2025届高考生物一轮复习新考案-大单元11生物技术与工程第54讲传统发酵技术、发酵工程(人教版2019)

第54讲传统发酵技术、发酵工程【课标内容】1．举例说明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落实知识1传统发酵技术1．传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。2．实例——腐乳的制作(1)菌种：主要是__毛霉__，酵母、曲霉等也参与了发酵。(2)原理：蛋白质eq\o(―――→,\s\up7(__蛋白酶__))小分子肽、氨基酸(味道鲜美，易于消化吸收)。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)等。2．原理：在__无氧__条件下，__乳酸菌__将葡萄糖分解成__乳酸__。反应简式：__C6H12O6eq\o(―――→,\s\up7(酶))2C3H6O3(乳酸)＋能量__3．制作流程4．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)，使盐水没过全部菜料。(3)盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中__注满水__，并注意经常补水。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__呼吸可以以出芽生殖的方式大量增殖，通过__无氧__呼吸可以产生酒精。(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：__C6H12O6eq\o(―――→,\s\up7(酶))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量__(2)果醋发酵反应简式①糖源充足时：__C6H12O6＋2O2__eq\o(―――→,\s\up7(酶))2CH3COOH(乙酸)＋2H2O＋__2CO2__＋能量；②糖源不足时：__C2H5OH＋O2__eq\o(―――→,\s\up7(酶))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充气口__乙酸发酵__时连接充气泵进行充气排气口酒精发酵时用来__排出CO2__长而弯曲的胶管防止空气中__微生物的污染__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。概念思辨1．判断下列说法的正误：(1)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。(×)提示：传统发酵以混合菌种的固体发酵或半固体发酵为主。(2)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，乳酸菌只进行无氧呼吸，在有氧条件下其发酵作用反而会受到抑制。(3)泡菜发酵过程中，乳酸菌可以分解蛋白质和果胶。(×)提示：发酵过程中乳酸菌不分解蛋白质和果胶，因而能保持蔬菜脆嫩而不软化。(4)泡菜制作过程中，乳酸菌的活动会抑制其他杂菌的生长，使用煮沸后冷却的盐水也可起到杀菌作用。(√)提示：乳酸菌的发酵产物是乳酸，使发酵液呈酸性，此环境下其他杂菌生长受抑制。(5)可以用新鲜的葡萄直接进行果酒或果醋制作，两者的控制条件基本相同。(×)提示：用新鲜的葡萄直接进行果酒制作，应该先有氧后无氧；用新鲜的葡萄进行果醋制作，全过程需要充足的氧气供应。(6)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，动物食用后能提高免疫力。(√)(7)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。(8)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。(√)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．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。典题说法考向1传统发酵技术中的菌种分析(2023·前黄中学、姜堰中学联考)“以曲酿酒”是我国白酒酿造工艺的典型特征。原始酒曲实际上来源于发霉或发芽的谷物，现代酒曲在生产上通常以小麦、大麦和豌豆为原料进行发酵。下列叙述错误的是(B)A．传统酒曲是自然接种和开放式培养，原料和环境是其微生物来源B．酒曲中的酵母菌可通过无氧呼吸作用将原料中的淀粉直接转化为乙醇C．酒曲中的霉菌可产生蛋白酶、脂肪酶等多种水解酶降解原料中的大分子物质D．