一轮复习人教版传统发酵技术的应用与发酵工程（46张）课件

第32讲传统发酵技术的应用与发酵工程0102传统发酵技术的应用发酵工程及其应用知识精讲命题·规律探究知识精讲命题·规律探究03重温真题经典再现考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）1.发酵与传统发酵技术(1)发酵的概念：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。(2)传统发酵技术考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）2.泡菜制作(1)菌种来源：附着在蔬菜上的乳酸菌。(2)制作原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。

反应式：C6H12O62C3H6O3（乳酸）＋能量（3）制作流程酶考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）（4）关键操作考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）3.制作果酒和果醋(1)果酒制作与果醋制作的比较考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）(2)具体流程及相关操作目的考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）

深挖教材1.（选择性必修3P6“探究·实践”）为什么泡菜坛只能装八成满？提示泡菜坛装得太满时，会使盐水不容易完全淹没菜料，从而导致菜料变质腐烂；同时发酵液可能会溢出坛外。泡菜坛留出一定空间，也方便拿取泡菜。2.（选择性必修3P7“探究·实践”）在制作果酒的过程中，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长？它们会对果酒发酵产生影响吗？如果有，如何避免这种影响？提示制作果酒的过程中，除酵母菌之外，还会有其他杂菌生长，它们会在酒精发酵中污染发酵液，而避免发酵液污染需要从发酵制作的过程全面考虑。例如，榨汁机、发酵瓶要清洗干净，装入葡萄汁后，封闭充气口；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）

深挖教材3.（选择性必修3P6“探究·实践”）乳酸菌是厌氧菌，发酵时需控制严格的无氧环境。尝试说出泡菜制作过程中制造无氧环境的措施。提示①选择气密性好的泡菜坛。②盐水煮沸后冷却待用。③装坛时压实，盐水没过全部菜料。④盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满水；发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水。考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）

长句应答1.日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜的原因是_____________

________________________________________________________________

_________________________________________。2.制作的泡菜“咸而不酸”的原因：___________________________________

_________________________________________________________。3.葡萄酒呈现深红色的原因是_______________________________________

______________________________________。4.果酒发酵时先通气后密封的目的是_________________________________

___________________________________________________________。

在腌制过程中，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐摄入过量或在特定条件下，会危害人体健康

可能是食盐浓度过高、发酵温度过低导致泡菜未能正常发酵在酒精发酵过程中，葡萄皮中的色素进入发酵液酵母菌是兼性厌氧菌，因此果酒发酵时先通气使酵母菌大量繁殖，后密封使酵母菌进行酒精发酵考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）

疑难突破果酒和果醋改进装置及其分析使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。考点一传统发酵技术的应用（知识精讲）

疑难突破泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化注意：亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的。考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）【考向1】结合果酒和果醋的制作过程考查科学探究能力1.（2020·江苏卷，18）某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告，他的做法错误的是（）A.选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁B.将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁C.酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气D.酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行乙酸发酵B留1/3的空间，防止发酵液溢出考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）解析制作葡萄酒时，选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄略加冲洗，并除去枝梗，A正确；发酵瓶要清洗干净，用洗洁精洗涤，并用体积分数为70%的酒精消毒，葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，不能装满，这样既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又可以防止发酵旺盛时发酵液溢出，B错误；酒精发酵过程中会产生二氧化碳，为了释放出二氧化碳，要根据发酵进程适时拧松瓶盖放气，C正确；由于乙酸发酵使用的菌种为醋酸菌，醋酸菌为好氧细菌，为了给乙酸发酵提供充足的氧气，并防止空气中的杂菌污染，酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行乙酸发酵，D正确。考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）【考向1】结合果酒和果醋的制作过程考查科学探究能力2.（2021·辽宁卷，8改编）利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6天后，再接入活化的醋酸菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是（）A.乙醇既是乙酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖B.酵母菌和醋酸菌均以有丝分裂的方式进行增殖C.酵母菌和醋酸菌发酵过程中控制通气的情况不同D.接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度B真核细胞特有，醋酸菌属于原核生物考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）解析当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，同时乙醇还可抑制杂菌繁殖，A正确；酵母菌一般以出芽的方式繁殖，醋酸菌以二分裂的方式进行增殖，B错误；酵母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵生产乙醇；醋酸菌为好氧菌，需持续通入无菌氧气，C正确；酒精发酵的适宜温度范围是18～30℃，乙酸发酵的适宜温度范围为30～35℃，D正确。考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）【考向1】结合果酒和果醋的制作过程考查科学探究能力3.（2022·河北衡水金卷）下面是果酒和果醋制作的实验流程以及某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题：（1）图A中方框内的实验流程是___________。

