2023-2024屆高考一輪復習生物學案（人教版）第十單元生物技術與工程第1課時傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用發(fā)酵工程及其應用

第十

單元生物技術與工程

第1課時傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用、發(fā)酵工程及其應用

【課標要求】L舉例說明日常生活中的某些食品是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術生產(chǎn)的。2.闡明發(fā)酵工程

利用現(xiàn)代工程技術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)上有重要的應用價值。

考點一傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用

?歸納夯實必備知識

1.發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術

⑴發(fā)酵

①概念：人們利用微生物,在適宜的條件下，將原料通過微牛物的代謝轉化為人類所需要的

產(chǎn)物的過程。

②原理：不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝物的能力,利用它們就可以生產(chǎn)出人們所需要的多

種產(chǎn)物。

(2)傳統(tǒng)發(fā)酵技術

訴η原料中天然存在的或前一次發(fā)酵

r一保存下來的面團、鹵汁等發(fā)酵物

傳中的微生物

統(tǒng)到一醛發(fā)酵和半固體發(fā)酵

發(fā)Tg

酵

技√??-有氧或無氧條件下的物質(zhì)氧化分解

術

T53—生產(chǎn)人們需要的各種發(fā)酵產(chǎn)品

√?j?)-果酒、果醋、泡菜、醬油等的制作

2.傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作

(1)腐乳制作

①原理：蛋白質(zhì)”目"小分子的肽和氨基酸。脂肪典甘油和脂肪酸。

②腐乳制作過程中參與的微生物：毛霉是一種絲狀真菌,其繁殖方式為狗子生殖,代謝類型

是異養(yǎng)需氧型。

（2）泡菜的制作

①菌種的種類和來源

常見的有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。

菌種來源：植物體表面天然的乳酸菌。

②乳酸菌發(fā)酵制作泡菜的原理：C6?2θ6-≡"C作6。3（乳酸）+能量。

③制作泡菜的方法步驟

（3）果酒和果醋的制作

①原理和條件

項目制作果酒制作果醋

發(fā)酵菌種酵母菌醋酸菌

代謝類型異養(yǎng)兼性厭氧冢"異養(yǎng)需氧型

有氧條件下，酵母菌通過有氧呼

02、糖源充足時:C6Hi2O6+

吸大量繁殖：CHO+6H2θ+

6126醯

202—j→2CHCOOH+2CO+

602^-6CC>2+12H2。+能量；32

發(fā)酵過程2H2O+能量;

無氧條件下，酵母菌通過無氧呼

。2充足、缺少糖源時:C2H5OH+

吸產(chǎn)生酒精：CHO-^

6126酶

O2——>CH3COOH+H2O+能量

2C2H5OH+2CO2+能量

對氧的‘需求前期需氧，后期不需氧一直需氧

聞氣味、品嘗、酸性條件下的重酸堿指示劑（PH試紙）、聞氣味、

產(chǎn)物檢測

銘酸鉀（橙色f灰綠色）品嘗

②果酒和果醋的制作步驟及目的

步驟目的

?教材隱性知識

源于選擇性必修3P8“練習與應用?拓展應用3”：

果酒和果醋改進裝置及其分析

---［排氣口］—

排出酒精發(fā)酵

時產(chǎn)生的COz

長而彎曲

防止空氣中微

生物的污染

裝置的使用：使用該裝置制作果酒時，應該關閉充氣口；制作果醋時，應將充氣口連接充氣

泵，輸入空氣。

■拓展提升科學思維

I.傳統(tǒng)發(fā)酵技術利用不同的微生物制作不同的產(chǎn)品，而微生物對氧氣的需求各不相同，根據(jù)

微生物在發(fā)酵過程中對氧氣的要求，回答下列問題：

(1)乳酸菌是厭氧細菌，發(fā)酵時需控制嚴格的無氧環(huán)境。嘗試說出泡菜制作過程中制造無氧環(huán)

境的措施。

提示①選擇氣密性好的泡菜壇。②鹽水煮沸后冷卻待用。③裝壇時壓實，鹽水沒過全部菜

料。④蓋上壇蓋后要在壇蓋邊沿的水槽中注滿水；發(fā)酵期間不宜開蓋，并在發(fā)酵過程中注意

經(jīng)常向水槽中補充水。

(2)傳統(tǒng)米酒制作中常在米壇中挖出一定空間，這樣做的目的是什么？

提示使酵母菌進行有氧呼吸而大量繁殖，增加菌種數(shù)量。

2.試從材料的選擇處理及發(fā)酵條件的控制等方面分析傳統(tǒng)發(fā)酵的相關問題：

(1)腐乳與豆腐相比，所含有機物的種類和能量有哪些變化？為什么？

提示腐乳中有機物的種類增加了，所含的能量卻減少了。因為豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成了

