第49讲 传统发酵技术、发酵工程及其应用
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.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。3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他农牧业生产上有重要的应用价值。
考情分析 1.传统发酵技术的应用 2024·河北卷，18；2024·贵州卷，14；2024·湖北卷，1；2023·山东卷，12；2023·浙江1月选考，19；2023·湖南卷，5；2023·浙江6月选考，12；2022·江苏卷，16
2.发酵工程的原理及应用 2024·北京卷，17；2024·江西卷，11；2024·安徽卷，15；2024·全国甲卷，37；2024·山东卷，14；2023·江苏卷，16；2023·辽宁卷，18；2023·山东卷，20；2022·湖北卷，13；2022·山东卷，20
考点一 传统发酵技术的应用
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1.发酵与传统发酵技术
(1)发酵
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(2)传统发酵技术
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2.腐乳制作
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3.泡菜的制作
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实验成功关键点
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4.制作果酒和果醋
(1)果酒制作与果醋制作的比较
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INCLUDEPICTURE"Q5-B.TIF" INCLUDEPICTURE "../../Q5-B.TIF" \* MERGEFORMAT
(2)果酒和果醋的制作步骤及目的
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INCLUDEPICTURE"名师解读.tif" INCLUDEPICTURE "../../名师解读.tif" \* MERGEFORMAT
果酒和果醋改进装置及其分析
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装置的使用：使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。
INCLUDEPICTURE"考点速览.tif" INCLUDEPICTURE "../../考点速览.tif" \* MERGEFORMAT
(1)醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶。(2024·湖北卷，1C)( )
(2)酒精发酵是吸能反应。(2024·浙江6月选考，10A)( )
(3)“杏花村酒”的酿制，酵母菌只进行无氧呼吸。(2022·湖南卷，7D)( )
(4)葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋。(2022·江苏卷，16C)( )
(5)果醋发酵时，乙醇既是乙酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖。(2021·辽宁卷，8A)( )
(6)果醋发酵时，用重铬酸钾测定乙酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深。(2021·江苏卷，14D)( )
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考向 结合泡菜、果酒和果醋制作，考查科学探究
1.(2023·山东卷，12)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
2.(2024·湖北卷，1)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( )
A.食用醋的酸味主要来源于乙酸
B.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶
D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
3.(2025·八省联考河南卷，16)我国具有悠久的酿酒文化和历史。《天工开物》中有“古来曲造酒，蘖造醴”的记载，“曲”指由谷物培养微生物所制成的发酵剂，“蘖”指发芽的谷物，“醴”指甜酒。古人在冬季酿酒时，常将谷物封存在陶器中并埋藏于地下进行保温。下列叙述错误的是( )
A.酿酒过程中密封的主要目的是避免杂菌污染，从而提高酒的品质
B.“曲”中含有大量的酵母菌，温度是影响酵母菌生长的重要因素
C.“造醴”时选择“蘖”的原因是发芽的谷物会释放更多的淀粉酶
D.“蘖造醴”时大部分糖的分解和代谢物的生成都在发酵阶段完成
考点二 发酵工程及其应用
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1.发酵工程的概念
利用微生物的 ，规模化生产人类所需产品的综合性生物工程。
2.发酵工程的基本环节
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3.啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
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4.发酵工程的特点
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考向 围绕发酵工程的应用，考查科学探究
1.(2023·浙江6月选考，12)关于小曲白酒的酿造过程，下列叙述错误的是( )
A.糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖
B.发酵液样品的蒸馏产物有无酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测
C.若酿造过程中酒变酸，则发酵坛密封不严
D.蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，立即密封可高效进行酒精发酵
2.(2024·江西卷，11)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变种(JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长)发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是( )
A.JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因
B.JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量
C.提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量
D.稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化INCLUDEPICTURE"关键真题必刷.tif" INCLUDEPICTURE "../../关键真题必刷.tif" \* MERGEFORMAT 1.(2023·湖南卷，5)食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是( )
A.干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长
B.腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖
C.低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利
D.高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类
2.(2024·山东卷，14)在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是( )
A.相同菌体密度下，菌球体越大，柠檬酸产生速率越慢
