第十单元 生物技术与工程
第34讲 发酵工程
第1课时 传统发酵技术及发酵工程
考点一
● 必备知识
1.(1)微生物 原料 代谢 (2)原材料 前一次发酵 发酵物 (3)有氧或无氧
2.(1)酵母、曲霉和毛霉 毛霉 真菌 异养需氧型 (2)小分子的肽和氨基酸
3.(1)①乳酸菌 乳酸链球菌 乳酸杆菌 异养厌氧型 ②无氧 乳酸
C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量
4.(1)洗洁精 酒精 1~2 枝梗 1/3 18~30 10~12 拧松 30~35 7~8
(2)附着在葡萄皮上的野生酵母菌 醋酸菌 异养兼性厌氧型 异养需氧型 18~30 30~35 前期需氧,后期无氧 一直需要充足的氧气 糖源 酒味 酸味 有 无 酸性重铬酸钾 灰绿 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 (3)CO2
(4)①缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,绝大多数其他微生物无法适应而受到抑制 ②原料耗尽或高浓度的酒精抑制了酵母菌的细胞呼吸 ③乳酸菌、醋酸菌 发酵的温度、果酒的pH等 O2含量
【考点易错】
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
[解析] (2)向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境,不能创造无菌环境。(3)制作泡菜过程中,乳酸菌代谢消耗有机物,会导致蔬菜中有机物的干重减少,但代谢过程中会产生多种中间代谢产物,故有机物种类将增多。(4)发酵后期,由于乳酸的积累,发酵液pH降低,乳酸菌活动也受到抑制,因此乳酸菌数目不会一直增多。(5)腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少。
【长句拓展】
1.发酵前期,酵母菌大量繁殖,发酵后期在缺氧和呈酸性的发酵液中,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
2.可以先买一瓶醋,将其打开暴露于空气中,一段时间后在醋的表面会有一层薄膜(即醋酸菌膜),用这层薄膜进行接种即可
3.盐过多,抑制了乳酸菌的发酵
● 典型例题
1.C [解析] 在泡菜发酵中、后期,乳酸含量高,亚硝酸盐含量低,泡菜品质良好,A错误;多种微生物参与豆腐发酵,如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,其将蛋白质分解成多肽和氨基酸,B错误;甜面酱的甜味主要来源于微生物水解淀粉形成的麦芽糖和葡萄糖,C正确;在制作泡菜时坛口要密封,主要是为了创造无氧环境,便于乳酸发酵,D错误。
2.C [解析] 常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,它们都是厌氧细菌,C错误。
3.D [解析] 在酿醋过程中,醋酸菌将酒精氧化成醋酸,导致发酵液的pH逐渐降低,而在酿酒过程中,酵母菌将糖分解生成酒精和CO2,发酵液的pH也会逐渐降低,因此,酿醋和酿酒过程中发酵液的pH都降低,D错误。
4.C [解析] 利用果酒制作果醋的过程中,是醋酸菌利用酒精先生成乙醛,再生成乙酸,发酵液中不产生CO2,醋酸的量增加导致总酸含量增加,A错误;果酒发酵的时间长短影响酒精的浓度,酒精作为形成醋酸的原料,又影响果醋中总酸的含量,但不一定是时间越长越好,B错误;据题图可知,初始酒精浓度为5%时,约120 min后酒精可能消耗完使总酸含量不再变化,C正确;初始酒精的浓度太高,会影响醋酸菌正常的代谢,产生的总酸含量不一定越多,D错误。
考点二
● 必备知识
1.(1)微生物 菌种的选育和培养 产物的分离和提纯 (2)营养协调 pH适宜 碳源 氮源 防止杂菌污染 稳定、温和 自然界 基因工程 产物浓度 过滤 沉淀
2.(1)温和 专一 (2)食品添加剂 酶制剂 基因工程 微生物 疫苗 农药 纤维废料 极端微生物 (3)①大麦种子发芽,释放淀粉酶 淀粉分解,形成糖浆 酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳 ②长 短 低 高
【考点易错】
(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
[解析] (1)发酵工程一般用液体培养基,这有利于微生物与培养液充分接触,有利于发酵工程的进行。(2)单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得的大量的微生物菌体,不是指微生物中的某种蛋白质。(4)发酵工程中,性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,不能通过杂交育种获得,杂交育种一般是能进行有性生殖的生物的育种方式。
【长句拓展】
1.酒精在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛,最后变为乙酸
2.微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质能增进土壤肥力、改良土壤结构,促进植物生长
3.营养丰富,生物效能高;利用原料广;可提供稳定的蛋白质来源;可进行连续的工业化生产,不受季节、土地和气候的限制;使用设备简单,占地面积小;繁殖快,生产周期短,生产效率高;易诱变,比动、植物品种容易改良
● 典型例题
1.C [解析] 过程④主要依靠灭菌技术提供无菌的环境,抗生素可能会对黑曲霉造成不利影响,且在产品中难以分离,C错误。
2.C [解析] 根据题意,谷氨酸棒状杆菌发酵的过程中,将谷物糖化后,与谷氨酸棒状杆菌混合进行发酵,因此谷氨酸棒状杆菌生长繁殖所需的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素,A错误;谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式为有氧呼吸,而乳酸菌进行的是无氧呼吸,二者的呼吸方式不同,B错误;在谷氨酸的发酵生产过程中,发酵液pH在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,C正确;味精是发酵产物谷氨酸和碳酸氢钠反应后,经过结晶得到的,而谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的代谢产物,可通过提取、分离和纯化获得,D错误。
3.D [解析] 赖氨酸是人体的必需氨基酸,不能自身合成,只能从外界环境获取,A正确;据题图分析可知,当苏氨酸和赖氨酸都积累过量时,就会抑制天冬氨酸激酶的活性,使细胞不再浪费物质和能量继续进行合成,该调节过程属于负反馈调节,B正确;高丝氨酸脱氢酶缺陷株不能合成高丝氨酸,苏氨酸也无法合成,故天冬氨酸激酶的活性不会被抑制,则天冬氨酸→中间产物 Ⅰ →中间产物 Ⅱ →赖氨酸的过程可以持续进行,进而提高了赖氨酸产量,C正确;由题意可知,赖氨酸是黄色短杆菌的代谢物,需根据赖氨酸的性质采用适当的措施进行提取、分离和纯化,D错误。
4.D [解析] 单细胞蛋白指的是微生物菌体本身,其营养丰富,不仅富含蛋白质,还含有脂质、糖类等多种营养物质,A正确;相比传统饲料,单细胞蛋白的生产过程利用现代发酵工程技术,既不需要过多占用耕地,也不受季节的限制,B正确;在青贮饲料中加入乳酸菌,可以提高饲料品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力,C正确;可以利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等作为原料生产单细胞蛋白,不是必须利用蛋白质含量高的原材料,D错误。
经典真题·明考向
1.D [解析] 食用醋的酸味主要来自乙酸,A正确;醋酸菌是好氧型细菌,不适宜在无氧条件下生存,B正确;制醋时,在缺少糖源的情况下,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,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;醋酸菌属于细菌,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。
2.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,所用牛奶不需要经过高压蒸汽灭菌,温度过高会破坏牛奶的营养成分,B错误;发酵装置应加入菜料或牛奶至八成满,避免发酵过程中(发酵初期酵母菌较活跃)发酵液溢出,C错误;发酵时间过短或过长都会影响产品的口味和品质,因此需要控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质,D正确。
3.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下降导致大部分细菌维持生命活动所必需的酶失活,即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。
4.C [解析] ①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,以创造无氧环境,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,可以隔绝外界空气、防止杂菌污染等,C正确;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量,腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少,D错误。第十单元 生物技术与工程