（2）冲洗的主要目的是

，冲洗应特

别注意不能

，以防止菌种的流失。（3）图B装置中的充气口在

时关闭，在

时连接充气泵，并连续不断地向内

。乙酸发酵除去污物反复冲洗酒精发酵乙酸发酵泵入空（氧）气考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）（4）排气口在酒精发酵时排出的气体是由

产生的

，在乙酸发酵时排出的是_________________________________。（5）写出与（4）题有关的反应式：①_______________________________________________；②________________________________________________。（6）若果汁中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的葡萄糖发酵为醋酸？

，说明原因_______________________________________________________________________________________________。酵母菌CO2（含氧量少的）空气、CO2

C6H12O6(酶）→2C2H5OH＋2CO2＋能量C6H12O6＋2O2(酶）→2CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量不能因为酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌的发酵需要充足的氧气考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）解析酵母菌是兼性厌氧微生物，有氧时进行有氧呼吸，将葡萄糖彻底氧化分解，无氧时进行酒精发酵，反应式分别为C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O＋能量，C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋能量。因此在制作果酒时，应在缺氧的环境中进行。醋酸菌是好氧细菌，能够利用糖在有氧时生成乙酸；在糖源不足时，将乙醇变为乙酸，反应式为C6H12O6＋2O2→2CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量，C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O＋能量。在果酒制作过程中，排气口排出的是CO2，而在果醋制作过程中，因醋酸菌是好氧细菌，需要连续充气，因此排气口排出的既有CO2，又有含氧量较低的空气。考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）【考向2】泡菜的制作，考查实验设计及方案实施能力4.（2022·江苏百校联考，14）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（见下图），下列有关叙述不正确的是（）A.食盐的浓度越高，亚硝酸盐生成快。亚硝酸盐含量峰值出现的早B.取食泡菜时，时间别太长，防止空气进入C.臭味的产生可能与取食过程中带入坛内油脂类物质有关D.所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌A考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）解析从图中可以看出，亚硝酸盐含量上升最快的是食盐浓度为5%时，其峰值出现最早，当食盐浓度上升到7%，亚硝酸盐含量上升相对较慢，A错误；泡菜的制作原理是利用乳酸菌在无氧条件下进行乳酸发酵，所以取食泡菜时，时间别太长，防止空气进入，对乳酸菌有抑制作用，B正确；如果在取食过程中混入油脂，可能会破坏发酵过程，使泡菜出现臭味，C正确；泡菜制作过程中，所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌，D正确。考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）【考向2】泡菜的制作，考查实验设计及方案实施能力5.（2022·湖南师大附中调研）泡菜制作方便、口味独特，深受人们喜爱。泡菜的腌制方式、时间、温度等条件对泡菜品质有很大的影响，泡菜制作过程中的微生物数量和亚硝酸盐含量变化也受人们的关注，利用生物学知识对泡菜腌制过程进行科学管理意义重大。请回答下列问题：（1）泡菜腌制过程中，进行发酵的主要微生物在细胞结构上属于

生物。不能采用加入抗生素的方法来抑制杂菌的原因是_____________________________________________。原核抗生素会抑制乳酸菌的生长和繁殖考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）（2）在泡菜腌制的过程中，要注意相关条件的控制。首先，要选择合格的泡菜坛，并用水封的方式密闭处理，以保证坛内发酵所需的

