课后素养落实(三) 传统发酵技术的应用
(建议用时：25分钟)
题组一 某些食品、饮料及调味品是运用传统发酵技术生产的
1．(2021·北京高二检测)发酵食品是中国传统食品中一个重要的类别，承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。请结合所学发酵知识和生活经验，指出下列哪项属于未经发酵的食品( )
A．泡菜 B．食醋
C．豆腐 D．酸奶
C [泡菜制作过程中需要乳酸菌发酵，A不符合题意；食醋制作过程中需要醋酸菌发酵，B不符合题意；豆腐是用豆子加工而形成的，未经微生物发酵，C符合题意；酸奶制作中需要乳酸菌发酵，D不符合题意。]
2．我国是酱油生产最早的国家，下列有关叙述错误的是( )
A．发酵酿制酱油的菌种是曲霉、酵母菌和乳酸菌
B．曲霉中的米曲霉分泌多种水解酶，分解产物不仅满足自身需要，也供菌种中的酵母菌、乳酸菌利用
C．曲霉代谢生产的醇、酸、醛、酯、酚、缩醛和呋喃酮等大量成分，构成酱油复杂的香气
D．嗜盐片球菌在盐水中发酵产生的乳酸，在形成特殊风味的同时也抑制其他杂菌的生长
C [曲霉代谢生产的醇、酸、醛、酯、酚、缩醛和呋喃酮等多种成分，多为微量，构成了酱油复杂的香气。]
题组二 利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
3．下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述，不正确的是( )
A．两者的正常繁殖都离不开氧气
B．在无氧条件下，酵母菌可以生产酒精，醋酸菌则不能生产醋酸
C．两者都是异养生物，生存都离不开葡萄糖
D．醋酸菌能以酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸
C [醋酸菌是好氧微生物，在氧气充足的环境中才能完成其正常的生理活动；酵母菌属于兼性厌氧微生物，在有氧和无氧环境中都能生存，但其无氧呼吸产生的能量少，仅能满足其自身代谢的需求，在厌氧时酵母菌基本不繁殖，所以两者的正常繁殖都离不开氧气。醋酸菌在缺乏糖源时，能以酒精为原料合成醋酸，而酵母菌在无氧环境中能产生酒精。]
4．(2020·湖北荆州中学、宜昌一中高二期末)下列关于果酒和果醋制作的叙述，不正确的是( )
A．果酒和果醋的发酵菌种不同，代谢类型也不同
B．在酿葡萄酒之前要先除去枝梗，再冲洗葡萄
C．冲洗葡萄，目的是去掉葡萄表面的污物，但不能冲洗次数过多
D．在变酸的果酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的
B [果酒制作用到的微生物主要是酵母菌，代谢类型为异养兼性厌氧型；果醋制作用到的微生物主要是醋酸菌，代谢类型是异养需氧型，A项正确；在酿葡萄酒之前要先冲洗葡萄，再除去枝梗，B项错误；冲洗葡萄，目的是去掉葡萄表面的污物，但不能冲洗次数过多，否则会使附着在葡萄表面的酵母菌数量太少，不利于发酵，C项正确；在变酸的果酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的，D项正确。]
5．如图是果醋发酵装置。发酵初期不通气，溶液中有气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当提高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。关于发酵过程叙述正确的是( )
A．发酵初期产生的气体是氧气
B．发酵初期产生的气体是二氧化碳
C．发酵后期的醋酸菌进行厌氧呼吸
D．发酵后期的pH升高
B [发酵初期不通气，酵母菌仍能进行需氧呼吸产生二氧化碳，A错误、B正确；果醋制作需要氧气，所以发酵后期接种醋酸菌，应适当通气，让醋酸菌进行需氧呼吸，C错误；果醋发酵后期产生醋酸，使pH下降，D错误。]
题组三 利用乳酸菌发酵制作泡菜
6．东北酸菜是东北地区的一种家常特色食物，常采用当地生产的大白菜腌制而成，极具东北特色。酸菜的制作主要靠乳酸菌的发酵作用。下列有关酸菜制作的叙述正确的是( )
A．腌制的容器尽量放在通风的地方
B．乳酸菌通过呼吸作用产生的代谢产物中没有气体
C．乳酸菌会将大部分能量以热能的形式散失到空气中
D．在乳酸菌的线粒体中有机物可以彻底被氧化分解
B [酸菜制作利用的是乳酸菌的厌氧呼吸，因此腌制的容器尽量放在不通风的地方，A错误；乳酸菌厌氧呼吸过程中，将葡萄糖分解产生乳酸，没有气体的产生，B正确；厌氧呼吸过程中释放少量能量，能量大部分储存在乳酸中，C错误；乳酸菌属于原核生物，原核生物的细胞中没有线粒体，D错误。]
7．《舌尖上的中国》讲述四川泡菜时曾强调“腌泡菜也有大讲究”。下列有关泡菜制作的叙述，不正确的是( )
A．泡菜是利用附生在蔬菜表面的植物乳杆菌、短乳杆菌和明串珠菌等发酵制成的
B．泡菜中的发酵产物不仅有乳酸，还会有醇、酯等
C．泡菜坛内壁要用70%的酒精清洗2次
D．用盐和冷开水配制成6%的盐水
C [泡菜坛洗净后，再用开水清洗坛子内壁2次，确保没有油脂附着在内壁上。]
8．某人利用乳酸菌制作泡菜，因操作不当导致泡菜腐烂，其原因可能是( )
①密闭缺氧的环境抑制了乳酸菌的生长繁殖 ②密封不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖 ③密封不严，氧气抑制了其他厌氧微生物的生长繁殖 ④密封不严，氧气促进了好氧微生物的生长繁殖
A．①③ B．②④
C．②③ D．①④
B [缺氧环境有利于乳酸菌的生长繁殖，如果密封不严，则会抑制乳酸菌的生长繁殖，①错误、②正确；如果密封不严，好氧微生物能生长繁殖，③错误、④正确。]
9．传统发酵菌种中微生物的种类、代谢特点、种间关系等都是造成不同发酵制品风味和营养物质差异的原因。下列相关叙述错误的是( )
A．许多传统发酵食品使用的菌种中都包含酵母菌和乳酸菌，二者最主要的差别是后者无核膜包被的细胞核
B．不同的微生物、不同的菌株能够分泌的酶的种类不同，分解大分子有机物后形成的产物也就不同
C．在传统发酵食品的生产中，人们只需关注菌种中的微生物在分类学上所属的“科”“属”“种”
D．群落中的不同微生物相互作用可导致发酵制品风味的不同
C [在传统发酵食品的生产中，人们不仅关注菌种中的微生物在分类学上所属的“科”“属”“种”，而且更加关注发酵所用菌株的遗传谱系。]
10．下列关于传统发酵技术操作及原理的叙述，正确的是( )
A．在果酒、果醋和泡菜制作中，都需要严格灭菌
B．果醋发酵时，需用小刀在矿泉水瓶壁(液面之上)戳一小洞
C．泡菜制作中，水封的主要目的是防止污染
