1、第1章发酵工程第1节传统发酵技术的应用必备知识基础练1.(2021广东华侨高中高二月考)下列关于泡菜制作的说法,正确的是()A.泡菜制作过程可以随时取出食用不同酸味的泡菜B.制作泡菜过程中,有机物的干重和种类将减少C.若制作的泡菜咸而不酸,最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程D.泡菜的制作前期需要通入氧气,后期应严格保持无氧条件答案C解析制作泡菜时应保持无氧环境,故不能随时取食泡菜,以防氧气进入影响发酵过程,A项错误;制作泡菜的过程中,乳酸菌进行无氧呼吸消耗有机物,有机物的干重降低,但由于一些中间物质的产生,有机物的种类将增多,B项错误;若泡菜盐水浓度过高,乳酸菌会通过渗透作用失水,
2、抑制乳酸菌生长,制作的泡菜会“咸而不酸”,C项正确;泡菜的制作过程中都应严格保持无氧条件,D项错误。2.下列有关制作果酒、果醋和泡菜的叙述,错误的是()A.制作果醋时,要适时通过充气口充气B.制作泡菜时,密封有利于主要菌种快速生长C.果酒制作过程中要加入抑菌物质来防止杂菌的滋生D.果酒、果醋、泡菜制作过程中发酵液pH均下降后保持稳定答案C解析制作果醋时,要适时通过充气口充气,这是因为醋酸菌是好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,A项正确;参与泡菜制作的乳酸菌是厌氧细菌,在无氧条件下,将葡萄糖分解为乳酸,故制作泡菜时,密封有利于主要菌种(乳酸菌)快速生长,B项正确;为了提高果酒的品
3、质,在果酒制作过程中可加入人工培养的酵母菌来防止杂菌的滋生,加入抑菌物质会影响酵母菌的生长,从而影响果酒的品质,C项错误;果酒、果醋、泡菜的发酵过程中分别会产生二氧化碳、乙酸、乳酸等产物,发酵液pH均先降低后保持稳定。3.下图表示制作果酒和果醋的流程,下列相关叙述错误的是()挑选葡萄榨汁酒精发酵乙酸发酵A.为冲洗,目的是去掉葡萄表面的污物,但不能冲洗次数过多B.为果酒,酒精发酵过程中要严格控制氧气和温度C.为果醋,乙酸发酵过程中要间断通气D.的制作过程中既涉及有氧呼吸又涉及无氧呼吸答案C解析为冲洗,目的是去掉葡萄表面的污物,但不能冲洗次数过多,否则会冲洗掉葡萄表面的野生酵母菌,A项正确;酒精发
4、酵的产物是果酒,氧气和温度是影响果酒制作的两个重要因素,需要在发酵过程中严格控制,B项正确;为果醋,果醋制作所用微生物是醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,在发酵过程中如果中断氧气供应会抑制醋酸菌的代谢,甚至引起醋酸菌的死亡,所以应持续通入空气,C项错误;果酒制作既需要酵母菌在有氧条件下大量繁殖,也需要酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,D项正确。4.(2021山东烟台一中高二月考)下图为泡菜制作过程中乳酸、乳酸菌和亚硝酸盐含量的变化曲线。据图分析,下列叙述不合理的是()A.发酵初期,发酵液中的O2抑制部分乳酸菌代谢,乳酸产量较少B.发酵初期,亚硝酸盐含量较低,是泡菜风味品质最好的时期C.发酵中期,乳酸大量积累
5、导致pH下降,抑制其他微生物生长D.发酵后期,乳酸量增加到一定浓度后,会导致乳酸菌数量下降答案B解析乳酸菌属于厌氧型微生物,发酵初期,发酵液中的O2抑制部分乳酸菌代谢,乳酸产量较少,A项正确;发酵初期,由于发酵程度低,乳酸产量少,泡菜风味品质不好,B项错误;由图可知,发酵中期,乳酸大量积累导致pH下降,抑制其他微生物生长,C项正确;发酵后期,乳酸量增加到一定浓度后,抑制了乳酸菌的生长,导致乳酸菌数量下降,D项正确。5.某同学用泡菜坛(如图)进行果酒发酵,下列相关叙述错误的是()A.水槽加水并扣上坛盖,可隔绝空气,防止微生物入侵B.果酒发酵过程产生的CO2可通过水槽以气泡形式排出C.若观察到坛中
6、有白色浑浊物漂浮,则可能被杂菌污染D.用酸性重铬酸钾溶液可测定发酵液中的酒精浓度答案D解析水槽加水并扣上坛盖,可隔绝空气,防止微生物入侵,A项正确;果酒发酵过程中酵母菌无氧呼吸产生的CO2可通过水槽以气泡形式排出,B项正确;发酵过程中若观察到坛中有白色浑浊物漂浮,则可能被杂菌污染,C项正确;发酵液中无法定量测定酒精浓度,只能定性说明有酒精产生,D项错误。6.(2021吉林吉化一中高二期末)以下实验过程中,需要定期排气的是()A.利用酵母菌发酵制作葡萄酒B.利用乳酸菌发酵制作泡菜C.利用毛霉发酵制作腐乳D.利用醋酸菌发酵制作果醋答案A解析利用酵母菌发酵制作葡萄酒时会产生二氧化碳,需要定期排气,A
