1.1传统发酵技术的应用同步练习(含解析)2023——2024学年高生物人教版(2019)选择性必修必修3生物技术与工程

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名称 1.1传统发酵技术的应用同步练习(含解析)2023——2024学年高生物人教版(2019)选择性必修必修3生物技术与工程
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-05-18 14:36:37

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1.1传统发酵技术的应用同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵而成的大豆食品。现代研究揭示,酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉。下列叙述正确的是( )
A.豆腐块上的酵母、曲霉、毛霉的种间关系是互利共生
B.与曲霉、毛霉细胞结构不同,酵母菌细胞无成形细胞核
C.毛霉所需碳源、氮源、无机盐等营养物质可来自豆腐块
D.毛霉分泌蛋白酶、吸收氨基酸所需的ATP都来自线粒体
2.泡菜的制作离不开乳酸菌,大肠杆菌、酵母菌也参与了泡菜的发酵过程。发酵过程中,发酵液的乳酸浓度升高,当乳酸的质量分数为0.4%~0.8%时,泡菜口味、品质最佳。泡菜发酵的三个阶段如表所示,下列叙述正确的是( )
发酵阶段 现象 乳酸含量
发酵前期 大气泡 <0.3%
发酵中期 无气泡 0.3%~0.9%
发酵后期 无气泡 大于0.9%、小于1.1%
A.将盐水煮沸能达到消毒的目的,但要冷却后才能倒入装有菜料的坛中
B.为满足乳酸菌发酵所需条件,应尽量装满泡菜坛并盖好坛盖后向盖边沿加水密封
C.发酵前期的大气泡与乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸和CO2有关
D.发酵液中亚硝酸盐含量与乳酸含量的变化趋势基本一致
3.微生物发酵已经广泛应用于人类生活的各个领域。下列关于传统发酵技术的说法中,错误的是(  )
A.制作果酒时,可通过控制发酵的温度、发酵液的pH等措施降低果酒变质的概率
B.制作果酒的新鲜葡萄应先除去枝梗,再用清水清洗1-2次,除去污物
C.多种微生物参与了腐乳的制作,如酵母菌、毛霉、曲霉等
D.泡菜发酵中期由于乳酸不断积累,厌氧状态的形成,乳酸菌成为优势菌种
4.图甲是传统发酵技术的装置图,图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。有关叙述中错误的是( )
A.果酒和果醋的制作均可利用甲装置
B.③和④过程都需要氧气的参与,但反应场所不同
C.使用甲装置制作果醋时,要打开阀a,关闭阀b
D.制作果酒和果醋的过程中,发酵液的pH都会降低
5.面包和酸奶,或者馒头夹着腐乳,是很多人喜欢的早餐,这些食物或饮品为我们的机体提供了丰富的营养物质,它们的制作都离不开微生物的发酵。下列关于食品制作过程的叙述,正确的是(  )
A.缺氧、呈酸性的环境只适合乳酸菌繁殖,因此酸奶制作时不用消毒
B.制作面包和馒头都用到了酵母菌,酵母菌产生的酒精与食品松软有关
C.在食品工业上可利用发酵工程生产食品添加剂和酶制剂等
D.若出现面包长霉、酸奶胀袋、腐乳表面出现“皮”等情况,则不能再食用
6.某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜,下图是活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图,下列描述正确的是( )

A.结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高,传统发酵一般配制质量分数为1%—5%的盐水
B.为降低亚硝酸盐含量,需要泡菜发酵时间越长越好
C.腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸,其中含量最高的酸是亚硝酸
D.发酵过程中会产生亚硝酸盐,其含量先增多后减少
7.乳酸菌产生的亚硝酸还原酶能将亚硝酸盐分解,某兴趣小组从泡菜滤液中筛选出亚硝酸还原酶活力较高的乳酸菌,进行了相关实验,结果如图所示,下列叙述错误的是( )
A.腌制时间越长,亚硝酸盐含量越低
B.腌制食盐的浓度越低,亚硝酸盐含量的峰值出现得越早
C.制作泡菜使用的盐水需要煮沸不仅是为了避免杂菌对发酵的干扰
D.曲线达到峰值后下降,可能是乳酸菌产生的亚硝酸还原酶将亚硝酸盐分解
8.香梨酒是以闻名遐迩的库尔勒香梨鲜果为原料,采用传统酿造技术与先进的现代生物技术结合制作而成的,其色泽纯正、酒体澄清、口感绵甜、回味悠长,既保持了香梨的果香和营养,口感独特,又具有很高的养生价值。工业化生产的流程如图所示,下列相关说法错误的是( )
库尔勒香梨→清洗破碎→榨汁添加S02→过滤→调整成分→加果胶酶→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品
A.酿酒酵母需经过菌种选育、扩大培养后接种到发酵罐中发酵
