资源简介

第50讲　传统发酵技术的应用和发酵工程
　1．举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。　2．阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。　3．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。
考点1　传统发酵技术的应用
一、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，将原料通过微生物的________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。
2．传统发酵技术
3．腐乳制作
二、泡菜的制作
1．菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌。
2．原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
3．反应式：____________________________________________________________。
4．方法步骤
营造“无氧环境”的3项措施：选择的泡菜坛密封性要好；加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满水。
　(人教版选择性必修3 P8拓展应用T2)随泡菜的发酵时间的延长，亚硝酸盐的含量就会降低。是不是泡菜的发酵时间越长，越适合食用？
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
三、果酒、果醋的制作
1．制作原理与发酵条件
2．发酵装置及各部件的作用
3．方法步骤
4．果酒、果醋制作时防止杂菌污染的4项措施
(1)榨汁机要洗净并晾干，发酵瓶要清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒。
(2)清洗葡萄时要先冲洗后再去除枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
(3)装入葡萄汁后要封闭发酵装置的充气口。
(4)发酵瓶的排气管用曲颈管而不用直管。若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖。
1．传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。 (　　)
2．腐乳的制作仅是毛霉参与了豆腐的发酵。 (　　)
3．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境。 (　　)
4．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。 (　　)
5．醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，可控制发酵温度和改善通气状况。 (　　)
　黄酒是中国特产，我国江浙地区酿造黄酒的历史悠久。造老酒的“诀窍”主要是守六法：“黍米必齐、曲蘖必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得”；把五关：“煪糜、糖化、发酵、压榨、陈储”。泡菜古称葅，是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。它是一种在低浓度食盐液中泡制的蔬菜乳酸发酵加工品。世界各地都有泡菜的影子，风味也因各地做法不同而有异。
(1)“陶器必良”和“火剂必得”的目的是控制发酵过程的　　　　和　　　　条件。
(2)黄酒发酵过程中，不需要对黍米和陶器装置进行严格灭菌，却可以防止其他杂菌对发酵产生影响，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)制作泡菜时，采取用热水短时间浸泡蔬菜的手段，该项措施能缩短发酵时间的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)制作泡菜时配制的盐水要先煮沸，再冷却使用原因是　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
泡菜的制作
1．(链接人教版选择性必修3 P6探究·实践)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验，下列叙述正确的是(　　)
A．制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B．制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C．发酵装置需加满菜料或牛奶并封装，以抑制乳酸菌的无氧呼吸
D．控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
2．(链接人教版选择性必修3 P8拓展应用T2)传统泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化如图所示，其中亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，硝酸盐还原菌适宜的酸碱度为中性。若摄入过多亚硝酸盐，则对人体有害。下列说法错误的是(　　)
A．发酵初期，亚硝酸盐含量升高，主要是由于硝酸盐还原菌大量繁殖
B．发酵中期，乳酸菌进行有氧呼吸而大量繁殖产生大量的乳酸
C．发酵后期，乳酸菌数量下降与营养物质的消耗和乳酸的积累都相关
D．取食泡菜的时间宜在发酵的中期靠后期
　　泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化
果酒、果醋的制作
3．(链接人教版选择性必修3 P7正文)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是(　　)
A．食用醋的酸味主要来源于乙酸
B．醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C．醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶
D．葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
4．(链接人教版选择性必修3 P6－7探究·实践)王村醋属于“山东省非物质文化遗产”，它以小米为主要原料， 经酵母菌、醋酸菌等微生物发酵而成。明嘉靖二十五年王村就有“春分酿酒拌醋”之说，有经验的酿醋师可通过附耳听瓮判断发酵的程度。王村醋传统酿造工艺如下表，下列说法错误的是(　　)
步骤 操作过程
①糊茬 将浸泡好的小米放入锅内， 温火煮米， 米煮到开花， 成黏糊状即可
②大曲酒酵 将煮好的米摊开散热，待凉至38 ℃时加曲抖匀放入缸内发酵
③汾醋 将发酵好的醪液拌谷糠倒入瓮内自然发酵，进入七天的发酵阶段
④抄缸 用手抄醅， 有利于醋醅的空气流通， 该发酵过程需要两个月
⑤拨缸 从一个缸内倒入另一个缸内，使发酵彻底
⑥存醅 为保证小米醋的口感，用油布盖住并用泥密封， 存醅三个月
A．“春分酿酒拌醋”说明温度影响醋酸发酵
B．“听瓮”是通过醋酸菌产生CO2的状况推测发酵程度
C．拌曲时温度过高可导致曲中的微生物死亡
D．若不“用手抄醅”，则醋酸菌的呼吸强度下降
考点2　发酵工程及其应用
一、发酵工程的基本环节
1．(人教版选择性必修3 P22－23“图1-9”)利用发酵技术生产谷氨酸时，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，由此说明___________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
二、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
2．(人教版选择性必修3 P25思考·讨论)与传统的手工发酵相比，啤酒的工业化生产过程中，能使啤酒的产量和质量明显提高的工程手段有_______________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
