2024版高考生物一轮总复习课时质量评价35传统发酵技术的应用发酵工程及其应用

三十五传统发酵技术的应用发酵工程及其应用(建议用时：40分钟)一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1．(2022·辽宁模拟)三华李中含有丰富的矿质元素和维生素，有机酸含量和种类丰富。某同学按照“三华李果实→清洗破碎→酶解→过滤→硫处理→成分调整→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→澄清→配兑→灌装→杀菌→成品”的流程研究三华李果酒酿造工艺。下列叙述错误的是()A．在酶解环节，需要向果浆中添加果胶酶和纤维素酶并控制酶解温度B．在成分调整环节，按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量C．主发酵时进行通气，后发酵时需要密闭，应保持前后温度在28℃左右D．可通过研究发酵时间、接种量、初始糖度等因素优化三华李果酒的发酵工艺2．我国制作泡菜的历史悠久。清末曾懿《中馈录》中记载：“泡盐菜法，定要覆水坛……坛口上覆一盖，浸于水中……泡菜之水，用花椒和盐煮沸，加烧酒少许……如有霉花……”下列相关叙述错误的是()A．发酵初期出现的气泡可能来自菜上附着的酵母菌的细胞呼吸B．“坛口上覆一盖，浸于水中”是为了创设坛内的无氧环境C．“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”，其目的只是为了调味D．“如有霉花”说明泡菜遭到污染，可加适量烧酒抑制杂菌生长3．《唐书》记载：“葡萄酒，西域有之……及破高昌……京中始识其味。”《吐鲁番出土文书》记载了古代高昌所谓“踏浆”之法，也就是破碎葡萄果粒的方法，与今日一些酒厂沿用的方法非常相似。下列叙述错误的是()A．古代酿制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌B．“踏浆”法有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀C．葡萄酒酿制利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理D．在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境4．(2022·山东威海二模)《本草纲目》中对酸奶的制作有详细记载：“用乳半杓，锅内炒过，入馀乳熬数十沸，常以杓纵横搅之，乃倾出，罐盛待冷，掠取浮皮，以为酥，入旧酪少许，纸封放之，即成矣”。下列说法错误的是()A．“锅内炒过，入馀乳熬数十沸”的目的是高温杀菌和反复脱水B．“常以杓纵横搅之”的目的是提供足够的氧气以促进菌种的增殖C．“入旧酪少许”相当于接种D．“纸封放之”的目的是提供无氧环境将葡萄糖分解成乳酸5．(2023·湖北武汉模拟)据《周礼》记载酸菜又称为“菹”，汉代刘熙《释名·释饮食》解释道：“菹，阻也，生酿之，遂使阻于寒温之间，不得烂也。”这就是我国古代劳动人民发明的保藏蔬菜使其不坏的一种方法——腌藏法。下列叙述错误的是()A．“生酿之”指的是将新鲜的蔬菜和合适的材料，制作成酸菜B．“遂使阻于寒温之间”保持适宜温度，有利于微生物的发酵C．食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成某些细菌大量繁殖D．发酵过程中适量氧气和产酸的环境，有助于酸菜“不得烂也”6．与传统的手工发酵相比，利用发酵工程所酿制的啤酒产量和质量明显提高，下列相关叙述不合理的是()A．通过基因工程对酿酒酵母进行选育的过程中，基因重组是所运用到的生物学原理之一B．在发酵过程中的焙烤目的是加热杀死种子胚，但不使淀粉酶失活C．啤酒工业化生产的糖化阶段，酵母菌将糖转化为酒精和CO2D．啤酒生产过程中蒸煮产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌7．(2023·广东佛山模拟)格瓦斯是一种以谷物或面包为原料，经酵母菌和乳酸菌发酵而成的含低量酒精、一定量的CO2的饮品。格瓦斯的制作流程如下图所示。下列相关叙述正确的是()A．发酵菌种来源于面包表面的野生菌株B．发酵前期需要通氧让两种菌大量繁殖C．CO2由酵母菌和乳酸菌共同发酵产生D．巴氏消毒能够阻止继续发酵而发生爆瓶8．某研究性学习小组进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是()A．先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵B．适当加大接种量可以提高发酵速率，抑制杂菌繁殖C．发酵液中的醋酸菌通过无丝分裂增殖，繁殖速度快D．果酒、果醋发酵过程中pH均先升高后明显下降9．泡菜是一种传统美食，世界各地都有泡菜的影子，涪陵榨菜、法国酸黄瓜、德国甜酸甘蓝，并称为世界三大泡菜。下图表示制作泡菜及测定泡菜中亚硝酸盐含量的实验流程示意图，下列分析错误的是()A．选择新鲜的原料可以降低亚硝酸盐的含量B．配制盐水的浓度不宜过高，防止乳酸发酵受到抑制C．