B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D.发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
3.(2024·江苏卷，14)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验，下列叙述正确的是( )
A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C.发酵装置需加满菜料或牛奶并封装，以抑制乳酸菌的无氧呼吸
D.控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
4.(2023·全国乙卷，37)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)。实验流程如图所示。
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回答下列问题。
(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_______________________________________。
(2)采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是 (答出1点即可)。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有_________________________________
_______________________________________(答出2点即可)。
(3)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。
(4)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
________________________________________________________________。
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菠萝果肉中含有较丰富的维生素B和维生素C。菠萝酒味佳，且具有清热解渴、消暑提神、化食止泻的功效，深受人们的喜爱。工业上生产菠萝酒的步骤大致如下：原料选择→榨汁→调节糖度和酸度→发酵→调酒度→装瓶。回答下列问题：
(1)榨汁前需先将原料用90 ℃热水浸泡5分钟，这样做的目的是
__________________________________________________________________。
(2)发酵酿制前加入一定量的白砂糖调节糖度，目的是
__________________________________________________________________。
菠萝酒制作的原理：____________________________________________
_______________________________________________(用反应式表示)。
(3)在菠萝酒的制作过程中，研究人员进行了相关研究，其结果如图所示(左纵轴表示酒精度、残糖量、总酸)：
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①请为以上研究拟一个课题：_____________________________________
__________________________________________________________。
②制作菠萝酒的最佳初始糖度和酵母菌接种量分别是
___________________________________________________________________。
③酵母菌接种量在1.1%～1.4%时，酒精度呈下降趋势，感官评分降低，原因是
__________________________________________________________________。
第49讲 传统发酵技术、发酵工程及其应用
考点一
核心要点·再研
1.(1)微生物 不同代谢物 (2)固体 半固体 有氧或无氧
2.小分子的肽和氨基酸 异养需氧
3.乳酸链球菌和乳酸杆菌 无氧 乳酸菌 洗净 没过 水中氧气 使发酵时间延长
4.(1)酵母菌 醋酸菌 兼性厌氧 需氧 C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量 C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量 2CH3COOH(乙酸)＋2CO2＋2H2O＋能量 C2H5OH＋O2 CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量 需氧 不需氧
(2)洗洁精 酒精 枝梗 1/3 18～30 10～12 拧松 30～35 7～8
考点速览
(1)√
(2)× 提示 酒精发酵是放能反应。
(3)× 提示 酿酒初期酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，然后酵母菌通过无氧呼吸产生酒精。
(4)× 提示 制作好葡萄酒后，打开瓶盖，盖上一层纱布，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，进行葡萄醋的发酵。
(5)√
(6)× 提示 酸性重铬酸钾能检验酒精，不能检验乙酸含量变化。
典型例题·深研
1.C [盐水煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响，A错误；②盐水需要浸没全部菜料，造成无氧环境，有利于乳酸菌无氧呼吸，B错误；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，能达到排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染等目的，C正确；腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少，D错误。]
2.D [食用醋的酸味主要来源于乙酸，A正确；醋酸菌是好氧型细菌，不适宜在无氧的条件下生存，B正确；在制醋时，缺少葡萄糖的情况下，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸，因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确；醋酸菌是细菌，属于原核生物，没有核膜包被的细胞核和众多细胞器，因此没有线粒体，D错误。]
3.A [酿酒过程中密封的主要目的是为酵母菌无氧呼吸创造无氧环境，从而提高酒的品质，A错误；“曲”中含有大量的酵母菌，温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃，B正确；“造醴”时选择“蘖”的原因是发芽的谷物会释放更多的淀粉酶，有利于多糖的分解，C正确；“蘖造醴”时大部分糖的分解和代谢物的生成都在发酵阶段完成，此后需要在低温、密闭的条件下保存一段时间继续进行后续发酵，D正确。]
考点二
核心要点·再研
1.特定功能
2.诱变育种 菌种 培养基 营养组分 过滤、沉淀 产物的性质
3.淀粉酶 糖浆 酒精和二氧化碳
4.温和 丰富 低廉 专一 污染小 容易处理
典型例题·深研
1.D [糖化主要是利用霉菌产生的淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖，A正确；可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精，若存在酒精则溶液呈现灰绿色，B正确；若酿造过程中酒变酸，则可能是发酵坛密封不严，导致醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为乙酸，C正确；蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，不能马上密封，需要提供氧气先让糟醅中的好氧型霉菌将原料中的淀粉糖化，以及让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，D错误。]
