第49課時(shí)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)酵工程及其應(yīng)用課標(biāo)要求1.利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶或泡菜。2.利用酵母菌、醋酸菌分別制作果酒和果醋。3.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(lèi)所需產(chǎn)品。4.舉例說(shuō)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(jià)值。考情分析1.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及實(shí)例2024·湖北·T12023·山東·T122022·湖北·T102022·江蘇·T162021·山東·T122.發(fā)酵工程的原理及應(yīng)用2024·河北·T182024·山東·T142023·山東·T202022·湖北·T132022·山東·T20考點(diǎn)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)2．嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品(1)泡菜的制作[教材隱性知識(shí)]源于選擇性必修3P8“練習(xí)與應(yīng)用拓展應(yīng)用2”泡菜咸而不酸的最可能的原因是食鹽濃度過(guò)高導(dǎo)致泡菜未能正常發(fā)酵，加入陳泡菜水的目的是相當(dāng)于接種純度較高的乳酸菌。(2)果酒和果醋的制作①原理和條件項(xiàng)目制作果酒制作果醋發(fā)酵菌種酵母菌醋酸菌代謝類(lèi)型異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型發(fā)酵過(guò)程有氧條件下，酵母菌通過(guò)有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量；無(wú)氧條件下，酵母菌通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量O2、糖源充足時(shí)：C6H12O6＋2O2eq\o(→,\s\up7(酶))2CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量；O2充足、缺少糖源時(shí)：C2H5OH＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))CH3COOH＋H2O＋能量對(duì)氧的需求前期需氧，后期不需氧一直需氧產(chǎn)物檢測(cè)聞氣味、品嘗、酸性條件下的重鉻酸鉀(橙色→灰綠色)酸堿指示劑(pH試紙)、聞氣味、品嘗②果酒和果醋的制作步驟及目的[教材隱性知識(shí)]源于選擇性必修3P8“練習(xí)與應(yīng)用·拓展應(yīng)用3”：果酒和果醋改進(jìn)裝置及其分析裝置的使用：使用該裝置制作果酒時(shí)，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制作果醋時(shí)，應(yīng)將充氣口連接充氣泵，輸入空氣。(1)泡菜制作過(guò)程中，酵母菌將葡萄糖分解成乳酸(2021·湖北，3A)(×)提示泡菜制作過(guò)程中，主要是乳酸菌將葡萄糖分解形成乳酸。(2)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(wú)菌空氣制作葡萄醋(2022·江蘇，16C)(×)提示葡萄果皮上雖然有醋酸菌，但酒精發(fā)酵處于無(wú)氧環(huán)境，且酒精的濃度逐漸升高，原有的醋酸菌很難存活，制作好葡萄酒后直接通入無(wú)菌空氣，因缺少醋酸菌種源，不能制作出葡萄醋。(3)果酒發(fā)酵時(shí)，每日放氣需迅速，避免空氣回流入發(fā)酵容器(2021·江蘇，14A)(√)(4)果酒發(fā)酵時(shí)，用斐林試劑檢測(cè)葡萄汁中還原糖含量變化，磚紅色沉淀逐日增多(2021·江蘇，14B)(×)提示果酒發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵液中的葡萄糖不斷被消耗，因此用斐林試劑檢測(cè)葡萄汁中還原糖含量變化，磚紅色沉淀逐日減少。(5)果醋發(fā)酵時(shí)，用重鉻酸鉀測(cè)定醋酸含量變化時(shí)，溶液灰綠色逐日加深(2021·江蘇，14D)(×)提示重鉻酸鉀用于檢測(cè)酒精，不能用于測(cè)定醋酸含量變化。制作果酒、果醋的操作要點(diǎn)分析黃酒是世界上最古老的酒類(lèi)之一，源于我國(guó)，且唯我國(guó)有之，與啤酒、葡萄酒并稱(chēng)世界三大古酒。古遺六法中描述道：“黍米必齊，曲蘗必時(shí)，水泉必香，陶器必良，湛熾必潔，火劑必得。”曲蘗主要指酒曲，湛熾是指浸泡和蒸煮，回答下列問(wèn)題：(1)“陶器必良”和“火劑必得”的目的是什么？提示控制發(fā)酵過(guò)程的氧氣和溫度等條件。(2)黃酒發(fā)酵過(guò)程中，不需要對(duì)黍米和陶器裝置進(jìn)行嚴(yán)格滅菌，卻可以防止其他雜菌對(duì)發(fā)酵產(chǎn)生影響，為什么？提示在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制(且發(fā)酵產(chǎn)生的酒精對(duì)其他雜菌也有毒害作用)。(3)黃酒的酒精度數(shù)一般為15度左右，酒精度數(shù)無(wú)法繼續(xù)提高可能的原因是什么？