为降低亚硝酸盐含量，需要泡菜发酵的时间越长越好D．泡菜发酵温度过高、食盐用量过低都会造成杂菌滋生，口感下降10．现代发酵工程常常利用计算机系统对发酵过程中的各种指标进行检测和控制，关于发酵过程中发酵条件的描述，不正确的是()A．发酵过程中，由于微生物代谢产生的热量和搅拌叶轮搅拌产生的热量达到一定的数值时，可以通过温度传感器和控制装置感受并控制冷水从进水口进入B．冷水从发酵罐的下方进入从上方流出的目的是使冷却更充分C．在发酵过程中可能需要通过营养物质加入口加入酸或碱来调节发酵液的pHD．培养液要一次性全部加入，在发酵过程中不能重新加入二、非选择题11．某兴趣小组利用石榴为原料制备石榴酒和石榴醋，其简要流程如图所示。回答下列问题。(1)操作中对石榴破碎、榨汁的主要目的是________________________________；调整成分中需加入一定量的蔗糖，其主要作用是_______________________________________________________________________________________________。(2)石榴酒发酵中需________(填“打开”或“关闭”)实验装置充气口并将温度控制在18～30℃，发酵过程中需____________以利于发酵进行并防止发酵液溢出。(3)下表为比较接种“法国引进果酒酵母”和“高活性干酵母”两个品种发酵后产生石榴酒的性能结果。项目发酵时间/d剩余糖量(g/L，以葡萄糖汁)酒精度/%感官品评法国引进果酒酵母193.4912.2果香突出，味正协调高活性干酵母142.8212.7果香浓郁，风味独特从石榴酒生产经济的角度分析，应选用高活性干酵母发酵，判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)用制备的石榴酒发酵制取石榴醋，利用的微生物为__________。相对于石榴酒发酵，需要改变的发酵条件为__________________________________________。12．啤酒生产需经过制麦、糖化、发酵等主要环节。主要工艺流程如下图所示，请回答下列问题。(1)大麦是啤酒发酵的重要碳源，利用大麦的实质是利用其中的α­淀粉酶，用__________(填激素名称)处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α­淀粉酶。(2)为探究两种大麦种子(红粒麦和白粒麦)所含淀粉酶活性，进行了如下实验。取发芽时间相同、质量相等的红、白粒麦种子，分别加蒸馏水研磨，制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下。步骤红粒管白粒管对照管①加样0.5mL提取液0.5mL提取液C②加缓冲液/mL111③加淀粉溶液/mL111④37℃保温适当时间终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色显色结果＋＋＋＋＋＋＋＋步骤①中加入的C是______________________。显色结果表明：淀粉酶活性较高的品种是__________________。(3)啤酒酵母菌种决定着啤酒的风味和质量，某实验小组从原浆啤酒底泥中分离出一株高活性的啤酒酵母。①在对原浆啤酒泥的酵母菌进行富集培养的过程中每隔4h要摇动一次，每次1～2min，其目的是________、__________________________，以促进酵母菌的有氧呼吸和增殖。②为了制备啤酒酵母分离培养基，实验人员将马铃薯去皮切块后高压煮沸，过滤后补加蒸馏水至1L，加入葡萄糖和琼脂后加热融化。该培养基的碳源主要包括__________________，培养基一般用____________________法进行灭菌处理。敲除野生型酿酒酵母中的蛋白酶基因，减少发酵液中蛋白的水解，有助于增强啤酒泡沫的稳定性。某科研小组用酪蛋白固体培养基筛选突变体，野生型可以水解酪蛋白，在菌落周围形成透明圈。生产需要筛选透明圈________(填“大”或“小”)的菌落。三十五传统发酵技术的应用发酵工程及其应用1．C解析：在果浆中添加果胶酶和纤维素酶可以酶解细胞壁，增加细胞内容物的释放，酶活性受到温度的影响，所以在酶解环节需要控制酶解温度，A正确；酵母菌利用水果中的有机物进行氧化分解产生酒精，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，促进接种后的酵母菌菌种繁殖，另一方面可以提高果酒的酒精含量，B正确；主发酵的前阶段进行通气，使酵母菌进行有氧呼吸，促进酵母菌大量繁殖，主发酵的后阶段需要密闭，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酿酒酵母菌的适宜生长温度为28℃左右，所以发酵时应保持前后温度在18～30℃，C错误；实验时可通过研究发酵时间、接种量、初始糖度等因素来确定最佳的发酵时间和酒精含量等，优化三华李果酒的发酵工艺，D正确。2．