第34讲 发酵工程
第1课时 传统发酵技术及发酵工程
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、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值
考点一传统发酵技术的应用(识记·应用类)
1.发酵与传统发酵技术
(1)发酵的概念:人们利用 ,在适宜的条件下,将 通过微生物的 转化为人类所需要的产物的过程。
(2)传统发酵技术的概念:直接利用 中天然存在的微生物,或利用 保存下来的面团、卤汁等 中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
(3)传统发酵技术的实质: 条件下的物质氧化分解。
(4)传统发酵技术的应用:酱、酱油、醋、泡菜、豆豉等的制作。
2.腐乳制作
(1)腐乳制作过程中参与的微生物: ,起主要作用的是 ,它是一种丝状 ,其代谢类型为 。
(2)原理:蛋白质 。
3.泡菜的制作
(1)菌种及制作原理
①菌种及来源:植物体表面天然的 ,常见的种类有 、 。其代谢类型为 。
②制作原理
a.发酵实质:在 的情况下,乳酸菌将葡萄糖分解成 。
b.反应式: 。
(2)制作过程
(3)泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐含量的变化
项目 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
含量 变化 曲线
4.果酒和果醋的制作
(1)果酒和果醋的制作步骤
(2)果酒制作与果醋制作的比较
果酒制作 果醋制作
发酵 菌种 来源 变酸的酒液面上的菌膜或人工接种的
结构 特点 有以核膜为界限的细胞核,有多种细胞器 无以核膜为界限的细胞核,只有核糖体一种细胞器
代谢 类型
发酵 条件 温度 ℃ ℃
时间 10~12天 7~8天
氧气
pH 酸性 酸性
反应式 有氧条件下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量; 无氧条件下:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 O2、糖源充足时:C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量; O2充足、缺少 时:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
结果 分析 与 检测 气味、 味道
气泡、 泡沫
检测 指标 酒精与 溶液反应呈现 色 反应液pH下降
联系
(3)果酒和果醋发酵改进装置及其分析
(4)果酒和果醋制作过程中的常见问题:
①在传统酿酒过程中,一般不需要严格的灭菌过程,是因为在 。
②果酒制作中,酒精含量达到一定值后将不再升高,CO2也不再产生,原因可能是 。
③在制作果酒的过程中,除了酵母菌,还有其他微生物也在生长,例如 等,它们都会对果酒发酵产生影响,可能导致果酒变质。可以通过调节 来控制乳酸菌的含量。除了控制这两个条件以外,尽量减少 ,可以控制醋酸菌的含量。
考点易错·明辨析
(1)[2023·江苏卷]醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,可控制发酵温度和改善通气状况。()
(2)[2023·北京卷]向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境。()
(3)制作泡菜过程中,有机物的干重和种类将减少。()
(4)在泡菜发酵过程中,杂菌数目的减少使乳酸菌与杂菌的种间竞争减弱,因此乳酸菌数目一直增多。()
(5)[2023·山东卷]检测泡菜中亚硝酸盐的含量可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低。()
长句拓展·练思维
1.果酒制作过程中,在不灭菌的情况下,酵母菌变为优势菌种的过程是 。
2.为加快果醋的制作,可先增加发酵液中醋酸菌的数量,其措施是 。
3.制成的泡菜咸而不酸,最可能的原因是 。
命题角度一考查泡菜和腐乳的制作
1.[2024·江西宜春三模]火锅、烤肉等美食深受人们喜爱,泡菜、腐乳、甜面酱(酵母菌、霉菌等多种微生物参与发酵)等是食用火锅、烤肉时常用的调味品。下列说法正确的是()
A.在泡菜发酵中、后期,乳酸、亚硝酸盐含量高,泡菜品质良好
B.腐乳味道鲜美,是豆腐中的曲霉将蛋白质分解成多肽和氨基酸引起的
C.甜面酱的甜味主要来源于微生物水解淀粉形成的麦芽糖和葡萄糖
D.在制作泡菜时坛口要密封,主要是为了避免外界杂菌的污染
2.[2025·辽宁大连期中]早在《诗经·邶风·谷风》中就有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载。“旨蓄”就是储藏的美味食品,也就是腌制的酸菜、泡菜。下列有关叙述错误的是()
A.制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的
B.制作泡菜过程中,食盐用量过低容易造成亚硝酸盐含量增加
C.常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,它们都是好氧细菌
D.腌制泡菜时可通过向坛盖边沿的水槽注水保持发酵所需环境
命题角度二考查果酒与果醋的制作
3.[2025·福建漳州月考]采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的苹果醋,提高了苹果的经济价值。苹果醋酿造工艺流程如图所示。下列相关叙述错误的是()
苹果苹果汁苹果酒
苹果醋苹果醋成品
A.酒精发酵前可对苹果汁进行杀菌,以利于酒精发酵
B.若苹果酒的酒精度过高,应稀释后再用于醋酸发酵
C.酒精发酵结束后,改变通气条件和适当升高温度有利于醋酸发酵
D.酿醋过程中发酵液的pH逐渐降低,与酿酒过程相反
4.[2024·湖南长沙模拟]如图表示在利用果酒制作果醋的过程中,初始酒精浓度对果醋中总酸含量的影响。下列叙述正确的是()
A.利用果酒制作果醋的过程中,发酵液中产生的CO2增加,导致总酸含量增加
B.果酒发酵的时间长短可间接影响果醋中总酸的含量且时间越长越好
C.初始酒精浓度为5%时,约120min后酒精可能消耗完使总酸含量不再变化
D.初始酒精的浓度越高,则果醋发酵的时间越长,产生的总酸含量也越多
考点二发酵工程及其应用(识记·应用类)
1.发酵工程的概念及基本环节
(1)概念:利用 的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,它涉及 、 等方面。
(2)基本环节
2.发酵工程的特点及应用
(1)特点:生产条件 、原料来源丰富且价格低廉、产物 、废弃物对环境的污染小和容易处理等。
(2)发酵工程的应用
领域 应用
食品工业 生产传统的发酵产品、各种各样的 、
医药工业 ①采用 的方法获得具有某种药物生产能力的微生物,或者直接对菌种进行改造,再通过发酵技术大量生产所需要的产品; ②可能用 来生产过去只能从植物中分离提取的紫杉醇、青蒿素前体等化合物; ③利用基因工程,将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞,获得的表达产物作为 使用
农牧业 生产微生物肥料、微生物 、微生物饲料等
其他方面 ①利用 发酵生产酒精、乙烯等能源物质 ②将 应用于生产实践
(3)啤酒的工业化生产
①啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
②“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别
比较项目 “精酿”啤酒 “普通”啤酒
原料 只使用麦芽、啤酒花、酵母菌和水 麦芽、啤酒花、酵母菌、水、大米、玉米、淀粉等
食品添加剂 不添加 添加
发酵规模 小规模 大规模
发酵时间
产量
价格高低 高 低
考点易错·明辨析
(1)发酵工程一般用半固体培养基。()
(2)单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质。()
(3)发酵工程中培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。()
(4)性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过杂交育种、诱变育种或基因工程育种获得。()
(5)在连续培养过程中补充的同种培养液和空气需先灭菌。()
(6)发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。()
长句拓展·练思维
1.啤酒生产中,发酵是重要环节,发酵后期,如果密封不严,会使啤酒变酸,其中发生的主要物质变化是 。
2.微生物肥料使作物增产的原理是 。
3.工业化生产单细胞蛋白的优势是 。
命题角度一考查发酵工程的基本环节
1.[2024·安徽合肥三模]柠檬酸是一种应用广泛的食品酸度调节剂,工业生产上可通过黑曲霉的发酵制得,其发酵环节包括:①选育菌种;②扩大培养;③配制培养基;④灭菌;⑤接种;⑥发酵等。下列有关说法错误的是()
A.过程①可通过诱变育种获得产酸量高的黑曲霉
B.过程②可为过程⑤提供大量的菌种以缩短发酵时间
