2024届高考一轮复习生物教案(苏教版)：传统发酵技术、发酵工程及应用

第2课时传统发酵技术、发酵工程及应用课标要求1.概述传统发酵技术生产的食品的制作。2.举例说明发酵工程的应用。

考点一传统发酵技术生产的食品

1．传统发酵技术

2．果酒和果醋的制作

(1)原理和条件项目制作果酒制作果醋

发酵菌种酵母菌醋酸菌

代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型

发酵过程有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁

殖：C6H12O6＋6H2O＋6O2――→酶6CO2＋

12H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无

氧呼吸产生酒精：C6H12O6――→酶2C2H5OH

＋2CO2＋能量C2H5OH＋

O2――→酶CH3COOH＋

H2O＋能量

对氧的需求前期需氧，后期不需氧一直需氧

产物检测闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙

色→灰绿色)酸碱指示剂(pH试纸)、

闻气味、品尝(2)方法步骤

源于选择性必修3P32“本节练习·应用题”：果酒和果醋改进装置及其分析

装置的使用：使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。易错提醒①果酒、果醋制作时防止杂菌污染的措施：a.榨汁机要洗净并晾干，发酵瓶要清

洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒；b.清洗葡萄时要先冲洗后再除去枝梗，以避免除去

枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会；c.装入葡萄汁后要封闭发酵装置的充气口；d.

发酵瓶的排气管用曲颈管而不用直管。若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松

瓶盖，不要完全揭开瓶盖。②葡萄汁装入发酵瓶时，要留有约1/3空间的目的：a.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；b.防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。深度思考(1)制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25℃？制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35℃？

提示温度是影响酵母菌和醋酸菌生长和发酵的重要因素。酿酒酵母的最适生长温度约为20℃。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～

35℃，因此要将温度控制在30～35℃。

(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？如果有，如何避免这种影响？

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，它们会在酒精发酵中污染

发酵液，而避免发酵液污染需要从发酵制作的过程全面考虑。例如，榨汁机、发酵瓶要清洗

干净，装入葡萄汁后，封闭充气口；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。(3)在家庭制作葡萄酒的过程中，不需要严格的消毒过程也能完成发酵，原因是什么？

提示在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法

适应这一环境而受到抑制。(4)醋酸菌醋酸发酵时，需要打开通气阀，请说明其原因。

提示醋酸菌是一种好氧细菌，在发酵过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌

的死亡。3．酸奶的制作

(1)菌种：乳酸菌。

(2)原理：乳酸菌发酵使牛奶中的乳糖变为乳酸。

(3)步骤

4．腐乳的制作

(1)菌种：毛霉。生长最适温度为15～18℃。

(2)原理：发酵过程中，毛霉分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等多种酶，这些酶与其他微生物协

同作用，使腐乳坯中的各种营养物质生成氨基酸和多种有机酸等。

考向传统发酵技术生产的食品1．下图甲为果酒和果醋制作装置，图乙表示制作过程中的物质变化。下列有关叙述正确的是()

A．制作果酒时应关闭阀a，适时打开阀b

B．制作果醋时需打开阀b通气，打开阀a排气

C．过程①②都只能发生在缺氧的条件下

D．过程①～④所需的最适温度基本相同

答案A

解析甲装置中，阀b控制排气，阀a控制进气，制作果酒时应关闭阀a以创造缺氧环境，

适时打开阀b几秒钟以排出产生的CO2，A正确；醋酸菌是好氧型细菌，需要持续通氧，但

b是排气口，a是进气口，故应打开阀a通气，打开阀b排气，B错误；过程①为葡萄糖酵解

形成丙酮酸的阶段，发生的场所是细胞质基质，有氧和无氧条件下都会发生，C错误；过程

①～③所需的最适温度基本相同，为18～25℃，而过程④所需的最适温度为30～35℃，D

错误。2．(2023·江苏泰州高三模拟)米酒、酸奶、泡菜等都属于传统发酵制品，下列相关叙述正确的

是()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”都来源于酵母菌无氧呼吸

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．为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌

答案A

解析利用酵母菌的无氧呼吸可制作米酒，制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母，A正确；米酒发酵液中冒出的“气泡”既来源于酵母菌无氧呼吸，也来源于酵母菌的有氧呼

吸，B错误；酸奶和泡菜的制作利用的微生物是乳酸菌，而乳酸菌是厌氧菌，因此酸奶和泡

菜制作中不需要通氧，要保证乳酸菌的无氧呼吸，C错误；发酵前不能对原料进行灭菌，否

则会杀死原料中的发酵菌种，D错误。3．如图为某工厂利用毛霉菌种生产腐乳过程中形成的毛豆腐，下列相关叙述正确的是()

