傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)、發(fā)酵工程及其應(yīng)用第49講課標(biāo)要求1.舉例說明日常生活中的某些食品是運用傳統(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)牧業(yè)生產(chǎn)上有重要的應(yīng)用價值?？记榉治?.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用2024·河北卷，18；2024·貴州卷，14；2024·湖北卷，1；2023·山東卷，12；2023·浙江1月選考，19；2023·湖南卷，5；2023·浙江6月選考，12；2022·江蘇卷，162.發(fā)酵工程的原理及應(yīng)用2024·北京卷，17；2024·江西卷，11；2024·安徽卷，15；2024·全國甲卷，37；2024·山東卷，14；2023·江蘇卷，16；2023·遼寧卷，18；2023·山東卷，20；2022·湖北卷，13；2022·山東卷，201目

錄傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用24發(fā)酵工程及其應(yīng)用

真題再現(xiàn)3情境·探究·長句考點一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用1.發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)(1)發(fā)酵微生物不同代謝物(2)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)固體半固體有氧或無氧2.腐乳制作小分子的肽和氨基酸異養(yǎng)需氧3.泡菜的制作

乳酸鏈球菌和乳酸桿菌無氧乳酸菌洗凈沒過實驗成功關(guān)鍵點水中氧氣使發(fā)酵時間延長4.制作果酒和果醋 (1)果酒制作與果醋制作的比較酵母菌醋酸菌兼性厭氧需氧需氧不需氧(2)果酒和果醋的制作步驟及目的洗潔精酒精枝梗1/318～3010～12擰松 30～357～8果酒和果醋改進裝置及其分析裝置的使用：使用該裝置制作果酒時，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制作果醋時，應(yīng)將充氣口連接充氣泵，輸入空氣。

(1)醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶。(2024·湖北卷，1C)()(2)酒精發(fā)酵是吸能反應(yīng)。(2024·浙江6月選考，10A)()提示酒精發(fā)酵是放能反應(yīng)。(3)“杏花村酒”的釀制，酵母菌只進行無氧呼吸。(2022·湖南卷，7D)()提示釀酒初期酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖，然后酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精?！獭痢列≡嚺５?4)葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入無菌空氣制作葡萄醋。(2022·江蘇卷，16C)()提示制作好葡萄酒后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，空氣中的醋酸菌會進入發(fā)酵液中大量繁殖，進行葡萄醋的發(fā)酵。(5)果醋發(fā)酵時，乙醇既是乙酸發(fā)酵的底物，又可以抑制雜菌繁殖。(2021·遼寧卷，8A)()(6)果醋發(fā)酵時，用重鉻酸鉀測定乙酸含量變化時，溶液灰綠色逐日加深。(2021·江蘇卷，14D)()提示酸性重鉻酸鉀能檢驗酒精，不能檢驗乙酸含量變化?！痢獭量枷蚪Y(jié)合泡菜、果酒和果醋制作1.(2023·山東卷，12)以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時的4個處理：①沸鹽水冷卻后再倒入壇中；②鹽水需要浸沒全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水；④檢測泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說法正確的是(

)A.①主要是為了防止菜料表面的醋酸菌被殺死B.②的主要目的是用鹽水殺死菜料表面的雜菌C.③是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進入D.④可檢測到完整發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量逐漸降低C解析鹽水煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響，A錯誤；②鹽水需要浸沒全部菜料，造成無氧環(huán)境，有利于乳酸菌無氧呼吸，B錯誤；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，能達到排氣減壓、隔絕空氣、防止雜菌污染等目的，C正確；腌制泡菜過程中亞硝酸鹽的含量先增多后減少，D錯誤。2.(2024·湖北卷，1)制醋、制飴、制酒是我國傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。醋酸菌屬于好氧型原核生物，常用于食用醋的發(fā)酵。下列敘述錯誤的是(

