新人教生物一轮复习学案：第45讲　传统发酵技术（含答案解析）

新人教生物一轮复习学案
第45讲　传统发酵技术
课标要求 1.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。 2.利用乳酸菌发酵制作泡菜（活动）。 3.利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋（活动）。
考点1　果酒、果醋的制作
概 念 落 实
1.发酵的概念
2.果酒和果醋的制作原理
菌种 反应简式
果酒 酵母菌 有氧条件，大量繁殖：　　　　　　　　　　　　　　；无氧条件，产生酒精：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
果醋 醋酸菌 氧气、糖源都充足时：糖→乙酸，　　　　　　　　　　　　　　； 氧气充足、缺少糖源时：乙醇→　　　　→乙酸，　　　　　　　　　　　　　　　　
3.果酒和果醋的制作流程
（1）实验流程
挑选葡萄→　　　　→榨汁→　　　　　→醋酸发酵
　　　　　　　　　　　　　　　↓　　　　　↓
　　　　　　　　　　　　　 　果酒 　　　果醋
（2）果酒制作与果醋制作的比较
发酵类型 果酒制作 果醋制作
菌种 来源 传统的葡萄酒酿造采用自然发酵，菌种主要是　　　　　　　　　　　　　　　　　 购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离醋酸菌
发酵产物 酒精、二氧化碳 乙酸等
发酵 条件 温度 一般控制在　　　　℃ 一般控制在　　　　℃
时间 1012 d 78 d
氧气 先通气后　　　 全程　　　
归 纳 总 结
酵母菌和醋酸菌的比较
菌种类型 酵母菌 醋酸菌
生物学分类 单细胞，真核生物 单细胞，原核生物
代谢方式 异养兼性厌氧型 异养需氧型
生长繁殖的适宜温度 28 ℃ 30～35 ℃
主要繁殖方式 出芽生殖 二分裂
生产、生活应用 酿酒、发面等 制醋
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生乙酸。 （　　）
（2）酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋。 （　　）
（3）在果酒发酵后期拧松瓶盖的间隔时间可延长。 （　　）
（4）在家庭中用新鲜葡萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气。 （　　）
（5）在制作葡萄酒的过程中，应先去除葡萄的枝梗，再进行反复冲洗，这样才可以洗得彻底。 （　　）
2.链接选择性必修3教材 P8“拓展应用”T3。
（1）图中①为　　　　：用来充入氧气（无菌空气），在　　　　时关闭，在　　　　时连接充气泵。 ②为排气口：在酒精发酵时排出的是酒精发酵产生的　　　　，在醋酸发酵时排出的是　　　　　　　　　。长而弯曲的胶管的作用是　　　　　　　　　　　　。③为　　　　：便于取样检测，及时监测发酵进行的情况。
（2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3的空间，目的是什么？
3.若果汁中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的葡萄糖发酵为醋酸？　　　　，说明原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
典 题 固 法
（2022·湖北卷）关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是（　　）
A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B.白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体
D.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
（2021·山东卷）葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是（　　）
A.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B.自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌
C.葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
D.制作过程中随着发酵的进行，发酵液中糖含量增加
（2022·湖南卷改编）黄酒源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外，也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯（EC）。EC主要由尿素与乙醇反应形成，各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题：
（1）某黄酒酿制工艺流程如图所示，图中加入的菌种a是　　　　，工艺b是　　　　（选填“消毒”或“灭菌”），采用工艺b的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L，在不同条件下分批发酵①生产脲酶，结果如图所示。推测　　　　是决定工程菌L高脲酶活力②的关键因素，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
图1 图2
审 答 指 导
