资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第35讲 发酵工程第1课时 传统发酵技术及发酵工程课标 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一 传统发酵技术的应用(识记·应用类)1.发酵与传统发酵技术(1)发酵的概念:人们利用 ,在适宜的条件下,将 通过微生物的 转化为人类所需要的产物的过程。 (2)传统发酵技术①概念:直接利用 中天然存在的微生物,或利用 保存下来的面团、卤汁等 中的微生物进行发酵、制作食品的技术。 ②实质: 条件下的物质氧化分解。 ③类型:以混合菌种的 和 为主。 ④传统发酵技术的应用:酱、酱油、醋、泡菜、豆豉等的制作。2.腐乳的制作(1)腐乳制作过程中参与的微生物: 等,起主要作用的是 ,它是一种丝状 ,其代谢类型为 。 (2)原理:蛋白质 。 3.泡菜的制作(1)菌种及制作原理①菌种及来源:植物体表面天然的 ,常见的种类有 、 。其代谢类型为 。 ②制作原理a.发酵实质:在 的情况下, 乳酸菌将葡萄糖分解成 。 b.反应式: 。 (2)制作过程(3)泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐含量的变化项目 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐含量 变化 曲线4.果酒和果醋的制作(1)果酒和果醋的制作步骤(2)果酒制作与果醋制作的比较果酒制作 果醋制作发酵 菌种 来源 变酸的酒液面上的菌膜或人工接种的 结构 特点 有以核膜为界限的细胞核,有多种细胞器 无以核膜为界限的细胞核,只有核糖体一种细胞器代谢 类型 发酵 条件 温度 ℃ ℃ 时间 10~12天 7~8天氧气 pH 酸性 酸性反应式 有氧条件下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量; 无氧条件下:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 O2、糖源充足时:C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量; O2充足、缺少 时:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量 结果 分析 与 检测 气味、 味道 气泡、 泡沫 检测 指标 酒精与 溶液反应呈现 色 反应液pH下降联系 (3)果酒和果醋发酵改进装置及其分析(4)果酒和果醋制作过程中的常见问题①在传统酿酒过程中,一般不需要严格的灭菌过程,是因为 。 ②果酒制作中,酒精含量达到一定值后将不再升高,CO2也不再产生,原因可能是 。 ③在制作果酒的过程中,除了酵母菌,还有其他微生物也在生长,例如 等,它们都会对果酒发酵产生影响,可能导致果酒变质。可以通过调节 来控制乳酸菌的含量。除了控制这两个条件以外,尽量减少 ,可以控制醋酸菌的含量。 深挖教材·拓思维1.果酒制作过程中,在不灭菌的情况下,酵母菌变为优势菌种的过程是 。 2.为加快果醋的制作,可先增加发酵液中醋酸菌的数量,其措施是 。 3.泡菜咸而不酸最可能的原因是 。加入“陈泡菜水”的目的是 。 [选择性必修3 P8“拓展应用”] 命题角度一 考查泡菜和腐乳的制作1.关于泡菜的制作,下列说法正确的是 。 A.向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境[2023·北京卷]B.制作泡菜过程中,有机物的干重减少,种类增多C.在泡菜发酵过程中,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D.检测泡菜中亚硝酸盐的含量可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低[2023·山东卷]E.制作泡菜时盐水需要浸没全部菜料的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌[2023·山东卷]2.[2024·广西卷] “扬美豆豉”制作技艺属于广西非物质文化遗产,该技术包括选豆、洗豆、煮豆、制曲、洗曲、调味和发酵等。下列说法错误的是 ( )A.煮豆可使蛋白质适度变性,易于被微生物利用B.制曲目的是促使有益微生物生长繁殖,并分泌多种酶C.调味时加入食盐,主要目的是促进微生物的生长繁殖D.发酵过程中,微生物将原料转化为特定代谢产物,使豆豉风味独特命题角度二 考查果酒与果醋的制作3.关于果酒和果醋的制作,下列说法错误的是 。 A.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存[2024·湖北卷]B.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶[2024·湖北卷]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[2023·江苏卷]D.果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器[2021·江苏卷]E.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[2022·江苏卷]F.小曲白酒酿造过程中,发酵液样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测[2023·浙江6月选考]4.[2025·江苏卷] 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,需拧松瓶盖放气考点二 发酵工程及其应用(识记·应用类)1.发酵工程的概念及基本环节(1)概念:利用 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,它涉及 、 等方面。 (2)基本环节2.发酵工程的特点及应用(1)特点:生产条件 、原料来源丰富且价格低廉、产物 、废弃物对环境的污染小和容易处理等。 (2)发酵工程的应用领域 应用食品工业 生产传统的发酵产品、各种各样的 、 医药工业 ①采用 的方法获得具有某种药物生产能力的微生物,或者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; ②可能用 来生产过去只能从植物中分离提取的紫杉醇、青蒿素前体等化合物; 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,获得的表达产物作为 使用 农牧业 生产微生物肥料、微生物 、微生物饲料等 其他方面 ①利用 发酵生产酒精、乙烯等能源物质 ②将 应用于生产实践 (3)啤酒的工业化生产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”啤酒的区别比较项目 “精酿”啤酒 “工业”啤酒原料 只使用麦芽、啤酒花、酵母菌和水 麦芽、啤酒花、酵母菌、水、大米、玉米、淀粉等食品添加剂 不添加 添加发酵规模 小规模 大规模发酵时间 产量 价格高低 高 低命题角度一 考查发酵工程的基本环节1.关于发酵工程的基本环节,下列说法错误的是 。 A.发酵工程一般用半固体培养基B.单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质C.发酵工程中培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌D.性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过杂交育种、诱变育种或基因工程育种获得E.发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种,一旦有杂菌污染,可能导致产量大幅下降F.在连续培养过程中补充的同种培养液和空气需先灭菌G.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身H.若发酵产品是微生物细胞,可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离2.[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 ( )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3.