C解析：酵母菌为兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下，细胞呼吸均产生二氧化碳，因此，发酵初期出现的气泡可能来自菜上附着的酵母菌的细胞呼吸，A正确；由于制作泡菜所用的菌种为乳酸菌，乳酸菌为厌氧微生物，此时“坛口上覆一盖，浸於水中”是为了创设坛内的无氧环境，为乳酸菌发酵创造条件，B正确；“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”，其目的一是调味，二是减少溶氧，三是除去杂菌，C错误；“霉花”指的是泡菜表面的白膜，主要是由蔬菜表面带有的酵母菌增殖形成的，此时可加适量烧酒抑制其生长，D正确。3．D解析：在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，所以古代酿制葡萄酒利用的是葡萄皮上的野生酵母菌，A正确；“踏浆”法使葡萄破碎，葡萄皮上的酵母菌可以更好地与葡萄汁液混合接触，酵母菌可以快速发酵，从而加速酒的生成，B正确；酵母菌属于兼性厌氧菌，其在无氧条件下可以进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，C正确；酿酒工序繁多，在酿酒初期需要提供氧气使酵母菌进行有氧呼吸，进而大量繁殖，只需发酵过程保证无氧环境，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精即可，D错误。4．B解析：“锅内炒过，入馀乳熬数十沸”的目的是高温杀菌和反复脱水，A正确；酸奶制作的菌种是乳酸菌，为厌氧型细菌，足够的氧气会抑制其正常生命活动，“常以杓纵横搅之”的目的应该是排出牛乳中的氧气，B错误；“入旧酪少许”是将陈发酵液倒入新发酵液中，相当于接种，C正确；“纸封放之”避免了发酵液与外界接触，其目的是提供无氧环境，将葡萄糖分解成乳酸，D正确。5．D解析：“生酿之”指的是将新鲜的蔬菜和合适的材料，在不经过蒸煮等加工的条件下，将其制作成酸菜，A正确；“遂使阻于寒温之间”保持适宜温度，有利于微生物的发酵，从而完成酸菜的制作，B正确；酸菜制作过程中，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，C正确；酸菜制作过程中主要的菌种是乳酸菌，乳酸菌为厌氧菌，故发酵过程应保持厌氧环境，D错误。6．C解析：啤酒工业化生产的糖化阶段是将淀粉分解，形成糖浆，而酵母菌将糖转化为酒精和CO2是在发酵阶段完成的，C错误。7．D解析：据题图分析，面包为原料，而发酵菌种来源于接种的酵母菌和乳酸菌，A错误；乳酸菌只能进行无氧呼吸，B错误；乳酸菌发酵产物是乳酸，不能产生CO2，C错误；巴氏消毒可以杀死部分微生物，能够阻止继续发酵而发生爆瓶，D正确。8．B解析：缺少糖源时，醋酸菌会将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，所以需要先隔绝空气进行果酒发酵，然后供氧进行果醋发酵，A错误；适当加大接种量可以提高发酵速率，抑制杂菌繁殖，B正确；发酵液中的醋酸菌属于原核生物，其通过无性生殖的二分裂方式进行增殖，C错误；果酒制作过程中会产生二氧化碳，二氧化碳溶于水，使发酵液pH降低，果醋制作过程中产生醋酸，同样会使发酵液pH下降，D错误。9．C解析：新鲜原料中亚硝酸盐含量较低，放置一段时间的原料在微生物的作用下，亚硝酸盐的含量增加，故选择新鲜的原料可以降低亚硝酸盐的含量，A正确；用清水与盐配制质量分数为5%～20%的盐水，盐水的浓度不宜过高，防止乳酸发酵受到抑制，B正确；在腌制后期，亚硝酸盐含量下降至相对稳定，但发酵时间过长，泡菜的品质降低，所以不是发酵的时间越长越好，C错误；泡菜发酵温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成杂菌大量滋生，口感下降，D正确。10．D解析：发酵过程中由于微生物代谢产生的热量和搅拌叶轮搅拌产生的热量，培养液的温度会升高，仅仅靠发酵罐壁散热是不能满足的，因此，通过发酵罐上的温度传感器和控制装置感受并控制冷水的进入来散热，A正确；冷水从发酵罐下方进入，上方流出，带走大量的热量，从而可以使发酵罐冷却更充分，B正确；在发酵前，培养液的pH可以用缓冲液进行调节，在发酵过程中，代谢物的积累使pH发生改变，可以通过营养物质加入口加入酸或碱来调节，C正确；在发酵过程中，要及时检测培养液中微生物的数量和营养物质的浓度，及时添加必备的营养成分来延长菌体生长稳定期的时间，以得到更多的发酵产物，D错误。11．解析：(1)操作中对石榴破碎、榨汁的主要目的是增加原料与酵母菌的接触面积，提高发酵效率；调整成分中需加入一定量的蔗糖，其主要作用是为酵母菌提供充足的糖源，增加酒精含量。(2)石榴酒发酵中需关闭实验装置充气口，制造无氧环境，并将温度控制在18～30℃；发酵过程中需及时排出CO2以利于发酵进行并防止发酵液溢出。(3)从石榴酒生产经济的角度分析，应选用高活性干酵母发酵，因为此种酵母菌发酵所需时间短，糖剩余量少且获取的酒精度高，更适合生产酒精。(4)利用制备的石榴酒发酵制取石榴醋，利用的微生物为醋酸菌；因为醋酸菌是需氧型微生物且需要较高的温度，因此，相对于石榴酒发酵，需要改变的发酵条件为适当提高发酵温度和充入足量O2。答案：(1)增加原料与酵母菌的接触面积，提高发酵效率为酵母菌提供充足糖源，增加酒精含量(或增加碳源和能源