2024版高考生物一輪總復(fù)習第10單元生物技術(shù)與工程第35課傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用發(fā)酵工程及其應(yīng)用教師用書

第35課傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用發(fā)酵工程及其應(yīng)用?學業(yè)質(zhì)量水平要求?1．結(jié)合泡菜的制作，科學認識生活中用到的生物學知識。(生命觀念、科學探究)2．通過果酒和果醋的制作，認識不同類型微生物的應(yīng)用，并根據(jù)各自的特點理解其操作過程。(生命觀念、科學思維)3．結(jié)合生活或生產(chǎn)實例，舉例說出發(fā)酵工程的原理并進行簡單的設(shè)計和制作。(生命觀念、科學探究)考點一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用1．發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)(1)發(fā)酵①概念：發(fā)酵是人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。②實例——腐乳a．原理：經(jīng)過微生物的發(fā)酵，豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成小分子的肽和氨基酸。b．起主要作用的微生物：毛霉。(2)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)①概念：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來的面團、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。②類型：以混合菌種的固體發(fā)酵和半固體發(fā)酵為主。2．傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作(1)泡菜的制作①菌種來源：附著在植物體表面上的乳酸菌，常見種類有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。②原理：乳酸菌的無氧呼吸，反應(yīng)簡式為C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)＋能量。③制作過程(2)果酒和果醋的制作①制作原理與發(fā)酵條件②制作過程1．乳酸菌是厭氧細菌，無氧呼吸產(chǎn)物是乳酸與CO2。 (×)2．亞硝酸鹽會危害人體健康，一定要禁止食用。 (×)3．葡萄酒的自然發(fā)酵中，起主要作用的是突變型酵母菌。 (×)4．只要O2充足醋酸菌發(fā)酵的產(chǎn)物是一樣的。 (×)5．制作泡菜過程中可在壇內(nèi)加入少量白酒，防止泡菜變質(zhì)。 (√)【教材細節(jié)命題】1．(選擇性必修3P6探究·實踐)為什么泡菜壇只能裝八成滿？在泡菜發(fā)酵初期，由蔬菜表面帶入的大腸桿菌、酵母菌等較為活躍，它們可進行發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)物中有較多的CO2，如果泡菜壇裝得太滿，發(fā)酵液可能會溢出壇外。另外，泡菜壇裝得太滿，會使鹽水不太容易完全淹沒菜料，從而導致壇內(nèi)菜料變質(zhì)腐爛。泡菜壇留有一定的空間，也更方便拿取泡菜。2．(選擇性必修3P7探究·實踐)在制作葡萄酒和葡萄醋的過程中，發(fā)酵液分別有哪些變化？在葡萄酒的制作過程中，發(fā)酵液中會產(chǎn)生氣泡，這是因為酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生CO2；如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，隨著發(fā)酵時間的延長，由果皮進入發(fā)酵液的花青素會越來越多，因而發(fā)酵液的顏色會逐漸加深變成深紅色。葡萄醋發(fā)酵過程中一般不會出現(xiàn)氣泡，發(fā)酵完成時，在發(fā)酵液的表面上會出現(xiàn)一層菌膜，這是醋酸菌膜。1．泡菜發(fā)酵過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化發(fā)酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期少(有O2，乳酸菌活動受抑制)少增加(硝酸鹽還原菌的作用)發(fā)酵中期最多(乳酸抑制其他菌活動)積累增多、pH下降下降(硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解)發(fā)酵后期減少(乳酸繼續(xù)積累，pH繼續(xù)下降，抑制乳酸菌活動)繼續(xù)增多，pH繼續(xù)下降下降至相對穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)變化曲線注意亞硝酸鹽是硝酸鹽還原菌促進硝酸鹽還原形成的，而不是硝化細菌氧化氨形成的2．制作泡菜的注意事項(1)營造無氧環(huán)境①選擇的泡菜壇密封性要好；②加入蔬菜后要注入煮沸后冷卻的鹽水，使鹽水沒過全部菜料；③蓋上壇蓋后要在壇蓋邊沿的水槽中注滿清水。(2)控制適宜的發(fā)酵溫度溫度過高易致雜菌滋生；溫度過低不利于乳酸發(fā)酵，會使發(fā)酵時間延長。(3)控制發(fā)酵時間一般在腌制10天后，亞硝酸鹽含量開始下降。但泡菜發(fā)酵時間并不是越長越好，一方面發(fā)酵時間過長，可能會產(chǎn)生其他有害物質(zhì)，另一方面，發(fā)酵時間過長，乳酸含量過高，導致泡菜口味不佳。3．果酒和果醋改進裝置及其分析裝置的使用：使用該裝置制作果酒時，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制作果醋時，應(yīng)將充氣口連接充氣泵，輸入空氣。考向1|發(fā)酵及傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)概念的判斷1．關(guān)于發(fā)酵的敘述，錯誤的是()A．發(fā)酵就是無氧呼吸B．發(fā)酵是將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程C．酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的D．利用微生物能夠生產(chǎn)出人們所需的多種產(chǎn)物的原因是不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝物的能力A解析：發(fā)酵包括有氧發(fā)酵和無氧發(fā)酵，A錯誤；發(fā)酵是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程，B正確；酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的，C正確；不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝物的能力，因此利用微生物能夠生產(chǎn)出人們所需的多種產(chǎn)物，D正確。2．(2021·湖北卷)中國的許多傳統(tǒng)美食制作過程蘊含了生物發(fā)酵技術(shù)。下列敘述正確的是()A．泡菜制作過程中，酵母菌將葡萄糖分解成乳酸B．饅頭制作過程中，酵母菌進行呼吸作用產(chǎn)生CO2C．米酒制作過程中，將容器密封可以促進酵母菌生長D．酸奶制作過程中，后期低溫處理可產(chǎn)生大量乳酸桿菌B解析：泡菜制作過程中，主要是乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸，A錯誤；做饅頭或面包時，酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖，產(chǎn)生CO2和酒精，CO2是氣體，遇熱膨脹而形成小孔，使得饅頭或面包暄軟多孔，B正確；酵母菌在有氧條件下可以大量繁殖，在密封即無氧條件下產(chǎn)生酒精，C錯誤；酸奶制作過程中，后期低溫處理時大部分乳酸桿菌已死亡，不會大量繁殖，D錯誤?？枷?|泡菜的制作原理和過程的分析3．下圖為泡菜制作過程中乳酸、乳酸菌和亞硝酸鹽含量的變化曲線。據(jù)圖分析，下列敘述不合理的是()A．發(fā)酵初期，發(fā)酵液中的O2抑制部分乳酸菌代謝，乳酸產(chǎn)量少B．發(fā)酵初期，亞硝酸鹽含量較低，是泡菜風味品質(zhì)最好的時期C．發(fā)酵中期，乳酸大量積累導致pH下降，抑制其他微生物生長D．發(fā)酵后期，乳酸量增加到一定濃度后，會導致乳酸菌數(shù)量下降B解析：乳酸菌屬于厭氧型微生物，發(fā)酵初期，發(fā)酵液中的O2抑制部分乳酸菌代謝，乳酸產(chǎn)量少，A正確；發(fā)酵初期，由于發(fā)酵程度低，乳酸產(chǎn)量少，泡菜風味品質(zhì)不好，B錯誤；由圖可知，發(fā)酵中期，乳酸大量積累導致發(fā)酵液pH下降，抑制其他微生物生長，C正確；發(fā)酵后期，乳酸含量增加到一定濃度后，會抑制乳酸菌的生長，導致乳酸菌數(shù)量下降，D正確?？枷?|果酒、果醋的制作原理和過程的分析4．(2022·湖北卷)關(guān)于白酒、啤酒和果酒的生產(chǎn)，下列敘述錯誤的是()A．在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣B．白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程C．葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇所需的