)A.食用醋的酸味主要來源于乙酸B.醋酸菌不適宜在無氧條件下生存C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解發(fā)生在線粒體內(nèi)D解析食用醋的酸味主要來源于乙酸，A正確；醋酸菌是好氧型細(xì)菌，不適宜在無氧的條件下生存，B正確；在制醋時，缺少葡萄糖的情況下，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)橐宜?，因此醋酸菌體內(nèi)含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正確；醋酸菌是細(xì)菌，屬于原核生物，沒有核膜包被的細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，因此沒有線粒體，D錯誤。3.(2025·廣東華南師大附中模擬)《齊民要術(shù)》記載了一種稱為“動酒酢(‘酢’同‘醋’)法”的釀醋工藝：“大率酒一斗，用水三斗，合甕盛，置日中曝之。七日后當(dāng)臭，衣(指菌膜)生，勿得怪也，但停置，勿移動，撓攪之。數(shù)十日，醋成?！毕铝袛⑹鲥e誤的是(

) A.該方法依據(jù)的原理是醋酸菌在氧氣、糖源充足時將酒精轉(zhuǎn)化為乙酸 B.加水的目的是對酒進行稀釋，避免滲透壓過高殺死醋酸菌 C.“衣”位于變酸的酒表面，是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的 D.“撓攪”有利于酒精與醋酸菌充分接觸，還可以增加溶液中的溶解氧A解析該方法的原理是醋酸菌在氧氣充足、缺少糖源時可將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜?，A錯誤?？键c二發(fā)酵工程及其應(yīng)用1.發(fā)酵工程的概念

利用微生物的__________，規(guī)?；a(chǎn)人類所需產(chǎn)品的綜合性生物工程。特定功能2.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)誘變育種菌種培養(yǎng)基營養(yǎng)組分過濾、沉淀產(chǎn)物的性質(zhì)3.啤酒發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)流程及操作目的淀粉酶糖漿酒精和二氧化碳4.發(fā)酵工程的特點溫和豐富低廉專一污染小容易處理考向

圍繞發(fā)酵工程的應(yīng)用1.(2024·福建卷，5)蝦醬是以蝦為原料的傳統(tǒng)發(fā)酵食品。在乳酸菌、芽孢桿菌等多種微生物共同作用下，原料中的蛋白質(zhì)和脂肪發(fā)生水解，形成蝦醬的特有風(fēng)味。下列敘述錯誤的是(

)A.蝦醬特有風(fēng)味的形成受發(fā)酵時間的影響B(tài).傳統(tǒng)蝦醬的制作過程需要嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作C.原料中的蛋白質(zhì)會被水解成小分子的肽和氨基酸D.對蝦醬發(fā)酵過程微生物種類和數(shù)量的分析有助于改良風(fēng)味B解析不同微生物發(fā)酵所需時間不同，A正確；傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)不需要嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作，傳統(tǒng)發(fā)酵過程直接利用原材料中天然存在的微生物或者發(fā)酵物中的微生物，B錯誤；不同微生物可以產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物，代謝產(chǎn)物的種類及含量影響發(fā)酵食品的風(fēng)味，D正確。2.(2024·江西卷，11)井岡霉素是我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的一種氨基寡糖類抗生素，它由吸水鏈霉菌井岡變種(JGs，一種放線菌，菌體呈絲狀生長)發(fā)酵而來，在水稻病害防治等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于JGs發(fā)酵生產(chǎn)井岡霉素的敘述，正確的是(

)A.JGs可發(fā)酵生產(chǎn)井岡霉素，因為它含有能夠編碼井岡霉素的基因B.JGs接入發(fā)酵罐前需要擴大培養(yǎng)，該過程不影響井岡霉素的產(chǎn)量C.提高JGs發(fā)酵培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，會提高井岡霉素的產(chǎn)量D.稀釋涂布平板法不宜用于監(jiān)控JGs發(fā)酵過程中活細(xì)胞數(shù)量的變化D解析據(jù)題可知，井岡霉素是氨基寡糖類物質(zhì)，并非蛋白質(zhì)，因而其不是基因表達的直接產(chǎn)物，JGs體內(nèi)沒有編碼井岡霉素的基因，基因通過控制相關(guān)酶的合成來控制代謝過程，進而控制JGs發(fā)酵生產(chǎn)井岡霉素，A錯誤；JGs接入發(fā)酵罐前需要擴大培養(yǎng)，該過程會影響JGs的數(shù)量，進而影響井岡霉素的產(chǎn)量，B錯誤；在一定范圍內(nèi)提高JGs發(fā)酵培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，會提高井岡霉素的產(chǎn)量，但若濃度過高，反而會降低井岡霉素的產(chǎn)量，C錯誤；JGs是一種放線菌，菌體呈絲狀生長，形成的菌落難以區(qū)分，因此稀釋涂布平板法不宜用于監(jiān)控JGs發(fā)酵過程中活細(xì)胞數(shù)量的變化，D正確。

