1.1 传统发酵技术的应用-课后训练-（人教版2019选择性必修3）（含解析）

1.1 传统发酵技术的应用
[基础达标]
题组一　发酵与传统发酵技术的概念
1．发酵一般指利用微生物制造工业原料或产品的过程。下列有关传统发酵食品的叙述错误的是(　　)
A．果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件
B．腐乳的制作过程中起主要作用的是毛霉
C．当缺少糖源时，醋酸菌将酒精转变为乙酸
D．制成食品的每一个步骤都需要灭菌，目的是延长产品保质期
题组二　泡菜的制作原理及过程
2．(2024·吉林松原期末)《中馈录》是中国古代人们烹饪经验的书面记载。书中记载了泡菜腌制之法：“泡盐菜法，定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式，四周内可盛水；坛口覆一盖，浸于水中……则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水，用花椒和盐煮沸……如有霉花，加烧酒少许……坛沿外水须隔日一换，勿令其干。”下列说法错误的是(　　)
A．“用花椒和盐煮沸”中，煮沸的目的之一是消毒
B．“坛口覆一盖，浸于水中”是为了创造无氧环境
C．泡菜制作过程中加入的花椒和盐不会影响微生物生长
D．泡菜腌制所需要的乳酸菌菌种可来自泡菜原料
3．(2024·新疆乌鲁木齐期末)泡姜是以青州竹根姜为主要食材做成的一道菜品，属于四川风味泡菜。其色泽微黄，鲜嫩清香，微辣带甜，深受人们喜爱。下列有关叙述正确的是(　　)
A．制作泡姜主要利用的是醋酸菌
B．泡姜腌制过程中通常需要开盖通气
C．配制好的盐水煮沸冷却后倒入坛中，没过八成菜料
D．泡姜发酵过程中，亚硝酸盐含量变化受时间长短、温度高低等条件的影响
4．泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，下列关于这些气泡产生的原因及成分的分析正确的是(　　)
A．乳酸菌是兼性厌氧型微生物，初期进行有氧呼吸产生CO2；气体为CO2
B．因腌制过程中盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；气体为空气
C．发酵初期活动强烈的是酵母菌，其利用氧气进行呼吸作用，产生气体；气体为CO2
D．乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度升高，空气受热膨胀排出；气体为空气
题组三　果酒和果醋的制作原理及过程
5．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
6．下列关于醋酸菌的叙述，正确的是(　　)
A．醋酸菌只能进行有氧呼吸
B．醋酸菌有氧无氧都能生存
C．醋酸菌是单细胞的真核生物，其分裂方式为无丝分裂
D．醋酸菌能将淀粉分解成乙酸
7．下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是(　　)
A．制作果酒时瓶口要密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡
B．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
C．温度对酵母菌进行的酒精发酵影响很大，而对醋酸菌进行的乙酸发酵影响不大
D．制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶进行消毒
8．图甲为果酒和果醋生产工艺流程简图，图乙为果酒、果醋发酵装置示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
A．葡萄冲洗后才能去除葡萄枝梗，以防止杂菌污染
B．尽量缩短排气口胶管的长度，以便顺利排出发酵产生的气体
C．发酵过程要控制适宜的温度，乙酸发酵的温度比酒精发酵的高
D．利用酵母菌进行酒精发酵时，充气口应该先打开后关闭
[能力提升]
9．(2024·江苏南京阶段练习)某研究小组欲采用小型发酵罐(如图)进行果酒的主发酵中试研究。中试是指产品正式投产前的试验，是产品在大规模量产前的较小规模试验。下列相关叙述不合理的是(　　)
A．若要在夏季发酵果酒，常需要对罐体进行相应降温处理
B．乙醇为挥发性物质，因此在发酵过程中的空气进气量不宜太大
C．可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度，决定何时终止发酵
D．为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵
10．以下是自制酸奶的方法：①牛奶倒入玻璃杯中，放在沸水中加热10分钟；②降温到42 ℃，每杯牛奶加入0.15 g酸奶发酵剂；③用干净小勺搅拌均匀，在杯子外封上保鲜膜；④在42 ℃下保温5小时后，放在4 ℃冰箱中冷藏1小时。下列说法不正确的是(　　)
A．牛奶在沸水中加热10分钟，属于消毒的方式
B．第②步降温到42 ℃的目的是避免高温使菌种失活
C．每杯牛奶加入0.15 g酸奶发酵剂的目的是迅速使乳酸菌成为优势物种
D．第③步封上保鲜膜的目的是保温
11．泡菜是一种深受我国食客喜爱的传统发酵食品。在保证泡菜食用品质的前提下，通过添加适量的柠檬酸(CA)、苹果酸(MA)、乳酸(LA)及对照组(CK)探究有机酸对泡菜菌种的影响。下列叙述不正确的是(　　)
A．泡菜制作过程中，水封的主要目的是防止污染
B．分析上图可知添加有机酸会抑制乳酸菌的繁殖
C．添加有机酸能明显降低亚硝酸盐的含量，其中柠檬酸的效果最好
D．为保证泡菜的品质，应进一步研究有机酸的添加时间