酒曲中的乳酸菌可产生乳酸，抑制其他不耐酸的微生物生长繁殖解析：由于传统酒曲具有自然接种和开放式培养的特点，故微生物来源于原料和环境，A正确；原料中的淀粉被淀粉酶水解为单糖后，酵母菌可通过无氧呼吸作用将其转化为乙醇，B错误；霉菌可产生多种水解酶，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和糖化酶等，分解原料中的大分子物质，从而为其他微生物的生长和繁殖提供营养物质，并且能促进白酒风味化合物的合成，C正确；乳酸菌可产生乳酸，从而降低酒曲中的pH，抑制其他不耐酸的微生物生长，D正确。深度指津与传统发酵有关的几类微生物微生物酿酒酵母(多数)醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类真核生物原核生物真核生物原核生物代谢类型异养兼性厌氧异养需氧异养需氧异养厌氧适宜温度28℃左右30～35℃15～18℃室温原理无氧呼吸产生酒精和CO2糖(酒精)代谢产生乙酸产生蛋白酶、脂肪酶分解蛋白质和脂肪无氧呼吸产生乳酸主要用途酿酒、发面酿醋制作腐乳eq\a\vs4\al(制作酸奶、泡菜)考向2泡菜的制作(2023·南通二模)酸豆角因为酸脆、营养丰富和能增进食欲而成为家常小菜。下面是家庭制作酸豆角的主要流程，相关叙述错误的是(B)豆角去筋后洗净、晾干→加盐揉搓至翠绿色→放入泡菜坛、注入凉开水→添加适量香辛料和白酒→密闭、腌制1～2周A．豆角的酸脆主要与乳酸菌无氧呼吸产生乳酸有关B．“加盐揉搓至翠绿色”利用了叶绿素能够溶解于高浓度NaCl溶液的特性C．食材等加入泡菜坛时不能装得太满，以防止坛口杂菌侵入影响产品的品质D．加入的食盐、香辛料、白酒等不仅能增加食品风味，也能防止杂菌污染解析：制作酸豆角的原理是乳酸菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸使豆角变得酸脆，A正确；“加盐揉搓至翠绿色”利用了植物细胞渗透失水的原理，使豆角细胞的水分减少，叶绿素易溶于有机溶剂，B错误；食材等加入泡菜坛时不能装得太满，以保证盐水能没过所有菜料，防止杂菌污染影响产品的品质，C正确；加入的食盐、香辛料、白酒等一方面能抑制微生物生长，防止杂菌污染，另一方面能增加食品风味，D正确。考向3果酒和果醋的制作(2021·江苏卷)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，而不能检测乙酸。(2018·江苏卷)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。下列有关叙述错误的是(B)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；乙醇是酵母菌无氧发酵的产物，因此发酵过程中不需要通入空气，B错误；酵母菌无氧呼吸产生了CO2，因此发酵罐中的气压不会低于外界大气压，C正确；当发酵过程中残余糖的浓度较低时可以终止发酵，D正确。考向4传统发酵技术综合考查(多选)(2022·江苏卷)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，同时为了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30～35℃。下列有关米酒、酸奶、泡菜等传统发酵制品的叙述，正确的是(A)A．制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母B．米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌的有氧呼吸C．酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧，保证乳酸菌的有氧呼吸D．为避免杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌解析：制作米酒利用的是酵母菌，添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母，A正确；酵母菌是兼性厌氧微生物，在发酵初期会进行有氧呼吸产生二氧化碳，在米酒发酵期酵母菌进行无氧呼吸，也会产生二氧化碳，故米酒发酵液中冒出的“气泡”来源于酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸，B错误；乳酸菌是厌氧菌，制作酸奶和泡菜利用的是乳酸菌，故酸奶和泡菜制作中均需要确保无氧，以保证乳酸菌的无氧呼吸，C错误；为避免杂菌污染，发酵前需要对器具等进行灭菌，但不能对原料进行灭菌，否则会杀死菌种，导致发酵失败，D错误。