考点34传统发酵技术的应用与发酵工程（解析版）

考点34传统发酵技术的应用与发酵工程（精讲+精练）目录知识点精准记忆典型例题剖析发酵与传统发酵技术传统发酵食品的制作发酵工程及其应用易混易错辨析2022高考真题感悟五、高频考点精练第第一部分：知识点精准记忆发酵与传统发酵技术1．发酵的概念发酵是人们利用微生物，在适宜的条件下，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。2．传统发酵技术传统发酵食品的制作1．腐乳制作(1)原理：蛋白质eq\o(―――→,\s\up7(蛋白酶))小分子的肽和氨基酸。脂肪eq\o(―――→,\s\up7(脂肪酶))甘油和脂肪酸。(2)腐乳制作过程中参与的微生物：毛霉是一种丝状真菌，其繁殖方式为孢子生殖，代谢类型是异养需氧型。2．泡菜的制作(1)乳酸菌发酵制作泡菜的原理：C6H12O6eq\o(――→,\s\up7(酶))2C3H6O3(乳酸)＋能量。(2)制作泡菜的方法步骤(3)泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(有O2，乳酸菌活动受抑制)少增加(硝酸盐还原菌的作用)发酵中期最多(乳酸抑制其他菌活动)积累、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)发酵后期减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动)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)变化曲线注意亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的3．果酒和果醋的制作(1)原理和条件项目制作果酒制作果醋发酵菌种酵母菌醋酸菌代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型发酵过程有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(――→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6eq\o(――→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量O2、糖源充足时：C6H12O6＋2O2eq\o(――→,\s\up7(酶))2CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量；O2充足、缺少糖源时：C2H5OH＋O2eq\o(――→,\s\up7(酶))CH3COOH＋H2O＋能量对氧的需求前期需氧，后期不需氧一直需氧产物检测闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色→灰绿色)酸碱指示剂(pH试纸)、闻气味、品尝(2)方法步骤三、发酵工程及其应用 1．发酵工程基本环节2．啤酒的工业化生产流程(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3．发酵工程的特点4．发酵工程的应用(1)在食品工业上的应用①生产传统的发酵产品。②生产各种各样的食品添加剂。③生产酶制剂。(2)在医药工业上的应用①获得具有某种药物生产能力的微生物。②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。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，获得的表达产物可以作为疫苗使用。(3)在农牧业上的应用：生产微生物肥料、农药和饲料。(4)其他方面的应用①利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质。②极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂，嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。第二部分：典型例题剖析第二部分：典型例题剖析考向一、发酵与传统发酵技术1．《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”。下列有关叙述错误的是()A．该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸B．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C．“衣”位于变酸的酒表面，是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的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】C【解析】“衣”位于变酸的酒表面，是由醋酸菌大量繁殖形成的，C项错误。考向二、传统发酵食品的制作2.在实验室中可利用酵母菌发酵的方式制作葡萄酒，下列说法正确的是()A．葡萄糖在酵母菌细胞的线粒体内被分解B．制作葡萄酒时酵母菌先在有氧条件下大量增殖C．制作过程中酵母菌始终处于碱性环境D．酵母菌的发酵产物不会抑制自身的代谢活动【答案】B【解析】葡萄糖在细胞质基质中被分解，A错误；酵母菌是兼性厌氧性真菌，能在有氧条件下大量繁殖，B正确；发酵后期由于二氧化碳和其他代谢废物溶解于发酵液中，发酵液将处于酸性环境中，C错误；发酵产物会抑制酵母菌的生长，D错误。考向三、发酵工程及其应用3.啤酒生产的简要流程如图所示，制麦时用赤霉素溶液浸泡大麦种子，糖化主要将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子。下列说法错误的是()A．在整个发酵过程中，要始终保持严格的无菌、厌氧环境B．用赤霉素溶液浸泡大麦种子，目的是促进α-淀粉酶合成C．在接种酵母菌前进行冷却处理，是为了避免杀死酵母菌种D．包装后放置的啤酒变酸且产生表面菌膜，一般可从菌膜中分离得到醋酸菌【答案】A【解析】酵母菌是兼性厌氧微生物，在整个发酵过程中，要先通气使酵母菌大量繁殖，然后保持严格的无菌、厌氧环境，使其无氧呼吸进行发酵，A项错误。第三部分：易混易错辨析第三部分：易混易错辨析1.与传统发酵技术的应用与发酵工程有关的5大易失分点(1)日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜的原因是在腌制过程中，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐摄入过量或在特定条件下，会危害人体健康。(2)制作的泡菜“咸而不酸”的原因：可能是食盐浓度过高、发酵温度过低导致泡菜未能正常发酵。