2.D [据题可知，井冈霉素是氨基寡糖类物质，并非蛋白质，因而其不是基因表达的直接产物，JGs体内没有编码井冈霉素的基因，基因通过控制相关酶的合成来控制代谢过程，进而控制JGs发酵生产井冈霉素，A错误；JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程会影响JGs的数量，进而影响井冈霉素的产量，B错误；在一定范围内提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量，但若浓度过高，反而会降低井冈霉素的产量，C错误；JGs是一种放线菌，菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分，因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化，D正确。]
关键·真题必刷
1.C [干制能降低食品中的含水量，使微生物不易生长和繁殖，进而延长食品保存时间，A正确；腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖，B正确；低温保存可以抑制微生物的生命活动，但不是温度越低越好，一般食品保存温度为零上低温，C错误；高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并通过破坏食品中的酶类，降低酶类对食品有机物的分解，有利于食品保存，D正确。]
2.D [黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧，相同菌体密度下，菌球体越大越不利于菌体与氧气接触，柠檬酸产生速率越慢，A正确；菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制，发酵中期添加一定量的硫酸铵，提高铵离子浓度，可提高柠檬酸产量，B正确；发酵过程中pH下降可导致细菌生命活动所必需的酶活性降低甚至失活，可抑制大部分细菌的生长，C正确；发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行提取、分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产品，D错误。]
3.D [制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，所以为制造无氧环境，制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水中，A错误；制作酸奶时，将牛奶加热至90 ℃，保温5 min或将牛奶置于80 ℃恒温水浴箱中 15 min。如果采用市售未开封的鲜奶，可直接使用，不需要灭菌，B错误；制作泡菜时菜料装至容器的八成满，制作酸奶时倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3，C错误；制作酸奶或泡菜时，控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质，D正确。]
4.(1)菌T能够产生纤维素酶，纤维素酶可将纤维素分解 (2)为酵母菌蛋白质合成提供原料 把灭菌锅内原有的冷空气排除；灭菌时要在一定的温度和压力下维持一定的时间 (3)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 (4)葡萄糖 节约粮食，实现了废物利用
解析 (1)菌T能够将纤维素变成酵母菌发酵所需的葡萄糖，利用的是其能够产生分解纤维素的酶，能够高效催化纤维素分解。(2)N元素是构成体内一些物质的必需元素，如氨基酸、核苷酸等。高压蒸汽灭菌的注意事项包括：①待灭菌的物品放置不宜过紧；②必须将冷空气彻底排除再开始加压；③装入待灭菌的物品不要过多；④锥形瓶与试管口不要与桶壁接触……，合理即可。(3)拧紧瓶盖的主要目的是营造无氧条件。酵母菌无氧呼吸产生乙醇的同时还会产生CO2，拧松瓶盖可以释放CO2，防止容器压力过大引起危险。酸性条件下重铬酸钾溶液可以用来检测酒精。(4)纤维素分解产生的葡萄糖可以用来作为发酵原料，从社会责任感角度和实际生产角度出发分析即可，如节约粮食，生产成本低，实现了废物利用，保护环境等。
情境·探究·长句
(1)防止杂菌污染 (2)为酵母菌生长繁殖提供碳源 C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 (3)①探究初始糖度和酵母菌接种量对菠萝酒品质的影响 ②20°Bx，0.8% ③酵母菌过多，大量的糖源用于酵母菌的生长、发育和繁殖，从而导致酒精度下降
解析 (1)原料用90℃热水浸泡5分钟，进行高温消毒，防止杂菌污染。(2)添加适量白砂糖的主要目的是为酵母菌生长繁殖提供碳源。在无氧条件下，葡萄糖在酶的催化作用下反应生成酒精和二氧化碳，反应式见答案。(3)①由图可知，该实验的自变量为初始糖度和酵母菌接种量，因变量为菠萝酒的品质(由多种指标反映)，故该研究的目的是探究初始糖度和酵母菌接种量对菠萝酒品质的影响。②由图可知，初始糖度为20°Bx，酵母菌接种量为0.8%时感官评分最高，其余指标也在比较理想的范围内。③酵母菌接种量在1.1%～1.4%时，可能由于酵母菌过多，大量的糖源用于酵母菌的生长、发育和繁殖，从而导致酒精度下降，感官评分降低。(共54张PPT)
利用生物技术与工程生产对人类有用的产品
大概念九
体系构建
新增内容
选择性必修3
1.第22～28页，新增发酵工程及其应用
2.第41页，新增植物细胞培养
3.第44～45页，新增悬浮培养、传代培养的方法
4.第46～47页，新增干细胞培养及其应用
5.第74～75页，新增DNA的粗提取与鉴定
6.第82页，新增分子水平检测的方法
7.第84～85页，新增DNA片段的扩增及电泳鉴定
传统发酵技术、发酵工程及其应用
第 49 讲
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.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。 3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他农牧业生产上有重要的应用价值。
考情 分析 1.传统发酵技术的应用 2024·河北卷，18；2024·贵州卷，14；2024·湖北卷，1；2023·山东卷，12；2023·浙江1月选考，19；2023·湖南卷，5；2023·浙江6月选考，12；2022·江苏卷，16
2.发酵工程的原理及应用 2024·北京卷，17；2024·江西卷，11；2024·安徽卷，15；2024·全国甲卷，37；2024·山东卷，14；2023·江苏卷，16；2023·辽宁卷，18；2023·山东卷，20；2022·湖北卷，13；2022·山东卷，20
1
目 录
传统发酵技术的应用
2
4
发酵工程及其应用
关键 · 真题必刷
3
情境 · 探究 · 长句
考点一
传统发酵技术的应用
核心要点·再研
典型例题·深研
1.发酵与传统发酵技术
(1)发酵
微生物
不同代谢物
(2)传统发酵技术
固体
半固体
有氧或无氧
2.腐乳制作
小分子的肽和氨基酸
异养需氧
3.泡菜的制作
乳酸
链球菌和乳酸杆菌
无氧
乳酸菌
洗净
没过
实验成功关键点
水中氧气
使发酵时间延长
4.制作果酒和果醋
(1)果酒制作与果醋制作的比较
酵母菌
醋酸菌
兼性厌氧
需氧
需氧
不需氧
(2)果酒和果醋的制作步骤及目的
洗洁精
酒精
枝梗
1/3
18～30
10～12
拧松
30～
35
7～8
果酒和果醋改进装置及其分析
装置的使用：使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。
(1)醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶。(2024·湖北卷，1C)( )
(2)酒精发酵是吸能反应。(2024·浙江6月选考，10A)( )
提示 酒精发酵是放能反应。
(3)“杏花村酒”的酿制，酵母菌只进行无氧呼吸。(2022·湖南卷，7D)( )
提示 酿酒初期酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，然后酵母菌通过无氧呼吸产生酒精。
√
×
×
(4)葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋。(2022·江苏卷，16C)( )
提示 制作好葡萄酒后，打开瓶盖，盖上一层纱布，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，进行葡萄醋的发酵。
(5)果醋发酵时，乙醇既是乙酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖。(2021·辽宁卷，8A)( )
(6)果醋发酵时，用重铬酸钾测定乙酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深。(2021·江苏卷，14D)( )
提示 酸性重铬酸钾能检验酒精，不能检验乙酸含量变化。
×
√
×
考向 结合泡菜、果酒和果醋制作，考查科学探究
