第1講　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

第1講傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用(本講對應(yīng)學(xué)生用書P275)目錄1自主學(xué)習(xí)?鞏固基礎(chǔ)2重難探究?素養(yǎng)達標(biāo)4典題演練?破解高考5課后提能演練課標(biāo)考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能課標(biāo)要求1.舉例說明日常生活中的某些食品是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的2.闡明發(fā)酵工程利用現(xiàn)代工程技術(shù)及微生物的特定功能，工業(yè)化生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品3.舉例說明發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要的應(yīng)用價值生命觀念運用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念分析和解釋發(fā)酵菌種的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系科學(xué)思維比較制作果酒、果醋、泡菜的原理、流程和發(fā)酵條件等的異同科學(xué)探究能夠使用簡單的實驗器具，基于給定的實驗方案完成簡單的發(fā)酵實驗，并記錄和分析實驗結(jié)果社會責(zé)任關(guān)注食品安全，倡導(dǎo)和踐行健康的生活方式1.制作原理知識點一果酒和果醋的制作［自主學(xué)習(xí)］項目菌種反應(yīng)果酒酵母菌有氧條件，大量繁殖：C6H12O6+6H2O+6O2

__________________無氧條件，產(chǎn)生酒精：

果醋醋酸菌氧氣、糖源都充足時：糖→乙酸，反應(yīng)簡式為_____________________________________________________

缺少糖源時：乙醇→

→乙酸，反應(yīng)簡式為

6CO2+12H2O+能量C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量C6H12O6+2O22CH3COOH乙醛C2H5OH+O2CH3COOH（乙酸）+H2O+能量（乙酸）+2H2O+2CO2+能量2.實驗設(shè)計與操作沖洗酒精發(fā)酵18~3030~35密封通氣10~127~8［自主檢測］（1）你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先去除枝梗？為什么？_______________

________________________________________________________________

。

（2）你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？_____________________

________________________________________________________________

。

提示：應(yīng)該先沖洗葡萄，然后再去除枝梗，以避免去除枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會再去除枝梗；榨汁機、發(fā)酵裝置要清洗干凈，并進行酒精消毒；每次排氣時只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋等提示：要先沖洗葡萄，（3）制葡萄酒時，為什么要將溫度控制在18~30℃？制葡萄醋時，為什么要將溫度控制在30~35℃？_________________________________________

________________________________________________________________

。

重要條件。18~30℃最適合酵母菌的繁殖，因此果酒發(fā)酵時需將溫度控制在18~30℃；醋酸菌的最適生長溫度為30~35℃，因此制作果醋時要將溫度控制在30~35℃提示：溫度是酵母菌、醋酸菌生長和發(fā)酵的知識點二泡菜的制作［自主學(xué)習(xí)］無氧時間食鹽乳酸菌C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量配制泡菜鹽水調(diào)味料發(fā)酵（1）為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜？_________

_______________________________________________________________________________________________________________________________。（2）為什么泡菜壇內(nèi)有時會長一層白膜？你認(rèn)為這層白膜是怎么形成的？

___________________________________________________________________________________________________________________________________________。

［自主檢測］提示：在腌制過程中，蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽攝入過量或在特定條件下，會危害人體健康提示：泡菜壇內(nèi)形成白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營養(yǎng)豐富，其表面氧氣含量也較豐富，適合酵母菌繁殖1.發(fā)酵工程利用

的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品，它涉及菌種的

、產(chǎn)物的分離和提純等方面。

知識點三發(fā)酵工程及其應(yīng)用［自主學(xué)習(xí)］微生物選育和培養(yǎng)2.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)【答案】反復(fù)試驗自然界誘變育種或基因工程育種培養(yǎng)基發(fā)酵設(shè)備雜菌污染微生物數(shù)量產(chǎn)物濃度營養(yǎng)溫度pH溶解氧罐壓泡沫反饋過濾沉淀產(chǎn)物的性質(zhì)3.啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程淀粉酶胚糖漿酶滅菌冷卻大多數(shù)微生物4.發(fā)酵工程的應(yīng)用（1）在食品工業(yè)上的應(yīng)用。①生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如

。

②生產(chǎn)食品添加劑，如通過

發(fā)酵制得的檸檬酸，由

發(fā)酵生產(chǎn)味精。

③生產(chǎn)酶制劑，如α-淀粉酶、β-淀粉酶、脂肪酶等。醬油、各種酒類黑曲霉谷氨酸棒狀桿菌（2）在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用：