酶D．生產(chǎn)白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但發(fā)酵過程中起主要作用的都是酵母菌C解析：在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣，讓酵母菌大量繁殖，再進行酒精發(fā)酵，A正確；白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程，如發(fā)酵初期酵母菌大量繁殖，B正確；酒精發(fā)酵利用的菌種是酵母菌，葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇所需的

酶

存在于細胞質(zhì)基質(zhì)，不存在于線粒體中，C錯誤，5．(2021·遼寧卷)利用菠蘿蜜制作果醋的大致流程為：先在滅菌的果肉勻漿中接種酵母菌，發(fā)酵6天后，再接入活化的醋酸桿菌，發(fā)酵5天。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．乙醇既是醋酸發(fā)酵的底物，又可以抑制雜菌繁殖B．酵母菌和醋酸桿菌均以有絲分裂的方式進行增殖C．酵母菌和醋酸桿菌發(fā)酵過程中控制通氣的情況不同D．接入醋酸桿菌后，應(yīng)適當升高發(fā)酵溫度B解析：當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)橐宜?，同時乙醇還可以抑制雜菌繁殖，A正確。酵母菌一般以出芽的方式繁殖，醋酸桿菌以二分裂的方式進行增殖，B錯誤。酵母菌發(fā)酵過程中先通氣使其大量繁殖，再密閉發(fā)酵產(chǎn)生乙醇；醋酸桿菌為好氧菌，需持續(xù)通入無菌氧氣，C正確。酵母菌發(fā)酵的適宜溫度是18～30℃，醋酸桿菌發(fā)酵的適宜溫度為30～35℃，D正確。考點二發(fā)酵工程及其應(yīng)用1．概念：利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品。2．發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)3．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。②生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑。③生產(chǎn)

