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第47讲传统发酵技术的应用和发酵工程及其应用
考点一　传统发酵技术的应用
1.泡菜的制作
(1)菌种的种类和来源
①种类:常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
②来源:植物体表面天然的乳酸菌。
(2)制作泡菜的原理(反应简式)
C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。
(3)方法步骤
拾遗·挖掘
(选择性必修3 P6“探究·实践”拓展)用盐过多时,制作的泡菜会“咸而不酸”,原因是盐过多,抑制了乳酸菌发酵。
2.果酒和果醋的制作
(1)果酒制作与果醋制作的比较
(2)果酒和果醋的制作步骤及目的
考向1　腐乳与泡菜制作的分析
1.(2026·广西南宁模拟)广西的酸笋、豆豉、腐乳都具有独特的风味。酸笋制作技艺依托螺蛳粉这一国家级非遗项目得以传承和体现。扬美豆豉和桂林豆腐乳制作技艺也是自治区级非物质文化遗产。下列叙述错误的是(　　)
A.随着酸笋浸泡时间的延长,泡菜坛中的亚硝酸盐含量先上升后下降
B.腐乳的发酵过程中发挥主要作用的菌种是乳酸菌
C.制作酸笋时,密封有利于主要菌种快速生长,发酵中期可形成无氧状态
D.在配制豆豉的卤汤时加入白酒和盐可以抑制其他微生物的生长
答案:B
解析:泡菜制作过程中,因初期硝酸盐还原菌活跃,后期乳酸菌抑制杂菌,故亚硝酸盐含量随发酵时间呈现“先增加后减少”的趋势,A正确;腐乳发酵的主要菌种是毛霉,其分泌的蛋白酶和脂肪酶分解豆腐中的蛋白质和脂肪,B错误;制作酸笋时需密封以创造无氧环境,促进乳酸菌(厌氧菌)快速繁殖,发酵中期可形成无氧状态,C正确;豆豉卤汤中高浓度盐可抑制微生物生长,白酒(含酒精)具有杀菌作用,二者协同抑制杂菌,D正确。
2.(2026·河南洛阳模拟)有关泡菜中亚硝酸盐含量的研究表明,亚硝酸盐的含量高低和亚硝酸盐含量峰值时间的早晚与食盐的浓度有关(如图),下列有关叙述错误的是(　　)
A.食盐的浓度越高,亚硝酸盐生成越快,亚硝酸盐含量峰值出现得越早
B.取食泡菜时,夹取的时间不宜过长,减少杂菌污染
C.臭味的产生可能与取食过程中带入坛内的油脂类物质有关
D.所用的食盐水经煮沸后可以除去水中的氧气并杀灭杂菌
答案:A
解析:从题图中可以看出,亚硝酸盐含量上升最快的曲线是食盐浓度为5%时,其峰值出现最早,当食盐浓度上升到7%时,亚硝酸盐含量上升相对较慢,A错误。
考向2　果酒、果醋制作的分析
3.(2025·江苏卷,6)某同学利用红叶李果实制作果醋,图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是(　　)
果实果汁果酒果醋
A.果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同
B.过程①中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率
C.过程②中,为使菌种充分吸收营养物质,需每日多次开盖搅拌
D.过程③发酵时会产生大量气泡,需拧松瓶盖放气
答案:B
解析:果酒发酵所需的菌种是酵母菌,是真核生物,果醋发酵所需的菌种是醋酸菌,是原核生物,两者的细胞结构不同,A错误;过程①为榨汁,果胶酶能分解细胞壁中的果胶,添加适量果胶酶,有利于提高出汁率,B正确;过程②为果酒发酵,酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,若多次开盖会引入氧气抑制无氧呼吸并增加杂菌污染风险,C错误;过程③为果醋发酵,醋酸菌利用酒精产醋过程中不产生气体,不会产生大量气泡,但该过程需要消耗O2,因此应打开瓶盖,盖上一层纱布,D错误。
4.(2024·湖北卷,1)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧原核生物,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
答案:D
解析:食用醋的酸味主要来自乙酸,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;当氧气充足、缺少糖源时,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;醋酸菌是细菌,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。
考点二　发酵工程及其应用
1.发酵工程的概念
(1)基本概念:发酵工程是指利用微生物的特定功能,规模化生产人类所需产品的综合性生物工程。
(2)主要内容: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。
2.发酵工程的基本环节
拾遗·挖掘
(选择性必修3 P22~23图1-9)某生产谷氨酸的发酵装置,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,由此可知,环境条件不仅影响微生物的生长繁殖,而且也会影响微生物代谢物的形成。
3.啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
4.发酵工程的应用
拾遗·挖掘
(选择性必修3 P28“拓展应用1”)青霉素发酵是高耗氧过程,为保证在发酵过程中给微生物持续高效地供氧,可以用基因工程的方法,将血红蛋白基因转入青霉素生产菌来提高菌体对氧的吸收和利用率。
考向　发酵工程及其应用
1.(2025·陕晋青宁卷,3)我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸,流程如图。下列叙述错误的是(　　)
A.淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源
B.扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种
C.培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同
D.通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累
答案:C
解析:淀粉水解形成的糖类可以作为黑曲霉生存所需的碳源,氧化分解可以为黑曲霉提供能源,A正确;通过液体培养基的扩大培养,可以为后续的发酵罐内发酵提供足量的黑曲霉菌种,B正确;空气一般用过滤除菌的方式灭菌,培养基一般用高压蒸汽灭菌的方式灭菌,发酵罐可以用高温灭菌的方式灭菌,因此它们的灭菌方法不相同,C错误;已知利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸,说明通气、搅拌有利于溶解氧增加,有利于发酵产物柠檬酸的积累,D正确。
2.(2026·广东惠州模拟)生产啤酒的主要工艺流程如图所示,则下列叙述正确的是(　　)
A.过程①中若用赤霉素溶液处理大麦种子,种子无须发芽就能产生淀粉酶
B.过程②中焙烤的目的是使酶失活,碾磨的目的是使淀粉与淀粉酶充分接触
C.过程②煮沸时加入啤酒花可增加啤酒的苦度等风味,蒸煮后需要马上接种
D.过程③主发酵阶段要适时往外排气,后发酵阶段在低温、通气环境中进行
答案:A
解析:赤霉素具有促进种子萌发和诱导淀粉酶合成的作用。在过程①中,用赤霉素溶液处理大麦种子,种子无须发芽就能产生淀粉酶,A正确;过程②中焙烤的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活,碾磨的目的是将大麦磨碎,使淀粉充分暴露,以便与淀粉酶充分接触,B错误;过程②煮沸时加入啤酒花可增加啤酒的苦度等风味,但蒸煮后不能马上接种,因为高温会杀死菌种,需冷却后再接种,C错误;过程③主发酵阶段酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,要适时往外排气,后发酵阶段需要在低温、密闭环境中进行,以促进啤酒的成熟和风味形成,而不是通气环境,D错误。
1.(2026·辽宁鞍山模拟)利用发酵技术进行发酵食品的制作时,需要注意操作的科学性与严谨性。下列相关叙述正确的是(　　)
A.用葡萄制作果醋时,需要进行密封发酵
B.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
C.腐乳生产的现代化工艺中,常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上
D.筛选酿醋菌种时,可在培养基中加入一定量的青霉素,防止杂菌污染