D．果酒制作中，瓶中装满果汁保证无氧环境
B [在果酒、果醋和泡菜的制作中，菌种来自葡萄、蔬菜等材料，不能进行严格灭菌，A错误；用小刀在矿泉水瓶壁(液面之上)戳一小洞，可为醋酸杆菌提供发酵所需氧气，B正确；制作泡菜是利用乳酸菌厌氧呼吸产生乳酸的原理，故制作泡菜时要用特殊的坛子，坛子需加水密封，主要目的是提供无氧环境，C错误；果酒制作中，瓶中果汁装至2/3处，保证前期发酵过程中酵母菌的需氧呼吸，增加酵母菌的数量，后期由于氧气耗尽形成无氧环境，保证酵母菌无氧环境产生酒精，D错误。]
11．蓝莓富含花青素，对人体有增强视力、消除眼睛疲劳、消脂减肥、解酒护肝等功效。利用蓝莓可生产蓝莓果汁、蓝莓酒、蓝莓醋、蓝莓果酱等。下列叙述正确的是( )
A．蓝莓酒发酵过程中应严格控制无氧条件，以保证酵母菌只进行厌氧呼吸
B．发酵产生的果醋和泡菜都呈酸味，但形成酸味的物质不同
C．制作蓝莓酒和蓝莓醋时所需控制的最适温度相同
D．在制作蓝莓醋时，高温灭菌后的果酒需冷却后才能接种醋酸菌
B [酵母菌前期需要进行需氧呼吸大量繁殖，之后再进行厌氧呼吸酒精发酵，A错误；发酵产生的果醋酸味是由于醋酸，泡菜形成酸味是由于乳酸，B正确；酒精发酵的最佳温度是在18～30 ℃，醋酸发酵的最佳温度是在30～35 ℃，C错误；果酒制成后，在发酵液中加入醋酸菌接着进行醋酸发酵，不需高温灭菌，温度应控制在30～35 ℃，D错误。]
4/5第2课时 发酵工程及其应用
课标内容要求 核心素养对接
1.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。2.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。 1.科学思维——基于发酵工程的基本环节和应用实例，阐明发酵工程的概念。2.科学探究——根据发酵产品和利用微生物的不同讨论发酵工程中的发酵条件及控制方法。3.社会责任——认可发酵工程在生产上重要的应用价值。
一、发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品
1．微生物发酵是一个复杂的过程。鉴于菌种特性、原料和产物的特点、技术设备的可行性以及成本核算等诸多因素，现代发酵工业大多是采用好氧、液体、深层、分批及单一纯种发酵的方式组合进行的。其中好氧以及用单一纯种微生物生产单一产品是现代发酵工业的主流。
2．微生物工业发酵的基本过程
(1)选育高产、优质的菌种是发酵工业的前提条件。
(2)将菌种扩大培养才能满足大规模生产的需要。
(3)对发酵过程进行控制才能获得所需要的产品。
(4)控制发酵过程是保证发酵生产高效顺利进行的重要措施。
(5)菌种在不同的发酵阶段要求的环境条件是不同的。
(6)分离或提纯发酵产品是工业发酵制取产品必经的步骤。
(7)分离后的生物产品还需要进一步提纯，经过质检合格后才能成为产品。
二、发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值
1．发酵工程特点：生产条件温和、原料丰富且价格低廉、废弃物对环境影响小且容易处理。
2．微生物发酵的食品和饮料在生活中比比皆是，高居微生物工业的榜首。
3．绝大多数抗生素也是微生物发酵的产物，或由微生物发酵产物加工而成。
4．近年来，在医药领域开发的酶抑制剂、免疫调节剂、类激素、抗氧化剂、生物表面活性剂和抗辐射药物等许多新药也是微生物发酵的产物或衍生物。
5．酶制剂是发酵工程对工业化生产的又一贡献
(1)采用发酵工程生产的酶制剂除了应用于食品工业生产中，还广泛应用于洗涤剂生产、纺织、皮革、造纸工业中。
(2)许多在极端条件下仍具有功能的酶来自极端环境中的微生物，这些酶通过发酵工程生产，已经在许多高温、高盐、强酸、强碱条件下的工业生产过程中发挥作用。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．发酵工程利用的菌种都是从自然界中筛选出来的。 (×)
提示：发酵工程的菌种也可以通过诱变育种和基因工程育种获得。
2．好氧、用单一纯种微生物生产单一产品是现代发酵工业的主流。 (√)
3．发酵工程中要对培养基进行灭菌，发酵设备不用灭菌。 (×)
提示：培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
4．对菌种扩大培养是发酵工业的前提条件。 (×)
提示：选育高产、优质的菌种是发酵工业的前提条件。将菌种扩大培养可满足大规模生产的需要。
5．发酵工程具有生产条件温和、原料丰富且价格低廉、废弃物对环境影响小且容易处理的特点。 (√)
发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品
1．选育高产、优质的菌种
(1)需满足的条件
①应选择高产的菌种，使菌种的发酵产物中，需要的产物多，不需要的产物少。
②培养基来源充足且廉价，被转化的效率高。
③菌种发酵产物易于分离。
④菌种对环境没有明显或潜在的危害。
⑤菌种的遗传特性和生产能力稳定。
(2)得到符合要求的菌种措施
①筛选并不断地选育或改良菌种，以保持菌种健壮旺盛的生命力。
②减少菌种的传代次数能减小菌种发生自发突变的概率。
③对于已出现衰退迹象的菌种要进行分离筛选，保留高产的菌株，用于大规模的发酵工业生产。
2．扩大培养
(1)在大规模的发酵生产中，需要将选育出的优良菌种经过多次扩大培养。
(2)目的：增加菌种数量，缩短菌种在发酵罐中发酵的时间。
3．控制发酵过程
(1)发酵罐的大小取决于生产需要。
(2)在密封的罐体上安装各种阀门、管道、传感器、仪表等，以监控发酵过程的营养供给、氧气、温度、pH等变化。
(3)发酵控制
发酵原料
↓
预处理
↓
发酵培养基的配制(添加水、无机盐、其他营养物，调碳氮比、pH等)
↓
灭菌
↓接种
大型发酵(测量和控制发酵温度、pH、溶解氧等)
4．分离或提纯发酵产品
(1)发酵产品是菌体本身：采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。
(2)发酵产品是微生物的代谢产物：采用真空发酵、吸附发酵、萃取发酵等方法进行提取。
(3)分离后的生物产品还需要进一步提纯，经过质检合格后才能成为产品。
1．现代发酵工程和传统发酵技术所用菌种的来源有什么差异？
提示：传统发酵技术用的菌种一般是原材料中天然存在的多种菌种，而现代发酵工程用的菌种是通过微生物培养技术获得的单一菌种。
2．与化工生产相比，为什么发酵工程的生产条件比较温和？
提示：发酵是利用微生物的代谢将原料进行转化，而微生物细胞代谢是在常温常压条件下进行的，因此发酵工程的生产条件比较温和。