7、项符合题意;利用乳酸菌发酵制作泡菜时不会产生气体,不需要定期排气,B项不符合题意;利用毛霉发酵制作腐乳时不是密封环境,不需要定期排气,C项不符合题意;利用醋酸菌发酵制作果醋时不是密封环境,不需要定期排气,D项不符合题意。7.(2021广东揭阳中学高二月考)下图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述正确的是()A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快B.集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2C.发酵过程中酵母种群呈“J”形增长D.若发酵液表面出现菌膜,最可能的原因是发酵瓶漏气答案D解析酵母菌首先进行有氧呼吸,而后进行无氧呼吸,发酵过程中由于营养物质的减少、有害代谢产物的积累,pH的改变等,酒精的产生
8、速率逐渐减慢,A项错误;集气管中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2,B项错误;酵母菌在有限的条件下进行发酵,其种群数量变化呈“S”形增长,C项正确;若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气,好氧微生物大量繁殖,D项正确。8.与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒的黄酒是中国特产。即墨老酒是黄酒中的珍品,按照“黍米必齐、曲蘖必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得”的古代造酒六法(古遗六法)酿制而成。下列关于我国传统黄酒发酵的叙述,错误的是()A.黄酒中的酒精是糖类经酵母菌无氧呼吸产生的代谢产物B.“曲蘖”指酿造老酒的酵母菌,在酿造黄酒过程中进行有氧呼吸和无氧呼吸C.“湛炽必洁”为消除
9、杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施D.“火剂必得”的目的是大火升温,保持高温是促进酵母菌无氧呼吸酿酒的前提答案D解析由于酵母菌无氧呼吸的产物是酒精,因此黄酒中的酒精是糖类经酵母菌无氧呼吸产生的代谢产物,A项正确;在黄酒制作过程中同样需要酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖,而后经过无氧呼吸产生酒精,据此可推测,“曲蘖”即酿造老酒的酵母菌,在酿造黄酒过程中进行有氧呼吸和无氧呼吸,B项正确;避免杂菌污染是酿酒过程中的必要措施,因此,“湛炽必洁”为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施,C项正确;“火剂必得”是指控制适宜的温度保证酵母菌发酵所需,通常约为28 ,D项错误。9.(2021山东济宁模拟)在利
10、用葡萄进行酿酒的过程中,统计发酵罐中细菌及酵母菌的数量,结果如下图所示。据此分析,下列叙述错误的是()A.酿酒初期发酵罐里应保留适量氧气B.酒精是导致细菌数量降低的原因之一C.整个发酵过程中发酵罐要始终密闭D.图示发酵过程所需的最适温度低于果醋发酵的答案C解析酿酒初期发酵罐里应保留适量氧气,以便酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖成为优势种,A项正确;酿酒过程中,酵母菌无氧呼吸产生的酒精对细菌具有抑制作用,因此酒精是导致细菌数量降低的原因之一,B项正确;酒精发酵过程中需要先通气(酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖),而后密封(创造无氧环境),不是整个发酵过程中发酵罐都密闭,C项错误;酿酒所需的最适温度为1830
11、 ,果醋发酵所需的最适温度为3035 ,因此图示发酵过程(酿酒)所需的最适温度低于果醋发酵的,D项正确。10.北方盛产山楂,常添加白砂糖和酵母菌进行发酵,酿成甜美的山楂酒。如果将山楂酒过滤后稀释,再添加醋酸菌,在一定条件下发酵,还可生产山楂果醋,据此分析并回答下列问题。(1)酵母菌的代谢类型是。在酒精发酵过程中,发酵液的pH会逐渐下降,原因为。(2)酒精发酵前加入的白砂糖主要是为菌种提供碳源,下图表示白砂糖的添加量对酒精生成量的影响,白砂糖的含量为左右最为合理。(3)酿制山楂酒时,一般要先通气的目的是。(4)醋酸菌将乙醇变为乙酸的环境条件是糖源(填“充足”或“缺少”)。若发酵原料中已含有醋酸菌
