方法生产乙肝疫苗的优点是酵母菌繁殖快，代谢旺盛，单位时间内乙肝疫苗的产量高，C错误。
网络构建
课时对点练
题组一　发酵工程的基本过程
1.发酵工程的正确操作过程是
①大型发酵　②发酵培养基的配制　③灭菌　④产品的分离与提纯　
⑤菌种的选育　⑥扩大培养　⑦接种
A.⑤②⑥⑦①③④ B.⑤⑥②③⑦①④
C.②⑤③⑦①⑥④ D.⑦⑥⑤②③①④
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2.发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种。消灭杂菌，获得纯种的方法不包括
A.根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸
B.根据微生物缺乏生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子
C.根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基
D.根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗生素
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
对点训练
根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸(DNA和RNA)并不会直接影响到微生物自身的遗传组成，即使其被微生物利用，也是被分解为核苷酸后才能利用，所以培养基中加入不同比例的核酸，不会对微生物起选择作用，A符合题意。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3.(2024·浙江四校高二联考)下列关于发酵工程的说法，错误的是
A.将选育出的优良菌种经过扩大培养再接种可以缩短发酵时间
B.减少菌种的传代次数能减小菌种发生自发突变的概率
C.随时检测影响发酵过程的各种环境条件并予以控制，才能保证发酵的
　正常进行
D.在谷氨酸发酵中，适量通气条件下菌种发酵生成乳酸或琥珀酸，通气
　不足则生成谷氨酸
对点训练
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
减少菌种的传代次数，可减少菌种发生自发突变的概率，防止菌种退化，有利于保持菌种优良性状，B正确；
发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧与转速等发酵条件，需要随时检测影响发酵过程的各种环境条件并予以控制，才能保证发酵的正常进行，C正确；
在谷氨酸发酵中，适量通气条件下菌种发酵生成谷氨酸，通气不足则发酵生成乳酸或琥珀酸，D错误。
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
4.(2023·绍兴高二期末)影响发酵工程的因素有很多，下列叙述错误的是
A.发酵工程需考虑培养基的来源和转化效率
B.培养基中各种营养物质的比例也会影响微生物的生长
C.发酵生产中，需要随时监控影响发酵过程的各种环境条件
D.选育获得优良菌种后，可以长期传代并用于大规模发酵生产中
对点训练
√
选育获得优良菌种后，并不能长期传代使用，因为增加菌种的传代次数会增大菌种发生自发突变的概率，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
5.(2024·宁波余姚中学高二月考)某同学采用如图所示的装置进行葡萄酒发酵，下列叙述错误的是
A.发酵过程需检测发酵液温度
B.发酵初期罐内可能出现负压
C.需从进气口定期通入无菌空气
D.可以通过监测残余糖的浓度来决定终止发酵的时间
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
对点训练
温度会影响酶的活性，从而影响发酵过程，故发酵过程需检测发酵液温度，A正确；
发酵初期由于酵母菌进行需氧呼吸消耗氧气，而产生的二氧化碳又溶解在发酵液中，所以罐内可能出现负压，B正确；
发酵过程中酵母菌进行厌氧发酵，故无需通气，C错误；
果酒发酵的底物是糖类，故可以通过监测残余糖的浓度来决定终止发酵的时间，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
题组二　发酵工程的应用
6.下列不属于发酵工程的应用的是
A.生产抗生素、维生素、药用氨基酸等
B.生产啤酒、果酒和食醋等
C.化学检测和水质监测
D.生产各种各样的食品添加剂
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
对点训练
生产抗生素、维生素、药用氨基酸等为发酵工程在医药工业上的应用；生产啤酒、果酒和食醋，生产各种各样的食品添加剂，都是发酵工程在食品工业上的应用；化学检测和水质监测不属于发酵工程的应用。故选C。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
7.下列关于发酵工程应用的叙述，不正确的是
A.所有抗生素都是微生物发酵的产物
B.微生物发酵的食品和饮料在生活中比比皆是，其产品的品种多、数量
　大、产值高
C.近年来，在医药领域开发的酶抑制剂、免疫调节剂等也是微生物发酵
　的产物或衍生物
D.发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值
对点训练
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
对点训练
绝大多数抗生素是微生物发酵的产物，或由微生物发酵产物加工而成，A错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