[2025·广东揭阳模拟] 味精的主要成分是谷氨酸钠,其生产工艺流程如下图所示。下列说法正确的是 ( )A.谷氨酸棒状杆菌生长繁殖所需的主要碳源、氮源分别是淀粉、尿素B.谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌相同C.发酵过程中应控制发酵液的pH 为弱碱性或中性D.发酵结束后的发酵液经过滤、离心、纯化、结晶可得到味精命题角度二 考查发酵工程的应用4.[2024·福建卷] 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5.[2025·陕青宁晋卷] 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,流程如下图。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经典真题·明考向1.[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 ( )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一2.[2025·重庆卷] 豆瓣酱是我国的地方特色调味品。生产豆瓣酱的方法是先将蚕豆瓣制备成豆瓣曲,再添加调味料进一步发酵。下列叙述错误的是 ( )A.沸水漂烫能杀死蚕豆细胞,减少营养物质消耗B.面粉可为菌种的快速繁殖和生长提供营养C.菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物D.豆瓣曲的制备主要是利用厌氧微生物来发酵3.[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 ( )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第35讲 发酵工程第1课时 传统发酵技术及发酵工程考点一● 必备知识1.(1)微生物 原料 代谢(2)①原材料 前一次发酵 发酵物②有氧或无氧③固体发酵 半固体发酵2.(1)酵母、曲霉和毛霉 毛霉 真菌 异养需氧型 (2)小分子的肽和氨基酸3.(1)①乳酸菌 乳酸链球菌 乳酸杆菌 异养厌氧型 ②无氧 乳酸C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量4.(1)洗洁精 酒精 1~2 枝梗 1/3 18~30 10~12 拧松 30~35 7~8(2)附着在葡萄皮上的野生酵母菌 醋酸菌 异养兼性厌氧型 异养需氧型 18~30 30~35 前期需氧,后期无氧 一直需要充足的氧气 糖源 酒味 酸味 有 无 酸性重铬酸钾 灰绿 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 (3)CO2(4)①在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,绝大多数其他微生物无法适应而受到抑制 ②原料耗尽或高浓度的酒精抑制了酵母菌的细胞呼吸 ③乳酸菌、醋酸菌 发酵的温度、果酒的pH等 O2含量【深挖教材】1.发酵前期,酵母菌大量繁殖,发酵后期在缺氧和呈酸性的发酵液中,绝大多数微生物的生命活动受到抑制,而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种2.可以先买一瓶醋,将其打开暴露于空气中,一段时间后在醋的表面会有一层薄膜(即醋酸菌膜),用这层薄膜进行接种即可3.食盐浓度过高、发酵温度过低等 “陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌,加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌● 典型例题1.B [解析] 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,A错误;制作泡菜过程中,乳酸菌代谢消耗有机物,会导致蔬菜中有机物的干重减少,但代谢过程中会产生多种中间代谢产物,故有机物种类将增多,B正确;发酵后期,由于乳酸的积累,发酵液pH降低,乳酸菌活动也受到抑制,因此乳酸菌数目不会一直增多,C错误;腌制泡菜过程中,亚硝酸盐的含量先增多后减少,D错误;制作泡菜时,盐水需要浸没全部菜料,以创造无氧环境,有利于乳酸菌无氧呼吸,E错误。2.C [解析] 煮豆可使蛋白质适度变性,暴露出蛋白质中的肽键,从而易于被微生物利用,A正确;制曲是指培养有益微生物来进行食品发酵的过程,制曲过程中微生物在基质上生长、繁殖并分泌各种酶,B正确;调味时加入食盐,主要目的是抑制微生物的生长繁殖,C错误;发酵过程中,微生物将原料转化为特定代谢产物,使豆豉风味独特,D正确。3.DE [解析] 酒精发酵时利用酵母菌的无氧呼吸,随着果酒发酵的进行,装置内会产生气体,容器内压强会大于外界压强,所以空气不会回流,D错误。醋酸菌为好氧菌,且发酵温度高于果酒的发酵温度,因此制作好葡萄酒后制作葡萄醋,除通入无菌空气,还需要适当提高发酵装置的温度,E错误。4.B [解析] 果酒发酵所需菌种是酵母菌,是真核生物,果醋发酵所需菌种是醋酸菌,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,开盖搅拌会引入氧气,会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的过程中不产生气体,不会产生大量气泡,且需要开盖培养,D错误。考点二● 必备知识1.(1)微生物 菌种的选育和培养 产物的分离和提纯 (2)营养协调 pH适宜 碳源 氮源 防止杂菌污染 稳定、温和 自然界 基因工程 产物浓度 过滤 沉淀2.(1)温和 专一 (2)食品添加剂 酶制剂 基因工程 微生物 疫苗 农药 纤维废料 极端微生物 (3)①大麦种子发芽,释放淀粉酶 淀粉分解,形成糖浆 酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳 ②长 短 低 高● 典型例题1.ABD [解析] 发酵工程一般用液体培养基,这有利于微生物与培养液充分接触,有利于发酵工程的进行,A错误;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,不是指微生物中的某种蛋白质,B错误;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,不能通过杂交育种获得,杂交育种一般是能进行有性生殖的生物的育种方式,D错误。2.B [解析] 在传统发酵制作葡萄酒时,葡萄果皮上附着的多种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;通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状,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,所以大规模发酵时需要监测这些参数,D正确。3.C [解析] 根据题意,谷氨酸棒状杆菌发酵的过程中,将谷物糖化后,与谷氨酸棒状杆菌混合进行发酵,因此谷氨酸棒状杆菌生长繁殖所需的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素,A错误;谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式为有氧呼吸,而乳酸菌进行的是无氧呼吸,二者的呼吸方式不同,B错误;在谷氨酸的发酵生产过程中,发酵液pH在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N 乙酰谷氨酰胺,C正确;味精是发酵产物谷氨酸和碳酸氢钠反应后,经过结晶得到的,而谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的代谢产物,可通过提取、分离和纯化获得,D错误。4.B [解析] 虾酱是由微生物发酵形成的,虾酱特有风味的形成受发酵温度、发酵时间以及微生物种类和数量等因素的影响,A、D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;原料中的蛋白质会被蛋白酶水解成小分子的肽和氨基酸,C正确。5.