小分子的肽和氨基酸。

(2)制作泡菜時配制的鹽水為什么要先煮沸，再冷卻使用？

提示煮沸的原因：一是為了殺死鹽水中的雜菌，二是為了排出溶解的氧氣；冷卻是防止溫

度過高殺死發(fā)酵所需要的乳酸菌。

(3)制作葡萄酒的過程中，每隔12h左右擰松瓶蓋，目的是什么？能否打開瓶蓋？為什么？

提示擰松瓶蓋的目的是放出CCh,防止發(fā)酵瓶內(nèi)因氣壓過大而爆裂。不能打開瓶蓋，因為

要避免雜菌污染發(fā)酵液。

(4)醋酸發(fā)酵時，無論是利用糖源還是酒精，都需要打開通氣閥，請說明其原因。

提示醋酸菌是一種好氧細菌，在發(fā)酵過程中始終需要氧氣，如果氧氣中斷則會引起醋酸菌

的死亡。

■突破

1.(2023?江蘇泰州高三一模)米酒、酸奶、泡菜等都屬于傳統(tǒng)發(fā)酵制品，下列相關敘述正確的

是()

A.制作米酒時添加“酵頭”的目的是接種釀酒酵母

B.米酒發(fā)酵液中冒出的“氣泡”都來源于酵母菌無氧呼吸

C.酸奶和泡菜制作中均需要及時通氧，保證乳酸菌的有氧呼吸

D.為降低雜菌污染，發(fā)酵前需要對器具、原料等進行滅菌

答案A

解析利用酵母菌的無氧呼吸可制作米酒，制作米酒時添加“酵頭”的目的是接種釀酒酵母，

A正確；米酒發(fā)酵液中冒出的“氣泡”既來源于酵母菌無氧呼吸，也來源于酵母菌的有氧呼

吸，B錯誤；酸奶和泡菜的制作利用的微生物是乳酸菌，而乳酸菌是厭氧菌，因此酸奶和泡

菜制作中不需要通氧，要保證乳酸菌的無氧呼吸，C錯誤；發(fā)酵前不能對原料進行滅菌，否

則會殺死原料中的發(fā)酵菌種，D錯誤。

2.(2021.浙江1月選考，10)用白蘿卜制作泡菜的過程中，采用適當方法可縮短腌制時間。下

列方法中錯誤的是()

A.將白蘿卜切成小塊

B.向容器中通入無菌空氣

C.添加已經(jīng)腌制過的泡菜汁

D.用沸水短時處理白蘿卜塊

答案B

解析將白蘿卜切成小塊可以擴大白蘿卜與腌料的接觸面積，縮短腌制時間，A正確；泡菜

制作所需菌種為乳酸菌，制作過程中應保持無氧環(huán)境，向容器中通入無菌空氣不利于腌制，

B錯誤；泡菜汁中含有一定量的發(fā)酵菌種，所以在腌制過程中，加入一些已經(jīng)腌制過的泡菜

汁可縮短腌制時間，C正確；用沸水短時處理，可抑制某些微生物的繁殖，提高泡菜品質(zhì)，

也可縮短腌制時間，D正確。

3.如圖表示果酒和果醋生產(chǎn)過程中的物質(zhì)變化情況，下列相關敘述正確的是()

-------------?-------^酸

I?

葡萄糖"?f丙酮酸一^?酒精+COz

I③

CO2+H2O

A.果酒發(fā)酵所需的最適溫度高于果醋

B.過程①②在酵母菌細胞中發(fā)生的場所相同

C.過程⑤需要氧氣而過程④不需要氧氣

D.進行果酒、果醋發(fā)酵的微生物均為真核生物

答案B

解析果醋發(fā)酵的溫度(30?35℃)高于果酒發(fā)酵的溫度(18?30°C),A錯誤；過程①為細胞

呼吸的第一階段，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，過程②為無氧呼吸的第二階段，也發(fā)生在細胞質(zhì)基

質(zhì)中，B正確；過程④是醋酸菌在氧氣充足、缺少糖源時，將酒精轉化為乙醛，再將乙醛變

成乙酸，過程⑤是醋酸菌在氧氣、糖源充足時，將葡萄糖轉變成乙酸，這兩個過程都需要氧

氣，C錯誤；參與果酒發(fā)酵的微生物是酵母菌，屬于真核生物，而參與果醋發(fā)酵的微生物是

醋酸菌，屬于原核生物，D錯誤。

【歸納總結】比較果酒與果醋制作的過程

果酒制作■!果醋制作，

▼▼

酵母菌［菌種醋酸菌

18~30t<=>［溫30~35tC

,間［U>

10-12<1<=>［時7~8d

前期需氧，

<=>［氧氣I條件］=>需算

后期不需裝

發(fā)酵旺盛期的co,適時通過充氣

產(chǎn)量非常大，要L排氣或

口充氣，保證充

及時排氣，防止充氣情況=A

發(fā)酵瓶爆裂足的氧氣條件

酒味<==:［氣味或味道|==>酸味

有氣泡和泡沫<=l［氣泡和泡沫∣u=>無氣泡和泡沫

一,渾濁，液面形

∕~r,14

渾濁(As?逛」o成白色菌膜

嗅味和品嘗、用酸觀察菌膜的形成、

性重鋸酸鉀檢測酒gI檢測I指標］o嗅味和品嘗、測

精含量、測定pH、1~~節(jié)~定pH、進行醋酸

進行酵母菌的鏡檢［廉’系I菌的鏡檢等工作

等工作

果酒發(fā)醉為果醋發(fā)薛提供酒精

共同點

~［材料選擇和處理h｛制作發(fā)酵液卜

選擇新鮮的葡萄，先用發(fā)酵瓶用體積分數(shù)為70%的

清水沖洗1~2遍除去污酒精消毒；將葡萄汁注入發(fā)

