2024届高考生物一轮复习第十二单元发酵工程第1讲传统发酵技术的应用练习含答案

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第1讲　传统发酵技术的应用(本栏目对应课后提能演练P433~435)A组　基础巩固练1.(2021年浙江卷)用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是(　　)A.将白萝卜切成小块B.向容器中通入无菌空气C.添加已经腌制过的泡菜汁D.用沸水短时处理白萝卜块【答案】B　【解析】乳酸菌为厌氧菌，泡菜腌制过程中，不能通气。2.我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载，将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是(　　)A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡【答案】C　【解析】题意可知，“浸曲发”是将酒曲浸泡活化，在活化的过程中微生物代谢加快，A正确。“鱼眼汤”是指冒出鱼眼大小的气泡，气泡是微生物进行呼吸作用产生的CO2释放形成的，B正确。酿酒前将米蒸熟，能够杀死米中绝大部分微生物；酿酒过程中酵母菌进行无氧呼吸产生的酒精会抑制其他微生物的生长，而“净淘米”是防止一些杂质影响酒的品质，C错误。由题意可知，“舒令极冷”是将蒸熟的米摊开冷透，其目的是防止蒸熟的米温度过高使酒曲中的微生物死亡，D正确。3.(2022年山东德州三模)日常生活中的泡菜、酸奶、果醋等许多食物和饮品都是由发酵技术获得的。下列有关叙述正确的是(　　)A.进行泡菜、酸奶、果醋发酵的微生物均通过有丝分裂进行增殖B.泡菜制作过程中，泡菜坛内增加的液体主要由微生物代谢产生C.家庭自制瓶装酸奶时，需对鲜奶进行高温灭菌，并定期拧松瓶盖D.制作果醋时，可利用果酒作为醋酸菌发酵所需要的碳源【答案】D　【解析】有丝分裂是真核生物体细胞的增殖方式，泡菜、酸奶的菌种乳酸菌、果醋的菌种醋酸菌，均为原核生物，分裂方式为二分裂，A错误；泡菜制作过程中，泡菜坛内增加的液体主要是植物细胞中的水，B错误；酸奶是乳酸菌进行乳酸发酵的产物，乳酸菌为厌氧菌，因此不能定期拧松瓶盖，C错误；果醋发酵的菌种为醋酸菌，可以利用酒精产生乙酸，D正确。4.蓝莓酒和蓝莓醋被誉为“液体黄金”“口服化妆品”等。如图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是(　　)A.去除蓝莓枝梗应在冲洗后，目的是防止杂菌污染B.过程③在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋C.在过程④时，榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵D.过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源【答案】C　【解析】冲洗后去除蓝莓枝梗，目的是防止杂菌污染，A正确；过程③在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋，B正确；过程④果酒制作的菌种是来源于蓝莓皮上的野生型酵母菌，所以葡萄汁不需经过高压蒸汽灭菌，C错误；过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源，D正确。5.如图分别表示泡菜制作中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化。下列叙述正确的是(　　)A.据图1可知，泡菜制作过程中乳酸菌数量增长曲线为“S”形B.图2中发酵初期乳酸产生量较少，可能与氧含量较高有关C.据图3可知，发酵中期是取食泡菜的最佳时间D.泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况【答案】B　【解析】据图1可知，泡菜制作过程中乳酸菌数量先上升后下降，不是呈“S”形增长，A错误；图2中发酵初期乳酸产生量较少，与氧气含量有关，初期氧气浓度较高，抑制乳酸菌发酵产生乳酸，B正确；据图3可知，发酵后期亚硝酸盐含量较少，是食用泡菜的最佳时间，C错误；泡菜发酵过程中，检测亚硝酸盐含量的目的是把握取食泡菜的最佳时机，D错误。B组　能力提升练6.如图是以鲜苹果汁为原料，利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图，分析并回答以下问题：(1)在果汁加工过程中可添加____________酶提高出汁率和澄清度。 (2)在鲜苹果汁装入发酵瓶时，要留有大约__________的空间。经过10~12天后，在酸性条件下用重铬酸钾检测样液，如果颜色由________色变为________色，说明产生了酒精。 (3)过程乙中使用的微生物是________，可以从食醋中分离纯化获得。纯化菌种时需要对培养基进行灭菌，其方法是______________；培养温度控制在________℃范围内。 (4)在______________的条件下，如果缺少糖源，乙中的微生物先将甲过程的产物变为乙醛，再将其变为乙酸。 【答案】(1)纤维素酶和果胶　(2)1/3　橙　灰绿(3)醋酸菌　高压蒸汽灭菌法　30~35(4)氧气充足(有氧)7.(2022年广东茂名模拟)广东的菠萝产量占全国总产量的40%，菠萝中含有大量的葡萄糖、果糖、维生素等物质。