【高频考点】第48讲 传统发酵技术、发酵工程 讲义(教师版) 2027版高考生物学大一轮复习

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【高频考点】第48讲 传统发酵技术、发酵工程 讲义(教师版) 2027版高考生物学大一轮复习

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第48讲 传统发酵技术、发酵工程
【课标要求】 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 果酒、果醋和泡菜的制作
考 点 剖 析
知识1 发酵与传统发酵技术
知识2 泡菜的制作
1.主要菌种及来源:附着在蔬菜上的 乳酸菌 (原核生物,异养厌氧型)、陈泡菜水等。
2.原理
反应简式: C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量
3.制作流程
? 深 度 指 津
(1)配制的盐水要煮沸后冷却。煮沸的作用:① 除去水中的氧气 ,②杀灭盐水中的其他微生物;冷却目的是防止 高温杀死菌种 。
(2)泡菜制作中营造“无氧环境”的三项措施:①选择的泡菜坛要 密封性好 。②加入蔬菜后要注入 煮沸冷却 的盐水(质量分数为 5%~20%为宜)。装坛时 压实 ,并使盐水没过全部菜料。③盖上坛盖后发酵期间不宜开盖,并注意在坛盖边沿的水槽中 注满水 ,且注意经常补水。
(3)泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化情况
  
发酵中期随着乳酸菌数量增加,乳酸积累,可抑制其他杂菌。但到了发酵后期,乳酸积累导致pH下降,抑制乳酸菌活动,乳酸不再增加。
知识3 果酒、果醋的制作
1.菌种
(1)果酒制作需要的微生物是 酵母菌 ,属于 真 核生物,它是一种异养兼性厌氧型微生物,通过 有氧 呼吸以出芽生殖的方式大量增殖,通过 无氧 呼吸产生酒精。
(2)果醋制作需要的微生物是 醋酸菌 ,属于 原 核生物,是一种异养需氧型微生物,所以果醋制作需要一直通入 无菌空气(或O2) 。
2.原理
(1)酒精发酵反应简式: C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量 。
(2)果醋发酵反应简式
①糖源充足时: C6H12O6+2O2 2CH3COOH(乙酸)+2H2O+ 2CO2 +能量。
②糖源不足时: C2H5OH+O2 CH3COOH(乙酸)+H2O+能量。
3.果酒和果醋制作流程
(1)果酒制作的条件
温度: 18~30_℃(苏教版为18~25_℃) ;O2: 前期通氧,后期无氧 。
(2)果醋制作的条件
温度: 30~35_℃ ;O2: 持续有氧 。
(3)发酵装置
结构或操作 目的
① 充气口  在 果酒发酵 时关闭,在 果醋发酵 时连接充气泵
② 排气口(长而弯曲的胶管) 酒精发酵时用来 排出CO2 ,长而弯曲的胶管可防止空气中 微生物的污染 
③出料口 便于取料,及时监测发酵进行的情况
制酒时  关闭 充气口
制醋时 充气口连接气泵,输入 无菌空气或O2 
? 解 疑 释 惑
果酒、果醋发酵的操作要点分析
(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前 先冲洗后去枝梗 ,一般冲洗1~2次即可,即使反复进行冲洗,也几乎不影响果酒的发酵,因为果酒发酵的酵母菌可以来自空气。
(2)发酵条件的控制
①葡萄汁装入发酵瓶时,要留有约 1/3 的空间,目的是让酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖,再进行酒精发酵;还能防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
②果酒发酵过程中先 通O2 促进有氧呼吸,以利于酵母菌大量繁殖;后 关闭充气口 ,以利于酵母菌进行酒精发酵。发酵过程中,适时地 拧松 瓶盖,放出产生的CO2。
③严格控制温度。果酒、果醋发酵温度不同,因为各自所需的主要菌种繁殖、发酵适宜温度不同。
(3)防止发酵液被污染
①榨汁机要清洗干净,并晾干。
②发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精 消毒 ,杀灭部分微生物,减少杂菌污染。
③装入葡萄汁后发酵瓶要密封或后期封闭充气口。无氧、偏酸性、18~30 ℃条件下,适合 酵母菌 的生存,不适合绝大多数微生物的生存。
? 概 念 辨 析
比较果酒、果醋和泡菜的制作
项目 果酒的制作 果醋的制作 泡菜的制作
菌种 酵母菌(真核生物,异养兼性厌氧型) 醋酸菌(原核生物,异养需氧型) 乳酸菌(原核生物,异养厌氧型)