提示酒精濃度升高導(dǎo)致酵母菌活性下降。(4)“陳儲(chǔ)”是指將榨出的黃酒放入儲(chǔ)酒罐內(nèi)存放待用，如果“陳儲(chǔ)”時(shí)密封不嚴(yán)，酒會(huì)變酸，為什么？提示醋酸菌在有氧條件下會(huì)將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸。考向一泡菜的制作1．(2024·江蘇，14)關(guān)于“利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶或泡菜”的實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是()A．制作泡菜的菜料不宜完全淹沒(méi)在煮沸后冷卻的鹽水中B．制作酸奶的牛奶須經(jīng)過(guò)高壓蒸汽滅菌后再接種乳酸菌C．發(fā)酵裝置需加滿(mǎn)菜料或牛奶并封裝，以抑制乳酸菌的無(wú)氧呼吸D．控制好發(fā)酵時(shí)間，以避免過(guò)量乳酸影響酸奶或泡菜的口味和品質(zhì)答案D解析為制造無(wú)氧環(huán)境制作泡菜的菜料要完全淹沒(méi)在煮沸后冷卻的鹽水中，A錯(cuò)誤；制作酸奶的牛奶不需要經(jīng)過(guò)高壓蒸汽滅菌，否則會(huì)破壞牛奶的營(yíng)養(yǎng)成分，B錯(cuò)誤；發(fā)酵裝置中泡菜裝至八成滿(mǎn)，制作酸奶時(shí)倒入的奶液量不要超過(guò)奶瓶容積的2/3，制作酸奶或泡菜時(shí)需要促進(jìn)乳酸菌的無(wú)氧呼吸，C錯(cuò)誤；制作酸奶或泡菜時(shí)，控制好發(fā)酵時(shí)間，以避免過(guò)量乳酸影響酸奶或泡菜的口味和品質(zhì)，D正確。2．(2023·山東，12)以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時(shí)的4個(gè)處理：①沸鹽水冷卻后再倒入壇中；②鹽水需要浸沒(méi)全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿(mǎn)水；④檢測(cè)泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說(shuō)法正確的是()A．①主要是為了防止菜料表面的醋酸桿菌被殺死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(jìn)入D．④可檢測(cè)到完整發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽含量逐漸降低答案C解析沸鹽水冷卻后再倒入壇中，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(dòng)不受影響，A錯(cuò)誤；鹽水需要浸沒(méi)全部菜料，制造無(wú)氧環(huán)境，有利于乳酸菌的無(wú)氧呼吸，B錯(cuò)誤；蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿(mǎn)水，是為了隔絕空氣、防止雜菌污染等，C正確；腌制泡菜過(guò)程中亞硝酸鹽的含量先增多后減少，D錯(cuò)誤。考向二果酒、果醋的制作3．(2022·湖北，10)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(guò)程也是微生物生長(zhǎng)繁殖的過(guò)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(guò)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(guò)程也是微生物生長(zhǎng)繁殖的過(guò)程，如發(fā)酵初期酵母菌大量繁殖，B正確；葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇的過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，所需的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，不存在于線粒體，C錯(cuò)誤；生產(chǎn)白酒一般使用高粱，啤酒一般使用麥芽，果酒則使用對(duì)應(yīng)的水果，但在發(fā)酵過(guò)程中都主要依賴(lài)酵母菌產(chǎn)生酒精，D正確。4．(2024·南寧一模)《齊民要術(shù)》記載了一種稱(chēng)為“動(dòng)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(dòng)，撓攪之。數(shù)十日，醋成?！毕铝袛⑹鲥e(cuò)誤的是()A．該方法依據(jù)的原理是醋酸菌在氧氣充足、糖源缺乏時(shí)將酒精轉(zhuǎn)化為乙酸B．加水的目的是對(duì)酒進(jìn)行稀釋?zhuān)苊鉂B透壓過(guò)高殺死醋酸菌C．“衣”位于變酸的酒表面，是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的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答案C解析醋酸菌對(duì)氧氣的含量特別敏感，“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，C錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二發(fā)酵工程及其應(yīng)用1．