C.过程④主要依靠添加抗生素提供无菌的环境
D.过程⑥要及时添加必需的营养成分、控制发酵条件
2.[2025·广东揭阳模拟]味精的主要成分是谷氨酸钠,其生产工艺流程如下图所示。下列说法正确的是()
A.谷氨酸棒状杆菌生长繁殖所需的主要碳源、氮源分别是淀粉、尿素
B.谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌相同
C.发酵过程中应控制发酵液的pH为弱碱性或中性
D.发酵结束后的发酵液经过滤、离心、纯化、结晶可得到味精
命题角度二考查发酵工程的应用
3.[2024·江苏盐城三模]人们常利用发酵工程生产赖氨酸,如图是黄色短杆菌合成赖氨酸的途径。下列相关叙述错误的是()
A.人体细胞不能合成赖氨酸,必须从外界环境中获取
B.负反馈调节能有效避免黄色短杆菌内的物质浪费
C.诱变获得高丝氨酸脱氢酶缺陷株可提高赖氨酸产量
D.发酵结束之后可以采用过滤、沉淀等方法获得赖氨酸
4.[2024·河北衡水模拟]利用发酵工程生产的单细胞蛋白既可以作为食品添加剂,也可以制成饲料,应用前景广阔。下列相关叙述错误的是()
A.单细胞蛋白营养丰富,不仅富含蛋白质,还含有脂质、糖类等多种营养物质
B.相比传统饲料,单细胞蛋白的生产过程既不需要过多占用耕地,也不受季节的限制
C.在青贮饲料中加入乳酸菌,可以提高饲料品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力
D.必须利用蛋白质含量高的原材料才能生产出蛋白质含量高的单细胞蛋白
经典真题·明考向
1.[2024·湖北卷]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
2.[2024·江苏卷]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
3.[2024·山东卷]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
4.[2023·山东卷]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杆菌被杀死
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(共115张PPT)
第34讲
发酵工程
第1课时
传统发酵技术及发酵工程
考点一 传统发酵技术的应用（识记·应用类）
考点二 发酵工程及其应用（识记·应用类）
经典真题·明考向
作业手册
备用习题
答案速查【听】
答案速查【作】
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、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值
考点一 传统发酵技术的应用（识记·应用类）
1.发酵与传统发酵技术
（1）发酵的概念：人们利用________，在适宜的条件下，将______
通过微生物的______转化为人类所需要的产物的过程。
微生物
原料
代谢
（2）传统发酵技术的概念：直接利用________中天然存在的微生物，
或利用____________保存下来的面团、卤汁等________中的微生物进
行发酵、制作食品的技术。
原材料
前一次发酵
发酵物
（3）传统发酵技术的实质：____________条件下的物质氧化分解。
有氧或无氧
（4）传统发酵技术的应用：酱、酱油、醋、泡菜、豆豉等的制作。
2.腐乳制作
（1）腐乳制作过程中参与的微生物：__________________，起主要
作用的是______，它是一种丝状______，其代谢类型为____________。
（2）原理：蛋白质 ____________________。
酵母、曲霉和毛霉
毛霉
真菌
异养需氧型
小分子的肽和氨基酸
3.泡菜的制作
（1）菌种及制作原理
①菌种及来源:植物体表面天然的________,常见的种类有___________、
__________。其代谢类型为____________。
②制作原理
.发酵实质：在______的情况下, 乳酸菌将葡萄糖分解成______。
.反应式：_ ________________________________。
乳酸菌
乳酸链球菌
乳酸杆菌
异养厌氧型
无氧
乳酸
（乳酸）能量
（2）制作过程
（3）泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐含量的变化
项目 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
含量变化曲线 ____________________________________ ____________________________________ ________________________________________________________________
4.果酒和果醋的制作
（1）果酒和果醋的制作步骤
洗洁精
酒精
1~2
枝梗
拧松
30~35
7~8
（2）果酒制作与果醋制作的比较
果酒制作 果醋制作
发 酵 菌 种 来源 ________________________ ____ 变酸的酒液面上的菌膜或人工 接种的________
结构 特点 有以核膜为界限的细胞核,有 多种细胞器 无以核膜为界限的细胞核,只 有核糖体一种细胞器
代谢 类型 ________________ ____________
附着在葡萄皮上的野生酵母菌
醋酸菌
异养兼性厌氧型
异养需氧型
发 酵 条 件 温度 _________ ________
时间 天 天
氧气 __________________ ____________________
酸性 酸性
前期需氧,后期无氧
一直需要充足的氧气
（续表）
反应式 有氧条件下： 能量； 无氧条件下： 能量 、糖源充足时： 能量； 充足、缺少______时： 能量
糖源
（续表）
结 果 分 析 与 检 测 气味、 味道 ______ ______
气泡、 泡沫 ____ ____
检测 指标 酒精与______________溶液反应呈现______色 反应液 下降
酒味
酸味
有
无
酸性重铬酸钾
灰绿
（续表）
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
（续表）
（3）果酒和果醋发酵改进装置及其分析
（4）果酒和果醋制作过程中的常见问题:
①在传统酿酒过程中,一般不需要严格的灭菌过程,是因为在_________
____________________________________________________________
____________。
缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,绝大多数其他微生物无法适应而受到抑制
②果酒制作中,酒精含量达到一定值后将不再升高, 也不再产生,原因
可能是______________________________________________。
原料耗尽或高浓度的酒精抑制了酵母菌的细胞呼吸
③在制作果酒的过程中,除了酵母菌,还有其他微生物也在生长,例如
________________等,它们都会对果酒发酵产生影响,可能导致果酒变
质。可以通过调节________________________来控制乳酸菌的含量。
除了控制这两个条件以外,尽量减少________，可以控制醋酸菌的含量。
乳酸菌、醋酸菌
发酵的温度、果酒的等
含量
【考点易错】（明辨析）
（1）[2023·江苏卷] 醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，可控制发酵温
度和改善通气状况。（ ）
√
（2）[2023·北京卷] 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环
境。（ ）
×
[解析] 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，不能创
造无菌环境。
（3）制作泡菜过程中,有机物的干重和种类将减少。（ ）
×
[解析] 制作泡菜过程中，乳酸菌代谢消耗有机物，会导致蔬菜中有
机物的干重减少，但代谢过程中会产生多种中间代谢产物，故有机
物种类将增多。
（4）在泡菜发酵过程中,杂菌数目的减少使乳酸菌与杂菌的种间竞争
减弱,因此乳酸菌数目一直增多。（ ）
×
[解析] 发酵后期，由于乳酸的积累，发酵液 降低，乳酸菌活动也
受到抑制，因此乳酸菌数目不会一直增多。
（5）[2023·山东卷] 检测泡菜中亚硝酸盐的含量可检测到完整发酵过
程中亚硝酸盐含量逐渐降低。（ ）
×
[解析] 腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少。
【长句拓展】（练思维）
1.果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌变为优势菌种的过程
是 _________________________________________________________
____________________________________________________________
______________ 。
发酵前期，酵母菌大量繁殖，发酵后期在缺氧和呈酸性的发酵液
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