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,糖类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;空气一般通过紫外线照射的方式灭菌,培养基、发酵罐一般用高压蒸汽灭菌的方式灭菌,C错误;由题干可知,可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。经典真题·明考向1.C [解析] 参与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,参与酒精发酵的微生物是酵母菌,酵母菌无氧呼吸产生酒精,故酒精的发酵是厌氧发酵,A正确;以谷物为原料酿造食醋和黄酒时,产物中的醋酸、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大量繁殖,但不产生酒精,在无氧条件下繁殖较慢,但进行酒精发酵,因此在食醋和黄酒发酵过程中,微生物繁殖越快发酵产物产率不一定越高,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。2.D [解析] 沸水漂烫能杀死蚕豆细胞,从而减少细胞呼吸消耗有机物,A正确;面粉能被微生物分解为葡萄糖,可为菌种的快速繁殖和生长提供营养,B正确;在发酵过程中需要将蛋白质和淀粉等分解,所以菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物,C正确;从图中可以看出,在制作豆瓣曲过程中有翻拌操作,且整个过程不是处于密封的环境,说明主要利用的是好氧微生物发酵,D错误。3.D [解析] 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,所用牛奶不需要经过高压蒸汽灭菌,温度过高会破坏牛奶的营养成分,B错误;发酵装置应加入菜料或牛奶至八成满,避免发酵过程中(发酵初期酵母菌较活跃)发酵液溢出,C错误;发酵时间过短或过长都会影响产品的口味和品质,因此需要控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质,D正确。(共96张PPT)第35讲发酵工程01第1课时传统发酵技术及发酵工程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一 传统发酵技术的应用(识记·应用类)考点二 发酵工程及其应用(识记·应用类)经典真题·明考向备用习题作业手册答案速查【听】答案速查【作】考点一 传统发酵技术的应用(识记·应用类)1.发酵与传统发酵技术(1)发酵的概念:人们利用________,在适宜的条件下,将______通过微生物的______转化为人类所需要的产物的过程。微生物原料代谢(2)传统发酵技术①概念:直接利用________中天然存在的微生物,或利用_____________保存下来的面团、卤汁等________中的微生物进行发酵、制作食品的技术。原材料前一次发酵发酵物②实质:____________条件下的物质氧化分解。③类型:以混合菌种的__________和____________为主。有氧或无氧固体发酵半固体发酵④传统发酵技术的应用:酱、酱油、醋、泡菜、豆豉等的制作。2.腐乳的制作(1)腐乳制作过程中参与的微生物:__________________等,起主要作用的是______,它是一种丝状______,其代谢类型为____________。(2)原理:蛋白质 ____________________。酵母、曲霉和毛霉毛霉真菌异养需氧型小分子的肽和氨基酸3.泡菜的制作(1)菌种及制作原理①菌种及来源:植物体表面天然的________,常见的种类有___________、__________。其代谢类型为____________。乳酸菌乳酸链球菌乳酸杆菌异养厌氧型②制作原理.发酵实质:在______的情况下, 乳酸菌将葡萄糖分解成______。.反应式:_ ______________________________。无氧乳酸(乳酸)能量(2)制作过程(3)泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐含量的变化项目 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐含量变化 曲线4.果酒和果醋的制作(1)果酒和果醋的制作步骤洗洁精酒精枝梗拧松(2)果酒制作与果醋制作的比较果酒制作 果醋制作发酵 菌种 来源 _____________________ ________ 变酸的酒液面上的菌膜 或人工接种的________结构特点 有以核膜为界限的细胞 核,有多种细胞器 无以核膜为界限的细胞 核,只有核糖体一种细 胞器代谢类型 ________________ ____________附着在葡萄皮上的野生酵母菌醋酸菌异养兼性厌氧型异养需氧型果酒制作 果醋制作发酵 条件 温度 ________ ________时间 天 天氧气 __________________ ____________________酸性 酸性前期需氧,后期无氧一直需要充足的氧气续表果酒制作 果醋制作反 应 式 有氧条件下: 能量; 无氧条件下: 能量 、糖源充足时: 能量; 充足、缺少______时: 能量糖源续表果酒制作 果醋制作结果 分析 与检 测 气味、味道 ______ ______气泡、泡沫 ____ ____检测指标 酒精与______________ 溶液反应呈现______色 反应液 下降联系 ___________________________________________ ____________________酒味酸味有无酸性重铬酸钾灰绿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续表(3)果酒和果醋发酵改进装置及其分析(4)果酒和果醋制作过程中的常见问题①在传统酿酒过程中,一般不需要严格的灭菌过程,是因为___________________________________________________________________________________。在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,绝大多数其他微生物无法适应而受到抑制②果酒制作中,酒精含量达到一定值后将不再升高, 也不再产生,原因可能是______________________________________________。原料耗尽或高浓度的酒精抑制了酵母菌的细胞呼吸③在制作果酒的过程中,除了酵母菌,还有其他微生物也在生长,例如________________等,它们都会对果酒发酵产生影响,可能导致果酒变质。可以通过调节________________________来控制乳酸菌的含量。除了控制这两个条件以外,尽量减少________,可以控制醋酸菌的含量。乳酸菌、醋酸菌发酵的温度、果酒的等含量【深挖教材·拓思维】1.果酒制作过程中,在不灭菌的情况下,酵母菌变为优势菌种的过程是 ______________________________________________________________________________________________________________________________________ 。2.为加快果醋的制作,可先增加发酵液中醋酸菌的数量,其措施是______________________________________________________________________________________________________________。可以先买一瓶醋,将其打开暴露于空气中,一段时间后在醋的表面会有一层薄膜(即醋酸菌膜),用这层薄膜进行接种即可发酵前期,酵母菌大量繁殖,发酵后期在缺氧和呈酸性的发酵液中,绝大多数微生物的生命活动受到抑制,而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种3.泡菜咸而不酸最可能的原因是______________________________。加入“陈泡菜水”的目的是_________________________________________________________________。 [选择性必修 “拓展应用”]食盐浓度过高、发酵温度过低等“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌,加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌命题角度一 考查泡菜和腐乳的制作1.关于泡菜的制作,下列说法正确的是___。A.向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境[2023·北京卷]B.制作泡菜过程中,有机物的干重减少,种类增多C.在泡菜发酵过程中,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D.检测泡菜中亚硝酸盐的含量可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低[2023·山东卷]E.制作泡菜时盐水需要浸没全部菜料的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌[2023·山东卷]√[解析] 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,A错误;制作泡菜过程中,乳酸菌代谢消耗有机物,会导致蔬菜中有机物的干重减少,但代谢过程中会产生多种中间代谢产物,故有机物种类将增多,B正确;发酵后期,由于乳酸的积累,发酵液 降低,乳酸菌活动也受到抑制,因此乳酸菌数目不会一直增多,C错误;腌制泡菜过程中,亚硝酸盐的含量先增多后减少,D错误;制作泡菜时,盐水需要浸没全部菜料,以创造无氧环境,有利于乳酸菌无氧呼吸, 错误。2.[2024·广西卷]“扬美豆豉”制作技艺属于广西非物质文化遗产,该技术包括选豆、洗豆、煮豆、制曲、洗曲、调味和发酵等。下列说法错误的是( )A.煮豆可使蛋白质适度变性,易于被微生物利用B.制曲目的是促使有益微生物生长繁殖,并分泌多种酶C.调味时加入食盐,主要目的是促进微生物的生长繁殖D.发酵过程中,微生物将原料转化为特定代谢产物,使豆豉风味独特√[解析] 煮豆可使蛋白质适度变性,暴露出蛋白质中的肽键,从而易于被微生物利用,A正确;制曲是指培养有益微生物来进行食品发酵的过程,制曲过程中微生物在基质上生长、繁殖并分泌各种酶,B正确;调味时加入食盐,主要目的是抑制微生物的生长繁殖,C错误;发酵过程中,微生物将原料转化为特定代谢产物,使豆豉风味独特,D正确。命题角度二 考查果酒与果醋的制作3.关于果酒和果醋的制作,下列说法错误的是_____。A.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存[2024·湖北卷]B.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶[2024·湖北卷]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[2023·江苏卷]D.果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器[2021·江苏卷]E.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[2022·江苏卷]F.小曲白酒酿造过程中,发酵液样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测[2023·浙江6月选考]√√[解析] 酒精发酵时利用酵母菌的无氧呼吸,随着果酒发酵的进行,装置内会产生气体,容器内压强会大于外界压强,所以空气不会回流,D错误。醋酸菌为好氧菌,且发酵温度高于果酒的发酵温度,因此制作好葡萄酒后制作葡萄醋,除通入无菌空气,还需要适当提高发酵装置的温度, 错误。4.[2025·江苏卷]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√[解析] 果酒发酵所需菌种是酵母菌,是真核生物,果醋发酵所需菌种是醋酸菌,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,开盖搅拌会引入氧气,会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的过程中不产生气体,不会产生大量气泡,且需要开盖培养,D错误。考点二 发酵工程及其应用(识记·应用类)1.发酵工程的概念及基本环节(1)概念:利用________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,它涉及__________________、__________________等方面。微生物菌种的选育和培养产物的分离和提纯(2)基本环节营养协调适宜碳源氮源防止杂菌污染稳定、温和自然界基因工程产物浓度过滤沉淀2.发酵工程的特点及应用(1)特点:生产条件______、原料来源丰富且价格低廉、产物______、废弃物对环境的污染小和容易处理等。(2)发酵工程的应用温和专一领域 应用食品 工业 生产传统的发酵产品、各种各样的____________、________食品添加剂酶制剂领域 应用医药 工业 ①采用__________的方法获得具有某种药物生产能力的微生物,或者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;②可能用________来生产过去只能从植物中分离提取的紫杉醇、青蒿素前体等化合物;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,获得的表达产物作为______使用基因工程微生物疫苗续表领域 应用农牧业 生产微生物肥料、微生物______、微生物饲料等其他方面 ①利用__________发酵生产酒精、乙烯等能源物质②将____________应用于生产实践农药纤维废料极端微生物续表(3)啤酒的工业化生产①啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的大麦种子发芽,释放淀粉酶淀粉分解,形成糖浆酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳②“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别比较项目 “精酿”啤酒 “工业”啤酒原料 只使用麦芽、啤酒花、 酵母菌和水 麦芽、啤酒花、酵母菌、水、大米、玉米、淀粉等食品添加剂 不添加 添加发酵规模 小规模 大规模发酵时间 ____ ____产量 ____ ____价格高低 高 低长短低高命题角度一 考查发酵工程的基本环节1.关于发酵工程的基本环节,下列说法错误的是______。A.发酵工程一般用半固体培养基B.单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质C.发酵工程中培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌D.性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过杂交育种、诱变育种或基因工程育种获得E.发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种,一旦有杂菌污染,可能导致产量大幅下降F.在连续培养过程中补充的同种培养液和空气需先灭菌G.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身H.若发酵产品是微生物细胞,可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离√√√[解析] 发酵工程一般用液体培养基,这有利于微生物与培养液充分接触,有利于发酵工程的进行,A错误;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,不是指微生物中的某种蛋白质,B错误;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,不能通过杂交育种获得,杂交育种一般是能进行有性生殖的生物的育种方式,D错误。2.