物后，再去枝梗，減少酵瓶，注意液體量不要超過

雜菌污染的機會發(fā)醉瓶總體積的2/3

考點二發(fā)酵工程及其應用

■歸納夯實必備知識

1.發(fā)酵工程的概念

(1)基本概念：發(fā)酵工程是指利用微生物的特定功能,通過現(xiàn)代工程技術,規(guī)?；a(chǎn)對人類

有用的產(chǎn)品。

(2)主要內(nèi)容：發(fā)酵工程主要包括菌種的選育,擴大培養(yǎng),培養(yǎng)基的配制、滅菌，接種，發(fā)酵,

產(chǎn)品的分離、提純等方面。

2.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)

①從自然界中篩選

選育菌種

②通過誘變育種或基因工程育種獲得

擴大培養(yǎng)：增加菌種數(shù)量

配制培養(yǎng)基：在菌種確定后選擇原料，反復試驗確定培養(yǎng)基配方

滅菌：培養(yǎng)基和發(fā)酵設備都必須嚴格滅菌

接種:無菌操作

發(fā)酵罐內(nèi)f①了解發(fā)酵進程：隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等

發(fā)酵(發(fā)酵

工程的中'②及時添加必需的營養(yǎng)組分

心環(huán)節(jié))I③嚴格控制溫度、PH和溶解氧等發(fā)酵條件

'①發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細胞本身：在發(fā)酵結束之后，采用過濾、沉淀等

分離、提I方法將菌體分離和干燥

純產(chǎn)物［②發(fā)酵產(chǎn)品是代謝物：根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當?shù)奶崛?、分離和純化

、措施來獲得產(chǎn)品

I

獲得產(chǎn)品

3.啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程

(1)啤酒發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)流程及操作目的

使莖大麥種子發(fā)芽，釋放淀粉酶

僮網(wǎng)》加熱殺死種子胚但不使淀粉醐失活

(?A將干燥的麥芽碾磨成麥芽粉

:“1花＞:淀粉分解，形成糖漿

f??＞產(chǎn)生風味組分，終止酶的進一步作用，滅菌

f?］＞酵母菌將糖轉化為酒精和二氧化碳

隨隨A殺死大多數(shù)微生物,延長保存期

［終止過濾、調(diào)節(jié)、分裝啤酒進行出售

⑵“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別

I精釀啤酒)(類型)(普通啤酒)

不添加＜I:是否添加耳?品添加劑I)A添加

小規(guī)模?I、發(fā)酵產(chǎn)模卜大規(guī)模

發(fā)醉時間氐《I、發(fā)酵時間IA發(fā)酵時間短

產(chǎn)量低《I產(chǎn),產(chǎn)量超

價格高《I、價格價格低

4.發(fā)酵工程的特點

生產(chǎn)條件溫和

原料來源豐富且價格低廉

產(chǎn)物專一

廢棄物對環(huán)境的污染小和容易處理

5.發(fā)酵工程的應用

(1)在食品工業(yè)上的應用

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)酶制劑。

(2)在醫(yī)藥工業(yè)上的應用

①獲得具有某種藥物生產(chǎn)能力的微生物。

②直接對菌獨進行改造，再通過發(fā)酵技術大量生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品。

③利用基因工程，將病原體的某個或某幾個抗原基因轉入適當?shù)奈⑸锛毎?獲得的表達產(chǎn)

物可以作為疫苗使用。

(3)在農(nóng)牧業(yè)上的應用：生產(chǎn)微生物肥料、農(nóng)藥和飼料。

(4)其他方面的應用

①利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等能源物質(zhì)。

②極端微生物的應用：嗜熱菌、嗜鹽菌可以用來生產(chǎn)洗滌劑,嗜低溫菌有助于提高熱敏性產(chǎn)

品的產(chǎn)量。

?教材隱性知識

源于選擇性必修3P27“異想天開”：單細胞蛋白是以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢

液等為原料，通過發(fā)酵獲得的大量的微生物直生。其不僅含有豐富的蛋白質(zhì),還含有糖類、

脂質(zhì)和維生素等物質(zhì)。

■柘展提升科學思維

1.觀察分析教材第P2"25"啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程”，思考回答：與傳統(tǒng)的手工發(fā)酵相比，

在啤酒的發(fā)酵生產(chǎn)過程中，哪些工程手段使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高？

提示接種單一高質(zhì)量純種、嚴格的消毒滅菌措施、培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)協(xié)調(diào)、嚴格的發(fā)酵條件

