专题32 传统发酵技术和发酵工程的应用
1.(2022·江西·兴国中学高三期中)发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身或代谢产物的过程。下列关于发酵微生物的描述,正确的是( ) A.发酵用“菌”都是细菌 B.发酵用“菌”都能进行光合作用 C.发酵用“菌”都可以进行有氧呼吸 D.发酵用“菌”都含有DNA和RNA 【答案】D
【分析】发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身或代谢产物的过程。如果酒和果醋的制作、泡菜的制作等。 【详解】A、发酵用“菌”包括细菌和真菌,A错误; B、发酵用“菌”都不能进行光合作用,B错误;
C、发酵用“菌”可以进行有氧呼吸或无氧呼吸,如乳酸菌,C错误;
D、根据用途不同,可选择进行不同呼吸方式和不同代谢类型的微生物,但它们的共同点是都含有DNA和RNA,D正确。 故选D。
2.(2022·江苏苏州·高三期中)在《诗经·邶风·谷风》中有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载“旨蓄”就是储藏的美味食品, 也就是今天腌制的酸菜、泡菜。下列叙述正确的是( ) A.制作泡菜时腌制时间过长会引起细菌大量繁殖 B.条件适宜时蔬菜中的糖转化成醋酸降低溶液pH C.发酵坛表面可能出现一层由乳酸菌繁殖形成的白膜 D.通过向泡菜坛沿边水槽注水可保持发酵所需的环境 【答案】D
【分析】1.泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。2.测定亚硝酸盐含量的原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测对比,可以大致估算出亚硝酸盐的含量。
【详解】A、温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,A错误;
B、条件适宜时乳酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乳酸,B错误;
C、乳酸菌是厌氧型生物,发酵坛表面含有氧气,乳酸菌不能繁殖,出现的白膜一般是酵母
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菌繁殖所致,C错误;
D、乳酸菌需要在无氧环境下将葡萄糖分解为乳酸,故腌制泡菜时可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境,D正确。 故选D。
3.(2022·天津市新华中学高三阶段练习)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如图。下列表述正确的是( )
A.酒精发酵阶段需要多次补充氧气利于酵母菌的繁殖 B.老醋生产工艺流程只存在酵母菌、醋酸杆菌两种微生物 C.糖化阶段添加酶制剂可促进淀粉水解产生葡萄糖
D.醋酸发酵阶段需要通气的原因是促进醋酸杆菌分解葡萄糖产生醋酸 【答案】C
【分析】分析流程图可知,糖化阶段就是淀粉在淀粉酶以及麦芽糖酶的作用下水解产生葡萄糖的过程,因此在糖化阶段需要控制反应温度;酒精发酵阶段需要利用酵母菌,条件是无氧;醋酸发酵阶段需要醋酸菌,条件是需氧,据此分析。
【详解】A、 酒精发酵阶段需要利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精,故酒精发酵阶段需要无氧环境,A错误;
B、老醋生产流程中,酒精发酵主要是酵母菌,醋酸发酵主要是醋酸菌,此外还有其他微生物的存在,B错误;
C、糖化阶段就是淀粉在淀粉酶以及麦芽糖酶的作用下水解产生葡萄糖的过程,故糖化阶段添加酶制剂可促进淀粉水解产生葡萄糖,C正确;
D、 醋酸发酵阶段需要通气的原因是醋酸杆菌为好氧菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸,而非促进醋酸杆菌分解葡萄糖产生醋酸,D错误。 故选C。
4.(2021·四川·攀枝花教科所高二期末)下列与腐乳、泡菜的制作相关的叙述中,正确的是( )
A.泡菜的制作离不开乳酸菌,乳酸菌是兼性厌氧菌 B.泡菜的制作过程中会产生致癌物质——亚硝酸钠 C.豆腐上长出的白毛和泡菜坛内的白膜都与霉菌有关 D.需要控制温度,温度会影响微生物的生长和发酵的效果 【答案】D
【分析】1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪
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酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,泡菜制作的原理: (1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。
(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。 【详解】A、泡菜的制作离不开乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,A错误;
B、泡菜的制作过程中会产生亚硝酸盐,可用比色法检测其含量,亚硝酸盐在特定的条件下会转化为致癌物质亚硝胺,B错误;
C、豆腐上长出的白毛主要与毛霉有关,而泡菜制作过程中,泡菜坛内有时长一层白膜,这是酵母菌繁殖的结果,C错误;
D、在发酵过程中需要控制好温度,是因为温度会影响微生物细胞内酶的活性,从而会影响微生物的生长和发酵的效果,D正确。 故选D。
5.(2022·四川·攀枝花教科所高二期末)下列关于果酒、果醋、腐乳和泡菜制作的叙述中,正确的是( )
A.制作果酒时冲洗葡萄应先去枝再冲洗以避免杂菌污染 B.酵母、毛霉、曲霉等真核生物均参与了腐乳的发酵 C.果醋制作过程中打开发酵瓶是为了排出产生的CO2 D.为了加快泡菜的自然发酵过程需要人工接种酵母菌 【答案】B
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。参与泡菜制作的微生物主要是乳酸菌。
【详解】A、制果酒时,冲洗葡萄应先冲洗再去掉枝梗,目的是防止杂菌污染,A错误; B、多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母菌、曲霉和毛霉等真核生物,其中起主要作用的是毛霉,B正确;
C、果醋制作过程中打开发酵瓶是因为醋酸菌是需氧型细菌,需要在有氧条件下才能存活,C错误;
D、泡菜自然发酵过程中所需要的菌种是蔬菜上携带的乳酸菌,乳酸菌在无氧条件下产生乳酸,不需要人工接种酵母菌,D错误。 故选B。
6.(2022·浙江·高三阶段练习)青霉素是一种常用的抗生素,是青霉菌发酵的产物,其工业化生产流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
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A.过程①、②和③都使用了液体培养基
B.过程④可以用青霉素进行灭菌处理,防止杂菌污染 C.过程⑤常用的方法是过滤和沉淀,分离出的菌种可以再使用 D.微生物工业还可以生产疫苗、菌苗、诊断试剂等产品 【答案】B
【分析】培养基按照物理性质可以分为固体和液体培养基,液体培养基有助于目的菌的生长。 【详解】A、过程①、②为扩大菌种,③是发酵过程,都使用了液体培养基,有助于目的菌的生长,A正确;
