2024届人教版高考生物一轮复习传统发酵技术的应用和发酵工程及其应用作业含答案

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课时分层作业(三十四)　传统发酵技术的应用和发酵工程及其应用

1．(2022·江苏连云港模拟)某同学对“果酒和果醋的制作”实验改进如图所示，下列说法错误的是(　　)


装置1　　　　　装置2
A．将苹果梨进行酶解能充分释放苹果梨汁和糖分，使后续发酵更容易
B．为缩短制作时间，可分别人工接种酵母菌和醋酸菌
C．装置1的甲不仅可阻止外界空气进入，还便于排出果醋发酵产生的气体
D．装置2的乙可维持瓶中气压相对稳定，并可检测是否产生CO2
2．(2022·辽宁沈阳二模)泡菜，古称葅，是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。我国最早的诗集《诗经》中有“中田有庐，疆场有瓜，是剥是菹，献之皇祖”的诗句。庐和瓜是蔬菜，“剥”和“菹”是腌制加工的意思。泡菜历史悠久，流传广泛，几乎家家会做，人人吃，在筵席上也要上几碟泡菜。下列有关泡菜制作的描述，错误的是(　　)
A．泡菜坛盖边注水并在发酵的过程中不断补充，可以提供无氧发酵环境
B．发酵过程中加入一些已经腌制过的泡菜汁可以缩短发酵时间
C．应用细菌计数板对泡菜汁中乳酸菌进行计数，应该先盖盖玻片再滴加样液
D．制作泡菜时，可将盐水煮沸，既能灭菌避免杂菌污染又能去除盐水中的氧气
3．(2022·山东济南模拟)利用石榴制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌。发酵6天后，再接入活化的醋酸菌发酵5天，相关叙述正确的是(　　)
A．前6天用斐林试剂检测发酵液中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多
B．前6天发酵产生的乙醇既是乙酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖
C．发酵后5天，用重铬酸钾测定乙酸含量变化，溶液灰绿色逐日加深
D．发酵后5天与发酵前6天相比，控制的通气情况不同但温度相同
4．(2022·山东济南模拟)酱油是以蛋白质和淀粉等原料为主，经米曲霉等多种微生物共同发酵酿制而成的调味剂，主要工艺流程如图。下列相关叙述错误的是(　　)

A．对原料进行蒸煮，有利于后期酶的水解和消灭原料中的微生物
B．接种米曲霉后可借助于其产生的多种酶将原料中的大分子物质水解成小分子物质
C．酵母菌可以将有机物分解成乙醇等，与酱油香味的形成有直接关系
D．成品酱油中富含多种微生物，有助于人体对食物中营养物质的消化吸收
5．(2022·山东滨州二模)利用传统的纯粮固态发酵工艺生产高品质白酒过程中有多种微生物参与：将谷物中的大分子物质分解为小分子糖等物质的a类菌种、将糖类发酵产生酒精的b类菌种、将酒精转化为乙酸的c类菌种、将酒精和酸性物质等转化为有香味酯的d类菌种。下列说法正确的是(　　)
A．可以使用以纤维素为唯一碳源的培养基来筛选a类菌种
B．生产过程中需经常搅拌原料以增加b类菌种发酵所需氧气
C．控制温度低于30～35 ℃利于减少c类菌种的生长而增加产酒量
D．不同白酒的品质差异只取决于d类菌种
6．(2022·湖北武汉模拟)很久以前，勤劳的中国人就发明了制作醪糟(也称甜酒)的技术并沿用至今。醪糟的制作需要泉水、糯米和酒曲(含根霉菌)等，其大致流程如下：
―→―→―→―→―→―→
有关分析错误的是(　　)
A．将发酵容器完全密封可促进根霉菌的繁殖并缩短发酵时间
B．根霉菌产生的某些酶，可使淀粉大量分解为麦芽糖、葡萄糖
C．发酵过程中先变甜，后来水，然后才产生一定浓度的酒精
D．与发酵前相比，醪糟中营养物质种类增加，有机物总量降低
7．(2022·山东济南模拟)高酒精度啤酒(酒精浓度≥7.5% vol)由于其高酒精度、高发酵度、低残糖等特点，受到越来越多消费者的青睐，其酿造工艺如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．生产啤酒用的发酵罐和大麦汁等原料都需要经过灭菌消毒
B．多次分批补加葡萄糖可以减少发酵初期的高渗透压对酵母细胞代谢的影响
C．主发酵过程中还原糖主要用于有氧呼吸，其产生的CO2会使pH下降
D．发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期可以延长排气时间间隔
8．(2022·湖南娄底二模)谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌，它是谷氨酸发酵的常用菌种。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成，不能合成生物素的细菌细胞膜存在缺陷。如图为通过发酵工程生产谷氨酸的生产流程，请回答下列问题：