原理 在有氧时,酵母菌大量繁殖;在无氧时,酵母菌进行酒精发酵 当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将糖分解成乙酸;在缺少糖源和有氧条件下,醋酸菌可将乙醇转化乙醛,再将乙醛变为乙酸 在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸
原料选择 新鲜葡萄(或苹果)等 萝卜、黄瓜、豇豆等新鲜蔬菜
发酵温度 18~30 ℃ 30~35 ℃ 室温
对氧需求 前期需氧,后期不需氧 需充足氧 不需氧
检测指标 嗅味、品尝、通过酸性重铬酸钾检测酒精 是否形成菌膜、嗅味、品尝、pH检测 色泽、口味、亚硝酸盐含量等
思辨小练
1.判断下列说法的正误:
(1)制作泡菜、酸菜时,坛子必须密封,防止乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制。( √ )
提示:制作泡菜、酸菜的菌种主要是乳酸菌,乳酸菌进行无氧呼吸,在有氧条件下其发酵作用会受到抑制。
(2)泡菜制作过程中,腌制方法、时间长短和温度高低等条件都会对亚硝酸盐含量有影响。( √ )
(3)酸奶制作过程中,后期低温处理可产生大量乳酸菌。( × )
提示:酸奶制作过程中,后期低温处理不利于乳酸菌正常代谢。
(4)在制作果酒的过程中,除了酵母菌外没有其他微生物。( × )
提示:在制作果酒的过程中,除了酵母菌外还有醋酸菌、乳酸菌等。
2.向泡菜坛中加入“陈泡菜水”相当于微生物培养中的 接种 操作。
3.泡菜装至八成满的生物学原因:在泡菜发酵初期,由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃,它们可进行发酵,发酵产物中有较多的 CO2 ,如果泡菜坛装得太满, 发酵液可能会溢出坛外 。另外,泡菜坛装得太满,会使盐水不太容易完全淹没菜料,从而导致 坛内菜料变质腐烂 。
典 题 精 析
考向1 传统发酵技术中的菌种分析
(2025·浙江1月卷)传统发酵技术为我们提供了多种食品、饮料及调味品。下列叙述错误的是( A )
A.泡菜的风味只由乳酸菌的种类决定
B.用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌
C.家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有无氧呼吸
D.传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵
解析:泡菜的风味由原料、发酵菌种类、发酵环境等因素共同决定,A错误;用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌,醋酸菌是好氧型微生物,B正确;家庭酿制米酒主要利用的是酵母菌,在酿制米酒的过程中,首先让酵母菌在有氧的环境进行增殖,然后在无氧的环境中进行发酵产酒精,C正确;传统发酵所用的是自然菌种,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,D正确。
考向2 泡菜的制作
(2024·江苏卷)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( D )
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
解析:制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,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;高温会破坏牛奶中的营养成分,牛奶不宜高压蒸汽灭菌,常进行巴氏消毒,B错误;发酵装置中泡菜需装至八成满,制作酸奶时倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,C错误。
考向3 果酒和果醋的制作
(2025·江苏卷)某同学利用红叶李果实制作果醋,如图为其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是( B )
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
解析:果酒发酵的菌种是酵母菌,是真核生物,果醋发酵的菌种是醋酸菌,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,有利于提高出汁率,B正确;过程②为果酒发酵,多次开盖会引入氧气,抑制酵母菌的无氧呼吸,并增加杂菌污染的可能性,C错误;醋酸菌利用酒精产生乙酸过程中不产生气体,所以过程③不需要拧松瓶盖放气,D错误。
(2026·南通期初)柿子醋具有促进消化、调节血脂等功效。如图为柿子醋酿造工艺流程,下列相关叙述错误的是( B )
A.过程①可加入纤维素酶,有利于提高柿子的出汁率
B.过程②接种酵母菌后需灭菌处理,以防止杂菌污染
C.与过程②相比,过程③需通入空气并适当升高温度