發(fā)酵工程的概念發(fā)酵工程是指利用微生物的特定功能，通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)對(duì)人類(lèi)有用的產(chǎn)品。2．發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)選育菌種eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①?gòu)淖匀唤缰泻Y選,②通過(guò)誘變育種或基因工程育種獲得))↓擴(kuò)大培養(yǎng)：增加菌種數(shù)量↓配制培養(yǎng)基：在菌種確定后選擇原料，反復(fù)試驗(yàn)確定培養(yǎng)基配方↓滅菌：培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須嚴(yán)格滅菌↓接種：無(wú)菌操作↓發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①了解發(fā)酵進(jìn)程：隨時(shí)檢測(cè)培養(yǎng)液中的微,生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等,②及時(shí)添加必需的營(yíng)養(yǎng)組分,③嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件))↓分離、提純產(chǎn)物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身：在發(fā)酵結(jié)束之后，,采用過(guò)濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥,②發(fā)酵產(chǎn)品是代謝物：根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)?提取、分離和純化措施來(lái)獲得產(chǎn)品))↓獲得產(chǎn)品3．啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程(1)啤酒發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)流程及操作目的[提醒]啤酒發(fā)酵的發(fā)酵過(guò)程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成都在主發(fā)酵階段完成。(2)“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別4．發(fā)酵工程的特點(diǎn)5．發(fā)酵工程的應(yīng)用(1)在食品工業(yè)上的應(yīng)用①生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品。②生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑。③生產(chǎn)酶制劑。(2)在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用①獲得具有某種藥物生產(chǎn)能力的微生物。②直接對(duì)菌種進(jìn)行改造，再通過(guò)發(fā)酵技術(shù)大量生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品。③利用基因工程，將病原體的某個(gè)或某幾個(gè)抗原基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)奈⑸锛?xì)胞，獲得的表達(dá)產(chǎn)物可以作為疫苗使用。(3)在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用：生產(chǎn)微生物肥料、農(nóng)藥和飼料。(4)在其他方面的應(yīng)用①利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等能源物質(zhì)。②極端微生物的應(yīng)用：嗜熱菌、嗜鹽菌可以用來(lái)生產(chǎn)洗滌劑，嗜低溫菌有助于提高熱敏性產(chǎn)品的產(chǎn)量。[教材隱性知識(shí)]源于選擇性必修3P27“異想天開(kāi)”：?jiǎn)渭?xì)胞蛋白是以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液等為原料，通過(guò)發(fā)酵獲得的大量的微生物菌體。其不僅含有豐富的蛋白質(zhì)，還含有糖類(lèi)、脂質(zhì)和維生素等物質(zhì)。分析啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成的，閱讀教材“啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程”，思考回答下列問(wèn)題：(1)制麥時(shí)用赤霉素溶液浸泡大麥種子的目的是什么？提示使大麥種子無(wú)須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶。(2)與傳統(tǒng)的手工發(fā)酵相比，在啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程中，下列哪些工程手段使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高_(dá)_______________(選填編號(hào))。