新高考生物一轮复习讲练课件：第33讲　发酵工程（含解析）

第33讲发酵工程高考生物一轮复习素养目标一、发酵与传统发酵技术1.发酵的概念发酵,是指人们利用

,在适宜的条件下,将原料通过

转化为人类所需要的产物的过程。

2.传统发酵技术微生物

微生物的代谢

固体

半固体

有氧或无氧

二、传统发酵食品的制作1.泡菜的制作(1)菌种来源:附着在植物体表面上的乳酸菌,常见种类有

。

(2)原理:乳酸菌的无氧呼吸,反应简式为

2C3H6O3(乳酸)+能量。乳酸链球菌和乳酸杆菌

C6H12O6(3)制作过程

(4)泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化

项目乳酸菌乳酸亚硝酸盐初期少(有氧气,乳酸菌活动受抑制)少增加(硝酸盐还原菌的作用)中期最多(乳酸抑制其他菌活动)增多,pH下降下降(硝酸盐还原菌受抑制,部分亚硝酸盐被分解)后期减少(乳酸继续积累,pH继续下降,抑制自身活动)继续增多,pH继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)变化曲线

2.果酒和果醋的制作(1)制作原理与发酵条件附着在葡萄皮

C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量

充足

缺少

(2)比较果酒与果醋制作的过程

(3)果酒制作发酵装置及各部件的作用

旁栏边角1.(选择性必修3,第6页,“探究·实践”改编)为什么泡菜坛只能装八成满?2.(选择性必修3,第7页,“探究·实践”改编)制作葡萄酒时,为什么要将温度控制在18~30

℃?制作葡萄醋时,为什么要将温度控制在30~35

℃?提示

菜料装至八成满时,要注入盐水,使盐水没过菜料,防止菜料变质腐烂;如果菜料装太满,盐水就会太少,盐水浓度不够,不利于发酵催熟,还容易起白花等。提示

温度是影响酵母菌和醋酸菌生长和发酵的重要因素。酿酒酵母的最适生长温度为28

℃。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌,最适生长温度为30~35

℃,因此要将温度控制在30~35

℃。3.(选择性必修3,第7页,“探究·实践”改编)在制作果酒的过程中,除了酵母菌,是否还有其他微生物生长?它们会对果酒发酵产生影响吗?如果有,如何避免这种影响?提示

制作果酒的过程中,除酵母菌之外,还会有其他杂菌生长,它们会在酒精发酵中污染发酵液,而避免发酵液污染需要从发酵制作的过程全面考虑。例如,榨汁机、发酵瓶要清洗干净,装入葡萄汁后,封闭充气口;每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。易错辨析基于对发酵与传统发酵技术的理解,判断下列表述是否正确。(1)酵母菌是嗜温菌,果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度。(

)(2)在家庭中用新鲜葡萄制作果酒时,需给发酵装置适时排气。(

)(3)条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乙酸。(

)(4)制备泡菜时,盐水煮沸后可以立即使用。(

)(5)泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿要注满水都有利于泡菜的无氧发酵。(

)(6)制作泡菜过程中,有机物的干重和种类将减少。(

)×√√×√×三、发酵工程及其应用1.发酵工程(1)概念:利用微生物的

,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。

(2)对发酵工程概念的理解特定功能

2.发酵工程基本环节分析

营养协调

pH适宜

碳源

氮源

防止杂菌污染环境条件稳定、温和

基因工程

3.啤酒的工业化生产流程及发酵过程(1)啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的(2)啤酒发酵的过程及内容

(3)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别

4.发酵工程的应用(1)发酵工程在食品工业上的应用产品类型产品相关微生物及其作用传统的发酵成品酱油霉菌(如黑曲霉)将蛋白质水解成肽和氨基酸酒类酿酒酵母利用谷物或水果发酵产生酒精食品添加剂柠檬酸黑曲霉发酵产生味精谷氨酸棒状杆菌发酵产生谷氨酸酶制剂α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、氨基肽酶、脂肪酶等绝大多数通过微生物的发酵产生(2)基因工程对发酵工程制药的促进①利用基因工程,将植物或动物的基因转移到微生物中,获得具有某种药物生产能力的微生物,如利用基因改造后的微生物生产生长激素释放抑制激素。②利用基因工程,将病原体的抗原基因转入适当的微生物细胞,通过发酵生产疫苗,如乙型肝炎疫苗的生产。(3)发酵工程在农牧业上的应用实例