[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( )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、 、罐压及溶解氧等参数√[解析] 在传统发酵制作葡萄酒时,葡萄果皮上附着的多种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;通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状,比如提高发酵效率等,C正确;大规模发酵时,发酵温度、 、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,所以大规模发酵时需要监测这些参数,D正确。3.[2025·广东揭阳模拟]味精的主要成分是谷氨酸钠,其生产工艺流程如下图所示。下列说法正确的是( )A.谷氨酸棒状杆菌生长繁殖所需的主要碳源、氮源分别是淀粉、尿素B.谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌相同C.发酵过程中应控制发酵液的 为弱碱性或中性D.发酵结束后的发酵液经过滤、离心、纯化、结晶可得到味精√[解析] 根据题意,谷氨酸棒状杆菌发酵的过程中,将谷物糖化后,与谷氨酸棒状杆菌混合进行发酵,因此谷氨酸棒状杆菌生长繁殖所需的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素,A错误;谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式为有氧呼吸,而乳酸菌进行的是无氧呼吸,二者的呼吸方式不同,B错误;在谷氨酸的发酵生产过程中,发酵液在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和 乙酰谷氨酰胺,C正确;味精是发酵产物谷氨酸和碳酸氢钠反应后,经过结晶得到的,而谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的代谢产物,可通过提取、分离和纯化获得,D错误。命题角度二 考查发酵工程的应用4.[2024·福建卷]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] 虾酱是由微生物发酵形成的,虾酱特有风味的形成受发酵温度、发酵时间以及微生物种类和数量等因素的影响,A、D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;原料中的蛋白质会被蛋白酶水解成小分子的肽和氨基酸,C正确。5.[2025 陕青宁晋卷]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,流程如下图。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√[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,糖类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;空气一般通过紫外线照射的方式灭菌,培养基、发酵罐一般用高压蒸汽灭菌的方式灭菌,C错误;由题干可知,可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。经典真题·明考向1.[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( )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 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] 参与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,参与酒精发酵的微生物是酵母菌,酵母菌无氧呼吸产生酒精,故酒精的发酵是厌氧发酵,A正确;以谷物为原料酿造食醋和黄酒时,产物中的醋酸、二氧化碳等会使 下降,B正确;黄酒发酵过程中,酵母菌在有氧条件下大量繁殖,但不产生酒精,在无氧条件下繁殖较慢,但进行酒精发酵,因此在食醋和黄酒发酵过程中,微生物繁殖越快发酵产物产率不一定越高,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。2.[2025·重庆卷]豆瓣酱是我国的地方特色调味品。生产豆瓣酱的方法是先将蚕豆瓣制备成豆瓣曲,再添加调味料进一步发酵。下列叙述错误的是( )A.沸水漂烫能杀死蚕豆细胞,减少营养物质消耗B.面粉可为菌种的快速繁殖和生长提供营养C.菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物D.豆瓣曲的制备主要是利用厌氧微生物来发酵√[解析] 沸水漂烫能杀死蚕豆细胞,从而减少细胞呼吸消耗有机物,A正确;面粉能被微生物分解为葡萄糖,可为菌种的快速繁殖和生长提供营养,B正确;在发酵过程中需要将蛋白质和淀粉等分解,所以菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物,C正确;从图中可以看出,在制作豆瓣曲过程中有翻拌操作,且整个过程不是处于密封的环境,说明主要利用的是好氧微生物发酵,D错误。3.[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( )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,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,所用牛奶不需要经过高压蒸汽灭菌,温度过高会破坏牛奶的营养成分,B错误;发酵装置应加入菜料或牛奶至八成满,避免发酵过程中(发酵初期酵母菌较活跃)发酵液溢出,C错误;发酵时间过短或过长都会影响产品的口味和品质,因此需要控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质,D正确。备用习题1.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√[解析] 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。2.采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的苹果醋,提高了苹果的经济价值。苹果醋酿造工艺流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )苹果 苹果汁 苹果酒 苹果醋 苹果醋成品A. 酒精发酵前可对苹果汁进行杀菌,以利于酒精发酵B. 若苹果酒的酒精度过高,应稀释后再用于醋酸发酵C. 酒精发酵结束后,改变通气条件和适当升高温度有利于醋酸发酵D. 酿醋过程中发酵液的pH逐渐降低,与酿酒过程相反√[解析] 制作在酿醋过程中,醋酸菌将酒精氧化成醋酸,导致发酵液的pH逐渐降低,而在酿酒过程中,酵母菌将糖分解生成酒精和CO2,发酵液的pH也会逐渐降低,因此,酿醋和酿酒过程中发酵液的pH都降低,D错误。3.柠檬酸是一种应用广泛的食品酸度调节剂,工业生产上可通过黑曲霉的发酵制得,其发酵环节包括:①选育菌种;②扩大培养;③配制培养基;④灭菌;⑤接种;⑥发酵等。下列有关说法错误的是( )A. 过程①可通过诱变育种获得产酸量高的黑曲霉B. 过程②可为过程⑤提供大量的菌种以缩短发酵时间C. 过程④主要依靠添加抗生素提供无菌的环境D. 过程⑥要及时添加必需的营养成分、控制发酵条件√[解析] 过程④主要依靠灭菌技术提供无菌的环境,抗生素可能会对黑曲霉造成不利影响,且在产品中难以分离,C错误。4.人们常利用发酵工程生产赖氨酸,如图是黄色短杆菌合成赖氨酸的途径。下列相关叙述错误的是( )人体细胞不能合成赖氨酸,必须从外界环境中获取B. 负反馈调节能有效避免黄色短杆菌内的物质浪费C. 诱变获得高丝氨酸脱氢酶缺陷株可提高赖氨酸产量D. 发酵结束之后可以采用过滤、沉淀等方法获得赖氨酸√[解析] 赖氨酸是人体的必需氨基酸,不能自身合成,只能从外界环境获取,A正确;据题图分析可知,当苏氨酸和赖氨酸都积累过量时,就会抑制天冬氨酸激酶的活性,使细胞不再浪费物质和能量继续进行合成,该调节过程属于负反馈调节,B正确;高丝氨酸脱氢酶缺陷株不能合成高丝氨酸,苏氨酸也无法合成,故天冬氨酸激酶的活性不会被抑制,则天冬氨酸→中间产物 Ⅰ →中间产物 Ⅱ →赖氨酸的过程可以持续进行,进而提高了赖氨酸产量,C正确;由题意可知,赖氨酸是黄色短杆菌的代谢物,需根据赖氨酸的性质采用适当的措施进行提取、分离和纯化,D错误。