①接種單一高質(zhì)量純種酵母菌②嚴(yán)格的消毒措施③培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)協(xié)調(diào)④?chē)?yán)格的發(fā)酵條件控制提示①②③④?？枷蛉l(fā)酵工程及其應(yīng)用5．(2025·桂林模擬)青島有一種酸啤酒，該啤酒釀造方法簡(jiǎn)單易操作，釀造的酸啤酒香氣豐富、酸度均衡，最終啤酒的整體風(fēng)味與口感俱佳。具體流程如圖，下列相關(guān)敘述正確的是()A．麥芽汁能為酵母和乳酸菌的發(fā)酵提供碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽B．蒸煮可以使淀粉分解，形成糖漿，并對(duì)糖漿進(jìn)行滅菌C．發(fā)酵過(guò)程中要適時(shí)往外排氣，發(fā)酵后期在低溫、通氣環(huán)境下進(jìn)行D．過(guò)濾消毒可殺死啤酒中的所有微生物，延長(zhǎng)啤酒的保存期答案A解析麥芽汁中含有豐富的糖類(lèi)，還含有一些蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽，可以為酵母和乳酸菌的發(fā)酵提供碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽，A正確；蒸煮不是使淀粉分解，形成糖漿，B錯(cuò)誤；發(fā)酵過(guò)程中由于酵母菌無(wú)氧呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2，所以要適時(shí)往外排氣，主發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液還要在低溫、密閉的環(huán)境中儲(chǔ)存一段時(shí)間進(jìn)行后發(fā)酵，C錯(cuò)誤；過(guò)濾消毒只能殺死啤酒中大部分的微生物，D錯(cuò)誤。6．(2024·山東，14)在發(fā)酵過(guò)程中，多個(gè)黑曲霉菌體常聚集成團(tuán)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(lèi)發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸時(shí)需要充足的氧。菌體內(nèi)銨離子濃度升高時(shí)，可解除檸檬酸對(duì)其合成途徑的反饋抑制。下列說(shuō)法錯(cuò)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(guò)程中pH下降可抑制大部分細(xì)菌的生長(zhǎng)D．發(fā)酵結(jié)束后，將過(guò)濾所得的固體物質(zhì)進(jìn)行干燥即可獲得檸檬酸產(chǎn)品答案D解析黑曲霉利用糖類(lèi)發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸時(shí)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，則檸檬酸產(chǎn)生速率越慢，A正確；菌體內(nèi)銨離子濃度升高時(shí)，可解除檸檬酸對(duì)其合成途徑的反饋抑制，發(fā)酵中期添加一定量的硫酸銨，提高了銨離子濃度，菌體內(nèi)可提高檸檬酸產(chǎn)量，B正確；發(fā)酵過(guò)程中pH下降導(dǎo)致細(xì)菌生命活動(dòng)所必需的酶失活，可抑制大部分細(xì)菌的生長(zhǎng)，C正確。一、過(guò)教材1．下列關(guān)于泡菜制作的敘述，錯(cuò)誤的是()A．泡菜的制作過(guò)程主要是由乳酸菌參與發(fā)酵，該菌屬于厭氧菌B．用水密封發(fā)酵壇的主要目的是保持無(wú)氧條件C．鹽水的制作過(guò)程要煮沸冷卻，煮沸是為了除去水中的氧氣和雜菌，冷卻是因?yàn)楦邷貢?huì)殺死乳酸菌D．腌制泡菜時(shí)如果加入一些陳泡菜汁，可以縮短腌制時(shí)間E．泡菜制作的過(guò)程中，乳酸菌在產(chǎn)生乳酸的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽F．發(fā)酵期間乳酸不斷積累，當(dāng)它的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～20%時(shí)，泡菜口味最佳G．泡菜制作過(guò)程中，亞硝酸鹽的含量先增加后降低答案EF解析泡菜制作的過(guò)程中，硝酸鹽還原菌將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，E錯(cuò)誤；泡菜的口味品質(zhì)最佳是在乳酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%～0.8%時(shí)，F(xiàn)錯(cuò)誤。2．下列關(guān)于果酒和果醋制作的敘述，正確的是()A．制作葡萄酒前，需反復(fù)沖洗葡萄以避免雜菌污染B．將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶要留有大約1/3的空間C．為保證無(wú)氧環(huán)境，果酒制作過(guò)程中不能擰松瓶蓋D．在O2和糖源充足時(shí)，醋酸菌能將乙醇先轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)化為醋酸E．制作果酒和果醋的溫度基本相同F(xiàn)．果醋制作過(guò)程中發(fā)酵液pH逐漸降低，果酒則情況相反G．