三、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)获得具有____________生产能力的微生物。
(2)直接对________进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。
(3)利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物就可以作为疫苗使用。
3．在农牧业上的应用：生产微生物________、农药和饲料。
4．在其他方面的应用
(1)利用纤维废料发酵生产________、乙烯等能源物质。
(2)极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产__________，嗜低温菌有助于提高______________的产量。
3．(人教版选择性必修3 P27异想天开)单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大量的微生物____________。其不仅含有丰富的____________，还含有糖类、________和维生素等物质。
1．在发酵工程中，可通过诱变育种、基因工程育种获得菌种。 (　　)
2．分离、提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，可采用过滤、沉淀等方法。 (　　)
3．啤酒的工业化生产中，糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵。 (　　)
4．目前已实现青霉素的工业化生产，选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中。 (　　)
5．谷氨酸发酵生产时，在酸性条件下积累较多的谷氨酸。 (　　)
　抗生素是某些微生物在生长繁殖过程中产生的一类物质。其中青霉菌产生的青霉素以疗效高、毒副作用小等优点成为人类治疗疾病的首选，但头孢霉素不易被青霉素酶降解，与青霉素相比，不易产生耐药性。青霉素发酵是一个高耗氧过程，在发酵的开始阶段青霉素和头孢霉素有共同的前体，不久后出现分支，在分支点上，有一个重要的“调节阀门”——扩环酶，若前体扩环，则最终会合成头孢霉素，若不扩环，则最终会合成青霉素。一般情况下，扩环酶很少，因此头孢霉素的产量很低。
(1)菌种的选育是发酵工程的首要环节，为获得高产且只产头孢霉素的菌株，可利用基因工程对野生青霉菌进行改造，改造措施是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)为保证发酵的正常进行，通常需要通入无菌空气，若直接通入空气，可能会导致青霉素的产量下降，原因可能有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点)。
(3)为解决青霉素生产中高耗氧的问题，可将血红蛋白基因与Ti质粒结合后导入青霉菌，Ti质粒上的血红蛋白基因整合到青霉菌染色体上的机理是　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
微生物工业发酵的基本过程
1．(链接人教版选择性必修3 P22－23图1-9)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(嗜盐单胞菌 H 的代谢物)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。下列叙述正确的是(　　)
A．发酵工程的中心环节是嗜盐单胞菌 H 菌种的选育
B．发酵罐内发酵要严格控制温度、pH 和溶解氧等条件
C．使用平板划线法定期取样进行菌落计数评估菌株增殖状况
D．发酵结束之后，采取适当的过滤、沉淀等方法直接获得产品 PHA
发酵工程在生产上的应用
2．(链接人教版选择性必修3 P24－25思考·讨论)黄桃精酿啤酒的制作工艺与普通啤酒有所不同，生产工艺流程为麦芽→粉碎→糖化→过滤→煮沸→主发酵→后发酵(添加黄桃汁)→低温冷藏→成品→罐装。下列说法正确的是(　　)
A．利用大麦作原料时，淀粉是酵母菌的直接碳源
B．啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
C．糖化是让麦芽糖分解形成糖浆，煮沸能够使酶失活及对糖浆灭菌
D．“精酿”啤酒发酵完成后，通常不需要进行过滤和消毒处理
3．(链接人教版选择性必修3 P25正文)在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是(　　)
A．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C．发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D．发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
1．(2024·江西卷)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变种(JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长)发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是(　　)
A．JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因
B．JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量
C．提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量
D．稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化
2．(2023·山东卷)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(　　)
A．①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B．②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C．③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D．④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
3．(不定项)(2024·河北卷)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是(　　)
A．传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易污染杂菌
C．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在CO2或N2环境中进行
D．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物
3 / 13课时分层作业(五十)　传统发酵技术的应用和发酵工程
(建议用时：30分钟；本套共8小题，共30分。第1～6小题，每小题2分；第7小题4分；第8小题14分。)
1．(2024·黑龙江哈尔滨二模)《齐民要术》关于泡菜制作的记载为“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内(纳)瓮中。其洗菜盐水，澄取清者，泻著瓮中，令没菜把即止”，意思是制作极咸的盐水，用盐水洗过的菜放入菜坛中，再把洗过菜的澄清盐水倒入菜坛中，直至淹没菜为止。下列说法错误的是(　　)
A．泡菜发酵液表面有一层白膜，是乳酸菌大量繁殖的结果
B．“极咸”盐水可减少杂菌繁殖，但可能使制作的泡菜“咸而不酸”
C．再倒入菜坛中的“洗菜盐水”也可能含有泡菜发酵的乳酸菌
D．“令没菜把即止”主要是为泡菜中乳酸菌发酵创设无氧条件
