2026届新高考生物考前热点复习：传统发酵技术及发酵工程

2026届新高考生物考前热点复习传统发酵技术及发酵工程考情分析1.根据近三年高考情况，传统发酵技术的应用考点3年22考，全国卷3年1考；发酵工程及其应用考点3年30考，全国卷3年2考，可见发酵工程及其应用的考查频率相对更高。主要为选择题和解答题。题目常结合一些情景信息或表格信息设置，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。2．从命题思路上看，从以下几个方面进行考查(1)高考常考查传统发酵技术和发酵工程中涉及的微生物的代谢类型、生长繁殖特点等；(2)试题注重考查学生对发酵原理、过程的分析与推理能力；(3)常以实验设计、实验分析等形式出现。例如，考查果酒、果醋制作的实验装置设计、操作步骤及注意事项，要求学生能够设计实验探究不同因素对发酵效果的影响。复习目标1．传统发酵技术和发酵工程中涉及的微生物的代谢类型、生长繁殖特点等，如酵母菌的异养兼性厌氧型代谢特点，乳酸菌的异养厌氧型代谢特点等。(生命观念)2．考查学生对发酵原理、过程的分析与推理能力，如在发酵工程中，会考查学生对发酵条件优化、菌种选育等问题的分析。(科学思维)3．高考会联系生产生活实际，考查学生对发酵技术在食品加工、医药生产等领域应用的理解，以及对相关技术的安全性和环保性的认识。(社会责任)考情解码·考点定标1、发酵：(1)概念:指人们利用微生物，在适宜条件下，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。

(3)类型有氧发酵：醋酸发酵、谷氨酸发酵厌氧发酵：酒精、乳酸（泡菜、酸奶）发酵(2)原理:不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物一、传统发酵技术的应用生产条件不易控制，易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等果酒、果醋、泡菜、酱油等的制作①概念：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类型：混合菌种的半固体发酵⑤应用：④缺点：混合菌种的固体发酵③实质：有氧或无氧条件下的物质氧化分解2、

传统发酵技术：一、传统发酵技术的应用（1）菌种：

、

和

等，其中起主要作用的是

。酵母曲霉毛霉毛霉（2）发酵原理：蛋白质

小分子肽+氨基酸脂

肪

甘油+脂肪酸蛋白酶脂肪酶酵母、曲霉、毛霉等微生物显微镜下的毛霉单细胞丝状真菌，真核，异养需氧型腐乳味道鲜美，有机物种类增加，营养价值高，

易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。正在发酵的豆腐坯3、

实例①——腐乳的制作：一、传统发酵技术的应用让豆腐长出毛霉直接利用空气中的毛霉孢子或者直接接种毛霉（15-18℃，一定湿度）目的：让毛霉等产生

蛋白酶和脂肪酶卤汤包括酒和香辛料酒（12%）：抑制微生物生长，

并使腐乳具有独特香味；过高：会延长腐乳成熟的时间过低：不足以抑制微生物生长，

可能导致豆腐腐败。香辛料：调味，防腐杀菌。方法：随豆腐层数加高增加盐用量，接近瓶口表面，铺厚一点目的：析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长加卤汤装瓶加盐腌制密封腌制（3）制作流程：玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒一、传统发酵技术的应用一、传统发酵技术的应用传统腐乳制作与现代腐乳生产(1)条件要求：传统腐乳制作不需要灭菌，现代腐乳生产必须在严格无菌条件下进行。(2)菌种：传统腐乳制作，菌种来自空气中的毛霉孢子；现代腐乳生产，菌种是经过筛选的优良毛霉菌种，并且直接接种在豆腐上。一、传统发酵技术的应用主要是乳酸菌，（原核生物）a.菌种分布：b.代谢类型：c.菌种种类：异养厌氧型空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内乳酸链球菌、乳酸杆菌（2）原理：乳酸链球菌乳酸杆菌植物体表面的天然的乳酸菌来进行发酵，在无氧的条件下，乳酸菌将糖分解为乳酸。C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶d.生殖方式：二分裂生殖还有酵母菌、大肠杆菌等3、

实例②——泡菜的制作：一、传统发酵技术的应用（1）菌种：配制盐水用清水和食盐配制质量分数为5%~20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。盐的作用盐浓度过低盐浓度过高煮沸的目的冷却的目的①调味