泡菜壇內(nèi)的白色菌膜和變酸的果酒表面的菌膜所含的主要菌種相同答案B解析制作葡萄酒前，不能反復(fù)沖洗葡萄以避免將酵母菌過(guò)多地沖掉，A錯(cuò)誤；果酒制作過(guò)程中需要定期擰松發(fā)酵瓶蓋，釋放產(chǎn)生的二氧化碳，C錯(cuò)誤；乙醇是酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的，當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿?，D錯(cuò)誤；果酒制作的溫度為18～30℃，果醋制作的溫度為30～35℃，不是在同一溫度下進(jìn)行的，E錯(cuò)誤；果酒制作過(guò)程中，酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳與酒精，二氧化碳溶于水形成碳酸，隨著二氧化碳濃度的增加，溶液的pH逐漸降低，因此果酒、果醋制作過(guò)程中溶液的pH都是逐漸降低，F(xiàn)錯(cuò)誤；泡菜壇內(nèi)的白色菌膜主要是酵母菌，變酸的果酒表面的菌膜所含的主要菌種是醋酸菌，G錯(cuò)誤。3．如圖為果酒與果醋發(fā)酵的簡(jiǎn)易裝置甲及興趣小組設(shè)計(jì)的改進(jìn)裝置乙示意圖，下列說(shuō)法正確的是()A．裝置甲在釀酒過(guò)程中被雜菌污染的機(jī)會(huì)比裝置乙小B．裝置乙的d處彎曲可防止發(fā)酵液被空氣中的雜菌污染C．果酒發(fā)酵時(shí)氣閥a需要先打開(kāi)后關(guān)閉D．果酒發(fā)酵過(guò)程中氣閥a和氣閥b應(yīng)同時(shí)處于打開(kāi)或關(guān)閉狀態(tài)E．利用果酒進(jìn)行果醋發(fā)酵時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高溫度并打開(kāi)氣閥a答案BCE解析裝置甲在釀酒過(guò)程中需要拔瓶塞排氣，而裝置乙不需要通過(guò)拔瓶塞排氣，因此裝置甲被雜菌污染的機(jī)會(huì)比裝置乙大，A錯(cuò)誤；無(wú)氧發(fā)酵階段氣閥a一直關(guān)閉，氣閥b應(yīng)定期打開(kāi)，D錯(cuò)誤。4．下列關(guān)于發(fā)酵工程及其應(yīng)用的敘述，正確的是()A．分離、提純獲得微生物細(xì)胞本身或其代謝產(chǎn)物是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)B．發(fā)酵工程中所用菌種大多是單一菌種，一旦有雜菌污染，可能導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降C．在菌種確定之后，要選擇原料制備培養(yǎng)基，培養(yǎng)基不需要滅菌D．發(fā)酵過(guò)程中需要隨時(shí)取樣檢測(cè)培養(yǎng)液中的微生物數(shù)目、產(chǎn)物濃度等E．谷氨酸發(fā)酵過(guò)程中，在酸性條件下會(huì)積累谷氨酸F．啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中，酒精的產(chǎn)生和積累主要在后發(fā)酵階段完成G．用單細(xì)胞蛋白制成的微生物飼料，可通過(guò)發(fā)酵工程從微生物細(xì)胞中提取H．若發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞，可采用過(guò)濾、沉淀的方法將菌體分離I．微生物農(nóng)藥是利用微生物或其代謝物來(lái)防治病蟲(chóng)害的化學(xué)防治手段答案BDH解析發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，A錯(cuò)誤；培養(yǎng)基需要嚴(yán)格滅菌，C錯(cuò)誤；谷氨酸發(fā)酵過(guò)程中，在中性或弱堿性條件下會(huì)積累谷氨酸，E錯(cuò)誤；啤酒發(fā)酵過(guò)程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解、酒精的產(chǎn)生和積累都是在主發(fā)酵階段完成，F(xiàn)錯(cuò)誤；單細(xì)胞蛋白即微生物菌體，不需要從微生物細(xì)胞中提取，G錯(cuò)誤；微生物農(nóng)藥是利用微生物或其代謝物來(lái)防治病蟲(chóng)害的生物防治手段，I錯(cuò)誤。二、過(guò)高考1．(2022·湖南，21節(jié)選)某黃酒釀制工藝流程如圖所示，圖中加入的菌種a是酵母菌，工藝b是消毒(填“消毒”或“滅菌”)，采用工藝b的目的是殺死黃酒中的大多數(shù)微生物，并延長(zhǎng)其保存期。2．(2023·新課標(biāo)，35節(jié)選)若實(shí)驗(yàn)獲得一種具有良好固氮能力的根瘤菌，可通過(guò)發(fā)酵工程獲得大量根瘤菌，用于生產(chǎn)根瘤菌肥。根瘤菌肥是一種微生物肥料，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用微生物肥料的作用是促進(jìn)植株生長(zhǎng)，增加作物產(chǎn)量；能夠減少化肥的使用，改良土壤，減少污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境(至少答出2點(diǎn))。課時(shí)精練選擇題1～14題，每小題6分，共84分。一、選擇題1．(2024·福建，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(cuò)誤的是()A．