第九單元生物技術(shù)與工程

第44講傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)酵工程

課標(biāo)內(nèi)容（1）舉例說明日常生活中的某些食品是運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的。

（2）闡明發(fā)酵工程利用現(xiàn)代工程技術(shù)及微生物的特定功能，工業(yè)化生產(chǎn)人類所需

產(chǎn)品。（3）舉例說明發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品及其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要的應(yīng)用價(jià)值。

考點(diǎn)一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

廣基礎(chǔ)”精細(xì)梳理夯實(shí)物備知識(shí)

1.發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

是指人們利用微生物，在適宜的條件

下，將原料通過微生物的代遨轉(zhuǎn)化為

人類所需要的產(chǎn)物的過程

直接利用原材料中天然存在的微生

麗物，或利用前?次發(fā)酵保存下來的面

圖團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)

傳酵、制作食品的技術(shù)

統(tǒng)

發(fā)國混合菌種的固體發(fā)酵

酵國卜混合菌種的半固體發(fā)酵

技

術(shù)

________商酵母、曲霉、毛霉等多種

I實(shí)例I相-微生物都參與了豆腐的發(fā)

（腐乳酵,起主要作用的是毛霉

城向k闕一蛋白質(zhì)一小分子的肽和

固氨基酸

2.泡菜制作

菌種

附著在蔬菜上的乳酸菌

來源

產(chǎn)、在無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成

仲乍Y乳酸

跡小匠炳-勒.2。6暨2c3H6。3（乳酸）+能量

作肺①除去水中的

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。2；②余又鹽水小也

5%~20%的鹽水遞/他綱由

迷，冷卻鹽水經(jīng)常向

沒過壇蓋邊

甑戮蔬菜選裝至半壇全部沿的水

澤丁切成塊

時(shí)，加入菜料,槽中赴

狀或條狀，調(diào)味劑，繼蓋好充水

晾干后，裝續(xù)裝至△壇蓋

入泡菜壇內(nèi)盛滿

'為時(shí)間過長，機(jī)家中的湍破拈&被還

原成迎赭破鹽

關(guān)鍵操作

-每次取樣用具要洗凈，要迅速封口

工、泡菜壇要選擇密封性好的容器，以

（日仁1-創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸發(fā)酵，

“I沙防止蔬菜腐爛

泡菜壇蓋邊沿的水槽要注滿水，以

保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)

境，并注意在發(fā)酵過程中經(jīng)常向水

槽中補(bǔ)充水

發(fā)酵過程溫度控制在室溫即可。溫

(@)度過高，易滋生雜菌；溫度過低，發(fā)

酵時(shí)間延長

3.泡菜發(fā)酵過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化

畫包［乳唆聲］凰酹；亞硝酸鹽［

VVVV

東右少（有。2，增加（硝酸鹽

含雷）A乳酸菌活

■—少一還原菌的作用）

2里7動(dòng)受抑制）

下降（硝酸鹽

森d鬻爛積累

還原菌受抑制，

中期尸抑制其他增多

pH下降部分亞硝酸鹽

菌活動(dòng)）被分解）

1減少（乳酸繼續(xù)增多，

下降至相對(duì)穩(wěn)

灸於繼續(xù)積累，pH繼續(xù)下

一定（硝酸鹽還原

盤pH繼續(xù)下降，直至

菌被完全抑制）

降，抑制穩(wěn)定

只俏可"亞硝酸

俞I［乳酸菌］乳酸］鹽含量

“°發(fā)酵時(shí)間°發(fā)酵時(shí)間°發(fā)酵時(shí)間

提醒亞硝酸鹽是硝酸鹽還原菌促進(jìn)硝酸鹽還原形成的，而不是硝化細(xì)菌氧化氨

形成的。

4.制作果酒和果醋

（1）果酒制作與果醋制作的比較

〔果酒制作,；邈里〔果醋制作,；

VVV

酵母菌［^1

.醋酸菌

1菌種I

異養(yǎng)兼性厭氧型.年M

■*異養(yǎng)需氧型

①在有氧條件下：①氧氣、糖源都充足時(shí):

CHO+2OA

孰a2。6+6。2鼻的6I262

2cH3co0H（乙酸）+

6co?+6也。+能量籥

2co72凡0+能量

②在無氧條件下：*原,②缺少糖源時(shí)：

西隹理至

c6Hl2。6里2c2H5OH1~JC2H5OH+O2

（乙酸）+七

（酒精H2CO2+能量CH3co0H0

+能量

前期震氨，后期|對(duì)氧的）一直需氧

不需氧1需求

聞氣味、品嘗、酸品

酸堿指示劑（試

性條件下的重倍酸《二?；pH

鉀（橙色一灰綠色）圜則紙）、聞氣味、品嘗

(2)方法步驟

扁將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈,

國?并用體積分?jǐn)?shù)為獨(dú)%的酒精消毒，晾干

向取新鮮葡萄用遣丞沖洗1~2次，再去除枝

?梗和腐爛的籽粒，瀝干

隔用榨汁機(jī)榨取葡萄汁，裝入發(fā)酵瓶中(注

的意：要留有大約的空間)，蓋好瓶蓋

宦藏溫度控制在18~30t,每隔12h左右擰松

發(fā)酵)一題蓋一次(注意:不是打開瓶蓋)，再擰緊瓶

蓋。發(fā)酵時(shí)間為1()~12d

-從發(fā)酵瓶口取樣監(jiān)測(cè)發(fā)酵情況

>gf\果酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗

發(fā)酵J布，溫度控制在30~35七，時(shí)間為7~8d

名師解讀

果酒和果醋發(fā)酵改進(jìn)裝置及其分析

-----［充氣口)------'