B、对培养基灭菌应采用高压蒸汽灭菌,B错误;
C、过程⑤是获得菌种,即微生物本身,常采用过滤和沉淀将菌体分离和干燥,分离出的菌种可以再使用,C正确;
D、微生物工业在医药工业上的应用包括生产疫苗、菌苗、诊断试剂等产品,D正确。 故选B。
7.(2022·云南·巍山彝族回族自治县第二中学高二阶段练习)下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项( )
①生产谷氨酸需将pH调至中性偏酸
②发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉等特点 ③发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酵及菌体本身 ④利用发酵工程生产的根瘤菌作为微生物农药可以提高作物产量
⑤啤酒发酵生产过程分为主发酵和后发酵两个阶段,其中,酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成,大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取 A.2项 【答案】A
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制,灭菌,接种,发酵产品的分离、提纯等方面。发酵工程以其生产条件温和,原料来源丰富且价格低廉,产物专一,
B.3项
C.4项
D.5项
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废弃物对环境的污染小和容易处理等特点,得到广泛应用。
【详解】ABCD、①生产谷氨酸需要谷氨酸棒状杆菌,是细菌,需将pH调至中性或弱碱性,①错误。②发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉等特点,②正确。③发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酵及菌体本身,③正确。④利用发酵工程生产的根瘤菌作为微生物肥料可以提高作物产量,④错误。⑤啤酒发酵生产过程分为主发酵和后发酵两个阶段,其中,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵阶段完成,⑤错误。⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料,单细胞蛋白即微生物菌体,不需要从微生物细胞中提取,⑥错误。②③正确,BCD错误,A正确。 故选A。
8.(2022·安徽省怀宁县第二中学高三阶段练习)下列有关发酵工程及其应用的叙述,错误的是( )
A.分离、提纯产物可以获得微生物细胞本身或其代谢产物是发酵工程的中心环节 B.发酵工程的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得 C.发酵罐培养的环境条件会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物代谢产物的形成 D.利用发酵工程大规模发酵可以生产利用微生物或其代谢物来防治病虫害的微生物农药 【答案】A
【分析】发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。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。
【详解】AC、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,发酵罐培养的环境条件会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物代谢产物的形成,A错误,C正确;
B、性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,如生产柠檬酸就需要筛选产酸量高的黑曲霉,B正确;
D、发酵工程应用于现代农牧业的很多方面,如生产微生物农药,与传统的化学农药不同,微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,D正确。 故选A。
9.(2022·湖北·武汉市第一中学高三阶段练习)三华李中含有丰富的矿质元素和维生素,有机酸含量和种类丰富。某同学按照“三华李果实→清洗破碎→酶解→过滤→硫处理→成分调整→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→澄清→配兑→灌装→杀菌→成品”的流程研究三华李果酒酿造工艺。下列叙述错误的是( )
A.在酶解环节,需要向果浆中添加果胶酶和纤维素酶并控制酶解温度
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B.在成分调整环节,按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量
C.主发酵时进行密闭,后发酵时需要通气,应保持前后温度在28℃左右 D.可通过研究发酵时间、接种量、初始糖度等因素优化三华李果酒的发酵工艺 【答案】C
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快,把糖分解成二氧化碳和水,在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
【详解】A、在果浆中添加果胶酶和纤维素酶可以酶解细胞壁,增加细胞内容物的释放,酶活性受到温度的影响,所以在酶解环节需要控制酶解温度,A正确;
B、酵母菌利用水果中的有机物进行氧化分解产生酒精,在成分调整环节,按比例添加蔗糖一方面可以为酵母菌提供碳源,促进接种后的酵母菌菌种繁殖,另一方可以提高果酒的酒精含量,B正确;
C、主发酵的前阶段进行通气,使酵母菌进行有氧呼吸,促进酵母菌大量繁殖,主发酵的后阶段需要密闭,使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,酿酒酵母菌的适宜生长温度为28℃左右,所以发酵时应保持前后温度在18~30℃,C错误;
D、实验时可通过研究发酵时间、接种量、初始糖度等因素来确定最佳的发酵时间和酒精含量等,优化三华李果酒的发酵工艺,D正确。 故选C。
10.(2022·安徽省怀宁县第二中学高三阶段练习)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( )
A.甲阶段的发酵温度低于乙阶段的发酵温度
B.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 C.过程①②在酵母菌细胞的细胞质基质进行,③在线粒体进行 D.甲乙两阶段完成后溶液pH均降低 【答案】B
【分析】分析题图可知,甲为果酒发酵,乙为果醋发酵,①是细胞呼吸第一阶段,②是无氧
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呼吸第二阶段,③是有氧呼吸第三阶段。
【详解】A、甲为果酒发酵,乙为果醋发酵,甲阶段的发酵温度低于乙阶段的发酵温度,A正确;
B、醋酸菌为好氧菌,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,B错误;
C、过程①②是无氧呼吸,在酵母菌细胞的细胞质基质进行,③包括有氧呼吸第三阶段在线粒体进行,C正确;