12、,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌能否将糖类发酵为乙酸?,说明原因:。为鉴定山楂果醋是否酿制成功,除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过作进一步的鉴定。(5)若山楂酒全部制成了山楂果醋,则此过程中CO2的产生量是。A.制山楂酒时酒精发酵产生CO2量的两倍B.与制山楂酒时酒精发酵产生CO2量相等C.制山楂酒时酒精发酵产生CO2量的一半D.几乎为零答案(1)异养兼性厌氧型细胞呼吸产生二氧化碳,可形成碳酸(2)15%(3)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖(4)缺少不能醋酸菌为好氧菌,酒精发酵旺盛时为无氧环境,此时不能形成乙酸检测和比较乙酸发酵前后的pH(或在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌,并统计其数量)(
13、5)D解析(1)酵母菌在有氧条件下可大量繁殖,无氧条件下产生酒精,所以酵母菌代谢类型为异养兼性厌氧型。酒精发酵过程中细胞呼吸会产生二氧化碳,可形成碳酸,使发酵液的pH会逐渐下降。(2)糖类是主要能源物质,白砂糖主要是为菌种提供碳源。据图分析可知,白砂糖的含量为15%左右最为合理,此时酒精的生成量最高。(3)酿制山楂酒时,一般要先通气的目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖。(4)醋酸菌在氧气、糖源充足时,能通过复杂的化学反应将糖分解为乙酸;氧气充足,缺少糖源时,直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸。醋酸菌为好氧菌,酒精发酵旺盛时为无氧环境,此时不能形成乙酸。为鉴定山楂果醋是否酿制成功,除可以通过
14、观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过检测和比较乙酸发酵前后的pH(或在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌,并统计其数量)作进一步的鉴定。(5)乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸的过程中不产生二氧化碳,D项正确。关键能力提升练11.(2021湖北武汉模拟)酸豆角以其色泽金黄、咸酸适宜、鲜香嫩脆的特有品质深受人们的喜爱。下列有关酸豆角制作工艺及特有品质的叙述,错误的是()A.酸豆角色泽金黄的原因可能是原豆角中的叶绿素被乳酸破坏B.食盐的用量不仅影响酸豆角的口感,还会影响其中亚硝酸盐的含量C.酸豆角腌制过程中,仅有厌氧的乳酸菌活动,故发酵时需营造严格的无氧环境D.在发酵过程中,豆角的细胞壁受到的损伤比较小,故
15、酸豆角能保持嫩脆的口感答案C解析叶绿素不稳定,在酸性条件下会被分解,酸豆角色泽金黄的原因可能是原豆角中的叶绿素被乳酸菌发酵过程中产生的乳酸破坏了,A项正确;在发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量和腌制时间等,所以食盐的用量不仅影响酸豆角的口感,还会影响其中亚硝酸盐的含量,因为硝酸盐会被相关细菌还原成亚硝酸盐,B项正确;刚入坛内的豆角表面的杂菌包括一些需氧菌,随着发酵过程中乳酸积累抑制了杂菌的生长。故在腌制的初期,不只有厌氧的乳酸菌活动,C项错误;豆角的细胞壁由果胶和纤维素组成,在发酵过程中,豆角的细胞壁受到的损伤比较小,故酸豆角能保持嫩脆的口感,D项正确。12.(多选)图甲是果酒和
16、果醋发酵的装置图,图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列有关叙述正确的是()A.甲装置可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作B.使用甲装置制作果酒时,要加入适量的酵母菌,且一直关紧阀bC.醋酸菌是嗜温菌,所以果醋发酵所需的最适温度高于果酒发酵D.过程和都需要氧气的参与,都在线粒体内膜与H结合生成水答案AC解析甲装置中,阀a控制进气,阀b控制排气,所以可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作,A项正确;甲装置制作果酒时应关闭阀a以创造无氧环境,适时打开阀b几秒钟以排出产生的CO2,B项错误;醋酸菌是嗜温菌,所以果醋发酵所需的最适温度高于果酒发酵,C项正确;过程表示有氧呼吸的第二和第三阶段,该过