T排氣口上

發(fā)酵前期充氣口打

排出酒精發(fā)

開，輸入無菌空氣，

酵時(shí)產(chǎn)生的

讓酵母菌增殖，后co

期關(guān)閉充氣口，進(jìn)2

行酒精發(fā)酵；在果長而彎管

醋發(fā)酵時(shí)連接充氣

排氣口通過

泵進(jìn)行充氣

一個(gè)長而彎

曲的膠管與

瓶身連接，

其目的是防

止空氣中微

生物的污染

【考點(diǎn)速覽?診斷】

(1)果醋發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵時(shí)。(2021?江蘇卷,

14C)(J)

(2)果醋發(fā)酵時(shí)，用重銘酸鉀測(cè)定醋酸含量變化時(shí)，溶液灰綠色逐日加深。(2021?江

蘇卷，14D)(X)

⑶酵母菌和醋酸桿菌均以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖。(2021?遼寧卷，8B)(X)

(4)酵母菌和醋酸桿菌發(fā)酵過程中控制通氣的情況不同。(2021?遼寧卷，8C)(V)

⑸葡萄酒的顏色是葡萄皮中的色素進(jìn)入發(fā)酵液形成的。(2021?山東卷，12C)(J)

⑹利用乳酸菌制作酸奶過程中，先通氣培養(yǎng)，后密封發(fā)酵。(2019?江蘇卷，9A)(X)

(7)果醋制作過程中發(fā)酵液pH逐漸降低，果酒制作過程中情況相反。(2019?江蘇

卷,9C)(X)

r"疑難，精準(zhǔn)突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

【情境推理?探究】

1.泡菜的制作方法不當(dāng)，很容易造成泡菜變質(zhì)，甚至發(fā)霉變味，試分析可能的原

因是_________________________________________________________________

O

提示泡菜壇密封不嚴(yán)(或鹽和水的比例不適當(dāng))引起雜菌滋生、泡菜變質(zhì)。

2.如圖為果酒和果醋制作的實(shí)驗(yàn)裝置圖。請(qǐng)據(jù)圖思考回答下列問題：

(1)甲、乙、丙的作用分別是______________________________________________

O

⑵圖中發(fā)酵瓶中葡萄汁的量是否恰當(dāng)，原因是

O

⑶醋酸菌進(jìn)行醋酸發(fā)酵時(shí)，無論是利用糖源還是酒精，甲都需要打開，其原因

是__________________________________________________________________

O

(4)果酒擱置時(shí)間過久會(huì)有酸味的原因是o

提示(1)通入空氣(氧氣)、排氣、取樣(對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè))

(2)不恰當(dāng)葡萄汁的量不能超過發(fā)酵瓶體積的2/3,而且不能將排氣口淹沒

⑶醋酸菌是好氧細(xì)菌，在生活過程中始終需要氧氣，如果氧氣中斷則會(huì)引起醋

酸菌的死亡

(4)醋酸菌在缺乏糖源時(shí)，可以將酒精轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸

雌叮拽C邂研____________提升學(xué)科素養(yǎng)

考向1圍繞果酒、果醋的制作過程，考查科學(xué)探究能力

1.(2021?湖南卷，3)中國的許多傳統(tǒng)美食制作過程蘊(yùn)含了生物發(fā)酵技術(shù)。下列敘

述正確的是()

A.泡菜制作過程中，酵母菌將葡萄糖分解成乳酸

B.饅頭制作過程中，酵母菌進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生CO2

C.米酒制作過程中，將容器密封可以促進(jìn)酵母菌生長

D.酸奶制作過程中，后期低溫處理可產(chǎn)生大量乳酸桿菌

答案B

解析在泡菜制作過程中，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸，A錯(cuò)誤；在饅頭制作

過程中，酵母菌進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2,從而使饅頭變得松軟，B正確；在米酒

制作過程中，將容器密封的目的是讓酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，將容器密封

不利于酵母菌生長，C錯(cuò)誤；在酸奶制作過程中，后期低溫處理的目的是抑制微

生物的生長，延長保質(zhì)期，D錯(cuò)誤。

2.(2023?海南八校聯(lián)考)楊梅果實(shí)風(fēng)味獨(dú)特、酸甜適中，具有很高的營養(yǎng)和保健價(jià)