工程、

工程等的廣泛應(yīng)用給發(fā)酵工程制藥領(lǐng)域的發(fā)展注入了強勁動力。

（3）在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用。①生產(chǎn)微生物肥料：根瘤菌肥、

肥等。

②生產(chǎn)微生物農(nóng)藥：蘇云金桿菌防治農(nóng)林蟲害，

防治玉米螟、松毛蟲等。

③生產(chǎn)微生物飼料：單細(xì)胞蛋白?；虻鞍踪|(zhì)固氮菌白僵菌（4）在其他方面的應(yīng)用：發(fā)酵工程正滲透到幾乎所有的工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，在助力解決

、

、

和

等方面的重大問題上，作出了越來越大的貢獻。

糧食環(huán)境健康能源（1）某鎮(zhèn)與外界的空氣對流循環(huán)較緩慢，具有獨特的微生物種群，這對你理解發(fā)酵工程中菌種選育的重要性有什么啟示？____________________

。

［自主檢測］提示：菌種選育時需要相對穩(wěn)定且獨特的環(huán)境條件，有利于微生物生長繁殖，形成穩(wěn)定的、具有特殊能力的高產(chǎn)菌種（2）怎樣對發(fā)酵條件進行調(diào)控以滿足微生物的生長需要？_____________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

條件的調(diào)控可通過向冷卻夾層通入冷水來調(diào)控；對pH條件的調(diào)控可在培養(yǎng)基中加入緩沖液，在發(fā)酵過程中加酸或堿；對溶解氧的調(diào)控需依據(jù)微生物的代謝類型，若微生物是需氧型的，可通過空氣入口通入空氣，并調(diào)整攪拌葉輪轉(zhuǎn)速增加溶解氧，若微生物是厭氧型的，需封閉空氣入口，建立厭氧環(huán)境等提示：對溫度1.果酒和果醋制作過程的比較果酒和果醋的制作［深度講解］2.果酒和果醋制作成功的關(guān)鍵點項目說明材料的選擇與處理選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進行沖洗，再去除枝梗，以防葡萄汁流失及受污染防止發(fā)酵液被污染①榨汁機和發(fā)酵瓶等都需清洗干凈，且發(fā)酵瓶要進行消毒；②清洗葡萄時要先清洗后去除枝梗；③發(fā)酵瓶排氣管用曲頸管，不能用直管項目說明發(fā)酵條件的控制①葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留約1/3的空間，目的是先讓酵母菌進行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡O2后再進行酒精發(fā)酵，防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液的溢出；②嚴(yán)格控制溫度：18~30℃利于酵母菌的繁殖和酒精發(fā)酵；30~35℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸的發(fā)酵；③充氣：酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，需封閉充氣口，醋酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵，需經(jīng)充氣口充氣［考向預(yù)測］（一）考查果酒和果醋的制作過程及注意事項（素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)探究）1.（2024年湖北武漢期中）隨著對纖維素水解研究的不斷深入，利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等能源物質(zhì)已取得成功，某研究小組設(shè)計了一個利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實驗。其主要步驟是：先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤中，噴水浸潤、接種菌T，培養(yǎng)一段時間后，再用清水淋洗秸稈堆（清水淋洗時菌T不會流失），在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌，進行酒精發(fā)酵。實驗流程如下圖所示，請回答下列問題。（1）在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解，其原因是________________________________________

；篩選菌T時所采用的培養(yǎng)基是

（依據(jù)培養(yǎng)基的功能判斷）。

菌T能夠產(chǎn)生纖維素酶，纖維素酶可將纖維素分解選擇培養(yǎng)基（2）將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中，擰緊瓶蓋，置于適宜溫度下培養(yǎng)、發(fā)酵。擰緊瓶蓋的主要目的是__________________________________

。但是在酵母菌發(fā)酵過程中，還需適時擰松瓶蓋，原因是________________________________________________________________

