备战2025年高考生物精品教案第十一章生物技术与工程课时1传统发酵技术与发酵工程（Word版附解析）

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考点1 传统发酵技术的应用
学生用书P318
1.发酵与传统发酵技术
（1）发酵：指人们利用[1] 微生物 ，在适宜的条件下，将原料通过[2] 微生物的代谢 转化为人类所需要的产物的过程。
（2）传统发酵技术
（3）腐乳的制作
①经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成[6] 小分子的肽和氨基酸 ，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。
②参与豆腐发酵的微生物有酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的微生物是[7]毛霉 。
2.传统发酵食品的制作
（1）制作泡菜
①泡菜的制作流程
②泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化情况分析
（2）制作果酒和果醋
①果酒、果醋制作的比较
②果酒、果醋制作成功的关键分析
a.材料的选择与处理。选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗，后去枝梗，以防杂菌污染。
b.防止发酵液被污染。将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70％的酒精消毒，晾干备用；装入葡萄汁后要封闭充气口。
c.将葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3的空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生的大量CO2造成发酵液溢出。
基础自测
1.在无氧条件下，乳酸菌能将葡萄糖分解为乳酸。（ √ ）
2.制作泡菜与制作果酒一样，都需要氧气。（ × ）
3.红葡萄酒中的红色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的。（ √ ）
4.传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。（ √ ）
5.膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。（ √ ）
6.工业上大规模生产发酵食品时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵。（ √ ）
7.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料[2022江苏，T16B]。（ √ ）
8.泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸[2021湖北，T3A]。（ × ）
9.果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化，溶液灰绿色逐日加深[2021江苏，T14D]。（ × ）
情境应用
1.某同学根据所学知识以新鲜白葡萄为原料制作葡萄酒。
（1）为防止杂菌污染，他将葡萄反复冲洗干净后榨汁进行发酵，结果他制作的葡萄酒酒精含量低于其他同学的，其原因可能是什么？
提示 反复冲洗葡萄导致果皮表面的野生酵母菌菌种流失，相同时间内产生的酒精少。
（2）在制作果酒的过程中，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长？它们会对果酒发酵产生影响吗？
提示 制作果酒的过程中，除酵母菌之外，还会有其他杂菌生长，它们会在酒精发酵过程中污染发酵液，影响发酵产物的纯度。
（3）若该同学所用的葡萄汁因灭菌不彻底而含有醋酸菌，在不改变发酵条件的情况下，他能否将“酒变醋”，为什么？
提示 不能。因为醋酸菌需要在有氧且温度为30～35 ℃条件下才能将乙醇转化为醋酸，而此时发酵瓶中的条件是无氧且温度为18～30 ℃。
2.如图为果酒和果醋的发酵装置，请分析装置中a、b、c分别代表什么？作用又是什么？
提示 图中a为充气口：醋酸发酵时，用来充入氧气（无菌空气）。b为排气口：在酒精发酵时排出的是酒精发酵产生的CO2，在醋酸发酵时排出的是剩余的空气和醋酸菌代谢产生的CO2。c为出料口：便于取样检测，及时监测发酵进行的情况。
深度思考
1.如何保证制作泡菜时的无氧环境，以利于乳酸菌的代谢和泡菜的制作？
提示 ①选择的泡菜坛密封性要好；②加入蔬菜后要注入煮沸后冷却的盐水，使盐水没过全部蔬菜；③盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
2.为什么泡菜坛只能装八成满？