5.利用发酵工程生产的单细胞蛋白既可以作为食品添加剂,也可以制成饲料,应用前景广阔。下列相关叙述错误的是( )单细胞蛋白营养丰富,不仅富含蛋白质,还含有脂质、糖类等多种营养物质B. 相比传统饲料,单细胞蛋白的生产过程既不需要过多占用耕地,也不受季节的限制C. 在青贮饲料中加入乳酸菌,可以提高饲料品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力D. 必须利用蛋白质含量高的原材料才能生产出蛋白质含量高的单细胞蛋白√[解析] 单细胞蛋白指的是微生物菌体本身,其营养丰富,不仅富含蛋白质,还含有脂质、糖类等多种营养物质,A正确;相比传统饲料,单细胞蛋白的生产过程利用现代发酵工程技术,既不需要过多占用耕地,也不受季节的限制,B正确;在青贮饲料中加入乳酸菌,可以提高饲料品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力,C正确;可以利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等作为原料生产单细胞蛋白,不是必须利用蛋白质含量高的原材料,D错误。作业手册题组一 传统发酵技术的应用1.[2025·安徽滁州二模]在小镇集市上,摆满了各种传统发酵食品。色泽诱人的果酒散发着醉人的香气,果醋透着淡淡的果香与醋酸味。一旁的腐乳散发着独特的酱香,泡菜则有着清爽的酸辣口感。这些都是传统发酵技术的成果,下列相关叙述正确的是( )A.制作腐乳时,让豆腐长“毛”,这些毛状的微生物主要是毛霉B.泡菜腌制过程中,随着发酵时间的延长,亚硝酸盐含量越来越高C.传统发酵以混合菌种的液体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的D.将葡萄酒制作成果醋时,需要通入无菌空气,其他环境条件不变√[解析] 制作腐乳时,让豆腐长“毛”,这些毛状的微生物主要是毛霉,A正确;泡菜腌制过程中,随着发酵时间的延长,亚硝酸盐含量先升高后降低,B错误;传统发酵以混合菌种的固体发酵或半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的,C错误;将葡萄酒制作成果醋时,需要通入无菌空气,而且还需要适当升高温度等,因为醋酸菌发酵的适宜温度高于酵母菌发酵的适宜温度,D错误。2.[2025·福建厦门二模]某同学设计了如图所示的装置,用于果酒发酵。下列叙述错误的是( )A.制备装置中的苹果汁时,利用果胶酶处理,可使果汁变得澄清B.装置1既可阻止外界空气进入,又可排出果酒发酵时产生的气体C.若装置2中的为溴麝香草酚蓝溶液,则可检测发酵产生的D.用酸性重铬酸钾溶液检测装置中的酒精时,颜色由灰绿色变为橙色√[解析] 果胶酶可以酶解植物细胞壁,所以在果汁加工过程中利用果胶酶处理,可以提高出汁率和澄清度,A正确;在进行果酒发酵时,应留存 的空间,防止发酵液溢出,装置1中上方导管中的水可以防止外界空气进入,同时发酵产生的二氧化碳可以由此排出,B正确;溴麝香草酚蓝溶液与二氧化碳反应可发生颜色变化 (由蓝变绿再变黄),C正确;用酸性重铬酸钾溶液检测装置中的酒精时,颜色由橙色变为灰绿色,D错误。3.[2025·黑龙江齐齐哈尔三模]研究人员探究了不同盐浓度对泡菜发酵过程中乳酸菌含量的影响。表格为两种盐浓度下泡菜的配方,图像为乳酸菌相对浓度随发酵时间变化的曲线。下列说法错误的是( )配方1盐浓度 配方2盐浓度水/ 2500 2500食盐/ 150 200白菜/ 812 812A.操作时将食盐溶于清水,配制好的盐水需煮沸冷却后再使用B.为保证发酵顺利进行,两组实验需定期进行通气、排气且时长相等C.与相比, 的盐浓度不利于乳酸菌增殖可能与细胞渗透失水有关D.本研究数据表明,配方1比配方2更适合用于泡菜的制作√[解析] 在制作泡菜时,将食盐溶于清水,配制好的盐水需煮沸,目的是杀灭盐水中的杂菌等微生物,也能去除盐水中溶解的氧气,冷却后再使用是为了防止高温杀死乳酸菌等发酵菌种,A正确;乳酸菌是厌氧菌,发酵过程需要在无氧环境中进行,定期通气会引入氧气,破坏无氧环境,抑制乳酸菌的生长,B错误;当盐浓度过高时,如 的盐浓度,乳酸菌细胞可能会发生渗透失水,进而影响其正常的生命活动,不利于乳酸菌增殖,C正确;本研究数据表明,配方1比配方2中的乳酸菌相对浓度高,达到峰值时间早,作用时间长,更适合用于泡菜的制作,D正确。4.[2026·山东德州月考]红枣醋是以红枣为原料,利用天然微生物自然发酵产生的一种醋类饮料,制备流程为红枣打浆 糖酸调整 酒精发酵醋酸发酵 红枣醋。如图为不同发酵温度对红枣醋总酸的影响。下列说法正确的是( )A.为避免杂菌污染,需要对原料和装置进行灭菌处理B.糖酸调整是为了给酵母菌提供丰富氮源和适合生长的C.发酵过程中,气泡产生的速率和培养液的 均逐渐降低D.当发酵温度为 时,醋酸菌的代谢较慢导致总酸较低√[解析] 红枣醋是利用天然微生物自然发酵产生的醋类饮料,发酵所用的菌种来自于原料,所以不能对原料进行灭菌,A错误;糖酸调整是为了给酵母菌适合生长的 ,而不是提供氮源,B错误;酒精发酵过程中气泡产生速率先增后减,C错误;醋酸菌生长的最适温度为,在 时,醋酸菌代谢较慢,导致总酸较低,D正确。题组二 发酵工程及其应用5.[2025·湖北黄冈二模]人们根据微生物生长和代谢特征,在适宜的条件下,利用微生物将一些原料转化为人类所需要的产物。下列有关说法正确的是( )A.制作啤酒时,主发酵后需要进行灭菌处理,延长啤酒保存期B.制作腐乳时,酵母和毛霉分泌相关酶的过程需要转运蛋白的参与C.在青贮饲料中添加乳酸菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜等D.利用转抗乙型肝炎病毒抗体基因的工程菌,可大量生产乙型肝炎疫苗√[解析] 啤酒主发酵完成后进行消毒,而非灭菌,A错误。微生物分泌的蛋白酶主要是通过胞吐作用(囊泡运输)释放到胞外的,而非依赖转运蛋白(转运蛋白主要用于小分子或离子的跨膜运输),B错误。疫苗是抗原,用于刺激机体产生抗体,常用工程菌生产抗原作为疫苗,D错误。6.[2025·重庆渝中区三模]啤酒工业酿造流程主要为大麦种子发芽 麦芽糖化 煮沸、加啤酒花 麦汁发酵 装罐保存,其中麦汁发酵是啤酒酿造的重要过程,可分为接种酵母 充氧 主发酵 封罐 后发酵等步骤。下列叙述错误的是( )A.用赤霉素溶液浸泡大麦种子可提高生产效率B.煮沸可以终止麦芽汁糖化并杀灭其中的微生物C.主发酵过程中,酵母菌以大麦中的淀粉为主要碳源D.后发酵阶段,酵母菌细胞中既有的生成,又有 的消耗√[解析] 用赤霉素溶液浸泡大麦种子,可以使大麦种子无须发芽就能产生 淀粉酶,因而提高了生产效率,A正确;高温使淀粉酶失活,可以终止淀粉酶的作用(麦芽汁糖化),同时杀灭其中的微生物,B正确;酵母菌细胞呼吸的底物为葡萄糖,不能直接利用淀粉,C错误;后发酵阶段,酵母菌细胞中进行的是无氧呼吸,该过程中既有 的生成,又有 的消耗,D正确。7.[2025·北京西城区一模]单细胞蛋白即微生物菌体,是一种新型的蛋白质来源,利用发酵工程能提高其产量和品质。下列叙述不合理的是( )A.可通过基因工程定向改造微生物来培育优良菌种B.单细胞蛋白发酵常以淀粉或纤维素水解液、制糖工业的废液等为原料C.青贮饲料添加酵母菌可以提高饲料品质及动物的免疫力D.发酵结束后可采用过滤、沉淀等方法获得菌体√[解析] 发酵工程中选择的菌种可通过诱变育种或基因工程育种选育而来,基因工程可定向改造生物性状,A正确;淀粉或纤维素水解液、制糖工业的废液含有大量的有机物,例如糖类,可为微生物的生长提供碳源等,B正确;青贮饲料中添加乳酸菌可以提高饲料品质及动物的免疫力,C错误;获得微生物菌体时可采用过滤、沉淀等方法,D正确。8.[2025·江苏苏州三模]柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域,具有重要的商业价值。以玉米粉为原料,利用黑曲霉有氧A.黑曲霉的细胞结构与生产泡菜所用的主要微生物相同B.发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养C.发酵培养基和种子培养基加入发酵罐内时需经过严格灭菌D.