。發(fā)酵液中的乙醇可用

溶液檢測。

（3）本實驗收集的淋洗液中的

可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，本實驗中乙醇生產(chǎn)方式的優(yōu)點是

。

為酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇創(chuàng)造無氧條件乙醇發(fā)酵有CO2產(chǎn)生，擰松瓶蓋可以放出CO2，避免因瓶內(nèi)氣壓過大引起危險酸性重鉻酸鉀葡萄糖節(jié)約糧食，實現(xiàn)了廢物利用【解析】（1）菌T能夠產(chǎn)生纖維素酶，纖維素酶可將纖維素分解，所以在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解。篩選菌T時所采用的培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基。（2）果酒的制作原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中進行酒精發(fā)酵，酒精發(fā)酵需要在無氧的條件下進行，此時擰緊瓶蓋的主要目的是制造無氧環(huán)境。酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，在發(fā)酵過程中密閉，擰松瓶蓋可以放出CO2，避免因瓶內(nèi)氣壓過大引起爆瓶危險，所以需要根據(jù)發(fā)酵進程適時擰松瓶蓋放出二氧化碳，酒精可用酸性重鉻酸鉀溶液來檢測，該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。（3）纖維素分解產(chǎn)生的葡萄糖可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料，所以淋洗液中的葡萄糖可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，利用纖維素為原料生產(chǎn)乙醇具有節(jié)約糧食、廢物利用、清潔環(huán)保、不污染環(huán)境、生產(chǎn)成本低、原料來源廣等優(yōu)點。（二）考查果酒和果醋發(fā)酵裝置的分析（素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)思維）2.（2024年四川成都期中）桑葚玫瑰酒既融合了桑葚和玫瑰的果香、花香，又使其營養(yǎng)價值和功能活性增加，極大地滿足了人們的需求。圖1為制作桑葚玫瑰酒的裝置圖；圖2為不同桑葚汁與玫瑰質(zhì)量比對花色苷含量、酒精度和感官評分（感官評分越高，品質(zhì)越好）的影響。下列相關(guān)敘述錯誤的是

（）A.圖1裝置隨桑葚玫瑰酒發(fā)酵過程的進行酵母菌數(shù)量逐漸增加，pH逐漸降低B.圖1裝置要預(yù)留1/3空間，以防止酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生CO2引起發(fā)酵液溢出C.由圖2可知，桑葚汁與玫瑰質(zhì)量比跟花色苷含量成反比，但對酒精度影響不大D.由圖2可知，桑葚汁與玫瑰質(zhì)量比為4∶1時，桑葚玫瑰酒品質(zhì)最好A【解析】圖1裝置隨桑葚玫瑰酒發(fā)酵過程的進行，酒精含量逐漸增加，而酵母菌數(shù)量表現(xiàn)為先增加后下降，同時隨著發(fā)酵進行pH逐漸降低，因為酵母菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生的二氧化碳溶于發(fā)酵液中進而導(dǎo)致發(fā)酵液pH下降，A錯誤；圖1裝置要預(yù)留1/3空間，以防止酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生CO2引起發(fā)酵液溢出，同時也可為酒精發(fā)酵前酵母菌有氧呼吸提供氧氣，使酵母菌大量增殖，B正確；由圖2可知，隨著桑葚汁與玫瑰質(zhì)量比的提高，花色苷含量降低，而酒精度變化不大，C正確；由圖2可知，桑葚玫瑰酒的感觀評分在桑葚汁和玫瑰質(zhì)量比為4∶1時處于峰值，桑葚汁和玫瑰最佳質(zhì)量比為4∶1，D正確。泡菜的制作（1）制作流程。泡菜的制作［深度講解］（2）泡菜制作中的注意事項。（3）泡菜腌制過程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化。注：亞硝酸鹽是硝酸鹽還原菌促進硝酸鹽還原形成的，而不是硝化細(xì)菌氧化氨形成的。［考向預(yù)測］考查泡菜的制作過程及注意事項（素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)探究）（2024年安徽滁州期中）紅酸湯是我國西南地區(qū)獨特的民間飲食文化，“三天不吃酸，走路打躥躥”，反映了當(dāng)?shù)乩习傩諏t酸湯的喜愛。紅酸湯富含有機酸和益生菌，有調(diào)節(jié)人體腸道微生態(tài)平衡、降低膽固醇等保健作用。傳統(tǒng)制作方法是選取鮮紅成熟的野生番茄和紅辣椒，去蒂洗凈，晾干表面水分，粉碎后裝入干凈的泡菜壇中，同時還需加入適量的糯米稀飯，之后加入適量的鹽、白酒和生姜等，加蓋灌滿壇沿水，密閉發(fā)酵一段時間后即可取用?；卮鹣铝袉栴}：（1）紅酸湯制作過程中有多種微生物參與發(fā)酵，其中發(fā)揮主要作用的微生物是

，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)角度分析它屬于

生物，壇沿加水和密閉發(fā)酵說明微生物的呼吸類型為

。寫出導(dǎo)致紅酸湯發(fā)酸的相關(guān)反應(yīng)簡式是

。

（2）裝壇時加入適量的糯米稀飯的目的是___________________________

，加入適量的鹽、白酒和生姜的作用是

。

乳酸菌原核無氧呼吸C6H12O62C3H6O3+能量糯米稀飯中含有大量糖類，為乳酸菌大量繁殖提供碳源調(diào)味、抑制雜菌的生長繁殖（3）為了防止制作失敗，有人建議往壇中加入適量的抗生素，你認(rèn)為該建議是否合理，請說明理由：______________________________________