2.为加快果醋的制作，可先增加发酵液中醋酸菌的数量，其措施是___
____________________________________________________________
_________________________________________________。
可以先买一瓶醋，将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜（即醋酸菌膜），用这层薄膜进行接种即可
3.制成的泡菜咸而不酸,最可能的原因是__________________________
___。
盐过多，抑制了乳酸菌的发酵
命题角度一 考查泡菜和腐乳的制作
1.[2024·江西宜春三模] 火锅、烤肉等美食深受人们喜爱，泡菜、腐乳、
甜面酱（酵母菌、霉菌等多种微生物参与发酵）等是食用火锅、烤肉
时常用的调味品。下列说法正确的是（ ）
A.在泡菜发酵中、后期，乳酸、亚硝酸盐含量高，泡菜品质良好
B.腐乳味道鲜美，是豆腐中的曲霉将蛋白质分解成多肽和氨基酸引起的
C.甜面酱的甜味主要来源于微生物水解淀粉形成的麦芽糖和葡萄糖
D.在制作泡菜时坛口要密封，主要是为了避免外界杂菌的污染
√
[解析] 在泡菜发酵中、后期，乳酸含量高，亚硝酸盐含量低，泡菜
品质良好，A错误；多种微生物参与豆腐发酵，如酵母、曲霉和毛霉
等，其中起主要作用的是毛霉，其将蛋白质分解成多肽和氨基酸，B
错误；甜面酱的甜味主要来源于微生物水解淀粉形成的麦芽糖和葡
萄糖，C正确；在制作泡菜时坛口要密封，主要是为了创造无氧环境，
便于乳酸发酵，D错误。
2.[2025·辽宁大连期中] 早在《诗经·邶风·谷风》中就有“我有旨蓄，亦
以御冬”的记载。“旨蓄”就是储藏的美味食品，也就是腌制的酸菜、泡
菜。下列有关叙述错误的是（ ）
A.制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的
B.制作泡菜过程中，食盐用量过低容易造成亚硝酸盐含量增加
C.常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌，它们都是好氧细菌
D.腌制泡菜时可通过向坛盖边沿的水槽注水保持发酵所需环境
[解析] 常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌，它们都是厌氧细菌，
C错误。
√
命题角度二 考查果酒与果醋的制作
3.[2025·福建漳州月考] 采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的苹
果醋，提高了苹果的经济价值。苹果醋酿造工艺流程如图所示。下列相关
叙述错误的是（ ）
苹果苹果汁 苹果酒
苹果醋 苹果醋成品
A.酒精发酵前可对苹果汁进行杀菌，以利于酒精发酵
B.若苹果酒的酒精度过高，应稀释后再用于醋酸发酵
C.酒精发酵结束后，改变通气条件和适当升高温度有利于醋酸发酵
D.酿醋过程中发酵液的 逐渐降低，与酿酒过程相反
√
[解析] 在酿醋过程中，醋酸菌将酒精氧化成醋酸，导致发酵液的
逐渐降低，而在酿酒过程中，酵母菌将糖分解生成酒精和 ，发酵
液的也会逐渐降低，因此，酿醋和酿酒过程中发酵液的 都降低，
D错误。
4.[2024·湖南长沙模拟] 如图表示在利用果酒制作果醋的过程中，初始
酒精浓度对果醋中总酸含量的影响。下列叙述正确的是（ ）
A.利用果酒制作果醋的过程中，发酵液中产生的 增加，导致总酸
含量增加
B.果酒发酵的时间长短可间接影响果醋中总酸的含量且时间越长越好
C.初始酒精浓度为时，约 后酒精可能消耗完使总酸含量不
再变化
D.初始酒精的浓度越高，则果醋发酵的时间越长，产生的总酸含量也
越多
√
[解析] 利用果酒制作果醋的过程中，是
醋酸菌利用酒精先生成乙醛，再生成乙
酸，发酵液中不产生 ，醋酸的量增
加导致总酸含量增加，A错误；果酒发
酵的时间长短影响酒精的浓度，酒精作
为形成醋酸的原料，又影响果醋中总酸的含量，但不一定是时间越
长越好，B错误；据题图可知，初始酒精浓度为时，约 后
酒精可能消耗完使总酸含量不再变化，C正确；初始酒精的浓度太高，
会影响醋酸菌正常的代谢，产生的总酸含量不一定越多，D错误。
考点二 发酵工程及其应用（识记·应用类）
1.发酵工程的概念及基本环节
（1）概念:利用________的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人
类有用的产品,它涉及__________________、__________________等方面。
微生物
菌种的选育和培养
产物的分离和提纯
（2）基本环节
营养协调
适宜
碳源
氮源
防止杂菌污染
稳定、温和
自然界
基因工程
产物浓度
过滤
沉淀
2.发酵工程的特点及应用
（1）特点:生产条件______、原料来源丰富且价格低廉、产物______、
废弃物对环境的污染小和容易处理等。
（2）发酵工程的应用
温和
专一
领域 应用
食品 工业 生产传统的发酵产品、各种各样的____________、________
食品添加剂
酶制剂
领域 应用
医药 工业 ①采用__________的方法获得具有某种药物生产能力的微生
物，或者直接对菌种进行改造，再通过发酵技术大量生产所
需要的产品；
②可能用________来生产过去只能从植物中分离提取的紫杉
醇、青蒿素前体等化合物；
③利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适
当的微生物细胞，获得的表达产物作为______使用
农牧 业 生产微生物肥料、微生物______、微生物饲料等
基因工程
微生物
疫苗
农药
（续表）
领域 应用
其他 方面 ①利用__________发酵生产酒精、乙烯等能源物质
②将____________应用于生产实践
纤维废料
极端微生物
（续表）
（3）啤酒的工业化生产
①啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
大麦种子发芽，释放淀粉酶
淀粉分解，形成糖浆
酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳
②“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别
比较项目 “精酿”啤酒 “普通”啤酒
原料 只使用麦芽、啤酒花、 酵母菌和水 麦芽、啤酒花、酵母菌、
水、大米、玉米、淀粉等
食品添加剂 不添加 添加
发酵规模 小规模 大规模
发酵时间 ____ ____
产量 ____ ____
价格高低 高 低
长
短
低
高
【考点易错】（明辨析）
（1）发酵工程一般用半固体培养基。（ ）
×
[解析] 发酵工程一般用液体培养基，这有利于微生物与培养液充分
接触，有利于发酵工程的进行。
（2）单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质。
（ ）
×
[解析] 单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等
为原料，通过发酵获得的大量的微生物菌体，不是指微生物中的某
种蛋白质。
（3）发酵工程中培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。（ ）
√
（4）性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过杂交育
种、诱变育种或基因工程育种获得。（ ）
×
[解析] 发酵工程中，性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也
可以通过诱变育种或基因工程育种获得，不能通过杂交育种获得，
杂交育种一般是能进行有性生殖的生物的育种方式。
（5）在连续培养过程中补充的同种培养液和空气需先灭菌。（ ）
√
（6）发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
（ ）
√
【长句拓展】（练思维）
1.啤酒生产中，发酵是重要环节，发酵后期，如果密封不严，会使啤
酒变酸，其中发生的主要物质变化是____________________________
_______________________。
酒精在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛，最后变为乙酸
2.微生物肥料使作物增产的原理是_______________________________
__________________________________________________________。
微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质能增进土壤肥力、改良土壤结构，促进植物生长
3.工业化生产单细胞蛋白的优势是 ______________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
__________________________________ 。
营养丰富,生物效能高;利用原料
广;可提供稳定的蛋白质来源;可进行连续的工业化生产,不受季节、土
地和气候的限制;使用设备简单,占地面积小;繁殖快,生产周期短,生产效
率高;易诱变,比动、植物品种容易改良
命题角度一 考查发酵工程的基本环节
1.[2024·安徽合肥三模] 柠檬酸是一种应用广泛的食品酸度调节剂，工
业生产上可通过黑曲霉的发酵制得，其发酵环节包括：①选育菌种；