2．(2024·广东四校联考)据《周礼》记载酸菜又称为“菹”，汉代刘熙《释名·释饮食》解释道：“菹，阻也，生酿之，遂使阻于寒温之间，不得烂也。”这就是我国古代劳动人民发明的保藏蔬菜使其不坏的一种方法——腌藏法。下列叙述错误的是(　　)
A．“生酿之”指的是将新鲜的蔬菜和合适的材料，制作成酸菜
B．“遂使阻于寒温之间”保持适宜温度，有利于微生物的发酵
C．食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成某些细菌大量繁殖
D．发酵过程中适量氧气和产酸的环境，有助于酸菜“不得烂也”
3．(2024·广西适应性测试)以木薯淀粉水解糖为原料，利用酿酒酵母菌生产燃料乙醇的过程，叙述错误的是(　　)
A．发酵全过程中酿酒酵母菌数量持续增加
B．发酵过程中乙醇浓度会影响酿酒酵母菌的活性
C．生产过程中酿酒酵母菌既有有氧呼吸，也有无氧呼吸
D．需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母菌生长的影响
4．(2024·山东滨州二模)绍兴黄酒一般在农历七月制酒药，九月制麦曲，大雪前后正式开始酿酒，到次年立春结束，发酵期长达八十多天。其工艺流程如下表。下列说法错误的是(　　)
① 酿酒所需的糖化微生物
② 主要含酵母菌、淀粉、淀粉酶和蛋白酶等
③ 调节发酵物的温度，补充新鲜空气
④ 将生产过滤完成的酒加热至90 ℃左右，杀灭其中的微生物，便于贮藏、保管
A．黄酒是直接利用原材料中的微生物进行发酵酿制的
B．开耙有利于发酵物中的酵母菌大量繁殖
C．发酵过程会因发酵物的pH降低和酒精含量增多而逐渐停止
D．煎酒可以杀死黄酒中的绝大多数微生物且基本不破坏其中的营养成分
5．(2024·江苏南通调研)传统发酵技术是一种古老而广泛应用的食品制作方法。下列有关传统发酵技术应用的叙述正确的是(　　)
A．传统发酵以天然菌种为主，菌种差异、杂菌不明等原因导致品质不一
B．泡菜装坛发酵的时间过长会导致泡菜中致癌物质亚硝酸盐含量过高
C．通过在果汁中加入白糖发酵可增加酒精含量，获得高度果酒白兰地(40%vol)
D．在O2和糖源匮乏时，醋酸菌可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸
6．(不定项)(2024·湖南岳阳模拟)柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂。如图为研究人员以红薯粉为原料经黑曲霉发酵生产柠檬酸的简要流程图。下列说法正确的是(　　)
A　　　　 B　　 　　　　 C
A．黑曲霉与生产果醋和腐乳时所用主要微生物的代谢类型相同
B．将菌种接种至A培养基时，浸泡在酒精中的涂布器使用前需在火焰上灼烧
C．将菌种转接至B培养基的目的是增加黑曲霉菌种数量
D．若发酵罐C中的原料为大豆粉，可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油
7．(2024·湖南模拟)如图表示在利用果酒制作果醋的过程中，初始酒精浓度对果醋中总酸含量的影响。下列叙述正确的是(　　)
A．果酒制果醋的过程中，发酵液中产生的CO2增加，导致总酸含量增加
B．果酒发酵的时间长短可间接影响果醋中总酸的含量且时间越长越好
C．初始酒精浓度为5%时，约120 min后酒精可能消耗完使总酸含量不再变化
D．初始酒精的浓度越高，则果醋发酵的时间越长，产生的总酸含量也越多
1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ＋0.5
8．(14分)(2024·吉林模拟)啤酒于二十世纪初传入中国，属外来酒种，是以大麦芽、酒花、水为主要原料，经酵母菌发酵而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。啤酒因具有浓郁的麦香味，深受广大消费者的喜爱。如图1为酿制啤酒的简易过程。回答下列问题：
(1)利用酵母菌酿造啤酒的原理是_______________________________________
____________________________________________________(用反应简式表示)。
将原料放入沸水中混合蒸煮的目的是____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
待混合物冷却后再加入酵母菌的原因是__________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)啤酒制作中加糖的目的是____________________________________________
_____________________________________________________________________
_________________________________________________________(答两点)；搅拌的目的是___________________________________________________________
_____________________________________________________________(答两点)。
(3)研究人员对几种啤酒酵母进行了研究，几种酵母发酵后的啤酒感官评分分别为H-1：83分，Z-2：70分，J-3：80分；Y-4：88分，C-5：60分。如图2为几种酵母菌菌株发酵速度的比较结果。根据实验结果分析，实际的啤酒酿造中应选用的酵母菌菌株是________，理由是______________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)酵母菌最适生长温度约为28 ℃，欲从啤酒中初筛出耐高温的酵母菌菌株，你的操作思路是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
1 / 4第50讲　传统发酵技术的应用和发酵工程
　1．举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。　2．阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。　3．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。
考点1　传统发酵技术的应用
一、发酵与传统发酵技术
1．发酵
(1)概念：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)原理：不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
2．传统发酵技术
3．腐乳制作
二、泡菜的制作
1．菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌。
2．原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
3．反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。
4．方法步骤
营造“无氧环境”的3项措施：选择的泡菜坛密封性要好；加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满水。
(人教版选择性必修3 P8拓展应用T2)随泡菜的发酵时间的延长，亚硝酸盐的含量就会降低。是不是泡菜的发酵时间越长，越适合食用？
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：不是，发酵时间越长会产生其他有害物质，同时乳酸含量过多，口味不佳
三、果酒、果醋的制作
1．制作原理与发酵条件
2．发酵装置及各部件的作用
3．方法步骤
4．果酒、果醋制作时防止杂菌污染的4项措施
(1)榨汁机要洗净并晾干，发酵瓶要清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒。
(2)清洗葡萄时要先冲洗后再去除枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
(3)装入葡萄汁后要封闭发酵装置的充气口。
(4)发酵瓶的排气管用曲颈管而不用直管。若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖。