提示 在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的CO2，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出。另外，泡菜坛装得太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜。
3.醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要打开通气阀，请说明原因。
提示 醋酸菌是一种好氧细菌，在发酵过程中始终需要氧气，如果缺乏氧气则会引起醋酸菌的死亡。
学生用书P320
命题点1 泡菜的制作过程分析
1.[2023山东]以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是（ C ）
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
解析 制作泡菜时利用的是乳酸菌，而不是醋酸杆菌，①主要是为了防止菜料表面的乳酸菌死亡，A错误；盐水浸没菜料的目的是隔绝空气，防止杂菌污染，B错误；盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水可以阻止空气进入坛中，但是发酵过程中产生的气体可以排出，C正确；泡菜发酵过程中亚硝酸盐含量先升高后降低，D错误。
2.某同学用质量分数为5％的食盐水制作泡菜时，在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果如图所示。下列叙述正确的是（ D ）
A.据图分析泡菜食用的最佳时间是第3天，因为此时亚硝酸盐含量比较低
B.若改用质量分数为20％的食盐水，得到的实验结果与图中结果相同
C.实验过程中乳酸菌的数量增长规律与亚硝酸盐含量的变化完全一致
D.若泡菜咸而不酸，可能是食盐浓度过高，抑制了乳酸菌的繁殖
解析 泡菜食用的最佳时间是第13天，因为此时亚硝酸盐含量低，泡菜经过发酵产生了乳酸，第3天亚硝酸盐含量虽低，但乳酸产生的量不够，泡菜风味不佳，A错误；食盐的含量、腌制方法、腌制时间等都会影响亚硝酸盐含量的变化，B错误；实验过程中乳酸菌数量先增加后减少，与亚硝酸盐含量的变化不完全一致，C错误；泡菜咸而不酸，可能是食盐浓度过高，抑制了乳酸菌的繁殖，D正确。
命题点2 果酒和果醋制作的原理和过程分析
3.[2021辽宁]利用菠萝蜜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，再接入活化的醋酸杆菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是（ B ）
A.乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖
B.酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖
C.酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同
D.接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度
解析 据题意可知，利用菠萝蜜制作果醋时，应首先利用酵母菌进行果酒发酵产生乙醇，再利用醋酸杆菌将乙醇转化为醋酸，一定浓度的乙醇可抑制杂菌繁殖，A正确；醋酸杆菌属于原核生物，以二分裂的方式进行增殖，B错误；利用酵母菌进行发酵时，应先通入空气使其进行大量繁殖，再密封使其进行无氧呼吸产生酒精，而醋酸杆菌是好氧细菌，用其进行醋酸发酵时应一直通入空气，C正确；酒精发酵时一般将温度控制在18～30 ℃，而醋酸杆菌的最适生长温度为30～35 ℃，D正确。
4.[2023浙江6月]小曲白酒清香纯正，以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。关于小曲白酒的酿造过程，下列叙述错误的是（ D ）
A.糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖
B.发酵液样品的蒸馏产物有无酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测
C.若酿造过程中酒变酸，则发酵坛密封可能不严
D.蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，立即密封可高效进行酒精发酵
解析 糖化主要是利用霉菌产生的淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖，A正确；可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精，若存在酒精则溶液呈现灰绿色，B正确；若酿造过程中酒变酸，则可能是发酵坛密封不严，导致醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为乙酸，C正确；蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，不能马上密封，需要先提供氧气让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，再密封进行酒精发酵，D错误。