②扩大培养；③配制培养基；④灭菌；⑤接种；⑥发酵等。下列有关
说法错误的是（ ）
A.过程①可通过诱变育种获得产酸量高的黑曲霉
B.过程②可为过程⑤提供大量的菌种以缩短发酵时间
C.过程④主要依靠添加抗生素提供无菌的环境
D.过程⑥要及时添加必需的营养成分、控制发酵条件
√
[解析] 过程④主要依靠灭菌技术提供无菌的环境，抗生素可能会对
黑曲霉造成不利影响，且在产品中难以分离，C错误。
2.[2025·广东揭阳模拟] 味精的主要成分是谷氨酸钠，其生产工艺流程
如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A.谷氨酸棒状杆菌生长繁殖所需的主要碳源、氮源分别是淀粉、尿素
B.谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌相同
C.发酵过程中应控制发酵液的 为弱碱性或中性
D.发酵结束后的发酵液经过滤、离心、纯化、结晶可得到味精
√
[解析] 根据题意，谷氨酸棒状杆菌发酵的过程中，将谷物糖化后，
与谷氨酸棒状杆菌混合进行发酵，因此谷氨酸棒状杆菌生长繁殖所
需的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素，A错误；谷氨酸棒状杆菌
的呼吸方式为有氧呼吸，而乳酸菌进行的是无氧呼吸，二者的呼吸
方式不同，B错误；在谷氨酸的发酵生产过程中，发酵液 在中性
和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺
和 乙酰谷氨酰胺，C正确；味精是发酵产物谷氨酸和碳酸氢钠反
应后，经过结晶得到的，而谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的代谢产物，
可通过提取、分离和纯化获得，D错误。
命题角度二 考查发酵工程的应用
3.[2024·江苏盐城三模] 人们常利用发酵工程生产赖氨酸，如图是黄色
短杆菌合成赖氨酸的途径。下列相关叙述错误的是（ ）
A.人体细胞不能合成赖氨酸，必须从外界环境中获取
B.负反馈调节能有效避免黄色短杆菌内的物质浪费
C.诱变获得高丝氨酸脱氢酶缺陷株可提高赖氨酸产量
D.发酵结束之后可以采用过滤、沉淀等方法获得赖氨酸
√
[解析] 赖氨酸是人体的必需氨基酸，不能自身合
成，只能从外界环境获取，A正确；据题图分析可
知，当苏氨酸和赖氨酸都积累过量时，就会抑制
天冬氨酸激酶的活性，使细胞不再浪费物质和能
量继续进行合成，该调节过程属于负反馈调节，B正确；高丝氨酸脱
氢酶缺陷株不能合成高丝氨酸，苏氨酸也无法合成，故天冬氨酸激
酶的活性不会被抑制，则天冬氨酸 中间产物 Ⅰ 中间产物 Ⅱ
赖氨酸的过程可以持续进行，进而提高了赖氨酸产量，C正确；由题
意可知，赖氨酸是黄色短杆菌的代谢物，需根据赖氨酸的性质采用
适当的措施进行提取、分离和纯化，D错误。
4.[2024·河北衡水模拟] 利用发酵工程生产的单细胞蛋白既可以作为食
品添加剂，也可以制成饲料，应用前景广阔。下列相关叙述错误的是
（ ）
A.单细胞蛋白营养丰富，不仅富含蛋白质，还含有脂质、糖类等多种
营养物质
B.相比传统饲料，单细胞蛋白的生产过程既不需要过多占用耕地，也
不受季节的限制
C.在青贮饲料中加入乳酸菌，可以提高饲料品质，使饲料保鲜，动物
食用后还能提高免疫力
D.必须利用蛋白质含量高的原材料才能生产出蛋白质含量高的单细胞
蛋白
√
[解析] 单细胞蛋白指的是微生物菌体本身，其营养丰富，不仅富含
蛋白质，还含有脂质、糖类等多种营养物质，A正确；相比传统饲料，
单细胞蛋白的生产过程利用现代发酵工程技术，既不需要过多占用
耕地，也不受季节的限制，B正确；在青贮饲料中加入乳酸菌，可以
提高饲料品质，使饲料保鲜，动物食用后还能提高免疫力，C正确；
可以利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等作为原料生产
单细胞蛋白，不是必须利用蛋白质含量高的原材料，D错误。
经典真题·明考向
1.[2024·湖北卷] 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
√
[解析] 食用醋的酸味主要来自乙酸，A正确；醋酸菌是好氧型细菌，
不适宜在无氧条件下生存，B正确；制醋时，在缺少糖源的情况下，
醋酸菌将乙醇转化为乙醛，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；醋酸菌属于细菌，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。
2.[2024·江苏卷] 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
√
[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，所用牛奶不需要经过高压蒸汽灭菌，温度过高会破坏
牛奶的营养成分，B错误；发酵装置应加入菜料或牛奶至八成满，避
免发酵过程中（发酵初期酵母菌较活跃）发酵液溢出，C错误；发酵
时间过短或过长都会影响产品的口味和品质，因此需要控制好发酵
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。
3.[2024·山东卷] 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 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
√
[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 下降导致大部分细菌维持
生命活动所必需的酶失活，即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。
4.[2023·山东卷] 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杆菌被杀死
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
√
[解析] ①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，
以创造无氧环境，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，可以隔绝外界空气、防止杂菌污染等，
C正确；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量，腌制泡菜过程中亚硝酸盐的
含量先增多后减少，D错误。
备用习题
1. 某校食堂烹制的酸菜鱼鱼肉鲜嫩,酸菜色泽金黄、酸咸脆爽,深受师生喜爱。食堂大厨解密鱼肉鲜嫩源于短暂的腌制,其鲜味实际来自小分子肽和氨基酸。下有关叙述错误的是 ( )
A.食盐的用量对酸菜的口感和亚硝酸盐含量都有一定的影响
B.乳酸菌是腌制酸菜的主要菌种,因此发酵过程需要严格的无氧环境
C.向酸菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
D.酸菜脆嫩的口感可能源于新鲜蔬菜的细胞壁在发酵时损失程度较低
√
[解析] 向酸菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境,不能创造无菌环境,C错误。
2. 某工厂使用两种方案将柑橘发酵制成果醋,方案1所产果醋的多酚、蛋白质等含量高于方案2,而方案2的发酵速度快于方案1。下列相关分析不正确的是 ( )
A.醋酸菌将乙醇氧化为醋酸比将葡萄糖氧化为醋酸的速度快
B.两种柑橘果醋成分差异可能是方案2中酵母菌进行酒精发酵所致
C.方案2调糖的目的是为酒精发酵增加碳源
D.两种方案均需一直保持在有氧环境下进行
√
[解析]方案2的发酵速度快于方案1,据此推知醋酸菌将乙醇氧化为醋酸比将葡萄糖氧化为醋酸的速度快,A正确;方案1所产果醋的多酚、蛋白质等含量高于方案2,两种柑橘果醋成分差异可能是方案2中酵母菌进行酒精发酵导致的,B正确;方案2调糖的目的是为酵母菌发酵增加碳源,C正确;酵母菌的酒精发酵需要无氧环境,D错误。
A.夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理
B.酒精发酵过程后若继续产生果醋需适当提高环境温度
C.酒精发酵过程中空气的进气量不宜太大,且罐内的压
力不会低于大气压
D.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
3. 某生物学习小组采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒发酵过程的研究,下列叙述不正确的是 ( )
√
[解析]果酒制作利用的是酵母菌的无氧呼吸,酵母菌发酵的适宜温度为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;酒精发酵过程后,若要发酵产生果醋,则需要提高环境温度,并通入氧气,B正确;酒精发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸,无氧呼吸过程中不能充气,否则会抑制酵母菌的无氧呼吸,C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,D正确。
4. 桑黄是生物治癌效率最高的药用真菌,人工培养难度较大,利用发酵罐进行发酵培养具有?阔前景。科研人员研究发现,发酵罐中蔗糖为70 g/L、氯化铵为10 g/L、搅拌转速为150 r/min、28 ℃下发酵120 h,产生的菌丝量最大。下列说法正确的是 ( )
