第42讲　传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用

8/8第42讲传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用核心考点考题统计考情分析1.传统发酵技术及实例2025·河南卷T6 2025·浙江1月选考T82025·重庆卷T6 2025·云南卷T152025·江苏卷T6 2024·广西卷T31.命题特点：侧重基本技术与过程的考查，常结合生产生活、科研等情境考查理解、解决问题能力及科学探究与社会责任。2.掌握传统发酵（果酒/果醋/泡菜）的原理、方法与条件。学会微生物培养、分离纯化及计数，熟悉发酵工程环节与应用2.发酵工程的原理及应用2025·陕晋青宁卷T32025·山东卷T202025·甘肃卷T15 2024·山东卷T14考点一传统发酵技术的应用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，将原料通过转化为人类所需要的产物的过程。（2）传统发酵技术提醒：发酵的原理（1）发酵不等同于无氧呼吸，其包括无氧发酵和有氧发酵。（2）不同微生物的遗传信息不同，导致其细胞内催化反应的酶不同，相应的代谢途径有差异；同一种微生物处于不同环境条件下的代谢途径也会出现差异。2.传统发酵食品的制作（1）腐乳的制作①原理：蛋白质。②腐乳制作过程中参与的微生物：多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是。（2）泡菜的制作教材拾遗：〔选择性必修3P8“练习与应用拓展应用2”〕泡菜咸而不酸最可能的原因是食盐浓度过高导致泡菜未能正常发酵，加入陈泡菜水的目的是接种纯度较高的乳酸菌，利于泡菜制作。（3）果酒和果醋的制作①原理和条件②果酒和果醋的制作过程教材拾遗：〔选择性必修3P8“练习与应用拓展应用3”〕果酒和果醋改进装置及其分析装置的使用：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。1.传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵。 （2025·浙江卷）（）2.家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸。 （2025·浙江卷）（）3.若柿子酒的酒精度过高，应稀释后再用于醋酸发酵。 （2024·浙江卷）（）4.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。 （2022·江苏卷）（）5.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌。 （2022·湖北卷）（）1.果酒和果醋发酵过程中关注“两个变化”（1）果酒发酵过程中酵母菌数量和酒精含量的变化①菌体数量的变化：发酵初期，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。发酵中期形成无氧环境，酵母菌数量增加缓慢，最后达到稳定。发酵后期酒精含量较高，可能会导致酵母菌大量死亡。②酒精含量的变化：发酵初期，酵母菌进行有氧呼吸，酒精含量很低。发酵中期，酵母菌进行无氧呼吸产生大量酒精，酒精含量增加。发酵后期，酒精含量升高，大量酵母菌死亡，酒精含量几乎不再增加。（2）果酒、果醋制作过程中pH的变化①果酒发酵时产生的部分CO2会溶于发酵液，使发酵液pH下降，最后趋于稳定。②果醋发酵时产生的乙酸溶于发酵液，使发酵液pH下降，最后趋于稳定。2.泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化果酒、果醋的制作1.（2025·江苏高考6题）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2.（2025·云南高考15题）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3.（2025·甘肃高考15题）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值、罐压及溶解氧等参数其他发酵产品的制作4.（2025·重庆高考6题）豆瓣酱是我国地方特色调味品，生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲，再添加调料进一步发酵，下列说法错误的是（）蚕豆瓣蚕豆与面粉混合物豆瓣曲A.沸水浸泡能杀死蚕豆细胞，减少有机物消耗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.豆瓣酱的制备主要是利用厌氧微生物发酵5.（2024·江苏高考14题）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考点二发酵工程及其应用1.发酵工程的概念（1）概念：指利用的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。（2）主要内容：发酵工程一般包括，，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的等方面。2.发酵工程的基本环节3.啤酒的工业化生产流程（1）啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的提醒：啤酒发酵的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。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。（2）“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别4.发酵工程的特点5.发酵工程的应用食品工业①生产传统的发酵产品；②生产各种各样的食品添加剂；③生产酶制剂医药工业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农牧业生产微生物肥料、微生物农药和微生物饲料（单细胞蛋白等）其他方面①利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质；②极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂，嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量教材拾遗：〔选择性必修3P27“异想天开”〕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。1.果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产发酵前都需要对原料进行灭菌。 （2023·山东卷）（）2.果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期。 （2023·山东卷）（）3.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌。 （2022·山东卷）（）啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，阅读教材“啤酒的工业化生产流程”，回答下列问题：（1）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，原因是。（2）大麦发芽会消耗部分储存的有机物，影响啤酒产量并提高了生产成本，如何解决以上问题？（3）与传统的手工发酵相比，在啤酒的工业化生产流程中，下列哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高（选填编号）。①接种单一高质量纯种酵母菌②严格的消毒措施③培养基营养物质协调④严格的发酵条件控制发酵工程及其应用1.（2025·河南高考6题）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.（2024·山东高考14题）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一、命题角度练角度一以传统发酵为情境，考查科学思维、科学探究与社会责任1.（2024·广西高考3题）“扬美豆豉”制作技艺属于广西非物质文化遗产，该技艺包括选豆、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2.（2025·山东高考20题改编）酿造某大曲白酒的过程中，微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，制曲过程需经堆积培养，培养时温度可达60℃左右；将大曲和酿酒原料混合，初步发酵后放入窖池；窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法错误的是（）A.堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母B.大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物C.窖池发酵过程中，酵母菌以无氧呼吸为主D.窖池密封不严使酒变酸是因为乙酸含量增加角度二以发酵工程为情境，考查科学思维、科学探究3.（2025·陕晋青宁高考3题）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4.（2024·江西高考11题）井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变种（JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长）发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是（）A.JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因B.JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量C.提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量D.稀释涂布平板法不宜用于监控J