12．(2024·广西北海期末)某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装了一个果酒、果醋两用发酵装置，如下图1所示。图2是发酵过程中培养液pH可能的变化情况。回答下列问题：
图1
图2
(1)图1中空气过滤器的作用是__________________________，发酵罐中并不装满发酵液，而是留出约1/3的空间，是为了_______________________________________。
(2)利用图1中装置进行果酒发酵时，软管夹应________(填“打开”或“关闭”)，每隔一段时间打开单向阀排气。果酒发酵时，酒精在酵母菌的______________产生。由果酒发酵转为果醋发酵时，有些方面需要做出调整，例如，需要________(填“升高”或“降低”)发酵温度，还需要__________________________________________________。
(3)图2中，能表示果酒整个发酵过程中pH变化情况的是曲线________。菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后，即使营养充足，菌体的生长也会受到抑制，此时可进行的处理是______________________________________(答一点)。
13．(2024·江苏淮安阶段练习)图1是传统发酵技术的部分制作装置及操作步骤示意图；图2为果酒与果醋发酵装置示意图，请据图回答下列问题：
(1)A和B装置中，适用于果醋制作的是____，判断的理由是__________________。
(2)进行果酒制作时，A装置中的发酵液不能装满，从微生物代谢的角度分析，其目的是________________________________，该发酵需要的温度条件是________℃。
(3)用体积分数为______________对上述装置进行消毒后，再装入葡萄汁，将发酵装置放在适宜温度的环境中，每天拧开气阀b多次，排出发酵过程产生的大量____。充分发酵后，利用酸性条件下的____________对图2出料口c取样的物质进行检验。若呈__________色，则说明产生了酒精。
(4)C装置在发酵坛盖沿上加水的目的____________________________________。
(5)产生酒精后，在发酵液中加入醋酸菌，然后将装置放在________℃的环境中，适时打开图2中气阀________向发酵液中充气。充气的原因是________________________________ _________________________________。
参考答案
【基础达标】
1．【答案】D　【解析】果酒和果醋的制作可用同一装置，制果酒的过程中，将温度严格控制在18～30 ℃，时间控制在10～12 d，注意后期关闭充气口；制果醋的过程中，将温度严格控制在30～35 ℃，时间控制在7～8 d，并注意适时通过充气口充气，A正确。在腐乳的制作过程中起主要作用的是毛霉，毛霉是一种真菌，属于真核生物；毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质水解成小分子肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪水解成甘油和脂肪酸，B正确。在缺少糖源时，醋酸菌将酒精转变为乙醛，再将乙醛变为乙酸；当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乙酸，C正确。传统发酵食品不是每一个步骤都需要灭菌，接种时灭菌会杀死菌种，从而会影响产品的口感和品质，D错误。
2.【答案】C　【解析】高温可杀菌消毒，故“用花椒和盐煮沸”中，煮沸的目的之一是消毒，A正确；“坛口覆一盖，浸于水中”的目的是阻止空气进入坛内，有利于保持坛内的无氧环境，进而有利于泡菜发酵，B正确；泡菜制作过程中加入的花椒和盐会抑制微生物生长，具有杀菌作用，C错误；乳酸菌分布广泛，泡菜腌制所需要的乳酸菌菌种可来自泡菜原料，D正确。
3.【答案】D　【解析】制作泡姜主要利用的是乳酸菌，A错误；在泡菜腌制过程中，需保持缺氧环境，不能开盖通气，否则会影响乳酸菌的繁殖，导致发酵失败，B错误；腌制泡菜时泡菜坛要装至八成满，盐水没过全部菜料，C错误；泡菜制作过程中，腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量均有影响，D正确。
4.【答案】C　【解析】乳酸菌是厌氧细菌，只能进行无氧呼吸，A错误；腌制的过程中蔬菜主要失水而不是释放气体，B错误；泡菜的发酵过程中有多种微生物参与，发酵初期有气泡产生是酵母菌进行有氧呼吸产生了CO2，C正确、D错误。
5.【答案】D　【解析】无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖，有氧条件下，酵母菌大量繁殖，A正确；葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌，B正确；葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的，C正确；制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量逐渐减少，D错误。
6.【答案】A　【解析】醋酸菌是严格的需氧型细菌，即使有短暂的氧气中断，也会使醋酸菌死亡，A正确、B错误；醋酸菌为单细胞的原核生物，其分裂方式为二分裂，C错误；醋酸菌发酵产生乙酸的过程是醋酸菌将原料中的糖类或乙醇转化为乙酸的过程，D错误。