②抑制微生物（杂菌）生长杂菌易繁殖，导致泡菜变质乳酸发酵受抑制，口味不佳①杀菌

②除氧防止影响乳酸菌的生命活动（3）制作流程：一、传统发酵技术的应用泡菜坛需装至八成满的原因：配制盐水原料处理蔬菜装坛将新鲜蔬菜（如萝卜、黄瓜和豌豆等）洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满。在泡菜发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂；留有一定空间，也更方便拿取泡菜。加盐水封坛发酵将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖。向坛盖边缘的水槽中注满水，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水，根据室内温度控制发酵时间。创造无氧环境一、传统发酵技术的应用一、传统发酵技术的应用进一步探究——测定亚硝酸盐膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康。但是，总量达到0.3～0.5g时会引起中毒；达到3g时会死亡。亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中的低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白，从而导致缺氧性中毒症状。

膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出，但在适宜的pH、温度和一定的微生物作用下会转变成致癌物质亚硝胺（霉变的食品中亚硝胺可增至数十倍至数百倍）。硝酸盐硝酸盐还原菌亚硝酸盐适宜的pH、温度和一定的微生物作用亚硝胺亚硝胺具有致癌作用，对动物具有致畸和致突变作用。维生素C等一、传统发酵技术的应用①泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有哪些？

温度高低，腌制方法，时间长短，食盐用量等。②亚硝酸盐含量的测定方法：原理：比色法酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与N-1－萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。将经过反应显色后的待测样品与标准液比色，即可计算出样品中的亚硝酸盐含量。亚硝酸盐速测盒试剂、比色卡

（温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，使亚硝酸盐含量增加。）一、传统发酵技术的应用③为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？形成白膜是由于

的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面O2含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。白膜乳酸积累，pH过低；乳酸菌的生长也受到抑制，乳酸菌数量减少。发酵初期多种微生物（如大肠杆菌、酵母菌）进行有氧呼吸，产生较多的CO2，坛沿水槽内有气泡放出。此阶段是形成无氧环境的过程。发酵中期发酵后期主要是乳酸菌的发酵过程，PH降低，其他微生物的生长受到抑制。产膜酵母泡菜发酵过程乳酸菌和PH变化：一、传统发酵技术的应用项

目乳酸菌乳

酸亚硝酸盐发酵初期少增加（硝酸盐还原菌的作用）发酵中期最多（乳酸抑制其他菌活动）下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）发酵后期下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）含量变化曲线（4）泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐含量的变化：一、传统发酵技术的应用①菌种：②原理：③发酵条件：（1）制作果酒附着在葡萄皮上的野生型酵母菌a.有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：b.无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2+能量

酶C6H12O6＋6O2＋6H2O

6CO2＋12H2O+能量酶18～30℃，酿酒酵母菌繁殖最适为28℃左右。前期需氧，后期无氧。酵母菌（真核生物；异养兼性厌氧型）温度控制：气体控制：3、

实例③——果酒、果醋的制作：一、传统发酵技术的应用①菌种：②原理：③发酵条件：（2）制作果醋a.在氧气、糖源充足时，将糖分解成醋酸：b.当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸：醋酸菌（原核生物；异养需氧型）温度控制：气体控制：空气中的醋酸菌C6H12O6+2O2酶2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2酶CH3COOH（醋酸）+H2O+能量最适为30～35℃需要充足的氧气一、传统发酵技术的应用器具消毒冲洗葡萄榨汁装瓶将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。防止发酵瓶带有杂菌，引起污染去除表面灰尘、污物取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会葡萄冲洗次数不宜太多，原因：避免冲洗掉附着在葡萄皮上的野生酵母菌用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖。原因：a.先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；b.防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。（3）制作流程一、传统发酵技术的应用酒精发酵果酒检测将温度控制在18-30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10-12d.原因：排出产生的CO2，防止爆裂原因：防止O2进入和杂菌污染可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测如何检测果酒的发酵情况？（检测是否产生酒精）a.闻b.品尝c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测：

橙色→灰绿色一、传统发酵技术的应用醋酸发酵果醋检测当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为30-35℃，时间为7-8d。原因：可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。制造有氧条件，进行醋酸发酵；又减少空气中的尘土污染如何检测果醋的发酵情况？a.闻；b.品尝；c.使用pH试纸检测前后的pH值；d.观察醋酸菌膜是否形成。一、传统发酵技术的应用一、传统发酵技术的应用(1)因酵母菌的繁殖需要空气，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧。而酵母菌产生酒精是在无氧条件下，应控制充入氧的量，故应在充气口设置开关。(2)由于在发酵过程中都产生CO2，因此又需设排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯曲的胶管。（3）因要对发酵的情况进行及时监测，应设置出料口便于取料。一、传统发酵技术的应用果酒发酵与果醋发酵的装置（教材P8拓展应用3）果酒发酵与果醋发酵的装置（教材P8拓展应用3）结构作用酒精发酵时状态醋酸发酵时状态充气口排气口出料口通入空气关闭打开，并接入气泵排出CO2打开打开便于取样监测关闭关闭Q1.该装置还能继续改进吗？思考•讨论可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置，以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等。一、传统发酵技术的应用菌种名称生物分类代谢类型适宜温度繁殖方式发酵对氧的需求乳酸菌酵母菌醋酸菌毛霉真核生物异养好氧15—18℃孢子生殖前期需氧，后期不需氧真核生物异养兼性厌氧出芽生殖（主要）