(2023·淮安期中)传统发酵技术是人类在生活过程中，对微生物的有意或无意运用。下列有关发酵技术主要原理的叙述，错误的是(A)A．面包制作：酵母菌无氧呼吸产生CO2，CO2遇热膨胀B．果醋制作：醋酸菌在有氧条件下将糖或酒精转化为乙酸C．腐乳制作：毛霉分泌蛋白酶和脂肪酶等促进豆腐中相关物质水解D．泡菜制作：乳酸菌厌氧发酵产生乳酸，后者使蔬菜具有特别风味解析：面包制作利用的是酵母菌有氧呼吸产生CO2，CO2遇热膨胀，使面包变得蓬松，A错误。果醋制作：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为乙酸；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，B正确。腐乳制作主要利用的是毛霉，毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸，C正确。泡菜制作利用的是乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，其厌氧发酵产生乳酸，乳酸使蔬菜具有特别风味，D正确。考点2发酵工程及其应用考点落实知识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．工业发酵根据操作方式不同，分为分批发酵和连续发酵等。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：①通过调整冷却水进入口的流速控制温度；②通过搅拌叶轮的转速，调控发酵液中溶解氧的含量；③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：主要包括生产各种__抗生素__、氨基酸、激素和__免疫__调节剂(制剂)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，运用于污水处理等。②对__极端__微生物的利用，如利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂。3．啤酒的工业化生产流程发芽：释放__淀粉酶__分解淀粉↓焙烤：加热杀死胚，终止麦芽生长，减少有机物消耗，保留营养物质，但不使淀粉酶失活碾磨：将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉，便于糖化↓糖化：淀粉分解，形成糖浆↓蒸煮：产生风味组分，终止__酶__的进一步作用，并对糖浆__灭菌__↓发酵：酵母菌将糖转化为__酒精和CO2__eq\a\vs4\al()eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(主发酵：完成酵母菌的繁殖，大部分糖的分解和代谢物的生成。,

得到的是嫩啤酒,↓,后发酵：低温、密闭环境下一段时间，调压使CO2溶入啤酒，,

得到成熟啤酒))低温过滤↓消毒：杀死啤酒中的大多数微生物，延长保存期↓终止：过滤、调节、分装、出售概念思辨1．判断下列说法的正误：(1)发酵工程的中心环节是选育菌种。(×)提示：发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵的过程。(2)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。(3)微生物饲料主要是利用发酵工程生产的微生物菌体。(√)(4)同一种微生物由于培养环境的pH不同，可能会积累不同的代谢物。(√)(5)用工程菌发酵生产生长激素释放抑制激素，通过诱变的青霉菌发酵生产青霉素，这些都是基因工程在发酵工程制药领域的运用体现。(√)(6)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。2．啤酒生产中，发酵是重要环节，发酵后期，如果密封不严，啤酒会变酸，你知道这是发生了什么变化吗？提示：醋酸菌是一种好氧菌，若啤酒发酵罐密封不严，酒精就会在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛，最后变为乙酸。典题说法考向1发酵工程的基本环节(2023·南通二模)下图是啤酒生产的主发酵阶段工艺流程，相关叙述错误的是(D)eq\x(a.大麦发芽)―→eq\x(b.焙烤)―→eq\x(c.碾磨)―→eq\x(d.糖化)―→eq\x(e.加啤酒花、蒸煮)―→eq\x(f.发酵)―→eq\x(g.消毒)A．过程a的目的是获得大量的淀粉酶，过程b温度不宜过高B．过程d的主要目的是为酵母菌发酵提供可溶性糖C．过程f是发酵工程的中心环节，需要严格控制温度、pH和溶氧量等D．