值。如圖是制作楊梅酒和楊梅醋的流程圖。請(qǐng)回答下列問題：

制取發(fā)酵液：向楊梅汁中加入白砂糖，調(diào)至糖度為8%,滅菌冷卻一

酒精發(fā)酵：接種酵母菌，恒溫發(fā)翻一

果醋發(fā)酵：接種醋酸菌I-麗樣檢測(cè)：對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)

(1)傳統(tǒng)發(fā)酵中，發(fā)酵液雖然未經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌處理，但雜菌卻不能正常生長繁

殖，這是由于果酒發(fā)酵的條件抑制了雜菌的生長。常用來檢測(cè)酒精的化

學(xué)試劑是o

(2)果酒制作過程中，酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精的場(chǎng)所是,該階段應(yīng)該

將溫度控制為;溫度適宜時(shí)果酒發(fā)酵時(shí)間較短，原因是

(3)楊梅醋的發(fā)酵過程中，除必需的營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要往發(fā)酵液中持續(xù)地通入

（4）如圖表示果酒發(fā)酵過程中，發(fā)酵液的糖度（葡萄糖的濃度）和酒精度（酒精濃度）

隨時(shí)間變化的曲線。發(fā)酵前24h,糖度變化很小，酒精度上升很慢，其原因是

96h后酒精度和糖度的變化都趨于平緩，其原因是

答案（1）缺氧、呈酸性重銘酸鉀（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)18-30℃該溫度下與果

酒發(fā)酵相關(guān)的酶活性高，發(fā)酵速度快（3）無菌氧氣（或無菌空氣）（4）此階段酵母

菌主要進(jìn)行有氧呼吸，大量增殖營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、高濃度的酒精會(huì)抑制酵母菌

的代謝而影響發(fā)酵

解析（1）傳統(tǒng)發(fā)酵中，發(fā)酵液雖然未經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌處理，但雜菌卻不能正常

生長繁殖，這是由于果酒發(fā)酵的缺氧、呈酸性條件抑制了雜菌的生長。酒精可用

重輅酸鉀檢測(cè)。（2）酵母菌無氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，果酒發(fā)酵的適宜溫度

是18?30℃；溫度適宜時(shí)果酒發(fā)酵時(shí)間較短，原因是該溫度下與果酒發(fā)酵相關(guān)

的酶活性最高，發(fā)酵速度快。（3）參與果醋制作的醋酸菌是好氧細(xì)菌，因此楊梅

醋的發(fā)酵過程中，除必需的營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要往發(fā)酵液中持續(xù)地通入無菌氧氣

（或無菌空氣）。（4）發(fā)酵前24h,糖度變化很小，酒精度上升很慢，其原因是此階

段酵母菌主要進(jìn)行有氧呼吸，大量增殖。96h后酒精度和糖度的變化都趨于平緩，

其原因是營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、高濃度的酒精會(huì)抑制酵母菌的代謝而影響發(fā)酵。

考向2圍繞泡菜及其他傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品的制作，考查科學(xué)探究能力

3.（2023?廣東茂名調(diào)研）我國制作泡菜歷史悠久?！吨叙佷洝分杏涊d：“泡鹽菜法,

定要覆水壇。此壇有一外沿如暖帽式，四周內(nèi)可盛水;壇口覆一蓋，浸于水中，……

則所泡之菜不得壞矣。泡菜之水，用花椒和鹽煮沸，加燒酒少許。……。如有霉

花，加燒酒少許。壇沿外水須隔日一換，勿令其干?！毕铝姓f法錯(cuò)誤的是（）

A.“壇口覆一蓋，浸于水中”有利于保持壇內(nèi)的無氧環(huán)境

B.“泡菜之水，用花椒和鹽煮沸”的目的之一是消毒殺菌

C.“霉花”主要由酵母菌增殖形成，酵母菌往往來自蔬菜

D.“壇沿外水須隔日一換，勿令其干”以保證壇內(nèi)適宜濕度

答案D

解析“壇口覆一蓋，浸于水中”目的是阻止空氣進(jìn)入壇內(nèi)，有利于保持壇內(nèi)的

無氧環(huán)境，A正確；“泡菜之水，用花椒和鹽煮沸”的目的包括提升泡菜味道、

除去水中氧氣和消毒殺菌，B正確；“霉花”指泡菜的白膜，主要是由蔬菜表面

帶有的酵母菌增殖形成的，C正確；“壇沿外水須隔日一換，勿令其干”的目的

是阻止空氣進(jìn)入，保持壇內(nèi)的無氧環(huán)境，D錯(cuò)誤。

4.（2022?江蘇百校聯(lián)考，14）有關(guān)泡菜中亞硝酸鹽含量的研究表明，亞硝酸鹽的含

量高低和亞硝酸鹽含量峰值時(shí)間的早晚與食鹽的濃度有關(guān)（見下圖），下列有關(guān)敘

述不正確的是（）

亞硝酸鹽含量/（毫克?千克I

A.食鹽的濃度越高，亞硝酸鹽生成快。亞硝酸鹽含量峰值出現(xiàn)的早

B.取食泡菜時(shí)，時(shí)間別太長，防止空氣進(jìn)入

C.臭味的產(chǎn)生可能與取食過程中帶入壇內(nèi)油脂類物質(zhì)有關(guān)

