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课时跟踪检测（五十二） 传统发酵技术的应用和发酵工程
一、选择题
1.(2024·福建高考)虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下，原料中的蛋白质和脂肪发生水解，形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是 (　 )
A.虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响
B.传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作
C.原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸
D.虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味
2.传说杜康的儿子杜杼在一次酿酒时发酵时间过长，等到第 21 天开缸时发现酒液变酸却香气扑鼻，酸甜可口。于是杜杼把“廿一日”加“酉”凑成“醋”字，这就是杜杼造醋的故事。下列有关传统发酵技术的叙述，正确的是 (　 )
A.葡萄果皮上有野生酵母菌和醋酸菌，葡萄酒制好后直接通入无菌空气即可制醋
B.酿酒时糖未耗尽，酵母菌发酵也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多
C.杜杼酿酒反成醋可能是由发酵装置密封不严导致酵母菌有氧呼吸大量增殖引起的
D.醋酸菌在O2和糖源匮乏时，可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸
3.利用某种微生物发酵生产DHA油脂，可获取DHA(一种不饱和脂肪酸)。如图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是 (　 )
A.DHA油脂的产量与生物量呈正相关
B.温度和溶解氧的变化能影响DHA油脂的产量
C.葡萄糖代谢可为DHA油脂的合成提供能量
D.12~60 h，DHA油脂的合成对氮源的需求比碳源高
4.臭豆腐制作时需要将豆腐浸入含乳酸菌、毛霉菌等微生物的卤汁中发酵。下列叙述正确的是 (　 )
A.制作臭豆腐时，豆腐相当于微生物生长的培养基
B.乳酸菌发酵产生了乳酸和二氧化碳，需定期排气
C.豆腐发酵时需要密封处理，有利于毛霉的生长
D.豆腐发酵时不会有杂菌的繁殖，故无需严格灭菌
5.(2025·兰州模拟)木质纤维素可被酶水解为葡萄糖和木糖。汉逊酵母是一种耐高温的微生物，可利用木糖合成乙醇等物质，但葡萄糖会抑制野生型汉逊酵母利用木糖，进而限制了该酵母利用木质纤维素水解液的能力。下列说法正确的是 (　 )
A.纤维素水解液可作为汉逊酵母培养基中的碳源和氮源
B.汉逊酵母耐高温的特性使其发酵过程的温控成本增加
C.由于乙醇可杀菌，故利用汉逊酵母生产乙醇时无需严格灭菌
D.改造汉逊酵母使之能利用葡萄糖，可提高纤维素水解液的利用率
6.(2025·深圳一模)有些单细胞藻类、酵母菌和细菌等微生物菌体干重中的蛋白质含量可达到40%~80%，这些通过发酵获得的大量微生物菌体，即是单细胞蛋白，将其添加到饲料中可提高饲料的蛋白质含量。下列叙述正确的是 (　 )
A.在发酵之前需要对菌种进行扩大培养
B.培养基必须经过严格的灭菌，发酵设备则只需要消毒处理
C.发酵生产的废弃液可直接排放到外界环境中
D.发酵结束之后，采取适当的提取、分离、纯化等方法获得单细胞蛋白
7.产黄青霉菌是一种好氧真菌，其生长繁殖的适宜温度是30 ℃，但在20 ℃的条件下才会大量合成分泌青霉素。工业上采用玉米浆、棉籽饼等作为原料，通过合理设计，进行青霉素的生产。已知青霉素在碱性条件下易水解，下列叙述错误的是 (　 )
A.要选育符合生产要求的产黄青霉菌，可采用诱变育种或基因工程育种等方法
B.发酵过程中需要对发酵罐及时加热或降温处理，还要及时调节pH
C.发酵过程采用单一菌种进行发酵，有助于提高青霉素的产量和品质
D.发酵结束后，应将发酵液进行离心取菌体并进行破碎处理，从中提取青霉素
8.木聚糖酶可以将木聚糖(植物细胞壁的成分之一)降解为木糖，在酿造、饲料生产中有广泛应用。木聚糖酶可以用黑曲霉发酵生产，如图是生产该酶的连续发酵装置。下列有关叙述错误的是 (　 )
