2025届高考生物一轮复习新考案-大单元11生物技术与工程第54讲传统发酵技术、发酵工程(人教版2019).docx

第54讲　传统发酵技术、发酵工程【课标内容】 1．举例说明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考点1　果酒、果醋和泡菜的制作考 点 落 实知识1　传统发酵技术1．传统发酵技术是指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面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术2．实例——腐乳的制作(1)菌种：主要是__毛霉__，酵母、曲霉等也参与了发酵2)原理：蛋白质小分子肽、氨基酸(味道鲜美，易于消化吸收)知识2　泡菜的制作1．主要菌种及来源：附着在蔬菜上的__乳酸菌__(原核生物，异养厌氧型)等2．原理：在__无氧__条件下，__乳酸菌__将葡萄糖分解成__乳酸__反应简式：__C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量__3．制作流程4．泡菜制作中营造“无氧环境”的三项措施(1)选择的泡菜坛要__密封性好__2)加入蔬菜后要注入__煮沸冷却__的盐水(质量分数为 5%～20%为宜)，使盐水没过全部菜料3)盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中__注满水__，并注意经常补水。

知识3　果酒、果醋的制作1．菌种(1)果酒制作需要的微生物是__酵母菌__，属于__真__核生物；它是一种异养兼性厌氧型微生物，通过__有氧__呼吸可以以出芽生殖的方式大量增殖，通过__无氧__呼吸可以产生酒精2)果醋制作需要的微生物是__醋酸菌__，属于__原__核生物，是一种异养需氧型微生物，所以果醋制作需要一直通入__无菌空气(或O2)__2．原理(1)酒精发酵反应简式：__C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量__(2)果醋发酵反应简式①糖源充足时：__C6H12O6＋2O2__2CH3COOH(乙酸)＋2H2O＋__2CO2__＋能量；②糖源不足时：__C2H5OH＋O2__CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量3．果酒和果醋制作流程(1)果酒制作的条件温度：__18～30 ℃(苏教版为18～25 ℃)__；O2：__前期通氧，后期无氧__2)果醋制作的条件温度：__30～35 ℃__；O2：__持续有氧__3)发酵装置结构或操作目的充气口__乙酸发酵__时连接充气泵进行充气排气口酒精发酵时用来__排出CO2__长而弯曲的胶管防止空气中__微生物的污染__出料口便于取料，及时监测发酵进行的情况制酒时__关闭__充气口制醋时充气口连接气泵，输入__无菌空气或O2__ 解 疑 释 惑果酒、果醋发酵的操作要点分析(1)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__，一般冲洗1～2次即可，即使反复进行冲洗，也几乎不影响果酒的发酵，因为果酒发酵的酵母菌可以来自空气。

2)发酵条件的控制①葡萄汁装入发酵瓶时，要留有约__1/3__的空间，目的是让酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖，再进行酒精发酵；还能防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出②果酒发酵过程中先__通O2__促进有氧呼吸，以利于酵母菌大量繁殖；后__关闭充气口__，以利于酵母菌进行酒精发酵发酵过程中，适时地__拧松__瓶盖，放出产生的CO2③严格控制温度果酒、果醋发酵温度不同，因为各自所需的主要菌种繁殖、发酵适宜温度不同3)防止发酵液被污染①榨汁机要清洗干净，并晾干②发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精__消毒__，杀灭部分微生物，减少杂菌污染③装入葡萄汁后发酵瓶要密封或后期封闭充气口无氧、偏酸性、18～30 ℃条件下，适合__酵母菌__的生存，不适合绝大多数微生物的生存概念思辨1．判断下列说法的正误：(1)传统发酵以混合菌种的液体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的　×　)提示：传统发酵以混合菌种的固体发酵或半固体发酵为主2)制作泡菜、酸菜时，坛子必须密封，防止乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制　√　)提示：制作泡菜、酸菜的菌种主要是乳酸菌，乳酸菌只进行无氧呼吸，在有氧条件下其发酵作用反而会受到抑制。

3)泡菜发酵过程中，乳酸菌可以分解蛋白质和果胶　×　)提示：发酵过程中乳酸菌不分解蛋白质和果胶，因而能保持蔬菜脆嫩而不软化4)泡菜制作过程中，乳酸菌的活动会抑制其他杂菌的生长，使用煮沸后冷却的盐水也可起到杀菌作用　√　)提示：乳酸菌的发酵产物是乳酸，使发酵液呈酸性，此环境下其他杂菌生长受抑制5)可以用新鲜的葡萄直接进行果酒或果醋制作，两者的控制条件基本相同　×　)提示：用新鲜的葡萄直接进行果酒制作，应该先有氧后无氧；用新鲜的葡萄进行果醋制作，全过程需要充足的氧气供应6)在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物食用后能提高免疫力　√　)(7)在制作果酒的过程中，除了酵母菌外没有其他微生物　×　)提示：在制作果酒的过程中，除了酵母菌外还有醋酸菌、乳酸菌等8)泡菜制作过程中，腌制方法、时间长短和温度高低等条件都会对亚硝酸盐含量有影响　√　)2．向泡菜坛中加入“陈泡菜水”相当于微生物培养中的__接种__操作3．为什么泡菜坛只能装八成满？提示：泡菜坛装得太满时，会使盐水不容易完全淹没菜料，从而导致菜料变质腐烂；同时发酵液可能会溢出坛外泡菜坛留出一定空间，也方便拿取泡菜典 题 说 法考向1　传统发酵技术中的菌种分析 (2023·前黄中学、姜堰中学联考)“以曲酿酒”是我国白酒酿造工艺的典型特征。