真題再現(xiàn)1.(2023·湖南卷，5)食品保存有干制、腌制、低溫保存和高溫處理等多種方法。下列敘述錯誤的是(

)A.干制降低食品的含水量，使微生物不易生長和繁殖，食品保存時間延長B.腌制通過添加食鹽、糖等制造高滲環(huán)境，從而抑制微生物的生長和繁殖C.低溫保存可抑制微生物的生命活動，溫度越低對食品保存越有利D.高溫處理可殺死食品中絕大部分微生物，并可破壞食品中的酶類C解析干制能降低食品中的含水量，使微生物不易生長和繁殖，進而延長食品保存時間，A正確；腌制通過添加食鹽、糖等制造高滲環(huán)境，從而抑制微生物的生長和繁殖，B正確；低溫保存可以抑制微生物的生命活動，但不是溫度越低越好，一般食品保存溫度為零上低溫，C錯誤；高溫處理可殺死食品中絕大部分微生物，并通過破壞食品中的酶類，降低酶類對食品有機物的分解，有利于食品保存，D正確。2.(2024·山東卷，14)在發(fā)酵過程中，多個黑曲霉菌體常聚集成團形成菌球體，菌球體大小僅由菌體數(shù)量決定。黑曲霉利用糖類發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸時需要充足的氧。菌體內(nèi)銨離子濃度升高時，可解除檸檬酸對其合成途徑的反饋抑制。下列說法錯誤的是(

)A.相同菌體密度下，菌球體越大，檸檬酸產(chǎn)生速率越慢B.發(fā)酵中期添加一定量的硫酸銨可提高檸檬酸產(chǎn)量C.發(fā)酵過程中pH下降可抑制大部分細(xì)菌的生長D.發(fā)酵結(jié)束后，將過濾所得的固體物質(zhì)進行干燥即可獲得檸檬酸產(chǎn)品D解析黑曲霉利用糖類發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸時需要充足的氧，相同菌體密度下，菌球體越大越不利于菌體與氧氣接觸，檸檬酸產(chǎn)生速率越慢，A正確；菌體內(nèi)銨離子濃度升高時，可解除檸檬酸對其合成途徑的反饋抑制，發(fā)酵中期添加一定量的硫酸銨，提高銨離子濃度，可提高檸檬酸產(chǎn)量，B正確；發(fā)酵過程中pH下降可導(dǎo)致細(xì)菌生命活動所必需的酶活性降低甚至失活，可抑制大部分細(xì)菌的生長，C正確；發(fā)酵結(jié)束后，將過濾所得的固體物質(zhì)進行提取、分離、純化、濃縮、干燥等一系列操作后才能獲得檸檬酸產(chǎn)品，D錯誤。3.(2024·江蘇卷，14)關(guān)于“利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶或泡菜”的實驗，下列敘述正確的是(