分离提纯获得产物是发酵工程的中心环节发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析正确的是( )√[解析] 生产泡菜所用的主要微生物是乳酸菌,为原核生物,而黑曲霉是真核生物,二者的细胞结构不同,A错误;据图可知,发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基,该措施的目的是进行扩大培养,增加黑曲霉孢子的数量,B正确;种子培养基中有发酵所需的菌种,若进行灭菌处理会杀灭菌种,进而导致发酵失败,C错误;发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵,D错误。9.[2025·浙江杭州二模]连续发酵是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜的培养液,同时以相同的速度流出,维持培养系统内培养液量的恒定,使微生物细胞能在近似恒定状态下生长的微生物培养方式。下列叙述正确的是( )A.连续发酵有利于及时补充发酵罐中的营养物质B.连续发酵不利于排出发酵菌产生的有害代谢废物C.连续发酵过程中无须监控发酵罐内的温度和D.连续发酵过程中流出的培养液可直接废弃√[解析] 根据连续发酵的定义“以一定的速度向培养系统内添加新鲜的培养液,同时以相同的速度流出”,新鲜的培养液中含有微生物生长所需的各种营养物质,不断添加新鲜培养液就可以及时为发酵罐中的微生物补充营养物质,保证微生物有足够的养分进行生长和代谢,A正确;由于连续发酵过程中以一定的速度流出培养液,而微生物产生的有害代谢废物会溶解在培养液中,随培养液流出,避免有害代谢废物积累对微生物生长产生不良影响,B错误;在连续发酵过程中,虽然不断有新鲜培养液加入和旧培养液流出,但发酵罐内的环境仍然会因为微生物的代谢活动等因素发生变化,为了保证微生物能在近似恒定且适宜的状态下生长,需要监控发酵罐内的温度和 ,并及时进行调整,C错误;因为微生物在发酵过程中会不断产生代谢产物,这些产物会随培养液流出发酵罐,流出的培养液通常可以进一步提取和加工,以获得所需的产物,另外直接废弃可能导致环境污染,D错误。综合应用练10.[2025·江西南昌模拟] 传统的发酵食品的制作离不开各种各样的微生物。乳酸菌是厌氧细菌,在无氧条件下能将葡萄糖氧化分解,可用于泡菜的腌制。多种乳酸菌参与发酵制作泡菜,但它们的耐盐能力各不相同(制作泡菜时,盐水质量分数通常为 )。回答下列问题:(1)写出乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖氧化分解的反应式:_ ______________________________。(乳酸)能量[解析] 乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解的反应式如下:(乳酸) 能量。(2)泡菜制作时,盐水除调味外,还具有的主要作用是______________。操作时要将盐水煮沸、冷却待用的目的分别是_______________________________________、____________________。抑制杂菌生长杀灭盐水中的杂菌,去除盐水中的溶解氧避免高温杀死乳酸菌[解析] 泡菜制作时,盐水具有抑制杂菌生长的作用。操作时要将盐水煮沸的目的是杀灭盐水中的杂菌,去除水中的氧气,冷却的目的是避免高温杀死乳酸菌。(3)现欲对乳酸菌、、 三种菌株进行耐盐能力鉴定,从中筛选出耐盐能力强的菌株,请设计一个实验结果记录表。[设置4组盐水浓度培养后检测 值(可反映菌液中微生物的浓度或生物量)作为菌株生长情况的指标][答案]菌株 盐浓度 值组1 组2 组3 平均值菌株 盐浓度 值组1 组2 组3 平均值续表[解析] 实验目的是对、、 菌株进行耐盐能力鉴定,从中筛选出耐盐能力强的菌株。所以选择一系列的盐浓度(依次为 、、、 ),至少做三组重复实验,再求平均值,这样可以减少实验误差。通过检测 值作为菌株生长情况的指标,据此设计表格见答案。(4)发酵工程建立在传统发酵基础上,发酵工程中,根据生产目的不同,可将发酵产物分为菌体、初生代谢物和次生代谢物三类,下图为三类产物随发酵时间积累的示意图。菌体、初生、、代谢物和次生代谢物对应的曲线分别为_________。若发酵产物为单细胞蛋白时,其积累情况可用曲线__表示。若发酵产物为青霉素时,其积累情况可用曲线__表示。[解析] 曲线 起始阶段不为0,且随培养时间延长先增多后减少,故曲线表示菌体;曲线 变化趋势与表示菌体的曲线大体一致,故曲线表示初生代谢物;曲线 在培养相当一段时间后才出现,故曲线 表示次生代谢物。单细胞蛋白即微生物菌体,其起始数量不为0,其积累情况可用曲线 表示。青霉素为次生代谢物,其积累情况可用曲线 表示。中小学教育资源及组卷应用平台课时作业(四十九) 传统发酵技术及发酵工程题组一 传统发酵技术的应用1.[2025·安徽滁州二模] 在小镇集市上,摆满了各种传统发酵食品。色泽诱人的果酒散发着醉人的香气,果醋透着淡淡的果香与醋酸味。一旁的腐乳散发着独特的酱香,泡菜则有着清爽的酸辣口感。这些都是传统发酵技术的成果,下列相关叙述正确的是 ( )A.制作腐乳时,让豆腐长“毛”,这些毛状的微生物主要是毛霉B.泡菜腌制过程中,随着发酵时间的延长,亚硝酸盐含量越来越高C.传统发酵以混合菌种的液体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的D.将葡萄酒制作成果醋时,需要通入无菌空气,其他环境条件不变2.[2025·福建厦门二模] 某同学设计了如图所示的装置,用于果酒发酵。下列叙述错误的是 ( )A.制备装置中的苹果汁时,利用果胶酶处理,可使果汁变得澄清B.装置1既可阻止外界空气进入,又可排出果酒发酵时产生的气体C.若装置2中的X为溴麝香草酚蓝溶液,则可检测发酵产生的CO2D.用酸性重铬酸钾溶液检测装置中的酒精时,颜色由灰绿色变为橙色3.[2025·黑龙江齐齐哈尔三模] 研究人员探究了不同盐浓度对泡菜发酵过程中乳酸菌含量的影响。表格为两种盐浓度下泡菜的配方,图像为乳酸菌相对浓度随发酵时间变化的曲线。下列说法错误的是 ( )配方1盐浓度6% 配方2盐浓度8%水/mL 2500 2500食盐/g 150 200白菜/g 812 812A.操作时将食盐溶于清水,配制好的盐水需煮沸冷却后再使用B.为保证发酵顺利进行,两组实验需定期进行通气、排气且时长相等C.与6%相比,8%的盐浓度不利于乳酸菌增殖可能与细胞渗透失水有关D.本研究数据表明,配方1比配方2更适合用于泡菜的制作4.[2026·山东德州月考] 红枣醋是以红枣为原料,利用天然微生物自然发酵产生的一种醋类饮料,制备流程为红枣打浆→糖酸调整→酒精发酵→醋酸发酵→红枣醋。如图为不同发酵温度对红枣醋总酸的影响。下列说法正确的是 ( )A.为避免杂菌污染,需要对原料和装置进行灭菌处理B.糖酸调整是为了给酵母菌提供丰富氮源和适合生长的pHC.发酵过程中,气泡产生的速率和培养液的pH均逐渐降低D.当发酵温度为28 ℃时,醋酸菌的代谢较慢导致总酸较低题组二 发酵工程及其应用5.[2025·湖北黄冈二模] 人们根据微生物生长和代谢特征,在适宜的条件下,利用微生物将一些原料转化为人类所需要的产物。下列有关说法正确的是 ( )A.制作啤酒时,主发酵后需要进行灭菌处理,延长啤酒保存期B.制作腐乳时,酵母和毛霉分泌相关酶的过程需要转运蛋白的参与C.在青贮饲料中添加乳酸菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜等D.利用转抗乙型肝炎病毒抗体基因的工程菌,可大量生产乙型肝炎疫苗6.[2025·重庆渝中区三模] 啤酒工业酿造流程主要为大麦种子发芽→麦芽糖化→煮沸、加啤酒花→麦汁发酵→装罐保存,其中麦汁发酵是啤酒酿造的重要过程,可分为接种酵母→充氧→主发酵→封罐→后发酵等步骤。下列叙述错误的是 ( )A.用赤霉素溶液浸泡大麦种子可提高生产效率B.煮沸可以终止麦芽汁糖化并杀灭其中的微生物C.主发酵过程中,酵母菌以大麦中的淀粉为主要碳源D.后发酵阶段,酵母菌细胞中既有[H]的生成,又有 [H]的消耗7.[2025·北京西城区一模] 单细胞蛋白即微生物菌体,是一种新型的蛋白质来源,利用发酵工程能提高其产量和品质。下列叙述不合理的是 ( )A.可通过基因工程定向改造微生物来培育优良菌种B.单细胞蛋白发酵常以淀粉或纤维素水解液、制糖工业的废液等为原料C.青贮饲料添加酵母菌可以提高饲料品质及动物的免疫力D.发酵结束后可采用过滤、沉淀等方法获得菌体8.[2025·江苏苏州三模] 柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域,具有重要的商业价值。