D.过程④采用过滤除菌可防止柿子醋中营养成分的损耗
解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,过程①加入纤维素酶有利于提高柿子的出汁率,A正确;过程②接种酵母菌后进行灭菌处理,会将目的菌株(酵母菌)杀死,B错误;醋酸菌是好氧菌,且果醋发酵温度(30~35 ℃)高于果酒发酵温度(18~30 ℃),与过程②相比,过程③需通入空气并适当升高温度,C正确;有些营养成分不耐受高温,如葡萄糖,故过程④采用过滤除菌可防止柿子醋中营养成分的损耗,D正确。
考点2 发酵工程及其应用
考 点 剖 析
知识1 发酵工程
1.概念:发酵工程是利用 微生物的特定功能 ,通过现代 工程技术 , 规模化 生产对人类有用的产品。
2.类型(根据操作方式不同)
(1) 分批 发酵:是在一个封闭的发酵罐中进行的,其中所有的营养物质在开始时一次性添加,发酵完成后收获产物,然后清空罐体,进行下一个批次的发酵。适合实验室研究或小规模生产。
(2) 连续 发酵:是指在发酵过程中,营养物质持续不断地加入发酵罐,同时发酵产物也在不断被提取。这种方式可以保持微生物在适宜的状态下持续工作。更适合大规模和高效率的工业生产。
3.基本环节
? 解 疑 释 惑
发酵过程中应严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件,使其最适合微生物的生长繁殖。如:通过调整冷却水进入口的流速控制温度;通过搅拌叶轮的转速调控发酵液中溶解氧的含量;及时添加必要的营养组分。
知识2 发酵工程的应用
1.发酵工程的特点
生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小且容易处理。
2.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,如酱油、各种酒类。
②生产各种各样的食品添加剂,如通过黑曲霉发酵制得的柠檬酸,利用 谷氨酸棒状杆菌 发酵生产的谷氨酸制成味精。
③生产酶制剂。
(2)在医药工业上的应用:主要包括生产多种 抗生素 、氨基酸、激素和 免疫 调节剂等。
(3)在农牧业上的应用
①生产微生物肥料。利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力,改良土壤结构等。如固氮菌可增加土壤 氮肥 的肥力。
②生产微生物农药。利用微生物或其代谢物来防治病虫害,可作为 生物防治 的重要手段,包括真菌杀虫剂、细菌杀虫剂等。
③生产微生物饲料,如发酵饲料、 单细胞 蛋白和青贮饲料。
(4)在其他方面的应用
①解决资源短缺和环境污染问题,如利用 纤维废料 发酵生产酒精、乙烯等能源物质;通过电催化结合发酵的方式,用CO2合成葡萄糖和脂肪酸,助力我国实现碳达峰、碳中和。
②对 极端 微生物的利用,如利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂。
思辨小练
判断下列说法的正误:
(1)发酵工程中要对培养基进行灭菌,发酵设备不用灭菌。( × )
提示:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
(2)微生物饲料主要是利用发酵工程生产的微生物菌体。( √ )
(3)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蛋白质,即单细胞蛋白。( × )
提示:单细胞蛋白是通过发酵获得的大量的微生物菌体。
典 题 精 析
考向1 发酵工程的基本环节
(2025·陕晋宁青卷)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,流程见下图。下列叙述错误的是( C )
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、搅拌有利于增加溶解氧和积累柠檬酸
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;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,培养基一般用高压蒸汽灭菌,发酵罐可以用高温灭菌的方式等,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、搅拌有利于增加溶解氧,有利于发酵产物柠檬酸的积累,D正确。
考向2 发酵工程的应用
(多选)某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌;糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有( ACD  )
A.糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是有利于糖化和灭菌