控制等，都使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。

2.引起全球新冠感染大流行的元兇是新冠病毒，利用發(fā)酵工程相關知識，如何大量生產(chǎn)新冠

病毒疫苗？

提示可將新冠病毒的抗原基因轉入某種微生物體內(nèi)，再通過發(fā)酵工程大量生產(chǎn)新冠病毒疫

苗。

■突破強化關鍵能力

4.啤酒生產(chǎn)的簡要流程如圖所示，制麥時用赤霉素溶液浸泡大麥種子，糖化主要將麥芽中的

淀粉等有機物水解為小分子。下列說法錯誤的是（）

;菌種

1活'化

沃二重工賴二福二高薪LL接發(fā)上過包

陵芽］■「碎化冷卻『「種酵了濾裝

A.在整個發(fā)酵過程中，要始終保持嚴格的無菌、厭氧環(huán)境

B.用赤霉素溶液浸泡大麥種子，目的是促進α-淀粉酶合成

C.在接種酵母菌前進行冷卻處理，是為了避免殺死酵母菌種

D.包裝后放置的啤酒變酸且產(chǎn)生表面菌膜，一般可從菌膜中分離得到醋酸菌

答案A

解析酵母菌是兼性厭氧微生物，在整個發(fā)酵過程中，要先通氣使酵母菌大量繁殖，然后保

持嚴格的無菌、厭氧環(huán)境，使其無氧呼吸進行發(fā)酵，A項錯誤。

5.（2023?江蘇南京金陵中學高三調(diào)研）植物酵素是指以植物為主要原料，經(jīng)微生物發(fā)酵制得的

含有特定生物活性成分的產(chǎn)品。蘋果酵素生物發(fā)酵的流程中，需將蘋果去核、切塊，加冰糖,

并持續(xù)發(fā)酵90天。每隔15天測定總酸含量和乙醇含量,結果見下圖。下列敘述正確的是（）

→-乙醇總酸

總酸含量（g∕L）乙醇總量(g∕L)

510()

4--80

?60

-40

■20

01530456075901

隔天攪有氧」~密封」

L卜拌通氣L十發(fā)醉十發(fā)酵「

發(fā)酵時間（d）

A.冰糖為微生物發(fā)酵提供養(yǎng)分，加入前可用紫外線照射殺滅其表面微生物

B.第一個月的隔天通氣的目的是抑制厭氧型和兼性厭氧型微生物的無氧呼吸

C.第二個月總酸量增加的主要原因可能是乳酸菌等微生物呼吸產(chǎn)生了CO2

D.第三個月總酸量和乙醉量發(fā)生的變化可能與醋酸菌的發(fā)酵作用密切相關

答案A

解析從第一個月乙醇含量上升可以推出，隔大通氣并沒有抑制無氧呼吸，B錯誤；乳酸菌

無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生乙醇和CCh,C錯誤；第三個月是密封發(fā)酵，而醋酸菌是好氧微

生物，故這段時間醋酸菌發(fā)酵作用極低，總酸量和乙醇量發(fā)生的變化與醋酸菌的發(fā)酵作用關

系不大，D錯誤。

重溫高考真題演練

?.（2022?山東，20改編）啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中，大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)

酵、消毒等工序后，最終過濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說法不正確的是（）

A.用赤霉素處理大麥，可使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶

B.焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進行滅菌

C.糖漿經(jīng)蒸煮、冷卻后需接種酵母菌進行發(fā)酵

D.通過轉基因技術可減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期

答案B

解析赤霉素能促進種子的萌發(fā)，據(jù)此可推測若用赤霉素處理大麥，可誘導α-淀粉酶相關基

因的表達，促進a-淀粉酶的合成，進而使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生a-淀粉酶，A正確；焙