________________________________________________________________

。

條件，代謝產(chǎn)生的乳酸使發(fā)酵液呈酸性，抑制了其他微生物的生長繁殖；另一方面抗生素會殺死乳酸菌，使發(fā)酵停止，影響紅酸湯的品質(zhì)不合理，一方面乳酸菌發(fā)酵過程是無氧（4）如下圖為某興趣小組對紅酸湯制作過程中發(fā)酵液的pH和亞硝酸鹽含量的檢測結(jié)果。據(jù)圖說明取用紅酸湯的最佳時間，并作出合理解釋：

_________________________________________________________________________________________________________。

建議發(fā)酵14天后取食，取食過早發(fā)酵時間太短，紅酸湯不夠酸，風(fēng)味不佳，另外亞硝酸鹽含量高影響身體健康。14天以后pH呈酸性、亞硝酸鹽含量大大降低，較適合食用【解析】（1）紅酸湯制作過程中有多種微生物參與發(fā)酵，其中發(fā)揮主要作用的微生物是能夠產(chǎn)生乳酸的乳酸菌；乳酸菌沒有以核膜為界限的細(xì)胞核，屬于原核生物；壇沿加水和密閉發(fā)酵說明其需要無氧環(huán)境，則微生物的呼吸類型為無氧呼吸；導(dǎo)致紅酸湯發(fā)酸的相關(guān)反應(yīng)簡式是C6H12O62C3H6O3+能量。（2）糯米稀飯中含有大量糖類，為乳酸菌大量繁殖提供碳源，故裝壇時加入適量的糯米稀飯；加入適量的鹽、白酒和生姜的作用是調(diào)味、抑制雜菌的生長繁殖。（3）一方面乳酸菌發(fā)酵過程是無氧條件，代謝產(chǎn)生的乳酸使發(fā)酵液呈酸性，抑制了其他微生物的生長繁殖；另一方面抗生素會殺死乳酸菌，使發(fā)酵停止，影響紅酸湯的品質(zhì)，故往壇中加入適量的抗生素是不合理的。（4）據(jù)圖可知，取食過早發(fā)酵時間太短，紅酸湯不夠酸，風(fēng)味不佳，另外亞硝酸鹽含量高影響身體健康。14天以后pH呈酸性、亞硝酸鹽含量大大降低，較適合食用，故建議發(fā)酵14天后取食。發(fā)酵工程及其應(yīng)用［深度講解］1.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)2.發(fā)酵裝置——大型發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖（1）攪拌葉輪在發(fā)酵過程中的作用。①通過葉輪的攪拌作用，使培養(yǎng)基在發(fā)酵罐內(nèi)得到充分的混合，盡可能使微生物在發(fā)酵罐里的每一處均能得到充足的氧氣和培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)。②良好的攪拌有利于微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量傳遞給冷卻介質(zhì)。③攪拌能使發(fā)酵液充分混合，使發(fā)酵罐的發(fā)酵液中的固型物質(zhì)保持懸浮狀態(tài)。（2）發(fā)酵罐中發(fā)酵條件的控制。①溫度的控制：發(fā)酵過程中可以通過溫度傳感器和控制裝置進行檢測和由冷卻水進、出口水流來調(diào)整。②溶解氧的控制：通過通氣量和攪拌速度進行調(diào)節(jié)。③pH的控制：可以通過pH計檢測，并由加料裝置添加酸或堿進行調(diào)節(jié)，也可以在培養(yǎng)基中添加pH緩沖液等。計算機應(yīng)用的發(fā)酵工程中實現(xiàn)了對溫度、酸堿度、通氣量、轉(zhuǎn)速的自動記錄和自動控制。（3）與傳統(tǒng)的容器相比，發(fā)酵罐最明顯的優(yōu)勢。發(fā)酵罐能實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，最大限度地利用原料和設(shè)備，獲得高產(chǎn)量和高效率。①進行嚴(yán)格滅菌，能使空氣按需要流通，從而提供良好的發(fā)酵環(huán)境。②實施攪拌、振蕩以促進微生物生長。③對溫度、壓力、空氣流量實行自動控制。④通過各種生物傳感器測定發(fā)酵罐內(nèi)菌體濃度、營養(yǎng)成分、產(chǎn)品濃度等，并用電腦隨時調(diào)節(jié)發(fā)酵進程。［考向預(yù)測］（一）考查發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)（素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)探究）1.發(fā)酵工程的過程依次是