D、果酒制作过程中酵母菌会产生二氧化碳,二氧化碳溶于发酵液会形成碳酸,使pH呈酸性;果醋制作过程中醋酸菌会产生醋酸,使pH呈酸性,D正确。 故选B。
11.(2022·辽宁·建平县第二高级中学高二阶段练习)制造啤酒的工艺流程,实际是应用酵母菌的呼吸作用。将大麦和酵母菌放入发酵罐后,为制造出大量的啤酒,正确的处理方法是( )
A.马上密闭,保持18~30 ℃的温度 B.一直通风,不封闭,保持18~30 ℃ C.先通风后密闭,保持60 ℃以上 D.先通风后密闭,保持18~30 ℃ 【答案】D
【分析】果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:
(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗; (2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干.②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒; (3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。
(4)发酵:①将葡萄汁装人发酵瓶,要留要大约1/3的空间,并封闭充气口;
②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~25℃,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。
【详解】酵母菌生存的适宜温度是18℃~25℃,因此利用酵母菌发酵生产啤酒时,培养基的最适温度应调至18~25℃;题中将大麦和酵母菌放入发酵罐后,为制造出大量的啤酒,需要首先让酵母菌大量繁殖,在繁殖过程中需要消耗大量的能量,因此需要首先通风,给酵母菌提供足够的氧气满足其有氧呼吸的需求,而后再密封制造无氧环境,让酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,根据酵母菌适宜的温度条件,需要选D项中的条件较合适,D正确。 故选D。
12.(2022·江苏南京·高三阶段练习)下列关于泡菜、面包、果酒果醋等发酵食品的叙述,不正确的是( )
A.泡菜坛内的白色菌膜和变酸的果酒表面的菌膜所含菌种不同
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B.制作面包和馒头都用到酵母菌,酵母菌产生的酒精与食品松软有关 C.若出现泡菜发臭、面包长霉、酸奶胀袋等情况,都不能再食用
D.若制作的泡菜咸而不酸,可能的原因是加入的食盐过多,抑制了乳酸菌发酵 【答案】B
【分析】1、泡菜和酸奶的制作都离不开乳酸菌,在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸;
2、面包松软与酵母菌产生二氧化碳有关系。
【详解】A、泡菜坛内的白色菌膜是酵母菌繁殖所致,果酒表面的菌膜是醋酸菌繁殖所致,A正确;
B、制作面包和馒头都用到酵母菌,酵母菌产生的二氧化碳与食品松软有关,B错误; C、若出现泡菜发臭、面包长霉、酸奶胀袋等情况,都不能再食用,C正确;
D、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,乳酸产生减少,D正确; 故选B。
13.(2022·湖北武汉·模拟预测)据《周礼》记载酸菜又称为“菹”,汉代刘熙《释名·释饮食》解释道:“菹,阻也,生酿之,遂使阻于寒温之间,不得烂也。”这就是我国古代劳动人民发明的保藏蔬菜使其不坏的一种方法—腌藏法。下列叙述错误的是( ) A.“生酿之”指的是将新鲜的蔬菜和合适的材料,制作成酸菜 B.“遂使阻于寒温之间”保持适宜温度,有利于微生物的发酵 C.食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成某些细菌大量繁殖 D.发酵过程中适量氧气和产酸的环境,有助于酸菜“不得烂也” 【答案】D
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、“生酿之”指的是将新鲜的蔬菜和合适的材料,在不经过蒸煮等加工的条件下,将其制作成酸菜,A正确;
B、“遂使阻于寒温之间”保持适宜温度,有利于微生物的发酵,从而完成酸菜的制作,B正确;
C、酸菜制作过程中,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短、容易造成细菌大量繁殖,C正确;
D、发酵过程中主要的菌种是乳酸菌,乳酸菌为厌氧菌,故应保持厌氧环境,D错误。 故选D。
14.(2022·山东济南·三模)老五甑(蒸馏酒用的锅>酿造法主要特点是混蒸混烧、续渣配料、多轮次发酵蒸酒。将发酵后的四甑酒醅分层出窖,按一定比例加入新粮,分成五甑后依次蒸
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酒。蒸酒后-甑糟丢弃,另四甑料重新放回窖池发酵。槽醅配料时雷润料、拌匀并堆积;蒸酒出甑后的粮糟需加水、摊凉、撒曲;粮糟入窖后需踩窖,以压紧发酵材料并封窖;窖泥是已酸菌、甲烷菌、丁酸菌的载体,主要位于窖池底部和四壁,是生产浓香型白酒的基础。下列叙述错误的是( )
A.该工艺可以提高酒粮的利用率和出酒率,增加呈香物质在酒醅中的积累 B.窖泥的作用主要是提供酿酒微生物和以淀粉酶、蛋白酶为主的各种糖化酶类 C.摊凉可防止酵母等微生物死亡,踩窖可抑制好气性细菌繁殖 D.可采用抽样检测法对窖池底部和四壁的窖泥微生物进行计数 【答案】B
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,果酒制作的原理:(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
【详解】A、该工艺混蒸混烧、续渣配料、多轮次发酵蒸酒,其中多轮次发酵蒸酒等过程可以提高酒粮的利用率和出酒率,增加呈香物质在酒醅中的积累,A正确;
B、分析题意可知,窖泥是已酸菌、甲烷菌、丁酸菌的载体,其能起到密封以及排废作用,此外还可提供酿酒微生物,但不提供糖化酶类,B错误;
C、果酒发酵需要适宜的温度,通常是25℃左右,摊凉可防止酵母等微生物死亡;踩窖可减少氧气,抑制好气性细菌繁殖,C正确;
D、由于微生物数量多,故对其计数时可采用抽样检测法,D正确。 故选B。
15.(2022·浙江·二模)唐代苏敬的《新修本草》云:凡作酒醴须曲,而蒲桃(即葡萄)、蜜等酒独不用曲。下列叙述正确的是( )
A.“蒲桃、蜜等酒独不用曲”说明葡萄酒的酿制不需要微生物 B.“凡作酒醴须曲”的理由是加“曲”可加快发酵过程 C.“曲”中起作用的微生物主要是苹果青霉和黑曲霉 D.制酒过程中必须保证较低温度和全程无氧环境 【答案】B
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。传统发酵所用的菌种来自原料本身或空气中的菌种。
【详解】A、“蒲桃、蜜等酒独不用曲”说明葡萄酒的酿制不需要额外加入菌种,但酿酒过程仍然需要微生物,只是菌种来自葡萄本身,A错误;
酶酶 9
B、“凡作酒醴须曲”中的“曲”含有菌种,因此加“曲”可加快发酵过程,B正确; C、“曲”中起作用的微生物主要是酵母菌,C错误;
D、制酒的适宜温度为28°左右,且酿酒的初期发酵装置中含有一定的氧气,酵母菌进行有氧呼吸,为酵母菌大量繁殖提供能量,发酵装置内氧气被消耗完后酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,D错误。 故选B。