17、程的反应场所是线粒体;过程表示果醋发酵过程,醋酸菌属于原核生物,原核生物无线粒体,该过程的反应场所是细胞质基质,D项错误。13.泡菜在发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,乳酸不断积累,因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量,将泡菜发酵过程分为三个阶段。(1)发酵初期:蔬菜刚入坛时,其表面带入的微生物主要是不抗酸的酵母菌。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是。发酵初期氧气耗尽,乳酸发酵开始。(2)发酵中期:乳酸发酵过程中乳酸不断积累,pH下降,无氧状态稳定,乳酸菌开始活跃,并产生大量乳酸,乳酸的积累量可达到0.6%0.8%,pH为3.53.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。分析此时期
18、坛内其他微生物的生长情况:,原因是。(3)发酵后期:在此期间继续进行乳酸发酵,乳酸含量继续增加,可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时,发酵速度会逐渐变缓甚至停止,主要原因是:。此阶段泡菜酸度过高、风味已不协调。(4)在泡菜的腌制过程中,还要跟踪检测亚硝酸盐的含量,膳食中的亚硝酸盐一般(填“会”或“不会”)危害人体健康。亚硝酸盐在特定的条件下会转变成致癌物。答案(1)有氧呼吸(2)生长受到抑制缺氧、呈酸性的发酵液中,乳酸菌能大量生长繁殖,而绝大多数微生物都无法适应这种环境使其生长受到抑制(3)高浓度乳酸会抑制乳酸菌生长(4)不会亚硝胺解析(1)发酵初期,坛内氧气含量充足,酵母菌主要进行
19、有氧呼吸,用以自身生长繁殖。发酵初期氧气耗尽,乳酸发酵开始。(2)发酵中期,乳酸发酵过程中乳酸不断积累,pH下降,无氧状态稳定,乳酸菌比较活跃,并产生大量乳酸,乳酸的积累量可达到0.6%0.8%,pH为3.53.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。此时期坛内为缺氧、呈酸性的发酵液,乳酸菌能大量生长繁殖,而绝大多数微生物都无法适应这种环境使其生长受到抑制。(3)当乳酸含量达到1.2%以上时,高浓度乳酸会抑制乳酸菌生长,发酵速度会逐渐变缓甚至停止。(4)在泡菜的腌制过程中,还要跟踪检测亚硝酸盐的含量,膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康。亚硝酸盐在特定的条件下会转变成致癌物亚硝胺。
20、14.图甲是以苹果为原料生产果醋的工艺图,图乙表示温度、酒精浓度对乙酸发酵的影响。请分析回答下列问题。甲乙(1)酒精发酵时一般将温度控制在,温度过高时,酵母菌代谢减慢甚至死亡,原因是。(2)根据图乙可知,乙酸发酵过程中,适宜的温度为,适宜的酒精浓度范围为,较高的酒精浓度通常不适宜进行乙酸发酵,原因是。(3)果酒发酵后是否有酒精产生,可以用来检验,其在酸性条件下,可与酒精反应呈色。(4)制作成功的果酒若暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味,尤其是气温高的夏天更易如此,分析其原因是。醋酸菌将乙醇逐渐变为乙酸的环境条件是糖源(填“充足”或“缺少”)。答案(1)1830 高温影响酶的活性(2)30
21、6.0%6.5%较高的酒精浓度会抑制醋酸菌的生长和代谢(3)重铬酸钾灰绿(4)空气中含有醋酸菌,在夏季高温条件下,醋酸菌利用果酒中的酒精进行乙酸发酵,产生乙酸缺少解析(1)制作果酒的原理是利用酵母菌无氧呼吸,分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳。在进行酒精发酵时,若温度过高会影响酶的活性,使酵母菌代谢减慢甚至死亡,因此酒精发酵时一般将温度控制在1830 。(2)根据图乙可知,乙酸发酵的适宜温度为30 ,适宜的酒精浓度范围为6.0%6.5%;较高的酒精浓度会抑制醋酸菌的生长和代谢,使产酸量下降,因此较高的酒精浓度通常不适宜进行乙酸发酵。(3)果酒发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验,其在酸性条件下,可与酒精反应呈灰绿色。(4)空气中含有醋酸菌,在夏季高温条件下,醋酸菌利用果酒中的酒精进行乙酸发酵,产生乙酸。醋酸菌在糖源缺少的环境条件下可将酒精直接转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸。9