（）①提取目的基因②發(fā)酵過程③動物細(xì)胞融合④菌種的選育⑤固定化⑥滅菌⑦擴大培養(yǎng)⑧植物組織培養(yǎng)⑨培養(yǎng)基配制⑩分離提純A.①⑦⑥⑤⑩B.①④⑥⑦⑤⑩C.④⑥⑦⑤⑩D.④⑨⑥⑦②⑩D【解析】發(fā)酵工程的過程依次是菌種的選育、培養(yǎng)基配制、滅菌、擴大培養(yǎng)、發(fā)酵過程、分離提純。（二）發(fā)酵工程的應(yīng)用（素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)探究）2.青梅果肉營養(yǎng)豐富，成熟的青梅果實易腐爛，不易運輸保存。進行青梅果酒和果醋研究可提高青梅資源利用率，又可提高產(chǎn)品附加值。圖1是制作青梅酒和青梅醋的流程圖。圖2是發(fā)酵過程中用到的一種發(fā)酵罐示意圖，回答下列問題：（1）傳統(tǒng)發(fā)酵是利用天然微生物的代謝活動制造或生產(chǎn)某些產(chǎn)品，例如果酒、果醋、泡菜等，泡菜制作需要的主要微生物是

。從結(jié)構(gòu)看此種微生物屬于

生物。

（2）圖1中，家庭釀造青梅酒時不需要添加酵母菌菌種，菌種來源是

。寫出酵母菌產(chǎn)生乙醇的反應(yīng)簡式：_________

。在酸性條件下，用

檢測有無酒精的產(chǎn)生。如有酒精則會產(chǎn)生

色的反應(yīng)。

乳酸菌原核青梅皮上附著的酵母菌C6H12O62C2H5OH（乙醇）+2CO2+能量重鉻酸鉀灰綠（3）圖2裝置進行青梅酒發(fā)酵時，應(yīng)保證進氣口

（填“打開”或“關(guān)閉”）。在發(fā)酵過程中，一般將溫度控制在

，發(fā)酵的__________

條件會抑制雜菌的生長。若發(fā)酵時間過長，產(chǎn)酒率不再增加，但會增加被雜菌污染的風(fēng)險，若被醋酸菌污染，

（填“會”或“不會”）發(fā)酵產(chǎn)生乙酸，因為青梅醋的發(fā)酵過程中，除去必需的營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要往發(fā)酵液中持續(xù)地通入

。

關(guān)閉18~30℃無氧、酸性、含酒精不會無菌空氣【解析】（1）泡菜制作利用了乳酸菌將葡萄糖進行無氧呼吸生成乳酸。乳酸菌屬于原核生物。（2）家庭釀造青梅酒時不需要添加酵母菌，青梅的皮上附著有野生的酵母菌。酵母菌產(chǎn)酒精是酵母菌進行無氧呼吸，在酶催化下，將一個C6H12O6分解成2個C2H5OH和2個CO2，同時釋放少量能量。反應(yīng)簡式為：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。酒精檢測原理為酸性條件下，橙色的重鉻酸鉀遇酒精生成灰綠色。（3）進行青梅酒發(fā)酵時，進氣口應(yīng)關(guān)閉，形成無氧環(huán)境。酵母菌生存的最適溫度是28

℃左右，一般將發(fā)酵溫度控制在18~30

℃。發(fā)酵時，無氧、酸性、含酒精這些條件抑制雜菌生長。若被醋酸菌污染，由于醋酸菌發(fā)酵需要氧氣，此時缺氧環(huán)境下，醋酸菌不能增殖，不能發(fā)酵產(chǎn)生乙酸。青梅醋發(fā)酵時，需要不斷通入無菌空氣并將溫度提升至30~35

℃。1.（2024年江蘇卷）關(guān)于“利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶或泡菜”的實驗，下列敘述正確的是

（）A.制作泡菜的菜料不宜完全淹沒在煮沸后冷卻的鹽水中B.制作酸奶的牛奶須經(jīng)過高壓蒸汽滅菌后再接種乳酸菌C.發(fā)酵裝置需加滿菜料或牛奶并封裝，以抑制乳酸菌的無氧呼吸D.控制好發(fā)酵時間，以避免過量乳酸影響酸奶或泡菜的口味和品質(zhì)D【解析】制作泡菜是利用乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，所以為制造無氧環(huán)境，制作泡菜的菜料要完全淹沒在煮沸后冷卻的鹽水中，A錯誤；制作酸奶時，將牛奶倒入滅菌后的奶瓶中，倒入的奶液量不要超過奶瓶容積的2/3，再將牛奶加熱至90

℃，保溫5

min，或?qū)⑴Ｄ讨糜?0

℃恒溫水浴箱中

15

min，如果采用市售未開封的鮮奶，可直接使用，不需要滅菌，B錯誤；發(fā)酵裝置中泡菜裝至2/3滿，制作酸奶時倒入的奶液量不要超過奶瓶容積的2/3，C錯誤；制作酸奶或泡菜時，控制好發(fā)酵時間，以避免過量乳酸影響酸奶或泡菜的口味和品質(zhì)，D正確。2.（2024年湖北卷）制醋、制飴、制酒是我國傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。醋酸菌屬于好氧型原核生物，常用于食用醋的發(fā)酵。下列敘述錯誤的是