命题点3 果酒和果醋发酵过程中的条件控制
5.苹果醋是以苹果为原料经甲、乙两个阶段发酵而成的，下列说法错误的是（ C ）
A.甲阶段的发酵温度低于乙阶段的发酵温度
B.过程①②在酵母菌细胞的细胞质基质中进行，③在线粒体中进行
C.根据醋酸菌的呼吸作用类型，乙过程需要在无氧条件下完成
D.甲、乙两阶段完成后溶液pH均降低
解析 甲为果酒发酵，乙为果醋发酵，甲阶段的发酵温度（18～30 ℃）低于乙阶段的发酵温度（30～35 ℃），A正确；过程①②是无氧呼吸，在酵母菌细胞的细胞质基质中进行，③是有氧呼吸第二、三阶段，在线粒体中进行，B正确；醋酸菌为需氧菌，故根据醋酸菌的呼吸作用类型，乙过程需要在有氧条件下完成，C错误；醋酸菌将葡萄糖或者乙醇分解成醋酸，使pH降低，酵母菌将葡萄糖氧化分解为CO2，CO2溶于发酵液会形成碳酸，使pH降低，D正确。
命题变式
[设问拓展型]（1）果酒发酵初期先通入适量空气的目的是 让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖 ，果酒发酵之后进行果醋发酵，需要改变的条件包括 菌种改为醋酸菌，发酵温度调整为30～35 ℃，通入空气等 。
（2）在醋酸发酵阶段，醋酸菌在 氧气 和糖源都充足时，在其细胞的 细胞质基质 中将糖分解成醋酸。图示发酵过程用到的两种菌在结构上的本质区别是：酵母菌有 由核膜包被的细胞核 。
6.[2023江苏，多选]某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌；醋醅含有醋酸菌；糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有（ ABD ）
A.糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌
B.发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C.醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，可控制发酵温度和改善通气状况
D.啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间
解析 糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”均有利于灭菌和糖化，A正确。酵母菌（真菌）主要进行无氧呼吸完成酿酒过程，醋酸发酵主要利用醋酸菌（细菌）的有氧呼吸，B正确。醋酸发酵利用了醋酸菌的有氧呼吸，在发酵过程中经常翻动发酵物，可增加氧气含量，但不能控制发酵温度，C错误。啤酒酿造利用的原理是酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精，啤酒酿造流程中，前期适当增加溶解氧可增加酵母菌的数量，有利于缩短酒精发酵的时间，D正确。
考点2 发酵工程及其应用
学生用书P322
1.发酵工程的基本环节
2.发酵工程的特点
3.发酵工程的应用
4.啤酒的工业化生产流程
基础自测
1.发酵工程中所需的性状优良的菌种只能从自然界中筛选出来。（ × ）
2.在菌种确定之前首先要选择原料制备培养基。（ × ）
3.发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。（ √ ）
4.青霉素是世界上第一个应用于临床的抗生素。（ √ ）
5.发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关。（ √ ）
6.大量生产乙型肝炎病毒疫苗时，可将乙型肝炎病毒的抗原基因转入某种微生物细胞，再通过发酵工程大量生产。（ √ ）
7.单细胞蛋白是通过发酵产生的大量微生物分泌蛋白。（ × ）
提示 单细胞蛋白是发酵获得的微生物菌体。
8.利用发酵工程技术生产的微生物农药仅仅是利用其代谢物来防治病虫害的。（ × ）
提示 微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的。
9.啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成。（ × ）
深度思考
1.微生物菌种资源丰富，选择发酵工程用的菌种时需要考虑哪些因素？
提示 菌种应该对营养物质、培养条件要求较低，菌种不易变异等。
2.为什么不能用含有抗生素的牛奶发酵制作酸奶？
提示 抗生素能够杀死乳酸菌或抑制乳酸菌的生长，因此不能用含有抗生素的牛奶发酵制作酸奶。
3.在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等不能直接排放到外界环境中的原因是什么？