酶

(2)在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用①青霉素的發(fā)現(xiàn)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)推動了發(fā)酵工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。②發(fā)酵工程逐步擴展到了其他抗生素、多種氨基酸、激素和免疫調(diào)節(jié)劑等的生產(chǎn)領(lǐng)域。(3)在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用：①生產(chǎn)微生物肥料。②生產(chǎn)微生物農(nóng)藥。③生產(chǎn)微生物飼料。(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，在助力解決糧食、環(huán)境、健康和能源等方面的重大問題上，做出越來越大的貢獻。1．發(fā)酵工程中所需的性狀優(yōu)良的菌種只能從自然界中篩選出來。 (×)2．在菌種確定之前就要選擇原料制備培養(yǎng)基。 (×)3．發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)。 (√)4．發(fā)酵工程在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和農(nóng)牧業(yè)等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 (√)1．發(fā)酵工程中心環(huán)節(jié)的分析2．啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)的過程分析(1)啤酒發(fā)酵的過程及內(nèi)容(2)“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別1．(2022·山東卷)青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時，會通過分泌青霉素殺死細菌，以保證自身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)于該生產(chǎn)過程，下列說法錯誤的是()A．發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖B．可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量C．選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中D．青霉素具有殺菌作用，因此發(fā)酵罐不需嚴格滅菌D解析：青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中才會分泌青霉素，所以發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，A正確；青霉菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型，可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量，B正確；選育出的高產(chǎn)青霉素菌株經(jīng)擴大培養(yǎng)、純化后，才可接種到發(fā)酵罐中進行工業(yè)化生產(chǎn)，C正確；為了防止細菌、其他真菌等微生物的污染，以獲得純凈的青霉素，發(fā)酵罐仍需嚴格滅菌，D錯誤。2．(2022·湖北卷)廢水、廢料經(jīng)加工可變廢為寶。某工廠利用果糖生產(chǎn)廢水和沼氣池廢料生產(chǎn)蛋白質(zhì)的技術(shù)路線如圖所示。下列敘述正確的是()A．該生產(chǎn)過程中，一定有氣體生成B．微生物生長所需碳源主要來源于沼氣池廢料C．該生產(chǎn)工藝利用微生物厭氧發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)D．沼氣池廢料和果糖生產(chǎn)廢水在加入反應(yīng)器之前需要滅菌處理A解析：據(jù)題圖可知，該生產(chǎn)過程中有釀酒酵母的參與，酵母菌細胞呼吸會產(chǎn)生CO2，故該生產(chǎn)過程中，一定有氣體生成，A正確；糖類是主要的能源物質(zhì)，微生物生長所需的碳源主要來源于果糖生產(chǎn)廢水，B錯誤；分析題圖可知，該技術(shù)中有連續(xù)攪拌反應(yīng)器的過程，該操作可以增加微生物與營養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積，此外也可以增大溶解氧含量，據(jù)此推測該生產(chǎn)工藝利用微生物的有氧發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)，C錯誤；沼氣生產(chǎn)利用的是厭氧微生物，連續(xù)攪拌反應(yīng)器使厭氧微生物被抑制，因此沼氣池廢料無須滅菌，D錯誤?！久}動態(tài)】針對人類生產(chǎn)或生活的某一需求，結(jié)合生活或生產(chǎn)實例，考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及發(fā)酵工程的應(yīng)用。呈現(xiàn)形式一般以選擇題為主，難度較低或中檔。1．(2022·江蘇卷改編)在制作發(fā)酵食品的實踐中，控制發(fā)酵條件至關(guān)重要。下列相關(guān)敘述正確的是()A．泡菜發(fā)酵后期，盡管乳酸菌占優(yōu)勢，但仍有產(chǎn)氣菌繁殖，需開蓋放氣B．制作果酒的葡萄汁不宜超過發(fā)酵瓶體積的2/3，制作泡菜的鹽水要淹沒全部菜料C．葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入無菌空氣制作葡萄醋D．果酒與果醋發(fā)酵時溫度宜控制在18～25℃，泡菜發(fā)酵時溫度宜控制在30～35℃[思維培養(yǎng)]B解析：乳酸菌屬于厭氧菌，開蓋放氣會影響乳酸菌發(fā)酵，因此不能開蓋放氣，A錯誤。制作果酒的葡萄汁不宜超過發(fā)酵瓶體積的2/3，是為了發(fā)酵初期讓酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，同時為了防止發(fā)酵過程中發(fā)酵液溢出；制作泡菜的鹽水要淹沒全部菜料，以保證乳酸菌進行無氧呼吸，B正確。醋酸菌為好氧細菌，且發(fā)酵溫度高于果酒的發(fā)酵溫度，因此制作好葡萄酒后，除通入無菌空氣，還需要適當提高發(fā)酵裝置的溫度，C錯誤。果酒發(fā)酵時溫度宜控制在18～30℃，果醋發(fā)酵時溫度宜控制在30～35℃，泡菜的制作溫度低于30～35℃，D錯誤。2．(2021·廣東卷)中國科學家運用合成生物學方法構(gòu)建了一株嗜鹽單胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的廢棄液，含較多蔗糖)為原料，在實驗室發(fā)酵生產(chǎn)PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整體利用價值。工藝流程如下圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)為提高菌株H對蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液體培養(yǎng)基中將蔗糖作為______________，并不斷提高其濃度，經(jīng)多次傳代培養(yǎng)(指培養(yǎng)一段時間后，將部分培養(yǎng)物轉(zhuǎn)入新配的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng))以獲得目標菌株。培養(yǎng)過程中定期取樣并用__________________的方法進行菌落計數(shù)，評估菌株增殖狀況。此外，選育優(yōu)良菌株的方法還有____________________(答出兩種方法即可)等。(2)基于菌株H嗜鹽、酸堿耐受能力強等特性，研究人員設(shè)計了一種不需要滅菌的發(fā)酵系統(tǒng)，其培養(yǎng)基鹽濃度設(shè)為60g/L，pH為10，菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上。該系統(tǒng)不需要滅菌的原因是_______________________________________________________________________________________(答出兩點即可)。(3)研究人員在工廠進行擴大培養(yǎng)，在適宜的營養(yǎng)物濃度、溫度、pH條件下發(fā)酵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中菌株H細胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達到預(yù)期，并產(chǎn)生了少量乙醇等物質(zhì)，說明發(fā)酵條件中____________________可能是高密度培養(yǎng)的限制因素。(4)菌株H還能通過分解餐廚垃圾(主要含蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等)來生產(chǎn)PHA，說明其能分泌___________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根據(jù)題意分析，該實驗的目的是提高菌株H對蔗糖的耐受能力和利用效率，結(jié)合微生物的代謝需求，其液體培養(yǎng)基應(yīng)該以蔗糖作為唯一碳源，并不斷提高其濃度，經(jīng)多次傳代培養(yǎng)以獲得目標菌株。培養(yǎng)過程中定期取樣并用血細胞計數(shù)板計數(shù)的方法進行菌落計數(shù)，評估菌株增殖狀況。此外，選育優(yōu)良菌株的方法還有誘變育種、基因工程育種等。(2)已知菌株H具有嗜鹽、酸堿耐受能力強等特性，因此當培養(yǎng)基鹽濃度為60g/L，pH為10時，菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上，而鹽濃度為60g/L的條件下，其他雜菌因失水過多而死亡；pH為10的條件下，其他雜菌的