（）A.食用醋的酸味主要來源于乙酸

B.醋酸菌不適宜在無氧條件下生存C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶

D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解發(fā)生在線粒體內(nèi)D【解析】食用醋的酸味主要來自乙酸，A正確；醋酸菌是好氧型細(xì)菌，不適宜在無氧的條件下生存，B正確；在制醋時，在糖源不足的情況下，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)橐宜?，因此醋酸菌體內(nèi)含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正確；醋酸菌屬于細(xì)菌，沒有核膜包被的細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，因此沒有線粒體，D錯誤。3.（2021年全國乙卷）工業(yè)上所說的發(fā)酵是指微生物在有氧或無氧條件下通過分解與合成代謝將某些原料物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)品的過程。利用微生物發(fā)酵制作醬油在我國具有悠久的歷史。某企業(yè)通過發(fā)酵制作醬油的流程示意圖如下?；卮鹣铝袉栴}：（1）米曲霉發(fā)酵過程中，加入大豆、小麥和麥麩可以為米曲霉的生長提供營養(yǎng)物質(zhì)，大豆中的

可為米曲霉的生長提供氮源，小麥中的淀粉可為米曲霉的生長提供

。

（2）米曲霉發(fā)酵過程的主要目的是使米曲霉充分生長繁殖，大量分泌制作醬油過程所需的酶類，這些酶中的

、

能分別將發(fā)酵池中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成易于吸收、風(fēng)味獨特的成分，如將蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和

。米曲霉發(fā)酵過程需要提供營養(yǎng)物質(zhì)、通入空氣并攪拌，由此可以判斷米曲霉屬于

（填“自養(yǎng)厭氧”“異養(yǎng)厭氧”或“異養(yǎng)好氧”）微生物。

蛋白質(zhì)碳源蛋白酶脂肪酶氨基酸異養(yǎng)好氧（3）在發(fā)酵池發(fā)酵階段添加的乳酸菌屬于

（填“真核生物”或“原核生物”）；添加的酵母菌在無氧條件下分解葡萄糖的產(chǎn)物是________

。在該階段抑制雜菌污染和繁殖是保證醬油質(zhì)量的重要因素，據(jù)圖分析該階段中可以抑制雜菌生長的物質(zhì)是

（答出1點即可）。

原核生物酒精和二氧化碳酒精、乳酸、食鹽易錯探因

幾種常用的發(fā)酵工程菌種的生活方式容易混淆，制作果酒的酵母菌屬于異養(yǎng)兼性厭氧型，制作果醋的醋酸菌屬于異養(yǎng)好氧型，制作泡菜的乳酸菌屬于異養(yǎng)厭氧型。4.（2022年湖南卷）黃酒源于中國，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大發(fā)酵酒。發(fā)酵酒的釀造過程中除了產(chǎn)生乙醇外，也產(chǎn)生不利于人體健康的氨基甲酸乙酯（EC）。EC主要由尿素與乙醇反應(yīng)形成，各國對酒中的EC含量有嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)?；卮鹣铝袉栴}：（1）某黃酒釀制工藝流程如圖所示，圖中加入的菌種a是

，工藝b是

（填“消毒”或“滅菌”），采用工藝b的目的是_______________

。

酵母菌滅菌殺死黃酒中全部的微生物及芽孢、孢子，防止成品酒變酸或腐敗變質(zhì)（2）以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入

指示劑，根據(jù)顏色變化，可以初步鑒定分解尿素的細(xì)菌。

酚紅（3）研究人員利用脲酶基因構(gòu)建基因工程菌L，在不同條件下分批發(fā)酵生產(chǎn)脲酶，結(jié)果如圖所示。推測

是決定工程菌L高脲酶活力的關(guān)鍵因素，理由是_________________________________________________________________________________________________________________。

pH兩圖中脲酶活力隨時間變化的曲線基本一致，而維持pH在6.5不變與pH從6.5降為4.5相比較而言，酶活力值始終要高（4）某公司開發(fā)了一種新的黃酒產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)EC含量超標(biāo)。簡要寫出利用微生物降低該黃酒中EC含量的思路：________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

篩選出產(chǎn)生EC降解酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到EC降解酶，純化的EC降解酶進行固定化操作后，加入該黃酒中方案二：配制一種選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生脲酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到脲酶，純化的脲酶進行固定化操作后，在黃酒工藝流程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中加入方案一：配制一種選擇培養(yǎng)基，【解析】（1）（2）（3）解析略。（4）由題意可知，利用脲酶消除其前體物質(zhì)尿素可降低該黃酒中EC含量。配制一種選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生EC降解酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到EC降解酶，純化的EC降解酶進行固定化操作后，加入該黃酒中。或者配制一種選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生脲酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到脲酶，純化的脲酶進行固定化操作后，在黃酒工藝流程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中加入。A組基礎(chǔ)鞏固練1.（2024年廣東茂名二模）粵菜是中國八大菜系之一，口味以清、鮮、嫩、滑、爽、香、脆著稱。粵菜十分講究配料和調(diào)料的搭配，烹飪中常使用醬油、腐乳、味精、白酒和醋進行調(diào)味，下列相關(guān)敘述錯誤的是