D.所用的食鹽水經(jīng)煮沸后可除去水中的氧氣并殺滅雜菌

答案A

解析從圖中可以看出，亞硝酸鹽含量上升最快的是食鹽濃度為5%時(shí)，其峰值

出現(xiàn)最早，當(dāng)食鹽濃度上升到7%,亞硝酸鹽含量上升相對(duì)較慢，A錯(cuò)誤；泡菜

的制作原理是利用乳酸菌在無氧條件下進(jìn)行乳酸發(fā)酵，所以取食泡菜時(shí)，時(shí)間別

太長，防止空氣進(jìn)入，對(duì)乳酸菌有抑制作用，B正確；如果在取食過程中混入油

脂，可能會(huì)破壞發(fā)酵過程，使泡菜出現(xiàn)臭味，C正確；泡菜制作過程中，所用的

食鹽水經(jīng)煮沸后可除去水中的氧氣并殺滅雜菌，D正確。

考點(diǎn)二發(fā)酵工程及其應(yīng)用

「基礎(chǔ).精細(xì)梳理夯實(shí)必備知識(shí)

1.發(fā)酵工程

利用微牛物的特定功能,通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)模化生產(chǎn)對(duì)人類有用的產(chǎn)品。

2.發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)

通過誘變育種或基因工程育種獲得

|擴(kuò)大培養(yǎng)卜在發(fā)酵前需要對(duì)菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)

配制%養(yǎng)基］根據(jù)菌種,選擇原料制備培養(yǎng)基

,防止雜菌污誄

滅菌卜對(duì)培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格滅菌

|一贏一］將菌種接種到培養(yǎng)基上培養(yǎng)

--------無函條件

隨時(shí)檢測(cè)培養(yǎng)液中微生物數(shù)量和產(chǎn)

物濃度

|一贏一:及時(shí)添加必需的營養(yǎng)組分

、嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵

條件

微生物采用過濾、沉淀等方法將

分離"提純yl細(xì)胞）-菌體分離和干燥

根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)進(jìn)行提

代謝物

取、分離和純化

獲得產(chǎn)品

3.啤酒發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)流程及操作目的

，生產(chǎn)流程；，操作目的；

-VV

西大麥種子發(fā)芽，釋放淀粉酶

匾圃》加熱殺死種子胚但不使淀粉酶失活

丁二一溫應(yīng)不能過高

匣也］＞將干燥的麥芽碾磨成麥芽粉

腐何A淀粉分解，形成糖漿

產(chǎn)生風(fēng)味組分，終止酶的進(jìn)一步作用，并對(duì)

遴里糖漿滅菌

餒露酵母菌將糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳

重殺死啤酒中的大多數(shù)微生物，延長保存期

國日A過濾、調(diào)節(jié)、分裝啤酒進(jìn)行出售

4.發(fā)酵工程的應(yīng)用

生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品（酒類、醬油等）

生產(chǎn)食品添加劑（檸檬酸、味精等）

生產(chǎn)酶制劑（淀粉酶、果膠酶等）

-—生產(chǎn)各種藥物、疫苗

家生產(chǎn)微生物肥料（根瘤菌肥、固氮菌肥等）

牧生產(chǎn)微生物農(nóng)藥（白僵菌、井岡霉素等）

業(yè)

生產(chǎn)微生物飼料（集組胞里自等）

利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等能

其他

源物質(zhì)鼠情獲得的微生物苗怵j

極端微生物的應(yīng)用

典難.精準(zhǔn)突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

【情境推理?探究】

1.生產(chǎn)啤酒時(shí)，需進(jìn)行后發(fā)酵的原因是

提示主發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液不適合飲用，要在低溫、密閉的環(huán)境下儲(chǔ)存一段時(shí)

間后進(jìn)行后發(fā)酵，這樣才能形成澄清、成熟的啤酒

2.發(fā)酵罐中設(shè)計(jì)攪拌葉輪進(jìn)行攪拌的意義是。

提示使菌種與發(fā)酵底物更能充分接觸，提高發(fā)酵效率

3彳散生物菌劑通常有液態(tài)和固態(tài)兩種。下圖是通過發(fā)酵工程制備菌劑的流程。

添加劑液態(tài)包裝成品

選

擴(kuò)

定

大干燥

發(fā)酵罐附著載體

菌

培粉碎

種內(nèi)發(fā)酵

養(yǎng)離心濃縮包裝

噴霧干燥成品

你認(rèn)為工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)首選制備液態(tài)還是固態(tài)的微生物菌劑？并簡(jiǎn)述理由。