应用类型微生物及其作用生产微生物肥料根瘤菌制作根瘤菌肥;固氮菌制作固氮菌肥生产微生物农药苏云金杆菌防治80多种虫害;白僵菌防治玉米螟、松毛虫;放线菌产生井冈霉素防治水稻枯纹病生产微生物饲料用酵母菌、乳酸菌等生产单细胞蛋白旁栏边角1.(选择性必修3,第23页,“思考·讨论”)微生物菌种资源丰富,选择发酵工程用的菌种时需要考虑哪些因素?提示

若生产的是微生物直接合成的产物,则可以从自然界中先分离出相应菌种,再用物理或化学方法诱变育种,从突变个体中筛选出符合生产要求的优良菌种。若生产的是微生物不能合成的产品,则可用基因工程、细胞工程的方法对菌种的遗传特性进行定向改造,以构建工程菌,从而达到生产相应产品的目的,同时还应注意温度、pH、溶解氧等对菌种的影响。2.(选择性必修3,第23页,“思考·讨论”)怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要?提示

发酵条件会直接影响微生物的生长和发酵产品的质量,发酵条件包括温度、pH、溶解氧、通气量等。温度条件的调控可通过向冷却夹层通入冷水来调控;pH条件的调控可在培养基中加入缓冲液,在发酵过程中加酸或碱;需根据微生物的代谢类型来调控溶解氧的含量,若微生物是需氧型的,可通过空气入口通入空气,并调整搅拌叶轮转速增加溶解氧。若微生物是厌氧型的,需封闭空气入口,建立厌氧环境等。易错辨析基于对发酵工程及其应用的理解,判断下列表述是否正确。(1)发酵工程利用的菌种都是从自然界中筛选出来的。(

)(2)发酵工程的中心环节是选育菌种。(

)(3)发酵工程中要对培养基进行灭菌,发酵设备不用灭菌。(

)(4)微生物饲料主要是利用发酵工程生产的微生物的菌体。(

)(5)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。(

)×××√√考点一发酵与传统发酵技术新教材新高考(1)教材新增:①科技探索之路;②发酵工程的发展历程;③发酵工程及其应用(2)教材改动:①腐乳制作内容的精减;②将亚硝酸盐含量的鉴定放入课后习题(1)依据发酵与传统发酵技术,考查传统发酵的应用实例,突出对生命观念的考查(2)依据发酵工程的特点,结合发酵工程的应用,结合具体情境突出对科学探究的考查考向探究考向1制作泡菜1.(2022江苏开学考试)利用微生物制作发酵食品在我国有着悠久的历史,泡菜即是其中之一。下图为泡菜制作的方法。请回答下列问题。(1)制作泡菜利用的微生物主要是

。发酵初期,泡菜坛水槽内经常有气泡产生,其主要原因是发酵初期

等生长旺盛,产生较多的

。泡菜坛长时间放置,坛内有时会长出一层白膜,与白膜形成有关的主要微生物是

。

(2)装坛时往往加入老泡菜水,这是为了增加

的量。调味料除了蒜瓣、生姜及其他香辛料外,还要加入少量白酒能使泡菜更加脆爽、清香的同时还能起到

的作用。

(3)泡菜腌制的质量可以从

、

等方面来评价。

(4)泡菜制作过程中,泡菜表面杂菌产生的硝酸还原酶将硝酸盐还原成亚硝酸盐,在特定条件下能转变成有致癌作用的亚硝胺。下图是3种食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量与发酵天数的关系。①与食盐浓度为3%、7%相比较,食盐浓度为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化的特点是

。

②发酵初期食盐浓度为7%的泡菜中亚硝酸盐含量较低的原因主要是

。

③泡菜虽然美味却不宜过量食用。根据图中的相关数据,对泡菜腌制和食用的合理建议有

。

答案

(1)乳酸菌大肠杆菌(酵母菌)

CO2酵母菌(2)接种菌(乳酸菌)抑制杂菌生长(3)色泽和风味乳酸菌含量(4)亚硝酸盐含量变化最快,亚硝酸盐峰值最高,最低值最低高盐浓度有利于抑制杂菌的生长繁殖,产生的硝酸还原酶少,减缓了硝酸盐还原使用适宜浓度(或5%浓度)的食盐腌制泡菜;泡菜腌制到一定时间后(或9~11d后)才能食用解析