答案:C
解析:参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,不需要进行密封发酵,A错误;乳酸菌属于厌氧细菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,B错误;腐乳生产的现代化工艺中,常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上,从而提升腐乳的品质,C正确;青霉素属于抗生素,在培养基中加入一定量的青霉素,会抑制酿醋菌种的生长,D错误。
2.(2026·湖北宜昌模拟)早在《诗经·邶风·谷风》中就有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载。“旨蓄”就是储藏的美味食品,也就是腌制的酸菜、泡菜。下列有关叙述错误的是(　　)
A.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
B.制作泡菜过程中,食盐用量过低容易造成亚硝酸盐含量增加
C.常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,它们都是好氧细菌
D.腌制泡菜时可通过向坛盖边沿的水槽注水保持发酵所需环境
答案:C
解析: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,A正确;泡菜腌制时间过短,食盐用量过低,温度过高,都容易造成细菌大量滋生,亚硝酸盐含量增加,B正确;常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,它们都是厌氧细菌,C错误;乳酸菌需要在无氧环境下将葡萄糖分解为乳酸,故腌制泡菜时可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境,D正确。
3.(2026·山东潍坊模拟)在利用酵母菌发酵制作葡萄酒的实验中,下列说法错误的是(　　)
A.新鲜葡萄用清水冲洗1~2次后,再去除枝梗,沥干后用于发酵
B.酿酒发酵初期可通入氧气促进酵母菌有氧呼吸,使其大量增殖
C.应将发酵装置放在18~30 ℃环境中进行发酵,并适时将瓶盖拧松排气
D.发酵结束后,取适量葡萄酒加入酸性重铬酸钾检测酒精浓度
答案:D
解析:新鲜葡萄用清水冲洗1~2次后,再去除枝梗,防止杂菌污染,沥干后用于发酵,A正确;有氧条件下有利于酵母菌的增殖,所以酿酒发酵初期可通入氧气促进酵母菌有氧呼吸,使其大量增殖,B正确;酵母菌的发酵温度范围为18~30 ℃,发酵过程会产生CO2,所以应将发酵装置放在18~30 ℃环境中进行发酵,并适时将瓶盖拧松排气,C正确;酸性重铬酸钾可检测是否有酒精生成,但取适量葡萄酒加入酸性重铬酸钾进行检测会导致葡萄酒污染,且重铬酸钾是剧毒物质,一旦加入葡萄酒中,酒液便不能再饮用,D错误。
4.(2026·广东东莞模拟)某学习小组利用果酒制作果醋的过程如下。第一阶段:选用新鲜葡萄洗净后榨汁,装入玻璃瓶中,加入适量蔗糖和酵母进行发酵;在一定条件下,一段时间后果酒制成。第二阶段:将果酒转入另一装置中,在一定条件下进行发酵获得果醋。下列叙述正确的是(　　)
A.制作果酒时,要定期打开瓶盖以利于氧气进入
B.果酒发酵过程中,温度控制在30~35 ℃为宜
C.制作果醋时,不需要对发酵装置进行消毒处理
D.果醋发酵可以通入无菌空气,利于进行有氧呼吸
答案:D
解析:酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,则发酵过程密闭,但经常拧松瓶盖(不能打开)排出发酵产生的气体,A错误;果酒发酵过程中,温度控制在18~30 ℃为宜,B错误;制作果醋时,需要对发酵装置进行消毒处理,避免杂菌污染,C错误;醋酸菌为好氧细菌,果醋发酵可以通入无菌空气,利于进行有氧呼吸,D正确。
5.(2025·甘肃卷,15)我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。发酵工程通过选育菌种和控制发酵条件等措施可优化传统发酵工艺,改善葡萄酒品质。下列叙述错误的是(　　)
A.传统发酵时,葡萄果皮上的多种微生物参与了葡萄酒的发酵过程
B.工业化生产时,酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵
C.通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状
D.大规模发酵时,需要监测发酵温度、pH、罐压及溶解氧等参数
答案:B
解析:在传统发酵制作葡萄酒时,葡萄果皮上附着有多种微生物,如酵母菌等,这些微生物参与了葡萄酒的发酵过程,A正确;工业化生产时,酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,能大量繁殖,进行扩大培养,在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精,B错误;通过诱变育种(利用物理、化学等因素诱导基因突变)或基因工程育种(定向改造生物的基因)能够改良葡萄酒发酵菌种(如酵母菌)的性状,比如提高发酵效率等,C正确;大规模发酵时,发酵温度、pH、罐压及溶解氧等参数会影响微生物的生长和代谢,进而影响发酵过程和产品质量,所以需要监测这些参数,D正确。
6.(2026·河南洛阳模拟)从传统发酵技术到现代发酵工程技术,劳动人民的智慧结晶在不断凝聚。下列相关说法错误的是(　　)
A.传统发酵技术与现代发酵工程技术的发酵菌种均为单一菌种
B.现代发酵工程技术的灭菌力度要大于传统发酵技术的
C.在利用传统发酵技术酿酒的过程中,密封不严可能导致酒变酸
D.发酵工程进行发酵之前,一般要对目的菌种进行筛选和扩大培养等操作
答案:A
解析:传统发酵以混合菌种为主,发酵工程多是单一菌种,A错误;传统发酵技术通常仅做简单消毒处理,未严格灭菌,发酵工程则需严格灭菌,因此现代发酵工程技术的灭菌力度要大于传统发酵技术的,B正确;酿酒的过程应在无氧条件下进行,若密封不严,会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而使酒变酸,C正确;发酵工程进行发酵之前,需要对目的菌种进行筛选和扩大培养,以保证获得足够数量的目的菌,D正确。
7.(2026·广东深圳模拟)以淀粉或纤维素的水解液为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白。酵母菌生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂。下列分析错误的是(　　)
A.纤维素水解液为微生物提供碳源
B.单细胞蛋白还含有糖类、脂质和维生素
C.酵母菌生产单细胞蛋白通常是在无氧条件下进行
D.大规模生产单细胞蛋白的中心环节是发酵罐内发酵
答案:C
解析:纤维素水解液可以为微生物提供碳源,A正确;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菌体,其不仅含有丰富的蛋白质,还含有糖类、脂质和维生素等物质,B正确;酵母菌需要在有氧条件下,才能大量繁殖获得大量的酵母菌,酵母菌生产单细胞蛋白通常是在有氧条件下进行,C错误;发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,故大规模生产单细胞蛋白的中心环节是发酵罐内发酵,D正确。
8.(2026·湖北宜昌模拟)啤酒、味精和胰岛素的工业化生产比传统发酵生产要复杂得多,需要通过发酵工程来实现。下列相关叙述错误的是(　　)
A.利用酵母菌发酵生产的单细胞蛋白,可作为食品添加剂
B.以大豆为主要原料,利用黑曲霉水解其中的蛋白质,经淋洗、调制成酱油
C.青贮饲料中添加酵母菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力
D.传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主
答案:C
解析:用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂,甚至制成“人造肉”供人们直接食用,A正确;酱油是以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉)进行发酵,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、调制而成,B正确;在青贮饲料中添加乳酸菌,通过乳酸菌的发酵,可以提高饲料品质,使饲料保鲜,同时动物食用后还能提高免疫力,C错误;发酵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,传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主,D正确。