提示液態(tài)的微生物菌劑。原因是制備方法簡(jiǎn)單（無需選擇合適載體、干燥、粉

碎等操作）、成本低、使用方便、啟動(dòng)時(shí)間短

現(xiàn)劈挽脾研__________提升學(xué)科素養(yǎng)

考向圍繞發(fā)酵工程及其應(yīng)用，考查社會(huì)責(zé)任

1.（2022?湖北卷，14）廢水、廢料經(jīng)加工可變廢為寶。某工廠利用果糖生產(chǎn)廢水和

沼氣池廢料生產(chǎn)蛋白質(zhì)的技術(shù)路線如圖所示。下列敘述正確的是（）

A.該生產(chǎn)過程中，一定有氣體生成

B.微生物生長所需碳源主要來源于沼氣池廢料

C.該生產(chǎn)工藝?yán)梦⑸飬捬醢l(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)

D.沼氣池廢料和果糖生產(chǎn)廢水在加入反應(yīng)器之前需要滅菌處理

答案A

解析據(jù)圖可知，該生產(chǎn)過程中有釀酒酵母的參與，酵母菌呼吸作用會(huì)產(chǎn)生二氧

化碳，故該生產(chǎn)過程中，一定有氣體生成，A正確；糖類是主要的能源物質(zhì)，微

生物生長所需的碳源主要來源于果糖生產(chǎn)廢水，B錯(cuò)誤；分析圖示可知，該技術(shù)

中有連續(xù)攪拌反應(yīng)器的過程，該操作可以增加微生物與營養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積，此

外也可增大溶解氧含量，故據(jù)此推測(cè)該生產(chǎn)工藝?yán)梦⑸锏挠醒醢l(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)

蛋白質(zhì)，C錯(cuò)誤；沼氣生產(chǎn)利用的是厭氧微生物，在連續(xù)攪拌反應(yīng)器中厭氧微生

物會(huì)被抑制，因此沼氣池廢料無需滅菌，D錯(cuò)誤。

2.（2023?長春質(zhì)檢）啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成的，其工業(yè)化生產(chǎn)

流程如下：①大麥種子發(fā)芽，釋放淀粉酶；②加熱殺死種子胚但不使淀粉酶失活;

③將干燥的麥芽碾磨成麥芽粉；④淀粉分解，形成糖漿；⑤糖漿加入啤酒花，蒸

煮；⑥加入酵母菌，發(fā)酵；⑥過濾，77℃保溫30min；⑧過濾、分裝啤酒進(jìn)行

出售。回答下列問題：

（1）大麥種子細(xì)胞中合成淀粉酶的場(chǎng)所是o

⑵流程⑤蒸煮的目的是終止酶的進(jìn)一步作用，并。流程⑥在加入酵母

菌前，需進(jìn)行的操作為,該操作的目的是

（3）77℃保溫30min的操作類似于巴氏消毒法，該操作的目的既能殺死啤酒中的

微生物，又能保證o

（4）若要進(jìn)一步研究淀粉酶的特性，需從發(fā)芽大麥種子中提取和分離淀粉酶，主

要步驟是原料處理一一純化一純度鑒定。

答案（1）核糖體（2）對(duì)糖漿進(jìn)行滅菌冷卻避免殺死菌種（或保持酵母細(xì)胞

的活性）（3）啤酒中的營養(yǎng)成分不被破壞（或啤酒中的營養(yǎng)成分不流失）（4）粗分

離

重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)

1.（2022?湖北卷，11）關(guān)于白酒、啤酒和果酒的生產(chǎn)，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣

B.白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程

C.葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇所需的酶既存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，也存在于線粒體

D.生產(chǎn)白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但發(fā)酵過程中起主要作用的都是酵母菌

答案C

解析在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣，讓酵母菌大量繁殖,

再進(jìn)行酒精發(fā)酵，A正確；白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的

過程，如發(fā)酵初期酵母菌大量繁殖，B正確；酒精發(fā)酵利用的菌種是酵母菌，葡

萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇所需的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，不存在于線粒體中，C錯(cuò)誤，D正

確。

2.（2021?山東等級(jí)考試，12）葡萄酒的制作離不開酵母菌。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.無氧條件下酵母菌能存活但不能大量繁殖

B.自然發(fā)酵制作葡萄酒時(shí)起主要作用的菌是野生型酵母菌

C.葡萄酒的顏色是葡萄皮中的色素進(jìn)入發(fā)酵液形成的

D.制作過程中隨著發(fā)酵的進(jìn)行發(fā)酵液中糖含量增加

答案D

解析酵母菌是兼性厭氧菌，既可以進(jìn)行有氧呼吸（徹底的氧化分解，釋放大量

的能量，有利于酵母菌的繁殖），又可以進(jìn)行無氧呼吸（釋放少量能量，產(chǎn)生酒精）,

A正確；自然發(fā)酵制作葡萄酒的菌種主要來自于葡萄皮表面的野生型酵母菌，B

正確；制作的葡萄酒的顏色來自葡萄皮中的色素，C正確；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，酵