第（2）问需要在读图的基础上作答：
题眼 明确思路 指导答案
① 需要从图中准确判断题干所指的不同条件是图1 pH由6.5降到4.5，而图2 pH一直维持在6.5；另外一个关键就是识别出两图中左侧纵坐标的数值，图1与图2脲酶活性比较，图1最高只到1.6×103 U·L－1，而图2却可高达5.0×103 U·L－1 pH不同，脲酶活力不同，且保持pH为6.5的条件下脲酶活力高
②
考向　果酒、果醋的制作
1.（2020·江苏卷）某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告，他的做法错误的是（　　）
A.选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁
B.将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁
C.酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D.酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵
2.（2020·山东卷）我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是（　　）
A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快
B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
3.某小组利用塑料饮水杯、充氧泵、空气过滤器、回旋式单向阀、硅胶管等材料制作了一种新型的果酒、果醋两用发酵装置，如下图。请分析并回答问题：
（1）制作果酒和果醋利用的微生物分别是　　　　　　、　　　　　　。
（2）图中　　　　和不锈钢气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作，　　　　　　　　能为通入的空气进行无菌过滤，从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气。
（3）酿制果酒时一般将温度控制在　　　℃，图示装置一般要先通气后紧闭软管夹，通气的目的是　　　　　　　　　　。若要检测果汁发酵后是否有酒精产生，可从出料口取2 mL发酵液加入试管，再滴加0.5 mL　　　　　　　　溶液，观察是否呈现　　　　色。
（4）图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成，使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水，这样处理的主要好处有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。（至少答出两点）
考点2　腐乳、泡菜的制作
概 念 落 实
1.腐乳制作原理
2.泡菜的制作
（1）利用　　　　　（菌种）发酵制作泡菜的原理：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）制作泡菜的方法步骤
（3）关键操作
①腌制的条件：控制腌制的时间、　　　　（过高则易滋生细菌，过低则发酵时间延长）和食盐的用量。
②盐水需煮沸并　　　　，其中煮沸的目的：一是　　　　　　　　；二是灭菌。
③为防止　　　　　　　，应严格密封泡菜坛；盐水煮沸；每次取样用具要洗净并迅速封口。
④为创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，应选择　　　　　　良好，坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛；且泡菜坛沿要　　　　　　，并注意经常补水。
方 法 规 律
泡菜制作过程中乳酸菌数量和乳酸含量的变化
物质 乳酸菌 乳酸
发酵初期 少（有O2，乳酸菌活动受抑制） 少
发酵中期 最多（乳酸积累，抑制杂菌活动） 增多
发酵后期 减少（乳酸继续积累，pH继续下降，抑制乳酸菌活动） 继续增多直至稳定
变化曲线
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）泡菜的制作只有乳酸菌参与发酵。 （　　）
（2）泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件。 （　　）
（3）泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿要注满水都有利于泡菜的无氧发酵。 （　　）
（4）泡菜制作过程可以随时取出食用不同酸味的泡菜。 （　　）
（5）泡菜发酵时间长，亚硝酸盐含量低，故腌制时间越长越好。 （　　）
2.泡菜制作利用的乳酸菌是异养　　　　型的　　　　（选填“真核”或“原核”）生物。
3.泡菜坛内有时会长一层白膜。这层白膜的形成原因是：产膜酵母等好氧型或　　　　型微生物的繁殖。泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量起初也很丰富。
典 题 固 法
（2020·浙江1月卷节选）回答与泡菜制作有关的问题：
（1）用萝卜等根菜类蔬菜制作泡菜，用热水短时处理，可抑制某些微生物产生　　　　　　，从而使成品泡菜口感较脆。同时，该处理也会使泡菜发酵时间缩短，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
规范长难句——热水处理可以使蔬菜细胞膜失去控制物质进出细胞的功能 ，使细胞内的营养物质更容易流出，有利于乳酸菌与营养物质充分接触而促进发酵进程。（思路：条件变化→影响细胞结构→影响细胞结构的功能）