酶

變性失活，生長繁殖受抑制，故該系統(tǒng)不需要滅菌。(3)分析題意，擴大培養(yǎng)時，營養(yǎng)物濃度、溫度、pH等條件適宜，而發(fā)酵液中菌株H細胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達到預(yù)期，并產(chǎn)生了少量乙醇等物質(zhì)，說明發(fā)酵條件中氧氣不足，使菌種進行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇，即氧氣(O2或溶解氧)可能是限制高密度培養(yǎng)的重要因素。(4)根據(jù)

酶

的專一性可知，菌株H能通過分解主要含蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等的餐廚垃圾來生產(chǎn)PHA，說明其能分泌蛋白

酶答案：(1)唯一碳源血細胞計數(shù)板計數(shù)誘變育種、基因工程育種(2)鹽濃度為60g/L的條件下，其他雜菌因失水過多而死亡；pH為10的條件下，其他雜菌的

酶

變性失活，生長繁殖受抑制(3)氧氣(O2或溶解氧)(4)蛋白

酶

、淀粉1．(生命科學史情境)傳統(tǒng)的醬油制作工藝采用面粉、黃豆做成醬餅，通過蒸熟、發(fā)酵、攤曬，然后將醬餅搗碎和鹽湯盛入缸中，主要利用黑曲霉發(fā)酵，經(jīng)5～6個月日曬夜露，不斷攪動著醬缸里的醬，進行“搗缸”，待醬料完全熟化，再進行壓榨過濾。下列說法錯誤的是()A．“蒸熟”使大豆蛋白質(zhì)變性，并殺滅附著在原料上的微生物B．加鹽的目的主要是賦予醬油一定的咸味C．“搗缸”的目的是通風降溫，混合均勻，以利于黑曲霉正常生長繁殖D．黑曲霉產(chǎn)生的蛋白水解