(1)制作泡菜利用的微生物主要是乳酸菌,利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。发酵初期,大肠杆菌、酵母菌等生长旺盛,产生较多的CO2,因此泡菜坛水槽内经常有气泡产生。泡菜坛长时间放置,坛内有时会长出一层白膜,与白膜形成有关的微生物主要是酵母菌。(2)老泡菜水中含有乳酸菌,装坛时往往加入老泡菜水这是为了增加接种菌(乳酸菌)的量。调味料除了蒜瓣、生姜及其他香辛料外,还要加入少量白酒能使泡菜更加脆爽、清香,同时还能起到抑制杂菌生长的作用。(3)泡菜腌制的质量可以从色泽和风味、乳酸菌含量等方面来评价。(4)①从图中可以看出,与食盐浓度为3%、7%相比较,食盐浓度为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化的特点是亚硝酸盐含量变化最快;亚硝酸盐峰值最高,最低值最低。②高盐浓度有利于抑制杂菌的生长繁殖,产生的硝酸还原酶少,减缓了硝酸盐还原,因此发初期食盐浓度为7%的泡菜中亚硝酸盐含量较低。③泡菜虽然美味却不宜过量食用。根据图中的相关数据,对泡菜腌制和食用的合理建议有使用适宜浓度(或5%浓度)的食盐腌制泡菜;泡菜腌制到一定时间后(或9~11

d后)才能食用。考向2制作果酒2.(2022山东青岛模拟)如下图为果酒与果醋发酵的简易装置及兴趣小组设计的改进装置示意图。下列说法错误的是(

)A.用体积分数为70%左右的酒精对上述装置进行消毒后,再装入果汁B.甲装置在酿酒过程中被杂菌污染的机会比其他两装置大C.丙装置转为果醋发酵更容易,只需通过气阀2通气即可D.与甲装置相比,乙装置中的气压更容易保持相对稳定答案

C

解析

可以用体积分数为70%左右的酒精对装置进行消毒后,再装入果汁进行发酵,目的是避免杂菌污染,A项正确;甲装置在酿酒过程中需要拧松瓶塞排气,而其他的两个装置不需要,因此甲装置被杂菌污染的机会比其他两装置大,B项正确;丙装置转为果醋发酵时,需通过气阀1通气,且需提高发酵温度,C项错误;因为乙装置中的碳酸氢钠溶液能够将酵母菌发酵产生的CO2吸收掉,而甲装置中的CO2需要专门排放,否则会爆破,因此与甲装置相比,乙装置中的气压更容易保持相对稳定,D项正确。考向3制作果醋3.(2022山东潍坊三模)《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(‘酢’同‘醋’)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成。”下列叙述错误的是(

)A.该方法依据的原理是醋酸菌在氧气、糖源充足时将酒精转化为乙酸B.加水的目的是对酒进行稀释,避免渗透压过高醋酸菌失水过多C.“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的D.“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧答案

A

解析

该方法的原理是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸,A项错误;加水的目的是对“酒”进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌(失水过多),B项正确;醋酸菌对氧气的含量特别敏感,“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的,C项正确;醋酸菌是一种好氧菌,“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,D项正确。考向4传统发酵技术的其他应用4.(2022全国乙)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。请回答下列问题。(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的

可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供

。

(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的

、

能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和

。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于

(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。

(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于

(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是

。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是

(答出1点即可)。

答案

(1)蛋白质碳源(2)蛋白酶脂肪酶氨基酸

异养好氧(3)原核生物CO2和酒精乳酸(或酒精、食盐)解析

本题主要考查微生物发酵的相关知识。(1)大豆富含蛋白质,可以为米曲霉的生长提供氮源;小麦富含淀粉,可以为米曲霉的生长提供碳源。(2)由酶的专一性可知,蛋白酶可以分解蛋白质,脂肪酶可以分解脂肪。蛋白酶能将蛋白质分解为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。由题意可知,米曲霉发酵过程需要提供营养物质,说明米曲霉属于异养微生物;米曲霉发酵过程需要通入空气并搅拌,说明米曲霉属于好氧微生物。综上可知,米曲霉为异养好氧微生物。(3)乳酸菌没有以核膜为界限的细胞核,为原核生物。酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖,可以产生CO2和酒精。由题图可知,乳酸菌的代谢产物——乳酸,酵母菌的代谢产物——酒精及添加的食盐都有抑制杂菌生长的作用。考题点睛

5.(2022辽宁模拟)约9000年前,我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒精的饮料。后来人们通过自然发酵或曲种传代的固体发酵方法生产了酱油、醋、豆豉、腐乳等其他发酵食品。现在人们又利用工业化的生产方式,生产啤酒、味精乃至胰岛素等药物,可以说微生物发酵与人们的生活息息相关。发酵不仅仅丰富了我们的餐桌,在医药工业、农牧业以及其他方面也有着广泛的应用。请根据所学知识回答下列问题。(1)人们在制作腐乳、酱油、泡菜等食品时,往往直接利用原材料中

的微生物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品,这种技术一般称为

技术。该技术往往以

的固体发酵及半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的。该技术制作的食品,是我国传统饮食文化的重要组成部分。