母菌進(jìn)行呼吸作用，消耗糖，所以糖含量減少，D錯(cuò)誤。

3.（2021?海南卷，17）關(guān)于果酒、果醋和泡菜這三種傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)物的制作，下列敘

述正確的是（）

A.發(fā)酵所利用的微生物都屬于原核生物

B.發(fā)酵過程都在無氧條件下進(jìn)行

C.發(fā)酵過程都在同一溫度下進(jìn)行

D.發(fā)酵后形成的溶液都呈酸性

答案D

解析參與果酒制作的微生物是酵母菌，屬于真核生物，A錯(cuò)誤；參與果醋制作

的醋酸菌是好氧菌，因此果醋發(fā)酵需要有氧條件，B錯(cuò)誤；不同的發(fā)酵過程需要

的溫度不同，C錯(cuò)誤；果酒、果醋和泡菜發(fā)酵后形成的溶液都呈酸性，D正確。

4.（2021?全國乙卷）工業(yè)上所說的發(fā)酵是指微生物在有氧或無氧條件下通過分解

與合成代謝將某些原料物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)品的過程。利用微生物發(fā)酵制作醬油在

我國具有悠久的歷史。某企業(yè)通過發(fā)酵制作醬油的流程示意圖如下。

乳酸菌含土卜

大豆酵母菌艮皿

小麥

麥款

米曲霉卜、

米曲霉發(fā)酵發(fā)酵池發(fā)酵提取醬油

回答下列問題:

⑴米曲霉發(fā)酵過程中，加入大豆、小麥和麥秋可以為米曲霉的生長提供營養(yǎng)物

質(zhì)，大豆中的可為米曲霉的生長提供氮源，小麥中的淀粉可為米曲霉的

生長提供。

⑵米曲霉發(fā)酵過程的主要目的是使米曲霉充分生長繁殖，大量分泌制作醬油過

程所需的酶類，這些酶中的、能分別將發(fā)酵池中的蛋白質(zhì)和脂

肪分解成易于吸收、風(fēng)味獨(dú)特的成分，如將蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和。

米曲霉發(fā)酵過程需要提供營養(yǎng)物質(zhì)、通入空氣并攪拌，由此可以判斷米曲霉屬于

（填“自養(yǎng)厭氧”“異養(yǎng)厭氧”或“異養(yǎng)好氧”）微生物。

⑶在發(fā)酵池發(fā)酵階段添加的乳酸菌屬于（填“真核生物”或“原核生

物”）;添加的酵母菌在無氧條件下分解葡萄糖的產(chǎn)物是。在

該階段抑制雜菌污染和繁殖是保證醬油質(zhì)量的重要因素，據(jù)圖分析該階段中可以

抑制雜菌生長的物質(zhì)是__________________________________________________

（答出1點(diǎn)即可）。

答案（1）蛋白質(zhì)碳源（2）蛋白酶脂肪酶氨基酸異養(yǎng)好氧

（3）原核生物酒精和C02食鹽

解析（1）大豆的主要營養(yǎng)成分有蛋白質(zhì)，可為米曲霉的生長提供氮源。淀粉屬

于多糖，組成元素有C、H、0,可為米曲霉的生長提供碳源。（2）蛋白質(zhì)和脂肪

的分解分別需要蛋白酶和脂肪酶。蛋白酶可以將蛋白質(zhì)水解為小分子的肽和氨基

酸。依題意可知，米曲霉發(fā)酵過程中需要提供營養(yǎng)物質(zhì)，且需要通入空氣并攪拌，

故米曲霉的代謝類型為異養(yǎng)好氧型。（3）乳酸菌為原核生物；酵母菌為兼性厭氧

微生物，在無氧條件下可以通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精和C02。由題圖可知，發(fā)酵池

中有米曲霉發(fā)酵階段的產(chǎn)物，還有發(fā)酵池發(fā)酵階段添加的食鹽，食鹽可以通過提

高發(fā)酵液的滲透壓來抑制雜菌生長。

限時(shí)強(qiáng)化練

（時(shí)間：30分鐘）

【對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化】

考點(diǎn)一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

1.（2023?山東德州期末）下列有關(guān)果酒、果醋和泡菜制作的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.制作果醋時(shí)，要適時(shí)通過充氣口充氣

B.制作泡菜時(shí)，密封有利于主要菌種快速生長

C.果酒制作過程中要加入抑菌物質(zhì)來防止雜菌的滋生

D.果酒、果醋、泡菜制作過程中發(fā)酵液pH均下降后保持穩(wěn)定

答案C

解析制作果醋時(shí)，要適時(shí)通過充氣口充氣，這是因?yàn)榇姿峋且环N好氧細(xì)菌，

只有當(dāng)氧氣充足時(shí)，才能進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)，A正確；乳酸菌是厭氧細(xì)菌，在