蝦醬特有風(fēng)味的形成受發(fā)酵時(shí)間的影響B(tài)．傳統(tǒng)蝦醬的制作過(guò)程需要嚴(yán)格執(zhí)行無(wú)菌操作C．原料中的蛋白質(zhì)會(huì)被水解成小分子的肽和氨基酸D．蝦醬發(fā)酵過(guò)程微生物種類(lèi)和數(shù)量的分析有助于改良風(fēng)味答案B解析傳統(tǒng)蝦醬的制作過(guò)程利用原料中帶有的微生物進(jìn)行發(fā)酵，不需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格無(wú)菌操作，B錯(cuò)誤。2．(2024·黃石調(diào)研)在家庭制作泡菜過(guò)程中，充分利用各種微生物生存條件和代謝特點(diǎn)達(dá)到積累乳酸菌、抑制其他微生物生長(zhǎng)的目的。下列關(guān)于發(fā)酵過(guò)程的敘述，正確的是()A．為了避免雜菌污染，泡菜壇需嚴(yán)格滅菌處理，鹽水需煮沸冷卻待用B．晾干的新鮮蔬菜可以裝滿(mǎn)泡菜壇，因?yàn)槿樗峋鸁o(wú)氧呼吸僅產(chǎn)生乳酸，沒(méi)有氣體生成C．乳酸菌產(chǎn)生的乳酸既可以抑制其他微生物生長(zhǎng)繁殖，也會(huì)抑制自身生長(zhǎng)繁殖D．因亞硝酸鹽會(huì)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)越積越多，為了自身健康，應(yīng)盡量少食用泡菜答案C解析泡菜壇需進(jìn)行消毒，鹽水需煮沸冷卻待用，A錯(cuò)誤；將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內(nèi)；裝至半壇時(shí)，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿(mǎn)，B錯(cuò)誤；亞硝酸鹽會(huì)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)先增多后減少，可選擇適當(dāng)腌制時(shí)間的泡菜適量食用，D錯(cuò)誤。3.(2024·湖北，1)制醋、制飴、制酒是我國(guó)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(cuò)誤的是()A.食用醋的酸味主要來(lái)源于乙酸B.醋酸菌不適宜在無(wú)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)答案D解析食用醋的酸味主要來(lái)自乙酸，A正確；醋酸菌是好氧型細(xì)菌，不適宜在無(wú)氧的條件下生存，B正確；制醋時(shí)，在缺失糖源的情況下，醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸，因此醋酸菌體內(nèi)含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正確；醋酸菌屬于細(xì)菌，沒(méi)有核膜包被的細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，因此沒(méi)有線粒體，且葡萄糖的氧化分解不發(fā)生在線粒體內(nèi)，D錯(cuò)誤。4．(2025·荊門(mén)模擬)酸筍是螺螄粉的靈魂，腌酸筍季節(jié)在春季。當(dāng)竹子出筍后，長(zhǎng)出約30cm高時(shí)便可砍下，剝?nèi)スS殼，切成塊或是切成筍絲、筍片，放于陶罐中，清水過(guò)面，撒上適量食鹽，置于陰涼處一個(gè)月左右，酸味即出，便可隨食隨取。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．泡菜腌制過(guò)程中通常加入抗生素來(lái)抑制雜菌生長(zhǎng)B．為保證發(fā)酵成功，不能將鮮筍用沸水泡燙C．“清水過(guò)面”是為了創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境，減少雜菌污染D．在制作酸筍時(shí)若加入“陳酸筍水”可加速發(fā)酵進(jìn)程答案A解析泡菜的制作離不開(kāi)乳酸菌，若加入抗生素會(huì)導(dǎo)致乳酸菌被殺死而發(fā)酵失敗，A錯(cuò)誤。5．某生物活動(dòng)小組分別用3種不同濃度的食鹽制作泡菜，該活動(dòng)小組記錄的亞硝酸鹽含量與發(fā)酵天數(shù)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)自變量只有發(fā)酵時(shí)間，因變量是亞硝酸鹽含量B．檢測(cè)亞硝酸鹽含量的目的是了解乳酸菌的生長(zhǎng)狀況C．泡菜腌制過(guò)程中，腌制時(shí)間過(guò)短和食鹽用量過(guò)少都可能導(dǎo)致亞硝酸鹽含量增加D．腌制過(guò)程中乳酸和亞硝酸鹽的含量均會(huì)先增加后減少最后趨于穩(wěn)定答案C解析該實(shí)驗(yàn)的自變量有發(fā)酵時(shí)間、食鹽溶液的濃度，因變量是亞硝酸鹽含量，A錯(cuò)誤；泡菜在腌制過(guò)程中會(huì)有亞硝酸鹽產(chǎn)生，膳食中的亞硝酸鹽一般不會(huì)危害人體健康，所以檢測(cè)亞硝酸鹽含量的目的是使亞硝酸鹽含量在安全范圍，保證食品安全，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖可知，隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，亞硝酸鹽含量的變化趨勢(shì)是先增加后減少，且在本實(shí)驗(yàn)中5%的食鹽溶液處理效果比3%的食鹽溶液處理效果好，所以腌制時(shí)間過(guò)短和食鹽用量過(guò)少都可能導(dǎo)致亞硝酸鹽含量增加，C正確；腌制過(guò)程中亞硝酸鹽的含量會(huì)先增加后減少最后趨于穩(wěn)定，乳酸含量不斷增加隨后趨于穩(wěn)定，D錯(cuò)誤。