过程g通常采用高温蒸煮法进行消毒解析：为了不影响啤酒的品质，过程g通常不采用高温蒸煮法进行消毒，而是采用连包装物的隧道式低热巴氏消毒法、啤酒单独瞬时低热消毒法和啤酒无菌过滤法等方法进行消毒，以除去啤酒中的大部分微生物，延长其保存的时间，D错误。考向2发酵工程的应用(多选)(2023·江苏卷)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，其中的乳酸菌进行的是无氧呼吸，酵母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的有氧呼吸，B错误。(2023·江苏模拟)用高盐稀态发酵法酿造的酱油风味独特、具有复杂香气，其生产工艺流程如图所示。下列叙述正确的是(A)A．利用产生蛋白酶的米曲霉，可将蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸B．发酵阶段加入酵母菌、乳酸菌等主要用于控制米曲霉的种群密度C．制醪阶段提高冷冻盐水浓度，可降低杂菌污染概率，缩短发酵周期D．灭菌阶段常采用高压蒸汽法灭菌以保证酱油的品质和风味解析：米曲霉可产生蛋白酶将蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，A正确；在发酵池中加入酵母菌和乳酸菌可调整发酵产品的风味，B错误；制醪阶段提高冷冻盐水浓度，能降低杂菌污染概率，但不能缩短发酵周期，C错误；清毒阶段可采用巴氏消毒等方法来保证酱油的品质和风味，D错误。1．(2021·湖北卷)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(B)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：泡菜制作过程中，主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸，A错误；酵母菌在有氧条件下可以大量繁殖，在密封也就是无氧条件下产生酒精，C错误；酸奶制作过程中，后期低温处理不利于乳酸菌正常代谢，D错误。2．(2020·江苏卷)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(B)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，再进行醋酸发酵解析：制作葡萄酒时，选择新鲜的葡萄略加冲洗，洗去浮尘，为了防止污染，除去枝梗后榨汁，A正确；玻璃瓶用酒精消毒后，装入不超过2/3体积的葡萄汁，B错误；酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气，以免瓶内压强过大引起发酵液溢出，C正确；因为醋酸菌是好氧菌，所以酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵，D正确。3．(2019·江苏卷)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是(B)A．利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵B．家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵C．果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反D．毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵解析：乳酸菌是一种严格的厌氧菌，有氧气存在时，其发酵会受到抑制，因此利用乳酸菌制作酸奶的过程中，应一直处于密闭状态，A错误。家庭制作果酒、果醋与腐乳过程中所用的菌种均来源于自然环境，有多种微生物参与发酵过程，都不是纯种发酵，B正确。果醋制作过程中，醋酸菌有氧呼吸产生乙酸，溶液的pH逐渐降低；果酒制作过程中，酵母菌无氧呼吸产生CO2和酒精，CO2溶于水形成碳酸，随着CO2浓度的增加，溶液的pH逐渐降低，因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都逐渐降低，C错误。毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶参与腐乳发酵，D错误。4．(2023·如皋模拟)如图为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的代谢途径，通过发酵工程可以大量生产谷氨酸。下列说法错误的是(B)A．通过发酵工程生产谷氨酸的培养基属于液体培养基B．通过平板划线法接种培养可以对谷氨酸棒状杆菌进行计数C．