1．传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。 (√)
2．腐乳的制作仅是毛霉参与了豆腐的发酵。 (×)
提示：多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等。
3．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境。 (×)
提示：向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，不能创造无菌环境。
4．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。 (×)
提示：醋酸菌为需氧菌，且发酵温度高于果酒的发酵温度，因此制作好葡萄酒后，需通入无菌空气，且适当提高发酵装置的温度。
5．醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，可控制发酵温度和改善通气状况。 (×)
提示：醋酸发酵过程中利用了醋酸菌的有氧呼吸，在发酵过程中经常翻动发酵物，有利于散热，但不能控制发酵温度。
黄酒是中国特产，我国江浙地区酿造黄酒的历史悠久。造老酒的“诀窍”主要是守六法：“黍米必齐、曲蘖必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得”；把五关：“煪糜、糖化、发酵、压榨、陈储”。泡菜古称葅，是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。它是一种在低浓度食盐液中泡制的蔬菜乳酸发酵加工品。世界各地都有泡菜的影子，风味也因各地做法不同而有异。
(1)“陶器必良”和“火剂必得”的目的是控制发酵过程的_______和______条件。
提示：氧气　温度
(2)黄酒发酵过程中，不需要对黍米和陶器装置进行严格灭菌，却可以防止其他杂菌对发酵产生影响，原因是___________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制(且发酵产生的酒精对其他杂菌也有毒害作用)
(3)制作泡菜时，采取用热水短时间浸泡蔬菜的手段，该项措施能缩短发酵时间的原因是_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：破坏细胞膜的选择透过性，使细胞中的营养物质外流供发酵菌种快速繁殖所用
(4)制作泡菜时配制的盐水要先煮沸，再冷却使用原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：煮沸是为了杀死发酵不需要的杂菌，排出溶解的氧气；冷却是防止温度过高杀死发酵所需的乳酸菌
泡菜的制作
1．(链接人教版选择性必修3 P6探究·实践)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验，下列叙述正确的是(　　)
A．制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B．制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C．发酵装置需加满菜料或牛奶并封装，以抑制乳酸菌的无氧呼吸
D．控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
D　[制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，所以为制造无氧环境，制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水中，A错误；制作酸奶时，将牛奶倒入灭菌后的奶瓶中，倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3，再将牛奶加热至90 ℃，保温5 min，或将牛奶置于80 ℃恒温水浴箱中 15 min，若采用市售未开封的鲜奶，可直接使用，不需要灭菌，B、C错误；制作酸奶或泡菜时，控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质，D正确。]
2．(链接人教版选择性必修3 P8拓展应用T2)传统泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化如图所示，其中亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，硝酸盐还原菌适宜的酸碱度为中性。若摄入过多亚硝酸盐，则对人体有害。下列说法错误的是(　　)
A．发酵初期，亚硝酸盐含量升高，主要是由于硝酸盐还原菌大量繁殖
B．发酵中期，乳酸菌进行有氧呼吸而大量繁殖产生大量的乳酸
C．发酵后期，乳酸菌数量下降与营养物质的消耗和乳酸的积累都相关
D．取食泡菜的时间宜在发酵的中期靠后期
B　[发酵初期，亚硝酸盐含量升高，主要是由于硝酸盐还原菌大量繁殖，A正确；发酵中期，无氧的环境有利于乳酸菌进行大量繁殖产生大量的乳酸，B错误；发酵后期，乳酸菌数量下降与营养物质的消耗和乳酸的积累都相关，C正确；取食泡菜的时间宜在发酵的中期靠后期，此时的亚硝酸盐含量较低，D正确。]
　　泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化
果酒、果醋的制作
3．(链接人教版选择性必修3 P7正文)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是(　　)
A．食用醋的酸味主要来源于乙酸
B．醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C．醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶
D．葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
D　[食用醋的酸味主要来源于乙酸，A正确；醋酸菌是好氧细菌，不适宜在无氧的条件下生存，B正确；在制醋时，缺失原料的情况下，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸，因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确；醋酸菌属于细菌，没有核膜包被的细胞核和众多细胞器，因此没有线粒体，D错误。]
4．(链接人教版选择性必修3 P6－7探究·实践)王村醋属于“山东省非物质文化遗产”，它以小米为主要原料， 经酵母菌、醋酸菌等微生物发酵而成。明嘉靖二十五年王村就有“春分酿酒拌醋”之说，有经验的酿醋师可通过附耳听瓮判断发酵的程度。王村醋传统酿造工艺如下表，下列说法错误的是(　　)
步骤 操作过程
①糊茬 将浸泡好的小米放入锅内， 温火煮米， 米煮到开花， 成黏糊状即可
②大曲酒酵 将煮好的米摊开散热，待凉至38 ℃时加曲抖匀放入缸内发酵
③汾醋 将发酵好的醪液拌谷糠倒入瓮内自然发酵，进入七天的发酵阶段
④抄缸 用手抄醅， 有利于醋醅的空气流通， 该发酵过程需要两个月
⑤拨缸 从一个缸内倒入另一个缸内，使发酵彻底
⑥存醅 为保证小米醋的口感，用油布盖住并用泥密封， 存醅三个月
A．“春分酿酒拌醋”说明温度影响醋酸发酵
B．“听瓮”是通过醋酸菌产生CO2的状况推测发酵程度
C．拌曲时温度过高可导致曲中的微生物死亡
D．若不“用手抄醅”，则醋酸菌的呼吸强度下降
B　[“春分酿酒拌醋”说明温度影响醋酸发酵，A正确；“听瓮”是通过缸内细微的气泡声，判断酒曲发酵的程度，B错误；拌曲时将煮好的米摊开散热，待凉至38 ℃时加曲抖匀，是因为温度过高可导致曲中的微生物死亡，C正确；醋酸菌是好氧菌，“用手抄醅”，有利于醋醅的空气流通，若不“用手抄醅”，则醋酸菌的呼吸强度下降，D正确。]
考点2　发酵工程及其应用
一、发酵工程的基本环节
1．(人教版选择性必修3 P22－23“图1-9”)利用发酵技术生产谷氨酸时，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，由此说明___________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：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
