2024-2025学年高二生物人教版选择性必修3同步练习 第1章 第3节 发酵工程及其应用

第3节发酵工程及其应用课标内容(1)概述发酵工程及其基本环节。(2)说明发酵工程在生产上有重要的应用价值。知识点1发酵工程的基本环节1.发酵罐2.发酵工程的基本环节发酵工程所用的菌种大多是单一菌种，整个发酵过程中不能混入杂菌，这是为什么？那如何防止杂菌的污染？提示：在发酵过程中如果混入其他微生物，将与菌种形成竞争关系，对发酵过程造成不良影响；要在发酵前对培养基和发酵设施进行严格的灭菌处理。知识点2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，如酱油、各种酒类。(2)生产各种各样的食品添加剂，如通过黑曲霉发酵制得的柠檬酸；由谷氨酸棒状杆菌发酵生产味精。(3)生产酶制剂，如α­淀粉酶、β­淀粉酶、脂肪酶等。2.在医药工业上的应用基因工程、蛋白质工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发展注入了强劲动力。3.在农牧业上的应用(1)生产微生物肥料。微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥等。(2)生产微生物农药。微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的。微生物农药作为生物防治的重要手段，将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用。(3)生产微生物饲料。微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白。用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。4.在其他方面的应用发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域，在助力解决粮食、环境、健康和能源等方面的重大问题上，作出了越来越大的贡献。(1)发酵工程利用的菌种都是从自然界中筛选出来的。(×)提示：发酵工程的菌种也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。(2)发酵工程的中心环节是选育菌种。(×)提示：发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵的过程。(3)发酵工程中要对培养基进行灭菌，发酵设备不用灭菌。(×)提示：培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。(4)利用微生物农药防治农林虫害属于化学防治。(×)提示：利用微生物农药防治农林虫害属于生物防治。(5)微生物饲料主要是利用发酵工程生产的微生物的菌体。(√)(6)单细胞蛋白是通过发酵产生的大量的微生物分泌蛋白。(×)提示：单细胞蛋白是通过发酵获得的大量微生物菌体。一、发酵工程的基本环节【情境探疑】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产产品。常用谷氨酸棒状杆菌(好氧细菌)在如图所示的发酵罐中发酵来大量生产味精。回答下列问题：(1)微生物菌种资源丰富，选择发酵工程所用的菌种时需要考虑哪些因素？提示：需要考虑的因素包括：在低成本的培养基上能迅速生长繁殖；生产所需代谢物的产量高；发酵条件容易控制；菌种不易变异、退化等。(2)怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？提示：要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其最适合微生物的生长繁殖，同时及时添加必需的营养组分。(3)在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液能直接排放到外界环境中吗？为什么？提示：不能。发酵过程中产生的气体和废弃培养液需经过相应的净化设备，达到国家排放要求后才能排放到外界环境中。因为发酵过程中产生的某些气体和废弃培养液可能对人及其他生物或环境有害。(4)在产物分离和提纯方面，发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处？提示：如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。【典例应用】例1关于发酵工程的说法，错误的是()A.发酵是发酵工程的中心阶段，随时检测影响发酵过程的各种环境条件并予以控制，才能保证发酵正常进行B.采用连续培养的方法可延长发酵时间，从而提高代谢产物的产量C.用谷氨酸棒状杆菌合成的谷氨酸是初级代谢产物，其代谢既受酶合成的调节，又受酶活性的调节D.人工诱变、细胞工程、基因工程等都能对微生物进行定向的改造答案D解析人工诱变的原理是基因突变，基因突变是不定向的，D错误。例2(2023·天津静海区高二检测)下列关于微生物发酵过程的说法，正确的是()A.菌种选育是发酵的中心阶段B.只要不断地向发酵罐中通入液体培养基，就能保证发酵的正常进行C.在发酵过程中，要严格控制温度、pH、溶解氧与转速等发酵条件，否则会影响菌种代谢产物的形成D.