A.蔗糖、氯化铵分别为桑黄生长提供氮源和碳源
B.控制温度、营养等都可提高发酵过程中桑黄的种间竞争力
C.发酵设备不需要严格灭菌
D.发酵120 h后,因发酵环境改变可导致菌丝量下降
√
[解析]蔗糖为糖类,为桑黄生长提供碳源,氯化铵中含有氮元素,为桑黄生长提供氮源,A错误;发酵罐中只有单一物种桑黄,因此不存在种间竞争力的影响,B错误;发酵设备需严格灭菌,C错误;发酵120 h后,发酵环境内营养物质减少,代谢产物增加等改变可导致菌丝量下降,D正确。
作业手册
（限时：20分钟）
题组一 传统发酵技术的应用
1.[2024·山东菏泽二模] 鲁菜是中国八大菜系之首，十分讲究配料和调
料的搭配，烹饪中常使用酱油、腐乳、味精、白酒、醋和泡菜进行调
味，下列说法正确的是（ ）
A.白酒、味精和醋的发酵生产所需要的微生物均为真核生物
B.酱油发酵过程中，蛋白质会水解为小分子肽和氨基酸
C.腐乳发酵过程中起主要作用的微生物是黑曲霉
D.泡菜发酵后期，尽管乳酸菌占优势，但仍有产气菌繁殖，需开盖放气
√
[解析] 白酒酿造使用的菌种是酵母菌，为真核生物；生产味精用的
菌种是谷氨酸棒状杆菌，为原核生物；酿醋使用的菌种是醋酸菌，
为原核生物，A错误。酿造酱油以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶
的霉菌（如黑曲霉），将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基
酸，B正确。 腐乳发酵过程中起主要作用的微生物是毛霉，C错误。
乳酸菌属于厌氧菌，开盖放气会影响乳酸菌发酵，因此不能开盖放
气，D错误。
2.[2025·广东肇庆月考] 生物兴趣小组利用葡萄和糯米尝试酿制葡萄糯
米香醋，设计的加工工艺如图所示。下列分析正确的是（ ）
A.菌种A是酵母菌，有氧条件有利于其将葡萄和糯米中的糖转化为酒精
B.菌种B是醋酸菌，在缺少糖源时能将乙醇直接转化为醋酸
C.酒精发酵过程中对发酵液进行取样，加入溴麝香草酚蓝溶液会呈现
灰绿色
D.加入菌种B后，提高环境温度并通入充足的氧气以利于发酵过程的
进行
√
[解析] 菌种A是酵母菌，无氧条件有利于其将葡萄和糯米中的糖转
化为酒精，A错误；菌种B是醋酸菌，在缺少糖源时能将乙醇转化为
乙醛，再将乙醛转化为乙酸（醋酸），B错误；酒精检测需要加入酸
性重铬酸钾溶液才会呈现灰绿色，溴麝香草酚蓝溶液是鉴定二氧化
碳的试剂，C错误；菌种B是醋酸菌，属于好氧菌，最适生长温度为
，提高环境温度并通入充足的氧气有利于发酵过程的进行，
D正确。
3.酱油是中国传统的液体调味品，制作时以
大豆、小麦和麦麸为原料，加入适量的米曲
霉，在米曲霉产生的蛋白酶、脂肪酶的作用
A.大豆、小麦和麦麸可为米曲霉提供生长所需的营养物质
B.为保证氧气充足及反应物与菌种充分接触，米曲霉发酵时需要不断
进行搅拌
C.发酵后加入的高浓度盐水可以除去米曲霉之外的杂菌
D.米曲霉的种类可能会影响酱油的品质
下酿造而成，制作工艺如下图。下列叙述错误的是（ ）
√
[解析] 米曲霉产生的蛋白酶、
脂肪酶可以分解大豆、小麦和
麦麸中的有机物，从而获取生
长所需的营养物质，A正确；
不断搅拌一方面可以保证氧气充足，另一方面可以使反应物与菌种
充分接触，提高原料利用率，B正确；发酵后加入的高浓度盐水不仅
能除去杂菌，也能除去米曲霉，C错误；原料的选择及米曲霉的种类
均会影响发酵过程，进而影响酱油的品质及产量，D正确。
4.[2025·湖北武汉开学考试] 传承数千年的传统发酵食品是中华饮食文
化的重要载体，而在发酵食品制作过程中，控制发酵条件至关重要。
下列叙述正确的是（ ）
A.做泡菜时将盐水浸没全部菜料的目的是杀死菜料表面的杂菌
B.利用乳酸菌制作酸奶的过程中，先通气培养，后密封发酵
C.利用米曲霉发酵生产酱油过程中，不断搅拌有利于其通过无氧呼吸
快速繁殖
D.在制作米酒过程中，加酒曲之前需将蒸熟的糯米冷却以避免高温杀
死菌种
√
[解析] 做泡菜时将盐水浸没全部菜料的目的主要是营造无氧条件，
A错误；乳酸菌为厌氧菌，利用乳酸菌制作酸奶的过程中，不能通气
培养，B错误；利用米曲霉发酵生产酱油过程中，不断搅拌会使发酵
液中溶解氧增多，有利于其通过有氧呼吸快速繁殖，C错误。
5.[2024·陕西西安模拟] 某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单
向阀等组装了一种果酒、果醋两用发酵装置，如图甲所示。图乙是发
酵过程中培养液 变化曲线图。回答下列问题：
（1）图甲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 的空间，是为了___________
______________________________________________。利用该装置一
般先进行果酒发酵再进行果醋发酵，原因是______________________
____________________________________________________________
______。
为通入的空气进行无菌过滤
为酵母菌在初期进行有氧呼吸提供氧气，同时防止发酵液溢出
果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料，而果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料
[解析] 空气过滤器能对通入的空气进
行无菌过滤；发酵罐中并不装满发酵
液，而是留出约 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；利用该装置一
般先进行果酒发酵再进行果醋发酵，原因是果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料，而果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料。
（2）利用图甲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____________中产生。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______________________________________。
关闭
细胞质基质
升高
打开软管夹和充氧泵，始终保持进气畅通
[解析] 利用图甲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，醋酸菌最适宜的生长温度为 ，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醋酸，因此由果酒转变成果醋的制作时，需要升高温度和打开软管夹和充氧泵，始终保持进气畅通。
（3）图乙中，能表示整个发酵过程中 变化情况的是曲线____。菌
体代谢过程中的产物使发酵液 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______________
____________________（答两点）。
②
调节培养液、及时排出代谢产物等
[解析] 果酒发酵过程中酵母菌细胞呼吸会产生，使培养液的
逐渐降低，果醋发酵过程中，会产生乙酸，使 继续降低，因此图
乙中能表示整个发酵过程中 变化情况的是曲线②；菌体代谢过程
中的产物使发酵液 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 、及时排
出代谢产物等。
题组二 发酵工程及其应用
6.[2024·江西九江二模] 面包、酸奶、腐乳的制作等离不开传统发酵技
术；啤酒、味精乃至胰岛素等的工业化生产，比传统发酵生产要复杂
得多，需要通过发酵工程来实现。下列关于发酵工程的叙述错误的是
（ ）
A.在适宜条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物
的过程称作发酵
B.生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中部分微生物的方法
C.青贮饲料中添加酵母菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物
食用后还能提高免疫力
D.由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物
√
[解析] 发酵是指在适宜条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人
类所需要的产物的过程，A正确；生物消毒法是消毒方法的一种，是
指利用生物或其代谢物除去环境中部分微生物的方法，B正确；青贮
饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物食用
后还能提高免疫力，C错误；在微生物培养过程中，由单一个体繁殖
所获得的微生物群体称为纯培养物，D正确。
7.[2024·福建福州月考] 啤酒工业化生产的原料为大麦，其工业化生产
流程包括8个环节：发芽 焙烤 碾磨 糖化 蒸煮 发酵 消
毒 终止，其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。下列分析正
确的是（ ）
A.果醋和啤酒都是在厌氧条件下发酵产生的食品
B.后发酵阶段指将发酵产物置于高温、通风环境下储存一段时间
C.酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成