1.(2023·山东卷，12)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
C
解析 盐水煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响，A错误；
②盐水需要浸没全部菜料，造成无氧环境，有利于乳酸菌无氧呼吸，B错误；
③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，能达到排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染等目的，C正确；
腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少，D错误。
2.(2024·湖北卷，1)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( )
A.食用醋的酸味主要来源于乙酸
B.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶
D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
D
解析 食用醋的酸味主要来源于乙酸，A正确；
醋酸菌是好氧型细菌，不适宜在无氧的条件下生存，B正确；
在制醋时，缺少葡萄糖的情况下，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸，因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确；
醋酸菌是细菌，属于原核生物，没有核膜包被的细胞核和众多细胞器，因此没有线粒体，D错误。
3.(2025·八省联考河南卷，16)我国具有悠久的酿酒文化和历史。《天工开物》中有“古来曲造酒，蘖造醴”的记载，“曲”指由谷物培养微生物所制成的发酵剂，“蘖”指发芽的谷物，“醴”指甜酒。古人在冬季酿酒时，常将谷物封存在陶器中并埋藏于地下进行保温。下列叙述错误的是( )
A.酿酒过程中密封的主要目的是避免杂菌污染，从而提高酒的品质
B.“曲”中含有大量的酵母菌，温度是影响酵母菌生长的重要因素
C.“造醴”时选择“蘖”的原因是发芽的谷物会释放更多的淀粉酶
D.“蘖造醴”时大部分糖的分解和代谢物的生成都在发酵阶段完成
A
解析 酿酒过程中密封的主要目的是为酵母菌无氧呼吸创造无氧环境，从而提高酒的品质，A错误；
“曲”中含有大量的酵母菌，温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃，B正确；
“造醴”时选择“蘖”的原因是发芽的谷物会释放更多的淀粉酶，有利于多糖的分解，C正确；
“蘖造醴”时大部分糖的分解和代谢物的生成都在发酵阶段完成，此后需要在低温、密闭的条件下保存一段时间继续进行后续发酵，D正确。
考点二
发酵工程及其应用
核心要点·再研
典型例题·深研
1.发酵工程的概念
利用微生物的__________，规模化生产人类所需产品的综合性生物工程。
特定功能
2.发酵工程的基本环节
诱变育种
菌种
培养基
营养组分
过滤、沉淀
产物的性质
3.啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
淀粉酶
糖浆
酒精和二氧化碳
4.发酵工程的特点
温和
丰富
低廉
专一
污染小
容易处理
考向 围绕发酵工程的应用，考查科学探究
1.(2023·浙江6月选考，12)关于小曲白酒的酿造过程，下列叙述错误的是( )
A.糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖
B.发酵液样品的蒸馏产物有无酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测
C.若酿造过程中酒变酸，则发酵坛密封不严
D.蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，立即密封可高效进行酒精发酵
D
解析 糖化主要是利用霉菌产生的淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖，A正确；
可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精，若存在酒精则溶液呈现灰绿色，B正确；
若酿造过程中酒变酸，则可能是发酵坛密封不严，导致醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为乙酸，C正确；
蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，不能马上密封，需要提供氧气先让糟醅中的好氧型霉菌将原料中的淀粉糖化，以及让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，D错误。
2.(2024·江西卷，11)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变种(JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长)发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是( )
A.JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因
B.JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量
C.提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量
D.稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化
D
解析 据题可知，井冈霉素是氨基寡糖类物质，并非蛋白质，因而其不是基因表达的直接产物，JGs体内没有编码井冈霉素的基因，基因通过控制相关酶的合成来控制代谢过程，进而控制JGs发酵生产井冈霉素，A错误；
JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程会影响JGs的数量，进而影响井冈霉素的产量，B错误；
在一定范围内提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量，但若浓度过高，反而会降低井冈霉素的产量，C错误；
JGs是一种放线菌，菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分，因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化，D正确。
关键 · 真题必刷
1.(2023·湖南卷，5)食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是( )
A.干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长
B.腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖
C.低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利
D.高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类
C
解析 干制能降低食品中的含水量，使微生物不易生长和繁殖，进而延长食品保存时间，A正确；
腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖，B正确；
低温保存可以抑制微生物的生命活动，但不是温度越低越好，一般食品保存温度为零上低温，C错误；
高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并通过破坏食品中的酶类，降低酶类对食品有机物的分解，有利于食品保存，D正确。
2.(2024·山东卷，14)在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是( )
A.相同菌体密度下，菌球体越大，柠檬酸产生速率越慢
B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D.发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
D
解析 黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧，相同菌体密度下，菌球体越大越不利于菌体与氧气接触，柠檬酸产生速率越慢，A正确；
菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制，发酵中期添加一定量的硫酸铵，提高铵离子浓度，可提高柠檬酸产量，B正确；
发酵过程中pH下降可导致细菌生命活动所必需的酶活性降低甚至失活，可抑制大部分细菌的生长，C正确；
发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行提取、分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产品，D错误。
3.(2024·江苏卷，14)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验，下列叙述正确的是( )
A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C.发酵装置需加满菜料或牛奶并封装，以抑制乳酸菌的无氧呼吸
D.控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
D
解析 制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，所以为制造无氧环境，制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水中，A错误；
制作酸奶时，将牛奶加热至90 ℃，保温5 min或将牛奶置于80 ℃恒温水浴箱中 15 min。如果采用市售未开封的鲜奶，可直接使用，不需要灭菌，B错误；
制作泡菜时菜料装至容器的八成满，制作酸奶时倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3，C错误；
制作酸奶或泡菜时，控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质，D正确。
4.(2023·全国乙卷，37)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)。实验流程如图所示。
回答下列问题。
(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____________________________________________________。
菌T能够产生纤维素酶，纤维素酶可将纤维素分解
(2)采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是____________________________
(答出1点即可)。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有______________________
______________________________________________________(答出2点即可)。
为酵母菌蛋白质合成提供原料
把灭菌锅内原有的冷空气排除；灭菌时要在一定的温度和压力下维持一定的时间
(3)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。
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
(4)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____________________________________________________________________。
葡萄糖
节约粮食，实现了废物利用
解析 (1)菌T能够将纤维素变成酵母菌发酵所需的葡萄糖，利用的是其能够产生分解纤维素的酶，能够高效催化纤维素分解。
(2)N元素是构成体内一些物质的必需元素，如氨基酸、核苷酸等。高压蒸汽灭菌的注意事项包括：①待灭菌的物品放置不宜过紧；②必须将冷空气彻底排除再开始加压；③装入待灭菌的物品不要过多；④锥形瓶与试管口不要与桶壁接触……，合理即可。
(3)拧紧瓶盖的主要目的是营造无氧条件。酵母菌无氧呼吸产生乙醇的同时还会产生CO2，拧松瓶盖可以释放CO2，防止容器压力过大引起危险。酸性条件下重铬酸钾溶液可以用来检测酒精。
(4)纤维素分解产生的葡萄糖可以用来作为发酵原料，从社会责任感角度和实际生产角度出发分析即可，如节约粮食，生产成本低，实现了废物利用，保护环境等。
情境 · 探究 · 长句
菠萝果肉中含有较丰富的维生素B和维生素C。菠萝酒味佳，且具有清热解渴、消暑提神、化食止泻的功效，深受人们的喜爱。工业上生产菠萝酒的步骤大致如下:原料选择→榨汁→调节糖度和酸度→发酵→调酒度→装瓶。回答下列问题：
(1)榨汁前需先将原料用90 ℃热水浸泡5分钟，这样做的目的是____________________________________________________________________。
(2)发酵酿制前加入一定量的白砂糖调节糖度，目的是__________________________________________________________________。
菠萝酒制作的原理：____________________________________ (用反应式表示)。
防止杂菌污染
为酵母菌生长繁殖提供碳源
(3)在菠萝酒的制作过程中，研究人员进行了相关研究，其结果如图所示(左纵轴表示酒精度、残糖量、总酸)：
①请为以上研究拟一个课题：_________________________________________
___________________________________________________________________。
探究初始糖度和酵母菌接种量对菠萝酒品质
的影响
②制作菠萝酒的最佳初始糖度和酵母菌接种量分别是__________________。
③酵母菌接种量在1.1%～1.4%时，酒精度呈下降趋势，感官评分降低，原因是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
20°Bx，0.8%
酵母菌过多，大量的糖源用于酵母菌的生长、发育和繁殖，从而导致酒精度下降
解析 (1)原料用90℃热水浸泡5分钟，进行高温消毒，防止杂菌污染。
(2)添加适量白砂糖的主要目的是为酵母菌生长繁殖提供碳源。在无氧条件下，葡萄糖在酶的催化作用下反应生成酒精和二氧化碳，反应式见答案。
(3)①由图可知，该实验的自变量为初始糖度和酵母菌接种量，因变量为菠萝酒的品质(由多种指标反映)，故该研究的目的是探究初始糖度和酵母菌接种量对菠萝酒品质的影响。②由图可知，初始糖度为20°Bx，酵母菌接种量为0.8%时感官评分最高，其余指标也在比较理想的范围内。③酵母菌接种量在1.1%～1.4%时，可能由于酵母菌过多，大量的糖源用于酵母菌的生长、发育和繁殖，从而导致酒精度下降，感官评分降低。限时练49 传统发酵技术、发酵工程及其应用
(时间：25分钟 分值：30分)
选择题1～10小题，每小题2分，共20分。
【对点强化】
考点一 传统发酵技术的应用
1.(2021·江苏卷，14)某同学选用新鲜成熟的葡萄先制作果酒，后制作果醋，下列相关叙述正确的是( )
A.果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器
B.果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多
C.果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
D.果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深
2.(2021·辽宁卷，8改编)利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6天后，再接入活化的醋酸菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是( )
A.乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖
B.酵母菌和醋酸菌均以有丝分裂的方式进行增殖
C.酵母菌和醋酸菌发酵过程中控制通气的情况不同
D.接入醋酸菌后，应适当升高发酵温度
3.(2024·九省联考广西卷，4)以木薯淀粉水解糖为原料，利用酿酒酵母生产燃料乙醇的过程，叙述错误的是( )
A.发酵全过程中酿酒酵母菌数量持续增加
B.发酵过程中乙醇浓度会影响酿酒酵母的活性
C.生产过程中酿酒酵母既有有氧呼吸，也有无氧呼吸
D.需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响