(3)葡萄酒呈现深红色的原因是在酒精发酵过程中，葡萄皮中的色素进入发酵液。(4)果酒发酵时先通气后密封的目的是酵母菌是兼性厌氧菌，因此果酒发酵时先通气使酵母菌大量繁殖，后密封使酵母菌进行酒精发酵。(5)传统发酵技术得到的产品一般不进行分离、提纯，而发酵工程得到的产品须根据发酵产品类型进行分离、提纯。2.教材结论性语句（1）(选择性必修3P5)发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，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。(2)(选择性必修3P7)醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能将糖分解成乙酸；当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。(3)(选择性必修3P7)在制作果酒的过程中，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。(4)(选择性必修3P27)单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废料等为原料，通过发酵获得的大量的微生物菌体。第四部分：高考真题感悟第四部分：高考真题感悟1．（2022·湖南·高考真题）“清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂。借问酒家何处有，牧童遥指杏花村。”徜徉古诗意境，思考科学问题。下列观点错误的是（）A．纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分B．杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性C．花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联D．“杏花村酒”的酿制，酵母菌只进行无氧呼吸【答案】D【详解】A、生命活动离不开水，纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分，A正确；B、高等植物的生长发育受到环境因素调节，杏树在特定季节开花，体现了植物生长发育的季节周期性，B正确；C、细胞开花过程中涉及细胞的体积增大和数目增多等过程，花落是由基因控制的细胞自动结束生命的过程，又称细胞编程性死亡，故花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联，C正确；D、“杏花村酒”的酿制过程中起主要作用的微生物是酵母菌，酵母菌在发酵过程中需要先在有氧条件下大量繁殖，再在无氧条件下进行发酵，D错误。2．（2021·山东·高考真题）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【答案】D【详解】A、酵母菌进行有氧呼吸获得能量大量繁殖，无氧条件下，发酵产生酒精，故无氧条件下酵母菌能进行无氧呼吸存活但不能大量繁殖，A正确；B、自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是葡萄皮上的野生型酵母菌，B正确；C、葡萄皮中的色素进入发酵液使葡萄酒呈现颜色，C正确；D、制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量减少，D错误。3．（2022·湖北·高考真题）关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是（）A．在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气B．白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程C．葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体D．生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌【答案】C【详解】A、在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵母菌大量繁殖，再进行酒精发酵，A正确；B、白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程，如发酵初期酵母菌大量繁殖，B正确；CD、酒精发酵利用的菌种是酵母菌，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质，不存在线粒体中，C错误，D正确。4．（2021·江苏·高考真题）某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，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【答案】C【详解】A、酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸，随着果酒发酵的进行，装置内会产生气体（二氧化碳），容器内压强大于外界，所以空气不会回流，A错误；B、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；C、以酒精为底物进行醋酸发酵，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；D、重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量，D错误。5．（2022·山东·高考真题）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【答案】D【详解】A、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；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解为半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，A正确；B、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；C、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；D、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。6．（2020·浙江·高考真题）下列关于微生物培养及利用的叙述，错误的是（