8.(2023·温州高二期中)下列有关发酵工程应用的叙述，不合理的是
A.生产酱油、味精等食品添加剂和各种酶制剂
B.某些疫苗、动物激素是利用基因改造或转基因的酵母菌发酵生产的
C.利用微生物在发酵过程中的代谢产物生产微生物菌肥、农药、饲料酵
　母等
D.嗜热菌可以用来生产洗涤剂，嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
对点训练
利用微生物在发酵过程中产生的有机酸、生物活性物质生产微生物菌肥，利用微生物或其代谢产物生产微生物农药，利用发酵获得的大量微生物菌体生产微生物饲料，C不合理。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
9.(2024·丽水高二期末)黄原胶具有高黏弹性和良好的水溶性，常作为食品添加剂。工业上以蔗糖和黄豆饼粉培养好氧型的高产黄单胞杆菌，提取加工其发酵产物制备黄原胶。下列叙述错误的是
A.应选择无叶轮和排气口的密封式发酵罐
B.蔗糖和黄豆饼粉在发酵过程均可作为碳源
C.高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐
D.发酵温度和时间均会影响黄原胶的产量
√
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
综合强化
黄单胞杆菌属于好氧型微生物，发酵过程中应该通入无菌空气，所以应选择带叶轮和排气口的发酵罐，A错误；
碳源是用于构成微生物细胞和代谢产物中碳素来源的营养物质，蔗糖和黄豆饼粉都含有碳元素，在发酵过程均可作为碳源，B正确；
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，因此高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐，C正确；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
综合强化
影响发酵过程的主要因素有温度、pH、溶解氧、营养物质的浓度、发酵时间等，因此发酵温度和时间均会影响黄原胶的产量，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
10.下列有关发酵工程的基本环节的叙述，正确的是
A.优良菌种只能通过诱变育种或基因工程获得
B.扩大培养用液体培养基，目的是增加菌种数量
C.发酵产品若是微生物细胞本身，可以通过提取、分离和纯化获得
D.发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成都与搅拌速度无关
√
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
综合强化
优良性状的菌种也可从自然界中筛选分离，A错误。
如果发酵产品是菌体本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果发酵产品是微生物的代谢产物，可用真空发酵、吸附发酵、萃取发酵等方法进行提取，C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11.(2024·浙江四校高二联考)某四联活菌片药理说明如下：本品中婴儿双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、粪肠球菌为健康人体肠道正常菌群，直接补充可抑制肠道中某些致病菌，维持肠道正常蠕动，调整肠道菌群平衡。蜡样芽孢杆菌可在肠道中定植以消耗氧气。下列说法错误的是
A.本品可用于治疗与肠胃菌群失调相关的腹泻、便秘、功能性消化不良
B.利用发酵工程生产双歧杆菌需要严格控制温度、pH、通入无菌空气并搅拌
C.添加蜡样芽孢杆菌是为了促进肠道厌氧菌的生长繁殖
D.本品不能用高于40 ℃的热水冲服，也不能与青霉素等抗生素联合使用
综合强化
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
综合强化
双歧杆菌是人体肠道正常菌群，肠道为缺氧环境，该菌为厌氧菌，培养该菌不应通入无菌空气，B错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12.(2023·杭州高二月考)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种。图1是工业化生产酵母菌的流程，图2是耐高糖和耐酸特性的酵母菌工业化生产装置示意图。回答下列问题：
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
综合强化
(1)图1中，a__________的操作目的是______________________________
________；b______常用的方法是________________。
扩大培养
扩缩短菌种在发酵罐中发酵的时间
大培养
灭菌
高压蒸汽灭菌法
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
菌种选育后需进行菌体的繁殖，故图1中a的操作是扩大培养，该操作目的是增加菌体数量从而缩短菌种在发酵罐中发酵的时间；配制培养基后需对培养基进行灭菌处理，故b的操作为灭菌，培养基灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌法。
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(2)实验室用高浓度葡萄糖筛选经诱变处理后的野生酵母菌，经多次传代培养以获得目标菌株。最常用的分离单菌落的方法是稀释涂布平板法和____________。培养过程中定期取样并用_________________(工具)进行菌落计数，评估菌株增殖状况。选育出来的菌种具有稳定的___________