酶

等多種

B解析：“蒸熟”使大豆蛋白質(zhì)變性，有利于后期發(fā)酵，同時起到殺滅附著在原料上的微生物的作用，A正確；加鹽的目的是抑制某些腐生微生物的活動，同時賦予醬油一定的咸味，B錯誤；黑曲霉是一種好氧菌，“搗缸”的目的是通風供氧，降低溫度，混合均勻，以利于黑曲霉正常生長繁殖，C正確；黑曲霉有復(fù)雜的

酶

系統(tǒng)，主要產(chǎn)生蛋白水解

酶

等，多種2．(科學實驗和探究情境)泡菜的制作工藝是我國悠久的文化遺產(chǎn)之一。制作泡菜的過程中，應(yīng)控制亞硝酸鹽在一定濃度范圍內(nèi)，以免對人體產(chǎn)生危害。某興趣小組欲研究不同濃度食醋對泡菜中亞硝酸鹽含量的影響。實驗步驟如下：稱取等量的新鮮白菜4份，每份均加入等量的質(zhì)量分數(shù)為7%的鹽水、鮮姜和辣椒，再加入食醋，調(diào)節(jié)料液的食醋濃度分別為0、0.3%、0.6%、0.9%，每天測定其亞硝酸鹽含量，下圖為室溫下的實驗結(jié)果。請回答下列相關(guān)問題：(1)制作泡菜時，如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)底層的發(fā)酵效果比上層的好，則說明制作泡菜使用的發(fā)酵菌屬于________(填“好氧菌”或“厭氧菌”)。設(shè)置食醋濃度為0的組別的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)分析曲線可知，隨泡制時間的延長，亞硝酸鹽含量的變化趨勢均表現(xiàn)為________并均在第3d達到最大值。室溫下，用白菜制作的泡菜，最佳食用時間是泡制________d以后。泡菜發(fā)酵初期，由于泡菜罐加蓋并水封，會使________菌逐漸被抑制；發(fā)酵中期，乳酸菌大量繁殖產(chǎn)生乳酸使________菌被抑制；發(fā)酵后期，________菌也會被抑制。(3)結(jié)合本實驗，不同濃度食醋對泡菜中亞硝酸鹽含量的影響是_______________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點)。解析：(1)制作泡菜時，底層缺乏氧氣，若底層的發(fā)酵效果比上層的好，說明該發(fā)酵菌是厭氧菌。設(shè)置食醋濃度為0的一組，目的是與有食醋的實驗組形成對照，排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。(2)分析題圖曲線可知，亞硝酸鹽含量變化趨勢均表現(xiàn)為先上升后下降；9d后泡菜中的亞硝酸鹽含量降至最低，適宜食用。發(fā)酵初期水密封后發(fā)酵環(huán)境中缺乏氧氣，好氧菌被逐漸抑制；發(fā)酵中期乳酸菌產(chǎn)生乳酸，不耐酸細菌被抑制，隨著代謝產(chǎn)物的積累，發(fā)酵后期乳酸菌被抑制。(3)根據(jù)題圖可知，食醋會抑制泡菜中亞硝酸鹽的產(chǎn)生；三組濃度中，0.6%食醋抑制作用最強；食醋濃度過高或過低抑制作用均下降。答案：(1)厭氧菌作為對照，排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響(2)先上升后下降9好氧不耐酸乳酸(3)食醋會抑制泡菜中亞硝酸鹽的產(chǎn)生；三組濃度中，0.6%食醋抑制作用最強；食醋濃度過高或過低抑制作用均下降課時質(zhì)量評價(三十五)(建議用時：40分鐘)一、選擇題：每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求。1．(2022·遼寧模擬)三華李中含有豐富的礦質(zhì)元素和維生素，有機酸含量和種類豐富。某同學按照“三華李果實→清洗破碎→

酶

解→過濾→硫處理→成分調(diào)整→接種→主發(fā)酵→倒灌過濾→后發(fā)酵→陳釀→澄清→配兌→灌裝→殺菌→成品”的流程研究三華李果酒釀造工藝。下列敘述錯誤的是(A．在

酶

解環(huán)節(jié)，需要向果漿中添加果膠

酶

和纖維素B．在成分調(diào)整環(huán)節(jié)，按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量C．主發(fā)酵時進行通氣，后發(fā)酵時需要密閉，應(yīng)保持前后溫度在28℃左右D．可通過研究發(fā)酵時間、接種量、初始糖度等因素優(yōu)化三華李果酒的發(fā)酵工藝C解析：在果漿中添加果膠