）A．利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物，而保留利用尿素的微生物B．配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pHC．酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒D．适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化【答案】A【详解】A、利用尿素固体培养基，由于不能利用尿素做氮源的微生物不能生长繁殖，而保留利用尿素的微生物，并非杀死，A错误；B、不同的微生物所需的pH不同，所以配置培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH，B正确；C、酵母菌不能直接利用淀粉，应用酒曲中的根霉和米曲霉等微生物把淀粉糖化，再用酵母菌发酵得到糯米酒，C正确；D、醋化醋杆菌在有氧条件下利用酒精产生醋酸，D正确。第第五部分：高频考点精练一、单选题1．下列关于泡菜、面包、果酒果醋等发酵食品的叙述，不正确的是（

）A．泡菜坛内的白色菌膜和变酸的果酒表面的菌膜所含菌种不同B．制作面包和馒头都用到酵母菌，酵母菌产生的酒精与食品松软有关C．若出现泡菜发臭、面包长霉、酸奶胀袋等情况，都不能再食用D．若制作的泡菜咸而不酸，可能的原因是加入的食盐过多，抑制了乳酸菌发酵【答案】B【详解】A、泡菜坛内的白色菌膜是酵母菌繁殖所致，果酒表面的菌膜是醋酸菌繁殖所致，A正确B、制作面包和馒头都用到酵母菌，酵母菌产生的二氧化碳与食品松软有关，B错误C、若出现泡菜发臭、面包长霉、酸奶胀袋等情况，都不能再食用，C正确；D、若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程，乳酸产生减少，D正确；2．《诗经》有云：“十月获稻，为此春酒，以介眉寿。”记录了古人用新鲜稻米酿酒，以求延年益寿的习俗。米酒酿造主要包括蒸米、拌酒曲、发酵三步，酒曲中的微生物主要是霉菌和酵母菌，霉菌主要起到糖化的作用（把米中的淀粉转化成葡萄糖）。下列说法错误的是（

）A．酿造米酒的过程中，酵母菌进行细胞呼吸的类型是有氧呼吸和无氧呼吸B．蒸米后通常需要进行冷却，其目的是防止温度过高杀死酒曲中的微生物C．米酒发酵初期，霉菌可以通过糖化作用，为酵母菌的呼吸作用提供底物D．腐乳发酵过程中，也是利用了毛霉等微生物的糖化作用【答案】D【详解】A、参与果酒制作的微生物主要是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，所以米酒发酵过程中，酵母菌进行细胞呼吸的类型是有氧呼吸和无氧呼吸，A正确；B、蒸米后，温度较高，通常需要进行冷却，再加入酒曲，其目的是防止温度过高杀死酒曲中的微生物，B正确；C、酒曲中的微生物主要是霉菌和酵母菌，霉菌主要起到糖化的作用，能把米中的淀粉转化成葡萄糖，葡萄糖能为醇母菌的呼吸作用提供底物，C正确；D、腐乳发酵过程中，起到主要作用的是毛霉，毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸，毛霉不能起糖化作用，D错误。3．使用如图的发酵罐进行啤酒的现代化工业发酵。下列相关叙述错误的是（）A．啤酒酵母在接入发酵罐前需要对其进行扩大培养B．通过pH检测装置检测发酵液pH可监测发酵进程C．发酵中期需使用叶轮搅拌发酵液以增加发酵液中的溶解氧D．夏季高温时，可使用冷却水对罐体进行降温处理以免发酵失败【答案】C【详解】A、为了提高发酵菌种的数量，常常在接入发酵罐前需要对其进行扩大培养，A正确；B、在啤酒的发酵过程中会随着发酵时间的延长pH慢慢降低，因此可通过pH检测装置检测发酵液pH可监测发酵进程，B正确；C、发酵中期需要严格的无氧环境，不需要增加发酵液中的溶解氧，C错误；D、酵母菌在发酵时需要严格控制发酵温度，夏季高温时，可使用冷却水对罐体进行降温处理以免发酵失败，D正确。4．下列关于传统发酵技术及其应用的叙述，正确的是（