烤可以殺死大麥種子的胚，但不使淀粉酶失活，沒有進行滅菌，B錯誤；糖漿經(jīng)蒸煮（產(chǎn)生風

味組分、終止酶的進一步作用，并對糖漿滅菌）、冷卻后再接種酵母菌進行發(fā)酵，防止高溫殺

死菌種，C正確；轉基因技術已被用來減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期，

屬于轉基因技術在微生物領域的應用，D正確。

2.（2021?山東，12）葡萄酒的制作離不開酵母菌。下列說法錯誤的是（）

A.無氧條件下酵母菌能存活但不能大量繁殖

B.自然發(fā)酵制作葡萄酒時起主要作用的菌是野生型酵母菌

C.葡萄酒的顏色是葡萄皮中的色素進入發(fā)酵液形成的

D.制作過程中隨著發(fā)酵的進行發(fā)酵液中糖含量增加

答案D

解析酵母菌進行有氧呼吸獲得能量大量繁殖，無氧條件下，發(fā)酵產(chǎn)生酒精，故無氧條件下

酵母菌能進行無氧呼吸存活但不能大量繁殖，A正確；葡萄皮中的色素進入發(fā)酵液使葡萄酒

呈現(xiàn)顏色，C正確；制作過程中隨著發(fā)酵的進行，酵母菌以糖作為營養(yǎng)物質(zhì)和能量來源生長

繁殖，故發(fā)酵液中糖含量減少，D錯誤。

3.（2020?江蘇，18）某同學在線提交了在家用帶蓋玻璃瓶制作果酒和果醋的實驗報告，他的做

法錯誤的是（）

A.選擇新鮮的葡萄略加沖洗，除去枝梗后榨汁

B.將玻璃瓶用酒精消毒后，裝滿葡萄汁

C.酒精發(fā)酵期間，根據(jù)發(fā)酵進程適時擰松瓶蓋放氣

D.酒精發(fā)酵后去除瓶蓋，蓋一層紗布，再進行醋酸發(fā)酵

答案B

解析制作果酒時，應選擇新鮮的葡萄略加沖洗后再去除枝梗榨汁，避免除去枝梗時引起葡

萄破損，增加被雜菌污染的機會，A項正確；制作果酒過程中會產(chǎn)生二氧化碳氣體，因此，

玻璃瓶用酒精消毒后裝入葡萄汁時不能裝滿，應該留有約1/3的空間，B項錯誤；酒精發(fā)酵

過程中會產(chǎn)生二氧化碳氣體，要適時擰松瓶蓋放氣，C項正確；酒精發(fā)酵后再進行醋酸發(fā)酵，

醋酸發(fā)酵需要有氧環(huán)境，所以要去除瓶蓋，蓋一層紗布是為了防止空氣中灰塵等的污染，D

項正確。

4.（2022?江蘇，16改編）在制作發(fā)酵食品的學生實踐中，控制發(fā)酵條件至關重要。下列相關

敘述正確的有（）

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)酵瓶體枳的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?30°C,泡菜發(fā)酵時溫度宜控制在30?35°C

答案B

解析乳酸菌屬于厭氧細菌，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，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°C,果醋發(fā)酵時溫度宜控

制在30?35°C,泡菜的制作溫度低于30?35"C,D錯誤。

5.（2019?江蘇，9）下列關于傳統(tǒng)發(fā)酵技術應用的敘述，正確的是（）

A,利用乳酸菌制作酸奶過程中，先通氣培養(yǎng)，后密封發(fā)酵

B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是純種發(fā)酵

C.果醋制作過程中發(fā)酵液PH逐漸降低，果酒制作過程中情況相反

D.毛霉主要通過產(chǎn)生脂肪酶、蛋白酶和纖維素酶參與腐乳發(fā)酵

答案B

解析乳酸菌是一種嚴格的厭氧菌，有氧氣存在時，其發(fā)酵會受到抑制，因此應密封發(fā)酵，

A錯誤；家庭制作果酒、果醋與腐乳過程中所用的菌種均來源于自然環(huán)境，有多種微生物參

與發(fā)酵過程，因此均不是純種發(fā)酵，B正確；在果醋、果酒制作過程中，醋酸菌有氧呼吸產(chǎn)

生二氧化碳和水，酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳與酒精，二氧化碳溶于水形成碳酸，隨著二

氧化碳濃度的增加，溶液的PH逐漸降低，C錯誤；毛霉主要通過產(chǎn)生脂肪酶、蛋白酶參與

腐乳發(fā)酵，D錯誤。

五分鐘查落實

1.判斷關于腐乳和泡菜的敘述

（1）腐乳的制作需要多種微生物的參與，起主要作用的是曲霉（X）

（2）豆腐中的蛋白質(zhì)被蛋白酶全部分解成了氨基酸（X）

（3）泡菜制作中選材裝至半壇時，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝滿（X）

（4）泡菜的制作前期需要通入氧氣，后期應嚴格保持無氧條件（×）

2.判斷關于果酒、果醋的敘述

（1）酵母菌通過有氧呼吸可以大量繁殖，通過無氧呼吸可以產(chǎn)生酒精（√）

（2）各種葡萄都可以釀制出紅葡萄酒（×）

（3）由于醋酸菌對氧氣的含量相當敏感，所以在醋酸發(fā)酵過程中要始終通入氧氣（√）

（4）只有在糖源充足的情況下才能進行醋酸發(fā)酵（X）

3.判斷關于發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)及應用的敘述

（1）在青霉素生產(chǎn)過程中如果污染了雜菌，某些雜菌會分泌酶將青霉素分解掉（√）

（2）谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)：在中性和弱堿性條件下會積累谷氨酰胺；在酸性條件下則容易形成谷

氨酸和N-乙酰谷氨酰胺（×）

（3）以谷物或水果作原料，利用醋酸菌發(fā)酵生產(chǎn)各種酒類（X）

（4）單細胞蛋白是通過發(fā)酵產(chǎn)生的大量微生物分泌蛋白（X）

（5）發(fā)酵工程一般用半固體培養(yǎng)基（×）

4.填空默寫

（1）（選擇性必修3P’）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

轉化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。

（2）（選擇性必修3P7）醋酸菌是好氧細菌,當02、糖源都充足時能將糖分解成乙酸；當缺少糖

遮時則直接將乙醇轉化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜帷?/p>

（3）（選擇性必修3P7）制作葡萄酒時，要將溫度控制在18?30C的原因是溫度是影響酵母菌生

長的重要因素。釀酒酵母的最適生長溫度為28℃。制作葡萄醋時,要將溫度控制在30?35℃

的原因是醋酸菌是嗜溫菌，最適生長溫度為30?為因此要將溫度控制在30?353C。

（4）（選擇性必修3P7）在制作果酒的過程中，避免發(fā)酵液污染需要從發(fā)酵制作的過程全面考慮。

例如，榨汁機、發(fā)酵瓶要清洗干凈,裝入葡萄汁后，封閉充氣汁;每次排氣時只需擰松瓶蓋,

不要完全揭開瓶蓋等。

（5）（選擇性必修3P”）單細胞蛋白是以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢料等為原料，通