D.蒸煮的目的是终止酶的进一步作用和灭菌
√
[解析] 果醋是在有氧条件下发酵产生的食品，A错误；后发酵阶段
指将发酵产物置于低温、密闭环境下储存一段时间，B错误；酒精的
产生和积累主要在主发酵阶段完成，C错误； 淀粉酶具有作用条件
温和的特点，高温会使其失去活性，故蒸煮可以终止淀粉酶的进一
步作用，且高温也可对糖浆灭菌，D正确。
8.[2024·湖北武汉模拟] 甲硫氨酸是人体必需 8 种氨基酸之一，广泛
应用在饲料、医药、食品等领域。现利用基因工程的方法获得产
甲硫氨酸的大肠杆菌，在、培养温度为 、通气量为
的条件下生产 甲硫氨酸。下列说法错误的是（ ）
A.生产 甲硫氨酸的优良菌种只可能来自基因工程或诱变育种
B.可通过对培养基和发酵设备灭菌来避免杂菌的污染
C.甲硫氨酸的产量与温度、 、溶氧等条件有关
D. 甲硫氨酸属于大肠杆菌的代谢物，可采取适当的提取、分离和
纯化措施获取
√
[解析] 生产 甲硫氨酸的优良菌种可从自然界中筛选出来，也可来
自基因工程或诱变育种，A错误。
综合应用练
9.[2024·河北承德一模] 某品牌老陈醋有丰富的营养成分，在酿造过程中
产生了川芎嗪、黄酮类化合物等对人体有益的物质，极具养生价值。一
企业对老配方进行了更新，并设计了如下制作流程。请回答下列问题：
注：膨化处理是指将粮食加入密闭容器中，加热加压后突然减压，粮食中的水分汽化膨胀，使其出现许多小孔，变得松脆。红曲霉属于真菌。
（1）对主粮进行膨化处理的作用是________________________。在
酒精发酵阶段，发酵罐需要先通气，通气的目的是________________
_______________。
加大与红曲霉的接触面积
使红曲霉在有氧条件下大量繁殖
[解析] 由题意可知，膨化处理使粮食出现许多小孔，变得松脆，这
有利于加大其与红曲霉的接触面积，使发酵更充分。通气的情况下，
红曲霉进行有氧呼吸产生更多的能量，有利于红曲霉的大量繁殖。
（2）多次实验发现，经常会在发酵液的液面观察到一层明显的菌膜，
该膜是由________繁殖而成。通过改变环境条件：________________
____________________（请写出具体如何变化），可以促进该生物生
命活动。
醋酸菌
升高温度至，通入无菌空气
[解析] 多次实验发现，经常会在发酵液的液面观察到一层明显的菌膜，
该膜是由醋酸菌繁殖而成。与酒精发酵中的酵母菌相比，醋酸菌是好
氧微生物，繁殖的最适温度是 ，因此通过改变环境条件：
升高温度至 ，通入无菌空气，可以促进该生物生命活动。
（3）乙偶姻和川芎嗪均是此品牌老陈醋中重要的风味物质，对熏醅阶
段中二者的含量进行测定得到了如图结果，由图可知，川芎嗪最早产
生于________________，乙偶姻可能在更早的醋酸发酵阶段就开始产生。
熏醅阶段第二天
[解析] 据图可知，生产线1、2、3都在熏醅第2天出现了川芎嗪，因
此川芎嗪最早产生于熏醅阶段第二天。与化学合成法相比，发酵工
程的优点在于生产条件温和，原料来源丰富且价格低廉，产物专一，
废弃物对环境的污染小和容易处理等。
（4）用化学合成法也可以得到醋酸，相比而言，发酵工程的优点在
于__________________________________________________________
_________________________（至少答出三点）。
生产条件温和，原料来源丰富且价格低廉，产物专一，废弃物对环境的污染小和容易处理等
快速核答案
考点一 传统发酵技术的应用（识记·应用类）
必备知识 精梳理
1.（1）微生物 原料 代谢 （2）原材料 前一次发酵 发酵物 （3）有氧或无氧 2.（1）酵母、曲霉和毛霉 毛霉 真菌 异养需氧型 （2）小分子的肽和氨基酸 3.乳酸菌 乳酸链球菌 乳酸杆菌 异养厌氧型 无氧 乳酸 （乳酸）能量
4.（1）洗洁精 酒精 枝梗 拧松
（2）附着在葡萄皮上的野生酵母菌 醋酸菌 异养兼性厌氧型 异养需氧型 m> 前期需氧 后期无氧 一直需要充足的氧气 糖源 酒味 酸味 有 无 酸性重铬酸钾 灰绿 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（3） （4）①缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,绝大多数其他微生物无法适应而受到抑制 ②原料耗尽或高浓度的酒精抑制了酵母菌的细胞呼吸 ③乳酸菌、醋酸菌 发酵的温度、果酒的等 含量
考点易错·明辨析
（1）√ （2）× （3）× （4）× （5）×
长句拓展·练思维
1.发酵前期，酵母菌大量繁殖，发酵后期在缺氧和呈酸性的发酵液中，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 2.可以先买一瓶醋，将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜（即醋酸菌膜），用这层薄膜进行接种即可 3.盐过多，抑制了乳酸菌的发酵
典型例题 提能力
命题角度一 考查泡菜和腐乳的制作
1.C 2.C
命题角度二 考查果酒与果醋的制作
3.D 4.C
考点二 发酵工程及其应用（识记·应用类）
必备知识 精梳理
1.（1）微生物 菌种的选育和培养 产物的分离和提纯 （2）营养协调 适宜 碳源 氮源 防止杂菌污染 稳定、温和 自然界 基因工程 产物浓度 过滤 沉淀 2.（1）温和 专一 （2）食品添加剂 酶制剂 基因工程 微生物 疫苗 农药 纤维废料 极端微生物 （3）①大麦种子发芽，释放淀粉酶 淀粉分解，形成糖浆 酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳 ②长 短 低 高
考点易错·明辨析
（1）× （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）√
长句拓展·练思维
1.酒精在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛，最后变为乙酸 2.微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质能增进土壤肥力、改良土壤结构，促进植物生长 3.营养丰富,生物效能高;利用原料广;可提供稳定的蛋白质来源;可进行连续的工业化生产,不受季节、土地和气候的限制;使用设备简单,占地面积小;繁殖快,生产周期短,生产效率高;易诱变,比动、植物品种容易改良
典型例题 提能力
命题角度一 考查发酵工程的基本环节
1.C 2.C
命题角度二 考查发酵工程的应用
3.D 4.D
经典真题·明考向
1.D 2.D 3.D 4.C
题组一 传统发酵技术的应用
1.B 2.D 3.C 4.D
5.（1）为通入的空气进行无菌过滤 为酵母菌在初期进行有氧呼吸提
供氧气，同时防止发酵液溢出 果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料，而果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料 （2）关闭 细胞质基质 升高 打开软管夹和充氧泵，始终保持进气畅通 （3）② 调节培养液、及时排出代谢产物等
题组二 发酵工程及其应用
6.C 7.D 8.A
综合应用练
9.（1）加大与红曲霉的接触面积,使红曲霉在有氧条件下大量繁殖
（2）醋酸菌 升高温度至，通入无菌空气 （3）熏醅阶段第二天 （4）生产条件温和，原料来源丰富且价格低廉，产物专一，废弃物对环境的污染小和容易处理等课时作业(四十九) 传统发酵技术及发酵工程
1.B [解析] 白酒酿造使用的菌种是酵母菌,为真核生物;生产味精用的菌种是谷氨酸棒状杆菌,为原核生物;酿醋使用的菌种是醋酸菌,为原核生物,A错误。酿造酱油以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉),将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,B正确。 腐乳发酵过程中起主要作用的微生物是毛霉,C错误。乳酸菌属于厌氧菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,因此不能开盖放气,D错误。
2.D [解析] 菌种A是酵母菌,无氧条件有利于其将葡萄和糯米中的糖转化为酒精,A错误;菌种B是醋酸菌,在缺少糖源时能将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸(醋酸),B错误;酒精检测需要加入酸性重铬酸钾溶液才会呈现灰绿色,溴麝香草酚蓝溶液是鉴定二氧化碳的试剂,C错误;菌种B是醋酸菌,属于好氧菌,最适生长温度为30~35 ℃,提高环境温度并通入充足的氧气有利于发酵过程的进行,D正确。
3.C [解析] 米曲霉产生的蛋白酶、脂肪酶可以分解大豆、小麦和麦麸中的有机物,从而获取生长所需的营养物质,A正确;不断搅拌一方面可以保证氧气充足,另一方面可以使反应物与菌种充分接触,提高原料利用率,B正确;发酵后加入的高浓度盐水不仅能除去杂菌,也能除去米曲霉,C错误;原料的选择及米曲霉的种类均会影响发酵过程,进而影响酱油的品质及产量,D正确。
4.D [解析] 做泡菜时将盐水浸没全部菜料的目的主要是营造无氧条件,A错误;乳酸菌为厌氧菌,利用乳酸菌制作酸奶的过程中,不能通气培养,B错误;利用米曲霉发酵生产酱油过程中,不断搅拌会使发酵液中溶解氧增多,有利于其通过有氧呼吸快速繁殖,C错误。