16.(2022·山东烟台·三模)“古遗六法”中对黄酒的酿造描述:“黍米必齐、曲蘖必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得”(注:曲蘖主要指酒曲,湛炽指浸渍和蒸煮米曲)。下列叙述正确的是( )
A.“黍米必齐”目的就是为酵母菌无氧呼吸产生酒精提供碳源 B.“曲蘖”制作的季节不同,可能会影响到酵母菌的种类和数量 C.“陶器必良”要求密封性好,整个酿制过程须保证无氧条件 D.“湛炽必洁”的目的是严格灭菌,可确保发酵过程中无杂菌污染 【答案】B
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,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。
【详解】A、“黍米必齐”是指酿酒过程必须用颗粒饱满整齐、色泽金黄均匀的大黄米作原料,黍米既可为酵母菌无氧呼吸提供碳源,也可为有氧呼吸提供碳源,A错误;
B、 “曲蘖“制作的季节不同,温度、湿度等环境条件会有所改变,可能会影响到酵母菌的种类和数量,B正确;
C、整个酿制过程前期需要通入氧气,有利于酵母菌的繁殖,后期保证无氧条件,有利于酵母菌无氧呼吸产生酒精,C错误;
D、“湛炽必洁” 的目的是消毒,发酵过程酒精的产生和培养液的酸性环境会抑制其他杂菌生长,D错误。 故选B。
17.(2022·浙江·镇海中学模拟预测)2022年3.15晚会节目播出了土坑腌制“老坛酸菜事件,再次引起人们对食品卫生安全的高度关注。某同学尝试自己制作酸菜,制作时向酸菜坛中加入了一些“陈酸菜水”,用质量百分比为5%的食盐水进行腌制。并在不同的腌制时间测定了酸菜中亚硝酸盐的含量。下列说法错误的是( )
A.加入白酒的目的是抑制杂菌生长和增加醇香,不能加快发酵进行 B.不同的腌制时间,酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同 C.灭菌的食盐水和低pH在腌制过程中可以起保藏作用
D.泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是为了解乳酸菌的生长状况 【答案】D
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【分析】1、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖分解为乳酸。
2、泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、白酒可以调味,可抑制泡菜表面杂菌生长,可增加醇香感,不能促进菌种的生长,也不能促进发酵的过程,A正确;
B、分析酸菜腌制过程中,亚硝酸盐的含量是先增加后降低,因此在不同的腌制时间,酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同,B正确;
C、灭菌的食盐水和低pH在腌制过程中可以抑制杂菌生长,起保藏作用,C正确; D、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。 故选D。
18.(2022·辽宁锦州·一模)钙果又名欧李,果实中含有多种对人体有益的矿物质元素,利用其加工成果汁、果酒、果醋等产品。下列有关叙述正确的是( ) A.利用醋酸菌进行钙果果醋发酵时,温度应控制在30~35℃ B.在钙果果酒发酵期间,为保持无氧环境,不能拧松发酵瓶盖 C.传统制作钙果果酒、果醋时,应将原料钙果果汁进行高压蒸汽灭菌 D.钙果果酒的颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的 【答案】AD
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是兼性厌氧型真茵,属于真核细胞,条件是18~25°C、前期需氧,后期不需氧。
2、果醋制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型细菌,属于原核细胞,条件是30~35°C、一直需氧。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸:当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、制作果醋的温度条件是30~35°C,A正确;
B、酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,在发酵过程中密闭,但需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放气,B错误;
C、制作果酒时,原料钙果果汁不需要进行灭菌,否则会杀死附着在果皮上的野生型酵母菌,C错误;
D、钙果果酒的颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的,D正确。 故选AD。
19.(2022·山东淄博·三模)下列有关泡菜制作的叙述,正确的是( ) A.加入“陈泡菜水”会缩短泡菜的发酵时间
B.发酵中期乳酸菌成为优势菌,发酵坛内的pH下降 C.发酵时泡菜的亚硝酸盐含量随发酵时间同步下降 D.加盐过多时,所腌制的泡菜会出现“咸而不酸”现象
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【答案】ABD
【分析】1、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
2、泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、加入陈泡菜液的目的是增加乳酸菌含量,所以泡菜制作时加入少量陈泡菜液能缩短制作时间,A正确;
B、中期由于乳酸不断积累,发酵坛内的pH下降,大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的生长受到抑制,乳酸菌成为优势种,B正确;
C、发酵中期亚硝酸盐含量最高,发酵时泡菜的亚硝酸盐含量随发酵时间先上升后下降,C错误;
D、乳酸菌发酵过程会产生乳酸,若食盐过多抑制了乳酸菌的发酵,会导致所制泡菜咸而不酸,D正确。 故选ABD。
20.(2022·江苏·徐州市第七中学模拟预测)北魏农学巨著《齐民要术》记载了许多古人在实际生产中积累的经验,也蕴藏着众多生物学知识。请阅读表格中的古籍原文,判断以下相关叙述,正确的是( ) 工艺名称 酿酒技术 古籍原文 浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷 大率酒斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。。。。。。七日后当臭,衣生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成 作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内(纳)瓮中。其洗菜盐水,澄取清者,泻著瓮中,令没菜把即止,不复调和 制醋技术 泡菜制作 技术 A.“浸曲发”时用的酒曲中,微生物的呼吸类型为兼性厌氧型 B.“鱼眼汤”是指液面冒出小气泡的现象,由微生物呼吸作用释放CO2形成 C.“衣生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象,主要是醋酸菌大量繁殖形成的 D.“令没菜把即止”指将蔬菜全部浸没在盐水中,主要是为了让蔬菜充分吸收盐分 【答案】BC
