1、传统发酵技术的应用一、对点练小题，落实主干知识1家庭制作果酒、果醋和腐乳三种传统发酵食品的共同点是()A菌种均可来自自然环境B均需在相同温度下进行发酵C均需在无氧环境下发酵D发酵过程中微生物的种群密度不断增大解析：选A参与果酒制作的微生物是酵母菌，参与果醋制作的微生物是醋酸菌，参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，家庭制作果酒、果醋和腐乳的菌种均可来自自然环境；果酒制作的适宜温度是1825 ，果醋制作的适宜温度是3035 ，腐乳制作的适宜温度是1518 ；参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌，因此果醋发酵过程是有氧条件；发酵过程中，微生物的种群密度先增大，后保持相对稳定，最后减小。2(2021浙江选考)用白
2、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解析：选B乳酸菌为厌氧菌，泡菜腌制过程中，不能通气。3(2020山东等级考)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
3、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：选C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。酿酒前将米蒸熟，能够杀死米中绝大部分的微生物；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。4红茶菌是一种传统的活菌饮料，由酵母菌、醋酸菌和乳酸菌在液体培养基中(主要
4、含蔗糖和茶水)发酵产生。研究表明将上述三种菌按一定的配比，在总接种量为5%、初始pH 为5.5、装液量为40%左右、温度为30 的条件下，发酵5天效果最好。下列有关叙述错误的是()A红茶菌的整个制作过程中发酵装置要严格进行密封B随着发酵的进行，菌液的pH下降会抑制菌种的生长C初期温度和pH的控制有利于提高菌体内酶促反应速率D装液量为40%左右可防止发酵过程中发酵液从发酵装置中溢岀解析：选A 酵母菌属于兼性厌氧菌，醋酸菌属于严格的好氧菌，乳酸菌属于厌氧菌，活菌饮料由三种菌种共同发酵产生，因此发酵的整个过程不可能严格密封处理，A错误；随着发酵的进行，三个菌种分别产生酒精、醋酸和乳酸，使菌液的pH下
5、降，抑制菌种生长，B正确；初期温度和pH控制使酶活性较高，有利于提高菌体内酶促反应速率，C正确；由于酵母菌发酵会产生二氧化碳，因此装液量不能装满，留有一定的空间可防止发酵过程中发酵液从发酵装置中溢岀，D正确。5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过程在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋C在过程时，榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵D过程中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源解析：选C冲洗后去除蓝莓枝梗，目的是防止杂菌污染，A正确；过程在氧气、糖源充足条
6、件下可直接发酵为蓝莓醋，B正确；过程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；过程中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源，D正确。6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”型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解析：选B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”型增长，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
7、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。二、系统练大题，强化科学思维7回答与酿酒和制醋有关的问题：(1)红曲主要含有红曲霉菌和酵母菌等微生物，具有糖化和发酵的双重作用，为了获得优良的酿酒红曲，将红曲制成较稀浓度的悬液后，可通过_或_(方法)分离出单菌落，随后利用以_为碳源的培养基筛选出糖化能力最强的红曲霉菌菌种。(2)大米经蒸煮、红曲霉菌糖化后，用食用酵母进行发酵，发酵完毕后得到新鲜红曲酒，酒中乙醇浓度不超过15%。其主要原因是当发酵液中的乙醇浓度接近15%
8、时，_。(3)影响红曲酒风味的主要因素有_等环境因素。(答出两点即可)(4)在红曲醋生产工艺中，将适量的红曲酒、水、醋酸杆菌等混合，醋生产过程的反应式是：_。醋酸发酵时要始终保持有氧状态，原因是_。解析：(1)分离纯化微生物的方法通常有平板划线法和稀释涂布平板法。由于红曲霉菌和酵母菌主要以糖类作为碳源和能源，故用淀粉作为碳源的培养基筛选出糖化能力最强的红曲霉菌菌种。(2)乙醇是酵母菌无氧发酵的产物，但产物浓度过高会抑制酵母菌的代谢和繁殖，故当乙醇浓度接近15%时，对细胞有毒害作用。(3)由于微生物发酵受温度、pH、氧气含量等因素影响，所以这些因素都能影响红曲酒的风味。(4)醋酸杆菌可以将乙醇在
9、有氧情况下生成醋酸和水。即C2H5OHO2CH3COOHH2O；醋酸发酵中醋酸杆菌是严格的需氧菌，必须有充足的O2才能代谢和繁殖。答案：(1)稀释涂布平板法平板划线法淀粉(2)较高浓度的乙醇对细胞有毒害作用(3)温度、pH、氧气含量(答出两点即可)(4)C2H5OHO2CH3COOHH2O醋酸杆菌是需氧型8请回答下列有关发酵食品制作的问题：(1)在泡菜腌制的过程中，要注意控制腌制的时间、_和食盐的用量；最后要向坛盖边沿的水槽中注满水，这一操作的目的是_。(2)在制作腐乳过程中，所需的微生物来源于_；而现代的腐乳生产是在_条件下，将优良的菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染。(3)某