酶

和纖維素

酶

可以

酶

解細胞壁，增加細胞內(nèi)容物的釋放，

酶

活性受到溫度的影響，所以在

酶

解環(huán)節(jié)需要控制

酶

解溫度，A正確；酵母菌利用水果中的有機物進行氧化分解產(chǎn)生酒精，在成分調(diào)整環(huán)節(jié)，按比例添加蔗糖一方面可以為酵母菌提供碳源，促進接種后的酵母菌菌種繁殖，另一方面可以提高果酒的酒精含量，B正確；主發(fā)酵的前階段進行通氣，使酵母菌進行有氧呼吸，促進酵母菌大量繁殖，主發(fā)酵的后階段需要密閉，使酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，釀酒酵母菌的適宜生長溫度為282．我國制作泡菜的歷史悠久。清末曾懿《中饋錄》中記載：“泡鹽菜法，定要覆水壇……壇口上覆一蓋，浸于水中……泡菜之水，用花椒和鹽煮沸，加燒酒少許……如有霉花……”下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．發(fā)酵初期出現(xiàn)的氣泡可能來自菜上附著的酵母菌的細胞呼吸B．“壇口上覆一蓋，浸于水中”是為了創(chuàng)設(shè)壇內(nèi)的無氧環(huán)境C．“泡菜之水，用花椒和鹽煮沸”，其目的只是為了調(diào)味D．“如有霉花”說明泡菜遭到污染，可加適量燒酒抑制雜菌生長C解析：酵母菌為兼性厭氧微生物，在有氧和無氧條件下，細胞呼吸均產(chǎn)生二氧化碳，因此，發(fā)酵初期出現(xiàn)的氣泡可能來自菜上附著的酵母菌的細胞呼吸，A正確；由于制作泡菜所用的菌種為乳酸菌，乳酸菌為厭氧微生物，此時“壇口上覆一蓋，浸於水中”是為了創(chuàng)設(shè)壇內(nèi)的無氧環(huán)境，為乳酸菌發(fā)酵創(chuàng)造條件，B正確；“泡菜之水，用花椒和鹽煮沸”，其目的一是調(diào)味，二是減少溶氧，三是除去雜菌，C錯誤；“霉花”指的是泡菜表面的白膜，主要是由蔬菜表面帶有的酵母菌增殖形成的，此時可加適量燒酒抑制其生長，D正確。3．《唐書》記載：“葡萄酒，西域有之……及破高昌……京中始識其味。”《吐魯番出土文書》記載了古代高昌所謂“踏漿”之法，也就是破碎葡萄果粒的方法，與今日一些酒廠沿用的方法非常相似。下列敘述錯誤的是()A．古代釀制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌B．“踏漿”法有利于酵母菌與葡萄汁液混合均勻C．葡萄酒釀制利用了酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精的原理D．在葡萄酒釀制的整個過程中需要嚴格保證無氧環(huán)境D解析：在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌，所以古代釀制葡萄酒利用的是葡萄皮上的野生酵母菌，A正確；“踏漿”法使葡萄破碎，葡萄皮上的酵母菌可以更好地與葡萄汁液混合接觸，酵母菌可以快速發(fā)酵，從而加速酒的生成，B正確；酵母菌屬于兼性厭氧菌，其在無氧條件下可以進行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和二氧化碳，C正確；釀酒工序繁多，在釀酒初期需要提供氧氣使酵母菌進行有氧呼吸，進而大量繁殖，只需發(fā)酵過程保證無氧環(huán)境，使酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精即可，D錯誤。4．(2022·山東威海二模)《本草綱目》中對酸奶的制作有詳細記載：“用乳半杓，鍋內(nèi)炒過，入馀乳熬數(shù)十沸，常以杓縱橫攪之，乃傾出，罐盛待冷，掠取浮皮，以為酥，入舊酪少許，紙封放之，即成矣”。下列說法錯誤的是()A．“鍋內(nèi)炒過，入馀乳熬數(shù)十沸”的目的是高溫殺菌和反復(fù)脫水B．“常以杓縱橫攪之”的目的是提供足夠的氧氣以促進菌種的增殖C．“入舊酪少許”相當于接種D．“紙封放之”的目的是提供無氧環(huán)境將葡萄糖分解成乳酸B解析：“鍋內(nèi)炒過，入馀乳熬數(shù)十沸”的目的是高溫殺菌和反復(fù)脫水，A正確；酸奶制作的菌種是乳酸菌，為厭氧型細菌，足夠的氧氣會抑制其正常生命活動，“常以杓縱橫攪之”的目的應(yīng)該是排出牛乳中的氧氣，B錯誤；“入舊酪少許”是將陳發(fā)酵液倒入新發(fā)酵液中，相當于接種，C正確；“紙封放之”避免了發(fā)酵液與外界接觸，其目的是提供無氧環(huán)境，將葡萄糖分解成乳酸，D正確。5．(2023·湖北武漢模擬)據(jù)《周禮》記載酸菜又稱為“菹”，漢代劉熙《釋名·釋飲食》解釋道：“菹，阻也，生釀之，遂使阻于寒溫之間，不得爛也?！边@就是我國古代勞動人民發(fā)明的保藏蔬菜使其不壞的一種方法——腌藏法。下列敘述錯誤的是()A．“生釀之”指的是將新鮮的蔬菜和合適的材料，制作成酸菜B．“遂使阻于寒溫之間”保持適宜溫度，有利于微生物的發(fā)酵C．食鹽用量過低、腌制時間過短，容易造成某些細菌大量繁殖D．發(fā)酵過程中適量氧氣和產(chǎn)酸的環(huán)境，有助于酸菜“不得爛也”D解析：“生釀之”指的是將新鮮的蔬菜和合適的材料，在不經(jīng)過蒸煮等加工的條件下，將其制作成酸菜，A正確；“遂使阻于寒溫之間”保持適宜溫度，有利于微生物的發(fā)酵，從而完成酸菜的制作，B正確；酸菜制作過程中，溫度過高、食鹽用量過低、腌制時間過短，容易造成細菌大量繁殖，C正確；酸菜制作過程中主要的菌種是乳酸菌，乳酸菌為厭氧菌，故發(fā)酵過程應(yīng)保持厭氧環(huán)境，D錯誤。6．與傳統(tǒng)的手工發(fā)酵相比，利用發(fā)酵工程所釀制的啤酒產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高，下列相關(guān)敘述不合理的是()A．通過基因工程對釀酒酵母進行選育的過程中，基因重組是所運用到的生物學原理之一B．在發(fā)酵過程中的焙烤目的是加熱殺死種子胚，但不使淀粉