___________。
综合强化
平板划线法
培养皿和涂布器
遗传特性和
生产能力
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
最常用的分离单菌落的方法是稀释涂布平板法和平板划线法，稀释涂布平板法可用于活菌计数，该方法用的工具为培养皿和涂布器。最终选育出来的菌种具有稳定的遗传特性和生产能力，满足人们的需要。
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(3)图2发酵罐通过传感器监测发酵液酒精浓度、温度、氧气、pH等物质、环境的变化，其中pH需控制在______(填“酸性”或“碱性”)环境下。图中③为搅拌器，可以加快酵母菌繁殖速率，其原理是_____________________________
_______________________________________。
综合强化
酸性
搅拌能增加发酵液中的溶解氧，
可使菌体与营养物质充分接触利于该菌增殖
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
选育的酵母菌具有耐高糖和耐酸特性，故发酵液应保持酸性环境；搅拌器搅拌能增加发酵液中的溶解氧，并使菌体与营养物质充分接触，使代谢增强，从而加快酵母菌繁殖。
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(4)工业化大规模生产通过发酵罐实现，如发酵产品是为了得到酵母菌，可通过____________等方法将菌体从培养液中分离出来；如发酵产品是酒精，则可用__________法进行提取。
综合强化
过滤、沉淀
真空发酵
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
工业化大规模生产通过发酵罐实现，如发酵产品是酵母菌，由于酵母菌质量和体积均较大，且不溶于发酵液，故可通过过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如发酵产品是酒精，由于酒精易挥发，则可用真空发酵法进行提取。
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13.(2024·宁波高二期末)味精的主要成分是谷氨酸的钠盐，目前主要利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸。为了提高谷氨酸产量，科研人员不断优化培养条件，以获得最佳发酵工艺。回答下列问题：
(1)纯种菌株的获取：采集5 cm深的土壤样品，与适量的无菌水充分混合形成土壤稀释液，采用______________法将菌液接种到细菌选择培养基平板上，通过观察菌落形态，从平板上挑取生长较好的谷氨酸棒状杆菌的________，转入斜面培养基临时保存。
综合强化
稀释涂布平板
单菌落
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
综合强化
将土壤样品与适量的无菌水充分混合形成土壤稀释液，常采用稀释涂布平板法将菌液接种到细菌选择培养基平板上。在稀释度足够大的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单菌落，故从平板上挑取生长较好的谷氨酸棒状杆菌的单菌落，转入斜面培养基临时保存。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(2)菌株的培养：将斜面培养基上保存的谷氨酸棒状杆菌接种到______培养基中，32 ℃摇床培养，以达到______菌株的目的。每隔一段时间利用______________在显微镜下计算样品中谷氨酸棒状杆菌的数量，了解菌株的生长周期，并通过初筛、复筛，确定谷氨酸棒状杆菌菌株具有高产谷氨酸的能力。
综合强化
液体
活化
血细胞计数板
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(3)发酵条件的优化：在基础发酵培养基的基础上，科研人员利用不同碳源种类(葡萄糖、蔗糖)、无机氮源种类(尿素、硝酸钾)、初始pH(5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5)探究谷氨酸棒状杆菌产生谷氨酸量的联合影响，实验结果如图。
综合强化
根据实验结果，选择__________________________组合获得的谷氨酸产量最高，这可作为最优发酵条件。此外，温度对发酵的影响是多方面的，原因是___________________________________________________________________________(答出2点即可)。
葡萄糖＋尿素＋初始pH 6.5
温度会影响酶的活性、菌种的生长繁殖、代谢物质的形成(代谢途径和方向)和种类
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(4)谷氨酸棒状杆菌的发酵：为了满足工业大规模发酵的需要，往往在接种发酵之前，对菌种进行__________。根据菌株的生长周期及发酵进程，需要及时向发酵罐内添加__________________，满足谷氨酸棒状杆菌的生长需求，以提高谷氨酸产量。发酵90小时后，发酵罐内的谷氨酸浓度不再增加，可停止发酵。因此，合适的发酵周期是____小时。
综合强化
扩大培养
营养物质(或原料)
90
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
综合强化