B.与传统发酵技术相比,发酵工程中分离的发酵产品的方法往往较为复杂
C.在调整成分环节,按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量
D.在主发酵时通气,后发酵时需要密闭,应保持温度在28℃左右
9.油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。下列相关表述正确的是( )
A.卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系
B.乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2
C.发酵产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道
D.臭豆腐的发酵和腐乳的发酵原理是完全相同的
10.镇江香醋是一种通过固态发酵工艺制作的小曲醋,酿造的工业流程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )

A.冷却目的是为了保证酒精发酵所需的最适温度
B.制醅过程中需添加琼脂等凝固剂形成固态发酵醅基
C.碳源不足且氧气充足时,醋酸菌可利用酒精进行发酵
D.醋酸发酵中经常翻动发酵物,目的是释放发酵产生的大量气体
11.某生物兴趣小组的同学利用图示装置进行果酒和果醋的制作,下列相关叙述正确的是( )
A.乙酸发酵期间,关闭阀a和阀b,避免空气的进入
B.新鲜葡萄冲洗、晾干、榨汁、灭菌后装入发酵瓶
C.酒精发酵期间,开启磁力搅拌器来提高发酵液中的溶解氧
D.果酒制作过程中,酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸
12.传统泡菜腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化如图所示,其中亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的,硝酸盐还原菌适宜的酸碱度为中性。若摄入过多亚硝酸盐,则对人体有害。下列说法错误的是( )
A.发酵初期,亚硝酸盐含量升高,主要是由于硝酸盐还原菌大量繁殖
B.发酵中期,乳酸菌进行有氧呼吸而大量繁殖产生大量的乳酸
C.发酵后期,乳酸菌数量下降与营养物质的消耗和乳酸的积累都相关
D.取食泡菜的时间宜在发酵的中期靠后期
13.家常酱菜采用了乳酸自然发酵的传统工艺,无添加剂,但生产周期长。下列有关叙述正确的是( )
A.酱菜制作初期通入无菌空气,后期密封,有利于乳酸菌繁殖和发酵
B.酱菜制作前要对发酵用的器皿及蔬菜进行严格灭菌以避免杂菌污染
C.乳酸自然发酵属于多菌种发酵,生产周期较长
D.酱菜发酵过程中加入抗生素可以抑制杂菌生长
14.山西老陈醋选用优质高粱、大麦、豌豆等原料,经过一系列工艺流程酿造而成,至今已有3000余年的历史,素有“天下第一醋”的盛誉。关于老陈醋的制作流程,下列叙述正确的是(  )
A.老陈醋的生产过程中只有酵母菌和醋酸菌参与
B.酒精发酵过程需要全程密封进行
C.酒精发酵和醋酸发酵过程中需要严格控制温度和氧含量
D.在生成酒精和醋的过程中都会产生CO2
15.蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。如图是以新鲜蓝莓为原料制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列相关叙述错误的是(  )

A.在制作蓝莓洒时,温度应该控制在18~30℃
B.若氧气、糖源充足,蓝莓汁可直接经过程③发酵为蓝莓醋
C.若处理不当,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌可将糖分解为乙酸
D.在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测,若出现灰绿色说明有蓝莓酒产生
16.小曲白酒清香纯正,酿造时以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂,小曲中所含的微生物主要有兼性厌氧型微生物——酵母菌。小曲白酒的酿造过程中,酵母菌进行了需氧呼吸和厌氧呼吸。下列关于酵母菌细胞呼吸的叙述,正确的是(  )
A.白酒酿造过程中,持续通入氧气会增加酒精的产量
B.酵母菌厌氧呼吸第二阶段,丙酮酸在酶催化下被还原为酒精
C.需氧呼吸和厌氧呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
D.催化葡萄糖分解成丙酮酸的酶是进行需氧呼吸的生物特有的
二、多选题
17.西晋江统《酒诰》中写道“酒之所兴,乃自上皇;或云仪狄,一日杜康”。酿酒技术早在千年前就已存在。如图是某同学制作果酒过程中酵母菌数量与酒精浓度随发酵时间的变化曲线。下列相关叙述正确的是( )

A.酵母菌数量在T1时刻增长最快,T1之前只进行有氧呼吸
B.发酵瓶等实验器具可用体积分数为70%的酒精溶液进行消毒
C.在酒精的发酵过程中需要不断放气,且放气频率不变
D.若增大酵母菌的接种量,该果酒的发酵时间可能会缩短