提示 发酵过程中产生的气体和废弃培养液可能对人和其他生物有害或会对环境造成污染，需经过相应的净化设备处理，达到国家排放要求后才能排放到外界环境中。
学生用书P323
命题点 发酵过程及其应用分析
1.[2022山东改编]青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是（ D ）
A.青霉菌的这种生长特点是长期自然选择的结果
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
解析 青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会分泌青霉素杀死细菌，这种生长特点是长期自然选择的结果，A正确；青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；选育出的高产青霉素菌株经扩大培养后，才可接种到发酵罐中进行发酵，C正确；为了防止细菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐应该严格灭菌，D错误。
命题变式
[设问拓展型]青霉菌在一定条件下可产生青霉素，青霉素具有杀菌的作用，有同学认为利用青霉菌发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染，你是否认同这样的观点？ 不认同 。为什么？ 因为青霉素只能杀灭部分杂菌，且某些杂菌可能会分泌青霉素酶将青霉素分解掉 。
2.[2024湖北高中名校联考]味精是以粮食等为原料经发酵制成的一种调味料，发酵中所用的谷氨酸棒状杆菌（好氧菌）菌种大都从自然界筛选获得，下图是以小麦为原料生产味精的工艺流程图。下列分析正确的是（ C ）
A.发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了进一步选育和纯化菌种
B.发酵前调整好温度、pH等条件，发酵过程中需关闭发酵罐通气阀门，同时需不断搅拌
C.基因工程育种可以对谷氨酸棒状杆菌进行定向改造，以获取性状优良的菌种
D.发酵结束后，可采用过滤、沉淀和纯化等方法获取单一菌体，并将菌体破碎后提取单细胞蛋白
解析 发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了扩大培养，获取更多菌种，A错误；谷氨酸棒状杆菌为好氧菌，因此，发酵过程中需打开发酵罐通气阀门，同时需不断搅拌，B错误；基因工程育种可以对谷氨酸棒状杆菌进行定向改造，获取性状优良的菌种，C正确；单细胞蛋白就是微生物菌体，无需将菌体破碎后提取，D错误。
1.[2023山东，不定项]果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点有（ AB ）
A.都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
B.都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
C.发酵前都需要对原料进行灭菌
D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
解析 果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理，酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵，A、B符合题意。一般认为，传统发酵技术直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物，发酵前不需要对原料进行灭菌，C不符合题意。家庭制作果酒时，发酵结束后，一般不进行消毒，而工业化生产啤酒时，发酵结束后，一般会进行消毒，以延长保存期，D不符合题意。
2.[2022江苏，多选]在制作发酵食品的学生实践中，控制发酵条件至关重要。下列相关叙述错误的有（ ACD ）
A.泡菜发酵后期，尽管乳酸菌占优势，但仍有产气菌繁殖，需开盖放气
B.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D.果酒与果醋发酵时温度宜控制在18～25 ℃，泡菜发酵时温度宜控制在30～35 ℃
解析 乳酸菌属于厌氧菌，开盖放气会影响乳酸菌发酵，因此不能开盖放气，A错误。制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，以防止发酵过程中发酵液溢出；制作泡菜的盐水要淹没全部菜料，防止菜料与空气接触，B正确。醋酸发酵的温度高于果酒发酵的温度，因此制作好葡萄酒后，若想继续制作葡萄醋，除需通入无菌空气外，还需要适当提高发酵装置的温度，C错误。果醋发酵时温度宜控制在30～35 ℃，D错误。
3.[2021海南]关于果酒、果醋和泡菜这三种传统发酵产物的制作，下列叙述正确的是（ D ）
A.发酵所利用的微生物都属于原核生物
B.发酵过程都在无氧条件下进行
C.发酵过程都在同一温度下进行