1．发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。下列关于发酵工程的认识错误的是( )
A．发酵工程具有条件温和、产物单一、污染小的特点
B．发酵工程的产品包括微生物的代谢产物和菌体本身
C．通常所指的发酵条件包括温度、溶解氧和pH等
D．发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者可以用微生物进行发酵
D [传统发酵技术和发酵工程都是利用各种微生物的代谢来实现相关产品的生产的，D错误。]
2．下列关于发酵工程的说法，错误的是( )
A．在菌种选育过程中，可以利用人工诱变或基因工程等手段
B．虽然青霉素是抗生素，但在青霉素生产过程中仍然需要严格灭菌
C．发酵时，发酵条件变化会影响微生物生长，不影响微生物的代谢途径
D．发酵工程的产品可以采用过滤、沉淀、蒸馏、萃取等方法提取
C [环境不同，同种微生物的代谢产物可能不同。发酵时，pH、氧气、温度等发酵条件变化不仅会影响微生物生长，也会影响微生物的发酵产物。]
发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值
1．发酵工程的特点：生产条件温和、原料丰富且价格低廉、废弃物对环境影响小且容易处理。
2．发酵工程的应用：在食品工业、医药工业、冶金工业、农业、环境保护等许多领域得到了广泛的应用，为社会提供了众多的微生物发酵产品。
3．发酵工程与传统发酵技术的比较
发酵工程 传统发酵技术
不同点 菌种 通过微生物纯培养技术筛选或其他技术生产的优良菌种，大多是单一菌种 原材料中天然存在的混合菌种
发酵方式 以液体发酵为主 以固体发酵或半固体发酵为主
对发酵条件的控制 严格无菌操作，防止杂菌污染。通过现代工程技术对发酵条件精确地控制，使发酵条件处于最佳状态 不是无菌操作，容易受到杂菌污染。对发酵条件不能严格控制，易受外界条件影响
生产规模和产品 生产规模大，实现了工业化生产。原料来源丰富，成本低，产物多样，产量高 通常是家庭式或作坊式的，产量低，生产往往受季节和原料限制，产品风味品种比较单一，质量不稳定
相同点 ①都是利用了微生物的作用②发酵工程是在传统发酵技术的基础上发展起来的
3．近年来，在医药领域开发的许多新药也是微生物发酵的产物或衍生物，下列有关叙述错误的是( )
A．近年来，发酵工程在医药领域开发的新药有酶抑制剂、免疫调节剂、类激素、抗氧化剂、生物表面活性剂和抗辐射药物等
B．普伐他丁是一种类激素，临床上能显著降低患者血液中胆固醇的浓度
C．环孢菌素A能够阻断抗器官移植的T细胞的活力
D．2013年初，通过合成生物学手段构建的人工酵母菌菌株，开始大规模工业化生产青蒿酸
B [药物普伐他丁是胆固醇合成过程中一种酶的抑制剂，临床上能显著降低患者血液中胆固醇的浓度，且副作用小。]
4．酶制剂是发酵工程对工业化生产的又一贡献。下列叙述错误的是( )
A．在轻工微生物工业领域，微生物发酵生产了许多酶制剂，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶等
B．二肽甜味素(阿斯巴甜)可由嗜热脂肪芽孢杆菌所产的蛋白酶催化生产，与化学工业生产相比，产品价格大幅度下降
C．利用耐高温的水生栖热菌生产的Taq酶制剂具有高耐热性
D．酶制剂可广泛应用于食品工业生产、洗涤剂生产、纺织、皮革、造纸工业等领域，但在医药、临床诊断和食品毒素鉴定中还未涉及
D [许多酶制剂在医药、临床诊断和食品毒素鉴定中也被广泛应用。]
苹果可用于制作苹果酒、苹果醋饮料和提取具有抗过敏、抗癌细胞增生、调节脂质代谢等多种生理功能的苹果多酚。如图所示为工业化制作苹果酒和苹果醋的装置。
通过本案例培养学生的演绎推理的科学思维能力和实践应用的社会责任感。
(1)甲罐中预留近1/3的空间，目的是什么？(科学思维)
提示：有利于酵母菌的早期繁殖。
(2)甲罐连接的双U型管中一侧注满水的作用是什么？(科学思维)
提示：密闭装置，利于自动化排气；防止发酵液从排气管溢出。
(3)若图中A代表无菌空气，则乙罐排出的气体中氧气的含量有什么变化？(科学思维)
提示：氧气含量降低。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1.现代发酵工业大多是采用好氧、液体、深层、分批及单一纯种发酵的方式组合进行的。其中，好氧以及用单一纯种微生物生产单一产品是现代发酵工业的主流。2.选育高产、优质的菌种是发酵工业的前提条件。将菌种扩大培养才能满足大规模生产的需要。控制发酵过程是保证发酵生产高效顺利进行的重要措施。分离或提纯发酵产品是工业发酵制取产品必经的步骤。3.发酵工程具有生产条件温和、原料丰富且价格低廉、废弃物对环境影响小且容易处理的特点。
1．随着微生物生理学、生物化学研究的深入，以及高产发酵菌株的不断选育，整个微生物工业获得了迅猛发展，下列相关叙述错误的是( )
A．好氧、用单一纯种微生物生产单一产品是现代发酵工业的主流
B．选育的高产、优质菌种遗传特性和生产能力稳定
C．发酵工业中发酵罐的大小取决于菌种特性和产物特点
D．菌种在不同的发酵阶段要求的环境条件是不同的
C [发酵工业中发酵罐的大小取决于生产需要。]
2．分离或提纯发酵产品是工业发酵制取产品必经的步骤，下列相关叙述不正确的是( )
A．如果发酵产品是菌体本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来
B．真空发酵是对发酵罐减压，使易挥发的发酵产物从发酵液中分离出来的技术
C．吸附发酵是在发酵过程中加入对发酵产物具有特异性吸附作用的吸附剂，从而使产物从发酵液中分离出来的技术
D．分离后的生物产品还需进一步提纯，经过质检合格后才能成为产品
C [吸附发酵是在发酵过程中加入对发酵产物具有特异性或非特异性吸附作用的吸附剂，从而使产物从发酵液中分离出来的技术。]
3．发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。下列不属于发酵工程应用的是( )
A．利用工程菌生产人生长激素
B．利用啤酒酵母酿造啤酒
C．用培养的人细胞构建人造皮肤
D．用酵母菌生产作为食品添加剂的单细胞蛋白
C [利用工程菌生产人生长激素利用了发酵工程和基因工程技术，A不符合题意；利用啤酒酵母酿造啤酒属于发酵工程的应用，B不符合题意；用培养的人细胞构建人造皮肤利用了动物细胞工程技术，不属于发酵工程，C符合题意；用酵母菌生产作为食品添加剂的单细胞蛋白属于发酵工程在食品工业上的应用，D不符合题意。]