7.【答案】C　【解析】酵母菌发酵产生酒精时需要缺氧的环境，所以制作果酒时瓶口应该密闭，而醋酸菌是好氧细菌，所以制作果醋时要一直通氧，若中断通氧可能会引起醋酸菌死亡，A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，B正确；温度对酵母菌的酒精发酵和醋酸菌的乙酸发酵影响都很大，C错误；制作果酒和果醋时，发酵瓶要用体积分数为70%的酒精消毒，D正确。
8.【答案】B　【解析】葡萄冲洗后才能去除葡萄枝梗，以防止杂菌污染，A正确；排气口应细长、弯曲且开口向下，防止空气中的灰尘进入，避免杂菌污染，B错误；酒精发酵的最适温度为18～30 ℃，乙酸发酵的最适温度为30～35 ℃，发酵过程要控制适宜的温度，乙酸发酵的温度比酒精发酵的高，C正确；利用酵母菌进行酒精发酵时，充气口应先打开，使酵母菌进行有氧呼吸而大量增殖，然后再关闭充气口，进行酒精发酵，D正确。
【能力提升】
9.【答案】B　【解析】果酒制作是利用酵母菌的无氧呼吸，酵母菌适宜发酵的温度为18～30 ℃，而夏天温度较高，因此夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理，A正确；产生酒精表明此时已经进行无氧呼吸，无氧呼吸过程中不能充气，否则会抑制酵母菌的无氧呼吸，B错误；可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，C正确；工业上大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵，与传统发酵相比，这种方法的好处是可以缩短发酵时间，确保品质稳定，D正确。
10.【答案】D　【解析】牛奶在沸水中加热10分钟，并不能保证可以杀死所有微生物及芽孢和孢子，属于消毒的方式，A正确；第②步降温到42 ℃的目的是避免高温使菌种失活，B正确；每杯牛奶加入0.15 g酸奶发酵剂，酸奶发酵剂中含有乳酸菌，能迅速使乳酸菌成为优势物种，C正确；第③步封上保鲜膜的目的不是保温，而是避免杂菌掉落，构建无氧环境，D错误。
11.【答案】A　【解析】制作泡菜是利用乳酸菌无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，主要目的是提供厌氧环境，A错误；据图可知，与对照组(CK) 相比，添加有机酸会抑制乳酸菌的繁殖，B正确；据右图可知，添加有机酸能明显降低亚硝酸盐的含量，其中柠檬酸的效果最好，C正确；本实验探究了不同有机酸对乳酸菌数量和亚硝酸盐含量的影响，为保证泡菜的品质，应进一步研究有机酸的添加时间， D正确。
12.【答案】(1)为通入的空气进行无菌过滤　使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖，同时防止发酵液溢出　(2)关闭　细胞质基质　升高　打开软管夹和充氧泵(保持通氧)　(3)②　调节培养液 pH、及时排出代谢产物等
【解析】(1)空气过滤器能对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；发酵罐中并不装满发酵液，而是留出约1/3的空间，是为了使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖，同时防止发酵液溢出。(2)利用图1中装置进行果酒发酵时，需要的是无氧条件，因此软管夹应关闭，防止空气进入；果酒发酵时，酒精是无氧呼吸的产物，是在酵母菌细胞质基质中产生的；酵母菌发酵的最适温度为18～30 ℃，醋酸菌最适宜的生长温度为30～35 ℃，比酵母菌酒精发酵时的温度高；醋酸菌是好氧菌，氧气必须充足才能发酵产生乙酸，因此由果酒转变成果醋的制作时，需要升高温度、打开软管夹和充氧泵，保持通氧。(3)整个发酵过程中酵母菌细胞呼吸会产生CO2，使培养液的pH逐渐降低，因此图2中能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线②；菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后，即使营养充足，菌体的生长也会受到抑制，此时可进行的处理是调节培养液pH、及时排出代谢产物等。
13.【答案】(1)B　醋酸菌是好氧细菌，该装置可不断通气，以满足制作果醋时醋酸菌对氧气的需求　(2)满足酵母菌进行有氧呼吸时对氧气的需求　18～30
(3)70%的酒精　CO2　重铬酸钾　灰绿
(4)增强密封性，创造无氧环境
(5)30～35　a　醋酸菌是好氧细菌，酒精转变为乙酸需要O2
【解析】(1)A装置属于密封装置，B装置有通气孔，A和B装置中，适用于果醋制作的是B装置，因为醋酸菌是好氧细菌，发酵容器需要设有通气孔。(2)A装置中的发酵液不能装满，因为果酒制作初期，酵母菌要进行有氧呼吸产生能量以满足自身大量繁殖所需，酵母菌酒精发酵需要的温度条件是18～30 ℃。(3)榨汁机要清洗干净，并晾干，发酵装置要清洗干净，并用70%的酒精消毒，再装入葡萄汁，将发酵装置放在18～30 ℃环境中，发酵过程中由于酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳，因此每天拧开气阀b多次，排出发酵过程产生的大量二氧化碳。可用酸性重铬酸钾对酒精进行检测，呈灰绿色。(4)C 装置在发酵坛盖沿上加水可增强密封性，创造无氧环境。(5)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，28 ℃左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌最适生长温度为30～35 ℃，因此要将温度控制在30～35 ℃。酵母菌酒精发酵不需要氧气，醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为乙酸时需要氧气才能进行，因此要适时向发酵装置中充气，需要打开气阀a通入空气。