二、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
2．(人教版选择性必修3 P25思考·讨论)与传统的手工发酵相比，啤酒的工业化生产过程中，能使啤酒的产量和质量明显提高的工程手段有_______________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：菌种的选育、对原材料的处理、发酵工程的控制、产品的消毒等
三、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)获得具有某种药物生产能力的微生物。
(2)直接对菌种进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。
(3)利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物就可以作为疫苗使用。
3．在农牧业上的应用：生产微生物肥料、农药和饲料。
4．在其他方面的应用
(1)利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质。
(2)极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐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。
3．(人教版选择性必修3 P27异想天开)单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大量的微生物____________。其不仅含有丰富的__________，还含有糖类、________和维生素等物质。
提示：菌体　蛋白质　脂质
1．在发酵工程中，可通过诱变育种、基因工程育种获得菌种。 (√)
2．分离、提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，可采用过滤、沉淀等方法。 (√)
3．啤酒的工业化生产中，糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵。 (√)
4．目前已实现青霉素的工业化生产，选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中。 (√)
5．谷氨酸发酵生产时，在酸性条件下积累较多的谷氨酸。 (×)
提示：谷氨酸发酵生产时，在酸性条件下则易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。
抗生素是某些微生物在生长繁殖过程中产生的一类物质。其中青霉菌产生的青霉素以疗效高、毒副作用小等优点成为人类治疗疾病的首选，但头孢霉素不易被青霉素酶降解，与青霉素相比，不易产生耐药性。青霉素发酵是一个高耗氧过程，在发酵的开始阶段青霉素和头孢霉素有共同的前体，不久后出现分支，在分支点上，有一个重要的“调节阀门”——扩环酶，若前体扩环，则最终会合成头孢霉素，若不扩环，则最终会合成青霉素。一般情况下，扩环酶很少，因此头孢霉素的产量很低。
(1)菌种的选育是发酵工程的首要环节，为获得高产且只产头孢霉素的菌株，可利用基因工程对野生青霉菌进行改造，改造措施是________________________
_____________________________________________________________________。
提示：增加扩环酶基因、将与青霉素合成有关的基因“关闭”
(2)为保证发酵的正常进行，通常需要通入无菌空气，若直接通入空气，可能会导致青霉素的产量下降，原因可能有_______________________________________
________________________________________________________(答出两点)。
提示：混入的杂菌会与青霉菌竞争营养物质，进而抑制青霉菌的生长繁殖，导致其产生的青霉素减少；某些杂菌分泌的青霉素酶将青霉素分解
(3)为解决青霉素生产中高耗氧的问题，可将血红蛋白基因与Ti质粒结合后导入青霉菌，Ti质粒上的血红蛋白基因整合到青霉菌染色体上的机理是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：插入Ti质粒T-DNA上的血红蛋白基因可随T-DNA转移并整合到被侵染细胞的染色体DNA上
微生物工业发酵的基本过程
1．(链接人教版选择性必修3 P22－23图1-9)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(嗜盐单胞菌 H 的代谢物)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。下列叙述正确的是(　　)
A．发酵工程的中心环节是嗜盐单胞菌 H 菌种的选育
B．发酵罐内发酵要严格控制温度、pH 和溶解氧等条件
C．使用平板划线法定期取样进行菌落计数评估菌株增殖状况
D．发酵结束之后，采取适当的过滤、沉淀等方法直接获得产品 PHA
B　[发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，A错误。在发酵过程中，需随时监测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，还要及时添加必需的营养成分，严格控制温度、pH和溶解氧等条件，B正确。培养过程中定期取样使用稀释涂布平板法进行菌落计数评估菌株增殖状况，C错误。发酵结束之后，对于菌体可采取适当的过滤、沉淀措施来分离；而对于菌体的代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。]
发酵工程在生产上的应用
2．(链接人教版选择性必修3 P24－25思考·讨论)黄桃精酿啤酒的制作工艺与普通啤酒有所不同，生产工艺流程为麦芽→粉碎→糖化→过滤→煮沸→主发酵→后发酵(添加黄桃汁)→低温冷藏→成品→罐装。下列说法正确的是(　　)
A．利用大麦作原料时，淀粉是酵母菌的直接碳源
B．啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
C．糖化是让麦芽糖分解形成糖浆，煮沸能够使酶失活及对糖浆灭菌
D．“精酿”啤酒发酵完成后，通常不需要进行过滤和消毒处理
D　[利用大麦作原料时，葡萄糖是酵母菌的直接碳源，A错误；啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵，大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，B错误；糖化是让淀粉分解形成糖浆，C错误；“精酿”啤酒发酵完成后，不会过滤和消毒处理，“精酿”啤酒发酵时间长、产量低、价格高，保质期更短，D正确。]
3．(链接人教版选择性必修3 P25正文)在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是(　　)
A．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C．发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D．发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
D　[黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧，相同菌体密度下，菌球体越大越不利于菌体与氧气接触，柠檬酸产生速率越慢，A正确；菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制，发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高铵离子浓度，从而提高柠檬酸产量，B正确；发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必需的酶失活，可抑制大部分细菌的生长，C正确；发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产品，D错误。]