D.发酵后形成的溶液都呈酸性
解析 参与果酒制作的微生物是酵母菌，属于真核生物，A错误；参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌，果醋发酵需要在有氧条件下进行，B错误；酒精发酵时一般将温度控制在18～30 ℃，果醋发酵时一般将温度控制在30～35 ℃，C错误；果酒、果醋发酵过程中会产生CO2，泡菜发酵过程中会产生乳酸，发酵后形成的溶液都呈酸性，D正确。
4.[2020山东]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（ C ）
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
解析 由题意可知，“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”是防止米中的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。
学生用书·练习帮P517
1.[2024惠州一调]与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列相关叙述正确的是（ B ）
A.发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物进行发酵
B.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C.发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖，但不会影响微生物的代谢途径
D.发酵过程中要不断通入无菌空气并搅拌，以提高溶解氧的含量
解析 发酵工程和传统发酵技术都需要利用微生物进行发酵，A错误；发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径，C错误；根据发酵目的选择不同菌种进行发酵，并不是所有菌种的发酵都需要通入无菌空气，如乳酸菌发酵要密闭，D错误。
2.[2024江西九校联考]许多传统美食的制作都利用了生物发酵技术，下列相关叙述正确的是（ A ）
A.果酒、果醋制作所利用的菌种均能够进行有氧呼吸
B.通过传统发酵技术可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白，用作动物饲料
C.酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧，保证乳酸菌的有氧呼吸
D.制作泡菜时，为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
解析 果酒、果醋制作所利用的菌种依次是酵母菌和醋酸菌，两者均能够进行有氧呼吸，A正确；单细胞蛋白是一种微生物菌体，并不是从微生物细胞中提取的蛋白质，B错误；制作酸奶和泡菜利用的微生物都是乳酸菌，乳酸菌是厌氧细菌，因此酸奶和泡菜制作中不需要通氧，以保证乳酸菌的无氧呼吸，C错误；制作泡菜时，发酵前不需要对原料进行灭菌，否则会把原料中的发酵菌种杀死，D错误。
3.[2024南昌检测]生产苹果酒和苹果醋过程中，某些物质浓度随时间的变化如图所示，相关叙述错误的是（ B ）
A.参与果酒、果醋发酵的微生物不都是真核生物
B.果酒、果醋发酵过程中都需要不断通入空气
C.由果酒发酵转为果醋发酵需要适当升高温度
D.a、b曲线可分别表示酒精和醋酸的浓度变化
解析 参与果酒发酵的酵母菌是真核生物，参与果醋发酵的醋酸菌是原核生物，A正确；果酒制作过程中需用酵母菌，前期需通入氧气，后期保持无氧环境进行发酵产生酒精，而果醋制作过程中的醋酸菌是好氧细菌，在整个过程中都要持续通入氧气，B错误；酵母菌的最适生长温度约为28 ℃，所以果酒发酵时一般将温度控制在18～30 ℃，醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃，故由果酒发酵转为果醋发酵时要适当升高发酵温度，C正确；酵母菌无氧呼吸产生的酒精先逐渐增多，后来由于醋酸菌利用酒精产生果醋，酒精含量逐渐减少，故a曲线可代表酒精的浓度变化规律，b曲线可代表醋酸的浓度变化规律，D正确。
4.[2024青岛检测]泡菜在我国“食材谱系”中已有数千年历史，白萝卜、红萝卜、小黄瓜、高丽菜等均可作为泡菜的原料，经发酵后，在口感上比新鲜蔬菜更爽脆。下列关于泡菜制作的叙述，错误的是（ D ）
A.用热水短时间处理原料可抑制果胶酶活性，使成品泡菜口感较脆
B.腌制方法、发酵时间长短和发酵温度高低均会影响泡菜中亚硝酸盐的含量
C.利用水密封泡菜坛的目的是创造无氧环境
D.坛盖边沿的水槽“泡”中的气体是乳酸菌经细胞呼吸产生的