A．豆腐块之间相互交错的“白毛”不利于毛霉吸收外界营养物质

B．豆腐长“白毛”所需要的温度与果酒果醋生产时的温度不同

C．豆腐中的蛋白质进入毛霉细胞后水解成多肽和氨基酸

D．豆腐块表面形成的致密菌皮有利于毛霉进行有氧发酵

答案B

解析豆腐块表面长出相互交错的“白毛”(毛霉的匍匐菌丝)有利于毛霉吸收外界营养物

质，A错误；豆腐长的“白毛”是毛霉，培养温度一般是15℃～18℃，果酒发酵温度一般

是18℃～25℃，醋酸菌最适宜的生长温度为30～35℃，B正确；毛霉细胞分泌蛋白酶到细

胞外，将豆腐中的蛋白质水解成多肽和氨基酸，C错误；豆腐块表面形成的致密菌皮不利于

毛霉进行有氧发酵，D错误。4．在发酵技术中要避免杂菌污染，下列相关叙述错误的是()

A．泡菜制作加食盐、蒜、生姜及其他香辛料，可有效防止杂菌污染

B．通过控制发酵温度，可在一定程度上抑制其他微生物的生长繁殖

C．制作果酒和果醋时都应用70%的酒精对发酵瓶进行消毒

D．与自然发酵相比，选用人工培养的菌种更易被杂菌污染

答案D

解析泡菜制作时调味料除了蒜瓣、生姜及其他香辛料外，还要加入少量白酒能使泡菜更加

脆爽、清香，同时还能起到抑制杂菌生长的作用，A正确；不同微生物发酵的适宜温度不同，

因此通过控制发酵温度，可在一定程度上抑制其他微生物的生长繁殖，B正确；制作果酒和

果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶进行消毒，并注意无菌操作，C正确；与自然

发酵相比，人工接种过程中利用了严格的灭菌措施，可以防止其他杂菌污染，且发酵获得的

产品品质更好，D错误。

考点二发酵工程及其应用

1．发酵工程：采用现代工程技术手段，利用微生物或动植物细胞的特定功能，在人工控制的

环境下生产满足人类需求的特定产品等的工程技术。2．发酵工程的步骤延伸应用(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？

提示在低成本的培养基上能迅速生长繁殖；生产所需代谢物的产量高，发酵条件容易控制；

菌种不易变异、退化等。(2)怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？

提示要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其最适合微生物的生长繁殖，同

时及时添加必需的营养组分。例如：温度条件的调控可通过向冷却夹层通入冷水来调控；pH

条件的调控可在培养基中加入缓冲液，在发酵过程中加酸或碱；溶解氧的调控需根据微生物

的代谢类型，若微生物是需氧型的，可通过空气入口通入空气，并调整搅拌叶轮转速增加溶

解氧。若微生物是厌氧型的，需封闭空气入口，建立厌氧环境等。(3)为什么发酵工程要对菌种进行扩大培养？

提示工业发酵罐的体积大，需要投入的菌种数量多，所以在发酵之前需要对菌种进行扩大

培养。(4)发酵过程中为什么要随时检测温度、pH等环境条件？

提示环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。易错提醒发酵过程的监控和发酵条件的控制会直接影响产品的质量和产量。一方面要随时检测培养液中微生物数量、产物浓度以了解发酵进程；另一方面要及时添加必备的营养物质

来延长菌体生长稳定期的时间，以便得到更多的发酵产品；同时要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件，来保证产品的产量和质量。3．工业发酵的方式

分为分批发酵和连续发酵等。(1)分批发酵：即一次投料、一次接种，一次收获的间歇发酵方式。(2)单细胞微生物细胞群体在整个培养过程中经历延滞期、对数期、稳定期和衰亡期等生长时

期。4．发酵工程的应用

(1)发酵工程的主要产品常见的发酵工程产品：微生物菌体细胞、微生物酶类、微生物代谢产物、微生物转化产物、工程菌发酵产物、动植物细胞的产物。(2)发酵工程的应用领域①在医药业中的应用主要包括生产各种抗生素、酶、氨基酸、激素和免疫制剂。②在食品业中的应用除体现在酿造酒、醋、酱油等传统酿造业外，还用于生产调味品及发酵食品等。③在农业中的应用包括生产生物农药、生物增产剂、生物除草剂以及饲料添加剂等。④在其他领域的应用也很广泛，如污水处理或沼气发酵等方面。

考向发酵工程及其应用5．啤酒生产的简要流程如图所示，制麦时用赤霉素溶液浸泡大麦种子，糖化主要将麦芽中的

淀粉等有机物水解为小分子。下列说法错误的是()

A．在整个发酵过程中，要始终保持严格的无菌、厌氧环境

B．用赤霉素溶液浸泡大麦种子，目的是促进α-淀粉酶合成

C．在接种酵母菌前进行冷却处理，是为了避免杀死酵母菌种

D．包装后放置的啤酒变酸且产生表面菌膜，一般可从菌膜中分离得到醋酸菌

答案A

解析酵母菌是兼性厌氧微生物，在整个发酵过程中，要先通气使酵母菌大量繁殖，然后保

持严格的无菌、厌氧环境，使其无氧呼吸进行发酵，A项错误。6．(2023·江苏南京金陵中学高三调研)植物酵素是指以植物为主要原料，经微生物发酵制得

的含有特定生物活性成分的产品。苹果酵素生物发酵的流程中，需将苹果去核、切块，加冰

糖，并持续发酵90天。每隔15天测定总酸含量和乙醇含量，结果见下图。下列叙述正确的

是()