2024届高考生物一轮复习学案第十单元生物技术与工程第2课时传统发酵技术发酵工程及应用苏教版

这是一份2024届高考生物一轮复习学案第十单元生物技术与工程第2课时传统发酵技术发酵工程及应用苏教版，共10页。学案主要包含了易错辨析，填空默写等内容，欢迎下载使用。

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
(2)方法步骤
源于选择性必修3 P32“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 ℃？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(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？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(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？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)醋酸菌醋酸发酵时，需要打开通气阀，请说明其原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3．酸奶的制作
(1)菌种：________。
(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：______。生长最适温度为______ ℃。
(2)原理：发酵过程中，毛霉分泌__________酶、淀粉酶、________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
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
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
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
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____________________________，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？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)为什么发酵工程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？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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________________________以了解发酵进程；另一方面要及时添加必备的____________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________________________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________，一次收获的________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、________、________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____________、微生物转化产物、工程菌发酵产物、________________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________、酶、氨基酸、激素和________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____________等。
③在农业中的应用包括生产______________、生物增产剂、生物________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
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( )
A．冰糖为微生物发酵提供养分，加入前可用紫外线照射杀灭其表面微生物
B．第一个月的隔天通气的目的是抑制厌氧型和兼性厌氧型微生物的无氧呼吸
C．第二个月总酸量增加的主要原因可能是乳酸菌等微生物呼吸产生了CO2
D．第三个月总酸量和乙醇量发生的变化可能与醋酸菌的发酵作用密切相关
7．(多选)下面是某工厂液态法黄酒酿造工艺流程图，相关叙述正确的是( )
①淀粉液化(糯米＋水＋α­淀粉酶)→②淀粉糖化(加入蛋白酶、糖化酶)→③黄酒发酵(酿酒酵母和植物乳酸菌同时接种)→④发酵后处理→清爽型干黄酒
A．过程①②需提供适宜温度、酶浓度和作用时间等
B．酿酒酵母和植物乳酸菌不能直接利用糯米中的淀粉和蛋白质
C．接种植物乳酸菌的主要目的是产生乳酸为酵母发酵提供原料
D．过程③需要通过不断通入无菌空气促进酿酒酵母的繁殖
8．如图所示为发酵工程生产产品的流程图，据图回答：
(1)若能生产人生长激素的工程菌是通过①培育的，①应该是________________；若高产青霉素菌种是通过②培育的，②应该是___________________________________________。
(2)根据培养基的用途，可以将它们分为__________________培养基和________培养基。各种培养基的具体配方不同，但一般都含有________________________等营养成分。培养基在使用之前要用________________进行灭菌。
(3)整个过程的中心环节是________________，在该时期要随时取样检测培养基中的____________________等。同时，要严格控制________________等发酵条件，因为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________的形成。
(4)在发酵过程中要不断搅拌的目的是：①_________________；②________________。
(5)发酵产品分离、提纯时要根据产品的类型不同选择合适的方法。如果发酵产品是菌体本身，常常采用____________等方法分离、提纯；如果发酵产品是微生物的代谢物，还要根据____________采取适当的方法分离、提纯。
1．(2021·山东，12)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是( )
A．无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B．自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌
C．葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
D．制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
2．(2020·江苏，18)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
3．(2019·江苏，9)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是( )
A．利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵
B．家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C．果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反
D．毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
4．(多选)(2022·江苏，16)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( )
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18～30 ℃，泡菜发酵时温度宜控制在30～35 ℃
5．(2018·海南，30)葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。
回答下列问题：
(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是_________________________________________________(答出两点即可)。
(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约eq \f(1,3)的空间，这种做法的目的是____________________(答出两点即可)。
(3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组(乙A和乙B)，乙A装置中保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势，如曲线图所示。
图中曲线①、②、③依次表示__________、____________、____________含量的变化趋势。
(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于________生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于________(填“自养”或“异养”)生物。
一、易错辨析
1．在果酒发酵后期拧松瓶盖的间隔时间可延长( )
2．在制作葡萄酒的过程中，应先去除葡萄的枝梗，再进行反复冲洗，这样才可以洗得彻底
( )
3．分离、提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，可采用过滤、沉淀等方法( )
4．发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关( )
5．单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的( )
二、填空默写
1．发酵工程是指_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．酵母菌是一类兼性厌氧微生物，在无氧条件下进行____________。
3．(选择性必修3 P30)制作葡萄酒时，要将温度控制在18～25 ℃的原因是___________。制作葡萄醋时，要将温度控制在30～35 ℃的原因是_________________________________。
4．(选择性必修3 P30)在制作果酒的过程中，避免发酵液污染需要从发酵制作的过程全面考虑。例如，________________要清洗干净，装入葡萄汁后，________________；每次排气时只需________________，不要完全揭开瓶盖等。项目
制作果酒
制作果醋
发酵菌种
酵母菌
醋酸菌
代谢类型
异养型
异养型
发酵过程
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：
C2H5OH＋O2eq \(――→,\s\up7(酶))CH3COOH＋H2O＋能量
对氧的需求
前期，后期_________
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