6．某學(xué)習(xí)小組利用果酒制作果醋的過(guò)程如下。第一階段：選用新鮮葡萄洗凈后榨汁，裝入玻璃瓶中，加入適量蔗糖和酵母進(jìn)行發(fā)酵；在一定的條件下，一段時(shí)間后果酒制成。第二階段：將果酒轉(zhuǎn)入另一裝置中，在一定條件下進(jìn)行發(fā)酵獲得果醋。下列敘述正確的是()A．制作果酒時(shí)，要定期打開(kāi)瓶蓋以利于氧氣進(jìn)入B．果酒發(fā)酵過(guò)程中，溫度控制在30～35℃為宜C．制作果醋時(shí)，不需要對(duì)發(fā)酵裝置進(jìn)行消毒處理D．果醋發(fā)酵可以通入無(wú)菌空氣，利于進(jìn)行有氧呼吸答案D解析酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，則制作果酒時(shí)，發(fā)酵過(guò)程密閉，但需經(jīng)常擰松瓶蓋(不能打開(kāi))排出發(fā)酵產(chǎn)生的氣體，A錯(cuò)誤；果酒發(fā)酵過(guò)程中，溫度控制在18℃～30℃為宜，B錯(cuò)誤；制作果醋時(shí)，需要對(duì)發(fā)酵裝置進(jìn)行消毒處理，避免雜菌污染，C錯(cuò)誤；醋酸菌為需氧菌，果醋發(fā)酵可以通入無(wú)菌空氣，利于進(jìn)行有氧呼吸，D正確。7．(2024·南通一模)某興趣小組按如圖流程制作蘋(píng)果醋。下列相關(guān)敘述正確的是()挑選蘋(píng)果→沖洗、切片，碾碎→加糖→添加菌種甲→蘋(píng)果酒→添加菌種乙→蘋(píng)果醋A．菌種甲、乙都具有線粒體，都能進(jìn)行有氧呼吸B．加糖的目的是直接為菌種甲、乙提供碳源和能源C．菌種甲、乙發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵液pH下降、溫度上升D．發(fā)酵結(jié)束后取蘋(píng)果醋加酸性重鉻酸鉀檢測(cè)發(fā)酵效果答案C解析菌種乙是醋酸菌，醋酸菌為好氧細(xì)菌，為原核生物，沒(méi)有線粒體，A錯(cuò)誤；由題意可知，加糖不能直接為菌種乙(醋酸菌)提供碳源和能源，糖應(yīng)先經(jīng)過(guò)菌種甲生成蘋(píng)果酒，菌種乙再以蘋(píng)果酒為碳源和能源，B錯(cuò)誤；菌種甲、乙發(fā)酵過(guò)程中，果酒發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳，溶于水產(chǎn)生碳酸，果醋發(fā)酵產(chǎn)生醋酸，均會(huì)使發(fā)酵液pH下降，兩種菌代謝過(guò)程會(huì)釋放熱能，使溫度上升，C正確；酸性重鉻酸鉀用于檢測(cè)酒精，D錯(cuò)誤。8．(2025·湖南師大附中模擬)利用微生物發(fā)酵制作醬油在我國(guó)具有悠久的歷史。傳統(tǒng)的醬油制作工藝采用面粉、黃豆做成醬餅，通過(guò)蒸熟、發(fā)酵、攤曬，然后將醬餅搗碎同鹽湯加入缸中，主要利用黑曲霉發(fā)酵，經(jīng)5～6個(gè)月日曬夜露，不斷攪動(dòng)醬缸里的醬，進(jìn)行“搗缸”，待醬料完全熟化，再進(jìn)行壓榨過(guò)濾。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．黃豆中的蛋白質(zhì)可為黑曲霉提供碳源和氮源B．“蒸熟”可使大豆蛋白質(zhì)變性，以利于黑曲霉正常生長(zhǎng)繁殖C．發(fā)酵中添加的鹽湯既可調(diào)節(jié)醬油的風(fēng)味，又可抑制雜菌的生長(zhǎng)D．黑曲霉通過(guò)無(wú)氧發(fā)酵將原料中的蛋白質(zhì)水解為肽和氨基酸，增加醬油的鮮味答案D解析黑曲霉是一種好氧菌，“搗缸”的目的是通風(fēng)供氧、降低溫度、混合均勻以利于黑曲霉進(jìn)行有氧發(fā)酵，黑曲霉的酶系統(tǒng)可水解原料中的蛋白質(zhì)為肽和氨基酸，增加醬油的鮮味，D錯(cuò)誤。9．(2024·宣城一模)啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成的，發(fā)酵過(guò)程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段。下列有關(guān)啤酒工業(yè)化生產(chǎn)流程，說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．焙烤過(guò)程加熱會(huì)殺死種子但不使淀粉酶失活B．酵母菌的繁殖和代謝物的生成都在后發(fā)酵階段完成C．蒸煮過(guò)程可以終止淀粉酶的進(jìn)一步作用，并對(duì)糖漿滅菌D．發(fā)酵的溫度和時(shí)間不同會(huì)影響啤酒的口味答案B解析酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成都是在主發(fā)酵階段完成，B錯(cuò)誤。10．(2024·河北，18改編)中國(guó)傳統(tǒng)白酒多以泥窖為發(fā)酵基礎(chǔ)，素有“千年老窖萬(wàn)年糟”“以窖養(yǎng)糟，以糟養(yǎng)泥”之說(shuō)。多年反復(fù)利用的老窖池內(nèi)壁窖泥中含有大量與釀酒相關(guān)的微生物。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．