(2)在制作果酒时,有时候酒会变酸,其反应简式为

。(3)在制作泡菜、果酒、果醋等饮食的过程中,由于

差异,杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,往往造成发酵食品的品质不一。为缩短发酵时间,确保品质稳定,工业上大规模生产时,通常会先通过

技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。

(4)研究和应用微生物的前提是

,获得纯净的微生物培养物,这也是发酵工程的重要基础。无菌技术就是围绕这一点展开,主要包括

。

(5)发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面,其中心环节是

。菌种选育要使用选择培养基。选择培养基指在微生物学中,允许特定种类的微生物生长,同时抑制或

的培养基。许多国家以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵来生产单细胞蛋白,单细胞蛋白指的是

。

答案

(1)天然存在传统发酵混合菌种(2)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O

(3)菌种微生物纯培养(4)防止杂菌污染消毒和灭菌(5)发酵罐内发酵阻止其他微生物生长微生物菌体解析

(1)人们在制作腐乳、酱油、泡菜等食品时,往往直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品,这种技术一般称为传统发酵技术。该技术往往以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的。(2)酒变酸是由于醋酸菌将酒精氧化为了乙酸,反应式为C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。(3)传统发酵利用的是天然存在的微生物,在制作泡菜、果酒、果醋等饮食的过程中,菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,发酵食品的品质不一。为缩短发酵时间,确保品质稳定,工业上大规模生产时,通常会先通过微生物纯培养技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。(4)研究和应用微生物的前提是防止杂菌污染,以获得纯净的微生物培养物。无菌技术主要包括消毒和灭菌。(5)发酵工程最终目的是获得发酵的产物,一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面,其中心环节是发酵罐内发酵。选择培养基指在微生物学中,允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基。单细胞蛋白是指通过培养大量细菌、酵母、真菌或藻类,从中提取出的生物菌体,即单细胞蛋白指的是微生物菌体。方法突破1.泡菜制作的4个易错点2.果酒发酵制作的3个易错点

3.果酒、果醋制作的3点不同

4.发酵过程中控制杂菌的措施方法

考点二发酵工程及其应用新教材新高考教材新增:本节为新增内容(1)依据发酵工程的流程,了解发酵罐各部分的功能,突出对生命观念的考查(2)依据啤酒的工业化生产流程,创设情境突出对科学探究的考查(3)了解发酵工程在食品工业、医药工业、农牧业方面的应用及优点考向探究考向1发酵工程的流程1.(2022天津一中模拟)某高校采用如右图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述错误的是(

)A.夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理B.乙醇为挥发性物质,故发酵过程中空气的进气量不宜太大C.正常发酵过程中罐内的压力高于大气压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答案

B

解析

果酒制作是利用酵母菌的无氧呼吸,而酵母菌适宜生存的温度为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项正确;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项错误;正常发酵过程中,酵母菌无氧呼吸不消耗气体,但是不断产生二氧化碳,因此罐内的压力高于大气压,C项正确;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项正确。考题点睛

2.(2022北京四中模拟)阅读以下材料,回答相关问题。我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其工业化生产流程如下图所示。其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。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。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵条件随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。(1)发酵工程一般包括菌种的选育、

、培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面。啤酒酵母的新陈代谢类型是

。

(2)在酿酒过程中常加入

(填某种植物激素)以缩短大麦发芽的时间,从而减少有机物的消耗。焙烤阶段应注意控制温度,不能使

失活。(3)发酵阶段的底物是

,发酵液和发酵设备都必须经过严格的

处理。

(4)请写出一条啤酒的发酵生产过程中,可以使啤酒的产量和质量得到明显提高的工程手段:

。

(5)请写出一条发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等领域得到广泛应用的原因:

。

答案

(1)扩大培养异养兼性厌氧型(2)赤霉素淀粉酶(3)葡萄糖灭菌(4)随时检查培养液中的酵母菌数量、产物浓度,及时添加必需的营养组分,严格控制发酵温度、发酵时间、pH、溶解氧含量、罐压和搅拌速率等发酵条件(5)生产条件温和;原料来源丰富且价格低廉;产物专一;废弃物对环境污染小、易处理解析