在谷氨酸发酵过程中，当pH呈酸性时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸答案C解析发酵工程的内容包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵和产品的分离与提纯等方面，其中发酵过程是发酵的中心阶段，A错误；发酵过程中应随时检测培养液中的微生物数目、产物浓度等，同时应对发酵过程中的一些条件进行控制才能保证发酵的正常进行，B错误；微生物发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧与转速等发酵条件，因为环境条件的变化不仅会影响菌种的生长和繁殖，还会影响代谢产物的形成，C正确；谷氨酸棒状杆菌在谷氨酸发酵的过程中，当pH呈酸性时，会生成谷氨酰胺和N­乙酰谷氨酰胺，D错误。二、发酵工程的应用【情境探疑】发酵工程以其生产条件温和、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特点，在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。思考回答下列问题：(1)分析下列产品需要利用发酵工程技术进行生产的有哪些？①生产单细胞蛋白饲料②利用工程菌生产胰岛素③工厂化生产青霉素提示：①②③。生产单细胞蛋白饲料、利用工程菌生产胰岛素、工厂化生产青霉素均需要利用发酵工程技术。(2)酱油、各种酒类、柠檬酸和谷氨酸的生产分别利用了哪种微生物的发酵？提示：酱油、各种酒类、柠檬酸和谷氨酸的发酵生产利用的微生物分别是霉菌(如黑曲霉)、酿酒酵母、黑曲霉和谷氨酸棒状杆菌。(3)利用微生物进行纤维素发酵生产乙醇，然后和汽油按一定比例混合，可形成乙醇汽油。请结合乙醇的性质，分析乙醇汽油有哪些优点？提示：乙醇可通过粮食发酵制得，是可再生能源，推广使用乙醇汽油可以节省石油资源；乙醇燃烧生成二氧化碳和水，能减少汽车尾气的污染等。(4)分析与传统的手工发酵相比，啤酒发酵生产过程中的哪些措施使得啤酒的产量和质量明显提高？提示：接种单一高质量菌种、严格的消毒和灭菌措施、培养基中营养物质协调、严格的发酵条件控制等，都使啤酒的产量和质量明显提高。【典例应用】例3下列关于发酵工程的应用的说法，正确的是()A.食品添加剂由于可以增加食品营养，改善食品的色、香、味，还可延长保存期，使用时应尽量多添加B.加酶洗衣粉使用时用沸水洗涤效果最好C.在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，同时提高动物免疫力D.与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本高、见效快、无污染的特点答案C解析过量使用食品添加剂会对人体健康造成影响，甚至危及生命，所以不能过量使用，A错误；加酶洗衣粉中酶制剂在最适温度下活性最高，沸水条件会使酶失活，洗涤效果变差，B错误；在青贮饲料中添加乳酸菌，通过乳酸菌的发酵，可以提高饲料品质，使饲料保鲜，同时提高动物免疫力，C正确；与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本低、无污染的特点，D错误。例4(2023·山东师范大学附中高二检测)下列有关发酵工程应用的说法，错误的()A.发酵工程可以生产酱油、泡菜等传统发酵食品B.柠檬酸、乳酸等食品添加剂可以通过发酵工程生产C.发酵工程可以生产多种药物，但是不能生产疫苗D.发酵工程生产的单细胞蛋白可以制成微生物饲料答案C解析乙型肝炎疫苗可用发酵工程的方法生产，这种方法生产乙型肝炎疫苗的优点是酵母菌繁殖快，代谢旺盛，单位时间内的产量高，C错误。思维导图晨读必背1.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。2.发酵工程所用的菌种大多是单一菌种。3.发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵。4.如果发酵产品是微生物细胞本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品；如果发酵产品是微生物的代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。5.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢产物、酶及微生物的菌体。随堂检测1.下列有关发酵工程的叙述，正确的是()A.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B.可通过诱变育种、基因工程等方法选育出性状优良的菌种进行扩大培养C.发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者可以用微生物进行发酵D.通常所指的发酵条件包括温度、溶解氧、pH和酶的控制等答案B解析单细胞蛋白是指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，A错误；工程菌多为原核生物，可通过诱变育种、基因工程等方法，选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养，B正确；传统发酵技术和现代发酵工程都是利用微生物的发酵来实现相关产品的生产，C错误；通常所指的发酵条件包括温度、溶解氧、pH等的控制，D错误。2.(2023·湖北武汉高二期末)青霉素是青霉菌分泌的一种抗生素。随着高产菌种的选育，发酵技术的发展，青霉素已经步入产业化生产的道路。下列叙述错误的是()A.经过不断诱变、筛选获得生产用高产青霉菌株B.发酵工程所用培养基和设备必须严格控制无菌C.发酵过程要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度、溶解氧等D.