环境。另外，温度过高、

用量过少、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量

。泡菜坛内常常会出现一层白膜，这是由产膜酵母繁殖形成的，酵母菌的代谢类型为

。（3）我们在日常生活中应多吃新鲜蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。腌制蔬菜含有亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定条件下会在体内转化成亚硝胺，亚硝胺具有致癌作用无氧食盐增加异养兼性厌氧型考点一传统发酵技术的应用（命题·规律探究）解析（1）用于发酵泡菜的主要微生物是乳酸菌，其在细胞结构上属于原核生物。由于细菌对抗生素（乳酸菌属于细菌）敏感，因此在泡菜的制作过程中，不能加入抗生素，否则会抑制发酵菌种——乳酸菌的生长和繁殖。（2）乳酸菌是厌氧菌，向坛盖边沿的水槽中注满水，目的是保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在泡菜腌制的过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过少、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。酵母菌属于异养兼性厌氧型微生物，既可以进行有氧呼吸，又可以进行无氧呼吸。（3）日常生活中不宜多吃腌制蔬菜，是由于腌制蔬菜含有亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定条件下会在体内转化成亚硝胺，亚硝胺具有致癌作用。考点二发酵工程及其应用（知识精讲）1.发酵工程(1)概念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)对发酵工程概念的理解①微生物：包括来自自然界的微生物和基因重组的微生物(即“工程菌”)。②产品：通过微生物的大量繁殖获得所需产品。包括利用酵母菌发酵制造的果酒，利用乳酸菌发酵制造的酸奶，及利用工程菌生产的人胰岛素等。③实质：利用微生物进行产品生产(如次生代谢物和菌体本身)。考点二发酵工程及其应用（知识精讲）2.发酵工程基本环节分析考点二发酵工程及其应用（知识精讲）2.发酵工程基本环节分析提醒①传统发酵技术得到的产品一般不进行分离、提纯，而发酵工程得到的产品须根据发酵产品类型进行分离、提纯。②发酵生产排出的气体和废弃物不能直接排放到外界环境中，以避免对环境造成污染。考点二发酵工程及其应用（知识精讲）3.发酵工程的应用考点二发酵工程及其应用（知识精讲）

深挖教材(选择性必修3P23“思考·讨论”)怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？提示发酵条件直接会影响微生物的生长和发酵产品的质量，发酵条件包括温度、pH、溶解氧、通气量等。温度条件的调控可通过向冷却夹层通入冷水来调控；pH条件的调控可在培养基中加入缓冲液，在发酵过程中加酸或碱；溶解氧的调控需根据微生物的代谢类型，若微生物是需氧型的，可通过空气入口通入空气，并调整搅拌叶轮转速增加溶解氧，若微生物是厌氧型的，需封闭空气入口，建立厌氧环境等。考点二发酵工程及其应用（知识精讲）

长句应答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考点二发酵工程及其应用（知识精讲）

疑难突破发酵过程的影响因素（1）温度微生物分解有机物释放的能量，会引起发酵温度升高；机械搅拌也会产生一部分热量引起发酵温度升高。此外，发酵罐壁散热，水分蒸发会带走部分热量，使发酵温度降低。可用冷却水进行温度的调节。（2）pHpH发生变化的主要原因是培养液中营养成分的利用和代谢物的积累。例如，谷氨酸的发酵生产：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。调节和控制培养液pH的方法：在培养液中添加缓冲液，在发酵过程中加酸或碱。（3）溶解氧好氧型微生物：溶解氧要充足；厌氧型微生物：严格的无氧环境，由发酵罐的通气口来控制。考点二发酵工程及其应用（知识精讲）

疑难突破啤酒的工业化生产流程有8步，分为两个阶段考点二发酵工程及其应用（命题·规律探究）【考向】结合发酵工程及其应用，考查社会责任1.（2018·江苏卷，16）某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列叙述错误的是（）