4．发酵工程广泛应用于多个行业，下列有关叙述错误的是( )
A．黑曲霉可作为酿制酱油、生产柠檬酸的菌种
B．啤酒酿制终止后，可得到啤酒、单细胞蛋白等产品
C．用纤维废料发酵得到酒精，可减少环境污染、减缓能源短缺问题
D．用液体培养基可大规模生产新冠病毒减毒疫苗
D [黑曲霉产生的蛋白酶可将大豆中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，进一步加工为酱油，柠檬酸可通过黑曲霉发酵获得，A正确；啤酒酿制终止后，可通过过滤、沉淀等手段获得酵母细胞(单细胞蛋白)，将滤液加工后得到啤酒，B正确；纤维废料分解得到葡萄糖，其经过发酵得到酒精，既减少了环境污染，又减缓了能源短缺问题，C正确；新冠病毒减毒疫苗是新冠病毒经过减毒处理得到的，需用特定的动物细胞进行培养，病毒不能独立地在液体培养基中生长繁殖，D错误。]
9/9第三节 发酵工程为人类提供多样的生物产品
第1课时 传统发酵技术的应用
课标内容要求 核心素养对接
举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。 1.生命观念——运用结构功能观认识乳酸菌、酵母菌和醋酸菌的结构特点和代谢特点。2.科学探究——运用发酵原理，设计并完成利用天然菌种制作泡菜、果酒和果醋的实验探究并对实验结果进行分析和评价。3.社会责任——关注食品安全和健康的生活方式。
一、某些食品、饮料及调味品是运用传统发酵技术生产的
1．最早制成的发酵饮料大概要算在游牧社会出现的奶酒。我国是酱油生产最早的国家。
酿制常见的发酵食品、饮料和调味品的原料及菌种
发酵产品 菌种 原料
面包 酿酒酵母 小麦面粉
糯米酒 酵母菌、霉菌、乳酸菌 糯米
酸奶 乳酸菌 牛奶、羊奶
葡萄酒 酵母菌、纤细杆菌 葡萄
黄酒 青霉、毛霉、根霉、酵母菌 糯米、黍米、粳米
啤酒 酿酒酵母 大麦、酒花
酱油 曲霉、酵母菌、乳酸菌 小麦、蚕豆、薯、米
食醋 醋酸菌、曲霉、酵母菌 米、麦、薯等
豆腐乳 曲霉、毛霉、根霉 大豆、冷榨豆粕
泡菜 乳酸菌、明串珠菌 蔬菜、瓜果
奶酪 乳杆菌、乳球菌 鲜牛奶
味精 谷氨酸棒杆菌 糖蜜、淀粉、葡萄糖和玉米浆
β 胡萝卜素 三孢布拉氏霉 淀粉、豆粉、无机盐
(1)许多传统发酵食品使用的菌种中都包含酵母菌和乳酸菌。
(2)酵母菌或乳酸菌只是习惯上的归类，并不完全代表当今微生物分类学上的名称。
①酵母菌只是对进行出芽生殖或裂殖的真核、单细胞微生物的统称，已知的酵母菌至少有56属，约500多种。
②乳酸菌则是对能够发酵糖类产生乳酸的一类革兰氏阳性细菌的统称，已知的乳酸菌约有430多种。
2．发酵食品的不同风味由多种因素造成
(1)不同的微生物、不同的菌株能够分泌的酶种类不同，分解大分子有机物后形成的产物也就不同。
(2)菌株遗传上的差异会造成发酵产品的风味不同。
(3)混菌发酵也影响发酵食品的风味。
传统发酵菌种中微生物的种类、代谢特点、种间关系等都是造成不同发酵制品的风味和营养物质有差异的原因。
二、体验传统发酵
1．利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
(1)实验原理
一些果实的表面附有许多微生物，如葡萄果实的表面就常常附有肉眼看不见的酵母菌。放置过久的葡萄有时会自然散发出酒味，就是酵母菌发酵的结果。酵母菌在无氧条件下，通过厌氧呼吸，将葡萄糖氧化为乙醇和二氧化碳。有时放置过久的葡萄也会发出酸味或其他味道，这是其他微生物活动的结果。例如，醋酸菌在有氧条件下可将乙醇氧化为醋酸。
(2)方法步骤
选取酒味较重的一瓶，用小刀在发酵液面以上的瓶壁戳一小洞，放置在温暖的环境中。24 h后打开瓶盖就会闻到果酒在有氧条件下发酵产生的果醋的气味
2．利用乳酸菌发酵制作泡菜
(1)实验原理
泡菜是利用附生在蔬菜表面的植物乳杆菌、短乳杆菌和明串珠菌等发酵制成的。这些微生物一般为厌氧、兼性厌氧或微好氧菌。它们的发酵产物不仅有乳酸，还会有醇、酯等，因而使泡菜具有特殊的风味。
(2)方法步骤
处理材料
↓
腌制泡菜
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．菌株是指来自一种微生物的每一个来源不同的纯培养物。 (√)
2．菌种中不同的微生物之间只存在互利的关系。 (×)
提示：菌种中不同的微生物可能互利，可能竞争，也可能存在一种排斥其他若干种微生物生长的现象。
3．同种微生物在不同环境条件下进行的代谢活动，所形成的代谢产物都是相同的。 (×)
提示：不同微生物或同种微生物在不同环境条件下进行的代谢活动，所形成的代谢产物不同，制成的发酵食品的风味也就不同。
4．将葡萄用清水洗净、晾干后，挤碎并连皮一同放入矿泉水瓶中，放入的葡萄体积不能超过矿泉水瓶体积的2/3。 (×)
提示：所放入的葡萄体积不要超过矿泉水瓶体积的1/2。
5．对于新配制的泡菜原料，如果加入一些老泡菜汁，可以缩短腌制时间，这是因为老泡菜汁中有较多的发酵菌。 (√)
某些食品、饮料及调味品是运用传统发酵技术生产的
1．发酵食品中的微生物种类多样。发酵酿制糯米酒和酱油的菌种都是霉菌、酵母菌和乳酸菌，但糯米酒和酱油的风味差别很大。要解释产生这一现象的原因，需要了解一些微生物分类、代谢的知识。
2．许多传统发酵食品使用的菌种中都包含酵母菌和乳酸菌。其实酵母菌或乳酸菌只是习惯上的归类，并不完全代表当今微生物分类学上的名称。
3．传统发酵菌种中的微生物在分类上具有多样性，如：两种国产食醋发酵菌种中的微生物种类。
产品名称 发酵微生物
镇江香醋 乳酸菌(Lactobacillus)
醋酸菌(Acetobacter)
葡糖醋杆菌(Gluconacetobacter)
葡萄球菌(Staphylococcus)
肠杆菌(Enterobacter)
酵母菌属(Saccharomyces)
德克酵母属(Dekkera sp.)
山西老陈醋 酒香酵母属(Brettanomyces sp.)
卵孢酵母属(Oosporium sp.)
克鲁弗氏酵母属(Kluveromyces sp.)
毕赤酵母属(Pichia sp.)
植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)
巴氏醋酸菌(Acetobacter pasteurianus)
4.不同微生物或同种微生物在不同环境条件下进行的代谢活动，所形成的代谢产物不同，制成的发酵食品的风味也就不同，如图表示酱油发酵的大致过程及菌种发酵的风味产物。