(1)发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面。酵母菌的新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。(2)赤霉素作为一种重要的植物激素,对种子萌发、叶片伸展、茎和根的伸长、花和果实的发育等方面均起到了重要的调控作用。适宜浓度的赤霉素可以缩短大麦发芽的时间,焙烤阶段应注意控制温度,避免淀粉酶高温失活,酶的作用条件比较温和,高温会使酶失活,破坏其空间结构。(3)发酵阶段的底物是葡萄糖,发酵过程中,发酵液和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理。(4)在啤酒的发酵生产过程中,随时检查培养液中的酵母菌数量,产物浓度,及时添加必需的营养组分,严格控制发酵温度、发酵时间、pH、溶解氧含量、罐压和搅拌速率等发酵条件,都可使啤酒的产量和质量得到明显的提高。(5)现代发酵工程生产条件温和;原料来源丰富且价格低廉;产物专一;废弃物对环境污染小、易处理,能够帮助人们制造食品,制造药品,开发能源,净化环境,对人类生产生活起着十分重要的作用。考向2发酵工程的优点3.(2022天津一中模拟)与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列相关表述正确的是(

)A.发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵B.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身C.在发酵工程的发酵环节中,发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖,但不会影响微生物的代谢途径D.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白答案

B

解析

发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵,A项错误;发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,B项正确;在发酵工程的发酵环节中,发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖,也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径,C项错误;单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,D项错误。知识拓展由于微生物发酵是多达数十步甚至数百步的生物化学反应,其过程远比化学反应过程复杂,往往环境条件的微小变化,就会对微生物的生产能力产生明显影响。所以,为了控制整个发酵过程,必须了解微生物在发酵过程中的代谢变化规律,这是通过各种检测方法,测定各种发酵参数如细胞浓度、碳氮源等物质的消耗、产物浓度等随时间变化的情况,以便能够控制发酵过程,使生产菌种的生产能力得到充分发挥。考向3发酵工程的应用4.(2022湖北襄阳四中质检)高酒精度啤酒(酒精浓度≥7.5%vol)由于其高酒精度、高发酵度、低残糖等特点,受到越来越多消费者的青睐,其酿造工艺如右上图所示。下列叙述错误的是(

)A.生产啤酒用的发酵罐和大麦汁等原料都需要经过灭菌消毒B.多次分批补加葡萄糖可以减少发酵初期的高渗透压对酵母细胞代谢的影响C.主发酵过程中还原糖主要用于有氧呼吸,其产生的CO2会使pH下降D.发酵过程中要适时往外排气,后发酵时期可以延长排气时间间隔答案

C

解析

生产啤酒用的发酵罐和大麦汁等原料都需要经过灭菌消毒,防止原料自带的杂菌污染发酵,A项正确;多次分批补加葡萄糖可以减少发酵初期的高渗透压对酵母细胞代谢的影响,B项正确;主发酵过程中还原糖主要用于无氧呼吸产生酒精,同时无氧呼吸也会产生CO2使pH下降,C项错误;发酵过程中要适时往外排气,后发酵时期由于糖类物质不充足,产生的气体变少,可以延长排气时间间隔,D项正确。方法突破有关发酵工程的5点注意优秀传统文化知识必备中国传统发酵源远流长,关于酒的传说和诗句不计其数。(1)松花酿酒,春水煎茶。出自元代张可久的《人月圆·山中书事》。(2)莫笑农家腊酒浑,丰年留客足鸡豚。出自宋代陆游的《游山西村》。(3)绿酒初尝人易醉。一枕小窗浓睡。出自宋代晏殊的《清平乐·金风细细》。(4)更待菊黄家酝熟,共君一醉一陶然。出自唐代白居易的《与梦得沽酒闲饮且约后期》……专项突破典例.(2020山东)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是(

)A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快B.“鱼眼汤”现象是微生物细胞呼吸产生的CO2释放形成的C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡答案

C

解析

由题干可知,“浸曲发”是将酒曲浸到活化,在酵母菌活化的过程中酵母菌细胞吸水,代谢加快,A项正确;由题干可知,“鱼眼汤”是冒出鱼眼大小的气泡,气泡是酵母菌进行细胞呼吸产生的CO2外溢形成的,B项正确;“炊作饭”,即将米蒸熟,这是消除杂菌对酿酒过程的影响的主要措施,“净淘米”是防止一些杂质影响酒的品质,C项错误;由题干可知,“舒令极冷”是将蒸熟的米摊开冷透,其目的是防止蒸熟的米温度过高致使酒曲中的微生物死亡,D项正确。解题指引

信息指引条件一浸曲发,为酒曲浸泡活化,酵母菌代谢加快条件二鱼眼汤,为冒出鱼眼大小的气泡,来自酵母菌细胞呼吸素养指引生命观念“舒令极冷”是将蒸熟的米摊开冷透,防止蒸熟的米温度过高使酒曲中的微生物死亡科学思维酿酒过程中酵母菌利用葡萄糖等糖类进行无氧呼吸产生酒精,产生的酒精会抑制其他微