原始酒曲实际上来源于发霉或发芽的谷物，现代酒曲在生产上通常以小麦、大麦和豌豆为原料进行发酵下列叙述错误的是(　B　)A．传统酒曲是自然接种和开放式培养，原料和环境是其微生物来源B．酒曲中的酵母菌可通过无氧呼吸作用将原料中的淀粉直接转化为乙醇C．酒曲中的霉菌可产生蛋白酶、脂肪酶等多种水解酶降解原料中的大分子物质D．酒曲中的乳酸菌可产生乳酸，抑制其他不耐酸的微生物生长繁殖解析：由于传统酒曲具有自然接种和开放式培养的特点，故微生物来源于原料和环境，A正确；原料中的淀粉被淀粉酶水解为单糖后，酵母菌可通过无氧呼吸作用将其转化为乙醇，B错误；霉菌可产生多种水解酶，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和糖化酶等，分解原料中的大分子物质，从而为其他微生物的生长和繁殖提供营养物质，并且能促进白酒风味化合物的合成，C正确；乳酸菌可产生乳酸，从而降低酒曲中的pH，抑制其他不耐酸的微生物生长，D正确 深 度 指 津与传统发酵有关的几类微生物微生物酿酒酵母(多数)醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类真核生物原核生物真核生物原核生物代谢类型异养兼性厌氧异养需氧异养需氧异养厌氧适宜温度28 ℃左右30～35 ℃15～18 ℃室温原理无氧呼吸产生酒精和CO2糖(酒精)代谢产生乙酸产生蛋白酶、脂肪酶分解蛋白质和脂肪无氧呼吸产生乳酸主要用途酿酒、发面酿醋制作腐乳考向2　泡菜的制作 (2023·南通二模)酸豆角因为酸脆、营养丰富和能增进食欲而成为家常小菜。

下面是家庭制作酸豆角的主要流程，相关叙述错误的是(　B　)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1～2周A．豆角的酸脆主要与乳酸菌无氧呼吸产生乳酸有关B．“加盐揉搓至翠绿色”利用了叶绿素能够溶解于高浓度NaCl溶液的特性C．食材等加入泡菜坛时不能装得太满，以防止坛口杂菌侵入影响产品的品质D．加入的食盐、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，乳酸使豆角变得酸脆，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，叶绿素易溶于有机溶剂，B错误；食材等加入泡菜坛时不能装得太满，以保证盐水能没过所有菜料，防止杂菌污染影响产品的品质，C正确；加入的食盐、香辛料、白酒等一方面能抑制微生物生长，防止杂菌污染，另一方面能增加食品风味，D正确考向3　果酒和果醋的制作 (2021·江苏卷)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是(　C　)A．果酒发酵，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器B．果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多C．果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时D．果醋发酵时，用重铬酸钾测定乙酸含量变化，溶液灰绿色逐日加深解析：应拧松瓶盖放气，不能迅速放气，因为产酒精的无氧呼吸会导致发酵液有大量二氧化碳，溶解不了的二氧化碳会积聚在发酵罐空气中，导致里面气压高于外界气压，迅速放气会导致发酵液喷出，造成污染；随着发酵的进行，葡萄糖被分解，若用斐林试剂检测，则砖红色沉淀逐日变少；酸性重铬酸钾溶液可以检验酒精，而不能检测乙酸。

(2018·江苏卷)某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究下列有关叙述错误的是(　B　)A．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理B．乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大C．正常发酵过程中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解析：果酒发酵的适宜温度为18～30 ℃，因此夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理，A正确；乙醇是酵母菌无氧发酵的产物，因此发酵过程中不需要通入空气，B错误；酵母菌无氧呼吸产生了CO2，因此发酵罐中的气压不会低于外界大气压，C正确；当发酵过程中残余糖的浓度较低时可以终止发酵，D正确考向4　传统发酵技术综合考查 (多选)(2022·江苏卷)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。

制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，同时为了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，以保证乳酸菌进行无氧呼吸制作果酒的野生酵母菌来自葡萄皮，而制作果醋的醋酸菌来自空气或接种，另外制作好葡萄酒后制作葡萄醋，除了要通入无菌空气，还需要适当提高发酵温度果酒发酵时温度宜控制在18～30 ℃，果醋发酵时温度宜控制在30～35 ℃，泡菜的制作温度低于30～35 ℃ 下列有关米酒、酸奶、泡菜等传统发酵制品的叙述，正确的是(　A　)A．制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母B．米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌的有氧呼吸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．为避免杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌解析：制作米酒利用的是酵母菌，添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母，A正确；酵母菌是兼性厌氧微生物，在发酵初期会进行有氧呼吸产生二氧化碳，在米酒发酵期酵母菌进行无氧呼吸，也会产生二氧化碳，故米酒发酵液中冒出的“气泡”来源于酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸，B错误；乳酸菌是厌氧菌，制。