为了满足工业大规模发酵的需要，必须接种足量的菌种才能保证其产量，故通常在发酵之前需要对菌种进行扩大培养。根据菌株的生长周期及发酵进程，需要及时向发酵罐内添加营养物质(或原料)，满足谷氨酸棒状杆菌的生长需求，以提高谷氨酸产量。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(5)谷氨酸的获得：发酵结束后，需对发酵液的产物进行分离、________
_______，获得的谷氨酸需要进行质量检查，进一步加工合格后才能成为产品。
综合强化
纯化(或
提纯)
发酵的过程一般为选育菌种→扩大培养→发酵培养基的配制、灭菌→接种发酵→分离提纯→获得产品，故发酵结束后，需对发酵液的产物进行分离、纯化(或提纯)，获得的谷氨酸需要进行质量检查，进一步加工合格后才能成为产品。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13作业4　传统发酵食品及制作果酒、果醋和泡菜
(分值：100分)
第1～5题，每题5分；第6～12题，每题6分，共67分。
题组一　制作果酒、果醋
1．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，继续发酵5天。下列有关叙述正确的是(　　)
A．酵母菌和醋酸菌均是原核生物
B．醋酸菌在有氧条件下可将乙醇还原为醋酸
C．乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖
D．酵母菌和醋酸菌发酵过程中控制通气的情况相同
2．下列关于利用塑料瓶制作果酒和果醋的叙述，正确的是(　　)
A．塑料瓶中不可加水
B．果醋发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌污染
C．果酒和果醋的制作过程中，每天需适时打开瓶盖
D．果酒制成后，需将装置移到温度较低的环境中进行醋酸发酵
3．如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图，发酵瓶内装有葡萄糖和酵母菌混合液。下列叙述错误的是(　　)
A．通入无菌空气或关闭气体入口，可用于研究酵母菌的细胞呼吸类型
B．果酒发酵中酵母菌进行厌氧呼吸，所以需要关闭气体出入口
C．果酒发酵完成后若要进行果醋发酵，应通入无菌空气
D．果醋发酵的温度一般高于果酒发酵
4．(2024·浙南名校联盟高二期中)葡萄酒是用新鲜的葡萄或葡萄汁经完全或部分发酵酿成的酒精饮料。下列叙述错误的是(　　)
A．乙醇是酵母菌厌氧呼吸的产物，酿造前葡萄汁要装满发酵瓶
B．酿造过程中产生气泡，这是酵母菌细胞呼吸的产物CO2
C．酸性重铬酸钾与产物乙醇反应呈现灰绿色，其可用于乙醇的检测
D．在酿造葡萄酒时，发酵瓶适当通气有利于酵母菌的生长和繁殖
题组二　制作泡菜
5．(2023·浙江1月选考，19)某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌，进行了如下实验：取泡菜汁样品，划线接种于一定NaCl浓度梯度的培养基，经培养得到了单菌落。下列叙述正确的是(　　)
A．培养基pH需偏碱性
B．泡菜汁需多次稀释后才能划线接种
C．需在无氧条件下培养
D．分离得到的微生物均为乳酸菌
6．(2024·杭州高二期末)酸笋是制作食品“螺蛳粉”的灵魂，深受广大消费者喜爱。传统酸笋的制作流程与泡菜类似，下列相关叙述错误的是(　　)
A．将采购的竹笋进行预处理时需要对其进行严格灭菌处理
B．发酵过程中的酸性环境会抑制大多数微生物的生长繁殖
C．制作过程中用盐和冷开水配制成盐水，加入坛中没过蔬菜
D．山泉水浸泡时适当加入上一批次的发酵液可加快发酵
7．从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜逐渐变酸，乳酸菌与杂菌数目也发生变化。下列有关分析不正确的是(　　)
A．泡菜制作初期就有乳酸菌的存在
B．密闭的发酵环境使乳酸菌在种间竞争中占据一定优势
C．在发酵过程中，乳酸含量逐渐增多，可以抑制其他微生物的生长
D．发酵过程中，杂菌数目的减少使乳酸菌与杂菌的种间竞争减弱，因此乳酸菌数目一直增多
8．家庭中制作泡菜的方法：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗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”，密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述，错误的是(　　)
A．用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒
B．加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种
C．制作泡菜过程中，乳酸的含量先减少后增加
D．若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程
9．家酿红酒是用糯米和酒曲酿制的，其工艺如图。酒曲中的微生物主要是酵母菌和霉菌，霉菌主要起到糖化的作用(把糯米中的淀粉转化成葡萄糖)。下列相关叙述错误的是(　　)
A．发酵初期，混合液常出现“沸腾”现象，是酵母菌需氧呼吸产生CO2引起的
B．霉菌的糖化作用为酵母菌细胞呼吸提供底物
C．糯米酒曲混合液需在37 ℃环境下发酵
D．可用马铃薯蔗糖培养基分离红酒中的酵母菌
10．(2024·绍兴高二期末)下列有关发酵的说法，错误的是(　　)
A．传统发酵产品需要多种多样的微生物
B．家庭制作果酒、果醋和泡菜发酵利用的菌种都是原核生物
C．传统发酵技术以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主
D．发酵制品的不同风味与微生物种类、代谢特点、种间关系等因素有关