1．(2024·江西卷)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变种(JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长)发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是(　　)
A．JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因
B．JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量
C．提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量
D．稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化
D　[基因表达的产物是蛋白质，而井冈霉素是JGs发酵生产的一种氨基寡糖类抗生素，A错误；JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程会影响JGs的数量，进而影响井冈霉素的产量，B错误；在一定范围内提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量，但若浓度过大，反而会降低井冈霉素的产量，C错误；JGs是一种放线菌，菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分，因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化，D正确。]
2．(2023·山东卷)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(　　)
A．①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B．②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C．③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D．④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
C　[①沸盐水冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响，A错误；②盐水需要浸没全部菜料，造成无氧环境，有利于乳酸菌无氧呼吸，B错误；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，是为了排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染等，C正确；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量，腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增加后减少，D错误。]
3．(不定项)(2024·河北卷)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是(　　)
A．传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易污染杂菌
C．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在CO2或N2环境中进行
D．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物
ABD　[传统白酒的酿造主要依靠酿酒酵母，窖泥中还有大量与酿酒相关的微生物，A正确；窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，且酿造过程产生的酒精也会抑制杂菌的生长与繁殖，使酿造过程不易污染杂菌，B正确；酵母菌是兼性厌氧菌，与无氧呼吸相比，细胞有氧呼吸产生的能量更多，更能满足酵母菌大量繁殖时的需求，因此，对分离的酿酒酵母扩大培养时需要在有氧的条件下进行，C错误；谷物原料如高粱、玉米、大米等富含淀粉，因此从谷物原料发酵形成的酒糟中可分离出产淀粉酶的微生物，D正确。]
课时分层作业(五十)　传统发酵技术的应用和发酵工程
1．(2024·黑龙江哈尔滨二模)《齐民要术》关于泡菜制作的记载为“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内(纳)瓮中。其洗菜盐水，澄取清者，泻著瓮中，令没菜把即止”，意思是制作极咸的盐水，用盐水洗过的菜放入菜坛中，再把洗过菜的澄清盐水倒入菜坛中，直至淹没菜为止。下列说法错误的是(　　)
A．泡菜发酵液表面有一层白膜，是乳酸菌大量繁殖的结果
B．“极咸”盐水可减少杂菌繁殖，但可能使制作的泡菜“咸而不酸”
C．再倒入菜坛中的“洗菜盐水”也可能含有泡菜发酵的乳酸菌
D．“令没菜把即止”主要是为泡菜中乳酸菌发酵创设无氧条件
A　[泡菜发酵液表面有一层白膜，是产膜酵母大量繁殖形成的菌膜，A错误；温度过高、腌制时间过短、食盐用量过少等均会导致杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量升高，因此“极咸”盐水可减少杂菌繁殖，降低泡菜中的亚硝酸盐含量，B正确；由于蔬菜上原本就有可能附着有乳酸菌，用盐水清洗泡菜时，将原来附着在蔬菜上的乳酸菌一并洗到盐水中，C正确；“令没菜把即止”的意思是将盐水加到淹没蔬菜为止，这样操作的主要目的是为乳酸菌的发酵提供无氧条件，让乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸，D正确。]
2．(2024·广东四校联考)据《周礼》记载酸菜又称为“菹”，汉代刘熙《释名·释饮食》解释道：“菹，阻也，生酿之，遂使阻于寒温之间，不得烂也。”这就是我国古代劳动人民发明的保藏蔬菜使其不坏的一种方法——腌藏法。下列叙述错误的是(　　)
A．“生酿之”指的是将新鲜的蔬菜和合适的材料，制作成酸菜
B．“遂使阻于寒温之间”保持适宜温度，有利于微生物的发酵
C．食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成某些细菌大量繁殖
D．发酵过程中适量氧气和产酸的环境，有助于酸菜“不得烂也”
D　[“生酿之”指的是将新鲜的蔬菜和合适的材料，在不经过蒸煮等加工的条件下，将其制作成酸菜，A正确；“遂使阻于寒温之间”保持适宜温度，有利于微生物的发酵，从而完成酸菜的制作，B正确；酸菜制作过程中，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，C正确；发酵过程中主要的菌种是乳酸菌，乳酸菌为厌氧菌，故应保持无氧环境，D错误。]
3．(2024·广西适应性测试)以木薯淀粉水解糖为原料，利用酿酒酵母菌生产燃料乙醇的过程，叙述错误的是(　　)
A．发酵全过程中酿酒酵母菌数量持续增加
B．发酵过程中乙醇浓度会影响酿酒酵母菌的活性
C．生产过程中酿酒酵母菌既有有氧呼吸，也有无氧呼吸
D．需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母菌生长的影响
A　[发酵全过程中酿酒酵母菌数量先增加后减少，A错误；发酵过程中乙醇浓度过高会抑制酿酒酵母菌的活性，B正确；生产过程中酿酒酵母菌早期进行有氧呼吸大量繁殖，后期进行无氧呼吸产生酒精，C正确；渗透压也会影响酿酒酵母菌细胞的活性，故需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母菌生长的影响，D正确。]
4．(2024·山东滨州二模)绍兴黄酒一般在农历七月制酒药，九月制麦曲，大雪前后正式开始酿酒，到次年立春结束，发酵期长达八十多天。其工艺流程如下表。下列说法错误的是(　　)
① 酿酒所需的糖化微生物
② 主要含酵母菌、淀粉、淀粉酶和蛋白酶等
③ 调节发酵物的温度，补充新鲜空气