4.(2021·湖南卷，3)中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A.泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B.馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C.米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长
D.酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸菌
5.(2021·山东卷，12)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
考点二 发酵工程及其应用
6.(2022·山东卷，14)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是( )
A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
7.(2022·湖北卷，14)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )
INCLUDEPICTURE"Q14.TIF" INCLUDEPICTURE "../../Q14.TIF" \* MERGEFORMAT
A.该生产过程中，一定有气体生成
B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
【综合提升】
8.(2024·九省联考江西卷，10)我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品，如酱油、腐乳、豆豉等，传承和发扬了中华优秀传统饮食文化。随着科技的发展，现代发酵工程在食品领域的应用更加广泛。下列关于发酵的叙述，错误的是( )
A.工业化生产啤酒时，酵母菌的繁殖主要在主发酵阶段完成
B.腐乳和果醋都是在厌氧条件下发酵产生的传统食品
C.水封泡菜坛的目的是隔绝空气，确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境
D.泡菜“咸而不酸”是因为盐水浓度过高，抑制乳酸菌发酵所致
9.(2024·九省联考河南卷，6)黄豆酱是人们喜爱的传统美食，早在春秋时期就有制作方法的相关记载。它以黄豆为主要原料，经米曲霉(好氧菌)、酵母菌、乳酸菌等微生物发酵而成。劳动人民在制作过程中不断改进发酵技术，总结出以下经验。下列叙述错误的是( )
①选用具有高蛋白酶活性的米曲霉
②用蒸煮后的大豆与米曲霉混合堆积
③将初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料摊薄，并适当通风
④在装坛时，添加适量食盐
⑤发酵过程中，需保持发酵坛密封
⑥发酵过程中，需定期搅拌
A.①和④对黄豆酱风味的形成起重要作用，利于提升品质
B.②和⑥可以促使微生物和物料充分混合，提高发酵效率
C.③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖
D.⑤中乳酸菌主要集中于发酵坛上部而米曲霉集中于下部
10.(2025·江苏南通模拟)如图1、图2是果酒和果醋制作的实验流程和发酵装置。下列有关叙述错误的是( )
INCLUDEPICTURE"SW660.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW660.tif" \* MERGEFORMAT
A.图1空缺部分为醋酸发酵，所需微生物为醋酸菌
B.图2装置中的充气口在酒精发酵过程中需打开
C.图2装置制作果酒时温度应控制在18～30 ℃，制作果醋时应提高温度
D.可在酸性条件下，使用重铬酸钾溶液与发酵液反应来检测有无果酒产生
11.(10分)(2025·广东河源模拟)泡菜是指为了长时间存放、在低浓度食盐溶液中腌制，并经过严格流程制作的蔬菜加工品。在腌制过程中由于微生物的作用会产生乳酸，同时也会生成亚硝酸盐。亚硝酸盐是世界卫生组织公布的主要致癌物质之一。芥菜是制作泡菜的常用的蔬菜之一，某研究小组探究了不同食盐浓度对芥菜中亚硝酸盐含量的影响。根据实验步骤和结果，分析回答下列问题。
步骤1：材料处理 将新鲜芥菜洗净后将水沥干，平均分为3份放入坛中，标为A、B、C组
步骤2：实验操作 A组：5%食盐浓度 B组：10%食盐浓度 C组：15%食盐浓度
INCLUDEPICTURE"SW661.tif" INCLUDEPICTURE "../../../../../2026版%20创新设计%20高考总复习%20生物学（配人教版）（琼鄂津……）/SW661.tif" \* MERGEFORMAT 芥菜装在如图所示的坛子里，装菜时尽量将菜体压实，加入配好的食盐水，盐水要没过芥菜，盖盖子后还要用水封口(如图)
步骤3：恒温培养 28 ℃ 28 ℃ ①
步骤4：分析实验结果 INCLUDEPICTURE"SW662.tif" INCLUDEPICTURE "../../../../../2026版%20创新设计%20高考总复习%20生物学（配人教版）（琼鄂津……）/SW662.tif" \* MERGEFORMAT
(1)(1分)本实验探究的问题是：_____________________________________
_______________________________________________________________。
(2)(4分)该实验的自变量是________。实验步骤2中尽量将菜体压实，盐水没过芥菜，既要加盖，还要用水来封口的原理是
__________________________________________________________________。
实验步骤3中的“①”应该是________，这样做是为了____________。
(3)(2分)据实验结果可知，________组的食盐溶液腌制芥菜较为健康，且在第________天后食用较好。
(4)(3分)酸菜发酵主要利用乳酸菌，它以________的方式快速繁殖。与白菜叶肉细胞相比，乳酸菌的细胞中没有________(填结构名称)，只能利用现成的有机物生活。除了泡菜，利用乳酸菌发酵制成的食品还有________(写一种)。
限时练49 传统发酵技术、发酵工程及其应用
1.C [果酒发酵时，不可放气过快，以防止培养液一起冲出，A错误；果酒发酵时，发酵液中的葡萄糖不断被消耗，因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日减少，B错误；在以酒精为底物进行醋酸发酵时，酒精与氧气发生反应产生醋酸和水，几乎没有气泡产生，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时，C正确；重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量，D错误。]
2.B [当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸，同时乙醇还可抑制杂菌繁殖，A正确；酵母菌一般以出芽的方式增殖，醋酸菌以二分裂的方式进行增殖，B错误；酵母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵生产乙醇；醋酸菌为好氧菌，需持续通入无菌氧气，C正确；酒精发酵的适宜温度范围是18～30 ℃，醋酸发酵的适宜温度范围为30～35 ℃，D正确。]
3.A [发酵全过程中酿酒酵母菌数量先增加后减少，A错误；发酵过程中，若乙醇浓度过高，则会抑制酿酒酵母的活性，B正确；生产过程中酿酒酵母早期进行有氧呼吸大量繁殖，后期进行无氧呼吸产生酒精，C正确；渗透压也会影响酵母菌的活性，故需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响，D正确。]
4.B [ 在泡菜制作过程中，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸，A错误；在馒头制作过程中，酵母菌进行细胞呼吸产生CO2，从而使馒头变得松软，B正确；在米酒制作过程中，将容器密封的目的是让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，将容器密封不利于酵母菌生长，C错误；在酸奶制作过程中，后期低温处理的目的是抑制微生物的生长，延长保质期，D错误。]
5.D [酵母菌是兼性厌氧菌，既可以进行有氧呼吸(彻底的氧化分解，释放大量的能量，有利于酵母菌的繁殖)，又可以进行无氧呼吸(释放少量能量，产生酒精)，A正确；自然发酵制作葡萄酒的菌种主要来自葡萄皮表面的野生酵母菌，B正确；制作的葡萄酒的颜色来自葡萄皮中的色素，C正确；随着发酵的进行，酵母菌进行无氧呼吸，消耗糖，所以糖含量减少，D错误。]