11．《齐民要术》记载“世人云：‘米过酒甜’此乃不解法候。酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽”，下列叙述错误的是(　　)
A．“米过酒甜”是因为米中糖类物质过量，发酵停止时仍未被完全消耗
B．酿酒过程起泡现象是微生物厌氧呼吸产生的CO2释放形成的
C．“酒冷沸止”说明酵母菌的代谢产热和释放CO2逐渐停止
D．“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH升高或营养物质含量下降
12．(2024·嘉兴高二月考)下列关于果酒、果醋、泡菜和酸奶制作的叙述，正确的是(　　)
A．果酒、果醋发酵利用的微生物分别为醋酸菌和酵母菌
B．制作酸奶时，可在牛奶中加适量的奶粉和蔗糖，发酵效果会更好
C．以果酒为底物进行醋酸发酵时，乙醇可以为醋酸菌提供碳源和氮源
D．制作泡菜时，若发酵装置气密性不好，会导致乳酸菌大量繁殖，在发酵液表面形成一层菌膜
13．(每空3分，共15分)镇江香醋素以“酸而不涩、香而微甜、色浓味鲜”而蜚声中外。如图是镇江香醋的生产工艺简化流程：
(1)蒸煮的目的：使原料在高温下灭菌，同时________________________，淀粉被释放出来，淀粉由颗粒状变为溶胶状态。
(2)由于酵母菌缺少淀粉水解酶系，糯米需经蒸煮后在淀粉酶的作用下液化，后加入糖化酶糖化，目的是_____________________________________________________________________。3 min后，装入发酵罐再接入酵母进行______________________________________________。
(3)醋酸发酵时酒精应先______________________，否则会因浓度过高抑制醋酸菌的增殖。发酵过程需敞口操作，麸皮和糠等拌匀制作成松散的发酵料，其目的是_________________。
14．(每空3分，共18分)(2020·浙江1月选考，29节选)回答与泡菜制作有关的问题：
(1)泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使________菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖，会使____________菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，会使乳酸菌受到抑制。
(2)从泡菜汁中可分离制作酸奶的乳酸菌，首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后取滤液进行________，再用______________的方法在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选。该培养基必须含有________________，以便于观察是否产酸。
(3)自然界中醋酸菌常与乳酸菌共同生长。若要筛选出醋酸菌，则其专用的培养基中应添加________。
答案精析
1．C　[酵母菌为真核生物，A错误；醋酸菌在有氧条件下可将乙醇氧化为醋酸，B错误；由B分析可知，乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖，C正确；酵母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵产生乙醇，醋酸菌为好氧菌，需持续通入无菌空气，D错误。]
2．A　[果醋发酵是有氧发酵，应开启充气口，保证空气流通，B错误；制作果酒的过程中，每天需适时拧松瓶盖，以排出CO2，但不能打开瓶盖，以防止杂菌污染，C错误；果酒发酵应将温度控制在25 ℃左右，而醋酸菌是嗜温菌，在进行果醋发酵时，应将温度控制在30～35 ℃，D错误。]
3．B　[通入无菌空气(提供氧气)或关闭气体入口(隔绝氧气)，再通过检测呼吸产物，则可用于研究酵母菌的细胞呼吸类型，A正确；果酒发酵中酵母菌进行厌氧呼吸会产生乙醇和二氧化碳，故应关闭气体入口，打开气体出口，B错误；果醋发酵利用的是醋酸菌(好氧菌)，故果酒发酵完成后若要进行果醋发酵，应通入无菌空气，C正确；果醋发酵的温度是30～35 ℃，果酒发酵的温度是25 ℃左右，故果醋发酵的温度一般高于果酒发酵，D正确。]
4．A　[酵母菌在有氧条件下能快速增殖，无氧条件下能分解葡萄糖产生乙醇和CO2，为了增加酵母菌的浓度，并防止发酵旺盛时发酵液溢出，酿酒前葡萄汁不能装满发酵瓶，要留有约1/2的空气，A错误；酿酒的原理是酵母菌厌氧呼吸产生乙醇和CO2，所以酿造过程中产生的气泡是酵母菌细胞呼吸的产物CO2，B正确；橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色，所以可用于乙醇的检测，C正确；在酿造葡萄酒时，发酵瓶适当通气有利于酵母菌需氧呼吸产生更多的能量，有利于酵母菌的生长和繁殖，D正确。]
5．C　[因为乳酸菌经过厌氧呼吸产生乳酸，故其生活的环境是酸性，培养基pH需偏酸性，A错误；平板划线接种时泡菜叶不需要稀释，B错误；乳酸菌是厌氧型微生物，所以需在无氧条件下培养，C正确；参与泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌，所以分离得到的微生物除了乳酸菌，还会有其他耐高盐的微生物，D错误。]
6．A　[竹笋中含有发酵的天然菌种，故不能对竹笋进行灭菌，否则会杀死发酵的天然菌种，A错误；发酵过程中会产生乳酸，乳酸呈酸性，酸性环境会抑制大多数微生物的生长繁殖，B正确；因为上一批次的发酵液中含有大量的发酵菌种，故适当加入上一批次的发酵液可加快发酵进程，D正确。]