用过滤、沉淀等方法将青霉菌体分离、干燥即可获得青霉素答案D解析高产青霉菌株是通过诱变育种获得的，A正确；发酵工程所用培养基和设备必须严格控制无菌，避免杂菌污染，B正确；发酵过程要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度、溶解氧等，以保证发酵过程的顺利进行，C正确；仅通过过滤、沉淀等方法将青霉菌体分离、干燥，不能获得青霉素，还需经过萃取、脱色等，D错误。3.(多选)(2022·山东泰安高二检测)下列对发酵工程内容的叙述，正确的是()A.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B.用诱变育种、细胞工程、基因工程等方法选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养C.发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种D.人工控制微生物代谢的唯一措施是控制生产过程中的各种条件答案BC解析单细胞蛋白就是人工培养的微生物菌体，A错误；用诱变育种、细胞工程、基因工程等方法选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养，B正确；发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降，C正确；人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物的遗传特性、控制生产过程中的各种条件等，D错误。4.下图为发酵装置，据图回答下列问题。(1)若该培养装置的pH检测及控制装置出现故障，可采取的应急措施是____________。pH发生变化的原因是______________________________________。(2)冷却水的进入口是________，无菌空气的进入口是________。(3)若将此装置用于酒精发酵或谷氨酸发酵，在发酵过程中，技术上的关键区别是____________________________________________________________________。(4)若培养过程中进料和放料的速度未变，但有效产物减少，如果是酒精发酵应该检查____________，如果是谷氨酸发酵可能的原因是____________________________________________________________________。(5)图中5的作用是_________________________________________________________________________________________________________________________。若此装置损坏，对于无氧发酵，产量将________。答案(1)添加缓冲液代谢产物的积累或酸碱物质的消耗不均等(2)43(3)是否通入无菌空气(4)通气量溶氧量降低或pH降低(5)把无菌空气打成细小的气泡，增加溶氧量；使菌种与培养液充分接触不受大的影响eq\a\vs4\al(课时精练)(时间：30分钟)【基础对点】知识点1发酵工程的基本环节1.(2023·河南洛阳高二阶段练习)下列关于发酵工程的叙述，错误的是()A.发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵B.发酵过程中应对发酵条件进行控制C.发酵工程的原料来源丰富、价格低廉，产物专一，在许多领域得到了广泛应用D.发酵工程大多使用单一菌种进行发酵，所以生产过程不需要进行无菌操作答案D解析发酵过程中应对发酵条件进行控制，使发酵过程处于最佳状态，B正确；发酵工程的原料来源丰富、价格低廉，产物专一，废弃物对环境污染小，在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛应用，C正确；发酵工程大多使用单一菌种进行发酵，但是生产过程也需要进行无菌操作，D错误。2.发酵工程在现代生物工程中的地位越来越重要。下列有关发酵过程的叙述，错误的是()A.可以从自然界中选育出所需要的菌种B.要随时取样，检测培养液的微生物数目、产物浓度等，以了解发酵进程C.在发酵过程中不需要向装置中再添加必需的营养组分D.要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件答案C解析随着发酵的进行，培养液中必需的营养组分减少，因此在发酵过程中需要及时向装置中再添加必需的营养组分，C错误。3.下列关于发酵工程的说法，错误的是()A.发酵工程的产品是指微生物的代谢物和菌体本身B.可以通过人工诱变选育新品种C.培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌D.环境条件的变化，不仅会影响菌种的生长和繁殖，而且会影响菌体代谢物的形成答案C解析发酵工程中所用菌种大多是单一菌种，因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌，但菌种不能灭菌，否则整个发酵过程将无法进行，C错误。4.某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒发酵过程的研究。下列叙述正确的是()A.为加快发酵速度，应使发酵液保持35℃的恒温B.给发酵罐适时排气，后期可缩短排气间隔时间C.环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，还会影响微生物代谢物的形成D.若定期对培养液中酵母菌进行计数，只能采用稀释涂布平板法答案C解析酵母菌发酵的适宜温度为18～30℃，A错误；在发酵过程中需要给发酵罐适时排气，随着发酵过程的进行，产生的二氧化碳越来越少，后期可延长排气间隔时间，B错误；若定期对培养液中酵母菌进行计数，除采用稀释涂布平板法，还可以采用显微镜直接计数法，D错误。