6.D [青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌，因此发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，A正确；青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确；为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。]
7.A [据图可知，该生产过程中有酿酒酵母的参与，酵母菌的无氧呼吸会产生二氧化碳，故该生产过程中，一定有气体生成，A正确；糖类是主要的能源物质，微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水，B错误；分析图示可知，该技术中有连续搅拌反应器的过程，该操作可以增加微生物与营养物质的接触面积，此外也可增大溶解氧含量，故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质，C错误；沼气生产利用的是厌氧微生物，在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制，因此沼气池废料在加入反应器之前无需灭菌，D错误。]
8.B [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，A正确；腐乳和果醋都是在有氧条件下发酵产生的传统食品，B错误；乳酸菌是厌氧菌，水封泡菜坛的目的是隔绝空气，确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境，C正确；制作泡菜时，如果盐水浓度过高，乳酸菌会通过渗透作用失水，抑制乳酸菌发酵，制作的泡菜会“咸而不酸”，D正确。]
9.D [米曲霉分泌的蛋白酶能够将黄豆酱中的蛋白质分解，而食盐一方面可以抑制杂菌生长，一方面可以调味，故①和④对黄豆酱风味的形成起重要作用，利于提升品质，A正确；米曲霉是好氧菌，且能够分泌蛋白酶将黄豆酱中的蛋白质分解，故②和⑥可以促使微生物和物料充分混合，提高发酵效率，B正确；米曲霉是好氧菌，酵母菌也可以进行有氧呼吸，故③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖，C正确；乳酸菌属于厌氧菌，米曲霉是好氧菌，故⑤中米曲霉主要集中于发酵坛上部而乳酸菌集中于下部，D错误。]
10.B [酒精发酵为无氧发酵，故图2装置中的充气口在酒精发酵过程中需关闭，B错误。]
11.(1)不同食盐浓度对芥菜中亚硝酸盐含量的影响
(2)食盐浓度 创造无氧环境，利于乳酸菌的发酵 28 ℃ 控制单一变量
(3)A 4 (4)二分裂 叶绿体 酸奶(合理即可)
解析 (1)某研究小组为了探究不同食盐浓度对芥菜中亚硝酸盐含量的影响，设置了对照实验，所以本实验探究的问题是不同食盐浓度对芥菜中亚硝酸盐含量的影响。(2)该实验的自变量是食盐浓度。用芥菜制作泡菜要用到乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，所以实验步骤2中尽量将菜体压实，盐水没过芥菜，既要加盖，还要用水来封口的原理是创造无氧环境，利于乳酸菌的发酵。对照实验遵循单一变量原则：在一组对照实验中，只有一个条件不同，其他条件必须相同且适宜，确保实验结果的变化只与所探究的变量有关，而与其他变量无关。所以实验步骤3中的“①”应该是28 ℃，这样做是为了控制单一变量。(3)据实验结果可知：A组中用5%的食盐溶液腌制芥菜，芥菜中亚硝酸盐含量较低，所以较为健康，且在第4天后，芥菜中亚硝酸盐含量明显减少，故第4天后食用较好。(4)酸菜发酵主要利用乳酸菌，乳酸菌属于细菌，它以二分裂的方式快速繁殖。与白菜叶肉细胞(含有叶绿体的植物细胞)相比，乳酸菌的细胞中没有叶绿体，只能利用现成的有机物生活。除了泡菜，利用乳酸菌发酵制成的食品还有酸奶等。(共26张PPT)
传统发酵技术、发酵工程及其应用
限时练49
(时间：25分钟 分值：30分)
考点一 传统发酵技术的应用
1.(2021·江苏卷，14)某同学选用新鲜成熟的葡萄先制作果酒，后制作果醋，下列相关叙述正确的是( )
A.果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器
B.果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多
C.果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
D.果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深
C
解析 果酒发酵时，不可放气过快，以防止培养液一起冲出，A错误；
果酒发酵时，发酵液中的葡萄糖不断被消耗，因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日减少，B错误；
在以酒精为底物进行醋酸发酵时，酒精与氧气发生反应产生醋酸和水，几乎没有气泡产生，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时，C正确；
重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量，D错误。
2.(2021·辽宁卷，8改编)利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6天后，再接入活化的醋酸菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是( )
A.乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖
B.酵母菌和醋酸菌均以有丝分裂的方式进行增殖
C.酵母菌和醋酸菌发酵过程中控制通气的情况不同
D.接入醋酸菌后，应适当升高发酵温度
B
解析 当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸，同时乙醇还可抑制杂菌繁殖，A正确；
酵母菌一般以出芽的方式增殖，醋酸菌以二分裂的方式进行增殖，B错误；
酵母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵生产乙醇；醋酸菌为好氧菌，需持续通入无菌氧气，C正确；
酒精发酵的适宜温度范围是18～30 ℃，醋酸发酵的适宜温度范围为30～35 ℃，D正确。
3.(2024·九省联考广西卷，4)以木薯淀粉水解糖为原料，利用酿酒酵母生产燃料乙醇的过程，叙述错误的是( )
A.发酵全过程中酿酒酵母菌数量持续增加
B.发酵过程中乙醇浓度会影响酿酒酵母的活性
C.生产过程中酿酒酵母既有有氧呼吸，也有无氧呼吸
D.需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响
A
解析 发酵全过程中酿酒酵母菌数量先增加后减少，A错误；
发酵过程中，若乙醇浓度过高，则会抑制酿酒酵母的活性，B正确；
生产过程中酿酒酵母早期进行有氧呼吸大量繁殖，后期进行无氧呼吸产生酒精，C正确；
渗透压也会影响酵母菌的活性，故需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响，D正确。
4.(2021·湖南卷，3)中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A.泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B.馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C.米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长
D.酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸菌
B
解析 在泡菜制作过程中，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸，A错误；
在馒头制作过程中，酵母菌进行细胞呼吸产生CO2，从而使馒头变得松软，B正确；
在米酒制作过程中，将容器密封的目的是让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，将容器密封不利于酵母菌生长，C错误；
在酸奶制作过程中，后期低温处理的目的是抑制微生物的生长，延长保质期，D错误。
5.(2021·山东卷，12)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
D
解析 酵母菌是兼性厌氧菌，既可以进行有氧呼吸(彻底的氧化分解，释放大量的能量，有利于酵母菌的繁殖)，又可以进行无氧呼吸(释放少量能量，产生酒精)，A正确；