④ 将生产过滤完成的酒加热至90 ℃左右，杀灭其中的微生物，便于贮藏、保管
A．黄酒是直接利用原材料中的微生物进行发酵酿制的
B．开耙有利于发酵物中的酵母菌大量繁殖
C．发酵过程会因发酵物的pH降低和酒精含量增多而逐渐停止
D．煎酒可以杀死黄酒中的绝大多数微生物且基本不破坏其中的营养成分
A　[黄酒制作过程中②过程加入了酵母菌，因此不是直接利用原材料中的微生物进行发酵酿制的，A错误；“开耙”即搅拌，是为了让酵母菌进行有氧呼吸，增加酵母菌的数量，可缩短发酵所需时间，B正确；酿酒时糖类未耗尽，酵母菌的发酵过程也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多，对发酵起抑制作用，从而导致酵母菌发酵停止，C正确；通过煎酒杀死微生物，可防止杂菌污染，基本不破坏其中的营养成分，D正确。]
5．(2024·江苏南通调研)传统发酵技术是一种古老而广泛应用的食品制作方法。下列有关传统发酵技术应用的叙述正确的是(　　)
A．传统发酵以天然菌种为主，菌种差异、杂菌不明等原因导致品质不一
B．泡菜装坛发酵的时间过长会导致泡菜中致癌物质亚硝酸盐含量过高
C．通过在果汁中加入白糖发酵可增加酒精含量，获得高度果酒白兰地(40%vol)
D．在O2和糖源匮乏时，醋酸菌可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸
A　[传统发酵技术直接利用原料中天然存在的微生物进行发酵，由于菌种差异，杂菌不明等原因往往造成发酵食物品质不一，A正确；泡菜装坛发酵时，随发酵进行，亚硝酸盐含量先逐渐增加，后又逐渐降低，B错误；高度果酒白兰地指葡萄发酵后经蒸馏而得到的高度酒精，再经橡木桶贮存而成的酒，通过在果汁中加入白糖发酵并不能得到高度果酒白兰地(40%vol)，C错误；在O2充足，糖源匮乏时，醋酸菌可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸，D错误。]
6．(不定项)(2024·湖南岳阳模拟)柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂。如图为研究人员以红薯粉为原料经黑曲霉发酵生产柠檬酸的简要流程图。下列说法正确的是(　　)
A　　　　　B　　　　　　　 C
A．黑曲霉与生产果醋和腐乳时所用主要微生物的代谢类型相同
B．将菌种接种至A培养基时，浸泡在酒精中的涂布器使用前需在火焰上灼烧
C．将菌种转接至B培养基的目的是增加黑曲霉菌种数量
D．若发酵罐C中的原料为大豆粉，可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油
AC　[由培养时需要通气振荡可知，其代谢类型为异养需氧型，制作果醋利用的是醋酸菌，制作腐乳利用的是毛霉，它们的代谢类型均为异养需氧型，A正确；将菌种接种至A培养基时，使用的是平板划线法，接种工具为接种环，使用前需在火焰上灼烧灭菌，B错误；将菌种转接至B培养基是将菌种转接至新的培养基，目的是进行扩大培养，从而增加菌种的数量，C正确；以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉)，将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制可以制成酱油产品，D错误。]
7．(2024·湖南模拟)如图表示在利用果酒制作果醋的过程中，初始酒精浓度对果醋中总酸含量的影响。下列叙述正确的是(　　)
A．果酒制果醋的过程中，发酵液中产生的CO2增加，导致总酸含量增加
B．果酒发酵的时间长短可间接影响果醋中总酸的含量且时间越长越好
C．初始酒精浓度为5%时，约120 min后酒精可能消耗完使总酸含量不再变化
D．初始酒精的浓度越高，则果醋发酵的时间越长，产生的总酸含量也越多
C　[果酒制果醋的过程中，是醋酸菌利用酒精先生成乙醛，再生成乙酸，发酵液中不产生CO2，乙酸的量增加导致总酸含量增加，A错误；果酒发酵的时间长短影响酒精的浓度，酒精作为形成乙酸的原料，又影响果醋中总酸的含量，但不一定是时间越长越好，B错误；据图可知，初始酒精浓度为5%时，约120 min后酒精可能消耗完使总酸含量不再变化，C正确；初始酒精的浓度太高，会影响醋酸菌正常的代谢，导致果醋发酵时间延长，产生的总酸含量不一定越多，D错误。]
8．(14分)(2024·吉林模拟)啤酒于二十世纪初传入中国，属外来酒种，是以大麦芽、酒花、水为主要原料，经酵母菌发酵而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。啤酒因具有浓郁的麦香味，深受广大消费者的喜爱。如图1为酿制啤酒的简易过程。回答下列问题：
(1)利用酵母菌酿造啤酒的原理是________________________________________
___________________________________________________(用反应简式表示)。
将原料放入沸水中混合蒸煮的目的是_____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
待混合物冷却后再加入酵母菌的原因是___________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)啤酒制作中加糖的目的是____________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________(答两点)；
搅拌的目的是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________(答两点)。
(3)研究人员对几种啤酒酵母进行了研究，几种酵母发酵后的啤酒感官评分分别为H-1：83分，Z-2：70分，J-3：80分；Y-4：88分，C-5：60分。如图2为几种酵母菌菌株发酵速度的比较结果。根据实验结果分析，实际的啤酒酿造中应选用的酵母菌菌株是________，理由是______________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)酵母菌最适生长温度约为28 ℃，欲从啤酒中初筛出耐高温的酵母菌菌株，你的操作思路是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析](1)利用酵母菌酿造啤酒的原理是酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵，产生酒精和二氧化碳，其反应简式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。将原料放入沸水中混合蒸煮的目的是产生风味组分，终止酶的进一步作用，并能杀死原料中的一部分杂菌。因为温度过高会杀死酵母菌，所以应待混合物冷却后再加入酵母菌，防止温度过高，杀死酵母菌。(2)啤酒制作中加糖，可以提供碳源，有利于酵母菌的生长和增殖，还可以改善啤酒的口感，有利于提高啤酒的酒精含量等。搅拌的目的是增加溶氧，有利于酵母菌的增殖；使营养物质与酵母菌充分接触，有利于酵母菌的生长和繁殖。(3)根据图2，随发酵时间的延长，Y-4菌株中糖度值下降较快，说明发酵速度快，且Y-4菌株发酵后啤酒感官评分高，适合用于啤酒酿造。(4)酵母菌最适生长温度约为28 ℃，欲从啤酒中初筛出耐高温的酵母菌菌株，可以先在啤酒样品中筛选出酵母菌，逐渐升高温度，筛选出耐高温的酵母菌，所以操作思路是将啤酒样品接种到无菌的培养基上，在28 ℃下培养，待长出菌落后，挑选生长良好的菌落接种到另一相同的培养基上，在更高温度(如30 ℃、35 ℃、40 ℃)下培养，重复此操作，直到筛选出耐高温的酵母菌菌株。
[答案]　(除标注外，每空2分，共14分)(1)C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量　产生风味组分，终止酶的进一步作用，并能杀死原料中一部分杂菌　防止温度过高，杀死酵母菌(1分)　(2)提供碳源，有利于酵母菌的生长和增殖；改善啤酒的口感；有利于提高啤酒的酒精含量　增加溶氧，有利于酵母菌的增殖；使营养物质与酵母菌充分接触，有利于酵母菌的生长和繁殖　(3)Y-4(1分)　Y-4菌株发酵速度快，且感官评分高，适合用于啤酒酿造