（）A.味精和醋的發(fā)酵生產(chǎn)所需要的微生物均為原核生物B.醬油和腐乳都經(jīng)過蛋白質(zhì)分解為小分子肽和氨基酸C.白酒的制作全過程都需要控制為無氧條件D.延長食品的保存期可以添加適量的溶菌酶（本講對應(yīng)學(xué)生用書P409~411）C2.我國的釀酒技術(shù)歷史悠久，古人在實際生產(chǎn)中積累了很多經(jīng)驗。《齊民要術(shù)》記載，將蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲發(fā)，如魚眼湯，凈淘米八斗，炊作飯，舒令極冷”。其意思是將酒曲浸到活化，冒出魚眼大小的氣泡，把八斗米淘凈，蒸熟，攤開冷透。下列說法錯誤的是

（）A.“浸曲發(fā)”過程中酒曲中的微生物代謝加快B.“魚眼湯”現(xiàn)象是微生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2釋放形成的C.“凈淘米”是為消除雜菌對釀酒過程的影響而采取的主要措施D.“舒令極冷”的目的是防止蒸熟的米溫度過高導(dǎo)致酒曲中的微生物死亡C3.（2024年廣東深圳模擬預(yù)測）泡菜古稱葅，是指為利于長時間存放而經(jīng)發(fā)酵的蔬菜。下列關(guān)于腌制泡菜的敘述，正確的是

（）A.泡菜發(fā)酵期間，乳酸積累到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%~0.8%時，泡菜的口味、品質(zhì)最佳B.不同腌制時間，泡菜中亞硝酸鹽含量均不相同C.泡菜發(fā)酵過程中表面出現(xiàn)白膜，可能是醋酸菌液面大量發(fā)酵引起的D.膳食中的亞硝酸鹽會危害人體健康A(chǔ)【解析】制作傳統(tǒng)泡菜是利用植物體表面天然的乳酸菌來進行發(fā)酵的，發(fā)酵期間，乳酸會不斷積累，當(dāng)它的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%~0.8%時，泡菜的口味、品質(zhì)最佳，A正確；泡菜腌制過程中，隨著時間增加，亞硝酸鹽含量先增加后減少，因此不同腌制時間，泡菜中亞硝酸鹽含量可能相同，B錯誤；在泡菜制作過程中，泡菜發(fā)酵液的營養(yǎng)豐富，其表面往往含有適量的氧氣，適合酵母菌生長繁殖，大量酵母菌聚集在泡菜壇液面形成一層白膜，C錯誤；膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康，D錯誤。4.如圖是以鮮藍莓為原料天然發(fā)酵制作藍莓酒和藍莓醋的過程簡圖。下列敘述錯誤的是

（）A.去除藍莓枝梗應(yīng)在沖洗后，目的是防止雜菌污染B.過程③在氧氣、糖源充足條件下可直接發(fā)酵為藍莓醋C.在過程④時，榨出的藍莓汁需經(jīng)過高壓蒸汽滅菌后才能密閉發(fā)酵D.過程⑤中酒精可作為醋酸菌的碳源和能源C5.泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一，如圖1是泡菜的制作及測定亞硝酸鹽含量的實驗流程示意圖，并在不同的腌制時間測定酸菜中亞硝酸鹽的含量如圖2所示。下列說法中正確的是

（）A.利用乳酸菌制作泡菜過程中，先通氣培養(yǎng)，后密封發(fā)酵B.泡菜壇內(nèi)有時會長一層白膜，是大量乳酸菌聚集在發(fā)酵液表面形成的C.不同的腌制時間，酸菜中亞硝酸鹽的含量可能相同D.圖中第3天pH開始下降，原因是乳酸菌發(fā)酵過程中會產(chǎn)生乳酸和CO2C【解析】乳酸菌是嚴(yán)格厭氧的，所以應(yīng)用乳酸菌制造泡菜時，開始就應(yīng)密封，不能先通氣，A錯誤；泡菜壇內(nèi)有時會長一層白膜是大量酵母菌聚集在發(fā)酵液表面形成的，B錯誤；由圖2可知，亞硝酸鹽的含量是先增加后降低，因此在不同的腌制時間，酸菜中亞硝酸鹽的含量可能相同，C正確；pH下降是因為乳酸菌產(chǎn)生的乳酸積累的結(jié)果，D錯誤。B組能力提升練6.黑枸杞具有治療心熱病及心臟病、降低膽固醇、興奮大腦神經(jīng)、增強免疫功能等效果。請回答下列關(guān)于利用黑枸杞制作果酒和果醋的問題：（1）制作果酒時可選用圖1的裝置，為適當(dāng)提高果酒的生產(chǎn)速率，進氣口應(yīng)

