2027届高三生物一轮复习课件：第10单元　第35讲　传统发酵技术的应用与发酵工程

第35讲传统发酵技术的应用与发酵工程课标要求1.利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜2.利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋命题趋势1.传统发酵技术应用:重原理、析操作——原理辨析;不同发酵方式(家庭制作与工业化生产)的比较2.发酵工程:强整合、善分析——发酵过程的调控、实验设计与结果分析考点一考点二目录索引

高考真题•演练考点一传统发酵技术的应用必备知识•精读教材1.发酵与传统发酵技术(1)发酵微生物微生物的代谢不同代谢物(2)传统发酵技术

固体半固体有氧或无氧(3)实例——腐乳的制作

小分子的肽和氨基酸真菌孢子生殖异养需氧2.泡菜的制作(1)菌种植物体表面天然的乳酸菌。(2)原理无氧时,乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸,反应简式:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。(3)操作过程

5%~20%半坛八向水槽中补充水3.果酒和果醋的制作(1)制作原理与发酵条件

附着在葡萄皮C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量

充足缺少(2)比较果酒与果醋制作的过程

(3)果酒和果醋的制作步骤及目的

洗洁精精酒枝梗1/318~10~3012拧松30~357~8易错排查(1)食用醋的发酵时,食用醋的酸味主要来源于乙酸。(2024·湖北卷)(

)(2)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)(

)(3)“杏花村酒”的酿制过程中,酵母菌只进行无氧呼吸。(2022·湖南卷)(

)(4)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)(

)(5)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。(2022·江苏卷)(

)√×××√关键能力•练透考法命题角度一

泡菜的制作1.(2025·辽宁模拟)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C解析

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,A项正确。泡菜腌制时间过长,食盐用量过低,温度过高,都容易造成细菌大量滋生,亚硝酸盐含量增加,B项正确。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项错误。乳酸菌需要在无氧环境下将葡萄糖分解为乳酸,故腌制泡菜时可通过向泡菜坛边沿的水槽注水保持发酵所需环境,D项正确。命题角度二

果酒、果醋的制作2.(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B解析

果酒发酵菌种是酵母菌(真核生物,有细胞核等复杂的细胞结构),果醋发酵菌种是醋酸菌(原核生物,无成形的细胞核),二者细胞结构不同,A项错误。果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,过程①(榨汁)中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率,B项正确。过程②是果酒发酵,酵母菌无氧呼吸产生酒精,开盖搅拌会引入氧气,影响酵母菌的无氧呼吸,减缓发酵进程,且易污染杂菌,C项错误。过程③是果醋发酵,发酵时主要是利用酒精产生乙酸,一般不会产生大量气泡,且醋酸菌为好氧细菌,发酵时需要通气,D项错误。3.(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C解析

参与醋酸发酵的微生物是醋酸菌,其代谢类型是异养需氧型,故醋酸的发酵是好氧发酵;而参与酒精发酵的微生物是酵母菌,需要通过无氧呼吸产生酒精,故是厌氧发酵,A项正确。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项正确。黄酒发酵过程中,酵母菌在有氧条件下快速繁殖,在无氧条件下产生酒精,其繁殖越快则发酵产物酒精产率越低,C项错误。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项正确。命题角度三

其他传统发酵产品的制作4.(2026·河北模拟)传统蚕豆酱酿制过程为蚕豆去壳后经高压蒸煮、冷却后通过人为接种曲霉的方式或在通风的自然环境下制曲,将成曲的蚕豆与一定浓度的盐水混合后进行晾晒发酵(如图)。下列叙述正确的是(

)A.制作蚕豆酱与制作酸奶的主要菌种代谢类型相同B.发酵过程中无需控制温度,自然晾晒即可C.盐水在发酵过程中主要起抑菌和调节渗透压的作用D.巴氏消毒的温度需控制在100℃以上,以彻底灭菌C解析

制作蚕豆酱利用的曲霉为异养需氧型,制作酸奶利用的乳酸菌为异养厌氧型,二者代谢类型不同,A项错误。发酵过程中需要控制适宜温度,因为微生物的发酵活动受温度影响,自然晾晒温度不稳定,不利于发酵顺利进行,B项错误。盐水能抑制杂菌生长,同时也能调节体系的渗透压,创造利于发酵的环境,C项正确。巴氏消毒的温度通常在60~85

℃,是一种低温消毒法,目的是杀死有害微生物且保留食品营养和风味,并非彻底灭菌,D项错误。考点二发酵工程及其应用必备知识•精读教材1.发酵工程:利用微生物的

,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。

2.发酵工程基本环节分析特定功能营养协调pH适宜碳源氮源防止杂菌污染环境条件稳定、温和基因工程3.啤酒的工业化生产流程

4.发酵工程的特点

温和丰富低廉专一污染小容易处理5.发酵工程的应用

食品添加剂酶制剂关键能力•练透考法1.(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C解析

淀粉不能被黑曲霉直接吸收,但水解成葡萄糖后可被吸收,所以淀粉水解糖能为发酵提供碳源和能源,A项正确。扩大培养可增加黑曲霉的数量,满足发酵的需求,B项正确。培养基、发酵罐的常用灭菌方法是高压蒸汽灭菌法,而空气常用过滤除菌法,C项错误。通气、搅拌既可增加培养液中的溶解氧,又可使菌种与营养物质充分接触,提高黑曲霉的代谢活动,利于柠檬酸的积累,D项正确。2.(2026·重庆模拟)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。使用发酵罐可进行工业发酵。下列说法正确的是(

)A.发酵过程中需不断向发酵罐中添加菌种B.啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成C.微生物农药是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D.发酵工程的中心环节结束时才需要检测培养液中的微生物数量、产品浓度等C解析

工业发酵通常采用一次性接种菌种,微生物在适宜条件下可自行繁殖,无需持续添加菌种,A项错误。啤酒生产的主发酵阶段是酵母菌大量繁殖并生成酒精的主要阶段,后发酵阶段主要进行成熟和风味物质形成,B项错误。微生物农药通过微生物或其代谢物防治病虫害,属于生物防治,C项正确。发酵过程中需随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等以了解发酵进程,并非仅在中心环节结束时检测,D项错误。高考真题•演练1.(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(

)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B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项正确。扩大制曲前对留存的酒曲不能灭菌,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项错误。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项正确。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项正确。2.(2024·山东卷)在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是(

)A.相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长D.发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品D解析

相同菌体密度下,菌球体越大,其中的菌体得到的氧气越少,柠檬酸的产生速率越慢,A项正确。发酵中期添加一定量的硫酸铵,使菌体内铵离子浓度升高,进而解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制,有利于提高柠檬酸的产量,B项正确。发酵过程中pH下降使不耐酸的细菌(适合中性或弱碱性)难以生存,可抑制大部分细菌的生长,C项正确。柠檬酸属于代谢物,应在过滤后的滤液中进行提纯获取,D项错误。3.(2024·河北卷改编)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述错误的是(

)A.传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的B.窖池内各种微生物形成了