9.(2025·云南卷,15)黄酒是我国古老的发酵酒之一,传统酿制中,先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料,对之前发酵留存的少量酒曲(曲种)进行扩大制曲;再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后,添加足量酒母(含酵母菌)完成发酵,压榨成品。下列说法错误的是(　　)
A.小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质
B.为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质,扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌
C.糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率
D.将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖
答案:B
解析:小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分,蛋白质可以为微生物提供氮源,糖类等可以为微生物提供碳源,所以能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等营养物质,A正确;酒曲本身含有发酵所需的菌种,若灭菌会杀死这些菌种,导致无法进行正常的发酵过程,B错误;糯米、大米蒸煮后温度较高,若立即与酒曲混合,高温会使酶的空间结构改变,导致酶活性降低,从而降低其催化效率,C正确;酒曲中含有淀粉酶等酶类,将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖,从而为后续酒母(含酵母菌)发酵提供底物葡萄糖,D正确。
10.(2025·河北卷,18改编)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一,从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产。下列叙述错误的是(　　)
A.隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源
B.采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻
C.选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长
D.适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量
答案:B
解析:根据题目信息“隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖”可知,隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源,A正确;采集海水中腐烂的叶片进行湿热灭菌后,会杀死所有的微生物,此时接种到固体培养基上无法获得隐甲藻,B错误;隐甲藻为真核生物,抗生素可抑制细菌生长,不会影响真核生物的生命活动,因此在筛选或培养隐甲藻时,加入抗生素可有效抑制杂菌生长,提高隐甲藻的纯度和生长效率,C正确;隐甲藻为好氧生物,因此利用隐甲藻进行DHA发酵生产时,适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量,D正确。
11.(2026·广东惠州模拟)某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装了一种果酒、果醋两用发酵装置,如图1所示。图2是发酵过程中培养液pH可能的变化情况。回答下列问题。
(1)图1中空气过滤器的作用是　　　　　　　　　　　,发酵罐中并不装满发酵液,而是留出约1/3的空间,是为了　 　 。
利用该装置一般先进行果酒发酵再进行果醋发酵,原因是 　 。
(2)利用图1中装置进行果酒发酵时,软管夹应
(填“打开”或“关闭”),每隔一段时间打开单向阀排气。果酒发酵时,酒精在酵母菌的　　　　　　产生。由果酒发酵转为果醋发酵时,有些方面需要做出调整,例如,需要　　　(填“升高”或“降低”)发酵温度,还需要　　　　　　　　　　　　　。
(3)图2中,能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线　　　。菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是　 　 (答出2点即可)。
答案:(1)为通入的空气进行无菌过滤　使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖,同时防止发酵液溢出　果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料,但果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料
(2)关闭　细胞质基质　升高　打开软管夹和充氧泵(保持通氧)
(3)②　调节培养液pH、及时排出代谢产物等
解析:(1)空气过滤器能对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;发酵罐中留出约1/3的空间,是为了使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖,同时防止发酵液溢出;利用该装置一般先进行果酒发酵再进行果醋发酵,原因是果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料,但果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料。
(2)利用图1中装置进行果酒发酵时,需要无氧条件,因此软管夹应关闭,防止空气进入;果酒发酵时,酒精是无氧呼吸的产物,在酵母菌细胞质基质中产生;酵母菌发酵的最适温度为18~30 ℃,醋酸菌最适宜的生长温度为30~35 ℃,比酵母菌酒精发酵时的温度高;醋酸菌是好氧菌,氧气必须充足才能发酵产生醋酸,因此由果酒转变成果醋的制作时,需要升高温度和打开软管夹和充氧泵,通入氧气(保持通氧)。
(3)整个发酵过程中开始时酵母菌细胞呼吸会产生CO2,果醋发酵时醋酸菌产生乙酸,使培养液的pH逐渐降低,因此图2中能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线②;菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是调节培养液pH、及时排出代谢产物等。(共26张PPT)
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1.(2026·辽宁鞍山模拟)利用发酵技术进行发酵食品的制作时,需要注意操作的科学性与严谨性。下列相关叙述正确的是(　　)
A.用葡萄制作果醋时,需要进行密封发酵
B.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
C.腐乳生产的现代化工艺中,常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上
D.筛选酿醋菌种时,可在培养基中加入一定量的青霉素,防止杂菌污染
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解析:参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,不需要进行密封发酵,A错误;乳酸菌属于厌氧细菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,B错误;腐乳生产的现代化工艺中,常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上,从而提升腐乳的品质,C正确;青霉素属于抗生素,在培养基中加入一定量的青霉素,会抑制酿醋菌种的生长,D错误。