酶C．啤酒工業(yè)化生產(chǎn)的糖化階段，酵母菌將糖轉(zhuǎn)化為酒精和CO2D．啤酒生產(chǎn)過程中蒸煮產(chǎn)生風味組分，終止

酶C解析：啤酒工業(yè)化生產(chǎn)的糖化階段是將淀粉分解，形成糖漿，而酵母菌將糖轉(zhuǎn)化為酒精和CO2是在發(fā)酵階段完成的，C錯誤。7．(2023·廣東佛山模擬)格瓦斯是一種以谷物或面包為原料，經(jīng)酵母菌和乳酸菌發(fā)酵而成的含低量酒精、一定量的CO2的飲品。格瓦斯的制作流程如下圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A．發(fā)酵菌種來源于面包表面的野生菌株B．發(fā)酵前期需要通氧讓兩種菌大量繁殖C．CO2由酵母菌和乳酸菌共同發(fā)酵產(chǎn)生D．巴氏消毒能夠阻止繼續(xù)發(fā)酵而發(fā)生爆瓶D解析：據(jù)題圖分析，面包為原料，而發(fā)酵菌種來源于接種的酵母菌和乳酸菌，A錯誤；乳酸菌只能進行無氧呼吸，B錯誤；乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)物是乳酸，不能產(chǎn)生CO2，C錯誤；巴氏消毒可以殺死部分微生物，能夠阻止繼續(xù)發(fā)酵而發(fā)生爆瓶，D正確。8．某研究性學習小組進行果酒、果醋發(fā)酵實驗。下列相關(guān)敘述正確的是()A．先供氧進行果醋發(fā)酵，然后隔絕空氣進行果酒發(fā)酵B．適當加大接種量可以提高發(fā)酵速率，抑制雜菌繁殖C．發(fā)酵液中的醋酸菌通過無絲分裂增殖，繁殖速度快D．果酒、果醋發(fā)酵過程中pH均先升高后明顯下降B解析：缺少糖源時，醋酸菌會將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?，所以需要先隔絕空氣進行果酒發(fā)酵，然后供氧進行果醋發(fā)酵，A錯誤；適當加大接種量可以提高發(fā)酵速率，抑制雜菌繁殖，B正確；發(fā)酵液中的醋酸菌屬于原核生物，其通過無性生殖的二分裂方式進行增殖，C錯誤；果酒制作過程中會產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳溶于水，使發(fā)酵液pH降低，果醋制作過程中產(chǎn)生醋酸，同樣會使發(fā)酵液pH下降，D錯誤。9．泡菜是一種傳統(tǒng)美食，世界各地都有泡菜的影子，涪陵榨菜、法國酸黃瓜、德國甜酸甘藍，并稱為世界三大泡菜。下圖表示制作泡菜及測定泡菜中亞硝酸鹽含量的實驗流程示意圖，下列分析錯誤的是()A．選擇新鮮的原料可以降低亞硝酸鹽的含量B．配制鹽水的濃度不宜過高，防止乳酸發(fā)酵受到抑制C．為降低亞硝酸鹽含量，需要泡菜發(fā)酵的時間越長越好D．泡菜發(fā)酵溫度過高、食鹽用量過低都會造成雜菌滋生，口感下降C解析：新鮮原料中亞硝酸鹽含量較低，放置一段時間的原料在微生物的作用下，亞硝酸鹽的含量增加，故選擇新鮮的原料可以降低亞硝酸鹽的含量，A正確；用清水與鹽配制質(zhì)量分數(shù)為5%～20%的鹽水，鹽水的濃度不宜過高，防止乳酸發(fā)酵受到抑制，B正確；在腌制后期，亞硝酸鹽含量下降至相對穩(wěn)定，但發(fā)酵時間過長，泡菜的品質(zhì)降低，所以不是發(fā)酵的時間越長越好，C錯誤；泡菜發(fā)酵溫度過高、食鹽用量過低、腌制時間過短，容易造成雜菌大量滋生，口感下降，D正確。10．現(xiàn)代發(fā)酵工程常常利用計算機系統(tǒng)對發(fā)酵過程中的各種指標進行檢測和控制，關(guān)于發(fā)酵過程中發(fā)酵條件的描述，不正確的是()A．發(fā)酵過程中，由于微生物代謝產(chǎn)生的熱量和攪拌葉輪攪拌產(chǎn)生的熱量達到一定的數(shù)值時，可以通過溫度傳感器和控制裝置感受并控制冷水從進水口進入B．