5．传统发酵所使用的菌种是人们在世世代代的生产生活中不断筛选保留下来的、在自然界中自然存在的“杂居混生”的微生物群落。群落中的不同微生物相互作用可导致发酵制品风味的不同。菌种中不同的微生物可能互利，可能竞争，也可能存在一种排斥其他若干种微生物生长的现象。
1．生活中的一些食品、饮料及调味品是经过微生物发酵后制成的。下列相关叙述错误的是( )
A．在游牧社会出现的奶酒是最早制成的发酵饮料
B．传统发酵食品使用的酵母菌只是对进行出芽生殖或裂殖的真核、单细胞微生物的统称
C．大多数微生物以现成的有机物为食，通过胞内酶将其分解成小分子物质后，再合成自身物质
D．在糯米酒发酵中乳酸菌产生的乳酸与酵母菌发酵产生的酒精发生反应生成酯类
C [大多数微生物需要以现成的有机物为食，不过由于它们的结构简单，因此多以分泌胞外酶的方式消化、分解大分子有机物后，再吸收所需的小分子物质。]
2．传统发酵所使用的菌种是人们在世世代代的生产生活中不断筛选保留下来的、在自然界中自然存在的“杂居混生”的微生物群落。下列说法错误的是( )
A．传统酿造酱油所使用的菌种有曲霉、酵母菌、乳酸菌等
B．酸奶发酵过程中，保加利亚乳杆菌代谢产生的甲酸和二氧化碳可促进嗜热链球菌的生长
C．在酱油发酵菌种中的嗜盐片球菌在盐水发酵前期产生的乳酸，在形成特殊风味的同时也抑制其他存在竞争关系的杂菌的生长
D．乳酸菌代谢产生的乙醛和双乙酰，与糯米酒特殊的风味有关
B [酸奶发酵过程中的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的特定菌株之间就存在互利的关系。保加利亚乳杆菌代谢产生的小肽和氨基酸可促进嗜热链球菌的生长，而嗜热链球菌代谢产生的甲酸和二氧化碳可刺激保加利亚乳杆菌的生长。]
体验传统发酵
1．利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
(1)果酒与果醋制作的比较
果酒制作 果醋制作
发酵菌种 来源 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 空气中的醋酸菌
分类地位 单细胞真核生物 单细胞原核生物
繁殖方式 出芽生殖、孢子生殖 二分裂生殖
代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型
联系 醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵为醋酸发酵提供原料
(2)发酵过程中酵母菌数量、酒精含量及pH变化分析
①果酒发酵过程中酵母菌数量和酒精含量的变化
a．菌体数量的变化：发酵初期，酵母菌进行需氧呼吸，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。发酵后期由于酒精含量较高，可能会导致酵母菌大量死亡。
b．酒精含量的变化：发酵初期，酵母菌进行需氧呼吸，酒精含量很低。发酵中期，酵母菌进行厌氧呼吸产生大量酒精，酒精含量增加。发酵后期，由于酒精含量升高，大量酵母菌死亡，酒精含量不再增加。
②果酒、果醋制作过程中pH的变化
a．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。
b．果醋发酵时产生的醋酸溶于发酵液，使发酵液pH下降，最后趋于稳定。
(3)注意事项
①所放入的葡萄体积不要超过矿泉水瓶体积的1/2。为提高酒精产量，可在两个矿泉水瓶中适当添加白糖。
②矿泉水瓶中不可加水；不可用不能自动排气的玻璃瓶作为发酵的容器，以免发酵产生的大量气体使瓶子炸裂，造成危险。
2．利用乳酸菌发酵制作泡菜
(1)与泡菜制作有关的菌类——乳酸菌
生物学分类 原核生物
常见类型 明串珠菌、乳酸菌
分布 广泛分布于空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内
代谢类型 异养厌氧型
生产应用 制作酸菜、酸奶等
发酵原理 C6H12O6―→2C3H6O3
(1)乳酸菌是对能够发酵糖类产生乳酸的一类革兰氏阳性细菌的总称。
(2)乳酸菌是厌氧型微生物，在有氧气存在时，厌氧呼吸受抑制。
(3)抗生素能杀死乳酸菌或抑制乳酸菌的生长，所以含抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。
(2)制作泡菜的注意事项
①用于制作泡菜的蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量相对较高。
②按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水。盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。盐水要煮沸后冷却。煮沸的作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。
③控制严格的厌氧条件
a．选择合理的发酵容器，如泡菜坛，这是一种既科学又简单的厌氧容器。
b．盐水煮沸后冷却待用。
c．装坛时压实，盐水没过全部菜料。
d．泡菜坛用水封口，不让空气进入，创造一个封闭无氧的环境，发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水。
④控制适宜的发酵温度
温度过高易致杂菌滋生；温度过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长。
⑤控制发酵时间
一般在腌制7天后，亚硝酸盐含量开始下降。但泡菜发酵时间并不是越长越好，一方面发酵时间过长，可能会产生其他有害物质，另一方面，发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。
1．在果酒和果醋制作中，你认为哪些方法可防止发酵液被污染？
提示：(1)冲洗葡萄时应先冲洗再除去枝梗。(2)榨汁机要冲洗干净并晾干。(3)发酵瓶要清洗干净，并用70%的酒精消毒。(4)给矿泉水瓶安装可折弯吸管。
2．果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？
提示：发酵后期在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种。
3．制作泡菜时，营造“无氧环境”的措施有哪些？
提示：(1)选择的泡菜坛要密封性好；(2)加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；(3)盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