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2.(2026·湖北宜昌模拟)早在《诗经·邶风·谷风》中就有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载。“旨蓄”就是储藏的美味食品,也就是腌制的酸菜、泡菜。下列有关叙述错误的是(　　)
A.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
B.制作泡菜过程中,食盐用量过低容易造成亚硝酸盐含量增加
C.常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,它们都是好氧细菌
D.腌制泡菜时可通过向坛盖边沿的水槽注水保持发酵所需环境
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解析: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,A正确;泡菜腌制时间过短,食盐用量过低,温度过高,都容易造成细菌大量滋生,亚硝酸盐含量增加,B正确;常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,它们都是厌氧细菌,C错误;乳酸菌需要在无氧环境下将葡萄糖分解为乳酸,故腌制泡菜时可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境,D正确。
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3.(2026·山东潍坊模拟)在利用酵母菌发酵制作葡萄酒的实验中,下列说法错误的是(　　)
A.新鲜葡萄用清水冲洗1~2次后,再去除枝梗,沥干后用于发酵
B.酿酒发酵初期可通入氧气促进酵母菌有氧呼吸,使其大量增殖
C.应将发酵装置放在18~30 ℃环境中进行发酵,并适时将瓶盖拧松排气
D.发酵结束后,取适量葡萄酒加入酸性重铬酸钾检测酒精浓度
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解析:新鲜葡萄用清水冲洗1~2次后,再去除枝梗,防止杂菌污染,沥干后用于发酵,A正确;有氧条件下有利于酵母菌的增殖,所以酿酒发酵初期可通入氧气促进酵母菌有氧呼吸,使其大量增殖,B正确;酵母菌的发酵温度范围为18~30 ℃,发酵过程会产生CO2,所以应将发酵装置放在18~30 ℃环境中进行发酵,并适时将瓶盖拧松排气,C正确;酸性重铬酸钾可检测是否有酒精生成,但取适量葡萄酒加入酸性重铬酸钾进行检测会导致葡萄酒污染,且重铬酸钾是剧毒物质,一旦加入葡萄酒中,酒液便不能再饮用,D错误。
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4.(2026·广东东莞模拟)某学习小组利用果酒制作果醋的过程如下。第一阶段:选用新鲜葡萄洗净后榨汁,装入玻璃瓶中,加入适量蔗糖和酵母进行发酵;在一定条件下,一段时间后果酒制成。第二阶段:将果酒转入另一装置中,在一定条件下进行发酵获得果醋。下列叙述正确的是(　　)
A.制作果酒时,要定期打开瓶盖以利于氧气进入
B.果酒发酵过程中,温度控制在30~35 ℃为宜
C.制作果醋时,不需要对发酵装置进行消毒处理
D.果醋发酵可以通入无菌空气,利于进行有氧呼吸
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解析:酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,则发酵过程密闭,但经常拧松瓶盖(不能打开)排出发酵产生的气体,A错误;果酒发酵过程中,温度控制在18~30 ℃为宜,B错误;制作果醋时,需要对发酵装置进行消毒处理,避免杂菌污染,C错误;醋酸菌为好氧细菌,果醋发酵可以通入无菌空气,利于进行有氧呼吸,D正确。
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5.(2025·甘肃卷,15)我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。发酵工程通过选育菌种和控制发酵条件等措施可优化传统发酵工艺,改善葡萄酒品质。下列叙述错误的是(　　)
A.传统发酵时,葡萄果皮上的多种微生物参与了葡萄酒的发酵过程
B.工业化生产时,酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵
C.通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状
D.大规模发酵时,需要监测发酵温度、pH、罐压及溶解氧等参数
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解析:在传统发酵制作葡萄酒时,葡萄果皮上附着有多种微生物,如酵母菌等,这些微生物参与了葡萄酒的发酵过程,A正确;工业化生产时,酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,能大量繁殖,进行扩大培养,在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精,B错误;通过诱变育种(利用物理、化学等因素诱导基因突变)或基因工程育种(定向改造生物的基因)能够改良葡萄酒发酵菌种(如酵母菌)的性状,比如提高发酵效率等,C正确;大规模发酵时,发酵温度、pH、罐压及溶解氧等参数会影响微生物的生长和代谢,进而影响发酵过程和产品质量,所以需要监测这些参数,D正确。
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6.(2026·河南洛阳模拟)从传统发酵技术到现代发酵工程技术,劳动人民的智慧结晶在不断凝聚。下列相关说法错误的是(　　)
A.传统发酵技术与现代发酵工程技术的发酵菌种均为单一菌种
B.现代发酵工程技术的灭菌力度要大于传统发酵技术的
C.在利用传统发酵技术酿酒的过程中,密封不严可能导致酒变酸
D.发酵工程进行发酵之前,一般要对目的菌种进行筛选和扩大培养等操作
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解析:传统发酵以混合菌种为主,发酵工程多是单一菌种,A错误;传统发酵技术通常仅做简单消毒处理,未严格灭菌,发酵工程则需严格灭菌,因此现代发酵工程技术的灭菌力度要大于传统发酵技术的,B正确;酿酒的过程应在无氧条件下进行,若密封不严,会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而使酒变酸,C正确;发酵工程进行发酵之前,需要对目的菌种进行筛选和扩大培养,以保证获得足够数量的目的菌,D正确。
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7.(2026·广东深圳模拟)以淀粉或纤维素的水解液为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白。酵母菌生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂。下列分析错误的是(　　)
A.纤维素水解液为微生物提供碳源
B.单细胞蛋白还含有糖类、脂质和维生素
C.酵母菌生产单细胞蛋白通常是在无氧条件下进行
D.大规模生产单细胞蛋白的中心环节是发酵罐内发酵
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解析:纤维素水解液可以为微生物提供碳源,A正确;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菌体,其不仅含有丰富的蛋白质,还含有糖类、脂质和维生素等物质,B正确;酵母菌需要在有氧条件下,才能大量繁殖获得大量的酵母菌,酵母菌生产单细胞蛋白通常是在有氧条件下进行,C错误;发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,故大规模生产单细胞蛋白的中心环节是发酵罐内发酵,D正确。
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8.(2026·湖北宜昌模拟)啤酒、味精和胰岛素的工业化生产比传统发酵生产要复杂得多,需要通过发酵工程来实现。下列相关叙述错误的是(　　)
A.利用酵母菌发酵生产的单细胞蛋白,可作为食品添加剂
B.以大豆为主要原料,利用黑曲霉水解其中的蛋白质,经淋洗、调制成酱油