【分析】1、参与酒精的制作的微生物是酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下进行有氧呼吸将葡萄糖分解为二氧化碳和水,在无氧条件下生成酒精和二氧化碳。 2、果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸.当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。 3、泡菜制作的原理是利用乳酸菌在无氧条件下发酵形成乳酸。
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【详解】A、酵母菌的呼吸类型为兼性厌氧型,但“浸曲发”时用的酒曲中,利用的是酵母菌酒精发酵,此时酵母菌的呼吸类型为厌氧型,A错误;
B、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2,使溶液中出现气泡,B正确;
C、醋酸菌可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,会在变酸的酒的表面大量繁殖形成菌膜,所以“衣生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象,主要是醋酸菌大量繁殖形成的,C正确; D、“令没菜把即止”指将蔬菜全部浸没在盐水中,主要是为了让蔬菜处于缺氧的条件下,有利于乳酸菌生长繁殖,让蔬菜变酸,D错误。 故选BC。
21.(2022·安徽·天长市铜城中学模拟预测)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图:
(1)糖化阶段是在____________和温度较高的条件下进行的,这一过程可由酒曲中的黑曲霉来完成,下列适于黑曲霉扩大培养的培养基是____________(A.LB培养基B.尿素固体培养基C.MS培养基D.添加蔗糖的豆芽汁培养基)。
(2)酒精发酵时,进行定期搅拌,其原因主要是____________。发酵完毕后过滤除去渣,并用手挤压滤渣的目的是____________。
(3)醋酸发酵时,发酵设备的控制系统需感应____________(填两个)等理化性质的变化,以监测发酵进程。与固定化酶相比,固定化醋杆菌需_____________等条件(填两个)。 (4)发酵后的残渣需要灭菌后才能放置于垃圾桶,这属于垃圾的____________处理。 【答案】(1) 有氧 D
(2) 让酵母菌与原料充分接触,提高原料利用率 获得尽可能多的米酒
(3) pH、温度、渗透压 氧气、营养物质 (4)无害化
【分析】1 参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。3.基因工程技术的基本步骤: (1) 目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩塔和人工合成。(2) 基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3) 将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。 (1)
糖化阶段是在有氧和温度较高的条件下进行的;“细菌喜荤,霉菌喜素”,霉菌培养基一般用
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无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可。 (2)
酒精发酵的原理是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精而成,酒精发酵时,进行定期搅拌,其原因主要是让酵母菌与原料充分接触,提高原料利用率;发酵完毕后过滤除去渣,并用手挤压滤渣的目的是获得尽可能多的米酒。 (3)
醋酸发酵时,发酵设备的控制系统需感应pH、温度、渗透压等理化性质的变化;醋杆菌属于需氧生物,故与固定化酶相比,固定化醋杆菌需氧气、营养物质等条件。 (4)
发酵后的残渣需要灭菌后才能放置于垃圾桶,这属于垃圾的无害化处理,以避免对环境造成污染。
22.(2022·河南开封·模拟预测)橘子中含有丰富的碳水化合物、胡萝卜素、蛋白质维生素C、维生素B.维生素E、有机酸、膳食纤维、钙、铁、锌等。某生物兴趣小组利用橘子制作橘子果酒,大致流程如下:将橘子去皮榨汁→倒入发酵瓶至2/3处→添加适量的糖→用温水活化酵母并倒入发酵瓶→发酵15天→橘子酒。回答下列问题:
(1)橘子榨汁时可加入一定量的果胶酶,目的是______________________.橘子汁不能装满发酵瓶的原因是__________________________。
(2)根据实际经验,添加适量的糖能够增加酒精度,原因是________________________.枸橼酸是橘子中一种重要的有机酸,其含量会影响橘子酒的风味,相对含量在4. 5左右为宜;枸橼酸还能参与动物血液中脂质的运输,人体中另--种具有类似功能的脂类物质是_____________。
(3)该生物兴趣小组继续研究了酵母菌接种量对酒精度及枸橼酸构4.7p+ 枸橼酸含量的影响,结果如图示。据图可知橘子酒中酒精含量高且风味最佳时,酵母菌的最适接种量为________。随着酵母菌接种量的增大,酒精度和枸櫞酸都不再增加,原因是________________________。
(4)该生物兴趣小组用橘皮提取橘皮精油时,不用水中蒸馏法的理由是___________________。橘皮精油都用黑色不透光的瓶子包装,原因可能是____________________________________。
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【答案】(1) 增加果汁的体积和提高澄清度[给分原则:只答“增加果汁的体积”或“提高澄清度”给1分,两者都答给2分] 酒精发酵过程中会产生气体(CO2),容易使发酵液中气压过大而造成发酵液溢出;初期瓶内的空气有利于酵母菌迅速繁殖
(2) 糖可为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质,还可作为酵母菌酒精发酵的原料 胆固醇
(3) 0.20% 酵母菌接种量过大,大量的糖类用于酵母菌的生长繁殖,用于酒精发酵的糖类减少[给分原则:答出“酵母菌接种量过大,使得用于酒精发酵的糖类较少”的意思即可给分]
(4) 水中蒸馏会导致橘皮焦糊和有效成分水解 橘皮精油在光下容易分解
【分析】水蒸气蒸馏法是指将含有挥发性成分的植物材料与水共蒸馏,使挥发性成分随水蒸气一并馏出,经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。该法适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中稳定且难溶或不溶于水的植物活性成分的提取。 (1)
果胶酶是水解果胶的一类酶,植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,植物细胞间还有果胶粘连,因此橘子榨汁时可加入一定量的果胶酶,可以增加果汁的体积和提高澄清度;酒精发酵过程中会产生气体(CO2),容易使发酵液中气压过大而造成发酵液溢出,以及初期瓶内的空气有利于酵母菌迅速繁殖,因此橘子汁不能装满发酵瓶。 (2)