B.发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C.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
D.啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间
解析:图中制酒用到了酒曲,酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌,霉菌属于真菌,为需氧型,该过程霉菌产生的淀粉酶可催化糯米中的淀粉分解为葡萄糖,乳酸菌是细菌,进行无氧呼吸,酵母菌是真菌,主要进行无氧呼吸完成酿酒的过程;醋酸发酵过程中主要利用了醋酸菌(细菌)的有氧呼吸,B错误。
(2026·镇江开学考)巴斯德毕赤酵母能在酒精氧化酶启动子的驱动下合成干扰素。下列关于利用巴斯德毕赤酵母发酵生产干扰素的叙述,正确的是( C )
A.干扰素合成和加工的场所是巴斯德毕赤酵母的核糖体
B.随着发酵培养液中氨基酸浓度的增加,干扰素的生成量也不断增加
C.配制巴斯德毕赤酵母的培养基时,无需添加琼脂
D.发酵结束后,可采用过滤、沉淀等方法来获得干扰素
解析:干扰素是一种蛋白质,在巴斯德毕赤酵母的核糖体中合成,加工的场所是内质网和高尔基体等细胞器,A错误;氨基酸是合成干扰素的原料,在一定范围内,随着发酵培养液中氨基酸浓度的增加,干扰素的生成量也不断增加,但培养液中的氨基酸浓度过高,可能会使巴斯德毕赤酵母过度失水而死亡,B错误;巴斯德毕赤酵母发酵生产干扰素是进行液体发酵,配制培养基时无需添加琼脂,C正确;发酵结束后,干扰素是分泌到培养液中的,可采用离心、萃取、层析等方法来获得干扰素,过滤、沉淀一般用于分离菌体本身,D错误。
一、 单项选择题
1.(2026·苏州期初)某同学利用传统发酵技术制作杨梅果酒和果醋。下列叙述正确的是( B )
A.要对杨梅汁进行高压蒸汽灭菌后再接种酵母菌
B.在杨梅果酒和果醋制作过程中发酵液pH都会下降
C.果酒发酵过程须每隔12 h打开瓶盖,防止瓶中压力过大
D.破碎杨梅后,可用胰蛋白酶和果胶酶处理,提高出汁率
解析:高压蒸汽灭菌会杀灭杨梅汁中所有微生物(包括酵母菌),且传统发酵依赖天然酵母菌和缺氧、酸性环境抑制杂菌,无需灭菌,A错误。果酒制作阶段酵母菌无氧呼吸产生CO2和酒精,CO2溶于水形成碳酸,pH下降;果醋制作阶段醋酸菌将乙醇转化为乙酸,pH进一步下降,B正确。果酒发酵过程须每隔12 h拧松瓶盖,打开瓶盖容易造成杂菌污染,C错误。植物细胞壁主要成分为果胶和纤维素,需用果胶酶和纤维素酶处理提高出汁率,胰蛋白酶用于分解动物细胞间的蛋白质,D错误。
2.(2025·河南卷)食醋和黄酒是我国传统的日常调味品,均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是( C )
A.醋酸的发酵是好氧发酵,而酒精的发酵是厌氧发酵
B.以谷物为原料酿造食醋和黄酒时,伴有pH下降和气体产生
C.食醋和黄酒发酵过程中,微生物繁殖越快,发酵产物产率越高
D.使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一
解析:醋酸发酵的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,故醋酸的发酵是好氧发酵,而酒精发酵参与的微生物是酵母菌,主要通过无氧呼吸产生酒精,故是厌氧发酵,A正确;以谷物为原料酿造食醋和黄酒时,产物中的乙酸、二氧化碳等会使pH下降,B正确;黄酒发酵过程中,酵母菌在有氧条件下繁殖,在无氧条件下产酒精,繁殖越快,则发酵产物酒精产率越低,C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,往往会造成传统发酵食品的品质不一,D正确。
3.(2026·徐州期中)以鲜荔枝为原料制备荔枝果酒,加工流程如下图。下列相关叙述正确的是( A )
A.榨汁过程中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率
B.酵母菌在发酵过程中始终进行无氧呼吸产生乙醇
C.发酵过程中发酵液的温度和pH均升高
D.密封不严使果酒变酸是因为乳酸含量增加
解析:果胶酶能分解果胶,瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得更容易,所以榨汁过程中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率,A正确;在发酵初期,装置中有氧气,酵母菌会先进行有氧呼吸大量繁殖,等氧气消耗完后,再进行无氧呼吸产生乙醇,B错误;酒精发酵过程中,酵母菌进行细胞呼吸会释放热量,使发酵液温度升高,同时细胞呼吸产生的二氧化碳会溶于发酵液,使发酵液的pH降低,C错误;密封不严会使空气中的醋酸菌进入发酵液,在有氧条件下醋酸菌将乙醇氧化为乙酸,使果酒变酸,D错误。