C.青贮饲料中添加酵母菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力
D.传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主
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解析:用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂,甚至制成“人造肉”供人们直接食用,A正确;酱油是以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉)进行发酵,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、调制而成,B正确;在青贮饲料中添加乳酸菌,通过乳酸菌的发酵,可以提高饲料品质,使饲料保鲜,同时动物食用后还能提高免疫力,C错误;发酵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,传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主,D正确。
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9.(2025·云南卷,15)黄酒是我国古老的发酵酒之一,传统酿制中,先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料,对之前发酵留存的少量酒曲(曲种)进行扩大制曲;再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后,添加足量酒母(含酵母菌)完成发酵,压榨成品。下列说法错误的是(　　)
A.小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质
B.为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质,扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌
C.糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率
D.将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖
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解析:小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分,蛋白质可以为微生物提供氮源,糖类等可以为微生物提供碳源,所以能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等营养物质,A正确;酒曲本身含有发酵所需的菌种,若灭菌会杀死这些菌种,导致无法进行正常的发酵过程,B错误;糯米、大米蒸煮后温度较高,若立即与酒曲混合,高温会使酶的空间结构改变,导致酶活性降低,从而降低其催化效率,C正确;酒曲中含有淀粉酶等酶类,将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖,从而为后续酒母(含酵母菌)发酵提供底物葡萄糖,D正确。
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10.(2025·河北卷,18改编)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一,从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产。下列叙述错误的是(　　)
A.隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源
B.采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻
C.选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长
D.适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量
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解析:根据题目信息“隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖”可知,隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源,A正确;采集海水中腐烂的叶片进行湿热灭菌后,会杀死所有的微生物,此时接种到固体培养基上无法获得隐甲藻,B错误;隐甲藻为真核生物,抗生素可抑制细菌生长,不会影响真核生物的生命活动,因此在筛选或培养隐甲藻时,加入抗生素可有效抑制杂菌生长,提高隐甲藻的纯度和生长效率,C正确;隐甲藻为好氧生物,因此利用隐甲藻进行DHA发酵生产时,适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量,D正确。
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11.(2026·广东惠州模拟)某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装了一种果酒、果醋两用发酵装置,如图1所示。图2是发酵过程中培养液pH可能的变化情况。回答下列问题。
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(1)图1中空气过滤器的作用是　　　　　　　 　　　　,发酵罐中并不装满发酵液,而是留出约1/3的空间,是为了_____________________
　 　 。
利用该装置一般先进行果酒发酵再进行果醋发酵,原因是____________
____________________________________________________________
　 。
为通入的空气进行无菌过滤
使酵母菌在初期进行
有氧呼吸而大量繁殖,同时防止发酵液溢出
果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料,但果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料
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解析:空气过滤器能对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;发酵罐中留出约1/3的空间,是为了使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖,同时防止发酵液溢出;利用该装置一般先进行果酒发酵再进行果醋发酵,原因是果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料,但果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料。
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(2)利用图1中装置进行果酒发酵时,软管夹应 (填“打开”或“关闭”),每隔一段时间打开单向阀排气。果酒发酵时,酒精在酵母菌的
　　　 　　　产生。由果酒发酵转为果醋发酵时,有些方面需要做出调整,例如,需要　　　(填“升高”或“降低”)发酵温度,还需要
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关闭
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打开软管夹和充氧泵(保持通氧)
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解析:利用图1中装置进行果酒发酵时,需要无氧条件,因此软管夹应关闭,防止空气进入;果酒发酵时,酒精是无氧呼吸的产物,在酵母菌细胞质基质中产生;酵母菌发酵的最适温度为18~30 ℃,醋酸菌最适宜的生长温度为30~35 ℃,比酵母菌酒精发酵时的温度高;醋酸菌是好氧菌,氧气必须充足才能发酵产生醋酸,因此由果酒转变成果醋的制作时,需要升高温度和打开软管夹和充氧泵,通入氧气(保持通氧)。