以玉米粉为原料,利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析正确的是 ( )A.黑曲霉的细胞结构与生产泡菜所用的主要微生物相同B.发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养C.发酵培养基和种子培养基加入发酵罐内时需经过严格灭菌D.分离提纯获得产物是发酵工程的中心环节9.[2025·浙江杭州二模] 连续发酵是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜的培养液,同时以相同的速度流出,维持培养系统内培养液量的恒定,使微生物细胞能在近似恒定状态下生长的微生物培养方式。下列叙述正确的是 ( )A.连续发酵有利于及时补充发酵罐中的营养物质B.连续发酵不利于排出发酵菌产生的有害代谢废物C.连续发酵过程中无须监控发酵罐内的温度和pHD.连续发酵过程中流出的培养液可直接废弃综合应用练10.[2025·江西南昌模拟] 传统的发酵食品的制作离不开各种各样的微生物。乳酸菌是厌氧细菌,在无氧条件下能将葡萄糖氧化分解,可用于泡菜的腌制。多种乳酸菌参与发酵制作泡菜,但它们的耐盐能力各不相同(制作泡菜时,盐水质量分数通常为5%~20%)。回答下列问题:(1)写出乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖氧化分解的反应式: 。 (2)泡菜制作时,盐水除调味外,还具有的主要作用是 。操作时要将盐水煮沸、冷却待用的目的分别是 、 。 (3)现欲对乳酸菌L1、L2、L3三种菌株进行耐盐能力鉴定,从中筛选出耐盐能力强的菌株,请设计一个实验结果记录表。[设置4组盐水浓度培养24 h后检测OD值(可反映菌液中微生物的浓度或生物量)作为菌株生长情况的指标](4)发酵工程建立在传统发酵基础上,发酵工程中,根据生产目的不同,可将发酵产物分为菌体、初生代谢物和次生代谢物三类,下图为三类产物随发酵时间积累的示意图。菌体、初生代谢物和次生代谢物对应的曲线分别为 。若发酵产物为单细胞蛋白时,其积累情况可用曲线 表示。若发酵产物为青霉素时,其积累情况可用曲线 表示。 课时作业(四十九) 传统发酵技术及发酵工程1.A [解析] 制作腐乳时,让豆腐长“毛”,这些毛状的微生物主要是毛霉,A正确;泡菜腌制过程中,随着发酵时间的延长,亚硝酸盐含量先升高后降低,B错误;传统发酵以混合菌种的固体发酵或半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的,C错误;将葡萄酒制作成果醋时,需要通入无菌空气,而且还需要适当升高温度等,因为醋酸菌发酵的适宜温度高于酵母菌发酵的适宜温度,D错误。2.D [解析] 果胶酶可以酶解植物细胞壁,所以在果汁加工过程中利用果胶酶处理,可以提高出汁率和澄清度,A正确;在进行果酒发酵时,应留存1/3的空间,防止发酵液溢出,装置1中上方导管中的水可以防止外界空气进入,同时发酵产生的二氧化碳可以由此排出,B正确;溴麝香草酚蓝溶液与二氧化碳反应可发生颜色变化(由蓝变绿再变黄),C正确;用酸性重铬酸钾溶液检测装置中的酒精时,颜色由橙色变为灰绿色,D错误。3.B [解析] 在制作泡菜时,将食盐溶于清水,配制好的盐水需煮沸,目的是杀灭盐水中的杂菌等微生物,也能去除盐水中溶解的氧气,冷却后再使用是为了防止高温杀死乳酸菌等发酵菌种,A正确;乳酸菌是厌氧菌,发酵过程需要在无氧环境中进行,定期通气会引入氧气,破坏无氧环境,抑制乳酸菌的生长,B错误;当盐浓度过高时,如8%的盐浓度,乳酸菌细胞可能会发生渗透失水,进而影响其正常的生命活动,不利于乳酸菌增殖,C正确;本研究数据表明,配方1比配方2中的乳酸菌相对浓度高,达到峰值时间早,作用时间长,更适合用于泡菜的制作,D正确。4.D [解析] 红枣醋是利用天然微生物自然发酵产生的醋类饮料,发酵所用的菌种来自于原料,所以不能对原料进行灭菌,A错误;糖酸调整是为了给酵母菌适合生长的pH,而不是提供氮源,B错误;酒精发酵过程中气泡产生速率先增后减,C错误;醋酸菌生长的最适温度为30~35 ℃,在28 ℃时,醋酸菌代谢较慢,导致总酸较低,D正确。5.C [解析] 啤酒主发酵完成后进行消毒,而非灭菌,A错误。微生物分泌的蛋白酶主要是通过胞吐作用(囊泡运输)释放到胞外的,而非依赖转运蛋白(转运蛋白主要用于小分子或离子的跨膜运输),B错误。疫苗是抗原,用于刺激机体产生抗体,常用工程菌生产抗原作为疫苗,D错误。6.C [解析] 用赤霉素溶液浸泡大麦种子,可以使大麦种子无须发芽就能产生α 淀粉酶,因而提高了生产效率,A正确;高温使淀粉酶失活,可以终止淀粉酶的作用(麦芽汁糖化),同时杀灭其中的微生物,B正确;酵母菌细胞呼吸的底物为葡萄糖,不能直接利用淀粉,C错误;后发酵阶段,酵母菌细胞中进行的是无氧呼吸,该过程中既有[H]的生成,又有[H]的消耗,D正确。7.C [解析] 发酵工程中选择的菌种可通过诱变育种或基因工程育种选育而来,基因工程可定向改造生物性状,A正确;淀粉或纤维素水解液、制糖工业的废液含有大量的有机物,例如糖类,可为微生物的生长提供碳源等,B正确;青贮饲料中添加乳酸菌可以提高饲料品质及动物的免疫力,C错误;获得微生物菌体时可采用过滤、沉淀等方法,D正确。8.B [解析] 生产泡菜所用的主要微生物是乳酸菌,为原核生物,而黑曲霉是真核生物,二者的细胞结构不同,A错误;据图可知,发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基,该措施的目的是进行扩大培养,增加黑曲霉孢子的数量,B正确;种子培养基中有发酵所需的菌种,若进行灭菌处理会杀灭菌种,进而导致发酵失败,C错误;发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵,D错误。9.A [解析] 根据连续发酵的定义“以一定的速度向培养系统内添加新鲜的培养液,同时以相同的速度流出”,新鲜的培养液中含有微生物生长所需的各种营养物质,不断添加新鲜培养液就可以及时为发酵罐中的微生物补充营养物质,保证微生物有足够的养分进行生长和代谢,A正确;由于连续发酵过程中以一定的速度流出培养液,而微生物产生的有害代谢废物会溶解在培养液中,随培养液流出,避免有害代谢废物积累对微生物生长产生不良影响,B错误;在连续发酵过程中,虽然不断有新鲜培养液加入和旧培养液流出,但发酵罐内的环境仍然会因为微生物的代谢活动等因素发生变化,为了保证微生物能在近似恒定且适宜的状态下生长,需要监控发酵罐内的温度和pH,并及时进行调整,C错误;因为微生物在发酵过程中会不断产生代谢产物,这些产物会随培养液流出发酵罐,流出的培养液通常可以进一步提取和加工,以获得所需的产物,另外直接废弃可能导致环境污染,D错误。10.(1)C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量(2)抑制杂菌生长 杀灭盐水中的杂菌,去除盐水中的溶解氧 避免高温杀死乳酸菌(3)菌株 盐浓度 OD值组1 组2 组3 平均值L1 5%10%15%20%L2 5%10%15%20%L3 5%10%15%20%(4)a、b、c a c[解析] (1)乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解的反应式如下:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。(2)泡菜制作时,盐水具有抑制杂菌生长的作用。操作时要将盐水煮沸的目的是杀灭盐水中的杂菌,去除水中的氧气,冷却的目的是避免高温杀死乳酸菌。(3)实验目的是对L1、L2、L3菌株进行耐盐能力鉴定,从中筛选出耐盐能力强的菌株。所以选择一系列的盐浓度(依次为5%、10%、15%、20%),至少做三组重复实验,再求平均值,这样可以减少实验误差。通过检测OD值作为菌株生长情况的指标,据此设计表格见答案。(4)曲线a起始阶段不为0,且随培养时间延长先增多后减少,故曲线a表示菌体;曲线b变化趋势与表示菌体的曲线a大体一致,故曲线b表示初生代谢物;曲线c在培养相当一段时间后才出现,故曲线c表示次生代谢物。单细胞蛋白即微生物菌体,其起始数量不为0,其积累情况可用曲线a表示。青霉素为次生代谢物,其积累情况可用曲线c表示。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第35讲 第1课时 传统发酵技术及发酵工程.docx 第35讲 第1课时 传统发酵技术及发酵工程.pptx 课时作业(四十九) 传统发酵技术及发酵工程.docx