7．D　[泡菜制作初期多种微生物并存，也存在乳酸菌，A正确；乳酸菌是厌氧型微生物，密闭的发酵环境使其在种间竞争中占据一定优势，B正确；发酵过程中，乳酸含量不断增多，不仅可以抑制其他微生物的生长，也会影响乳酸菌的活性，因此乳酸菌数目不会一直增多，C正确，D错误。]
8．C　[制作泡菜时，所用的泡菜坛要用白酒擦拭消毒，防止杂菌污染，A正确；加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种，加速乳酸发酵，B正确；制作泡菜的过程中，乳酸的含量先增加，后保持稳定，C错误；如果泡菜盐水浓度过高，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”，D正确。]
9．C　[发酵初期酵母菌活动旺盛，其消耗氧产生CO2导致有气泡产生，A正确；米酒发酵初期，霉菌可以通过糖化作用把糯米中的淀粉转化成葡萄糖，为酵母菌的细胞呼吸提供底物，B正确；糯米酒曲混合液温度应控制在25 ℃左右，C错误；酵母菌主要以糖类底物进行厌氧呼吸产生酒精，因此比较适合以糖类为碳源的培养基(如马铃薯蔗糖培养基)来分离红酒中的酵母菌，D正确。]
10．B　[家庭制作果酒、果醋和泡菜发酵利用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌，其中酵母菌为真核生物，B错误；传统发酵食品所用的是自然菌种，没有进行严格的灭菌，以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，C正确。]
11．D　[酿造米酒的原料富含糖类，“米过酒甜”是因为米中含有的糖类物质未被完全消耗，A正确；“酒冷沸止”说明酵母菌的代谢产热和释放CO2逐渐停止，由于微生物呼吸作用消耗糖类等有机物，会释放能量，且释放的能量绝大多数以热能的形式散失，导致酒液温度产生变化，C正确；微生物厌氧呼吸产生的CO2，导致瓮中液体pH降低，“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH降低或酒液中酒精含量升高，D错误。]
12．B　[制作果酒的菌种是酵母菌，制作果醋的菌种是醋酸菌，A错误；奶粉和蔗糖可以为乳酸菌提供更多的营养物质，同时蔗糖可以维持渗透压，改善口味，所以制作酸奶时，在牛奶中加适量的奶粉和蔗糖，发酵效果会更好，B正确；乙醇中不含氮元素，所以不能提供氮源，C错误；制作泡菜时，如果发酵装置气密性不好，会导致酵母菌大量繁殖，在发酵液表面形成一层菌膜，D错误。]
13．(1)使植物细胞破裂　(2)将淀粉分解成糖　酒精发酵　(3)(用水)稀释　增加通气性
14．(1)好氧　不耐酸的　(2)稀释　涂布分离　酸碱指示剂
(3)乙醇
解析　(1)泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，形成无氧环境，会使好氧菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖，产生乳酸，会使不耐酸的菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，又会抑制乳酸菌。(3)自然界中醋酸菌常与乳酸菌共同生长。由于醋酸菌可以利用乙醇产生醋酸，若要筛选出醋酸菌，则其专用的培养基中应添加乙醇。作业5　发酵工程及其应用价值
(分值：100分)
第1～8题，每题5分；第9～11题，每题6分，共58分。
题组一　发酵工程的基本过程
1．发酵工程的正确操作过程是(　　)
①大型发酵　②发酵培养基的配制　③灭菌　④产品的分离与提纯　⑤菌种的选育　⑥扩大培养　⑦接种
A．⑤②⑥⑦①③④ B．⑤⑥②③⑦①④
C．②⑤③⑦①⑥④ D．⑦⑥⑤②③①④
2．发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种。消灭杂菌，获得纯种的方法不包括(　　)
A．根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸
B．根据微生物缺乏生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子
C．根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基
D．根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗生素
3．(2024·浙江四校高二联考)下列关于发酵工程的说法，错误的是(　　)
A．将选育出的优良菌种经过扩大培养再接种可以缩短发酵时间
B．减少菌种的传代次数能减小菌种发生自发突变的概率
C．随时检测影响发酵过程的各种环境条件并予以控制，才能保证发酵的正常进行
D．在谷氨酸发酵中，适量通气条件下菌种发酵生成乳酸或琥珀酸，通气不足则生成谷氨酸
4．(2023·绍兴高二期末)影响发酵工程的因素有很多，下列叙述错误的是(　　)
A．发酵工程需考虑培养基的来源和转化效率
B．培养基中各种营养物质的比例也会影响微生物的生长
C．发酵生产中，需要随时监控影响发酵过程的各种环境条件
D．选育获得优良菌种后，可以长期传代并用于大规模发酵生产中
5．(2024·宁波余姚中学高二月考)某同学采用如图所示的装置进行葡萄酒发酵，下列叙述错误的是(　　)
A．发酵过程需检测发酵液温度
B．发酵初期罐内可能出现负压
C．需从进气口定期通入无菌空气
D．可以通过监测残余糖的浓度来决定终止发酵的时间
题组二　发酵工程的应用
6．下列不属于发酵工程的应用的是(　　)
A．生产抗生素、维生素、药用氨基酸等
B．生产啤酒、果酒和食醋等
C．化学检测和水质监测
D．生产各种各样的食品添加剂
7．下列关于发酵工程应用的叙述，不正确的是(　　)
A．所有抗生素都是微生物发酵的产物
B．微生物发酵的食品和饮料在生活中比比皆是，其产品的品种多、数量大、产值高
C．近年来，在医药领域开发的酶抑制剂、免疫调节剂等也是微生物发酵的产物或衍生物