A.夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理B.乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大C.正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D.可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵B酒精发酵过程应保持无氧环境考点二发酵工程及其应用（命题·规律探究）解析果酒发酵的适宜温度为18～30℃，因此夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理，A正确；乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，因此发酵过程中不需要通入空气，B错误；无氧呼吸产生了二氧化碳，但是没有消耗氧气，因此发酵罐中的气压不会低于大气压，C正确；葡萄酒发酵的原料是糖类，因此可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。考点二发酵工程及其应用（命题·规律探究）【考向】结合发酵工程及其应用，考查社会责任2.（2022·山东潍坊期中）发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。下列关于发酵工程的认识错误的是（）A.发酵工程具有条件温和、产物单一、污染小的特点B.发酵工程的产品包括微生物的代谢产物和菌体本身C.通常所指的发酵条件包括温度、溶解氧和pH等D.发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者可以用微生物进行发酵解析传统发酵技术和发酵工程都是利用各种微生物的代谢来实现相关产品的生产的，D错误。D考点二发酵工程及其应用（命题·规律探究）【考向】结合发酵工程及其应用，考查社会责任3.(2021·福建厦门外国语学校期中)下图所示为发酵工程生产产品的流程图，据图回答：(1)若能生产人生长激素的工程菌是通过①培育的，①应该是________；若高产青霉素菌种是通过②培育的，②应该是________。基因工程诱变育种考点二发酵工程及其应用（命题·规律探究）(2)根据培养基的用途，可以将它们分为________培养基和________培养基。各种培养基的具体配方不同，但一般都含有________________________等营养成分。培养基在使用之前要用________________进行灭菌。(3)整个过程的中心环节是________，在该时期要随时取样检测培养基中的________________________等。同时，要严格控制____________________等发酵条件，因为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________的形成。选择鉴别碳源、氮源、水、无机盐高压蒸汽灭菌法发酵过程微生物数量、产物浓度溶氧量、pH和温度代谢物考点二发酵工程及其应用（命题·规律探究）(4)在发酵过程中要不断搅拌的目的是①____________________________________________；②____________________________________________。(5)发酵产品分离、提纯时要根据产品的类型不同选择合适的方法。如果发酵产品是菌体本身，常常采用_____________等方法分离、提纯；如果发酵产品是微生物的代谢物，还要根据______________采取适当的方法分离、提纯。增加溶氧量使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率过滤、沉淀产物的性质重温真题经典再现1.（2021·山东卷，12）葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是（）A.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖B.自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌C.葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的D.制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加解析酵母菌是兼性厌氧菌，既可以进行有氧呼吸（彻底的氧化分解，释放大量的能量，有利于酵母菌的繁殖），又可以进行无氧呼吸（释放少量能量，产生酒精），A正确；自然发酵制作葡萄酒的菌种主要来自于葡萄皮表面的野生型酵母菌，B正确；制作的葡萄酒的颜色来自葡萄皮中的色素，C正确；随着发酵的进行，酵母菌进行无氧呼吸，消耗糖，所以糖含量减少，D错误。D1234重温真题经典再现2.（2021·湖北卷，3）中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是（）A.泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸B.馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2C.米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长D.酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸菌解析

在泡菜制作过程中，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸，A错误；在馒头制作过程中，酵母菌进行细胞呼吸产生CO2，从而使馒头变得松软，B正确；在米酒制作过程中，将容器密封的目的是让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，将容器密封不利于酵母菌生长，C错误；在酸奶制作过程中，后期低温处理的目的是抑制微生物的生长，延长保质期，D错误。B缺氧有利于发酵产生酒精，不利于酵母菌生长1234重温真题经典再现3.（2021·海南卷，17）关于果酒、果醋和泡菜这三种传统发酵产物的制作，下列叙述正确的是（）A.发酵所利用的微生物都属于原核生物B.发酵过程都在无氧条件下进行C.发酵过程都在同一温度下进行D.发酵后形成的溶液都呈酸性