4.(2025·天津卷)青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌(一种需氧、多细胞丝状真菌)为生产菌株进行生产,过程中操作不当的是( C )
A.用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种
B.监控pH、温度、溶解氧等参数
C.用血细胞计数板实时监测活菌数量
D.用大肠杆菌为指示菌监测青霉素产量
解析:诱变或基因工程等途径可改造青霉菌菌株,获得高产等优良菌种,用于接种发酵生产青霉素,A操作恰当;发酵过程中,pH、温度、溶解氧等参数会影响青霉菌的生长和代谢,监控这些参数是必要的,B操作恰当;血细胞计数板无法区分死菌与活菌,且青霉菌为多细胞丝状结构,难以分散计数,不适合用该法,C操作不当;大肠杆菌对青霉素敏感,可用大肠杆菌为指示菌,通过观察大肠杆菌的生长情况来监测青霉素产量,D操作恰当。
5.(2026·海安开学考)油炸臭豆腐是一种风味小吃,制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌和芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。相关叙述错误的是( B )
A.乳酸菌和芽孢杆菌均没有以核膜为界限的细胞核
B.乳酸菌发酵产生了乳酸和二氧化碳,需定期排气
C.微生物发酵产生不同的代谢物,使得臭豆腐具有独特的味道
D.制作臭豆腐时,豆腐相当于微生物生长的培养基
解析:乳酸菌和芽孢杆菌均为原核生物,原核细胞无以核膜为界限的细胞核,A正确;乳酸菌是厌氧菌,进行无氧呼吸只产生乳酸,B错误;不同微生物代谢产物(如乳酸、氨基酸等)共同作用形成特殊风味,C正确;豆腐富含蛋白质等物质,为微生物提供营养,D正确。
6.(2025·浙江6月卷)猕猴桃醋生产的基本工艺流程如下,其中①②③表示发酵的三个环节,糖化是将淀粉转化为葡萄糖的过程。下列叙述错误的是( B )
A.通过蒸煮可以杀灭猕猴桃自带的绝大多数微生物
B.麸曲中曲霉的主要作用是对糖类进行氧化分解
C.环节③需要通入无菌空气
D.①②③都需要控制温度、pH等条件
解析:蒸煮过程中高温可以破坏微生物的细胞结构等,从而杀灭猕猴桃自带的绝大多数微生物,A正确;麸曲中曲霉的主要作用是将淀粉等多糖分解为葡萄糖等单糖,错误;环节③是醋酸发酵,醋酸菌是好氧菌,所以需要通入无菌空气,C正确;①糖化过程、②酒精发酵、③醋酸发酵都需要适宜的温度和pH等条件来保证微生物的正常生长和代谢,D正确。
7.某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是( C )
A.果酒发酵,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器
B.果酒发酵时,用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日增多
C.果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
D.果醋发酵时,用重铬酸钾测定乙酸含量变化,溶液灰绿色逐日加深
解析:应拧松瓶盖放气,不能迅速放气,因为产酒精的无氧呼吸会导致发酵液中有大量二氧化碳,溶解不了的二氧化碳会积聚在发酵罐空气中,导致里面气压高于外界气压,迅速放气会导致发酵液喷出,造成污染;随着发酵的进行,葡萄糖被分解,若用斐林试剂检测,则砖红色沉淀逐日变少;酸性重铬酸钾溶液可以检验酒精,但不能检测乙酸。
8.(2025·甘肃卷)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( B )
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.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
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;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。
9.(2026·如东期初)腌制、风干、酱泡、冷冻等是中国历史悠久的食物保存方式,蕴含了中国人的智慧,呈现着中国人的生活。下列有关叙述错误的是( D )
A.用于制作苹果醋的微生物主要是醋酸菌,其代谢类型为异养需氧型
B.风干晾晒能降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,从而延长食品保存时间
C.低温或冷冻保存能降低酶的活性,抑制微生物的生命活动,防止食物腐败
D.为防止乳酸菌呼吸作用产生的CO2使发酵液溢出,泡菜坛只能装八成满
解析:泡菜制作中乳酸菌进行无氧呼吸,产物为乳酸,装八成满的主要原因是防止发酵过程中酵母菌等微生物产生的CO2使液体膨胀溢出,D错误。