A.发酵所用的黑曲霉可在落叶丰富的环境中筛选
B.在发酵生产中，选育出的优良菌种可直接接种
C.培养液和发酵装置在接种前需进行严格灭菌
D.通过改变通气量和搅拌速度可调节培养液的溶氧量
二、非选择题
9.(13分)中国采用发酵法酿酒、制酱、制醋、制腐乳、制泡菜等具有悠久的历史。回答下列问题。
(1)传统啤酒酿造的发酵过程是在敞开式发酵池中进行的，麦芽汁中接种酵母菌后通入大量无菌空气，之后会产生大量气体翻腾逸出，形成厚厚的气泡层。其中，气泡层起到　　　　　　　的作用，有利于酒精的生成。(1分)
(2)制作泡菜时煮沸的泡菜盐水须冷却后再倒入装好干净蔬菜的坛中，以免高温　　　　　　　　　　　　
_________________。发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，这是因为_______________________
　　　　　　　。发酵过程中，除乳酸菌外，其他微生物在密封发酵2天后均大幅度减少，主要原因是 　
_____________________________________________________________________________________。(6分)
(3)乳酸菌常用于制作酸奶等发酵食品。制作酸奶时，若牛奶中含有抗生素，会影响酸奶的制作效果，原因是____________________________________________________________________________________。(2分)
(4)研究人员为探究发酵温度对红树莓果酒发酵的影响做了相关实验，得到如图所示的结果。
①据图可知，发酵的最适温度是24 ℃，理由是该温度时_____________________________________。(2分)
②发酵进行一段时间后残糖量不再降低，推测原因可能是____________________________________。(2分)
(4)①残糖量达到最低，酒精度最高　②酒精度过高导致酵母菌死亡
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一、选择题
1.(2024·福建高考)虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下，原料中的蛋白质和脂肪发生水解，形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是 (　 )
A.虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响
B.传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作
C.原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸
D.虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味
解析：选B　虾酱是由微生物发酵形成的，其特有风味的形成受发酵温度、发酵时间等的影响，A正确；传统虾酱的制作过程利用原料中带有的微生物进行发酵，不需要严格执行无菌操作，B错误；微生物发酵会使蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸，C正确；不同微生物可以产生不同代谢物，代谢物的种类及含量影响发酵产品的风味，故虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味，D正确。
2.传说杜康的儿子杜杼在一次酿酒时发酵时间过长，等到第 21 天开缸时发现酒液变酸却香气扑鼻，酸甜可口。于是杜杼把“廿一日”加“酉”凑成“醋”字，这就是杜杼造醋的故事。下列有关传统发酵技术的叙述，正确的是 (　 )
A.葡萄果皮上有野生酵母菌和醋酸菌，葡萄酒制好后直接通入无菌空气即可制醋
B.酿酒时糖未耗尽，酵母菌发酵也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多
C.杜杼酿酒反成醋可能是由发酵装置密封不严导致酵母菌有氧呼吸大量增殖引起的
D.醋酸菌在O2和糖源匮乏时，可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸
解析：选B　酿酒酵母和醋酸菌的最适生长温度及需氧条件不同，所以制作好葡萄酒后，不仅需要直接通入无菌空气，同时还需要适当提高发酵温度才能制醋，A错误；酿酒时糖未耗尽，酵母菌发酵也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多，B正确；杜杼酿酒反成醋可能是由发酵装置密封不严导致醋酸菌有氧呼吸大量增殖引起的，C错误；醋酸菌在O2充足但糖源匮乏时，可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸，D错误。
3.利用某种微生物发酵生产DHA油脂，可获取DHA(一种不饱和脂肪酸)。如图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是 (　 )
A.DHA油脂的产量与生物量呈正相关
B.温度和溶解氧的变化能影响DHA油脂的产量
C.葡萄糖代谢可为DHA油脂的合成提供能量
D.12~60 h，DHA油脂的合成对氮源的需求比碳源高
解析：选D　由图分析可知，DHA油脂的产量和生物量均随着发酵的进行先逐渐增加后保持不变，二者的变化呈正相关，A正确；温度和溶解氧的变化会影响微生物的生长繁殖，进而影响DHA油脂的产量，B正确；葡萄糖可用于微生物的呼吸作用，葡萄糖分解释放能量，可为DHA油脂的合成提供能量，C正确；由图可知，12~60 h，发酵液中葡萄糖的减少量明显大于蛋白胨的减少量，由此推断，12~60 h，DHA油脂的合成对碳源的需求比氮源高，D错误。
4.臭豆腐制作时需要将豆腐浸入含乳酸菌、毛霉菌等微生物的卤汁中发酵。下列叙述正确的是 (　 )
A.制作臭豆腐时，豆腐相当于微生物生长的培养基
B.乳酸菌发酵产生了乳酸和二氧化碳，需定期排气
C.豆腐发酵时需要密封处理，有利于毛霉的生长
D.豆腐发酵时不会有杂菌的繁殖，故无需严格灭菌
解析：选A　制作臭豆腐时，豆腐相当于微生物生长的培养基，A正确；乳酸菌通过乳酸发酵可以产生乳酸，不产生CO2，B错误；毛霉的代谢类型为异养需氧型，故豆腐发酵时不应密封处理，C错误；豆腐发酵时会有杂菌的繁殖，D错误。
5.(2025·兰州模拟)木质纤维素可被酶水解为葡萄糖和木糖。汉逊酵母是一种耐高温的微生物，可利用木糖合成乙醇等物质，但葡萄糖会抑制野生型汉逊酵母利用木糖，进而限制了该酵母利用木质纤维素水解液的能力。下列说法正确的是 (　 )
A.纤维素水解液可作为汉逊酵母培养基中的碳源和氮源
B.汉逊酵母耐高温的特性使其发酵过程的温控成本增加
C.由于乙醇可杀菌，故利用汉逊酵母生产乙醇时无需严格灭菌
D.改造汉逊酵母使之能利用葡萄糖，可提高纤维素水解液的利用率
解析：选D　纤维素水解液中含有葡萄糖和木糖，可作为汉逊酵母培养基中的碳源，但不能作为氮源，A错误；汉逊酵母耐高温的特性使其发酵过程的温控成本降低，B错误；利用汉逊酵母生产乙醇时需严格灭菌，C错误；改造汉逊酵母使之能利用葡萄糖，可提高纤维素水解液的利用率，D正确。
6.(2025·深圳一模)有些单细胞藻类、酵母菌和细菌等微生物菌体干重中的蛋白质含量可达到40%~80%，这些通过发酵获得的大量微生物菌体，即是单细胞蛋白，将其添加到饲料中可提高饲料的蛋白质含量。下列叙述正确的是 (　 )
A.在发酵之前需要对菌种进行扩大培养
B.培养基必须经过严格的灭菌，发酵设备则只需要消毒处理
C.发酵生产的废弃液可直接排放到外界环境中
D.发酵结束之后，采取适当的提取、分离、纯化等方法获得单细胞蛋白
解析：选A　在发酵之前需要对菌种进行扩大培养，A正确；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灭菌，B错误；发酵生产的废弃液不能随便排放到环境中，以防止污染环境，C错误；发酵结束后，应采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，得到产品，D错误。
7.产黄青霉菌是一种好氧真菌，其生长繁殖的适宜温度是30 ℃，但在20 ℃的条件下才会大量合成分泌青霉素。工业上采用玉米浆、棉籽饼等作为原料，通过合理设计，进行青霉素的生产。已知青霉素在碱性条件下易水解，下列叙述错误的是 (　 )
A.要选育符合生产要求的产黄青霉菌，可采用诱变育种或基因工程育种等方法
B.发酵过程中需要对发酵罐及时加热或降温处理，还要及时调节pH