18.果粮酿醋是贵州特色,采用贵州特色水果刺梨、野木瓜与大米、马铃薯为原料,如图是其相关工艺流程。下列关于该流程的叙述正确的是(  )

A.酒精发酵时的温度应低于醋酸发酵时的温度
B.酒精发酵时利用的微生物主要来自原料
C.α-淀粉酶通过降低反应的活化能达到液化的目的
D.获得产品后需要检测有害物质等,达标后才能销售
19.如图是利用新鲜葡萄汁探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列叙述不正确的是( )
A.装置中注入的葡萄汁超过1/3,氧气太少不利于酵母菌的有氧呼吸
B.果酒发酵中期通入氮气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C.果醋发酵时通入空气不足,醋酸菌将进行无氧呼吸产生乳酸
D.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
20.如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图。下列相关分析正确的是( )
A.①过程要先清洗后切块以减少杂菌的污染
B.②过程发酵所用的酵母菌无具膜结构的细胞器
C.②过程中为保证无氧环境,应将果汁装满发酵瓶
D.③过程需要将发酵装置中的充气口开关打开
三、非选择题
21.“夜郎无闲草,黔地好蓝莓,蓝莓酿美酒,美酒状元蓝”,蓝莓酸甜宜人、细腻多汁、气味清香,口感脆爽,被誉作“水果皇后”,由蓝莓酿制的蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”和“口服化妆品”等。下图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。请结合图形和相关知识回答下列问题:
(1)制作蓝莓酒的微生物来自 ,因此①冲洗时不要过度冲洗。
(2)过程③和④所用主要微生物的区别是前者 ,工业生产中为大量获得这两种菌种,常采用 (填“固体”“半固体”或“液体”)培养基进行培养。
(3)图④过程,是在 时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分直接分解成醋酸;图⑤过程,当 时,酷酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,此时酒精为醋酸菌提供了 。
(4)鉴定蓝莓酒的方法是在酸性条件下用 检测样液;鉴定蓝莓醋的常用方法是检测发酵液前后的 变化。
22.青梅果肉营养丰富,成熟的青梅果实易腐烂,不易运输保存。进行青梅果酒研究,既可提高青梅资源利用率,又可提高产品附加值。图1为制作青梅果酒的简易装置图;由于青梅果肉含糖量低,往往在青梅果浆中加入白砂糖后再进行酿制,图2为在青梅果浆中添加白砂糖对酒精度和果酒感官评分的影响(感官评分越高,果酒的品质越高)。

(1)在青梅果酒发酵过程中,图1装置中的充气口应处于 状态,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是 。可在酸性条件下,用 (填试剂名称)检测有无果酒产生。
(2)酿制蓝莓醋的微生物是醋酸菌,该微生物在O2、糖源充足时,生成乙酸的化学反应式是 。在酿制蓝莓酒的过程中出现酒变酸的原因是 。从图2可看出,青梅果酒酿制时果浆中初始糖浓度为 时效果最佳;在青梅果酒酿制过程中,若发酵时间过长,产酒率不再增加,但会增加被杂菌污染的风险,若被醋酸菌污染, (填“会”或“不会”)经发酵产生大量醋酸,理由是 (答出2点)。
23.随着对纤维素水解研究的不断深入,利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功,某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵(酒精发酵)。实验流程如下图所示。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是 ;筛选菌T时所采用的培养基是 (依据培养基的功能判断)。
(2)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是 。但是在酵母菌发酵过程中,还需适时拧松瓶盖,原因是 。发酵液中的乙醇可用 ,溶液检测。
(3)本实验收集的淋洗液中的 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,本实验中乙醇生产方式的优点是 。
24.四川省都江堰市盛产猕猴桃,利用酵母菌制作的猕猴桃酒外观晶莹透亮,滋味醇香,营养价值较高。下图是制作猕猴桃酒过程中酵母细胞中发生的一系列反应。其中a、b代表两种生物膜,①~④表示反应过程,A~F表示相关物质。请据图回答下列问题:

(1)图中a表示的生物膜是 ,B代表的物质是 ,其产生的部位是 。
(2)检测F的试剂是 ,在反应①~④中产生大量能量的是 。
(3)制作猕猴桃酒时为了适当提高发酵速率, 进气口应 ,图中酒精发酵过程可用 (填序号)表示。
25.传统发酵技术是我国古代劳动人民智慧的结晶,完成下列相关问题。