；排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連，這樣做的原因是

。

（2）若是從混雜的微生物中分離酵母菌應(yīng)使用

（功能）培養(yǎng)基，從微生物培養(yǎng)的角度分析，黑枸杞果汁能夠為酵母菌的生長提供水、無機鹽和

。黑枸杞果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用

來檢驗。

（3）圖2乙過程中使用的微生物主要是

，若從食醋中分離純化該菌種，常用的接種方法是

。當(dāng)氧氣、糖源都充足時，該菌將黑枸杞果汁中的糖分解成

。

先打開后關(guān)閉既可以放氣，又可避免污染選擇氮源、碳源酸性重鉻酸鉀溶液醋酸菌稀釋涂布平板法或平板劃線法醋酸7.廣東的菠蘿產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的40%，菠蘿中含有大量的葡萄糖、果糖、維生素等物質(zhì)。菠蘿啤全稱菠蘿啤酒，以麥芽、大米、砂糖、酒花等為原料，將啤酒醇厚的麥香，與嶺南佳果——優(yōu)質(zhì)甜心菠蘿成熟時刻散發(fā)的芬芳完美結(jié)合，經(jīng)蒸煮、糖化、發(fā)酵，并以科學(xué)方法精制而成?；卮鹣铝袉栴}：（1）為了提高菠蘿的利用率，可以在榨汁過程中使用纖維素酶和_______

酶，后者的作用是

。

果膠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層（2）發(fā)酵時起主要作用的微生物是

，通入無菌空氣對該微生物擴大培養(yǎng)，將培養(yǎng)到某一時期的培養(yǎng)液制備成1×10-6的稀釋液進行涂布分離，接種量為1mL，三個培養(yǎng)皿上生長的菌落數(shù)依次為480、478、506，_____

（填“能”或“不能”）通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，推測出樣品中大約有多少活菌，原因是

。酵母菌不能為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板計數(shù)（3）糖化階段，麥芽中的

酶等多種酶能將大米中的淀粉水解成葡萄糖。在酒精發(fā)酵階段，接種酵母菌一段時間后，要密閉裝置，目的是

。釀制菠蘿啤的過程中，常因封口不嚴(yán)，導(dǎo)致酒中帶有明顯的酸味，原因是______________________________

。

淀粉使酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精若封口不嚴(yán)，在有氧氣的條件下，醋酸菌能將乙醇轉(zhuǎn)化成乙酸8.泡菜含有豐富的維生素和鈣、磷等，既能為人體提供充足的營養(yǎng)，又能預(yù)防動脈硬化等疾病。但泡菜在腌制過程中會有亞硝酸鹽產(chǎn)生，如果人體攝入過量亞硝酸鹽，會導(dǎo)致中毒甚至死亡。如圖表示不同蔬菜組合發(fā)酵泡菜中亞硝酸鹽含量的動態(tài)變化。回答下列問題：（1）傳統(tǒng)的泡菜制作是利用植物體表面天然的

來進行發(fā)酵的。在制作泡菜的過程中用水密封泡菜壇，其目的是

。制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜，原因是

。

（2）不同蔬菜組合發(fā)酵泡菜中，亞硝酸鹽含量隨著發(fā)酵時間延長的變化趨勢是

。要驗證不同蔬菜組合發(fā)酵比一種蔬菜單獨發(fā)酵時亞硝酸鹽含量低，應(yīng)補充的實驗設(shè)計思路是__________________________

。

乳酸菌制造無氧環(huán)境亞硝酸鹽的含量低先上升后下降增加實驗中所涉及的單一蔬菜發(fā)酵的實驗組（3）檢測泡菜濾液中乳酸菌的含量時，通常將樣品進行一系列的梯度稀釋，將不同稀釋度的樣液用涂布器分別涂布到固體培養(yǎng)基的表面，在無氧環(huán)境下進行培養(yǎng)，然后記錄菌落數(shù)，如果看到培養(yǎng)基上菌落數(shù)較少，推測可能的原因是

。（4）不同濃度的食鹽會對泡菜的風(fēng)味產(chǎn)生影響，還會抑制雜菌的生長。為研究不同濃度食鹽對泡菜風(fēng)味的影響，某學(xué)生用質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4%、7%和10