糖可为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质,还可作为酵母菌酒精发酵的原料,添加适量的糖能够增加酒精度;胆固醇可以运输脂质。 (3)
结合图示可知,酵母菌的接种量为0.20%时枸橼酸含量最多,酒精含量达到最大,橘子酒中酒精含量高且风味最佳;酵母菌接种量过大,大量的糖类用于酵母菌的生长繁殖,用于酒精发酵的糖类减少,因此随着酵母菌接种量的增大,酒精度和枸櫞酸都不再增加。 (4)
水中蒸馏会导致橘皮焦糊和有效成分水解,因此不用水中蒸馏法提取橘皮精油;橘皮精油在光下容易分解,一般用黑色不透光的瓶子包装。
23.(2022·浙江·模拟预测)回答下列(一)、(二)小题:
(一)下图1是草莓酒制作的步骤,图2是发酵罐。回答下列问题:
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(1)步骤①的操作是________。步骤②的操作是加入菌种酵母菌液,为实现可反复使用,更经济、更利于工厂化生产,最好的做法是________。
(2)图2中进气口的作用是__________出气孔是排气的,为防止杂菌和浮尘的污染,需要改进的是________。
(3)在酸性条件下,酒精可以与重铬酸钾反应产生灰绿色物质,以此可以通过光电比色法进行不同发酵时期酒精浓度的测定。具体操作中先要配制_________制作标准曲线,然后对样液进行________处理,再测定________。如果测标准溶液的OD值时用的是小比色杯,而待测液用大比色杯,则测出的酒精浓度________。
(二)干细胞研究在生物科学基础研究中具有极为重要的作用,并且具有广阔的应用前景。为了研究S基因(控制减数分裂)、W物质(激活S基因)在体外诱导胚胎干细胞(ESC)分化成精子的过程中是否起作用,研究人员用雄鸡的ESC做了如下实验。请回答下列问题:
(4)胚胎干细胞(ESC)具有的特点是_______。ESC相当于胚胎发育的__________期细胞。 (5)①过程主要是进行_______________。②过程构建含有S基因的表达载体,用到的工具有_________________。将其导入受体细胞时常用_____________________________方法。 (6)过程③是在加入_____________的培养基培养,利用核酸分子杂交方法检测是否有_________________。
【答案】(1) 对草莓进行清洗(消毒) 加入固定化的酵母菌
(2) 在果酒制作前期通入氧气的,以便于酵母菌需氧呼吸大量繁殖 出气口玻璃管改为弯管
(3) 一系列不同浓度的酒精标准溶液 脱色 OD值##光密度值 偏大 (4) 具有发育全能性或二倍体核型 囊胚
(5) 性别鉴定 限制酶、DNA连接酶和载体 显微注射法
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(6) w物质 S基因的mRNA
【分析】1、果酒的制作是在无氧条件下,以酵母菌为主要菌种将有机物分解为酒精的过程。在这个过程,酵母菌无氧呼吸,将葡萄糖分解为酒精,并释放二氧化碳。整个的操作过程主要是挑选草莓→冲洗→榨汁→装瓶→加入酵母菌→发酵→放气。 (1)
步骤①是对草莓进行清洗,以清除一些杂质;步骤②为加入菌种酵母菌液,最好是加入固定化酵母菌,这样在的好处是可以重复使用,且与产物易分离。 (2)
图中进气口的作用是在果酒制作前期通入氧气的,以便于酵母菌需氧呼吸大量繁殖;出气孔是排气的,为防止杂菌和浮尘的污染,常连接弯管。 (3)
测定酒精含量时制作标准曲线需要配制一系列不同浓度的酒精溶液,用相应的波长和比色杯测定OD值,然后以OD值为纵坐标,以酒精浓度为横坐标绘制标准曲线。由于样液中有颜色干扰测定结果,故在测样液OD值前需要进行脱色处理;若在测样液时用大的比色杯,则OD值偏大,查出的酒精浓度就偏大。 (4)
胚胎干细胞是一种未分化细胞,具有发育全能性和二倍体核型;胚胎干细胞相当于囊胚期的细胞。 (5)
根据题干信息,S基因(控制减数分裂)、W物质(激活S基因)可能在体外诱导胚胎干细胞(ESC)分化成精子的过程中起作用,故①过程主要是进行性别鉴定,②过程构建含有S基因的表达载体,用到的工具有限制酶(切割目的基因和运载体)、DNA连接酶(连接切割好的目的基因和运载体)和载体;向动物细胞中重组 DNA分子常用显微注射法。 (6)
过程③主要是通过培养看是否有发生作用,需要加入W物质的培养基培养,若是通过核酸分子杂交方法检测,则检测的是mRNA。
1.(2022·湖北·高考真题)关于白酒、啤酒和果酒的生产,下列叙述错误的是( ) A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气 B.白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程 C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体
D.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同,但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌 【答案】C
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【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,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。
【详解】A、在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气,让酵母菌大量繁殖,再进行酒精发酵,A正确;
B、白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程,如发酵初期酵母菌大量繁殖,B正确;
CD、酒精发酵利用的菌种是酵母菌,葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质,不存在线粒体中,C错误,D正确。 故选C。
2.(2022·湖南·高考真题)“清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂。借问酒家何处有,牧童遥指杏花村。”徜徉古诗意境,思考科学问题。下列观点错误的是( ) A.纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分 B.杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性 C.花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联 D.“杏花村酒”的酿制,酵母菌只进行无氧呼吸 【答案】D
【分析】细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。 【详解】A、生命活动离不开水,纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分,A正确; B、高等植物的生长发育受到环境因素调节,杏树在特定季节开花,体现了植物生长发育的季节周期性,B正确;