(1)此图为果醋的制作过程,乙瓶是发酵瓶,温度要控制在 。甲、丙两瓶中,甲瓶盛有 ,要向发酵瓶中通入无菌空气,原因是 。
(2)利用果酒制果醋的原理是:醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸。当缺少糖源时,将乙醇转变为乙醛,再将乙醛转变为醋酸。果酒制果醋的总反应式为 。
(3)蓝莓含有丰富的维生素、多酚等天然活性成分,被赞为浆果之王。生物兴趣小组以蓝莓为原料,尝试发酵制作蓝莓酒、蓝莓醋。酿制流程如下图所示。回答下列问题:
方框A处所填内容应为 ,蓝莓的预处理项目包括榨汁和果胶酶处理,刚从果园采回的成串蓝莓不能直接榨汁,要进行 处理,使用果胶酶的作用 ,检验酒精的试剂为 。兴趣小组有三位同学设计的酿蓝莓酒的装置如下图所示,其中最合理的是瓶 。
注:各发酵瓶的左侧管为充气管,右侧管为排气管
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【分析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、豆腐块上的酵母、曲霉、毛霉会竞争养分和空间,种间关系是竞争,A错误;
B、酵母菌是真核生物,有成形的细胞核,B错误;
C、豆腐块含有多种物质,如蛋白质、糖类等,毛霉所需碳源、氮源、无机盐等营养物质可来自豆腐块,C正确;
D、毛霉分泌蛋白酶、吸收氨基酸所需的ATP主要来自线粒体,此外也可来自细胞质基质,D错误。
故选C。
2.A
【分析】泡菜(酸菜)的制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。发酵过程中,亚硝酸盐先增加,后下降至相对稳定。泡菜在制作过程中要注意细节,首先要保证用于制作酱腌菜的容器、水和原料一定要干净,要保证在发酵过程中处于无氧环境,还要注意过程中避免其他杂菌的干扰。
【详解】A、通过煮沸的方式对盐水进行消毒,代冷却后才能倒入装有菜料的坛中,目的是防止消灭蔬菜表面的自带的乳酸菌,A正确;
B、发酵前期存在酵母菌的细胞呼吸,会产生二氧化碳,如果装满泡菜坛可能会使发酵液逸出,B错误;
C、发酵前期的大气泡与酵母菌分解葡萄糖产生乙醇和CO2有关,C错误;
D、发酵液中乳酸含量一直增加最后趋于稳定,亚硝酸盐含量是先增加后减少,D错误。
故选A。
3.B
【分析】1、泡菜的制作原理是微生物的发酵在食品的制作而成,制作泡菜时要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,使得菜呈现一种特殊的风味,还不改变菜的品质。因此泡菜制作的原理是需利用乳酸菌在无氧条件下发酵形成乳酸菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,然后制作成泡菜。
2、参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌,常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上,具有发达的白色菌丝。毛酶等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、果酒制作过程中,可通过控制发酵的温度、发酵液的pH等措施降低果酒变质的概率,A正确;
B、酿制果酒时,取新鲜葡萄先用清水清洗,在去除枝梗,避免果皮破损,增加被杂菌污染的机会,B错误;
C、参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,C正确;
D、泡菜发酵中期由于乳酸不断积累,厌氧状态的形成,乳酸菌成为优势菌种,D正确。
故选B。
4.C
【分析】根据题意和图示分析可知:甲是发酵装置,乙是果酒、果醋制作的实验原理,①是葡萄糖酵解形成丙酮酸的阶段,发生的场所是细胞质基质,②是酵母菌无氧呼吸的第二阶段,发生的场所是细胞质基质,③是酵母菌有氧呼吸的第二、第三阶段,发生的场所是线粒体, ④是醋酸菌发酵形成醋酸的过程。
【详解】A、甲装置中,阀a控制进气,阀b控制排气,所以可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作,A正确;
B、过程③表示有氧呼吸的第二和第三阶段,该过程在真核生物酵母菌内的反应场所是线粒体;过程④表示果醋发酵,醋酸菌属于原核生物,所以该过程的反应场所是细胞质基质,B正确;
C、醋酸发酵的原理是醋酸菌有氧呼吸产生醋酸,而醋酸菌为好氧菌,故应一直打开阀a通气,同时打开阀b将微生物呼吸产生的CO2以及剩余的空气排出,C错误;
D、果酒制作过程会产生二氧化碳,形成碳酸,导致pH降低,果醋发酵过程会产生醋酸,使发酵液的pH降低,D正确。
故选C。
5.C
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型真菌,属于真核细胞,条件是18~25℃、前期需氧,后期不需氧;2、果醋制作菌种是醋酸菌,属于原核细胞,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气;3、腐乳的制作利用的微生物主要是毛霉,多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸,这些小分子物质有利于人体的消化和吸收。4、乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程,场所是细胞质基质中,在泡菜的制作过程中,影响亚硝酸盐含量的因素有温度过高、食盐用量不足、腌制时间等。