5.(1)为通入的空气进行无菌过滤 为酵母菌在初期进行有氧呼吸提供氧气,同时防止发酵液溢出 果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料,而果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料
(2)关闭 细胞质基质 升高 打开软管夹和充氧泵,始终保持进气畅通
(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;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;利用该装置一般先进行果酒发酵再进行果醋发酵,原因是果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料,而果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料。(2)利用图甲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醋酸,因此由果酒转变成果醋的制作时,需要升高温度和打开软管夹和充氧泵,始终保持进气畅通。(3)果酒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,果醋发酵过程中,会产生乙酸,使pH继续降低,因此图乙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。
6.C [解析] 发酵是指在适宜条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程,A正确;生物消毒法是消毒方法的一种,是指利用生物或其代谢物除去环境中部分微生物的方法,B正确;青贮饲料中添加乳酸菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力,C错误;在微生物培养过程中,由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,D正确。
7.D [解析] 果醋是在有氧条件下发酵产生的食品,A错误;后发酵阶段指将发酵产物置于低温、密闭环境下储存一段时间,B错误;酒精的产生和积累主要在主发酵阶段完成,C错误; 淀粉酶具有作用条件温和的特点,高温会使其失去活性,故蒸煮可以终止淀粉酶的进一步作用,且高温也可对糖浆灭菌,D正确。
8.A [解析] 生产L-甲硫氨酸的优良菌种可从自然界中筛选出来,也可来自基因工程或诱变育种,A错误。
9.(1)加大与红曲霉的接触面积 使红曲霉在有氧条件下大量繁殖
(2)醋酸菌 升高温度至30~35 ℃,通入无菌空气
(3)熏醅阶段第二天
(4)生产条件温和,原料来源丰富且价格低廉,产物专一,废弃物对环境的污染小和容易处理等
[解析] (1)由题意可知,膨化处理使粮食出现许多小孔,变得松脆,这有利于加大其与红曲霉的接触面积,使发酵更充分。通气的情况下,红曲霉进行有氧呼吸产生更多的能量,有利于红曲霉的大量繁殖。(2)多次实验发现,经常会在发酵液的液面观察到一层明显的菌膜,该膜是由醋酸菌繁殖而成。与酒精发酵中的酵母菌相比,醋酸菌是好氧微生物,繁殖的最适温度是30~35 ℃,因此通过改变环境条件:升高温度至30~35 ℃,通入无菌空气,可以促进该生物生命活动。(3)据图可知,生产线1、2、3都在熏醅第2天出现了川芎嗪,因此川芎嗪最早产生于熏醅阶段第二天。与化学合成法相比,发酵工程的优点在于生产条件温和,原料来源丰富且价格低廉,产物专一,废弃物对环境的污染小和容易处理等。课时作业(四十九) 传统发酵技术及发酵工程
题组一 传统发酵技术的应用
1.[2024·山东菏泽二模] 鲁菜是中国八大菜系之首,十分讲究配料和调料的搭配,烹饪中常使用酱油、腐乳、味精、白酒、醋和泡菜进行调味,下列说法正确的是 ( )
A.白酒、味精和醋的发酵生产所需要的微生物均为真核生物
B.酱油发酵过程中,蛋白质会水解为小分子肽和氨基酸
C.腐乳发酵过程中起主要作用的微生物是黑曲霉
D.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
2.[2025·广东肇庆月考] 生物兴趣小组利用葡萄和糯米尝试酿制葡萄糯米香醋,设计的加工工艺如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.菌种A是酵母菌,有氧条件有利于其将葡萄和糯米中的糖转化为酒精
B.菌种B是醋酸菌,在缺少糖源时能将乙醇直接转化为醋酸
C.酒精发酵过程中对发酵液进行取样,加入溴麝香草酚蓝溶液会呈现灰绿色
D.加入菌种B后,提高环境温度并通入充足的氧气以利于发酵过程的进行
3.酱油是中国传统的液体调味品,制作时以大豆、小麦和麦麸为原料,加入适量的米曲霉,在米曲霉产生的蛋白酶、脂肪酶的作用下酿造而成,制作工艺如下图。下列叙述错误的是 ( )
A.大豆、小麦和麦麸可为米曲霉提供生长所需的营养物质
B.为保证氧气充足及反应物与菌种充分接触,米曲霉发酵时需要不断进行搅拌
C.发酵后加入的高浓度盐水可以除去米曲霉之外的杂菌
D.米曲霉的种类可能会影响酱油的品质
4.[2025·湖北武汉开学考试] 传承数千年的传统发酵食品是中华饮食文化的重要载体,而在发酵食品制作过程中,控制发酵条件至关重要。下列叙述正确的是 ( )
A.做泡菜时将盐水浸没全部菜料的目的是杀死菜料表面的杂菌
B.利用乳酸菌制作酸奶的过程中,先通气培养,后密封发酵
C.利用米曲霉发酵生产酱油过程中,不断搅拌有利于其通过无氧呼吸快速繁殖
D.在制作米酒过程中,加酒曲之前需将蒸熟的糯米冷却以避免高温杀死菌种
5.[2024·陕西西安模拟] 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种果酒、果醋两用发酵装置,如图甲所示。图乙是发酵过程中培养液pH变化曲线图。回答下列问题:
(1)图甲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 。利用该装置一般先进行果酒发酵再进行果醋发酵,原因是
。
(2)利用图甲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 中产生。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)图乙中,能表示整个发酵过程中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 (答两点)。
题组二 发酵工程及其应用
6.[2024·江西九江二模] 面包、酸奶、腐乳的制作等离不开传统发酵技术;啤酒、味精乃至胰岛素等的工业化生产,比传统发酵生产要复杂得多,需要通过发酵工程来实现。下列关于发酵工程的叙述错误的是( )
A.在适宜条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程称作发酵
B.生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中部分微生物的方法
C.青贮饲料中添加酵母菌,可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,动物食用后还能提高免疫力
D.由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物
7.[2024·福建福州月考] 啤酒工业化生产的原料为大麦,其工业化生产流程包括8个环节:发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止,其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。下列分析正确的是 ( )
A.果醋和啤酒都是在厌氧条件下发酵产生的食品
B.后发酵阶段指将发酵产物置于高温、通风环境下储存一段时间
C.酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成
D.蒸煮的目的是终止酶的进一步作用和灭菌
8.[2024·湖北武汉模拟] 甲硫氨酸是人体必需 8 种氨基酸之一,广泛应用在饲料、医药、食品等领域。现利用基因工程的方法获得产L-甲硫氨酸的大肠杆菌,在pH 7.0、培养温度为30 ℃、通气量为5 L/min的条件下生产 L-甲硫氨酸。下列说法错误的是( )
A.生产L-甲硫氨酸的优良菌种只可能来自基因工程或诱变育种
B.可通过对培养基和发酵设备灭菌来避免杂菌的污染
C. L-甲硫氨酸的产量与温度、pH、溶氧等条件有关
D. L-甲硫氨酸属于大肠杆菌的代谢物,可采取适当的提取、分离和纯化措施获取
综合应用练
9.[2024·河北承德一模] 某品牌老陈醋有丰富的营养成分,在酿造过程中产生了川芎嗪、黄酮类化合物等对人体有益的物质,极具养生价值。一企业对老配方进行了更新,并设计了如下制作流程。请回答下列问题:
注:膨化处理是指将粮食加入密闭容器中,加热加压后突然减压,粮食中的水分汽化膨胀,使其出现许多小孔,变得松脆。红曲霉属于真菌。
(1)对主粮进行膨化处理的作用是 。在酒精发酵阶段,发酵罐需要先通气,通气的目的是
。
(2)多次实验发现,经常会在发酵液的液面观察到一层明显的菌膜,该膜是由 繁殖而成。通过改变环境条件: (请写出具体如何变化),可以促进该生物生命活动。
(3)乙偶姻和川芎嗪均是此品牌老陈醋中重要的风味物质,对熏醅阶段中二者的含量进行测定得到了如图结果,由图可知,川芎嗪最早产生于 ,乙偶姻可能在更早的醋酸发酵阶段就开始产生。
(4)用化学合成法也可以得到醋酸,相比而言,发酵工程的优点在于 (至少答出三点)。