無氧的情況下，將葡萄糖分解為乳酸，故制作泡菜時(shí)，密封有利于主要菌種快速

生長，B正確；果酒制作過程中的缺氧、酸性環(huán)境不利于雜菌生長，且加入抑菌

物質(zhì)會(huì)影響酵母菌的生長，從而使果酒的品質(zhì)降低，C錯(cuò)誤；果酒發(fā)酵過程中會(huì)

產(chǎn)生一定量的二氧化碳，導(dǎo)致發(fā)酵液pH先降低后保持穩(wěn)定，果醋發(fā)酵過程中會(huì)

產(chǎn)生一定量的乙酸，導(dǎo)致發(fā)酵液pH先降低后保持穩(wěn)定，腌制泡菜的過程中，隨

著乳酸的累積和亞硝酸鹽的分解，發(fā)酵液pH先下降后保持穩(wěn)定，D正確。

2.（2023?湖北荊州期中）下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室果酒、果醋制作過程的敘述，正確的是

（）

A.制作果酒時(shí)，先用清水沖洗掉葡萄皮表面的白膜

B.酒精發(fā)酵后，只需要提高一定的溫度就能繼續(xù)進(jìn)行乙酸發(fā)酵

C.導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)物不同的重要因素有溫度、發(fā)酵時(shí)間、菌種等

D.榨汁前，榨汁機(jī)的發(fā)酵瓶都只需要用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒即可

答案C

解析制作果酒時(shí)，不能用清水沖洗掉葡萄皮表面的白膜（其中含野生酵母菌），

A錯(cuò)誤；酒精發(fā)酵后，若要繼續(xù)進(jìn)行乙酸發(fā)酵，不僅需提高溫度，還要通入適量

氣體，B錯(cuò)誤；導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)物不同的重要因素有溫度、發(fā)酵時(shí)間、菌種等，C正

確；榨汁前要將榨汁機(jī)和發(fā)酵瓶用洗潔精清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精

消毒，D錯(cuò)誤。

3.（2023?山東濰坊期中）制作泡菜利用的微生物主要是乳酸菌，在發(fā)酵初期，水槽

內(nèi)常有氣泡產(chǎn)生；在泡菜壇內(nèi)的液體表面有時(shí)會(huì)產(chǎn)生一層白膜。對(duì)上述現(xiàn)象分析

最合理的是（）

A.發(fā)酵初期乳酸菌進(jìn)行有氧呼吸釋放CO2,導(dǎo)致了氣泡的產(chǎn)生

B.發(fā)酵初期活動(dòng)旺盛的是酵母菌，其進(jìn)行有氧呼吸釋放C02導(dǎo)致了氣泡的產(chǎn)生

C.白膜是由乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸在表面富集形成的

D.乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了熱量，加速各種雜菌在表面生長而出現(xiàn)白膜

答案B

解析乳酸菌是厭氧細(xì)菌，其只能進(jìn)行無氧呼吸，且其無氧呼吸只能產(chǎn)生乳酸，

不會(huì)產(chǎn)生CO2,A錯(cuò)誤；發(fā)酵初期活動(dòng)旺盛的是酵母菌，其進(jìn)行有氧呼吸釋放

C02導(dǎo)致了氣泡的產(chǎn)生，B正確；白膜是由酵母菌形成的，C、D錯(cuò)誤。

4.(2023?廣東惠州調(diào)研)在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中，果醋的制作往往在果酒制作基礎(chǔ)上進(jìn)

行。下圖甲是乙酸發(fā)酵裝置，乙是培養(yǎng)液pH變化曲線圖，下列敘述正確的是

()

A.發(fā)酵初期不通氣，溶液中沒有氣泡產(chǎn)生

B.中期可以聞到酒香，說明進(jìn)行了酒精發(fā)酵

C.后期接種醋酸菌，適當(dāng)通氣并保持原有溫度

D.圖乙中能正確表示pH變化的曲線是③

答案B

解析發(fā)酵初期不通氣，酵母菌先利用發(fā)酵裝置中的氧氣進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2

和水，然后再進(jìn)行酒精發(fā)酵產(chǎn)生酒精和CO2,因此溶液中有氣泡產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；

酒精是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的，若中期可以聞到酒香，說明進(jìn)行了酒精發(fā)酵，B

正確；果酒制作需要無氧條件，且發(fā)酵溫度一般為18?30℃,而果醋制作需要

氧氣，且發(fā)酵溫度一般為30?35℃,所以后期接種醋酸菌，應(yīng)適當(dāng)通氣并提高

發(fā)酵溫度，C錯(cuò)誤；果酒制作過程中，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2,pH