10、同学制作蓝莓果醋时，定时通过充气口充气，原因是_。另一位同学在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母，之后先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，通入无菌空气的目的是_。(4)在蓝莓果酒制作过程中，在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由_大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源时将乙醇变为_，然后变为醋酸。解析：(1)在泡菜腌制的过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量；最后要向坛盖边沿的水槽中注满水，其目的是保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。(2)在制作腐乳过程中，所需的微生物来源于空气中的毛霉孢子；现代的腐乳生产是在无菌条件下进行的。(3)果醋的制作，使用的微生物是醋酸菌；醋酸菌是一种好氧菌，在氧气充足的条
11、件下才能进行旺盛的生命活动，当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将果汁中的糖分解成醋酸，当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌可以先将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。由此可知，制作蓝莓果醋时，定时通过充气口充气的原因是醋酸菌是好氧细菌，将乙醇变为醋酸时需要氧气参与。在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母后，向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，其目的是在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，数量增加。(4)在蓝莓果酒制作过程中，在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由醋酸菌大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源时将乙醇变为乙醛。答案：(1)温度保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境(2)空气中的毛霉孢子无菌(3)醋酸菌是好氧细菌，将酒精变为醋酸
12、时需要氧气参与在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，数量增加(4)醋酸菌乙醛9(2021太原一模)陈醋是我国发明的传统调味品之一，酿制及食用已有3 000多年历史。陈醋生产工艺流程如图所示。请回答下列问题：(1)在糖化阶段添加_酶制剂需要控制反应温度，这是因为_。(2)在酒精发酵阶段需添加酵母菌，在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。先通气的目的是_。技术员定时抽取发酵液，向发酵液中滴加酸性重铬酸钾溶液，以是否呈现_色来判断是否有酒精产生，若要使检验的结果更有说服力，应该_。(3)利用醋酸菌获得醋酸的条件有两种情况，一是在_时，将糖分解成醋酸；二是在糖源不充足时，也可以利用酒精生成醋酸。(4)研究表明
13、，在陈醋的酿造过程中，起主导作用的是醋酸菌，而乳酸菌也存在于醋醅中，其代谢产生的乳酸含量的高低是影响陈醋风味的重要因素。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是：发酵后期_(至少写2种)等环境因素的变化，_，淘汰了部分乳酸菌种类。解析：(1)糖化阶段以淀粉类为原料，需要添加淀粉酶制剂形成葡萄糖，由于在最适温度条件下酶的活性最强，因此在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度。(2)在酒精发酵阶段需添加酵母菌，在操作过程中发酵罐先通气后密闭。先通气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸，有利于酵母菌的繁殖，密闭时可获得更多的酒精产物。酸性重铬酸钾溶液，遇到酒精呈现灰绿色，若要使检验的结果更有说服力，应该设计对
14、照(实验)。(3)利用醋酸菌获得醋酸的条件有两种情况，一是在氧气和糖源都充足时，将糖分解成醋酸；二是在糖源不充足时，也可以利用酒精生成醋酸。(4)在陈醋的酿造过程中，起主导作用的是醋酸菌，成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期氧气、营养物质、pH等环境因素的变化，加剧了不同种乳酸菌之间的种间竞争(或竞争)，淘汰了部分乳酸菌种类。答案：(1)淀粉酶在最适温度条件下催化能力最强(2)让酵母菌进行有氧呼吸，有利于酵母菌的繁殖，密闭时可获得更多的酒精产物灰绿设计对照(实验)(3)氧气和糖源都充足(4)氧气、营养物质、pH加剧了不同种乳酸菌之间的种间竞争(或竞争)10利用发酵技术生产食品在我