過發(fā)酵獲得的大量的微生物菌體。

課時精練

一、選擇題

I.（2023?河南安陽高三期末）山東醬豆的制作要經(jīng)過兩次發(fā)酵。第一階段以大豆為主要原料，

利用毛霉、曲霉或細菌的作用，分解大豆蛋白質(zhì)。第二階段以蔬菜與發(fā)酵過的大豆為主，進

行乳酸發(fā)酵。下列敘述正確的是（）

A.第一階段在空氣中發(fā)酵時保濕，有利于霉菌的菌絲生長

B.第二階段定期通入空氣有利于乳酸菌活動

C.毛霉、曲霉產(chǎn)生的蛋白酶能促進大豆蛋白質(zhì)、脂肪分解，可以豐富營養(yǎng)成分

D.乳酸發(fā)酵能促進蔬菜中纖維素水解，損失了營養(yǎng)

答案A

解析第一階段在空氣中利用毛霉、曲霉或細菌的作用，發(fā)酵時保濕，有利于霉菌的菌絲生

長，A正確；第二階段密封有利于乳酸菌活動，B錯誤；毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶可以將

大豆中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可以將脂肪水解成甘油和脂肪酸，C錯

誤；乳酸發(fā)酵能促進蔬菜中纖維素水解，有利于人們食用后消化吸收，沒有損失營養(yǎng)，D錯

7'O天o

2.《本草綱目》中記載了釀制燒酒的過程：以糯米或粳米等蒸熟，“釀甕中七日……入甑蒸

令汽上，用器承取滴露”，“凡酸壞之酒，皆可蒸燒”。下列說法正確的是（）

A.為使酵母菌進行酒精發(fā)酵，釀制時“甕”應裝滿后密封

B.“糯米或粳米”中所含物質(zhì)只能為微生物提供碳源和氮源

C.在利用酵母菌發(fā)酵的“七日”中，水和酒精是同時產(chǎn)生的

D.發(fā)酵過程中密封不嚴，醋酸菌將酒精轉化為乙酸使酒“酸壞”

答案D

解析釀酒時，“甕”應裝2/3的糯米或粳米，剩余1/3空間內(nèi)的氧氣，有利于酵母菌的快

速增殖，A項錯誤；“糯米或粳米”作為酵母菌的培養(yǎng)基，為其提供了碳源、氮源、水和無

機鹽等，B項錯誤；酵母菌先進行有氧呼吸產(chǎn)生CCh和HzO,再進行無氧呼吸產(chǎn)生CO2和酒

精，不能同時產(chǎn)生水和酒精，C項錯誤；發(fā)酵過程中密封不嚴，能夠導致醋酸菌的污染，同

時醋酸菌在氧氣的作用下，會將酒精轉化為乙酸，從而使酒“酸壞”，D項正確。

3.（2023?河北邯鄲高三模擬）黃酒是中國特產(chǎn)，為世界三大古酒之一。關于黃酒的釀造方法,

《古遺六法》中描述道：稱稻必齊，曲廉必時.，湛熾必潔，水泉必香，陶器必良，火齊必得（注:

曲糜主要指酒曲，湛熾是指浸泡和蒸煮）。下列敘述錯誤的是（）

A.黃酒中的酒精是酵母菌利用“秫稻”在無氧條件下的代謝產(chǎn)物

B.曲孽必時，可能是受酵母菌的生長繁殖需要適宜的溫度等的影響

C.湛熾必潔，起到消毒的作用，一定程度上可避免雜菌對發(fā)酵的影響

D.黃酒釀造過程中發(fā)酹液出現(xiàn)的氣體都是在酵母菌細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生的