知识点2发酵工程的应用5.下列有关传统发酵技术与现代工业发酵的描述，正确的是()A.传统发酵技术与现代工业发酵都需要进行严格的无菌操作，防止杂菌的污染，如都要进行培养液的灭菌B.传统发酵技术对发酵条件的控制主要通过人工控制，而现代工业发酵对发酵条件的控制是通过计算机控制系统进行全面的监测和控制C.制作泡菜的菌种是人工接种的纯的乳酸菌菌种D.果酒制作、果醋制作以及腐乳的制作等都属于现代工业发酵答案B解析传统发酵技术与现代工业发酵都要进行无菌操作，但传统发酵技术防止发酵液污染的措施主要是进行有关发酵装置的消毒，灭菌不是很严格，传统发酵技术利用的是原料中存在的微生物，培养液一般不需要灭菌，A错误；传统发酵技术对发酵条件的控制主要是通过人工控制的，现代工业发酵对发酵条件的控制是通过计算机控制系统自动进行监测和控制的，B正确；制作泡菜属于传统发酵技术的应用，菌种来源于附着在原材料上的天然的乳酸菌，不需要人工接种，C错误；果酒制作、果醋制作以及腐乳制作属于传统发酵技术的应用，D错误。6.(2023·湖北荆门高二期末)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。下列叙述错误的是()A.传统发酵技术多是混合菌种发酵，发酵工程一般为纯种发酵B.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白C.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身D.发酵工程通常可以采用连续培养的方法以最大限度地获得人类所需的产品答案B解析单细胞蛋白是指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，B错误。7.下列关于发酵工程在食品工业上的应用的叙述，错误的是()A.生产传统发酵产品，如利用产生蛋白酶的霉菌酿造酱油B.生产各种各样的食品添加剂，可以改善食品的口味但不能增加食品的营养C.生产食品酸度调节剂，如柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得D.生产酶制剂，少数酶制剂由动植物生产，绝大多数通过发酵工程生产答案B解析食品添加剂不仅可以增加食品的营养，改善食品的口味、色泽和品质，有时还可以延长食品的保存期，B错误。8.(2022·江苏如皋模拟)红酸汤是苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中正确的是()A.红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌B.装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量C.装坛时不装满的原因是为了促进微生物繁殖D.红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正答案B解析红酸汤制作过程中要密封发酵，利用的微生物主要是厌氧菌，而醋酸菌是好氧菌，A错误；装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量，B正确；装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止发酵后液体外溢，C错误；如果发酵时间过长，会影响口感，D错误。9.(2022·湖北卷，11)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解析在白酒、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；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；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，不存在于线粒体中，C错误，D正确。【综合提升】10.利用农作物秸秆等纤维质原料生产的乙醇，经加工可制成燃料乙醇，从而减少了对石油资源的依赖。下图为生产燃料乙醇的简要流程，据图分析错误的一项是()A.要得到微生物A，最好选择富含纤维素的土壤采集土样B.图中②过程常用的微生物B是酵母菌C.微生物A和微生物B可利用的碳源相同D.可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用答案C解析根据图解可知，微生物A的碳源是纤维素，故要想获得微生物A，最好选择富含纤维素的土壤采集土样，A正确；图中②过程表示生产乙醇的过程，常用的微生物是酵母菌，B正确；微生物A所用碳源为纤维素，微生物B所用碳源为纤维素降解物，C错误；微生物A之所以能利用纤维质原料是因为其含有纤维素酶，故可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用，D正确。11.(多选)(2023·山东师范大学附中高二期中)下列关于发酵工程及其应用的说法，正确的是()A.黑曲霉可以用于酱油、柠檬酸、凝乳酶的工业生产B.接种是发酵工程的中心环节C.用于发酵工程的菌种，可以从自然界中筛选，也可以通过基因工程育种或诱变育种获得D.