前期需氧，后期不需氧原核生物异养好氧30—35℃二分裂一直需氧原核生物异养厌氧二分裂密闭不需氧28℃18—20℃各种微生物的比较一、传统发酵技术的应用例1．下列关于发酵与传统发酵技术的叙述，正确的是(

)A．发酵过程中有机物的干重和种类均减少B．传统发酵技术都是直接利用天然原料中的微生物C．传统发酵以混合菌种的固体发酵及液体发酵为主D．发酵是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D微生物代谢会消耗有机物，导致有机物的干重减少，但会有中间物质产生，有机物种类会增加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发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主习题巩固1、发酵工程：是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。

（1）微生物：自然界的微生物诱变育种的微生物基因重组的微生物（2）产品：包括利用酵母菌发酵制造的啤酒、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。（3）实质：利用微生物进行产品生产。二、发酵工程及其应用1、发酵工程的概念：（1）目的：（2）菌种来源：（3）实例：获得性状优良的菌种（优良的菌种是提高发酵产物的质量和产量的首要条件）①自然界中筛选②诱变育种③基因工程育种（常规菌）（工程菌）生产柠檬酸黑曲霉生产啤酒啤酒酵母生产味精谷氨酸棒状杆菌选育菌种扩大培养配制培养基灭菌接种发酵罐内发酵分离提纯产物获得产品发酵工程选用的菌种时需要考虑哪些因素?①在低成本的培养基上能

迅速生长繁殖；②菌种不易变异、退化等；③发酵条件易控制；④生产所需代谢物的产量高。2、发酵工程的基本环节：二、发酵工程及其应用（1）目的：快速增加菌种的数量，获得更多的菌种（2）原因：工业发酵罐的体积一般为几十到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。（3）培养基类型：液体培养基发酵罐体积一般为几十立方米到几百立方米。选育菌种扩大培养配制培养基灭菌接种发酵罐内发酵分离提纯产物获得产品二、发酵工程及其应用选育菌种扩大培养配制培养基灭菌接种发酵罐内发酵分离提纯产物获得产品配制要求：营养物质满足微生物的需要，包括微生物生长所需的碳源、氮源、水、无机盐及特殊营养要求；营养物质的浓度及配比恰当，物理、化学条件适宜等；在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定

（即不断优化培养基）。廉价且易于获得二、发酵工程及其应用选育菌种扩大培养配制培养基灭菌接种发酵罐内发酵分离提纯产物获得产品灭菌原因：发酵工程种所用的菌种大多是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大降低。避免因杂菌污染而影响产品的品质和产量。灭菌目的：①杂菌与菌种之间形成种间竞争关系使产量下降；②杂菌产生的代谢物抑制菌种的生长使产量下降。（如：在青霉素生产过程中如果被杂菌污染了，杂菌分泌青霉素酶将青霉素分解掉；在谷氨酸发酵过程中混入放线菌，则放线菌分泌的抗生素会使大量的谷氨酸棒状杆菌死亡。）培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌！二、发酵工程及其应用（1）了解发酵进程：发酵过程中，要随时检测培养液中_____________、

__________等。（2）严格控制发酵条件：要及时添加必需的___________，

要严格控制_______、_____和________等发酵条件。选育菌种扩大培养配制培养基灭菌接种发酵罐内发酵分离提纯产物获得产品将扩大培养后的菌种投放到发酵罐中。中心环节微生物数量产物浓度营养物质温度pH溶氧量（3）严格控制发酵条件的原因：①环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且影响微生物代谢物的形成；（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生成谷氨酰胺和

N-乙酰谷胺酰胺。）②严格控制发酵条件，有利于使发酵全过程处于最佳状态。二、发酵工程及其应用选育菌种扩大培养配制培养基灭菌接种发酵罐内发酵分离提纯产物获得产品电动机发酵液冷却夹层生物传感器pH计冷却水排出口培养物或营养物质的加入口观察孔温度传感器和控制装置阀门取样管抽取样本进行检测排气管调节罐压冷却水进入口控制冷水流速调节罐温空气入口控制溶解氧含量搅拌叶轮①使微生物得到充足的O2②使微生物与培养基充分