)A.制作泡菜的菜料不宜完全淹沒在煮沸后冷卻的鹽水中B.制作酸奶的牛奶須經(jīng)過高壓蒸汽滅菌后再接種乳酸菌C.發(fā)酵裝置需加滿菜料或牛奶并封裝，以抑制乳酸菌的無氧呼吸D.控制好發(fā)酵時間，以避免過量乳酸影響酸奶或泡菜的口味和品質(zhì)D解析制作泡菜是利用乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，所以為制造無氧環(huán)境，制作泡菜的菜料要完全淹沒在煮沸后冷卻的鹽水中，A錯誤；制作酸奶時，將牛奶加熱至90℃，保溫5min或?qū)⑴Ｄ讨糜?0℃恒溫水浴箱中15min。如果采用市售未開封的鮮奶，可直接使用，不需要滅菌，B錯誤；制作泡菜時菜料裝至容器的八成滿，制作酸奶時倒入的奶液量不要超過奶瓶容積的2/3，C錯誤；制作酸奶或泡菜時，控制好發(fā)酵時間，以避免過量乳酸影響酸奶或泡菜的口味和品質(zhì)，D正確。4.(2023·全國乙卷，37)某研究小組設(shè)計了一個利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實驗。其主要步驟是：先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤中，噴水浸潤、接種菌T，培養(yǎng)一段時間后，再用清水淋洗秸稈堆(清水淋洗時菌T不會流失)，在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌，進行乙醇發(fā)酵(酒精發(fā)酵)。實驗流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解，其原因是____________________________________________________。菌T能夠產(chǎn)生纖維素酶，纖維素酶可將纖維素分解(2)采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，可以用淋洗液為原料制備培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中還需要加入氮源等營養(yǎng)成分，氮源的主要作用是____________________________(答出1點即可)。通常，可采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進行滅菌。在使用該方法時，為了達到良好的滅菌效果，需要注意的事項有____________________________________________________________________________(答出2點即可)。為酵母菌蛋白質(zhì)合成提供原料

把滅菌鍋內(nèi)原有的冷空氣排除；滅菌時要在一定的溫度和壓力下維持一定的時間(3)將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中，擰緊瓶蓋，置于適宜溫度下培養(yǎng)、發(fā)酵。擰緊瓶蓋的主要目的是_______________________________________________。但是在酵母菌發(fā)酵過程中，還需適時擰松瓶蓋，原因是___________________________________________________________________。發(fā)酵液中的乙醇可用______________________溶液檢測。為酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇創(chuàng)造無氧條件乙醇發(fā)酵有CO2產(chǎn)生，擰松瓶蓋可以放出CO2，避免因瓶內(nèi)氣壓過大引起危險酸性重鉻酸鉀(4)本實驗收集的淋洗液中的________可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，本實驗中乙醇生產(chǎn)方式的優(yōu)點是____________________________________________________________________。葡萄糖節(jié)約糧食，實現(xiàn)了廢物利用解析

(1)菌T能夠?qū)⒗w維素變成酵母菌發(fā)酵所需的葡萄糖，利用的是其能夠產(chǎn)生分解纖維素的酶，能夠高效催化纖維素分解。(2)N元素是構(gòu)成體內(nèi)一些物質(zhì)的必需元素，如氨基酸、核苷酸等。高壓蒸汽滅菌的注意事項包括：①待滅菌的物品放置不宜過緊；②必須將冷空氣徹底排除再開始加壓；③裝入待滅菌的物品不要過多；④錐形瓶與試管口不要與桶壁接觸……，合理即可。(3)擰緊瓶蓋的主要目的是營造無氧條件。酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生乙醇的同時還會產(chǎn)生CO2，擰松瓶蓋可以釋放CO2，防止容器壓力過大引起危險。酸性條件下重鉻酸鉀溶液可以用來檢測酒精。(4)纖維素分解產(chǎn)生的葡萄糖可以用來作為發(fā)酵原料，從社會責(zé)任感角度和實際生產(chǎn)角度出發(fā)分析即可，如節(jié)約糧食，生產(chǎn)成本低，實現(xiàn)了廢物利用，保護環(huán)境等。情境·探究·長句菠蘿果肉中含有較豐富的維生素B和維生素C。菠蘿酒味佳，且具有清熱解渴、消暑提神、化食止瀉的功效，深受人們的喜愛。工業(yè)上生產(chǎn)菠蘿酒的步驟大致如下:原料選擇→榨汁→調(diào)節(jié)糖度和酸度→發(fā)酵→調(diào)酒度→裝瓶?；卮鹣铝袉栴}：(1)榨汁前需先將原料用90℃熱水浸泡5分鐘，這樣做的目的是____________________________________________________________________。(2)發(fā)酵釀制前加入一定量的白砂糖調(diào)節(jié)糖度，目的是__________________________________________________________________。菠蘿酒制作的原理：____________________________________(用反應(yīng)式表示)。防止雜菌污染為酵母菌生長繁殖提供碳源(3)在菠蘿酒的制作過程中，研究人員進行了相關(guān)研究，其結(jié)果如圖所示(左縱軸表示酒精度、殘?zhí)橇?、總?：①請為以上研究擬一個課題