谷氨酸棒状杆菌体内不会积累很多谷氨酸与负反馈调节有关D．环境条件会影响细菌的生长繁殖和代谢物的形成解析：工业生产谷氨酸所使用的培养基为液体培养基，A正确；平板划线法不能对谷氨酸棒状杆菌进行计数，B错误；由图示可知，谷氨酸棒状杆菌体内若积累了较多的谷氨酸，会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，导致合成谷氨酸的速率下降，以维持谷氨酸浓度的相对稳定，C正确；细菌的生长繁殖和代谢物的形成会受到环境因素的影响，D正确。5．(多选)(2023·前黄中学)酵素是以新鲜的蔬菜、水果、糙米等为原料，经微生物发酵制得，含有丰富的糖类、有机酸、矿物质、维生素、酚类、萜类等营养成分以及一些重要的酶类等生物活性物质的混合发酵液。有关叙述不合理的是(ABC)A．“酵素”中的酶能够在人体内传递调节代谢的信息B．家庭制作酵素发酵前可以煮熟蔬果进行消毒，确保发酵过程无杂菌污染C．“酵素”中含有一定量的次生代谢产物，是植物基本生命活动必需的产物D．用发酵罐大规模生产酵素，需要在发酵之前对菌种扩大培养解析：“酵素”中含有一些重要的酶类，酶只能催化化学反应，不能调节代谢，A错误；发酵前对新鲜的蔬菜和瓜果进行简单冲洗，利用其上附着的天然菌种进行发酵，若进行消毒将杀死部分微生物，无法进行发酵，B错误；次生代谢产物一般认为不是植物基本生命活动所必需的，C错误；用发酵罐大规模生产酵素时，必须接种足量的菌种才能保证其产量，故通常在发酵之前需要对菌种进行扩大培养，D正确。配套精练一、单项选择题1．(2023·南京、盐城一模)下列有关果酒和果醋制作的叙述，错误的是(A)A．为降低杂菌污染，发酵前需要对原料和器具进行灭菌处理B．装置密闭发酵过程中，酒精度的变化是先增加后趋于稳定C．葡萄酿酒过程中，使用果胶酶有利于出汁，还能提高酒的透明度D．由果酒制作转为果醋制作时，不仅要升高发酵温度，还要注意通气解析：为降低杂菌污染，发酵前需要对器具进行灭菌处理，而原料不需要灭菌，因为菌种来自原料本身，灭菌会导致菌种被杀死，A错误；装置密闭发酵过程中，随着发酵的进行，酒精积累，酒精度逐渐增大，而在发酵后期由于底物被大量消耗，导致酒精度趋于稳定，B正确；果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层，使葡萄酿酒变得更容易，且果胶酶能够将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，因此还能提高酒的透明度，C正确；果酒制作需要的菌种是酵母菌，在厌氧条件下将葡萄糖分解为酒精，果酒制作的适宜温度是18～30℃，制作果醋需要的菌种是醋酸菌，为需氧菌，果醋制作的适宜温度是30～35℃，因此由果酒制作转为果醋制作时，不仅要升高发酵温度，还要注意通气，D正确。2．(2023·苏锡常镇二模)下列关于发酵的叙述，正确的是(B)A．制作葡萄酒过程中，可利用重铬酸钾检测发酵罐中是否有酒精产生B．泡菜制作过程中，玻璃泡菜坛水封后应置于阴凉处并经常补水以维持水封C．青霉素具有杀菌作用，其培养基和发酵罐无需严格灭菌D．在酸性条件下利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸解析：用酸性的重铬酸钾检测酒精，另外，发酵罐中的葡萄糖可与酸性重铬酸钾反应，因此葡萄糖没有反应完全时不能利用酸性重铬酸钾检测发酵罐中是否有酒精产生，A错误；泡菜制作过程中，玻璃泡菜坛水封后应置于阴凉处并经常补水以维持水封，创造无氧环境，B正确；青霉素虽然具有杀菌作用，但发酵开始前，其培养基和发酵罐仍需严格灭菌，使青霉菌在开始就成为优势菌，C错误；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，D错误。3．下列关于泡菜、面包、酸奶等发酵食品的叙述，正确的是(D)A．泡菜坛内的白色菌膜与果酒表面的菌膜中所含菌种相同B．制作面包和馒头都用到酵母菌，酵母菌产生的酒精与食品松软有关C．若出现泡菜发酸、面包长霉、酸奶胀袋等情况，则都不能再食用D．若制作的泡菜咸而不酸，可能的原因是加入食盐过多，抑制了乳酸菌发酵解析：泡菜坛内的白色菌膜是酵母菌繁殖所致，果酒表面的菌膜是醋酸菌繁殖所致，A错误；制作面包和馒头都用到酵母菌，酵母菌产生的二氧化碳与食品松软有关，B错误；泡菜发酸属于正常现象，是乳酸菌产生的乳酸过多所致，能正常食用，C错误；若制作的泡菜咸而不酸，最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程，乳酸产生减少，D正确。4．(2024·淮安调研)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后混合陈泡菜水再倒入坛中；②盐水和陈泡菜水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(C)A．