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(3)图2中,能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线　　　。菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是______________________
　 　 (答出2点即可)。
解析:整个发酵过程中开始时酵母菌细胞呼吸会产生CO2,果醋发酵时醋酸菌产生乙酸,使培养液的pH逐渐降低,因此图2中能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线②;菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是调节培养液pH、及时排出代谢产物等。
②
调节培养液pH、及时排
出代谢产物等1.(2026·辽宁鞍山模拟)利用发酵技术进行发酵食品的制作时,需要注意操作的科学性与严谨性。下列相关叙述正确的是(　　)
A.用葡萄制作果醋时,需要进行密封发酵
B.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
C.腐乳生产的现代化工艺中,常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上
D.筛选酿醋菌种时,可在培养基中加入一定量的青霉素,防止杂菌污染
答案:C
解析:参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,不需要进行密封发酵,A错误;乳酸菌属于厌氧细菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,B错误;腐乳生产的现代化工艺中,常将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上,从而提升腐乳的品质,C正确;青霉素属于抗生素,在培养基中加入一定量的青霉素,会抑制酿醋菌种的生长,D错误。
2.(2026·湖北宜昌模拟)早在《诗经·邶风·谷风》中就有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载。“旨蓄”就是储藏的美味食品,也就是腌制的酸菜、泡菜。下列有关叙述错误的是(　　)
A.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
B.制作泡菜过程中,食盐用量过低容易造成亚硝酸盐含量增加
C.常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,它们都是好氧细菌
D.腌制泡菜时可通过向坛盖边沿的水槽注水保持发酵所需环境
答案:C
解析: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,A正确;泡菜腌制时间过短,食盐用量过低,温度过高,都容易造成细菌大量滋生,亚硝酸盐含量增加,B正确;常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,它们都是厌氧细菌,C错误;乳酸菌需要在无氧环境下将葡萄糖分解为乳酸,故腌制泡菜时可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境,D正确。
3.(2026·山东潍坊模拟)在利用酵母菌发酵制作葡萄酒的实验中,下列说法错误的是(　　)
A.新鲜葡萄用清水冲洗1~2次后,再去除枝梗,沥干后用于发酵
B.酿酒发酵初期可通入氧气促进酵母菌有氧呼吸,使其大量增殖
C.应将发酵装置放在18~30 ℃环境中进行发酵,并适时将瓶盖拧松排气
D.发酵结束后,取适量葡萄酒加入酸性重铬酸钾检测酒精浓度
答案:D
解析:新鲜葡萄用清水冲洗1~2次后,再去除枝梗,防止杂菌污染,沥干后用于发酵,A正确;有氧条件下有利于酵母菌的增殖,所以酿酒发酵初期可通入氧气促进酵母菌有氧呼吸,使其大量增殖,B正确;酵母菌的发酵温度范围为18~30 ℃,发酵过程会产生CO2,所以应将发酵装置放在18~30 ℃环境中进行发酵,并适时将瓶盖拧松排气,C正确;酸性重铬酸钾可检测是否有酒精生成,但取适量葡萄酒加入酸性重铬酸钾进行检测会导致葡萄酒污染,且重铬酸钾是剧毒物质,一旦加入葡萄酒中,酒液便不能再饮用,D错误。
4.(2026·广东东莞模拟)某学习小组利用果酒制作果醋的过程如下。第一阶段:选用新鲜葡萄洗净后榨汁,装入玻璃瓶中,加入适量蔗糖和酵母进行发酵;在一定条件下,一段时间后果酒制成。第二阶段:将果酒转入另一装置中,在一定条件下进行发酵获得果醋。下列叙述正确的是(　　)
A.制作果酒时,要定期打开瓶盖以利于氧气进入
B.果酒发酵过程中,温度控制在30~35 ℃为宜
C.制作果醋时,不需要对发酵装置进行消毒处理
D.果醋发酵可以通入无菌空气,利于进行有氧呼吸
答案:D
解析:酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,则发酵过程密闭,但经常拧松瓶盖(不能打开)排出发酵产生的气体,A错误;果酒发酵过程中,温度控制在18~30 ℃为宜,B错误;制作果醋时,需要对发酵装置进行消毒处理,避免杂菌污染,C错误;醋酸菌为好氧细菌,果醋发酵可以通入无菌空气,利于进行有氧呼吸,D正确。
5.(2025·甘肃卷,15)我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。发酵工程通过选育菌种和控制发酵条件等措施可优化传统发酵工艺,改善葡萄酒品质。下列叙述错误的是(　　)
A.传统发酵时,葡萄果皮上的多种微生物参与了葡萄酒的发酵过程
B.工业化生产时,酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵
C.通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状
D.大规模发酵时,需要监测发酵温度、pH、罐压及溶解氧等参数
答案:B
解析:在传统发酵制作葡萄酒时,葡萄果皮上附着有多种微生物,如酵母菌等,这些微生物参与了葡萄酒的发酵过程,A正确;工业化生产时,酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,能大量繁殖,进行扩大培养,在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精,B错误;通过诱变育种(利用物理、化学等因素诱导基因突变)或基因工程育种(定向改造生物的基因)能够改良葡萄酒发酵菌种(如酵母菌)的性状,比如提高发酵效率等,C正确;大规模发酵时,发酵温度、pH、罐压及溶解氧等参数会影响微生物的生长和代谢,进而影响发酵过程和产品质量,所以需要监测这些参数,D正确。
6.(2026·河南洛阳模拟)从传统发酵技术到现代发酵工程技术,劳动人民的智慧结晶在不断凝聚。下列相关说法错误的是(　　)
A.传统发酵技术与现代发酵工程技术的发酵菌种均为单一菌种
B.现代发酵工程技术的灭菌力度要大于传统发酵技术的
C.在利用传统发酵技术酿酒的过程中,密封不严可能导致酒变酸
D.发酵工程进行发酵之前,一般要对目的菌种进行筛选和扩大培养等操作
答案:A
解析:传统发酵以混合菌种为主,发酵工程多是单一菌种,A错误;传统发酵技术通常仅做简单消毒处理,未严格灭菌,发酵工程则需严格灭菌,因此现代发酵工程技术的灭菌力度要大于传统发酵技术的,B正确;酿酒的过程应在无氧条件下进行,若密封不严,会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而使酒变酸,C正确;发酵工程进行发酵之前,需要对目的菌种进行筛选和扩大培养,以保证获得足够数量的目的菌,D正确。
7.(2026·广东深圳模拟)以淀粉或纤维素的水解液为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白。酵母菌生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂。下列分析错误的是(　　)
A.纤维素水解液为微生物提供碳源
B.单细胞蛋白还含有糖类、脂质和维生素
C.酵母菌生产单细胞蛋白通常是在无氧条件下进行
D.大规模生产单细胞蛋白的中心环节是发酵罐内发酵
答案:C