D．发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值
8．(2023·温州高二期中)下列有关发酵工程应用的叙述，不合理的是(　　)
A．生产酱油、味精等食品添加剂和各种酶制剂
B．某些疫苗、动物激素是利用基因改造或转基因的酵母菌发酵生产的
C．利用微生物在发酵过程中的代谢产物生产微生物菌肥、农药、饲料酵母等
D．嗜热菌可以用来生产洗涤剂，嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量
9．(2024·丽水高二期末)黄原胶具有高黏弹性和良好的水溶性，常作为食品添加剂。工业上以蔗糖和黄豆饼粉培养好氧型的高产黄单胞杆菌，提取加工其发酵产物制备黄原胶。下列叙述错误的是(　　)
A．应选择无叶轮和排气口的密封式发酵罐
B．蔗糖和黄豆饼粉在发酵过程均可作为碳源
C．高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐
D．发酵温度和时间均会影响黄原胶的产量
10．下列有关发酵工程的基本环节的叙述，正确的是(　　)
A．优良菌种只能通过诱变育种或基因工程获得
B．扩大培养用液体培养基，目的是增加菌种数量
C．发酵产品若是微生物细胞本身，可以通过提取、分离和纯化获得
D．发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成都与搅拌速度无关
11．(2024·浙江四校高二联考)某四联活菌片药理说明如下：本品中婴儿双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、粪肠球菌为健康人体肠道正常菌群，直接补充可抑制肠道中某些致病菌，维持肠道正常蠕动，调整肠道菌群平衡。蜡样芽孢杆菌可在肠道中定植以消耗氧气。下列说法错误的是(　　)
A．本品可用于治疗与肠胃菌群失调相关的腹泻、便秘、功能性消化不良
B．利用发酵工程生产双歧杆菌需要严格控制温度、pH、通入无菌空气并搅拌
C．添加蜡样芽孢杆菌是为了促进肠道厌氧菌的生长繁殖
D．本品不能用高于40 ℃的热水冲服，也不能与青霉素等抗生素联合使用
12．(20分)(2023·杭州高二月考)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种。图1是工业化生产酵母菌的流程，图2是耐高糖和耐酸特性的酵母菌工业化生产装置示意图。回答下列问题：
(1)(4分)图1中，a____________的操作目的是______________________________________；b________常用的方法是______________。
(2)实验室用高浓度葡萄糖筛选经诱变处理后的野生酵母菌，经多次传代培养以获得目标菌株。最常用的分离单菌落的方法是稀释涂布平板法和________________。培养过程中定期取样并用____________________(工具)进行菌落计数，评估菌株增殖状况。选育出来的菌种具有稳定的________________________。
(3)(6分)图2发酵罐通过传感器监测发酵液酒精浓度、温度、氧气、pH等物质、环境的变化，其中pH需控制在________(填“酸性”或“碱性”)环境下。图中③为搅拌器，可以加快酵母菌繁殖速率，其原理是__________________________________________________。
(4)工业化大规模生产通过发酵罐实现，如发酵产品是为了得到酵母菌，可通过_____________等方法将菌体从培养液中分离出来；如发酵产品是酒精，则可用____________法进行提取。
13．(22分)(2024·宁波高二期末)味精的主要成分是谷氨酸的钠盐，目前主要利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸。为了提高谷氨酸产量，科研人员不断优化培养条件，以获得最佳发酵工艺。回答下列问题：
(1)(2分)纯种菌株的获取：采集5 cm深的土壤样品，与适量的无菌水充分混合形成土壤稀释液，采用__________________法将菌液接种到细菌选择培养基平板上，通过观察菌落形态，从平板上挑取生长较好的谷氨酸棒状杆菌的______________，转入斜面培养基临时保存。
(2)菌株的培养：将斜面培养基上保存的谷氨酸棒状杆菌接种到______培养基中，32 ℃摇床培养，以达到______菌株的目的。每隔一段时间利用____________________在显微镜下计算样品中谷氨酸棒状杆菌的数量，了解菌株的生长周期，并通过初筛、复筛，确定谷氨酸棒状杆菌菌株具有高产谷氨酸的能力。
(3)(6分)发酵条件的优化：在基础发酵培养基的基础上，科研人员利用不同碳源种类(葡萄糖、蔗糖)、无机氮源种类(尿素、硝酸钾)、初始pH(5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5)探究谷氨酸棒状杆菌产生谷氨酸量的联合影响，实验结果如图。
根据实验结果，选择______________________________________________________________组合获得的谷氨酸产量最高，这可作为最优发酵条件。此外，温度对发酵的影响是多方面的，原因是_____________________________________________________(答出2点即可)。
(4)谷氨酸棒状杆菌的发酵：为了满足工业大规模发酵的需要，往往在接种发酵之前，对菌种进行__________________________________________________________________。根据菌株的生长周期及发酵进程，需要及时向发酵罐内添加__________________，满足谷氨酸棒状杆菌的生长需求，以提高谷氨酸产量。发酵90小时后，发酵罐内的谷氨酸浓度不再增加，可停止发酵。因此，合适的发酵周期是______小时。