傳統(tǒng)白酒的釀造是在以釀酒酵母為主的多種微生物共同作用下完成的B．窖池內(nèi)各種微生物形成了相對(duì)穩(wěn)定的體系，使釀造過(guò)程不易污染雜菌C．從窖泥中分離的釀酒酵母擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)，需在CO2或N2環(huán)境中進(jìn)行D．從谷物原料發(fā)酵形成的酒糟中，可分離出產(chǎn)淀粉酶的微生物答案C解析白酒的釀造主要依靠釀酒酵母，由于窖泥中含有大量與釀酒相關(guān)的微生物，故傳統(tǒng)白酒的釀造是在以釀酒酵母為主的多種微生物共同作用下完成的，A正確；窖池內(nèi)各種微生物形成了相對(duì)穩(wěn)定的體系，且釀造過(guò)程產(chǎn)生的酒精也會(huì)抑制雜菌的生長(zhǎng)與繁殖，使釀造過(guò)程不易污染雜菌，B正確；酵母菌是兼性厭氧菌，與無(wú)氧呼吸相比，細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生的能量更多，更能滿(mǎn)足酵母菌大量繁殖時(shí)的需求，因此，對(duì)分離的釀酒酵母擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)需要在有氧的條件下進(jìn)行，C錯(cuò)誤；谷物原料如高粱、玉米、大米等富含淀粉，用谷物原料發(fā)酵形成酒糟的過(guò)程中，有淀粉分解形成糖漿的過(guò)程，因此從谷物原料發(fā)酵形成的酒糟中可分離出產(chǎn)淀粉酶的微生物，D正確。11．(2024·臨沂一模)谷氨酸是生產(chǎn)味精的主要原料，下列有關(guān)谷氨酸發(fā)酵過(guò)程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．高產(chǎn)的谷氨酸棒狀桿菌菌株可通過(guò)基因工程或人工誘變獲得B．向發(fā)酵罐夾層中通水的目的是帶走菌種發(fā)酵產(chǎn)生的熱量，維持適宜的溫度C．發(fā)酵過(guò)程中不斷攪拌的目的是使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)得到充分利用，并增加發(fā)酵液的溶氧量D．生產(chǎn)谷氨酸的發(fā)酵液pH應(yīng)為中性或弱酸性，發(fā)酵結(jié)束后需要對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分離、提純答案D解析中性和弱堿性條件下利于谷氨酸的積累，酸性條件下容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺，D錯(cuò)誤。12．(2024·福州模擬)青霉菌是一種好氧微生物，在青霉菌發(fā)酵時(shí)，在合成的開(kāi)始階段青霉素和頭孢霉素有共同的前體，不久出現(xiàn)分支。生產(chǎn)抗生素的發(fā)酵罐如圖所示，以下敘述正確的是()A．由于青霉素的抗菌作用，通入發(fā)酵罐的空氣不需要滅菌B．?dāng)嚢枘軌蚴寡鯕馀c培養(yǎng)液快速混合，但不利于散熱C．將外源擴(kuò)環(huán)酶基因?qū)肭嗝咕?，可增加頭孢霉素產(chǎn)量D．青霉菌的發(fā)酵最終獲得的青霉素是一種單細(xì)胞蛋白答案C解析青霉素本身具有殺菌作用，但不能殺滅所有的微生物，因此，發(fā)酵罐需要嚴(yán)格滅菌，通入發(fā)酵罐的空氣也需滅菌，A錯(cuò)誤；攪拌能夠使氧氣與培養(yǎng)液快速混合，同時(shí)有利于散熱，B錯(cuò)誤；在青霉菌發(fā)酵時(shí)，在合成的開(kāi)始階段青霉素和頭孢霉素有共同的前體，將外源擴(kuò)環(huán)酶基因?qū)肭嗝咕?，可增加頭孢霉素產(chǎn)量，C正確；微生物菌體本身屬于單細(xì)胞蛋白，青霉素不是單細(xì)胞蛋白，D錯(cuò)誤。13．(2024·武漢月考)我國(guó)科學(xué)家利用如圖所示的液態(tài)厭氧發(fā)酵工藝，實(shí)現(xiàn)了利用乙醇梭菌高效產(chǎn)出乙醇和乙醇梭菌單細(xì)胞蛋白。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．乙醇梭菌單細(xì)胞蛋白是通過(guò)發(fā)酵工程而生產(chǎn)的微生物次生代謝產(chǎn)物B．乙醇梭菌以CO、CO2為主要的碳源，具有較強(qiáng)的固碳能力C．乙醇梭菌是厭氧型細(xì)菌，其發(fā)酵的過(guò)程需要進(jìn)行攪拌D．通過(guò)該工藝高效生產(chǎn)清潔能源乙醇，可降低生態(tài)足跡答案A解析單細(xì)胞蛋白是指通過(guò)發(fā)酵獲得的大量微生物菌體，不是微生物的次生代謝產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，乙醇梭菌發(fā)酵時(shí)，培養(yǎng)基中僅含無(wú)機(jī)鹽，可以以工業(yè)尾氣中的CO、CO2為碳源合成乙醇及蛋白質(zhì)，具有較強(qiáng)的固碳能力，B正確；據(jù)圖可知，乙醇梭菌發(fā)酵為厭氧發(fā)酵，說(shuō)明乙醇梭菌為厭氧菌，發(fā)酵過(guò)程同樣需要進(jìn)行攪拌，C正確；通過(guò)該工藝，可利用乙醇梭菌將工業(yè)尾氣中的CO、CO2為碳源合成乙醇及蛋白質(zhì)，既實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)清潔能源乙醇，又能夠有效凈化工業(yè)尾氣，減輕環(huán)境污染，降低生態(tài)