【详解】A、在缺氧、呈酸性的发酵液中,绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制,但并不是只适合乳酸菌繁殖,A错误;
B、面包和馒头都用到了酵母菌,酵母菌产生的二氧化碳与食品松软有关,B错误;
C、在食品工业上可利用发酵工程生产食品添加剂和酶制剂等,C正确;
D、若出现面包长霉、酸奶胀袋则不能再食用,腐乳表面出现“皮”属于正常情况,能食用,D错误。
故选C。
6.D
【分析】1、在制作泡菜的过程中,要注意控制温度、时间和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
2、由图可知,在一定范围内,食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高,随腌制时间的延长,亚硝酸盐的含量先升高后降低。
【详解】A、结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高,传统发酵一般用清水和食盐配制质量分数为 5% 20%的盐水,A错误;
B、由图可知,随腌制时间的延长,亚硝酸盐的含量先升高后降低,最后维持相对稳定,因此为降低亚硝酸盐含量,不是发酵时间越长越好,B错误;
C、腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸,其中含量最高的酸是乳酸,C错误;
D、由图可知,发酵过程中会产生亚硝酸盐,在一定范围内,其含量先增后减最后维持相对稳定,D正确。
故选D。
7.A
【分析】泡菜的制作主要靠乳酸菌的发酵作用。 在泡菜的腌制过程中,由于坛环境内硝酸还原菌的繁殖,促进硝酸盐还原为亚硝酸盐,但随腌制时间延长,乳酸菌大量繁殖,产生乳酸,抑制硝酸盐还原菌的繁殖,使亚硝酸盐的含量逐渐下降。温度过高,食盐用量过低,腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
【详解】A、随着腌制时间变长,亚硝酸盐含量先升高后降低,A错误;
B、食盐用量过低,会造成细菌大量繁殖,图中腌菜时食盐的浓度越低,亚硝酸盐含量的峰值出现得越早,且峰值越高,B正确;
C、制作泡菜使用的5%-15%的盐水是经煮沸冷却后加入的,因为要减少杂菌干扰,同时去除盐水中的溶解氧,C正确;
D、亚硝酸盐含量达到峰值后下降,是因为缺氧和酸性环境抑制杂菌生长,使亚硝酸盐的产生量降低,同时乳酸菌产生的亚硝酸还原酶会将亚硝酸盐分解,D正确。
故选A。
8.D
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃,因此酒精发酵的条件是无氧且温度控制在18~25℃,酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色,因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测发酵过程是否产生酒精;果醋制作的原理是在氧气充足的条件下,醋酸菌将葡萄糖或酒精转化成醋酸,醋酸菌是好氧菌,最适宜生长的温度范围是 30-35℃,因此醋酸发酵时应该持续通入氧气并将温度控制在 30-35℃。
【详解】A、发酵工程接种的菌种先要选育出优良的菌种,经扩大培养后接种到发酵罐中,A正确;
B、发酵工程分离提纯方法较为复杂,如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。传统发酵技术分离提纯较为简单,往往直接使用,B正确;
C、在成分调整环节按比例添加蔗糖一方面可以为酵母菌提供碳源,促进接种后酵母菌繁殖及加快发酵进程;另一方面可以提高果酒的酒精含量,C正确;
D、酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,因此应在主发酵时先通气,让酵母菌有氧呼吸,大量繁殖,之后密闭,使酵母菌无氧呼吸产生酒精,酿酒酵母最适生长温度在28℃左右,D错误。
故选D。
9.C
【分析】腐乳的制作利用的微生物主要是毛霉,多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸,这些小分子物质有利于人体的消化和吸收。
【详解】A.乳酸菌和芽孢杆菌生活在同一环境下会竞争营养物质和空间等,因此二者存在竞争关系,A错误;
B.乳酸菌发酵的产物是乳酸,不产生二氧化碳,B错误;
C.微生物发酵将豆腐中的蛋白质和脂肪分解产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道,C正确;
D.臭豆腐的发酵和腐乳的发酵原理不完全相同,D错误。
故选C。
10.C
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、根据图示,将糯米蒸熟后冷却是为了降低温度,防止杀死酒曲中的酵母菌,A错误;