會(huì)稍有下降，接種醋酸菌后產(chǎn)生乙酸，pH會(huì)下降得更快，因而圖乙中能正確表

示pH變化的曲線是②，D錯(cuò)誤。

5.（2023?湖北七校聯(lián)考）紅酸湯是苗族人民的傳統(tǒng)食品，它顏色鮮紅、氣味清香、

味道酸爽。以番茄和辣椒為原料的紅酸湯制作流程如下。下列相關(guān)敘述中正確的

是（）

A.紅酸湯制作過程中用到的微生物主要是醋酸菌

B.裝壇時(shí)加入成品紅酸湯是為了增加發(fā)酵菌種的數(shù)量

C.裝壇時(shí)不裝滿的原因是為了促進(jìn)微生物繁殖

D.紅酸湯的制作中發(fā)酵時(shí)間越長，口味越純正

答案B

解析紅酸湯制作過程中要密封發(fā)酵，利用的微生物主要是厭氧菌，而醋酸菌是

好氧菌，A錯(cuò)誤；裝壇時(shí)加入成品紅酸湯是為了增加發(fā)酵菌種的數(shù)量，B正確；

裝壇時(shí)壇口留有一點(diǎn)空間而不裝滿的目的是防止發(fā)酵后液體外溢，C錯(cuò)誤；如果

發(fā)酵時(shí)間過長，會(huì)影響口感，D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二發(fā)酵工程及其應(yīng)用

6.（2023?江蘇徐州調(diào)研）某高校采用如圖所示的發(fā)酵罐進(jìn)行葡萄酒主發(fā)酵過程的

研究，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

料

壓力表

段出氣口

口/

攪

拌

槳

通排料閥

A.夏季生產(chǎn)果酒時(shí)，常需對(duì)罐體進(jìn)行降溫處理

B.乙醇為揮發(fā)性物質(zhì)，故發(fā)酵過程中空氣的進(jìn)氣量不宜太大

C.正常發(fā)酵過程中罐內(nèi)的壓力不會(huì)低于大氣壓

D.可以通過監(jiān)測(cè)發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定何時(shí)終止發(fā)酵

答案B

解析果酒發(fā)酵的適宜溫度為18?30℃,因此夏季生產(chǎn)果酒時(shí)，常需對(duì)罐體進(jìn)

行降溫處理，A正確；乙醇是酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物，因此發(fā)酵過程中不需要通

入空氣，B錯(cuò)誤；無氧呼吸產(chǎn)生了二氧化碳，但是沒有消耗氧氣，因此發(fā)酵罐中

的氣壓不會(huì)低于大氣壓，C正確；葡萄酒發(fā)酵的原料是糖類，因此可以通過監(jiān)測(cè)

發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定何時(shí)終止發(fā)酵，D正確。

7.（2023?遼寧大連模擬）發(fā)酵工程在現(xiàn)代生物工程中的地位越來越重要。下列有關(guān)

發(fā)酵過程的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.密閉式發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)成功使大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)

B.要隨時(shí)取樣，檢測(cè)培養(yǎng)液的細(xì)菌數(shù)目、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程

C.在發(fā)酵過程中不需要向裝置中再添加必需的營養(yǎng)組分

D.要嚴(yán)格控制溫度、pH、溶解氧等發(fā)酵條件

答案C

解析在發(fā)酵過程中需要向裝置中添加必需的營養(yǎng)組分，C錯(cuò)誤。

【綜合提升】

8.（2023?廣東東莞調(diào)研）從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程，發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展為人們提供

了豐富多樣的食品和藥物等。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.醋酸菌能以酵母菌的某種代謝產(chǎn)物為原料合成醋酸

B.無氧條件下利用大腸桿菌發(fā)酵大規(guī)模生產(chǎn)青霉素

C.腐乳味道鮮美是因?yàn)槊沟犬a(chǎn)生的蛋白酶將蛋白質(zhì)分解為氨基酸和小分子的

肽

D.甜面醬、醬油、豆豉等都是利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品

答案B

解析醋酸菌在缺乏糖源時(shí)，能以酒精為原料合成醋酸，A正確；青霉素由青霉

菌合成，青霉菌為需氧型生物，需在有氧條件下發(fā)酵，另外，青霉素對(duì)許多細(xì)菌

具有較強(qiáng)的殺傷性，不宜用細(xì)菌生產(chǎn)青霉素，B錯(cuò)誤；毛霉等產(chǎn)生的蛋白酶可將

豆腐中的蛋白質(zhì)分解為氨基酸和小分子的肽，使腐乳味道鮮美、易于消化吸收，

C正確；除泡菜、果酒、果醋、腐乳外，甜面醬、醬油、豆豉等也是利用傳統(tǒng)發(fā)

酵技術(shù)制作的食品，D正確。

9.（2023?遼寧大連聯(lián)考）某小組利用塑料飲水杯、充氧泵、空氣過濾器、回旋式單

向閥硅膠管等材料制作的一種新型的果酒、果醋兩用發(fā)酵裝置，如下圖。請(qǐng)分析

回答下列問題:

排氣；

I

軟管夾I

回旋民單向閥

充氣硅膠管

出料口（飲水口）

空氣過濾器

發(fā)1

酵，

罐；

不銹鋼氣泡石

（1）制作果酒和果醋利用的微生物分別是、O

⑵圖中和不銹鋼氣泡石能為發(fā)酵罐中的培養(yǎng)液進(jìn)行充氧操作，

能