①主要是为了防止陈泡菜水中醋酸菌被杀死B．②中盐水的主要作用是杀死菜料表面的所有微生物C．③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入D．④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低解析：沸盐水冷却后混合陈泡菜水再倒入坛中，主要是为了防止乳酸菌被杀死，A错误；盐水需要浸没全部菜料主要目的是创造一个无氧的环境，有利于乳酸菌的发酵，盐水无法杀死所有微生物，B错误；盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水的目的是使气体只能从泡菜坛排出而不能进入，保证坛内处于无氧环境，C正确；泡菜腌制过程中，亚硝酸盐含量先升高，后降低，D错误。5．(2024·如东期初质检)下图为传统黄酒酿制的主要工艺流程。其中加酒药后的10～12h为前发酵，随后的6d左右为主发酵，最后是30d左右的后发酵。下列说法错误的是(A)A．蒸煮的主要目的是除去杂菌，有利于酵母菌进行繁殖B．黄酒酿制过程中酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会发生C．主发酵阶段开耙搅拌，可以防止温度过高影响发酵D．煎酒的目的是杀死酒中的大多数微生物，延长保存期解析：大米蒸煮的目的是杀死杂菌并使淀粉糊化，有利于米曲中淀粉酶发挥作用，A错误；黄酒酿制过程中酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会发生，其中前期有氧呼吸可保证酵母菌大量繁殖，后期无氧呼吸进行发酵产生酒精，B正确；酒精发酵需要适宜的温度，主发酵阶段开耙搅拌，可以防止温度过高影响发酵，C正确；煎酒的目的是杀死黄酒中的大多数微生物，减少有机物的消耗，以延长它的保存期，D正确。6．(2023·通州中学)与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列相关表述正确的是(C)A．发酵工程的中心环节是菌种的选育和扩大培养B．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白C．发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身D．发酵过程中，条件变化会影响微生物的生长繁殖，但不会影响微生物的代谢途径解析：发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，A错误；单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，而并非微生物的代谢产物，故不需要提取，B错误；在发酵工程的发酵环节中，发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖，也会通过影响酶的活性来影响微生物的代谢途径，D错误。7．(2023·盐城二模)利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业利用脱脂大豆、小麦等原料通过发酵装置制作酱油，罐装前经过了严格的灭菌质检。下列有关叙述正确的是(C)A．脱脂大豆中的蛋白质和小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供氮源B．参与酱油酿造过程的米曲霉、酵母菌和乳酸菌都属于真核生物C．发酵装置中添加的盐水及产生的酒精、乳酸等均可抑制杂菌生长D．成品酱油中富含多种微生物，有助于人体对食物中营养物质的消化吸收解析：淀粉的元素组成是C、H、O，不含N，故小麦中的淀粉不能为米曲霉的生长提供氮源，A错误；参与酱油酿造过程的米曲霉、酵母菌都属于真核生物，但乳酸菌属于原核生物，B错误；发酵工程中应注意无菌操作，发酵装置中添加的盐水及产生的酒精、乳酸等均可抑制杂菌生长，C正确；成品酱油罐装前经过了严格的灭菌质检，故成品酱油中不含多种微生物，D错误。8．(2023·海安中学)利用发酵工程生产蓝莓酒需经过“清洗破碎→酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→消毒→终止”等主要环节。下列叙述错误的是(D)A．酶解环节需要添加果胶酶和纤维素酶并控制酶解温度B．工业发酵中为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌C．酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成D．