）A．果酒制作时，随着发酵的进行发酵液中糖含量增加B．缺少糖源和氧气时，醋酸菌可直接将乙醇转化为乙酸C．臭豆腐的制作需要乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的共同发酵D．泡菜制作过程中泡菜坛内出现的白膜由乳酸菌大量繁殖形成【答案】C【详解】A、果酒制作时，前期酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，后期酵母菌进行无氧呼吸分解糖类产生酒精和二氧化碳，含糖量下降，A错误；B、醋酸菌是好氧型细菌，缺少糖源但氧气充足时，醋酸菌可直接将乙醇转化为乙酸，B错误；C、臭豆腐的制作需要乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的共同发酵，C正确；D、泡菜制作过程中泡菜坛内出现的白膜由产膜酵母菌的繁殖形成的，D错误。5．下列关于腐乳制作的叙述，正确的是（

）A．选择含水量超过70%的豆腐并利用蒸煮法灭菌B．豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量C．密封腌制过程中，毛霉不断增殖，并产生大量酶D．后期发酵时间长短与盐用量、卤汤成分、酒精含量等有关【答案】D【详解】A、选择制作腐乳的豆腐含水量不宜过大，否则不易成形，一般所选择的豆腐含水量不超过70%，A错误；B、豆腐装瓶时，要逐层加盐，并随层数的加高而增加盐的量，接近瓶口表面的盐要铺厚些，底层处加盐最少，B错误；C、加卤汤、密封腌制，可防腐杀菌，同时使腐乳具有一定的香味，在此条件下毛霉不能生长、增殖，C错误；D、后期发酵时间长短与盐用量、卤汤成分、酒精含量等有关，D正确。6．腐乳是我国独特的传统发酵食品，用豆腐发酵制作而成。下列说法错误的是（

）A．酵母菌参与了豆腐发酵，其代谢类型与毛霉不同B．制作过程中加入的盐、酒都有抑制微生物生长的作用C．豆腐块分层整齐摆放在瓶中，随着层数加高而增加盐量D．微生物产生的脂肪酶能将豆腐中的脂肪分解为甘油和氨基酸【答案】D【详解】A、腐乳的制作过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉，代谢类型是异养需氧型，酵母菌的同化作用属于异养型，异化作用是兼性异氧型，A正确；B、制作中盐浓度过高会影响腐乳的口味，盐浓度过低，腐乳易腐败变质。酒精含量过高，使腐乳成熟期延长，酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，豆腐易腐败，加入的盐、酒都有抑制微生物生长的作用，B正确；C、装瓶时，操作要迅速、小心，且要逐层加盐，靠近瓶口表面的盐要铺厚一些，C正确；D、毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成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，D错误。7．影响腐乳品质的因素较多，关于这些因素，下列说法错误的是（