C、细胞开花过程中涉及细胞的体积增大和数目增多等过程,花落是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,故花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联,C正确; D、“杏花村酒”的酿制过程中起主要作用的微生物是酵母菌,酵母菌在发酵过程中需要先在有氧条件下大量繁殖,再在无氧条件下进行发酵,D错误。 故选D。
3.(2022·湖北·高考真题)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该生产过程中,一定有气体生成
B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
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C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理 【答案】A
【分析】培养基的主要成分有水、无机盐、碳源与氮源,统计微生物的方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。
【详解】A、据图可知,该生产过程中有酿酒酵母的参与,酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳,故该生产过程中,一定有气体生成,A正确;
B、糖类是主要的能源物质,微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水,B错误; C、分析图示可知,该技术中有连续搅拌反应器的过程,该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积,此外也可增大溶解氧含量,故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质,C错误;
D、沼气生产利用的是厌氧微生物,在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制,因此沼气池废料无需灭菌,D错误。 故选A。
4.(2021·海南·高考真题)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( )
A.发酵所利用的微生物都属于原核生物 C.发酵过程都在同一温度下进行 【答案】D
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型;参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型;泡菜的制作离不开乳酸菌。 【详解】A、参与果酒制作的微生物是酵母菌,属于真核生物,A错误; B、参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌,因此果醋发酵需要有氧条件,B错误; C、不同的发酵产物需要的温度不同,C错误;
D、果酒、果醋和泡菜发酵后形成的溶液都呈酸性,D正确。 故选D。
5.(2021·辽宁·高考真题)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( ) 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 【答案】B
【分析】1、果酒制作的菌种是酵母菌,来源于葡萄皮上野生型酵母菌或者菌种保藏中心,
B.发酵过程都在无氧条件下进行 D.发酵后形成的溶液都呈酸性
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条件是无氧、适宜温度是18~25℃,pH值呈酸性。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。最适温度为30~35℃。
【详解】A、当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,同时乙醇还可以抑制杂菌繁殖,A正确;
B、酵母菌一般以出芽的方式繁殖,醋酸杆菌以二分裂的方式进行增殖,B错误; C、酵母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖,再密闭发酵产乙醇;醋酸杆菌为好氧菌,需持续通入无菌氧气,C正确;
D、酵母菌适宜温度是18~25℃,醋酸杆菌最适温度为30~35℃,D正确。 故选B。
6.(2021·湖北·高考真题)中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A.泡菜制作过程中,酵母菌将葡萄糖分解成乳酸 B.馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2 C.米酒制作过程中,将容器密封可以促进酵母菌生长 D.酸奶制作过程中,后期低温处理可产生大量乳酸杆菌 【答案】B
【分析】 1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型.腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,泡菜制作的原理:(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。
3、醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A、泡菜制作过程中,主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸,A错误;
B、做馒头或面包时,经常要用到酵母菌,酵母菌可以进行有氧呼吸分解面粉中的葡萄糖,产生二氧化碳和水,二氧化碳是气体,遇热膨胀而形成小孔,使得馒头或面包暄软多孔,B正确;
C、酵母菌在有氧条件下可以大量繁殖,在密封也就是无氧条件下产生酒精,C错误; D、酸奶制作过程中,后期低温处理时大部分乳酸杆菌已死亡,不会大量繁殖,D错误。 故选B。
7.(2021·浙江·高考真题)用白萝卜制作泡菜的过程中,采用适当方法可缩短腌制时间。下
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列方法中错误的是( ) A.将白萝卜切成小块 C.添加已经腌制过的泡菜汁 【答案】B
【分析】1、泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌,在无氧条件下乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。
2、泡菜的制作流程是:选择和处理原料、洗净泡菜坛、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、将白萝卜切成小块可以扩大白萝卜与腌料的接触面积,缩短腌制时间,A正确; B、泡菜制作所需菌种为乳酸菌,制作过程中应保持无氧环境,向容器中通入无菌空气不利于腌制,B错误;
C、泡菜汁中含有一定量的发酵菌种,所以在腌制过程中,加入一些已经腌制过泡菜汁可缩短腌制时间,C正确;
D、用沸水短时处理,可抑制某些微生物的繁殖,提高泡菜品质,也可缩短腌制时间,D正确。 故选B。
8.(2020·江苏·高考真题)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是( ) ..