菠萝啤全称菠萝啤酒，以麦芽、大米、砂糖、酒花等为原料，将啤酒醇厚的麦香，与岭南佳果——优质甜心菠萝成熟时刻散发的芬芳完美结合，经蒸煮、糖化、发酵，并以科学方法精制而成。回答下列问题：(1)为了提高菠萝的利用率，可以在榨汁过程中使用纤维素酶和________酶，后者的作用是________________________________。 (2)发酵时起主要作用的微生物是______，通入无菌空气对该微生物扩大培养，将培养到某一时期的培养液制备成1×10－6的稀释液进行涂布分离，接种量为1 mL，三个培养皿上生长的菌落数依次为480、478、506，________(填“能”或“不能”)通过统计平板上的菌落数，推测出样品中大约有多少活菌，原因是______________________。 (3)糖化阶段，麦芽中的________酶等多种酶能将大米中的淀粉水解成葡萄糖。在酒精发酵阶段，接种酵母菌一段时间后，要密闭装置，目的是______________________________。酿制菠萝啤的过程中，常因封口不严，导致酒中带有明显的酸味，原因是_______________________________________。 【答案】(1)果胶　分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层　(2)酵母菌　不能　为了保证结果准确，一般选择菌落数在30~300的平板计数(3)淀粉　使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精　若封口不严，在有氧气的条件下，醋酸菌能将乙醇转化成乙酸【解析】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可以使用纤维素酶和果胶酶进行榨汁，果胶酶能分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层。(2)在菠萝啤发酵时，起主要作用的微生物是酵母菌，利用酵母菌无氧呼吸产生酒精。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30~300的平板计数，因为三个培养皿上生长的菌落数依次为480、478、506，因此不能通过统计平板上的菌落数，推测出样品中大约有多少活菌。(3)糖化阶段，麦芽中含有淀粉酶等多种酶，淀粉酶能催化淀粉水解成葡萄糖。酵母菌在无氧条件下进行发酵产生酒精和二氧化碳，因此，接种酵母菌一段时间后，要密闭装置。酿制果酒过程中，使果酒变酸的微生物主要是醋酸菌，若封口不严，在有氧气的条件下，醋酸菌能将乙醇转化成乙酸，导致酒中带有明显的酸味。8.(2022年山东临沭一中模拟)泡菜含有丰富的维生素和钙、磷等，既能为人体提供充足的营养，又能预防动脉硬化等疾病。但泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生，如果人体摄入过量亚硝酸盐，会导致中毒甚至死亡。如图表示不同蔬菜组合发酵泡菜中亚硝酸盐含量的动态变化。回答下列问题：(1)传统的泡菜制作是利用植物体表面天然的________来进行发酵的。在制作泡菜的过程中用水密封泡菜坛，其目的是____________。制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是______________________。 (2)不同蔬菜组合发酵泡菜中亚硝酸盐含量随着发酵时间延长的变化趋势是____________。要验证不同蔬菜组合发酵比一种蔬菜单独发酵时亚硝酸盐含量低，应补充的实验设计思路是____________________________________。 (3)检测泡菜滤液中乳酸菌的含量时，通常将样品进行一系列的梯度稀释，将不同稀释度的样液用涂布器分别涂布到固体培养基的表面，在无氧环境下进行培养，然后记录菌落数，如果看到培养基上菌落数较少，推测可能的原因是_______________。 (4)不同浓度的食盐会对泡菜的风味产生影响，还会抑制杂菌的生长。为研究不同浓度食盐对泡菜风味的影响，某学生用质量分数分别为4%、7%和10%的三种食盐溶液腌制泡菜，对腌制的泡菜进行还原糖含量的检测，推测还原糖含量均________，且发现10%组的还原糖含量相对最高，原因是___________________________。 【答案】(1)乳酸菌　制造无氧环境　亚硝酸盐的含量低　(2)先上升后下降　增加实验中所涉及的单一蔬菜发酵的实验组　(3)稀释的倍数太大　(4)下降　食盐浓度为10%时较大程度地抑制了杂菌生长【解析】(1)传统的泡菜制作是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。在制作泡菜的过程中用水密封泡菜坛，其目的是制造无氧环境(因为乳酸菌是厌氧性细菌)。制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是其亚硝酸盐的含量低。(2)由曲线图分析可知，泡菜中亚硝酸盐含量随着发酵时间的延长呈先上升后下降的趋势。实验中没有一种蔬菜单独发酵的处理组，无法判断不同蔬菜组合发酵比一种蔬菜单独发酵时亚硝酸盐含量低，故应增加实验中所涉及的单一蔬菜发酵的实验组。(3)整个操作符合要求的情况下，如果看到培养基上菌落数较少，推测可能的原因是稀释的倍数太大。(4)泡菜制作的原理是乳酸菌发酵，乳酸菌是一种厌氧菌，在无氧条件下，乳酸发酵将葡萄糖分解产生乳酸，形成一种独特的风味，据此推测还原糖含量均下降，且发现10%组的还原糖含量相对最高，这是因为食盐浓度为10%时较大程度地抑制了杂菌生长。