）A．豆腐的含水量应为70％左右，含水量过低，不易成形B．盐浓度过高，会影响腐乳的口味，盐浓度过低，腐乳易腐败变质C．酒精含量过高，对蛋白酶的抑制作用较大，使腐乳成熟期延长D．温度过低，毛霉的菌丝生长缓慢，不能进入豆腐块的深层【答案】A【详解】A、豆腐的含水量应为70％左右，含水量过高，不易成形，A错误；B、由分析可知，盐浓度过高，会影响腐乳的口味，盐浓度过低，腐乳易腐败变质，B正确；C、酒的含量一般控制在12%左右，酒精含量过高，对蛋白酶的抑制作用较大，使腐乳成熟期延长，C正确；D、温度为15~18°C适合毛霉生长，温度过低，毛霉的菌丝生长缓慢，不能进入豆腐块的深层，D正确。8．如下图中甲、乙、丙依次表示果酒、果醋和泡菜三者的制作，①②③④表示相同之处，下列对各相同之处的叙述不正确的是（）A．①表示两者的主要菌种都可以产生CO2B．②可表示产品属于无氧发酵的产物C．③表示两者的主要菌种属于无核膜的生物D．④表示三者发酵过程中发酵液pH值均升高【答案】D【详解】A、甲表示果酒的制作、乙表示果醋的制作，二者发酵的过程中，均可以释放CO2，A正确；B、制作果酒、泡菜所需的微生物是酵母菌、乳酸菌，果酒的制作过程中酵母菌能进行无氧呼吸，产物是酒精；泡菜的制作过程中乳酸菌能进行无氧呼吸，产物是乳酸，B正确；C、制作果醋、泡菜所需的微生物是醋酸菌、乳酸菌，二者都是原核生物，属于无核膜的生物，C正确；D、在果酒、果醋和泡菜制作过程中，发酵液pH都逐渐降低，D错误。9．《诗经》中有“中田有庐，疆场有瓜，是剥是范，献之皇祖”的诗句。“剥”和“范”是腌渍加工的意思。许慎《说文解字》解释“范菜者，酸菜也”。下列关于酸菜制作的叙述正确的是（）A．为了降低杂菌污染的风险，发酵前需要对器具进行灭菌处理B．保证泡菜坛内的无氧环境，腌制时应将泡菜坛装满C．泡菜坛内液体表面可能出现一层由酵母菌繁殖形成的白膜D．腌制过程中乳酸和亚硝酸盐的含量会先增加后减少再趋于稳定【答案】C【详解】A、为了降低杂菌污染的风险，发酵前需要对器具进行消毒处理，A错误；B、制作泡菜所需要的微生物为乳酸菌，为厌氧菌，为保证泡菜发酵过程中的无氧环境，在装坛发酵前后需要检泡菜坛有无裂纹和砂眼，并对泡菜坛进行用水密封坛口处理，B错误；C、在泡菜制作过程中，泡菜发酵液的营养丰富，其表面往往含有适量的氧气，适合酵母菌生长繁殖，酵母菌生长繁殖会在泡菜坛液面的形成一层白膜，C正确；D、在泡菜腌制过程中亚硝酸盐的含量会先增加后减少再趋于稳定，乳酸菌的含量先增加，后由于营养物质缺乏，pH下降而减少；乳酸的含量会一直增加，后稳定，D错误。10．下列关于果酒、果醋和泡菜制作的叙述，正确的是（

）A．三者发酵完成后溶液pH均呈酸性B．将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁C．制作果醋和泡菜的主要微生物是原核生物，呼吸类型相同D．发酵过程中所有材料都需要进行严格的灭菌处理，以免杂菌污染【答案】A【详解】A、果酒、果醋、泡菜制作过程中的产物依次为二氧化碳、醋酸、乳酸等酸性物质，因此随着发酵的进行，发酵液pH均下降后保持稳定，A正确；B、将玻璃瓶用酒精消毒后，将葡萄汁装入发酵瓶，要留要大约1/3的空间，避免发酵时发酵液溢出，B错误；C、参与果醋制作的醋酸菌和参与泡菜制作的乳酸菌都属于原核生物，两者呼吸类型不同，醋酸菌的呼吸类型是有氧呼吸，而乳酸菌的呼吸类型是无氧呼吸，C错误；D、发酵过程中所有材料都需要进行严格的消毒处理，以免杂菌污染，D错误。11．泡菜起源于中国，是我国的传统食品之一。贾思勰《齐民要术》中已有制作泡菜的专述：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜。若先用淡水洗者，菹烂。洗菜盐水，澄取清者，泻者瓮中，令没菜把即止，不复调和。”该表述说明食盐的用量非常关键。研究小组探究泡菜制作过程中不同浓度的食盐对亚硝酸盐产生的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是（

）A．腌制过程中，坛中出现溶液量增多现象的主要原因是细胞呼吸产生水B．食盐的浓度越低，亚硝酸盐含量的峰值越高，这与杂菌繁殖数量有关C．在泡菜发酵过程中，坛中无氧环境的创设仅依靠盐水浸没蔬菜就能实现D．达到峰值后，亚硝酸盐含量下降的原因是亚硝酸盐被微生物转变成亚硝胺【答案】B【详解】A、腌制过程中，坛中出现溶液量增多现象的主要原因是蔬菜在盐水中失水，A错误；B、由于食盐用量过低，造成微生物大量繁殖，将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐，所以制作泡菜时食盐的浓度越低，亚硝酸盐含量的峰值出现得越早，且峰值较高，B正确；C、为了保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境：①选择的泡菜坛要闭封性好；②加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部蔬菜；③盖上坛盖后要在坛边沿的水槽中注满清水，主要依赖①③，C错误；D、据图分析可知，食盐用量和腌制时间都会影响亚硝酸盐含量；亚硝酸盐含量达到峰值后下降，是因为缺氧和酸性环境抑制杂菌生长，使亚硝酸盐的产生量降低；同时产生的亚硝酸盐会被分解，最终导致亚硝酸盐含量下降，D错误。12．某研究小组探究泡菜制作过程中不同浓度的食盐对亚硝酸盐产生的影响，结果如图。相关叙述正确的是（