10.(2025·苏锡常镇二调)某研究小组以软枣猕猴桃和苹果为原料制备复合果醋饮料,工艺流程如下图。下列叙述错误的是( D )
A.发酵的原理主要是利用酵母菌的无氧呼吸和醋酸菌的有氧呼吸
B.步骤①中加入适量的纤维素酶和果胶酶以提高出汁率
C.步骤②中加入绵白糖能促进酵母菌的生长、繁殖和发酵
D.流程中两次杀菌处理的目的、方式及强度均相同
解析:酒精发酵阶段需无氧条件,酵母菌通过无氧呼吸将糖转化为乙醇和CO2;醋酸发酵是醋酸菌在氧气参与下将乙醇氧化为乙酸,A正确。植物细胞的细胞壁主要成分为纤维素和果胶,加入纤维素酶和果胶酶可水解细胞壁,破坏细胞结构,显著提高出汁率,B正确。绵白糖(蔗糖)可被酵母菌分泌的蔗糖酶分解为葡萄糖和果糖,为酵母菌的生长、繁殖及酒精发酵提供碳源和能量,C正确。流程中第一次杀菌(发酵前)的目的:杀灭原料中的杂菌,避免其与酵母菌竞争营养或干扰发酵,第二次杀菌(醋酸发酵后、产品灌装前)的目的:彻底杀灭果醋中的微生物(包括醋酸菌),防止产品腐败变质,延长保质期,两次杀菌方式和强度也不同,D错误。
11.(2025·南通二调)“红菌豆渣”是粤东地区特有的一种传统名肴,其生产过程是:焙烤新鲜豆腐渣→将豆腐渣捏成团放入铺有荷叶的筛子、压平、冷却→在渣面上撒上菌种→发酵一天,渣面长出红毛即得到成品。相关叙述错误的是( B )
A.焙烤可降低豆腐渣含水量,有利于后期发酵
B.渣面上长出的红毛是酵母菌繁殖形成的
C.豆腐渣中的蛋白质被分解,可增加成品的营养和风味
D.适当增加菌种量、控制发酵温度,可提高发酵效率
解析:红毛是红曲霉繁殖而来的。
12.(2025·云南卷)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( B )
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
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,所以小麦、麸皮等原料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;扩大制曲前不能对留存的酒曲灭菌,因为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,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。
二、 多项选择题
13.在制作发酵食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述错误的有( ACD )
A.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D.果酒与果醋发酵时温度宜控制在18~25 ℃,泡菜发酵时温度宜控制在30~35 ℃
解析:乳酸菌属于厌氧菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,因此不能开盖放气。制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,同时防止发酵过程中发酵液溢出;制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,以保证乳酸菌进行无氧呼吸。制作果酒的野生酵母菌来自葡萄皮,而制作果醋的醋酸菌来自空气或接种,另外制作好葡萄酒后制作葡萄醋,除了要通入无菌空气,还需要适当提高发酵温度。果酒发酵时温度宜控制在18~30 ℃,果醋发酵时温度宜控制在30~35 ℃,泡菜的制作温度低于30 ℃。
14.(2025·山东卷)酿造某大曲白酒的过程中,微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,制曲过程需经堆积培养,培养时温度可达60 ℃左右;将大曲和酿酒原料混合,初步发酵后放入窖池;窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的有( BC )
A.堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母
B.大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物
C.窖池发酵过程中,酵母菌以无氧呼吸为主
D.窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加
解析:堆积培养过程中的高温筛选的是耐高温微生物,而酿酒酵母的适宜温度约为28 ℃;大曲提供糖化所需的微生物,说明含分泌淀粉酶的微生物;窖池发酵后期缺氧,酵母菌以无氧呼吸为主;酒变酸是因为醋酸菌污染,产生醋酸。

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