C.发酵过程采用单一菌种进行发酵，有助于提高青霉素的产量和品质
D.发酵结束后，应将发酵液进行离心取菌体并进行破碎处理，从中提取青霉素
解析：选D　发酵工程中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；发酵过程中需要严格控制发酵条件，维持产黄青霉菌的适宜代谢环境，包括及时加热、降温或调节pH等，B正确；在青霉素生产过程中采用单一菌种进行发酵，有助于提高青霉素的产量和品质，C正确；青霉素是分泌到细胞外的代谢物，提取时菌体不需要破碎处理，D错误。
8.木聚糖酶可以将木聚糖(植物细胞壁的成分之一)降解为木糖，在酿造、饲料生产中有广泛应用。木聚糖酶可以用黑曲霉发酵生产，如图是生产该酶的连续发酵装置。下列有关叙述错误的是 (　 )
A.发酵所用的黑曲霉可在落叶丰富的环境中筛选
B.在发酵生产中，选育出的优良菌种可直接接种
C.培养液和发酵装置在接种前需进行严格灭菌
D.通过改变通气量和搅拌速度可调节培养液的溶氧量
解析：选B　黑曲霉可产生木聚糖酶，木聚糖酶可以将植物细胞壁中的木聚糖降解为木糖，因此发酵所用的黑曲霉可在落叶丰富的环境中筛选，A正确；在大规模的发酵生产中，选育出的优良菌种需要经过多次扩大培养，达到一定数量后再接种，B错误；在发酵过程中，需要严格控制无菌条件，对培养液和发酵装置在接种前需进行严格灭菌处理，C正确；改变通气量和搅拌速度都可以调节培养液的溶氧量，D正确。
二、非选择题
9.(13分)中国采用发酵法酿酒、制酱、制醋、制腐乳、制泡菜等具有悠久的历史。回答下列问题。
(1)传统啤酒酿造的发酵过程是在敞开式发酵池中进行的，麦芽汁中接种酵母菌后通入大量无菌空气，之后会产生大量气体翻腾逸出，形成厚厚的气泡层。其中，气泡层起到　　　　　　　的作用，有利于酒精的生成。(1分)
(2)制作泡菜时煮沸的泡菜盐水须冷却后再倒入装好干净蔬菜的坛中，以免高温　　　　　　　　　　　　
_________________。发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，这是因为_______________________
　　　　　　　。发酵过程中，除乳酸菌外，其他微生物在密封发酵2天后均大幅度减少，主要原因是 　
_____________________________________________________________________________________。(6分)
(3)乳酸菌常用于制作酸奶等发酵食品。制作酸奶时，若牛奶中含有抗生素，会影响酸奶的制作效果，原因是____________________________________________________________________________________。(2分)
(4)研究人员为探究发酵温度对红树莓果酒发酵的影响做了相关实验，得到如图所示的结果。
①据图可知，发酵的最适温度是24 ℃，理由是该温度时_____________________________________。(2分)
②发酵进行一段时间后残糖量不再降低，推测原因可能是____________________________________。(2分)
解析：(1)酵母菌酒精发酵需要无氧环境，气泡层起到隔绝空气的作用。(2)制作泡菜时煮沸的泡菜盐水须冷却后再倒入装好干净蔬菜的坛中，防止高温杀死蔬菜表面的乳酸菌。发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，这是因为酵母菌等微生物的呼吸作用产生CO2。在密封发酵两天后，氧气含量减少，并且酸性增强，乳酸菌能耐受酸性且缺氧的发酵液环境，而其他大部分微生物不能耐受。(3)由于抗生素能抑制乳酸菌的生长，因此制作酸奶时，若牛奶中含有抗生素，会影响酸奶的制作效果。(4)①据曲线图分析，在发酵温度为 24 ℃ 时，残糖量达到最低，发酵液酒精度最高，因此该温度是发酵的最适温度。②酒精度过高会杀死酵母菌，因此发酵一段时间后残糖量不再降低。
答案：(1)隔绝空气　(2)杀死蔬菜表面的乳酸菌　酵母菌等微生物的呼吸作用产生CO2　乳酸菌能耐受酸性且缺氧的发酵液环境，其他大部分微生物不能耐受　(3)抗生素能抑制乳酸菌的生长
(4)①残糖量达到最低，酒精度最高　②酒精度过高导致酵母菌死亡
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