）A．如果加入“陈泡菜水”，三条曲线的亚硝酸盐含量峰值在时间上将延后B．腌制过程中，坛中常出现溶液量增多主要原因是细胞呼吸产生水C．食盐的浓度越低，亚硝酸盐含量的峰值越高，这与无法抑制杂菌繁殖有关D．食盐的浓度越高，亚硝酸盐含量的峰值越低，制泡菜时要尽量多加食盐【答案】C【详解】A、如果加入“陈泡菜水”，乳酸菌的数量增多，三条曲线的亚硝酸盐含量峰值在时间上将提前，A错误；B、腌制过程中，坛中出现溶液量增多现象的主要原因是蔬菜在盐水中失水，B错误；C、由于食盐用量过低，造成微生物大量繁殖，将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐，所以制作泡菜时食盐的浓度越低，亚硝酸盐含量的峰值出现得越早，且峰值较高，C正确；D、泡菜腌制时食盐含量过高会影响泡菜的口感，D错误。13．利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，发酵过程如下图所示。下列叙述错误的是（

）A．可通过酸解法或酶解法将玉米淀粉水解为葡萄糖B．维生素B主要为谷氨酸棒状杆菌的生长提供能量C．尿素可为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸提供氨源D．谷氨酸棒状杆菌的代谢类型为异养需氧型【答案】B【详解】A、将玉米淀粉水解为葡萄糖可采用酸解法或利用淀粉酶水解，A正确；B、糖类主要为谷氨酸棒状杆菌的生长提供能量，维生素B是为菌体的生长提供特殊的营养物质，B错误；C、尿素含有氮元素，可为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸提供氮源，C正确；D、由图可知，谷氨酸棒状杆菌培养时提供了有机物和通入了氧气，所以其代谢类型是异养需氧型，D正确。14．木聚糖酶可以将木聚糖（植物细胞壁的成分之一）降解为木糖，在酿造、饲料生产中有广泛应用。木聚糖酶可以用黑曲霉发酵生产，如图是生产该酶的连续发酵装置。下列有关叙述错误的是（

）A．发酵所用的黑曲霉可以在落叶丰富的环境中筛选B．在发酵生产中，选育出的优良菌种可以直接接种C．培养液和发酵装置在接种前需进行严格灭菌处理D．通过改变通气量和搅拌速度可以调节培养液的溶氧量【答案】B【详解】A、黑曲霉可产生木聚糖酶，木聚糖酶可以将植物细胞壁中的木聚糖降解为木糖，落叶含有植物细胞壁，因此发酵所用的黑曲霉可以在落叶丰富的环境中筛选，A正确；B、在大规模的发酵生产中，选育出的优良菌种需要经过多次扩大培养，达到一定数量后再接种，B错误；C、在发酵过程中，需要严格控制无菌条件，对培养液和发酵装置在接种前需进行严格灭菌处理，C正确；D、改变通气量，可以增加无菌空气量，增加溶液中的氧气含量，改变搅拌速度也可以增加培养液的溶氧量，D正确。15．下列关于菌种的选育和扩大培养的叙述，错误的是（