（2）泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使　　　　菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖，会使　　　　　　　　菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，会使乳酸菌受到抑制。
（3）自然界中醋酸杆菌常与乳酸菌共同生长。若要筛选出醋酸杆菌，则其专用的培养基中应添加　　　　。
考向　泡菜的制作
1.泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。下列说法错误的是（　　）
A.初期由于含有氧气且pH较高，坛内存在其他微生物的生长
B.中期由于乳酸不断积累，厌氧状态形成，乳酸菌成为优势种
C.后期由于乳酸含量继续增加，发酵速度会逐渐变缓甚至停止
D.整个发酵过程中亚硝酸盐含量不断增加，故泡菜要尽早食用
2.红酸汤是凯里地区苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述正确的是（　　）
A.红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌
B.装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量
C.装坛时不装满的原因是促进微生物繁殖
D.红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正
构核心概念
练教材长句
链接选择性必修3教材 P7“结果分析与评价T2”。
（1）在果酒、果醋制作过程中，你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？
链接选择性必修3教材 P7“二、制作果酒和果醋”。
（2）果酒发酵时先通气后密封的目的是：酵母菌是　　　　型真菌，因此果酒发酵时先　　　　　　　，后　　　　　　　　　　　　　　。
链接选择性必修3 P6“结果分析与评价T1、2”。
（3）乳酸菌是厌氧菌，发酵时需控制严格的无氧环境。泡菜制作过程中制造无氧环境的措施包括：①　　　　　　　　　　　。②　　　　　　　　　。③　　　　　　　　　　　　　　　　。④盖上坛盖后要　　　　　　　　　　　；发酵期间不宜开盖，并注意　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）为什么泡菜坛只能装八成满？
拎教材“冷”点
链接选择性必修3教材P2“科技探索之路”、 P5正文及“图1－3”。
（1）传统发酵以　　　　菌种的　　　　　　　　发酵为主，通过自然发酵或曲种传代的发酵方法生产食品，如　　　　　　　　　　等。
（2）腐乳制作中参与的主要微生物——毛霉是一种丝状真菌，其代谢类型是　　　　　　　型。
链接选择性必修3教材 P6“进一步探究”。
（3）泡菜腌制过程中，蔬菜本身含有的硝酸盐在初期一些杂菌的作用下转化成　　　　（会转变成致癌物质——亚硝胺），故应选择　　　　的蔬菜，并控制发酵时间。
链接选择性必修3教材 P8“拓展应用”T3。
（4）制作果酒、果醋时，可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置，以　　　　　　　　　　　　　　　　　　等。
链接选择性必修3教材 P8“到社会中去”。
在大规模生产果醋时，由于发酵罐容积很大，需要安装　　　　装置，以保障醋酸菌对　　　　　的需求。
第45讲　传统发酵技术
考点1　果酒、果醋的制作
【概念落实】
1.微生物
2.C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量　C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量　C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量　乙醛　C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量
3.冲洗　酒精发酵　附着在葡萄皮上的野生酵母菌　18～30　30～35　密封　通气
【诊断·加强】
1.（1）×　（2）×　（3）√　（4）√　（5）×
2.（1）充气口　酒精发酵　乙酸发酵　CO2　剩余的空气和醋酸菌代谢产生的CO2　防止空气中微生物的进入　出料口　（2）提示：先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。
3.不能　因为酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌的发酵需要充足的氧气
【典题固法】
【高考典例】
例1　C　解析：在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵母菌大量繁殖，再进行酒精发酵，A正确；白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程，如发酵初期酵母菌大量繁殖，B正确；酒精发酵利用的菌种是酵母菌，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质，不存在线粒体中，C错误，D正确。
例2　D　解析：酵母菌进行有氧呼吸获得能量大量繁殖，无氧条件下，发酵产生酒精，故无氧条件下酵母菌能进行无氧呼吸存活但不能大量繁殖，A正确；制作过程中随着发酵的进行，酵母菌以糖作为营养物质和能量来源生长繁殖，故发酵液中糖含量减少，D错误。