15、国有着悠久的历史，请回答以下问题：(1)酿造葡萄酒的过程接种的酵母菌中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌_(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸。理由是_。(2)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是_。泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行_的过程，该过程发生在乳酸菌细胞的_中。(3)如图是该生物活动小组记录的3种食盐浓度下泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。据图分析选择_浓度的食盐制作，且在_天以后食用较为适宜。解析：(1)酿造葡萄酒时，接种的酵母菌需在无氧条件下发酵，而醋酸菌必须在有氧且氧气充足的情况下才能进行发酵生产醋酸，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋
16、酸。或醋酸菌需要在有氧且温度为3035 的条件下，才能将糖转化为醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是1825 。(2)制作泡菜利用的是乳酸菌发酵，盐水需煮沸的目的是除去溶解氧和杀灭杂菌。泡菜的制作过程利用的是乳酸菌无氧发酵，而乳酸菌是原核生物，无氧呼吸的场所是细胞质基质。(3)比较3条曲线，从亚硝酸盐含量变化分析，用5%的食盐溶液制作泡菜比较适合食用，但在发酵时间达11天以后食用比较适宜。答案：(1)不能醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵是无氧环境(或醋酸菌需要在有氧且温度为3035 条件下，才能将糖转化为醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是1825 )(合理即可)(2)杀灭杂菌除去溶氧无氧
17、呼吸细胞质基质(3)5%1111泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，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。分析回答下列问题：(1)发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是_，请写出相应的反应式：_。发酵初期会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出，从而使坛内逐渐形成无氧状态，乳酸发酵开始。试说明这些气泡的来源：_。 (2)发酵中期：无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，pH下降，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，
18、泡菜有酸味而且清香。试分析此时期坛内其他微生物的活动情况及原因：_。 (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。解析：(1)酵母菌是兼性厌氧微生物，蔬菜刚入坛时，泡菜坛内含有O2，酵母菌进行有氧呼吸，有氧呼吸的反应式为：C6H12O66O26CO26H2O。发酵初期，酵母菌等微生物进行细胞呼吸会产生CO2；坛内O2耗尽后，酵母菌进行酒精发酵也会产生CO2，都会从坛沿水槽内间歇性地放出。(2)发酵中期，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，酸性条
19、件下不能生长的微生物因pH过低受抑制。(3)发酵后期，乳酸含量继续增加，当达到1.2%以上时，过酸的环境抑制了乳酸菌的生长繁殖进而使发酵速度逐渐变缓甚至停止。答案：(1)有氧呼吸C6H12O66O26CO26H2O坛内需氧型微生物呼吸作用消耗O2，产生大量的CO2；坛内O2耗尽后，酵母菌进行酒精发酵也会产生CO2(2)由于pH的不适，大肠杆菌、酵母菌和霉菌等的活动受到抑制；由于O2耗尽，需氧型微生物的活动受到抑制(3)pH过低，乳酸菌的活动受到抑制12乳酸菌常用于制作酸奶等发酵食品。研究发现，乳酸菌还可产生乳酸菌素，抑制肉制品中致病菌和腐败菌的生长，起到生物防腐的作用。请回答下列问题：(1)制
20、作酸奶是利用乳酸菌在_(填“有氧”或“无氧”)条件下，将牛奶中葡萄糖、乳糖分解成乳酸，同时将奶酪蛋白水解为短肽和_，不仅易被人体吸收，也适用于乳糖不耐症人群。若牛奶中含有抗生素，会影响酸奶的制作效果，原因是_。(2)纯化乳酸菌时可选用平板划线法或_接种，还需要设置未接种乳酸菌的培养基作为对照，若对照组培养基表面没有菌落生长，说明_。(3)为探究不同种乳酸菌的抑菌效果，将稀释倍数相同的等量乳酸菌培养液滴加在长满致病菌的平板上，一段时间后，会出现以滴点为中心的抑菌圈，实验结果如下表。三种乳酸菌对各致病菌的抑菌圈直径/mm菌株编号金黄色葡萄球菌单增李斯特菌阪崎肠杆菌鼠伤寒沙门氏菌大肠杆菌PC316.
21、22.014.413.111.9PC1518.215.312.113.010.5GL522.59.616.215.313.5该实验的自变量是_。由实验结果可知，乳酸菌对_(填致病菌)的抑菌效果比较突出；在生产应用中，不宜采用_号菌株进行防腐。解析：(1)制作酸奶是利用乳酸菌在无氧条件下，将牛奶中葡萄糖、乳糖分解成乳酸，同时将奶酪蛋白水解为短肽和氨基酸，不仅易被人体吸收，也适用于乳糖不耐症人群。若牛奶中含有抗生素，会影响酸奶的制作效果，原因是抗生素能杀死或抑制乳酸菌的生长。(2)纯化乳酸菌时可选用平板划线法或稀释涂布平板法接种，还需要设置未接种乳酸菌的培养基作为对照，若对照组培养基表面没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。(3)由题意分析可知，该实验的自变量是乳酸菌的种类和致病菌种类。由实验结果可知，乳酸菌对金黄色葡萄球菌的抑菌效果比较突出；在生产应用中，不宜采用PC3号菌株进行防腐。答案：(1)无氧氨基酸抗生素能杀死或抑制乳酸菌的生长(2)稀释涂布平板法培养基没有被杂菌污染(或培养基灭菌合格)(3)乳酸菌的种类和致病菌种类金黄色葡萄球菌PC3