）A．用于发酵工程中的菌种都是多种菌种B．生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉C．具有优良性状的菌种可以通过诱变育种或基因工程育种而获得D．工业发酵罐的体积很大，因此需要在发酵之前对菌种扩大培养【答案】A【详解】A、用于发酵工程中的菌种大多是单一菌种，A错误；B、生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉，B正确；C、用于发酵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，C正确；D、工业发酵罐体积较大，必须接种足量的菌种才能保证其产量，需要的菌种数量较多，通常在发酵之前需要对菌种进行扩大培养，D正确。16．三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．主发酵时进行密闭，后发酵时需要通气，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【答案】C【详解】A、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；B、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，另一方可以提高果酒的酒精含量，B正确；C、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；D、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。17．土壤中的解磷细菌能分泌磷酸酶或有机酸，溶解并吸收利川磷酸钙，某企业从土壤中分离纯化并发酵生产解磷细菌菌肥，发酵液中解磷细菌浓度达到2×108个/mL时发酵结束，分装入库。投放市场前应抽检活菌浓度，下列叙述正确的是（

）A．从土壤中分离解磷细菌的培养基以磷酸钙为唯一的磷源B．可挑取发酵液中单菌落进行进一步纯化培养C．解磷菌菌肥发酵生产的中心环节是接种及分离提纯产物D．抽检活菌浓度时，取0．1mL发酵液稀释104倍后用涂布平板法计数【答案】A【详解】A、解磷细菌能分泌磷酸酶或有机酸，浴解并吸收利用砖酸钙，故可在培养基加入磷酸钙为唯一磷源，以达到从土壤中分离出解磷细菌的目的，A正确；B、单菌落是由单个细胞在固休培养基上形成的菌落，液体培养基上无法形成菌落，B错误；C、发酵生产包含菌种的选育、扩大培养，培养基的配制，灭菌，接种，发醇，产品的分离、提纯等环节。其中中心环节是发酵，C错误；D、投放市场前需抽检发酵液中活菌浓度、而发酵结束时，发酶液中解磷细菌浓度达到2×108个/mL，若取0.1mL发醇液稀释104倍，则稀释液中解磷细菌的浓度为0.2×104个/mL，用涂布平板法汁数时会由于稀释倍数不够、导致解磷菌不够分散、影响菌落数的统汁，D错误。18．用两次微生物发酵的方法，使Vc的生产步骤更加简单。下列有关利用两次微生物发酵法进行工业化生产Vc的叙述，错误的是（

）A．可用稀释涂布平板法分离纯化生产所需的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆苗B．生产过程中不能用显微镜直接计数法检测单位体积的培养液中的两种活菌数目C．生产过程中需要对发酵设备和培养基进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染D．只能用诱变方法培育更加高产的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆菌菌种【答案】D【详解】A、可用稀释涂布平板法和平板划线法均可获得单菌落，因而可用于分离纯化生产所需的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆菌，A正确；B、统计菌落数目的方法通常采用显微镜直接计数法和稀释平板涂布法，而显微镜直接计数法不能区分死菌和活菌，因此，生产过程中不能用显微镜直接计数法检测单位体积的培养液中的两种活菌数目，B正确；C、生产过程中需要对发酵设备和培养基进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染，从而导致生产失败，C正确；D、诱变育种是利用物理或化学因素，诱发生物产生基因突变，从中选择优良变异；基因工程是将外源目的基因导入受体细胞，按照人意愿改造生物的性状，故可用诱变方法或基因工程方法培育更加高产的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆菌菌种，D错误。19．啤酒生产的简要流程如图所示，制麦时用赤霉素溶液浸泡大麦种子，糖化主要将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子。下列说法错误的是（

）A．过程①利用大麦发芽产生的淀粉酶进行发酵，在焙烤时该酶失活B．过程②碾磨有利于淀粉与淀粉酶充分接触，使淀粉分解，形成糖浆C．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D．过程③在菌种的选育上，可通过基因工程改造啤酒酵母，缩短生产周期【答案】A【详解】A、利用大麦发芽产生的淀粉酶进行发酵,焙烤的目的是利用加热杀死种子的胚，并不是让酶失去活性，A错误；B、淀粉原料必须与酶充分接触，反应才能完全，过程②碾磨有利于淀粉与淀粉酶充分接触，使淀粉分解，形成糖浆，B正确；C、由于酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳，为了防止发酵液溢出，因此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，C正确；D、啤酒生产需要筛选产酒精量高的酵母菌，因此使用基因工程改造的啤酒酵母，使之产酒精量较高，可以加速发酵过程，缩短生产周期，D正确。20．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，将某些原材料转化为特定产品的过程。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的发酵技术路线如图所示。下列叙述正确的是（