自然发酵制作葡萄酒的菌种主要来自葡萄皮表面的野生酵母菌，B正确；
制作的葡萄酒的颜色来自葡萄皮中的色素，C正确；
随着发酵的进行，酵母菌进行无氧呼吸，消耗糖，所以糖含量减少，D错误。
考点二 发酵工程及其应用
6.(2022·山东卷，14)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是( )
A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
D
解析 青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌，因此发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，A正确；
青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；
选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确；
为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。
7.(2022·湖北卷，14)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )
A
A.该生产过程中，一定有气体生成
B.微生物生长所需碳源主要来源于
沼气池废料
C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
解析 据图可知，该生产过程中有酿酒酵母的参与，酵母菌的无氧呼吸会产生二氧化碳，故该生产过程中，一定有气体生成，A正确；
糖类是主要的能源物质，微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水，B错误；
分析图示可知，该技术中有连续搅拌反应器的过程，该操作可以增加微生物与营养物质的接触面积，此外也可增大溶解氧含量，故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质，C错误；
沼气生产利用的是厌氧微生物，在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制，因此沼气池废料在加入反应器之前无需灭菌，D错误。
A.该生产过程中，一定有气体生成
B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
8.(2024·九省联考江西卷，10)我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品，如酱油、腐乳、豆豉等，传承和发扬了中华优秀传统饮食文化。随着科技的发展，现代发酵工程在食品领域的应用更加广泛。下列关于发酵的叙述，错误的是( )
A.工业化生产啤酒时，酵母菌的繁殖主要在主发酵阶段完成
B.腐乳和果醋都是在厌氧条件下发酵产生的传统食品
C.水封泡菜坛的目的是隔绝空气，确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境
D.泡菜“咸而不酸”是因为盐水浓度过高，抑制乳酸菌发酵所致
B
解析 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，A正确；
腐乳和果醋都是在有氧条件下发酵产生的传统食品，B错误；
乳酸菌是厌氧菌，水封泡菜坛的目的是隔绝空气，确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境，C正确；
制作泡菜时，如果盐水浓度过高，乳酸菌会通过渗透作用失水，抑制乳酸菌发酵，制作的泡菜会“咸而不酸”，D正确。
9.(2024·九省联考河南卷，6)黄豆酱是人们喜爱的传统美食，早在春秋时期就有制作方法的相关记载。它以黄豆为主要原料，经米曲霉(好氧菌)、酵母菌、乳酸菌等微生物发酵而成。劳动人民在制作过程中不断改进发酵技术，总结出以下经验。下列叙述错误的是( )
①选用具有高蛋白酶活性的米曲霉
②用蒸煮后的大豆与米曲霉混合堆积
③将初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料摊薄，并适当通风
④在装坛时，添加适量食盐
⑤发酵过程中，需保持发酵坛密封
⑥发酵过程中，需定期搅拌
D
A.①和④对黄豆酱风味的形成起重要作用，利于提升品质
B.②和⑥可以促使微生物和物料充分混合，提高发酵效率
C.③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖
D.⑤中乳酸菌主要集中于发酵坛上部而米曲霉集中于下部
解析 米曲霉分泌的蛋白酶能够将黄豆酱中的蛋白质分解，而食盐一方面可以抑制杂菌生长，一方面可以调味，故①和④对黄豆酱风味的形成起重要作用，利于提升品质，A正确；
米曲霉是好氧菌，且能够分泌蛋白酶将黄豆酱中的蛋白质分解，故②和⑥可以促使微生物和物料充分混合，提高发酵效率，B正确；
米曲霉是好氧菌，酵母菌也可以进行有氧呼吸，故③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖，C正确；
乳酸菌属于厌氧菌，米曲霉是好氧菌，故⑤中米曲霉主要集中于发酵坛上部而乳酸菌集中于下部，D错误。
10.(2025·江苏南通模拟)如图1、图2是果酒和果醋制作的实验流程和发酵装置。下列有关叙述错误的是( )
B
A.图1空缺部分为醋酸发酵，所需微生物为醋酸菌
B.图2装置中的充气口在酒精发酵过程中需打开
C.图2装置制作果酒时温度应控制在18～30 ℃，制
作果醋时应提高温度
D.可在酸性条件下，使用重铬酸钾溶液与发酵液反应来检测有无果酒产生
解析 酒精发酵为无氧发酵，故图2装置中的充气口在酒精发酵过程中需关闭，B错误。
11.(2025·广东河源模拟)泡菜是指为了长时间存放、在低浓度食盐溶液中腌制，并经过严格流程制作的蔬菜加工品。在腌制过程中由于微生物的作用会产生乳酸，同时也会生成亚硝酸盐。亚硝酸盐是世界卫生组织公布的主要致癌物质之一。芥菜是制作泡菜的常用的蔬菜之一，某研究小组探究了不同食盐浓度对芥菜中亚硝酸盐含量的影响。根据实验步骤和结果，分析回答下列问题。
步骤1：材料处理 将新鲜芥菜洗净后将水沥干，平均分为3份放入坛中，标为A、B、C组
步骤2： 实验操作 A组：5%食盐浓度 B组：10%食盐浓度 C组：15%食盐浓度
芥菜装在如图所示的坛子里，装菜时尽量将 菜体压实，加入配好的食盐水，盐水要没过 芥菜，盖盖子后还要用水封口(如图)
步骤3：恒温培养 28 ℃ 28 ℃ ①
步骤4：分析实验结果
(1)本实验探究的问题是：_____________________________________________。
(2)该实验的自变量是________。实验步骤2中尽量将菜体压实，盐水没过芥菜，既要加盖，还要用水来封口的原理是___________________________________。
实验步骤3中的“①”应该是________，这样做是为了____________。
不同食盐浓度对芥菜中亚硝酸盐含量的影响
食盐浓度
创造无氧环境，利于乳酸菌的发酵
28 ℃
控制单一变量
(3)据实验结果可知，________组的食盐溶液腌制芥菜较为健康，且在第________天后食用较好。
(4)酸菜发酵主要利用乳酸菌，它以________的方式快速繁殖。与白菜叶肉细胞相比，乳酸菌的细胞中没有________(填结构名称)，只能利用现成的有机物生活。除了泡菜，利用乳酸菌发酵制成的食品还有________________(写一种)。
A
4
二分裂
叶绿体
酸奶(合理即可)
解析 (1)某研究小组为了探究不同食盐浓度对芥菜中亚硝酸盐含量的影响，设置了对照实验，所以本实验探究的问题是不同食盐浓度对芥菜中亚硝酸盐含量的影响。
(2)该实验的自变量是食盐浓度。用芥菜制作泡菜要用到乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，所以实验步骤2中尽量将菜体压实，盐水没过芥菜，既要加盖，还要用水来封口的原理是创造无氧环境，利于乳酸菌的发酵。对照实验遵循单一变量原则：在一组对照实验中，只有一个条件不同，其他条件必须相同且适宜，确保实验结果的变化只与所探究的变量有关，而与其他变量无关。所以实验步骤3中的“①”应该是28 ℃，这样做是为了控制单一变量。
(3)据实验结果可知：A组中用5%的食盐溶液腌制芥菜，芥菜中亚硝酸盐含量较低，所以较为健康，且在第4天后，芥菜中亚硝酸盐含量明显减少，故第4天后食用较好。
(4)酸菜发酵主要利用乳酸菌，乳酸菌属于细菌，它以二分裂的方式快速繁殖。与白菜叶肉细胞(含有叶绿体的植物细胞)相比，乳酸菌的细胞中没有叶绿体，只能利用现成的有机物生活。除了泡菜，利用乳酸菌发酵制成的食品还有酸奶等。