B、根据图示,制醅过程中需添加麸皮和糠以形成固态发酵醅基,B错误;
C、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,C正确;
D、醋酸菌为好氧菌,经常翻动发酵物,利于控制发酵温度和通气状况,D错误。
故选C。
11.D
【分析】1、果酒制作的原理是利用酵母菌在无氧条件下才能进行酒精发酵产生酒精,若是在有氧条件下则进行有氧呼吸而大量繁殖。果酒发酵是在18~30°C、缺氧、呈酸性的环境中。
2、果醋的制作原理是利用醋酸菌在氧气充足的条件将乙醇先转化为乙醛,在进一步转化为醋酸。醋酸菌是好氧菌,必须生活在氧气充足的环境中,且最适生长温度是30~35°C。
【详解】A、乙酸发酵所需的菌种是需氧菌,发酵期间不能将两个阀门都关闭,A错误;
B、新鲜葡萄不能灭菌,否则会导致酵母菌死亡,从而使发酵失败,B错误;
C、酒精发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸,不能提高溶解氧含量,C错误;
D、果酒制作过程中,酵母菌进行了有氧呼吸以增加酵母菌数量, 进行无氧呼吸进行发酵,D正确。
故选D。
12.B
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、发酵初期,亚硝酸盐含量升高,主要是由于硝酸盐还原菌大量繁殖,A正确;
B、发酵中期,无氧的环境有利于乳酸菌进行大量繁殖产生大量的乳酸,B错误;
C、发酵后期,乳酸菌数量下降与营养物质的消耗和乳酸的积累都相关,C正确;
D、取食泡菜的时间宜在发酵的中期靠后期,此时的亚硝酸盐含量较低,D正确。
故选B。
13.C
【分析】酱菜制作所需的菌种是乳酸菌,乳酸菌属于厌氧生物,在有氧条件下发酵会受抑制。
【详解】AC、依题意可知,制作酱菜采用的是乳酸自然发酵,菌种较多,不唯一,发酵的主要菌种乳酸菌是厌氧菌,发酵过程应全程保持无氧环境,A错误、C正确;
B、发酵前,对于方便灭菌的器皿可以进行灭菌处理,不方便灭菌处理的可进行消毒处理,发酵用的蔬菜不需要灭菌,清洗干净即可,发酵用的菌种主要来自蔬菜自身携带的菌种,B错误;
D、抗生素能够抑制乳酸菌的生长,不利于发酵,所以不能加入抗生素,D错误。
故选C。
14.C
【分析】传统发酵食品的制作过程中,没有专门接种菌种,而是利用了天然存在的菌种。菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,往往会造成发酵食品的品质不一。
【详解】A、酒精发酵主要由酵母菌完成,醋酸发酵主要由醋酸菌完成,除此之外,还有其他耐酸微生物存在,如乳酸菌等,A错误;
B、酒精发酵前期,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,后期进行无氧呼吸产生酒精,且过程有气体(CO2)生成,不能全程封闭进行,B错误;
C、酒精发酵温度应控制在18~30℃,醋酸发酵温度应控制在30~35℃,发酵过程需严格控制温度和氧气,C正确;
C、酒精发酵过程有CO2的产生,但酒精氧化生成乙酸时没有CO2的产生,D错误。
故选C。
15.C
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其生存的适宜温度是18-25℃,新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其最适生长温度约为28℃,在制作蓝莓酒时,温度应该控制在18~30℃,A正确;
B、过程③是乙酸发酵,所用的微生物是醋酸菌,醋酸菌在氧气、糖源都充足的条件下可直接将蓝莓汁发酵为蓝莓醋,B正确;
C、酒精发酵为无氧环境,而醋酸菌是好氧细菌,即使发酵装置中含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌也不能将果汁中的糖分解为乙酸,C错误;
D、在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测,若果汁出现灰绿色说明有蓝莓酒产生,D正确。
故选C。
16.B
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、白酒酿造过程中,持续通入氧气会抑制酵母菌的无氧呼吸过程,会降低酒精的产量,A错误;
B、酵母菌厌氧呼吸第二阶段,丙酮酸在酶催化下被还原为酒精,该阶段在细胞质基质中进行,B正确;
C、酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相差很大,需氧呼吸释放的能量大得多,C错误;
D、催化葡萄糖分解成丙酮酸的酶是进行需氧呼吸和厌氧呼吸的生物共有的,D错误。
故选B。
17.BD
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
【详解】A、据图可知,酵母菌数量在T1时刻对应K/2,此时种群的增长速率最大,增长最快,T1之前无酒精的产生,说明进行的是有氧呼吸,A正确;
B、发酵瓶等实验器具可用体积分数为70%的酒精溶液进行消毒,避免杂菌污染,B正确;