可以通过蒸馏、萃取等方法对单细胞蛋白进行分离、提纯答案AC解析黑曲霉广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中，是重要的发酵工业菌种，黑曲霉可以用于酱油、柠檬酸、凝乳酶的工业生产，A正确；发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，B错误；发酵工程中使用的优良性状的菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，C正确；单细胞蛋白是微生物菌体，可采用沉淀、过滤等方法分离，而代谢产物则采用提取、分离和纯化等办法获得，D错误。12.(多选)人类利用微生物发酵制作食品或将微生物发酵应用于医药、农牧业、工业已经有几千年的历史。下列关于微生物培养及利用的叙述，正确的是()A.利用以纤维素为唯一碳源的培养基可选择培养纤维素分解菌B.为获得纯化的酵母菌菌落，可使用平板划线法接种C.制作果醋时需要将醋酸菌保持在无氧条件下才能产生乙酸D.某些细菌产生的脲酶可分解土壤中的尿素，有助于植物对氮的吸收答案ABD解析纤维素分解菌在以纤维素为唯一碳源的培养基上能生长和繁殖，而其他微生物不能生长和繁殖，故能选择培养纤维素分解菌，A正确；为获得纯化的酵母菌菌落，可使用平板划线法接种，B正确；醋酸菌是一种好氧细菌，在氧气充足时可产生乙酸，C错误；某些细菌产生的脲酶可催化尿素的分解，有助于植物对氮的吸收，D正确。13.(多选)(2023·山东日照一中高二期末)下图表示啤酒工业化生产的简要流程。下列说法正确的是()A.利用赤霉素处理大麦可省略制麦环节B.发酵开始前，对于发酵罐以及各种连接管道都需要进行彻底灭菌C.主发酵结束后，发酵液还要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵D.糖化后期要煮沸并冷却，均是为了抑制杂菌的生长答案ABC解析酵母菌不能直接利用淀粉，需要淀粉酶等将淀粉转化成可利用的糖类，而制麦过程就是让大麦发芽产生淀粉酶，赤霉素能促进淀粉酶的合成，进而促进淀粉分解成葡萄糖，利用赤霉素处理大麦可省略制麦环节，A正确；发酵开始前，对于发酵罐以及各种连接管道都需要进行彻底灭菌，这样能够更好地防止杂菌污染，B正确；主发酵结束后，发酵液还要在低温、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，C正确；糖化后期要煮沸并冷却，煮沸是为了杀菌，冷却是为了接种时保持酵母菌菌种的活性，D错误。14.下图为发酵工程生产产品的流程图，据图回答下列问题：(1)若能生产人生长激素的工程菌是通过①培养的，①应该是________；若高产青霉素菌种是通过②培育的，②应该是________。(2)根据培养基的用途，可以将它们分为________培养基和________培养基。各种培养基的具体配方不同，但一般都含有________________________等营养成分。培养基在使用之前要用________法进行灭菌。(3)整个过程的中心环节是________，在该时期要随时取样检测培养基中的________________等。同时。要严格控制________________等发酵条件，因为环境条件不仅会影响微生物的生长、繁殖，还会影响微生物________的形成。(4)在发酵过程中要不断搅拌的目的是：①________________________________________________________________________________________________________________________________________；②____________________________________________________________________。(5)发酵产品分离、提纯时要根据产品的类型选择合适的方法。如果发酵产品是菌体本身，常常采用____________等方法分离、提纯；如果发酵产品是微生物的代谢物，还要根据________采取适当的提取、分离和纯化措施获得产品。答案(1)基因工程诱变育种(2)选择鉴别碳源、氮源、水、无机盐高压蒸汽灭菌(3)发酵罐内发酵微生物数量、产物浓度溶解氧、pH和温度代谢物(4)增加溶氧量使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率(5)过滤、沉淀产物的性质15.某地葡萄滞销，运输困难。为了减少损失，果农们在技术人员的指导下，开始制作果汁、果酒、果醋等产品。下图是某果农设计的葡萄酒和葡萄醋的工艺流程。回答下列问题。(1)将葡萄破碎、除梗之前，通常利用________对葡萄进行消毒。为了提高____________，在葡萄压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和果胶酶。(2)甲发酵罐一般会在顶部采用____________进行密封，目的是防止空气进入，排出发酵罐中CO2。发酵一段时间后，观察甲发酵罐不再有____________，说明发酵完毕。待甲发酵罐中发酵结束后，若要直接转入果醋发酵，除了要接种醋酸菌，还要改变发酵条件，具体的方案为____________________________________________________________________________________________________________。(3)将葡萄酒稀释后加入醋酸菌也可进行果醋发酵。果醋发酵过程中需要对发酵液进行不断地搅拌，目的是___________________________________________________________________________________________________________________(答出2点)。在果酒和果醋制作的过程中，培养液pH的变化趋势分别为____________。答案(1)高锰酸钾溶液出汁率(2)加水的方式气泡冒出将发酵温度提高至30～35℃，通入