接触，混合均匀；③有助于充分散热；④有利于固体物质在发酵液

中保持悬浮状态。中心环节(4)发酵条件及相应的调节和控制方法：放料管使培养物流出发酵罐，实现连续培养二、发酵工程及其应用选育菌种扩大培养配制培养基灭菌接种发酵罐内发酵分离提纯产物获得产品中心环节(5)现代发酵工程使用的发酵罐的优点：

均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶氧量、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制，还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。二、发酵工程及其应用选育菌种扩大培养配制培养基灭菌接种发酵罐内发酵分离提纯产物获得产品分离提纯方法：①发酵产品是微生物细胞本身②发酵产品是代谢物根据产物性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。过滤、沉淀发酵液菌体分离、干燥产品发酵液预处理细胞分离细胞破碎细胞破碎分离初步纯化高度纯化成品加工胞外产物二、发酵工程及其应用选育菌种扩大培养配制培养基灭菌接种发酵罐内发酵分离提纯产物获得产品酱油味精啤酒青霉素根瘤菌在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等能直接排放到外界环境中吗？为什么？不能。发酵生产时，微生物及其代谢物中都可能含有危害环境的物质。要进行二次清洁或灭菌处理后才能排放。二、发酵工程及其应用（1）生产条件

（2）原料来源

且价格低廉（3）产物专一（4）废弃物对环境

且容易处理温和丰富污染小3、发酵工程的特点：二、发酵工程及其应用（1）在食品工业上的应用①生产传统发酵产品酱油大豆(主要原料)黑曲霉(蛋白酶)小分子肽和氨基酸淋洗、调制谷物或水果酿酒酵母各种酒类实例1：工业生产酱油实例2：工业生产酿酒4、发酵工程的应用：二、发酵工程及其应用加啤酒花完成酵母菌的繁殖，大部分糖的分解和代谢物的生成。在低温、密闭的环境下储存一段时间，形成澄清、成熟的啤酒。发芽焙烤碾磨糖化蒸煮发酵消毒终止后发酵冷却过滤接种①使啤酒具有清爽的芳香气、苦味和反腐剂②形成啤酒优良的泡沫

③有利于麦芽汁的澄清④平衡麦芽汁的自然甜度并激发食欲主发酵啤酒的工业化生产流程二、发酵工程及其应用发芽12焙烤3碾磨4糖化大麦水大麦种子发芽，释放淀粉酶。加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活。（温度不能过高）将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉。淀粉水解，形成糖浆。或者使用赤霉素二、发酵工程及其应用啤酒制作流程蒸煮56发酵7消毒8终止产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌。酵母菌将糖转化为酒精和CO2杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期。过滤、调节、分装啤酒进行出售。糖浆啤酒花过滤冷却装瓶装罐储存罐二、发酵工程及其应用“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别类型精酿啤酒普通啤酒是否添加食品添加剂发酵规模发酵时间产量价格不添加添加小规模大规模发酵时间长发酵时间短产量低产量高价格高价格低思考：制麦过程需促使大麦种子萌发，发芽大麦合成大量淀粉酶直接促进糖化，淀粉糖化后啤酒酵母才能充分发酵，为什么？酵母菌不能直接利用淀粉做碳源二、发酵工程及其应用（1）在食品工业上的应用：③生产酶制剂。如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶和氨基肽酶和脂肪酶等。②生产各种各样的食品添加剂。如利用谷氨酸棒状杆菌生产味精。二、发酵工程及其应用①获得具有某种药物生产能力的微生物。②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。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，获得的表达产物可以作为疫苗使用。（2）在医药工业上的应用：二、发酵工程及其应用应用用途举例

生产微生物肥料生产微生物农药生产微生物饲料增

进

土

壤

肥

力，

改良

土壤

结

构，促

进

植

株

生

长根瘤菌肥、固氮菌肥利用微生物或其代谢物

来防治

病虫害，是生物防治的重要手段。苏云金杆菌防治多种农林虫害；放线菌产生的井冈霉素用于防治水稻枯纹病；白僵菌防治玉米螟、松毛虫等。用单细胞蛋白制成的微生物饲料含有丰富蛋白质。微生物菌体在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，提高动物的免疫力。（3）在农牧业上的应用：二、发酵工程及其应用

发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域，在助力解决粮食、环境、

健康和能源等方面的重大问题上，作出了越来越大的贡献。粮食环境能源健康①

解决资源短缺与环境污染问题

如：利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质；

电催化结合发酵的方式，用CO2合成葡萄糖和脂肪酸。②

将极端微生物应用于生产实践如：利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂；

嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。（4）在其他方面的应用：二、发酵工程及其应用例2．下列关于发酵工程基本环节的叙述，错误的是(

)A．发酵工程的基本环节包括选育菌种，扩大培养，配制培养基、灭菌，接种，发酵罐内发酵，分离、提纯产物B．扩大培养是发酵工程的中心环节