A.选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁 B.将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C.酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气 D.酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵 【答案】B 【分析】果酒与果醋制作原理与发酵条件的比较: 果酒制作 果醋制作 醋酸菌 B.向容器中通入无菌空气 D.用沸水短时处理白萝卜块
菌种 酵母菌 菌种来源 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 变酸酒表面的菌膜 有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:发酵C6H12O6+6O2―→ 氧气、糖源充足时:C6H12O6+2O2―→ 2CH3COOH+2CO2+2H2O;缺少糖源、氧气充足时:C2H5OH+O2―→ 过程 6CO2+6H2O;无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O6―→2C2H5OH+2CO2 21
CH3COOH+H2O 温度 一般酒精发酵18~25 ℃,繁殖最适为20 ℃左右 最适为30~35 ℃ 气体 前期:需氧,后期:无氧 时间 10~12天 需要充足的氧气 7~8天 【详解】A、选择新鲜的葡萄洗1到2次,除去枝梗后榨汁,A正确; B、葡萄汁不能装满,需装至玻璃瓶的2/3空间,B错误;
C、酒精发酵期间会产生二氧化碳,故需适时拧松瓶盖,防止发酵瓶爆裂,C正确; D、醋酸菌是好氧菌,故醋酸发酵时应去除瓶盖,加一层纱布,D正确。 故选B。
9.(2020·山东·高考真题)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 【答案】C
【分析】参与酒精的制作的微生物是酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下进行有氧呼吸将葡萄糖分解为二氧化碳和水,在无氧条件下生成酒精和二氧化碳。 【详解】A、“浸曲发”是将酵母菌活化,可以使微生物代谢加快,A正确; B、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2,使溶液中出现气泡,B正确; C、在做酒过程中,为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”,即蒸熟,C错误;
D、“舒令极冷”是将米饭摊开冷透,防止温度过高导致微生物(酵母菌死亡),D正确。 故选C。
【点睛】本题需要考生结合酵母菌的代谢类型进行分析,理解题干中的相关术语是解答本题的关键。
10.(2022·山东·高考真题)啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是( ) A.用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶 B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌 C.糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
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D.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期 【答案】ACD
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是异养兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
【详解】A、赤霉素能促进种子的萌发,据此可推测若用赤霉素处理大麦,可诱导α-淀粉酶相关基因的表达,促进α-淀粉酶的合成,进而使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶,A正确;
B、焙烤可以杀死大麦种子的胚,但不使淀粉酶失活,没有进行灭菌,B错误;
C、糖浆经蒸煮(产生风味组分、终止酶的进一步作用,并对糖浆灭菌)、冷却后再接种酵母菌进行发酵,防止高温杀死菌种,C正确;
D、转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,属于转基因技术在微生物领域的应用,D正确。 故选ACD。
11.(2021·重庆·高考真题)人类很早就能制作果酒,并用果酒进一步发酵生产果醋。 (1)人们利用水果及附着在果皮上的______菌,在18~25℃、无氧条件下酿造果酒;在利用醋酸菌在______条件下,将酒精转化成醋酸酿得果醋。酿造果醋时,得到了醋酸产率较高的醋酸菌群,为进一步纯化获得优良醋酸菌菌种,采用的接种方法是_______________。 (2)先酿制果酒再生产果醋的优势有______(填编号)。
①先酿制果酒,发酵液能抑制杂菌的生长,有利于提高果醋的产率 ②酿制果酒时形成的醋酸菌膜,有利于提高果醋的产率 ③果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中
(3)果酒中的酒精含量对果醋的醋酸产率会产生一定的影响。某技术组配制发酵液研究了初始酒精浓度对醋酸含量的影响,结果见图。
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该技术组使用的发酵液中,除酒精外还包括的基本营养物质有_______________(填写两种)。据图可知,醋酸发酵的最适初始酒精浓度是______;酒精浓度为10%时醋酸含量最低,此时,若要尽快提高醋酸含量,可采取的措施有____________________________(填写两个方面)。
【答案】(1) 酵母菌
30~35℃,有氧 # 稀释涂布平板法##平板划线法# (2)①③
(3) 氮源、无机盐、水 6% 适当降低初始酒精浓度,增加氧气供应,适当提高温度等
【分析】1、在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。醋酸菌是好氧菌,最是生长温度为30~35℃。微生物最常用的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。
2、酿制果酒,发酵液中产生的酒精能抑制杂菌的生长。
3、培养基的成分,四大基础营养物质分别是碳源、氮源、水、无机盐。 (1)
在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。醋酸菌是好氧菌,最适生长温度为30~35℃。微生物最常用的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。 (2)
①先酿制果酒,发酵液能抑制杂菌的生长,有利于提高果醋的产率,①正确; ②酿制果酒时形成的醋酸菌膜会造成局部缺氧,导致果醋产率不高,②错误; ③果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中,增加果醋风味,③正确。 故选①③。 (3)
微生物生长基本营养物质:氮源,碳源,水,无机盐等,题中酒精作为碳源。酒精浓度为6%时,醋酸含量最高,是发酵的最适浓度。提高醋酸含量,可采取的措施有适当降低初始酒精浓度,增加氧气供应,适当提高温度等。
12.(2021·全国·高考真题)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
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回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的___________可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供___________。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的_____、______能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和__________。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于___________(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于___________(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是___________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是___________(答出1点即可)。
【答案】 蛋白质 碳源 蛋白酶 脂肪酶 氨基酸 异养好氧 原核生物 酒精和二氧化碳 酒精、乳酸、食盐(答一个即可)
【分析】1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、微生物的生长繁殖一般需要水、无机盐、碳源和氮源等基本营养物质,有些还需要特殊的营养物质如生长因子,还需要满足氧气和pH等条件。
3、果酒制作的菌种为酵母菌,其原理是:在有氧的条件下,酵母菌大量繁殖,无氧的条件下,酵母菌产生酒精和二氧化碳。
【详解】(1)大豆中含有丰富的蛋白质,可为微生物的生长繁殖提供氮源。小麦中的淀粉可以为微生物的生长繁殖提供碳源。
(2)米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,产生的脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸,使发酵的产物具有独特的风味。米曲霉发酵时需要利用现有的有机物和需要氧气,说明其代谢类型是异养好氧型。
(3)乳酸菌没有核膜包被的细胞核,属于原核生物。酵母菌属于兼性厌氧型微生物,既可
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以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长,乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长,同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长。
【点睛】本题以酱油的制作为题材,本质考查果酒和腐乳的制作,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验条件、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
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