解析 果胶酶可以水解植物细胞的细胞壁，进而使原料柔软，因此利用热水短时间处理原料，可通过抑制果胶酶活性使成品泡菜口感较脆，A正确；在制作泡菜的过程中，腌制方法、发酵时间长短和发酵温度高低均会影响泡菜中亚硝酸盐的含量，B正确；乳酸菌是厌氧细菌，利用水密封泡菜坛的目的是创造无氧环境，有利于乳酸菌的无氧呼吸，C正确；乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，没有气体产生，坛盖边沿的水槽“泡”中的气体是酵母菌等微生物细胞呼吸产生的，D错误。
5.[2023忻州联考]废水、废料经过加工可变废为宝。某实验室在反应器中加入酿酒酵母、果糖生产时的废水和沼气池废料，连续搅拌生产蛋白质。下列叙述错误的是（ A ）
A.酿酒酵母在生产蛋白质的过程中需要隔绝氧气
B.酿酒酵母生长繁殖时所需的氮源主要来自沼气池废料
C.利用酿酒酵母生产的蛋白质可制成微生物饲料
D.用酸性的重铬酸钾检测生产液，理论上不会呈现灰绿色
解析 由题干信息可知，发酵过程中需要连续搅拌，这有利于增加微生物与营养物质的接触面积，并增大生产液中的溶解氧含量，故酿酒酵母在生产蛋白质的过程中需要氧气，A错误；果糖生产时的废水和沼气池废料相当于酵母菌的培养基，酿酒酵母生长繁殖时所需的氮源主要来自沼气池废料，B正确；利用酿酒酵母生产的蛋白质可制成微生物饲料，C正确；结合题干信息可知，该发酵过程利用的是酿酒酵母的有氧呼吸，产物是二氧化碳和水，故用酸性的重铬酸钾检测生产液，理论上不会呈现灰绿色，D正确。
6.[2024南京联考]啤酒发酵依赖于发酵工程，产品质检可应用“电子舌”，“电子舌”可根据不同滋味信号传感器呈现的响应值对啤酒风味进行评价，如图是用“电子舌”对发酵液L1、L2、L3的检测结果。下列相关叙述正确的是（ C ）
A.啤酒发酵过程中，要提供适宜的温度、pH等，持续通入氧气
B.装置密闭发酵过程中，酒精浓度会先上升后下降
C.发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异
D.发酵液L1和L3口味相近，而L2涩味较重
解析 参与啤酒发酵过程的微生物是酵母菌，酵母菌在无氧条件下产生酒精，所以不需要持续通入氧气，A错误；装置密闭发酵过程中，发酵前期随着发酵的进行，酵母菌活细胞数量和酒精浓度逐渐增大，而过高浓度的酒精对酵母菌具有一定毒害作用，故在发酵后期酵母菌数量逐渐减少，使得酒精浓度趋于稳定，B错误；酵母菌的发酵产物会对啤酒的品种和口感产生不同的影响，不同的酿酒酵母对发酵温度、时间有不同的要求，故发酵温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异，C正确；由题图可知，L1和L2两种发酵液不同滋味信号响应值的分布情况差不多，说明这两种发酵液的口味相近，而L3涩味较重，D错误。
一、选择题
7.[2024扬州模拟]《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢（‘酢’同‘醋’）法”的酿醋工艺：“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之……七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成。”下列有关叙述错误的是（ C ）
A.该方法依据的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将酒精转化为醋酸
B.加水的目的是对酒进行稀释，避免酒精浓度过高杀死醋酸菌
C.“衣”位于变酸的酒表面，是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
D.“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触，还可以增加溶液中的溶解氧含量
解析 当缺少糖源时，醋酸菌能将酒精变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，A正确；加水的目的是对酒进行稀释，避免酒精浓度过高杀死醋酸菌，B正确；在变酸的酒表面会出现菌膜，即“衣”，是醋酸菌在液面大量繁殖形成的，C错误；“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触，还可以增加溶液中的溶解氧含量，D正确。
8.[2024日照统考]酸豆角酸脆、营养丰富，制作的主要流程是：豆角去筋后洗净、晾干→加盐揉搓至翠绿色→放入泡菜坛→注入凉开水→添加适量香辛料和白酒→密闭、腌制2周左右。下列叙述错误的是（ B ）
A.豆角的酸味主要与乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸有关
B.加盐揉搓至翠绿色利用了叶绿素能溶解于高浓度NaCl溶液的特性
C.发酵前期泡菜坛中会冒出气泡，这是由酵母菌等微生物细胞呼吸所致
D.加入适量的食盐、香辛料、白酒等不仅能增加食品风味，也能防止杂菌污染
解析 制作酸豆角的原理是乳酸菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸，A正确；加盐揉搓至翠绿色利用了植物细胞渗透失水的原理，使豆角细胞的水分减少，另外，叶绿素易溶于有机溶剂，不溶于NaCl溶液中，B错误；发酵前期泡菜坛中会冒出气泡，这是酵母菌等微生物细胞呼吸释放气体所致，C正确；加入适量的食盐、香辛料、白酒等一方面能抑制微生物生长，防止杂菌污染，一方面能增加食品风味，D正确。