3．(2021·潍坊模拟)“每天喝一点，健康多一点”是某品牌枸杞果酒提出的消费理念。下列为生产该枸杞果酒的传统工艺流程，有关分析错误的是( )
选料→？→粉碎→灭菌→接种→发酵→？→果酒
A．流程中两处“？”依次表示冲洗和过滤
B．制作枸杞果酒时，温度应该控制在18～30 ℃
C．在酒精发酵旺盛时，若因前期灭菌不合格导致容器中存有醋酸菌，则醋酸菌可将果汁中的糖分解为醋酸
D．可在酸性条件下用重铬酸钾溶液来检验是否有酒精产生
C [流程中两处“？”依次表示清水冲洗和过滤，过滤的目的是除去果皮等杂质，A正确；由果酒制作的原理可知，制作枸杞果酒时，温度应该控制在18～30 ℃，B正确；在酒精发酵旺盛时，若因前期灭菌不合格导致容器中存有醋酸菌，由于此时为缺氧环境，而醋酸菌为需氧型微生物，在无氧条件下无法生存，因此，醋酸菌不能将果汁中的糖分解为醋酸，C错误；酒精在酸性条件下与重铬酸钾溶液发生颜色反应，由橙色变为灰绿色，以此原理可以来检验是否有酒精产生，D正确。]
4．回答下列有关泡菜制作的问题。
(1)制作泡菜时，所用盐水要煮沸，其目的是_______________________。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是______________。
(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即乳酸菌进行________________的过程。该过程发生在乳酸菌的________________中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有__________、________和________等。
(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_________________________________
_____________，原因是____________________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] (1)制作泡菜时需要先形成无菌环境，所用盐水需煮沸，以杀灭盐水中的微生物并除去水中氧气。想要缩短制作时间，应该缩短菌株的生长时间，陈泡菜液中含有一定量的乳酸菌，加入陈泡菜液可以使菌体数量扩增速度加快。(2)乳酸菌为厌氧菌，进行厌氧呼吸产生乳酸，该过程只能在细胞质基质中进行。(3)温度过高、腌制时间过短、食盐用量不足等，容易造成杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，氧气浓度逐渐降低，泡菜液逐渐变酸，不适宜杂菌生长，而适宜乳酸菌生长，因此乳酸菌数量增多，其他杂菌数量减少。
[答案] (1)杀灭盐水中的微生物并除去水中氧气 增加乳酸菌的数量 (2) 厌氧呼吸 细胞质基质 (3)温度 腌制时间 食盐用量 (4)乳酸菌数量增多，其他杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更耐酸
发酵过程中控制杂菌的方法
(1)泡菜坛的密闭性及灭菌。
(2)蔬菜的清洗可以防止杂菌繁殖。
(3)食盐的用量合适可以控制杂菌的繁殖。
(4)调味料也具有抑菌的作用。
(5)泡菜盐水的浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件，同时又能抑制好氧菌繁殖。
为获得优良的发酵食品，某实验室在三支试管中培养了酵母菌、醋酸菌、乳酸菌，实验结果如图。
甲 乙 丙
通过本探究案例能够提高学生对生物学问题进行观察、思考、分析的能力及对实验现象和结果进行交流和讨论的能力。在探究过程中，可增强学生的好奇心和求知欲。
试问甲、乙、丙三支试管中分别培养的是什么菌种？并说明判断的理由。(科学思维)
提示：甲试管中培养的是醋酸菌，乙试管中培养的是乳酸菌，丙试管中培养的是酵母菌。因为醋酸菌是需氧型的，因此生长在试管的上层；乳酸菌是厌氧型的，因此生长在试管的下层；酵母菌是兼性厌氧型的，因此在试管的上下层都有生长。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1.传统发酵食品使用的菌种中酵母菌只是对进行出芽生殖或裂殖的真核、单细胞微生物的统称，已知的酵母菌至少有56属，约500多种。乳酸菌则是对能够发酵糖类产生乳酸的一类革兰氏阳性细菌的统称，已知的乳酸菌约有430多种。2.不同微生物或同种微生物在不同环境条件下进行的代谢活动，所形成的代谢产物不同，制成的发酵食品的风味也就不同。3.菌株是指来自一种微生物的每一个来源不同的纯培养物。菌株遗传上的差异会造成发酵产品的风味不同。4.群落中的不同微生物相互作用可导致发酵制品风味的不同。菌种中不同的微生物可能互利，可能竞争，也可能存在一种排斥其他若干种微生物生长的现象。
1．人们还在各自的生产生活实践中，逐步摸索总结出了在自然接种和混菌培养条件下，利用有益微生物来酿造自己喜爱的风味食品、饮料和调味品的技术。下列相关叙述错误的是( )
A．发酵酿制糯米酒和酱油的菌种都是霉菌、酵母菌和乳酸菌，它们都是真核生物
B．大多数微生物结构简单，需要以现成的有机物为食
C．菌株遗传上的差异会造成发酵产品的风味不同
D．传统发酵所使用的菌种是人们在世世代代的生产生活中不断筛选保留下来的、在自然界中自然存在的“杂居混生”的微生物群落。
A [乳酸菌是对能够发酵糖类产生乳酸的一类革兰氏阳性细菌的统称。]
2．下列关于用塑料瓶制作果酒和果醋的叙述，正确的是( )
A．为了提高果酒的产出量，果汁应尽量装满发酵瓶
B．醋酸发酵阶段应封闭瓶口，防止杂菌污染
C．制作果酒装置时，需安装可折弯吸管
D．果酒制成后，可将装置转移至温度较高的环境中制作果醋
D [葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约1/2的空间，这样既有利于酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，又可防止果酒发酵时产生大量二氧化碳使果汁溢出。醋酸发酵是需氧发酵，应通入氧气，发酵时应敞开瓶口并在瓶口盖上纱布以防杂菌污染。制作果酒装置时安装可折弯吸管，既可排出气体又可避免杂菌污染。醋酸菌发酵的适宜温度比酵母菌高。]
3．(2021·浙江名校联盟月考)下列关于泡菜发酵过程的叙述，正确的是( )
A．发酵时间越长，亚硝酸盐的含量越高
B．发酵过程中只有乳酸菌一种微生物发挥作用