答案D

解析在無氧條件下酵母菌能進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，A正確；曲篥主要指酒曲，

其中含有酵母菌，釀酒酵母的最適生長溫度約為28°C,所以曲篥必時，可能是受酵母菌的生

長繁殖需要適宜的溫度等的影響，B正確；湛熾是指浸泡和蒸煮，經(jīng)過高溫，起到消毒的作

用，一定程度上可避免雜菌對發(fā)酵的影響，C正確；參與黃酒釀造的酵母菌是兼性厭氧型真

核生物，其進行有氧呼吸產(chǎn)生CCh的場所是線粒體基質(zhì)，而進行無氧呼吸產(chǎn)生CCh的場所是

細胞質(zhì)基質(zhì)，D錯誤。

4.紅酸湯是凱里地區(qū)苗族人民的傳統(tǒng)食品，它顏色鮮紅、氣味清香、味道酸爽。以番茄和辣

椒為原料的紅酸湯制作流程如下。下列相關敘述中正確的是（）

選擇原料∣f[?凈擦干∣f[?]->∣密封發(fā)酵Ifl成品

A.紅酸湯制作過程中用到的微生物主要是醋酸菌

B.裝壇時加入成品紅酸湯是為了增加發(fā)酵菌種的數(shù)量

C.裝壇時不裝滿的原因是促進微生物繁殖

D.紅酸湯的制作中發(fā)酵時間越長，口味越純正

答案B

解析紅酸湯制作過程中用到的微生物主要是乳酸菌，A錯誤；裝壇時不裝滿的目的是防止

發(fā)酵后液體外溢，C錯誤；如果發(fā)酵時間過長，會影響口感，D錯誤。

5?（2023?廣東中山高三模擬）生活中我們經(jīng)常會接觸到發(fā)酵食品，如果酒、果醋、泡菜等。下

列關于傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作的敘述，正確的是（）

A.釀制果醋和制作果酒所利用的主要微生物的代謝類型不同

B.制作果醋時發(fā)酵液中的醋酸菌通過無絲分裂增殖，繁殖速度快

C.泡菜壇內(nèi)的白色菌膜、變酸的果酒表面的菌膜所含菌種完全相同

D.制成的果醋和泡菜都需要經(jīng)高壓蒸汽滅菌，目的是延長產(chǎn)品保質(zhì)期

答案A

解析釀制果醋的微生物是醋酸菌，其代謝類型是異養(yǎng)需氧型，制作果酒的微生物是酵母菌，

其代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型，兩者的代謝類型不同，A正確；醋酸菌屬于原核生物，原核

生物通過無性繁殖的二分裂方式增殖，而無絲分裂是真核生物特有的增殖方式，B錯誤；在

泡菜的制作過程中會有酵母菌等菌的生長，出現(xiàn)白色菌膜（酵母菌密度增大以后可能會出現(xiàn)灰

色菌膜），而變酸的果酒表面菌膜的主體為醋酸菌，故所含菌種不同，C錯誤；制成的果醋和

泡菜不能使用高壓蒸汽滅菌，高壓蒸汽滅菌會殺死菌種，從而會影響產(chǎn)品的口感和品質(zhì)，D

錯誤。

6.（2023?天津靜海區(qū)高三期末圖:薯釀制的黃酒，酒精度約為9%,制作過程如下圖所示。下

列敘述錯誤的是（）

A.拌入蔗糖和麥芽均利于酵母菌獲得更多發(fā)酵底物

B.浸出液過濾后應保存于密閉容器中，并將容器裝滿

C.20C保持24h有利于提高發(fā)酵液中酵母菌數(shù)量

D.在一定時間內(nèi)，30℃下發(fā)酵時間越長，紅薯黃酒的酒精度越高

答案B

解析制造果酒利用的是酵母菌的無氧呼吸，因此浸出液過濾后應保存于密閉容器中，但不

能將容器裝滿，要留有約1/3的空間，這樣有利于酵母菌大量繁殖，并能防止發(fā)酵液溢出，B

錯誤。

7.有關泡菜中亞硝酸鹽含量的研究表明，亞硝酸鹽的含量高低和亞硝酸鹽含量峰值時間的早

晚與食鹽的濃度有關（見下圖）。下列有關敘述不正確的是（）

A.食鹽的濃度越高，亞硝酸鹽生成越快，亞硝酸鹽含量峰值出現(xiàn)的越早

B.取食泡菜時，時間別太長，防止空氣進入

C.臭味的產(chǎn)生可能與取食過程中帶入壇內(nèi)油脂類物質(zhì)有關

D.所用的食鹽水經(jīng)煮沸后可除去水中的氧氣并殺滅雜菌

答案A

解析從圖中可以看出，亞硝酸鹽含量上升最快的是食鹽濃度為5%時，其峰值出現(xiàn)最早，

當食鹽濃度上升到7%,亞硝酸鹽含量上升相對較慢，A錯誤；泡菜的制作原理是利用乳酸

菌在無氧條件下進行乳酸發(fā)酵，所以取食泡菜時，時間別太長，防止空氣進入對乳酸菌產(chǎn)生

抑制作用，B正確；如果在取食過程中混入油脂類物質(zhì)，可能會破壞發(fā)酵過程，使泡菜出現(xiàn)

臭味，C正確。

8,很多生活實例中蘊含著生物學原理，下列實例和生物學原理對應不準確的是（）

A.長時間存放的剩菜一般不宜食用——剩菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽，危害

人體健康

B.夏天開瓶后的紅酒容易變酸——醋酸菌將乙醇變成乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜?/p>

C.用巴氏消毒法對牛奶消毒——既殺死牛奶中的微生物，又不破壞牛奶中的營養(yǎng)成分

D.泡菜壇內(nèi)有時會長一層白膜——大量乳酸菌聚集在發(fā)酵液表面形成一層白膜

答案D

解析長時間存放的剩菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽，危害人體健康，A正確；

夏天開瓶后的紅酒容易變酸是因為在有氧條件下醋酸菌將酒精轉變成了乙酸，B正確；用巴

氏消毒法對牛奶消毒既能殺死牛奶中的微生物，又不破壞牛奶中的營養(yǎng)成分，C正確；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，D錯誤。

9.腐乳是我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品，具有很高的營養(yǎng)價值。某科研機構研究了腐乳生產(chǎn)過程中不同