C、在酒精的发酵过程中需要不断放气,前期放气频率较高,后期可延长放气时间,C错误;
D、若增大酵母菌的接种量,发酵过程增快,该果酒的发酵时间可能会缩短,D正确。
故选ABD。
18.ACD
【分析】1、果酒制作利用酵母菌,其为兼性厌氧型生物,原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酒精发酵最适温度为18~30℃, 前期需氧,后期不需氧;
2、果醋制作利用醋酸菌,其为好氧菌,原理是:(1)O2、糖源充足:糖→醋酸;(2)有O2、缺少糖源:乙醇→乙醛→醋酸,最适温度为30~35 ℃ ,需充足的氧气。
【详解】A、酒精发酵的适宜温度为18~30℃,醋酸发酵的适宜温度为30~35℃,因此酒精发酵时的温度应低于醋酸发酵时的温度,A正确;
B、酒精发酵时微生物主要来自酵母活化液及其后代,B错误;
C、酶的作用原理是降低反应的活化能,因此α-淀粉酶通过降低反应的活化能达到液化的目的,C正确;
D、酿醋时可能会产生乙醛等有害物质,因此需要对产品进行检测,符合国家标准后才能销售,D正确。
故选ACD。
19.ACD
【分析】题图分析:图示是探究果酒与果醋发酵的装置示意图,其中培养基入口能补充营养物质;气体入口能通入气体;气体出口能排出气体。
【详解】A、发酵装置中葡萄汁占2/3空间,预留1/3的空间,有利于酵母菌的有氧呼吸大量繁殖,若氧气太少不利于酵母菌的有氧呼吸,A错误;
B、果酒发酵中期通入氮气,酵母菌因缺氧从有氧呼吸转变为无氧呼吸,产生酒精,B正确;
C、醋酸菌属于严格的好氧菌,果醋发酵时通入空气不足,醋酸杆菌将死亡,C错误;
D、果酒和果醋制作过程中发酵液pH都逐渐降低,果酒制作pH降低是由于产生了二氧化碳,果醋制作pH降低是由于产生了醋酸,D错误。
故选ACD。
20.AD
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、过程①如果先切块,则内部组织容易被杂菌污染,所以应先清洗后切块,A正确;
B、酵母菌是真核生物,含有具膜结构的细胞器,如线粒体、内质网等,B错误;
C、②过积发酵瓶中留1/3的空间可防止发酵时培养液溢出,C错误;
D、③过程是醋酸菌发酵,醋酸菌是好氧菌,需要将发酵装置中的充气口开关打开,D正确。
故选AD。
21.(1)附着在蓝莓皮上的野生酵母菌
(2) 有核膜包被的细胞核 液体
(3) 氧气、糖源都充足 缺少糖源 碳源和能源
(4) 重铬酸钾 pH
【分析】制作蓝莓酒的微生物是酵母菌,来源于蓝莓皮上野生的酵母菌;酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,则呼吸类型为兼性厌氧型;原理:在有氧条件下,酵母菌大量繁殖,无氧条件下进行酒精发酵。
【详解】(1)制作蓝莓酒的微生物来自附着在蓝莓皮上的野生酵母菌,因此①冲洗时不要过度冲洗,防止微生物被冲洗掉。
(2)过程③为酒精发酵,需要的菌种为酵母菌,为真核生物,过程④为果醋发酵,需要的菌种为醋酸菌,为原核生物,真核生物和原核生物最主要的区别是有无核膜包被的细胞核,前者有核膜包被的细胞核,后者无核膜包被的细胞核。扩大培养微生物应该用液体培养基。
(3)醋酸菌是异养需氧菌,因此图④过程,是在氧气和糖源都充足时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分直接分解成醋酸;图⑤过程,当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,此时酒精为醋酸菌提供了碳源和能源。
(4)酒精在酸性条件下与重铬酸钾反应呈灰绿色。因此鉴定酒精是在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测样液,蓝莓醋生产过程中产生的醋酸会使培养液的pH降低,因此鉴定蓝莓醋的常用方法是检测发酵液前后的pH变化。
22.(1) 关闭 排气且可避免杂菌污染 重铬酸钾溶液
(2) C6H12O6+2O2→酶→2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量 醋酸菌把酒精转化为乙酸 20% 不会 酒精发酵是无氧环境,而醋酸发酵需要氧气;且酒精发酵与醋酸发酵的温度不同
【分析】1、果酒工艺生产流程:选料→冲洗→压榨过滤→灭菌→接种→发酵→过滤→果酒。
2、果酒制作过程中温度控制在18—30℃,先通气后密封,发酵10—12d;果醋制作过程中温度控制在30—35℃,全程通气,发酵7—8d。
【详解】(1)果酒发酵是在无氧环境中进行的,因此在青梅果酒发酵时,图1装置中的充气口应关闭;排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是排气且可避免杂菌污染。酒精可用酸性重铬酸钾来检测,颜色由橙色变成灰绿色,因此,可在酸性条件下,用重铬酸钾溶液与发酵液反应检测有无果酒产生。