解析:纤维素水解液可以为微生物提供碳源,A正确;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菌体,其不仅含有丰富的蛋白质,还含有糖类、脂质和维生素等物质,B正确;酵母菌需要在有氧条件下,才能大量繁殖获得大量的酵母菌,酵母菌生产单细胞蛋白通常是在有氧条件下进行,C错误;发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,故大规模生产单细胞蛋白的中心环节是发酵罐内发酵,D正确。
8.(2026·湖北宜昌模拟)啤酒、味精和胰岛素的工业化生产比传统发酵生产要复杂得多,需要通过发酵工程来实现。下列相关叙述错误的是(　　)
A.利用酵母菌发酵生产的单细胞蛋白,可作为食品添加剂
B.以大豆为主要原料,利用黑曲霉水解其中的蛋白质,经淋洗、调制成酱油
C.青贮饲料中添加酵母菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力
D.传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主
答案:C
解析:用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂,甚至制成“人造肉”供人们直接食用,A正确;酱油是以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉)进行发酵,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、调制而成,B正确;在青贮饲料中添加乳酸菌,通过乳酸菌的发酵,可以提高饲料品质,使饲料保鲜,同时动物食用后还能提高免疫力,C错误;发酵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,传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主,D正确。
9.(2025·云南卷,15)黄酒是我国古老的发酵酒之一,传统酿制中,先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料,对之前发酵留存的少量酒曲(曲种)进行扩大制曲;再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后,添加足量酒母(含酵母菌)完成发酵,压榨成品。下列说法错误的是(　　)
A.小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质
B.为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质,扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌
C.糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率
D.将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖
答案:B
解析:小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分,蛋白质可以为微生物提供氮源,糖类等可以为微生物提供碳源,所以能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等营养物质,A正确;酒曲本身含有发酵所需的菌种,若灭菌会杀死这些菌种,导致无法进行正常的发酵过程,B错误;糯米、大米蒸煮后温度较高,若立即与酒曲混合,高温会使酶的空间结构改变,导致酶活性降低,从而降低其催化效率,C正确;酒曲中含有淀粉酶等酶类,将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖,从而为后续酒母(含酵母菌)发酵提供底物葡萄糖,D正确。
10.(2025·河北卷,18改编)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一,从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产。下列叙述错误的是(　　)
A.隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源
B.采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻
C.选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长
D.适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量
答案:B
解析:根据题目信息“隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖”可知,隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源,A正确;采集海水中腐烂的叶片进行湿热灭菌后,会杀死所有的微生物,此时接种到固体培养基上无法获得隐甲藻,B错误;隐甲藻为真核生物,抗生素可抑制细菌生长,不会影响真核生物的生命活动,因此在筛选或培养隐甲藻时,加入抗生素可有效抑制杂菌生长,提高隐甲藻的纯度和生长效率,C正确;隐甲藻为好氧生物,因此利用隐甲藻进行DHA发酵生产时,适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量,D正确。
11.(2026·广东惠州模拟)某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装了一种果酒、果醋两用发酵装置,如图1所示。图2是发酵过程中培养液pH可能的变化情况。回答下列问题。
(1)图1中空气过滤器的作用是　　　　　　　　　　　,发酵罐中并不装满发酵液,而是留出约1/3的空间,是为了　 　 。
利用该装置一般先进行果酒发酵再进行果醋发酵,原因是 　 。
(2)利用图1中装置进行果酒发酵时,软管夹应
(填“打开”或“关闭”),每隔一段时间打开单向阀排气。果酒发酵时,酒精在酵母菌的　　　　　　产生。由果酒发酵转为果醋发酵时,有些方面需要做出调整,例如,需要　　　(填“升高”或“降低”)发酵温度,还需要　　　　　　　　　　　　　。
(3)图2中,能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线　　　。菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是　 　 (答出2点即可)。
答案:(1)为通入的空气进行无菌过滤　使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖,同时防止发酵液溢出　果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料,但果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料
(2)关闭　细胞质基质　升高　打开软管夹和充氧泵(保持通氧)
(3)②　调节培养液pH、及时排出代谢产物等
解析:(1)空气过滤器能对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;发酵罐中留出约1/3的空间,是为了使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖,同时防止发酵液溢出;利用该装置一般先进行果酒发酵再进行果醋发酵,原因是果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料,但果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料。
(2)利用图1中装置进行果酒发酵时,需要无氧条件,因此软管夹应关闭,防止空气进入;果酒发酵时,酒精是无氧呼吸的产物,在酵母菌细胞质基质中产生;酵母菌发酵的最适温度为18~30 ℃,醋酸菌最适宜的生长温度为30~35 ℃,比酵母菌酒精发酵时的温度高;醋酸菌是好氧菌,氧气必须充足才能发酵产生醋酸,因此由果酒转变成果醋的制作时,需要升高温度和打开软管夹和充氧泵,通入氧气(保持通氧)。
(3)整个发酵过程中开始时酵母菌细胞呼吸会产生CO2,果醋发酵时醋酸菌产生乙酸,使培养液的pH逐渐降低,因此图2中能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线②;菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是调节培养液pH、及时排出代谢产物等。(共28张PPT)