C．发酵过程中乳酸菌可以分解蛋白质和果胶
D．发酵过程中要经常补充水槽中的水
D [随着发酵的进行，亚硝酸盐含量先逐渐增加，后又逐渐降低，A项错误；泡菜发酵过程中，发挥主要作用的是乳酸菌，此外酵母菌也发挥了作用，B项错误；发酵过程中乳酸菌不分解蛋白质和果胶，因而能使蔬菜脆嫩而不软化，C项错误；经常补充水槽中的水，目的是保持坛内的无氧状态，D项正确。]
4．某研究性学习小组以樱桃、番茄为材料进行果酒、果醋的发酵实验。下列相关叙述正确的是( )
A．酵母菌是好氧细菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高
B．先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵
C．与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好
D．适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
D [醋酸菌是好氧细菌，果醋发酵所需的最适温度较高，果酒发酵所需的温度是18～30 ℃，而醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃，A项错误；进行果酒、果醋发酵实验，要先隔绝空气进行果酒发酵，然后接种醋酸菌，通入空气，进行果醋发酵，因为醋酸菌可以将酒精转变为醋酸，B项错误；与人工接种的发酵相比，自然发酵过程中菌种量比较少，且菌种本身品质不好，因此，自然发酵获得的产品品质较差，而人工接种菌种的品质更好，且不容易存在杂菌污染，C项错误；适当加大接种量，让菌体快速形成优势菌群，可以抑制杂菌生长，提高发酵速率，D项正确。]
5．从古至今人们广泛利用微生物发酵进行食品加工，如酿酒、制醋等。请回答下列相关问题。
(1)传统发酵技术经常采用野生菌种，在家庭中以葡萄为原料制作葡萄酒时，可以不添加菌种，原因是________________________
_________________，但现代发酵工业常采用纯化的优良菌种，这样可以____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)酿酒时，温度应该控制在________。某同学在通过发酵制作果酒时，发现在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
在制作葡萄酒的过程中，如果密封不严混入空气，发酵液会变酸，可能的原因是_________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
反应简式是__________________________________________。
(3)在果酒制作中，加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理，但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌，从生态学角度分析：一是酵母菌与杂菌之间存在________________关系；二是由于果酒中的________不利于杂菌的生长。
[解析] (1)在家庭中以葡萄为原料制作葡萄酒时，不添加酵母菌，原因是在葡萄皮表面附着有大量的野生酵母菌；现代工业发酵用纯化的优良菌种进行发酵，可以避免杂菌污染，保证产品的质量。(2)酒精发酵时一般将温度控制在18～30 ℃。制作果酒时，在原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是酵母菌可以利用糖进行厌氧呼吸产生酒精；在制作葡萄酒的过程中，如果密封不严混入空气，发酵液会变酸，可能的原因是醋酸菌发酵产生醋酸。在书写反应式时，反应物是C2H5OH和O2，生成物是CH3COOH和水，还有能量，箭头上注明酶。(3)加入的新鲜葡萄汁没有进行灭菌处理，但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌，从生态学角度分析：一是酵母菌在与杂菌之间的竞争中取得优势，二是果酒中的酒精不利于杂菌生长，从而淘汰掉杂菌。
[答案] (1)葡萄皮表面附着有大量的野生酵母菌 避免杂菌污染，保证产品的质量 (2)18～30 ℃ 酵母菌可以利用糖进行厌氧呼吸产生酒精 醋酸菌发酵产生醋酸 C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量 (3)竞争 酒精
15/15课后素养落实(四) 发酵工程及其应用
(建议用时：25分钟)
题组一 发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品
1．发酵工程的正确操作过程是( )
①发酵 ②培养基的配制 ③灭菌 ④产品的分离与提纯 ⑤菌种的选育 ⑥扩大培养和接种
A．①③④⑤②⑥ B．⑤②③⑥①④
C．②⑤③①⑥④ D．⑥⑤②④③①
B [发酵工程的基本环节中，第一个环节是菌种的选育，最后一个环节是产品的分离与提纯，B项正确。]
2．关于发酵工程的菌种说法错误的是( )
A．发酵工程的菌种可以从自然界中筛选出来
B．发酵工程可以利用原材料中含有的菌种
C．发酵工程的菌种可以来自基因工程
D．发酵工程的菌种可以来自诱变育种
B [传统发酵技术利用的是原材料中含有的菌种，发酵工程利用的是经过筛选或培育的菌种。]
3．严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括( )
A．温度控制 B．溶氧控制
C．pH控制 D．酶的控制
D [通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧、通气与转速等。酶是自身调节物质，不属于发酵条件。]
4．用发酵工程生产单细胞蛋白(微生物菌体本身)时，对产物进行分离提纯时可采用的方法是( )
A．蒸馏、过滤 B．过滤、沉淀
C．萃取、离子交换 D．沉淀、萃取
B [单细胞蛋白是微生物菌体，采用过滤、沉淀等方法将菌体进行分离和干燥。]
5．下列有关发酵工程基本环节的叙述，错误的是( )
A．在啤酒生产中，使用基因工程改造的啤酒酵母可以加速发酵过程，缩短发酵周期
B．在发酵过程中，环境条件的变化不仅会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径
C．发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成都与搅拌速度无关