(2)酿制蓝莓醋的微生物是醋酸菌,该微生物在O2、糖源充足时,生成乙酸的化学反应式是C6H12O6+2O2→酶→2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量;在酿制蓝莓酒的过程中出现酒变酸的原因是醋酸菌把酒精转化为乙酸;从图2曲线可看出,当初始糖浓度为20%时,酒精度及果酒感官评分均最高。糖类是主要的能源物质,在果汁中加入糖可为酵母菌的生长繁殖提供能源物质,另外,糖是发酵的原料,加入的糖可作为酒精发酵的原料,所以在初始糖度低于20%时,果酒酒精度随初始糖度的增加而增加。果酒发酵后期若被醋酸菌污染,仍不会经发酵产生醋酸,因为酒精发酵是无氧环境,而醋酸菌是需氧型生物,醋酸发酵需要氧气,且酒精发酵与醋酸发酵的温度不同。
23.(1) 菌T能够产生纤维素酶,纤维素酶可将纤维素分解 选择培养基
(2) 为酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇创造无氧条件 乙醇发酵有CO2产生,拧松瓶盖可以放出CO2,避免因瓶内气压过大引起危险 酸性重铬酸钾
(3) 葡萄糖 节约粮食,实现了废物利用
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】(1)菌T能够产生纤维素酶,纤维素酶可将纤维素分解,所以在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解。筛选菌T时所采用的培养基是选择培养基。
(2)果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵,酒精发酵需要在无氧的条件下进行,此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,在发酵过程中密闭,拧松瓶盖可以放出CO2,避免因瓶内气压过大引起危险,所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳,酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
(3)纤维素分解产生的葡萄糖可以作为酵母菌生产乙醇的原料,所以淋洗液中的葡萄糖可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。
24.(1) 细胞膜 [H](或NADH或还原型辅酶Ⅰ) 细胞质基质和线粒体基质
(2) (酸性)重铬酸钾(“重铬酸钾”) ③
(3) 先打开后关闭 ①④
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】(1)a是细胞膜,葡萄糖在细胞质基质中被降解成丙酮酸,为有氧呼吸的第一阶段;B代表的物质是[H],A代表丙酮酸,均是葡萄糖分解的产物,B还能与氧气结合生成水,因此E为氧气,线粒体基质中可以进行有氧呼吸第二阶段(丙酮酸与水生成[H]和CO2),因此B的产生部位有细胞质基质和线粒体基质。
(2)④表示无氧呼吸第二阶段,即丙酮酸(A)与[H](B)反应生产酒精和CO2,由于D在线粒体中也有,因此D代表CO2,因为有氧呼吸第二阶段也能产生CO2,故检测F(酒精)的试剂为酸性重铬酸钾,变成灰绿色;①为有氧呼吸第一阶段,②为有氧呼吸第二阶段,③为有氧呼吸第三阶段,④为无氧呼吸第二阶段,产生大量能量的是③。
(3)进气口应先打开后关闭,以使酵母菌先进行有氧呼吸,产生大量能量,有利于其繁殖,形成更多的酵母菌,而后关闭是为了营造无氧条件,使其进行无氧呼吸产生酒精;①④可表示酵母菌无氧呼吸的过程,均在细胞质基质中进行。
25.(1) 30~35℃ 果酒 用来制作果醋的醋酸菌代谢类型是异养需氧型(需氧型)
(2)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
(3) 蓝莓汁(果汁) 先冲洗再去梗 破坏细胞壁,使果汁更容易获取 酸性重铬酸钾 乙
【分析】酿制蓝莓酒时先通气有利于酵母菌大量繁殖;通常不需对蓝莓进行严格的消毒处理,是因为绝大多数微生物无法适应缺氧、呈酸性这一环境,生长受抑制。在糖源不足的情况下,醋酸菌在有氧条件下可以将果酒发酵成果醋;醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为30~35℃,所以酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会导致醋酸菌大量生长而逐渐出现醋酸味。
【详解】(1)醋酸发酵的最适温度为30~35℃,所以进行过程发酵的时候应该将温度控制在30~35℃。利用果酒为原料进行果醋发酵,所以图中甲瓶中是果酒,用来制作果醋的醋酸菌代谢类型是异养需氧型(需氧型),所以需要向发酵瓶中通入无菌空气。
(2)醋酸菌是好氧菌,可以以果酒为原料进行果醋发酵,所以以果酒为原料进行果醋发酵的反应式为C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。
(3)进行果酒发酵前需要先冲洗再去梗,防止杂菌污染,然后利用果胶酶破坏细胞壁,使果汁更容易获取,再榨汁,得到蓝莓汁(果汁)。可利用酸性重铬酸钾是否变为灰绿色来检测是否有酒精的生成。果酒发酵过程是无氧条件,且出气口不能没入发酵液,发酵液不能装太满,所以图中乙最合理。
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