(4)将啤酒样品接种到无菌的培养基上，在28 ℃下培养，待长出菌落后，挑选生长良好的菌落接种到另一相同的培养基上，在更高温度(如30 ℃、35 ℃、40 ℃)下培养，重复此操作，直到筛选出耐高温的酵母菌菌株
(教师用书独具)
1．(2024·广东茂名二模)粤菜是中国八大菜系之一，口味以清、鲜、嫩、滑、爽、香、脆著称。粤菜十分讲究配料和调料的搭配，烹饪中常使用酱油、腐乳、味精、白酒和醋进行调味，下列相关叙述错误的是(　　)
A．味精和醋的发酵生产所需要的微生物均为原核生物
B．酱油和腐乳都经过蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
C．白酒的制作全过程都需要控制为无氧条件
D．延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶
C　[制味精要用到棒状杆菌，制醋要用到醋酸菌，二者均为原核生物，A正确；酱油和腐乳的发酵过程，都需要将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，B正确；白酒的制作过程中，需要先在有氧环境中，让酵母菌大量繁殖，然后在无氧环境中，让酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，C错误；溶菌酶具有溶解细菌细胞壁的能力，延长食品的保存期主要是防止微生物污染、杀死微生物或抑制其在食品中的生长繁殖，D正确。]
2．(2024·湖南衡阳联考)微生物的次生代谢物对微生物生长不是必需的，一般是在微生物生长后期形成。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌，是生产青霉素的重要工业菌种，工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．青霉素属于次生代谢物，过程①②为使用液体培养基进行扩大培养
B．过程③使用高压蒸汽灭菌法灭菌时，要将灭菌锅中的冷空气排除充分
C．发酵罐中发酵时，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等
D．过程⑤采用过滤、沉淀等方法将产黄青霉菌分离和干燥，即可得到产品
D　[青霉素属于次生代谢物，过程①②③都使用液体培养基，过程①②为扩大培养，目的是获得更多菌种，A正确；使用高压蒸汽灭菌锅时，若冷空气没有排除充分，则可能压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，从而影响灭菌效果，B正确；发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，C正确；采用过滤、沉淀等方法将产黄青霉菌分离和干燥，即可得到菌种，青霉素是青霉菌的代谢物，在发酵后应采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。]
3．(不定项)(2024·河北沧州模拟)将玉米秸秆制成乙醇对于助力“双碳”目标、实现资源综合利用、治理农业污染、提高农民收入具有重要意义。研究人员先用菌种T(最适反应温度约为50 ℃)预处理秸秆后，再用C5酵母菌进行发酵生成乙醇，发酵过程中三种物质含量如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．菌种T通过分泌纤维素酶来分解秸秆中的纤维素
B．在酶解阶段，秸秆纤维素含量持续下降，后期可能需要调节pH
C．在酶解96 h后需降温至35 ℃左右，以保证C5酵母菌的正常生长
D．发酵结束后可通过过滤、沉淀等方法获得乙醇，并用重铬酸钾检测
CD　[从图中的物质变化可得知，菌种T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素分解为葡萄糖，A正确；酵母菌与菌种T所需pH条件可能不同，在发酵阶段可能需要调节pH，B正确；酵母菌生长的最适温度在28 ℃左右，在酶解96 h后需将温度降至28 ℃左右，C错误；发酵最终生成的乙醇为小分子物质，可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得，D错误。]
4．(不定项)(2024·吉林、黑龙江适应性测试)为保障粮食安全，我国科研人员以富含纤维素的农业残渣(秸秆)为原料，利用基因工程改造面包酵母使其表面携带相关酶，可同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白。部分生产工艺如下图，下列叙述正确的是(　　)
注：酵母增殖的适宜温度为28～32 ℃，适宜pH为4.0～5.0；酵母发酵的适宜温度为24～35 ℃，适宜pH为5.0～5.8。
A．面包酵母的增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成
B．生产单细胞蛋白时选择26 ℃、pH 5.5的条件为宜
C．本生产过程最宜在不加通气和搅拌的啤酒发酵罐中进行
D．生产前培养基高压蒸汽灭菌的条件可为121℃、100 kPa下维持20 min
AD　[由图可知，面包酵母表面携带促进纤维二糖水解的酶和促进淀粉合成的酶，因此其增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成，A正确；生产单细胞蛋白需要令酵母菌增殖，适宜温度为28～32 ℃，适宜pH为4.0～5.0，B错误；本生产过程要使面包酵母增殖，应当在有氧环境下进行，C错误；在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min，将培养基彻底灭菌，以避免培养基上的微生物影响实验结果，D正确。]
1 / 24课时分层作业(五十)
1．A　2．D　3．A　4．A　
5．A　[传统发酵技术直接利用原料中天然存在的微生物进行发酵，由于菌种差异，杂菌不明等原因往往造成发酵食物品质不一，A正确；泡菜装坛发酵时，随发酵进行，亚硝酸盐含量先逐渐增加，后又逐渐降低，B错误；高度果酒白兰地指葡萄发酵后经蒸馏而得到的高度酒精，再经橡木桶贮存而成的酒，通过在果汁中加入白糖发酵并不能得到高度果酒白兰地(40%vol)，C错误；在O2充足，糖源匮乏时，醋酸菌可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸，D错误。]
6．AC　[由培养时需要通气振荡可知，其代谢类型为异养需氧型，制作果醋利用的是醋酸菌，制作腐乳利用的是毛霉，它们的代谢类型均为异养需氧型，A正确；将菌种接种至A培养基时，使用的是平板划线法，接种工具为接种环，使用前需在火焰上灼烧灭菌，B错误；将菌种转接至B培养基是将菌种转接至新的培养基，目的是进行扩大培养，从而增加菌种的数量，C正确；以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉)，将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制可以制成酱油产品，D错误。]
7．C　[果酒制果醋的过程中，是醋酸菌利用酒精先生成乙醛，再生成乙酸，发酵液中不产生CO2，乙酸的量增加导致总酸含量增加，A错误；果酒发酵的时间长短影响酒精的浓度，酒精作为形成乙酸的原料，又影响果醋中总酸的含量，但不一定是时间越长越好，B错误；据图可知，初始酒精浓度为5%时，约120 min后酒精可能消耗完使总酸含量不再变化，C正确；初始酒精的浓度太高，会影响醋酸菌正常的代谢，导致果醋发酵时间延长，产生的总酸含量不一定越多，D错误。]
8．(除标注外，每空2分，共14分)(1)C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量　产生风味组分，终止酶的进一步作用，并能杀死原料中一部分杂菌　防止温度过高，杀死酵母菌(1分)　(2)提供碳源，有利于酵母菌的生长和增殖；改善啤酒的口感；有利于提高啤酒的酒精含量　增加溶氧，有利于酵母菌的增殖；使营养物质与酵母菌充分接触，有利于酵母菌的生长和繁殖　(3)Y-4(1分)　Y-4菌株发酵速度快，且感官评分高，适合用于啤酒酿造　(4)将啤酒样品接种到无菌的培养基上，在28 ℃下培养，待长出菌落后，挑选生长良好的菌落接种到另一相同的培养基上，在更高温度(如30 ℃、35 ℃、40 ℃)下培养，重复此操作，直到筛选出耐高温的酵母菌菌株
1 / 2

展开更多......

收起↑