9.[2024武汉部分学校调研]我国科学家利用如图所示的液态厌氧发酵工艺，实现了高效产出乙醇和乙醇梭菌单细胞蛋白。下列叙述错误的是（ A ）
A.乙醇梭菌以CO、CO2为主要的碳源和能源，具有较强的固碳潜力
B.乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，其厌氧发酵过程中需要进行搅拌
C.通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，可减少生态足迹
D.乙醇梭菌单细胞蛋白是通过发酵工程生产的微生物菌体
解析 乙醇梭菌以CO、CO2为主要的碳源，但CO、CO2不能作为其能源，A错误。乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，厌氧发酵过程中需要进行搅拌，以使乙醇梭菌与营养物质充分接触，B正确。通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，可减少生态足迹，C正确。通过发酵工程可获得大量微生物菌体，即单细胞蛋白，D正确。
10.[2023济宁检测]实践中常用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，发酵过程如图所示。下列叙述错误的是（ B ）
A.可通过酸解法或酶解法将玉米淀粉水解为葡萄糖
B.维生素B主要为谷氨酸棒状杆菌的生长提供能量
C.尿素可为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸提供氮源
D.谷氨酸棒状杆菌的代谢类型为异养需氧型
解析 将玉米淀粉水解为葡萄糖可采用酸解法或利用淀粉酶水解，A正确；糖类主要为谷氨酸棒状杆菌的生长提供能量，维生素B主要为菌体的生长提供特殊的营养物质，B错误；尿素含有氮元素，可为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸提供氮源，C正确；由图可知，培养谷氨酸棒状杆菌时为其提供了有机物和氧气，所以其代谢类型是异养需氧型，D正确。
二、非选择题
11.[联系生活实际/2023哈尔滨六中模拟，9分]奶啤被称为“奶香槟”，是一种新型的含酒精的乳饮料。它具有馥郁的麦芽清香，略带碳酸气，又具有乳饮料酸甜适口的特征，受到人们喜爱。奶啤是通过细菌发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为醋酸和乳酸，配以一定比例的原料乳，再结合酒精发酵制作而成。工艺流程如图，回答下列问题：
（1）参与前期酸味形成的菌有醋酸菌和乳酸菌。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时， 不能 （填“能”或“不能”）同时产生醋酸和乳酸，原因是 醋酸菌是好氧菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧菌，在有氧条件下不能存活 。
（2）工业上酿制奶啤时，大麦发芽过程中细胞内有机物种类 增多 （填“增多”或“减少”）。后期获得酒精时的发酵需在 无氧 条件下进行。酒精发酵一定时间后，观察到发酵装置内 不再有气泡产生 ，说明发酵完毕。从食品安全的角度考虑，上述工艺流程图中①的操作应该是 灭菌处理 。
（3）生产时，为筛选出高产酒精的酵母菌菌株，研究者将多个待测菌株在适宜条件下培养一段时间后，在培养基中添加检测试剂 酸性重铬酸钾（重铬酸钾）溶液 ，选择菌落周围 灰绿色范围大 的菌株即为高产酒精的酵母菌菌株。
解析 （1）醋酸菌与乳酸菌在同一容器中进行发酵时，不能同时产生醋酸和乳酸，原因是醋酸菌是好氧菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧菌，在有氧条件下不能存活。（2）大麦发芽过程中，由于有些有机物分解会产生中间代谢产物，故细胞内有机物种类增多。获得酒精的途径主要是酵母菌进行酒精发酵，需在无氧条件下进行。酒精发酵会产生二氧化碳，一定时间后，观察到发酵装置内不再有气泡产生，说明发酵完毕。从食品安全的角度考虑，在上市或入库前应对获得的产品进行灭菌处理。（3）筛选高产酒精的酵母菌菌株时，可通过检测酒精含量来确定。将待测菌株在适宜条件下培养一段时间后，将酸性重铬酸钾溶液添加到培养基中，因橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下会和酒精发生化学反应呈现灰绿色，故菌落周围灰绿色范围大的菌株就是高产酒精的酵母菌菌株。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的；
2.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品；