(5)谷氨酸的获得：发酵结束后，需对发酵液的产物进行分离、______________，获得的谷氨酸需要进行质量检查，进一步加工合格后才能成为产品。
答案精析
1．B
2．A　[根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸(DNA和RNA)并不会直接影响到微生物自身的遗传组成，即使其被微生物利用，也是被分解为核苷酸后才能利用，所以培养基中加入不同比例的核酸，不会对微生物起选择作用，A符合题意。]
3．D　[减少菌种的传代次数，可减少菌种发生自发突变的概率，防止菌种退化，有利于保持菌种优良性状，B正确；发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧与转速等发酵条件，需要随时检测影响发酵过程的各种环境条件并予以控制，才能保证发酵的正常进行，C正确；在谷氨酸发酵中，适量通气条件下菌种发酵生成谷氨酸，通气不足则发酵生成乳酸或琥珀酸，D错误。]
4．D　[选育获得优良菌种后，并不能长期传代使用，因为增加菌种的传代次数会增大菌种发生自发突变的概率，D错误。]
5．C　[温度会影响酶的活性，从而影响发酵过程，故发酵过程需检测发酵液温度，A正确；发酵初期由于酵母菌进行需氧呼吸消耗氧气，而产生的二氧化碳又溶解在发酵液中，所以罐内可能出现负压，B正确；发酵过程中酵母菌进行厌氧发酵，故无需通气，C错误；果酒发酵的底物是糖类，故可以通过监测残余糖的浓度来决定终止发酵的时间，D正确。]
6．C　[生产抗生素、维生素、药用氨基酸等为发酵工程在医药工业上的应用；生产啤酒、果酒和食醋，生产各种各样的食品添加剂，都是发酵工程在食品工业上的应用；化学检测和水质监测不属于发酵工程的应用。故选C。]
7．A　[绝大多数抗生素是微生物发酵的产物，或由微生物发酵产物加工而成，A错误。]
8．C　[利用微生物在发酵过程中产生的有机酸、生物活性物质生产微生物菌肥，利用微生物或其代谢产物生产微生物农药，利用发酵获得的大量微生物菌体生产微生物饲料，C不合理。]
9．A　[黄单胞杆菌属于好氧型微生物，发酵过程中应该通入无菌空气，所以应选择带叶轮和排气口的发酵罐，A错误；碳源是用于构成微生物细胞和代谢产物中碳素来源的营养物质，蔗糖和黄豆饼粉都含有碳元素，在发酵过程均可作为碳源，B正确；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，因此高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐，C正确；影响发酵过程的主要因素有温度、pH、溶解氧、营养物质的浓度、发酵时间等，因此发酵温度和时间均会影响黄原胶的产量，D正确。]
10．B　[优良性状的菌种也可从自然界中筛选分离，A错误。如果发酵产品是菌体本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果发酵产品是微生物的代谢产物，可用真空发酵、吸附发酵、萃取发酵等方法进行提取，C错误。]
11．B　[双歧杆菌是人体肠道正常菌群，肠道为缺氧环境，该菌为厌氧菌，培养该菌不应通入无菌空气，B错误。]
12．(1)扩大培养　缩短菌种在发酵罐中发酵的时间　灭菌　高压蒸汽灭菌法　(2)平板划线法　培养皿和涂布器　遗传特性和生产能力　(3)酸性　搅拌能增加发酵液中的溶解氧，可使菌体与营养物质充分接触利于该菌增殖　(4)过滤、沉淀　真空发酵
解析　(1)菌种选育后需进行菌体的繁殖，故图1中a的操作是扩大培养，该操作目的是增加菌体数量从而缩短菌种在发酵罐中发酵的时间；配制培养基后需对培养基进行灭菌处理，故b的操作为灭菌，培养基灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌法。(2)最常用的分离单菌落的方法是稀释涂布平板法和平板划线法，稀释涂布平板法可用于活菌计数，该方法用的工具为培养皿和涂布器。最终选育出来的菌种具有稳定的遗传特性和生产能力，满足人们的需要。(3)选育的酵母菌具有耐高糖和耐酸特性，故发酵液应保持酸性环境；搅拌器搅拌能增加发酵液中的溶解氧，并使菌体与营养物质充分接触，使代谢增强，从而加快酵母菌繁殖。(4)工业化大规模生产通过发酵罐实现，如发酵产品是酵母菌，由于酵母菌质量和体积均较大，且不溶于发酵液，故可通过过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如发酵产品是酒精，由于酒精易挥发，则可用真空发酵法进行提取。
13．(1)稀释涂布平板　单菌落　(2)液体　活化　血细胞计数板　(3)葡萄糖＋尿素＋初始pH 6.5　温度会影响酶的活性、菌种的生长繁殖、代谢物质的形成(代谢途径和方向)和种类　(4)扩大培养　营养物质(或原料)　90
(5)纯化(或提纯)
解析　(1)将土壤样品与适量的无菌水充分混合形成土壤稀释液，常采用稀释涂布平板法将菌液接种到细菌选择培养基平板上。在稀释度足够大的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单菌落，故从平板上挑取生长较好的谷氨酸棒状杆菌的单菌落，转入斜面培养基临时保存。(4)为了满足工业大规模发酵的需要，必须接种足量的菌种才能保证其产量，故通常在发酵之前需要对菌种进行扩大培养。根据菌株的生长周期及发酵进程，需要及时向发酵罐内添加营养物质(或原料)，满足谷氨酸棒状杆菌的生长需求，以提高谷氨酸产量。(5)发酵的过程一般为选育菌种→扩大培养→发酵培养基的配制、灭菌→接种发酵→分离提纯→获得产品，故发酵结束后，需对发酵液的产物进行分离、纯化(或提纯)，获得的谷氨酸需要进行质量检查，进一步加工合格后才能成为产品。

展开更多......

收起↑