例3　（1）酵母菌　灭菌　杀死酵母菌及其他杂菌，防止杂菌污染，延长保存期　（2）pH　图1不控制发酵pH，菌L的脲酶活力较低；图2控制发酵pH一直维持在6.5，菌L的脲酶活力快速增加至5.0×103 U·L－1左右
解析：制造果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，加入的菌种a是酵母菌。过滤能除去啤酒中部分微生物，工艺b是消毒，消毒能杀死啤酒中部分微生物，防止杂菌污染，延长其保存期。对比两坐标曲线，随着培养时间延长，两图形中脲酶活力先增加后保持相对稳定，两者变化曲线基本一致，所以培养时间不是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。图1中当pH从6.5降为4.5时，酶活力由1.6×103 U·L－1逐渐下降后相对稳定，图2中当pH一直为6.5时，酶活力可以达到5.0×103 U·L－1并保持不变，故pH是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。
【对点演练】
1.B　解析：制作果酒时，应选择新鲜的葡萄略加冲洗后再去除枝梗榨汁，避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会，A正确；制作果酒过程中会产生二氧化碳气体，因此，玻璃瓶用酒精消毒后装入葡萄汁时不能装满，应该留有 1/3 的空间，B错误；酒精发酵过程中会产生二氧化碳气体，要适时拧松瓶盖放气，C正确；酒精发酵后再进行醋酸发酵，醋酸发酵需要有氧环境，所以要去除瓶盖，盖一层纱布是为了防止空气中灰尘等的污染，D正确。
2.C　解析：酒曲中含有大量的微生物，“浸曲发”的过程中，水分充足，酒曲中的微生物在适宜的条件下代谢会加快，A正确；形成“鱼眼汤”的原因是酒曲中的微生物进行呼吸作用产生了大量的CO2，向外释放时形成了气泡，B正确；“净淘米”主要是将米清洗干净，“蒸熟”才是酿酒时为消除杂菌采取的主要措施，C错误；“舒令极冷”是将蒸熟的米温度降低，这样在米与酒曲混合时可以防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡，D正确。
3.（1）酵母菌　醋酸菌　（2）充氧泵　空气过滤器　（3）18～30　有利于酵母菌的繁殖　酸性重铬酸钾　灰绿　（4）能将发酵过程产生的气体及时排出发酵罐、可通过单向阀中气泡的生成了解发酵状况、能有效隔绝外界空气对发酵介质的氧化及外界杂菌的污染、排气不需要人工控制，使用方便
解析：在果酒制作过程中，排气口排出的是CO2，而在果醋制作过程中，因醋酸菌是好氧细菌，需要连续充气，因此排气口排出的既有CO2，又有含氧量较低的空气。
考点2　腐乳、泡菜的制作
【概念落实】
1.蛋白酶　小分子肽和氨基酸
2.（1）乳酸菌　C6H12O62C3H6O3（乳酸）＋能量
（2）5%～20%　晾干　半坛　八　冷却好　全部菜料　向水槽中补充水　发酵时间　（3）①温度　②冷却　除去水中氧气　③杂菌污染　④密闭性　注满水
【诊断·加强】
1.（1）×　（2）×　（3）√　（4）×　（5）×　提示：泡菜制作时间过长也会产生其他有害物质，且乳酸含量过高，口感不佳。
2.厌氧　原核
3.兼性厌氧
【典题固法】
【高考典例】
例　（1）果胶酶　细胞破裂，细胞内营养物质外流使乳酸菌快速地获得营养物质　（2）需氧　不耐酸的　（3）乙醇
【对点演练】
1.D　解析：初期由于含有氧气且pH较高，坛内不抗酸的大肠杆菌、酵母菌、霉菌等较为活跃，A正确；中期由于乳酸不断积累，厌氧状态形成，大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的生长受到抑制，乳酸菌成为优势种，B正确；发酵后期，乳酸含量继续增加，过酸的环境抑制了乳酸菌的生长繁殖，进而使发酵速度逐渐变缓甚至停止，C正确；泡菜制作发酵过程中，随着泡菜发酵中产生的乳酸的量不断增加，亚硝化细菌的代谢逐渐被抑制，亚硝酸盐的产量减少，同时亚硝酸盐的分解增加，亚硝酸盐的含量会逐渐下降，D错误。
2.B　解析：红酸汤制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌，A错误；装坛时不装满的目的是防止发酵后液体外溢，C错误；发酵时间过长会影响口感，D错误。
课堂小结与延伸
【构核心概念】
①无氧呼吸产酒精　②有氧条件下产醋酸　③乳酸菌等发酵产生乳酸　④前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物　⑤温度
【练教材长句】
（1）提示：需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨吱机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖；发酵瓶排气管用曲颈管，而不用直管等。
（2）兼性厌氧　通气使酵母菌大量繁殖　密封使酵母菌进行酒精发酵
（3）选择气密性好的泡菜坛　盐水煮沸后冷却待用　装坛时压实，盐水没过全部菜料　在坛盖边沿的水槽中注满水　在发酵过程中经常向水槽中补充水
（4）提示：泡菜坛装得太满时会使盐水不容易完全淹没菜料，从而导致菜料变质腐烂；同时发酵液可能会溢出坛外。泡菜坛留出一定空间也方便拿取泡菜。
【拎教材“冷”点】
（1）混合　固体发酵和半固体　酱油、醋、豆豉、腐乳
（2）异养需氧
（3）亚硝酸盐　新鲜
（4）防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液
（5）搅拌　O2