冷水從發(fā)酵罐的下方進入從上方流出的目的是使冷卻更充分C．在發(fā)酵過程中可能需要通過營養(yǎng)物質(zhì)加入口加入酸或堿來調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pHD．培養(yǎng)液要一次性全部加入，在發(fā)酵過程中不能重新加入D解析：發(fā)酵過程中由于微生物代謝產(chǎn)生的熱量和攪拌葉輪攪拌產(chǎn)生的熱量，培養(yǎng)液的溫度會升高，僅僅靠發(fā)酵罐壁散熱是不能滿足的，因此，通過發(fā)酵罐上的溫度傳感器和控制裝置感受并控制冷水的進入來散熱，A正確；冷水從發(fā)酵罐下方進入，上方流出，帶走大量的熱量，從而可以使發(fā)酵罐冷卻更充分，B正確；在發(fā)酵前，培養(yǎng)液的pH可以用緩沖液進行調(diào)節(jié)，在發(fā)酵過程中，代謝物的積累使pH發(fā)生改變，可以通過營養(yǎng)物質(zhì)加入口加入酸或堿來調(diào)節(jié)，C正確；在發(fā)酵過程中，要及時檢測培養(yǎng)液中微生物的數(shù)量和營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，及時添加必備的營養(yǎng)成分來延長菌體生長穩(wěn)定期的時間，以得到更多的發(fā)酵產(chǎn)物，D錯誤。二、非選擇題11．某興趣小組利用石榴為原料制備石榴酒和石榴醋，其簡要流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)操作中對石榴破碎、榨汁的主要目的是________________________________；調(diào)整成分中需加入一定量的蔗糖，其主要作用是_____________________________________________________________________________________________。(2)石榴酒發(fā)酵中需________(填“打開”或“關(guān)閉”)實驗裝置充氣口并將溫度控制在18～30℃，發(fā)酵過程中需____________以利于發(fā)酵進行并防止發(fā)酵液溢出。(3)下表為比較接種“法國引進果酒酵母”和“高活性干酵母”兩個品種發(fā)酵后產(chǎn)生石榴酒的性能結(jié)果。項目發(fā)酵時間/d剩余糖量(g/L，以葡萄糖汁)酒精度/%感官品評法國引進果酒酵母193.4912.2果香突出，味正協(xié)調(diào)高活性干酵母142.8212.7果香濃郁，風味獨特從石榴酒生產(chǎn)經(jīng)濟的角度分析，應(yīng)選用高活性干酵母發(fā)酵，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)用制備的石榴酒發(fā)酵制取石榴醋，利用的微生物為__________。相對于石榴酒發(fā)酵，需要改變的發(fā)酵條件為___________________________________________。解析：(1)操作中對石榴破碎、榨汁的主要目的是增加原料與酵母菌的接觸面積，提高發(fā)酵效率；調(diào)整成分中需加入一定量的蔗糖，其主要作用是為酵母菌提供充足的糖源，增加酒精含量。(2)石榴酒發(fā)酵中需關(guān)閉實驗裝置充氣口，制造無氧環(huán)境，并將溫度控制在18～30℃；發(fā)酵過程中需及時排出CO2以利于發(fā)酵進行并防止發(fā)酵液溢出。(3)從石榴酒生產(chǎn)經(jīng)濟的角度分析，應(yīng)選用高活性干酵母發(fā)酵，因為此種酵母菌發(fā)酵所需時間短，糖剩余量少且獲取的酒精度高，更適合生產(chǎn)酒精。(4)利用制備的石榴酒發(fā)酵制取石榴醋，利用的微生物為醋酸菌；因為醋酸菌是需氧