D．发酵工程中所用的培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌
C [在啤酒生产中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短发酵周期，A正确；环境条件的变化不仅会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径，B正确；发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成都与搅拌速度有关，C错误；发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降，因此培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌，D正确。]
题组二 发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值
6．下列不属于发酵工程的应用的是( )
A．生产抗生素、维生素、药用氨基酸等
B．生产啤酒、果酒和食醋等
C．化学检测和水质监测
D．生产各种各样的食品添加剂
C [生产抗生素、维生素、药用氨基酸等为发酵工程在医药工业上的应用；生产啤酒、果酒和食醋等，生产各种各样的食品添加剂，都是发酵工程在食品工业上的应用；化学检测和水质监测不属于发酵工程的应用。]
7．下列有关发酵工程应用的说法错误的是( )
A．发酵工程可以生产酱油、泡菜等传统发酵食品
B．柠檬酸、乳酸等食品添加剂可以通过发酵工程生产
C．发酵工程可以生产多种药物，但是不能生产疫苗
D．发酵工程生产的单细胞蛋白可以制作成微生物饲料
C [发酵工程可以生产传统发酵食品，A正确；柠檬酸、乳酸是通过发酵工程生产的食品添加剂，B正确；科学家利用基因工程将病原体基因转入微生物细胞，通过发酵工程可以生产疫苗，C错误；单细胞蛋白可以制作成微生物饲料，D正确。]
8．为了改善食品品质和色、香、味及防腐与加工工艺的需要，人们在食品中加入一些化学合成或天然物质，这类物质被称为食品添加剂，下列有关叙述错误的是( )
A．许多食品添加剂可以通过发酵工程生产，如柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得
B．食品工业中，常用的着色剂有β 胡萝卜素、红曲黄色素等
C．食品工业中，用来延长食品保质期的乳酸链球菌素、溶菌酶可通过发酵工程生产
D．食品添加剂不能增加食品的营养
D [食品添加剂不仅可以增加食品的营养，改善食品的口味、色泽和品质，有时还可以延长食品的保存期。许多食品添加剂都能通过发酵工程生产，如柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得，A项正确，D项错误。β 胡萝卜素、红曲黄色素等在食品工业中常用来增加食品的色泽，B项正确。食品工业中，用来延长食品保质期的乳酸链球菌素、溶菌酶可通过发酵工程生产，C项正确。]
9．(2020·河南洛阳高二下期中)发酵工程在现代生物工程中的地位越来越重要。下列有关发酵过程的叙述错误的是( )
A．首先要对发酵设备和培养基严格灭菌
B．要随时取样，检测培养液的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵过程
C．在发酵过程中不需要向装置中再添加必需的营养组分
D．要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件
C [发酵时首先要对发酵设备和培养基严格灭菌，A正确；要随时取样，检测培养液的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵过程，B正确；在发酵过程中需要向装置中再添加必需的营养组分，C错误；要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件，D正确。]
10．(2020·河北石家庄二中高二下期中)发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种。消灭杂菌，获得纯种的方法不包括( )
A．根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸
B．根据微生物缺乏生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子
C．根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基
D．根据微生物对抗菌素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗菌素
A [根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸(DNA和RNA)并不会直接影响到微生物自身的遗传组成，即使其被微生物利用，也是被分解为核苷酸后才能利用，所以培养基中加入不同比例的核酸，不会对微生物起选择作用，A符合题意；不同的微生物需要不同的生长因子，根据需要可以在培养基中加入相应的生长因子进行分离，B不符合题意；根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基，例如培养自养型的微生物时，在培养基中不需加入碳源，C不符合题意；培养真菌时，可以在培养基中加入青霉素来抑制细菌的生长，D不符合题意。]
11．下列关于发酵工程基本环节的分析不正确的是( )
A．培养基和发酵设备都应经过严格的灭菌才能使用，对于需氧发酵，通入的空气也应经过灭菌处理
B．温度不仅能影响菌种的代谢，还能影响菌种对营养物质的吸收
C．pH变化能导致某些菌种的发酵产物也发生变化
D．酒精发酵时，菌种的扩大培养与发酵罐内的培养条件是相同的
D [培养基和发酵设备都应经过灭菌才能使用，通入的空气也应经过灭菌处理，A正确；温度能影响菌种(微生物)的代谢，如细胞呼吸速率受温度影响，菌种对营养物质的吸收速率也受温度影响，B正确；pH变化能导致某些菌种的发酵产物也发生变化，例如谷氨酸发酵在中性和酸性条件下产物不同，C正确；酒精发酵时，菌种的扩大培养是有氧条件，酵母菌大量繁殖，发酵罐内的培养是无氧条件，酵母菌进行厌氧呼吸产生酒精，D错误。]
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