(1)从自然界分离的菌种往往达不到生产要求，从改变微生物遗传特性的角度出发，培育出优良菌种的育种方法主要有____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(至少答出一点)。
(2)扩大培养时所用的培养基，从物理性质来看是________(填“固体”或“液体”)培养基，从用途来看是________(填“鉴别”或“选择”)培养基，扩大培养的目的是____________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)对谷氨酸代谢的控制，除了改变微生物的遗传特性外，还需要控制生产过程中的发酵条件，比如___________________________________________________
_____________________________________________________________________(至少答出两点)。
为了从发酵液中分离提纯谷氨酸，可将发酵液灭菌后进行萃取→过滤→________， 然后用一定手段进行结晶，可得到纯净的谷氨酸晶体。
(4)谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中，当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而减少谷氨酸的合成，这是一种______________调节机制。在生产上一般选用生物素合成________(填“高表达”“正常”或“缺陷”)型细菌作为菌种，可以在一定程度上解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制，从而大量生产谷氨酸。

9．(2022·山东济南三模)老五甑(蒸馏酒用的锅)酿造法主要特点是混蒸混烧、续渣配料、多轮次发酵蒸酒。将发酵后的四甑酒醅分层出窖，按一定比例加入新粮，分成五甑后依次蒸酒。蒸酒后一甑糟丢弃，另四甑料重新放回窖池发酵。糟醅配料时需润料、拌匀并堆积；蒸酒出甑后的粮糟需加水、摊凉、撒曲；粮糟入窖后需踩窖，以压紧发酵材料并封窖；窖泥是己酸菌、甲烷菌、丁酸菌的载体，主要位于窖池底部和四壁，是生产浓香型白酒的基础。下列叙述错误的是(　　)
A．该工艺可以提高酒粮的利用率和出酒率，增加呈香物质在酒醅中的积累
B．窖泥的作用主要是提供酿酒微生物和以淀粉酶、蛋白酶为主的各种糖化酶类
C．摊凉可防止酵母菌等微生物死亡，踩窖可抑制好氧细菌繁殖
D．可采用抽样检测法对窖池底部和四壁的窖泥微生物进行计数
10．(不定项)某生物学习小组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．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理
B．酒精发酵过程后仅需提高一定的环境温度就可产生果醋
C．酒精发酵过程中空气的进气量不宜太大，且罐内的压力不会低于大气压
D．可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵
11．(2022·广东惠州一模)“珠三角是中国酿造酱油的大本营”，酱油作为一种深受人民大众欢迎的传统饮食调味品，工艺流程为：原料→制曲→发酵(添加高浓度食盐)→生酱油→配制→澄清→包装→成品，发酵过程的生理指标变化如表所示：
发酵
天数
(d)
氨基酸等
含氮物质
(g/100 mL)
酸类物
质(g/
100 mL)
糖类物
质(g/
100 mL)
还原糖
(g/100
mL)
色度
pH
1
1.25
2.16
6.16
5.09
0.99
5.70
5
1.28
2.27
7.53
6.85
1.22
5.36
8
1.47
2.31
6.81
6.53
1.35
5.37
10
1.65
2.34
7.96
6.94
1.53
5.39
13
1.73
2.48
7.90
7.24
1.78
5.28
15
1.84
2.56
7.85
7.74
2.05
5.12
(1)制作酱油的原料大豆富含的淀粉、脂肪和蛋白质相当于微生物培养基成分中的_________________________________________________________________。
制曲是酱油生产过程中的关键阶段之一，制曲阶段的变化主要是依靠微生物米曲霉分泌大量的酶，如__________________________________________________
_________________________________(至少答两种)等，并利用这些酶分解原料。
(2)据表分析，多种微生物及其酶系相互作用有利于______________________________________，使酱油具有独特的风味和营养价值。
(3)结合工艺流程及表中数据分析，酱油发酵过程中不易受到杂菌污染，原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