主发酵和后发酵均需要密闭，且保持温度在28℃左右解析：在果浆中添加果胶酶和纤维素酶可以酶解细胞壁，增加细胞内容物的释放，酶活性受到温度的影响，所以在酶解环节需要控制酶解温度，A正确。工业发酵中发酵前需要对器具、原料等进行灭菌，以降低杂菌污染，B正确。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，C正确。主发酵时进行通气，让酵母菌大量繁殖，温度应该控制在25℃左右；后发酵时需要密闭，让酵母菌无氧呼吸产生酒精，应保持温度在30℃左右，D错误。9．(2024·南京六校联合调研)啤酒发酵依赖于发酵工程，产品质检可应用“电子舌”，“电子舌”可根据不同滋味信号传感器呈现的响应值对啤酒风味进行评价。如图为用“电子舌”对发酵液L1、L2、L3的检测结果，相关叙述正确的是(C)A．啤酒发酵过程中，要提供适宜的温度、pH和无氧环境B．装置密闭发酵过程中，酒精浓度会先上升后下降C．发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异D．发酵液L1和L3口味相近，而L2涩味较重解析：酵母菌在有氧条件下大量增殖，无氧条件下发酵产生酒精，因此啤酒发酵过程中，需要及时添加必需的营养组分，还要严格控制温度、pH和溶解氧等条件，A错误；装置密闭发酵过程中，随着发酵的进行，酵母活细胞数量和酒精度逐渐增大，在发酵后期酵母菌数量逐渐减少，酒精度趋于稳定，B错误；酵母菌的发酵产物会对啤酒的品种和口感产生不同的影响，不同的酿酒酵母对发酵温度、时间有不同的要求，故发酵温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异，C正确；由题图可知，L1和L2两种发酵液在味觉雷达图中的分布情况差不多，说明这两种发酵液的口味相近，而L3涩味较强，D错误。10．(2023·苏锡常镇一模)“古遗六法”中对黄酒酿造作了如下描述：黍米必齐、曲糵必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得。下列叙述错误的是(D)A．“黍米必齐”是指发酵原材料需优良，为酵母菌发酵提供物质和能量B．“曲糵必时”是指制曲时应选择适宜的节气，确保酵母菌繁殖所需的温度等条件C．“陶器必良”“火剂必得”“湛炽必洁”均指需控制发酵过程的环境条件D．通过上述过程酿出的鲜酒成分单一，无需灭菌可直接罐装为成品销售解析：“黍米必齐”是指发酵原材料需优良，为酵母菌发酵提供物质和能量，保证酵母菌正常的生命活动，A正确；酵母菌是一种真核生物，代谢类型为异养兼性厌氧型，发酵温度一般设置为18～30℃，“曲蘖必时”是指制曲时应选择适宜的节气，确保酵母菌繁殖所需的温度等条件，B正确；“陶器必良”“火剂必得”“湛炽必洁”均指需控制发酵过程的环境条件，保证无菌操作，C正确；通过上述过程酿出的鲜酒成分多样，存在杂菌污染，需要过滤、消毒等才可以罐装为成品销售，D错误。二、多项选择题11．(2024·南通海门区一调)红酸汤颜色鲜红、气味清香、味道酸爽，有利于人体肠道益生菌生长。制作时选用西红柿洗净晒干搅成茸泥，加入剁碎的仔姜、大蒜和辣椒，一定量的食盐、糯米和白酒，混合拌匀装坛后密封发酵。下列相关叙述正确的有(AD)A．食盐、大蒜和辣椒等既可调味，又可抑制杂菌生长B．发酵时常加入成品红酸汤，可增加醋酸菌含量，缩短制作时间C．装坛时必须装满并在盖上坛盖后水封，以实现密封发酵D．出坛后的酸汤若不及时食用，会因酵母菌繁殖长出一层白膜解析：食盐、大蒜和辣椒等既可调味，又可抑制杂菌生长，制作红酸汤时可适当加入上述物质，起到抑菌和改善风味的效果，A正确；红酸汤中的酸味物质主要是乳酸菌产生的乳酸，发酵时常加入成品红酸汤，可增加乳酸菌含量，缩短制作时间，B错误；装坛时坛口要留有一点空间，而不能装满，目的是防止番茄发酵后液体膨胀外溢，C错误；出坛后的酸汤，若不及时食用，一段时间后会在其表面出现一层白膜，这是产膜酵母菌大量繁殖形成的，D正确。12．(2023·山东卷)果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点有(AB)A．都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理B．都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖C．发酵前都需要对原料进行灭菌D．发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期解析：果酒的家庭制作不需对原料进行灭菌，C错误；果酒的家庭制作不需要进行消毒，D错误。13．青霉素是人类发现的第一种抗生素，其工业化生产流程如图所