）A．微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料B．该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质C．该生产过程中所需酶存在于细胞质基质和线粒体，一定有气体生成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【答案】C【详解】A、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，A错误；B、分析图示可知，该技术中有连续搅拌反应器的过程，该操作的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，B错误；C、据图可知，该生产过程中有酿酒酵母的参与，利用的是酵母菌的有氧呼吸发酵技术，因此所需酶存在于细胞质基质和线粒体，酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳，故该生产过程中，一定有气体生成，C正确；D、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，因此沼气池废料无需灭菌，D错误。21．如图是果酒、果醋的制作流程.请据图回答以下问题：(1)接种初期，接种的菌种1的主要繁殖方式是________，酒精发酵过程对温度要求较醋酸发酵过程要_______（填写高于、等于或低于）。(2)同学在实验室制作果酒过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧，这样做的主要目的，一是放掉发酵产生的CO2，二是避免________；在酸性条件下，可用________来检测果酒发酵是否成功。若要进一步检测所得果酒中活体酵母菌的密度时，一般采________法，但此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。(3)若果汁中已含有菌种2，在酒精发酵旺盛时，菌种2能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明原因________。【答案】(1)

出芽生殖

低于(2)

氧气进入和杂菌污染  

重铬酸钾  

稀释涂布平板(3)不能，因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌发酵条件要氧气充足【详解】（1）接种的菌种1是酵母菌，酵母菌主要的繁殖方式是出芽生殖．酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，醋酸发酵的最佳温度是在30℃～35℃．因此酒精发酵过程对温度要求较醋酸发酵过程要低。（2）同学在实验室制作果酒过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧，这样做的主要目的，一是放掉发酵产生的CO2，二是避免氧气进入和杂菌污染；在酸性条件下，可用重铬酸钾来检测果酒发酵是否成功。若要进一步检测所得果酒中活体酵母菌的密度时，一般采用稀释涂布平板法，由于两个细菌聚集在一起只能长出一个菌落，因此此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。（3）若果汁中已含有菌种2醋酸菌，因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌发酵条件要氧气充足，所以在酒精发酵旺盛时，菌种2醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。22．下列是对通过不同微生物发酵技术制作食品分析，请回答有关问题：(1)豆腐发酵主要利用了微生物产生的____________，通过发酵，豆腐中营养物种类__________。（答“增多”或“减少”），且更易于被人体消化和吸收。(2)含水量为____________左右的豆腐适于制作腐乳。若需要你对其他同学制作的腐乳进行评价，你会从_________________等方面评价腐乳的质量。（至少答2点）(3)酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。分析酒精含量过高，使腐乳成熟期延长的原因主要是_____________________。(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_____________________，原因是：________________________。(5)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有__________、_________和___________等。【答案】(1)

蛋白酶等酶类

增多(2)

70%

色泽、口味、块形等(3)酒精含量过高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长(4)

乳酸菌数量增加，杂菌数量较少

乳酸菌比杂菌更为耐酸（或乳酸菌产生的乳酸会抑制其它杂菌的生长繁殖）(5)

温度

食盐用量

腌制时间【详解】（1）豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪，都是大分子有机化合物，毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶等酶类能将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸，通过发酵，豆腐中营养物种类增多，且更易于消化和吸收．（2）含水量为70%左右的豆腐适于制作腐乳，含水量过高的豆腐制作腐乳，不易成形；可以从色泽、口味、块形等等方面评价乳腐的质量．（3）酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系：酒精含量过高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长。（4）从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌数量增多，杂菌数量减少，原因是乳酸菌比杂菌更耐酸（或乳酸菌产生的乳酸会抑制其它杂菌的生长繁殖）。（5）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量、腌制时间。23．发酵工程在医药上的应用非常广泛，其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌，是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答相关问题：(1)对产黄青霉菌进行分离纯化并计数采用了__