9.红酸汤是一种很有特色的火锅底料，制作流程如图所示。请分析回答以下问题：(1)密封发酵时，常在坛中加入成品红酸汤，其目的是__________________。乳酸发酵的过程即乳酸菌进行________的过程。 (2)装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是______________________，红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出，但气泡的产生会逐渐停止，试分析原因：____________。 (3)红酸汤有利于人体肠道内多种益生菌的生长。消化道炎症往往与益生菌群减少、有害菌群增多有关。研究表明，治疗消化道慢性炎症时，不宜滥用抗生素，滥用抗生素的害处有____________________________________。 (4)亚硝酸盐的含量会影响酸汤的品质，在发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有____________________________。绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物即________。 【答案】(1)增加乳酸菌含量　无氧呼吸　(2)防止西红柿发酵后液体膨胀外溢　刚入坛内，西红柿表面的杂菌(酵母菌等)呼吸产生CO2，随着乳酸积累抑制了杂菌的生长，乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2(合理即可)　(3)抗生素会杀死肠道内多种益生菌、抗生素对有害菌产生选择作用(合理即可)　(4)温度、食盐用量、腌制时间等　亚硝胺10.(2022年广西南宁三中一模)蓝莓果实中含有丰富的营养成分，是世界粮农组织推荐的五大健康水果之一。制作蓝莓果醋的工艺流程如下图。回答下列问题： (1)在榨取蓝莓果汁时，为了提高出汁率，可以在图中①处加入________________酶。在酒精发酵前调整果汁成分时，可向果汁中添加适量的蔗糖，不能加入过多蔗糖的主要原因是____________________________。 (2)家庭制作蓝莓果酒的酿酒缸并非处于无菌的环境，但发酵液却少有被杂菌污染，是因为在__________发酵液中酵母菌可生长繁殖，而多数微生物的生长繁殖受到抑制。蓝莓果酒生产中，为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，可以直接在蓝莓果汁中加入__________________________________。 (3)发酵过程中，pH降低的原因是________________________________________。酒精含量的变化趋势是________________________。可通过直接观察____________来判断蓝莓果酒发酵的进程。 (4)利用蓝莓果酒进行醋酸发酵时，发酵条件与酒精发酵时条件相比，主要的区别是________________________________________(答出两点)。【答案】(1)纤维素酶和果胶　加入过多蔗糖会使酵母菌失水死亡　(2)缺氧、呈酸性　人工培养的酵母菌(纯净的酵母菌菌种或分离纯化的酵母菌菌种)　(3)酵母菌呼吸作用产生的CO2溶解在发酵液中，导致pH降低　先逐渐增加，最后趋于稳定　气泡产生情况　(4)发酵温度更高；需要通入无菌空气【解析】(1)为了提高出汁率和澄清度，可在果汁加工过程中加入纤维素酶和果胶酶。水果在酿造的时候，会因为果汁含糖量不足的原因而适当补充糖，且适当加糖可以让我们喝的时候口感更加爽口润喉，中和掉果汁的涩感，但加入过多蔗糖会导致发酵液渗透压升高，使发酵菌种酵母菌失水死亡，因此不能加入过多蔗糖。(2)果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌是兼性厌氧菌，在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖而绝大多数微生物都因无法适应这一环境而受到抑制，因此家庭制作蓝莓果酒的酿酒缸并非处于无菌的环境，但发酵液却少有被杂菌污染。为了提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，在制作果酒时需加入人工培养的纯净的酵母菌种。(3)制作果酒利用的酵母菌，酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸时，均产生CO2，溶于发酵液中，使pH下降。发酵早期酵母菌进行有氧呼吸，不会产生酒精；发酵中期，酵母菌无氧呼吸产生酒精，因此酒精逐渐增加；发酵后期，发酵液中物质消耗殆尽，不能继续产生酒精，因此酒精浓度保持不变。发酵早期，酵母菌有氧呼吸产生大量的二氧化碳，随后酵母菌进行无氧呼吸产生少量的二氧化碳，因此可通过直接观察气泡产生情况来判断蓝莓果酒发酵的进程。(4)醋酸发酵的菌种是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，最适温度为30~35 ℃；酒精发酵的菌种是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，最适温度约为28 ℃，因此利用蓝莓果酒进行醋酸发酵时，发酵条件与酒精发酵时条件相比，主要的区别是发酵温度更高，需要通入无菌空气。