第47讲传统发酵技术的应用和发酵工程及其应用
内容索引
NEIRONGSUOYIN
考点二
发酵工程及其应用
传统发酵技术的应用
考点一
传统发酵技术的应用
考点一
梳理 必备知识
1.泡菜的制作
(1)菌种的种类和来源
①种类:常见的有乳酸链球菌和 。
②来源: 。
(2)制作泡菜的原理(反应简式)
。
乳酸杆菌
植物体表面天然的乳酸菌
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量
(3)方法步骤
5%~20%
煮沸
八成满
注满水
温度
拾遗 挖掘
(选择性必修3 P6“探究·实践”拓展)用盐过多时,制作的泡菜会“咸而不酸”,原因是盐过多,抑制了乳酸菌发酵。
2.果酒和果醋的制作
(1)果酒制作与果醋制作的比较
酵母菌
醋酸菌
兼性厌氧
需氧
需氧
不需氧
(2)果酒和果醋的制作步骤及目的
70%
1/3
18~30
拧松
30~35
精练 迁移应用
考向1　腐乳与泡菜制作的分析
1.(2026·广西南宁模拟)广西的酸笋、豆豉、腐乳都具有独特的风味。酸笋制作技艺依托螺蛳粉这一国家级非遗项目得以传承和体现。扬美豆豉和桂林豆腐乳制作技艺也是自治区级非物质文化遗产。下列叙述错误的是(　　)
A.随着酸笋浸泡时间的延长,泡菜坛中的亚硝酸盐含量先上升后下降
B.腐乳的发酵过程中发挥主要作用的菌种是乳酸菌
C.制作酸笋时,密封有利于主要菌种快速生长,发酵中期可形成无氧状态
D.在配制豆豉的卤汤时加入白酒和盐可以抑制其他微生物的生长
B
解析:泡菜制作过程中,因初期硝酸盐还原菌活跃,后期乳酸菌抑制杂菌,故亚硝酸盐含量随发酵时间呈现“先增加后减少”的趋势,A正确;腐乳发酵的主要菌种是毛霉,其分泌的蛋白酶和脂肪酶分解豆腐中的蛋白质和脂肪,B错误;制作酸笋时需密封以创造无氧环境,促进乳酸菌(厌氧菌)快速繁殖,发酵中期可形成无氧状态,C正确;豆豉卤汤中高浓度盐可抑制微生物生长,白酒(含酒精)具有杀菌作用,二者协同抑制杂菌,D正确。
2.(2026·河南洛阳模拟)有关泡菜中亚硝酸盐含量的研究表明,亚硝酸盐的含量高低和亚硝酸盐含量峰值时间的早晚与食盐的浓度有关(如图),下列有关叙述错误的是(　　)
A.食盐的浓度越高,亚硝酸盐生成越快,亚硝酸盐含量峰值出现得越早
B.取食泡菜时,夹取的时间不宜过长,减少杂菌污染
C.臭味的产生可能与取食过程中带入坛内的油脂类物质有关
D.所用的食盐水经煮沸后可以除去水中的氧气并杀灭杂菌
A
解析:从题图中可以看出,亚硝酸盐含量上升最快的曲线是食盐浓度为5%时,其峰值出现最早,当食盐浓度上升到7%时,亚硝酸盐含量上升相对较
慢,A错误。
考向2　果酒、果醋制作的分析
3.(2025·江苏卷,6)某同学利用红叶李果实制作果醋,图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是(　　)
A.果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同
B.过程①中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率
C.过程②中,为使菌种充分吸收营养物质,需每日多次开盖搅拌
D.过程③发酵时会产生大量气泡,需拧松瓶盖放气
B
解析:果酒发酵所需的菌种是酵母菌,是真核生物,果醋发酵所需的菌种是醋酸菌,是原核生物,两者的细胞结构不同,A错误;过程①为榨汁,果胶酶能分解细胞壁中的果胶,添加适量果胶酶,有利于提高出汁率,B正确;过程②为果酒发酵,酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,若多次开盖会引入氧气抑制无氧呼吸并增加杂菌污染风险,C错误;过程③为果醋发酵,醋酸菌利用酒精产醋过程中不产生气体,不会产生大量气泡,但该过程需要消耗O2,因此应打开瓶盖,盖上一层纱布,D错误。
4.(2024·湖北卷,1)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧原核生物,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
解析:食用醋的酸味主要来自乙酸,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;当氧气充足、缺少糖源时,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;醋酸菌是细菌,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。
发酵工程及其应用
考点二
梳理 必备知识
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,规模化生产人类所需产品的综合性生物工程。
(2)主要内容:发酵工程一般包括 , ,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的 等方面。
微生物
菌种的选育
扩大培养
分离、提纯
2.发酵工程的基本环节
诱变育种或基因工程育种
培养基和发酵设备
温度、pH和溶解氧
过滤、沉淀
提取、分离
和纯化
拾遗 挖掘
(选择性必修3 P22~23图1-9)某生产谷氨酸的发酵装置,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,由此可知,环境条件不仅影响微生物的生长繁殖,而且也会影响微生物代谢物的形成。
3.啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
淀粉酶
淀粉分解，形成糖浆
酒精和CO2
4.发酵工程的应用
食品添加剂
酶制剂
拾遗 挖掘
(选择性必修3 P28“拓展应用1”)青霉素发酵是高耗氧过程,为保证在发酵过程中给微生物持续高效地供氧,可以用基因工程的方法,将血红蛋白基因转入青霉素生产菌来提高菌体对氧的吸收和利用率。
精练 迁移应用
考向　发酵工程及其应用
1.(2025·陕晋青宁卷,3)我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸,流程如图。下列叙述错误的是
(　　)
A.淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源
B.扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种
C.培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同
D.通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累
C
解析:淀粉水解形成的糖类可以作为黑曲霉生存所需的碳源,氧化分解可以为黑曲霉提供能源,A正确;通过液体培养基的扩大培养,可以为后续的发酵罐内发酵提供足量的黑曲霉菌种,B正确;空气一般用过滤除菌的方式灭菌,培养基一般用高压蒸汽灭菌的方式灭菌,发酵罐可以用高温灭菌的方式灭菌,因此它们的灭菌方法不相同,C错误;已知利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸,说明通气、搅拌有利于溶解氧增加,有利于发酵产物柠檬酸的积累,D正确。
2.(2026·广东惠州模拟)生产啤酒的主要工艺流程如图所示,则下列叙述正确的是(　　)
A.过程①中若用赤霉素溶液处理大麦种子,种子无须发芽就能产生淀粉酶
B.过程②中焙烤的目的是使酶失活,碾磨的目的是使淀粉与淀粉酶充分接触
C.过程②煮沸时加入啤酒花可增加啤酒的苦度等风味,蒸煮后需要马上接种
D.过程③主发酵阶段要适时往外排气,后发酵阶段在低温、通气环境中进行
A
解析:赤霉素具有促进种子萌发和诱导淀粉酶合成的作用。在过程①中,用赤霉素溶液处理大麦种子,种子无须发芽就能产生淀粉酶,A正确;过程②中焙烤的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活,碾磨的目的是将大麦磨碎,使淀粉充分暴露,以便与淀粉酶充分接触,B错误;过程②煮沸时加入啤酒花可增加啤酒的苦度等风味,但蒸煮后不能马上接种,因为高温会杀死菌种,需冷却后再接种,C错误;过程③主发酵阶段酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,要适时往外排气,后发酵阶段需要在低温、密闭环境中进行,以促进啤酒的成熟和风味形成,而不是通气环境,D错误。

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