濃度的食鹽對腐乳中氨基酸含量的影響。下列敘述正確的是（）

氨基酸含量（％）

?3%NaCI

-8%NaCl

H%NaCI

A.腐乳生產(chǎn)過程中發(fā)揮主要作用的微生物是酵母菌

B.時間和食鹽濃度均可影響腐乳中氨基酸的含量

C.經(jīng)過發(fā)酵，豆腐中的蛋白質(zhì)全部分解為小分子肽

D.食鹽濃度越高，對微生物抑制作用越強，對制作腐乳越有利

答案B

解析腐乳生產(chǎn)過程中發(fā)揮主要作用的微生物是毛霉，A錯誤；本實驗的自變量是時間和食

鹽濃度，從圖中可以看出，在同一時間的不同食鹽濃度中，氨基酸含量不同；在同一食鹽濃

度的不同時間內(nèi)，氨基酸含量也不同，所以時間和食鹽濃度均可影響腐乳中氮基酸的含量，

B正確；經(jīng)過發(fā)酵，豆腐中的蛋白質(zhì)被分解為小分子的肽和氨基酸，C錯誤；高濃度食鹽能

抑制微生物生長，但同樣會影響腐乳的口感，D錯誤。

10.在傳統(tǒng)發(fā)酵技術中，果醋的制作往往在果酒制作基礎上進行。下圖甲是醋酸發(fā)酵裝置,

乙是培養(yǎng)液PH變化曲線圖，下列敘述正確的是（）

A.發(fā)酵初期不通氣，溶液中沒有氣泡產(chǎn)生

B.中期可以聞到酒香，說明進行了酒精發(fā)酵

C.后期接種醋酸菌，適當通氣并降低發(fā)酵溫度

D.圖乙中能正確表示PH變化的曲線是③

答案B

解析發(fā)酵初期不通氣，酵母菌先利用發(fā)酵裝置中的氧氣進行有氧呼吸產(chǎn)生CCh和水，然后

再進行酒精發(fā)酵產(chǎn)生酒精和CO2,因此溶液中有氣泡產(chǎn)生，A錯誤；酒精是酵母菌無氧呼吸

產(chǎn)生的，若中期可以聞到酒香，說明進行了酒精發(fā)酵，B正確；果酒制作需要無氧條件，且

發(fā)酵溫度一般為18?30°C,而果醋制作需要氧氣，且發(fā)酵溫度一般為30?35°C,所以后期

接種醋酸菌，應適當通氣并提高發(fā)酵溫度，C錯誤；果酒制作過程中，酵母菌進行無氧呼吸

產(chǎn)生酒精和CCh,PH會稍有下降，接種醋酸菌后產(chǎn)生醋酸，PH會下降得更快，因而圖乙中

能正確表示PH變化的曲線是②，D錯誤。

11.（2023?河北承德高三模擬）啤酒是以麥芽汁為原料，經(jīng)釀酒酵母發(fā)酵制得。傳統(tǒng)啤酒釀造

過程中，發(fā)酵在敞開式發(fā)酵池中進行，麥芽汁中接入酵母后通入大量無菌空氣，之后會產(chǎn)生

大量氣體翻騰逸出，在麥芽汁表面形成25?30Cm厚的氣泡層（泡蓋），然后停止通氣，進入

靜止發(fā)酵階段。一段時間后可得啤酒。下列說法錯誤的是（）

A.用赤霉素溶液浸泡大麥種子可以有效促進α-淀粉酶合成，增加麥芽汁中可發(fā)酵糖的含量

B.靜止發(fā)酵階段酵母菌主要進行無氧呼吸

C.泡蓋的形成是由于酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生CO2,能將麥芽汁與空氣隔絕

D.麥芽汁僅能為釀酒酵母的發(fā)酵過程提供碳源和水

答案D

解析赤霉素能促進種子萌發(fā)，制作麥芽汁之前用含有赤霉素的溶液浸泡大麥種子，可以有

效促進α-淀粉酶合成，將淀粉水解為麥芽糖，進而增加麥茅汁中可發(fā)酵糖的含量，A項正確;

麥芽汁不僅能為釀酒酵母的發(fā)酵過程提供碳源和水，還能提供氨源、無機鹽，D項錯誤。

12?（2023?河北邯鄲高三調(diào)研）下列關于發(fā)酵工程應用的說法，正確的是（）

A.食品添加劑由于可以增加食品營養(yǎng)，改善食品的色、香、味，還可以延長保存期，使用

時應盡量多添加

B.加酶洗衣粉使用時用沸水洗滌效果最好

C.在青貯飼料中添加乳酸菌，可以提高飼料的品質(zhì)，使飼料保鮮，動物食用后能提高免疫

力

D.與使用化學農(nóng)藥相比，使用微生物農(nóng)藥具有成本高、見效快、無污染的特點

答案C

解析食品添加劑過量使用會對人體健康造成影響，甚至危及生命，不能過量使用，A錯誤：

加酶洗衣粉中酶制劑在最適溫度下活性最高，沸水條件使酶失活，洗滌效果較差，B錯誤；

與使用化學農(nóng)藥相比，使用微生物農(nóng)藥具有成本低、無污染、見效慢的特點，D錯誤。

二、非選擇題

13.某小組利用塑料飲水杯、充氧泵、空氣過濾器、回旋式單向閥、硅膠管等材料制作的一

種新型的果酒、果醋兩用發(fā)酵裝置，如下圖。請分析回答：

排氣：

軟管夾

回一式

充氣硅膠管、

單向閥

出料口（飲水口）

瓶蓋］

空氣過濾器y發(fā)i

酵?