成品包装前常使用巴氏消毒法消毒，原因是______________________________
____________________________________________________________________。
(4)黄曲霉毒素是由黄曲霉菌产生的具有强烈致癌作用的物质，酿制酱油的整个生产过程都有污染的可能，请结合你所学知识，提出两条控制酿造酱油被黄曲霉毒素污染的措施：_____________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。课时分层作业(三十四)
1．C　[苹果梨细胞是植物细胞，含有细胞壁，用纤维素酶和果胶酶能去除细胞壁，因此将苹果梨进行酶解能充分释放苹果梨汁和糖分，使后续发酵更容易，A正确；人工接种酵母菌和醋酸菌，菌种的纯度高，发酵的效率就高，从而缩短制作时间，B正确；果醋发酵不产生气体，C错误；装置2的乙与发酵瓶直接相通，可维持瓶中气压相对稳定，且乙中的X溶液可用于检测是否产生CO2，D正确。]
2．D　[泡菜坛盖边注水并在发酵的过程中不断补充，可以形成无氧环境，A正确；腌制过的泡菜汁中含有大量的乳酸菌，可以增加乳酸菌的数量，缩短发酵时间，B正确；细菌计数板的使用原则是先盖盖玻片再滴加样液，C正确；煮沸只能达到消毒的目的，不能灭菌，D错误。]
3．B
4．D　[对原料进行蒸煮，改变细胞膜的通透性有利于后期酶的水解，高温有利于消灭原料中的微生物，A正确；米曲霉产生的酶有利于将原料中的大分子物质水解成小分子物质，B正确；酵母菌为兼性厌氧微生物，在无氧条件下进行酒精发酵，可以将有机物分解成乙醇等，与酱油香味的形成有直接关系，C正确；成品酱油经过灭菌后罐装，相关微生物在灭菌时已被杀死，D错误。]
5．C　[a类菌种可将谷物中的大分子物质分解为小分子糖，并以此作为碳源，故可以使用以谷物为唯一碳源的培养基来筛选a类菌种，A错误；b类菌种可将糖类发酵为酒精，该过程应营造无氧环境，B错误；结合分析可知，c类菌种主要是醋酸菌，醋酸菌发酵适宜的温度是30～35 ℃，而b类菌种酒精发酵所需的适宜温度低于该温度，故控制温度低于30～35 ℃利于减少c类菌种的生长而增加产酒，C正确；白酒最终产生需要四类菌种的参与，D错误。]
6．A　[根霉菌的繁殖需要氧气，故发酵容器初期需要通入空气，A错误；根霉菌可以产生淀粉酶，能够将淀粉水解为麦芽糖，并最终水解为葡萄糖，作为发酵的原料，B正确；由于淀粉水解为葡萄糖等物质，故发酵过程先变甜，后由于微生物有氧呼吸可产生水，此后进行无氧呼吸产生酒精，C正确；由于有机物的氧化分解，与发酵前相比，醪糟中营养物质种类增加，有机物总量降低，D正确。]
7．C　[生产啤酒用的发酵罐和大麦汁等原料都需要经过灭菌消毒，防止原料自带的杂菌污染发酵，A正确；多次分批补加葡萄糖可以减少发酵初期的高渗透压对酵母细胞代谢的影响，B正确；主发酵过程中还原糖主要用于无氧呼吸产酒精，同时无氧呼吸产生CO2会使pH下降，C错误；发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期由于糖类物质不充足，产生的气体变少，可以延长排气时间间隔，D正确。]
8．(1)诱变育种、基因工程育种　(2)液体　选择　增大菌种浓度　(3)溶解氧、通气量、温度、pH　浓缩　(4)负反馈(或反馈)　缺陷
9．B　[该工艺混蒸混烧、续渣配料、多轮次发酵蒸酒，其中多轮次发酵蒸酒等过程可以提高酒粮的利用率和出酒率，增加呈香物质在酒醅中的积累，A正确。分析题意可知，窖泥是己酸菌、甲烷菌、丁酸菌的载体，其能起到密封以及排废作用，此外还可提供酿酒微生物，但不提供糖化酶类，B错误。摊凉可防止酵母菌等微生物死亡；踩窖可减少氧气，抑制好氧细菌繁殖，C正确。由于微生物数量多，故对其计数时可采用抽样检测法，D正确。]
10．AD　[酵母菌发酵的适宜温度为18～30 ℃，而夏季温度较高，因此夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理，A正确；酒精发酵过程后，若要发酵产生果醋，则需要提高一定的环境温度并通入氧气，B错误；酒精发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸，无氧呼吸过程中不能充气，否则会抑制酵母菌的无氧呼吸，C错误；可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。]
11．(1)碳源和氮源　蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、肽酶、纤维素酶、果胶酶
(2)增加酱油中氨基酸、酸类、糖类(或还原糖)等物质的含量　(3)高盐和酸性环境抑制了杂菌的生长　杀死微生物并能使酱油中的营养物质不受到破坏　(4)①提高酿造酱油原料的品质，控制原料的黄曲霉毒素含量；②加强发酵过程的监控，防止黄曲霉菌的污染；③避免产品包装过程出现杂菌和黄曲霉毒素污染