3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值
传统发酵技术的应用
2023：北京T13B、山东T12、浙江6月T12、全国乙T37（3）；
2022：湖北T11、江苏T16；
2021：山东T12、辽宁T8、海南T17、湖北T3、江苏T14、重庆T25；
2020：江苏T18、山东T12、浙江1月T29（一）；
2019：江苏T9、海南T30（2）
1.生命观念——结构与功能观：发酵菌种的结构与功能的关系。
2.科学思维——归纳与概括：比较制作果酒、果醋、泡菜的菌种在结构和生理特性上的异同并进行归纳。
3.科学探究——设计实验探究理想的发酵条件。
4.社会责任——关注食品安全，关注有害微生物的控制，宣传健康的生活方式
发酵工程及其应用
2023：江苏T16、山东T20、辽宁T13；
2022：浙江1月T29（一）、湖北T14、山东T14和T20、辽宁T18；
2021：全国乙T37
命题分析预测
1.传统发酵技术是高考的常考点，考查内容主要有果酒、果醋、泡菜的制作，以及发酵工程的应用等相关知识，常联系生产、生活背景考查考生的理解能力和动手操作能力。
2.预计2025年高考仍可能会结合具体的生产、生活和科研背景考查这些知识点
项目
时期
乳酸菌
乳酸
亚硝酸盐
发酵初期
少（有氧气，乳酸
菌活动受到抑制）
少
增加（硝酸盐
还原菌作用）
发酵中期
[12] 最多 （乳酸抑制其他菌活动）
积累增多，
pH下降
下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）
发酵后期
减少（乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌的活动）
[13] 继续增多，pH继续下降 ，直至稳定
下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）
含量变
化曲线
项目
果酒制作
果醋制作
发
酵
菌
种
种类
酵母菌
醋酸菌
结构特点
有以核膜为界限的细胞核，有多种细胞器
无以核膜为界限的细胞核，只有核糖体一种细胞器
代谢类型
异养[14] 兼性厌氧 型
异养[15] 需氧 型
发酵原理
氧气充足时，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖；无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精
氧气、糖源都充足时，醋酸菌将糖分解成乙酸（醋酸）；氧气充足，缺少糖源时，[16] 醋酸菌 直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸（醋酸）
反应简式
C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量；
C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量
C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋
2H2O＋能量；
C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量
发酵条件
温度
18～30 ℃
30～35 ℃
时间
10～12天
7～8天
氧气
[17] 前期需氧，后期无氧
一直需要充足氧气
pH
酸性
酸性
结果检测
酒精与酸性的重铬酸钾溶液反应呈现灰绿色
反应液pH下降
制作流程
联系
醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵为醋酸发酵提供原料
领域
具体应用
食品工业
生产传统的发酵产品，如酱油、酒类等
生产各种各样的[14] 食品添加剂 ，如柠檬酸、谷氨酸钠等
生产[15] 酶制剂 ，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶和氨基肽酶等
医药工业
采用基因工程的方法获得具有[16] 某种药物 生产能力的微生物
直接对菌种进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品
利用基因工程，将病原体的[17] 某个或某几个抗原 基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物可以作为疫苗使用
农牧业
生产微生物肥料，如根瘤菌肥、固氮菌肥等
生产微生物[18] 农药 ，如利用苏云金杆菌防治多种农林虫害，利用白僵菌防治玉米螟、松毛虫等虫害
生产微生物饲料，如单细胞蛋白等
其他方面
解决资源短缺和环境污染问题，如利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质
对极端微生物的利用，如利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