【备考2026】高考生物一轮复习资源：第10单元 第49课时 传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用（课件）

这是一份【备考2026】高考生物一轮复习资源：第10单元 第49课时 传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用（课件），共92页。PPT课件主要包含了传统发酵技术的应用，发酵工程及其应用，课时精练等内容，欢迎下载使用。
1.利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜。2.利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋。3.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。4.举例说明发酵工程在医药、食品及其他农牧业生产上有重要的应用价值。
考点一　传统发酵技术的应用
考点二　发酵工程及其应用
1.发酵与传统发酵技术
2.尝试制作传统发酵食品(1)泡菜的制作
源于选择性必修3 P8“练习与应用拓展应用2”泡菜咸而不酸的最可能的原因是 ，加入陈泡菜水的目的是 。
食盐浓度过高导致泡菜未能正常发酵
相当于接种纯度较高的乳酸菌
(2)果酒和果醋的制作①原理和条件
C6H12O6＋2O2
②果酒和果醋的制作步骤及目的
源于选择性必修3 P8“练习与应用·拓展应用3”：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。
(1)泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸(2021·湖北，3A)(　　)
提示　泡菜制作过程中，主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸。
(2)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(2022·江苏，16C)(　　)
提示　葡萄果皮上虽然有醋酸菌，但酒精发酵处于无氧环境，且酒精的浓度逐渐升高，原有的醋酸菌很难存活，制作好葡萄酒后直接通入无菌空气，因缺少醋酸菌种源，不能制作出葡萄醋。
(3)果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器(2021·江苏，14A)(　　)(4)果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多(2021·江苏，14B)(　　)
提示　果酒发酵时，发酵液中的葡萄糖不断被消耗，因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日减少。
(5)果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深(2021·江苏，14D)(　　)
提示　重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量变化。
制作果酒、果醋的操作要点分析黄酒是世界上最古老的酒类之一，源于我国，且唯我国有之，与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒。古遗六法中描述道：“黍米必齐，曲蘖必时，水泉必香，陶器必良，湛炽必洁，火剂必得。”曲蘖主要指酒曲，湛炽是指浸泡和蒸煮，回答下列问题：(1)“陶器必良”和“火剂必得”的目的是什么？
提示　控制发酵过程的氧气和温度等条件。
(2)黄酒发酵过程中，不需要对黍米和陶器装置进行严格灭菌，却可以防止其他杂菌对发酵产生影响，为什么？
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(且发酵产生的酒精对其他杂菌也有毒害作用)。
(3)黄酒的酒精度数一般为15度左右，酒精度数无法继续提高可能的原因是什么？
提示　酒精浓度升高导致酵母菌活性下降。
(4)“陈储”是指将榨出的黄酒放入储酒罐内存放待用，如果“陈储”时密封不严，酒会变酸，为什么？
提示　醋酸菌在有氧条件下会将酒精转化为醋酸。
考向一　泡菜的制作1.(2024·江苏，14)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验，下列叙述正确的是A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌C.发酵装置需加满菜料或牛奶并封装，以抑制乳酸菌的无氧呼吸D.控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
2.(2023·山东，12)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
考向二　果酒、果醋的制作3.(2022·湖北，10)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
4.(2024·南宁一模)《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(‘酢’同‘醋’)法”的酿醋工艺：“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣(指菌膜)生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成。”下列叙述错误的是A.该方法依据的原理是醋酸菌在氧气充足、糖源缺乏时将酒精转化为乙酸B.加水的目的是对酒进行稀释，避免渗透压过高杀死醋酸菌C.“衣”位于变酸的酒表面，是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的D.“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触，还可以增加溶液中的溶解氧
①从 中筛选②通过 获得
1.发酵工程的概念发酵工程是指利用 的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。2.发酵工程的基本环节
诱变育种或基因工程育种
　↓扩大培养：增加菌种数量
　↓配制培养基：在菌种确定后选择原料，反复试验确定培养基配方　↓灭菌： 都必须严格灭菌　↓ ：无菌操作　↓
①了解发酵进程：随时检测培养液中的________________ ________等②及时添加必需的营养组分③严格控制__________________等发酵条件
发酵罐内发酵(发酵工程的中心环节)
①发酵产品是微生物细胞本身：在发酵结束之后，采用 等方法将菌体分离和干燥②发酵产品是代谢物：根据产物的性质采取适当的______ 措施来获得产品
3.啤酒的工业化生产流程(1)啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
啤酒发酵的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。
(2)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别
5.发酵工程的应用(1)在食品工业上的应用①生产传统的发酵产品。②生产各种各样的 。③生产 。(2)在医药工业上的应用①获得具有 生产能力的微生物。②直接对 进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。③利用基因工程，将病原体的 基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物可以作为疫苗使用。
(3)在农牧业上的应用：生产微生物 。(4)在其他方面的应用①利用纤维废料发酵生产 等能源物质。②极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产 ，嗜低温菌有助于提高 的产量。
源于选择性必修3 P27“异想天开”：单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大量的微生物 。其不仅含有丰富的 ，还含有糖类、 和维生素等物质。
分析啤酒的工业化生产流程啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，阅读教材“啤酒的工业化生产流程”，思考回答下列问题：(1)制麦时用赤霉素溶液浸泡大麦种子的目的是什么？
提示　使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。
(2)与传统的手工发酵相比，在啤酒的工业化生产流程中，下列哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高_____________(选填编号)。①接种单一高质量纯种酵母菌②严格的消毒措施③培养基营养物质协调④严格的发酵条件控制
考向三　发酵工程及其应用5.(2025·桂林模拟)青岛有一种酸啤酒，该啤酒酿造方法简单易操作，酿造的酸啤酒香气丰富、酸度均衡，最终啤酒的整体风味与口感俱佳。具体流程如图，下列相关叙述正确的是A.麦芽汁能为酵母和乳酸菌的发酵提供碳源、氮源、水和无机盐B.蒸煮可以使淀粉分解，形成糖浆，并对糖浆进行灭菌C.发酵过程中要适时往外排气，发酵后期在低温、通气环境下进行D.过滤消毒可杀死啤酒中的所有微生物，延长啤酒的保存期
6.(2024·山东，14)在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是A.相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长D.发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
一、过教材1.下列关于泡菜制作的叙述，错误的是A.泡菜的制作过程主要是由乳酸菌参与发酵，该菌属于厌氧菌B.用水密封发酵坛的主要目的是保持无氧条件C.盐水的制作过程要煮沸冷却，煮沸是为了除去水中的氧气和杂菌，冷却是因 为高温会杀死乳酸菌D.腌制泡菜时如果加入一些陈泡菜汁，可以缩短腌制时间E.泡菜制作的过程中，乳酸菌在产生乳酸的同时还会产生亚硝酸盐F.发酵期间乳酸不断积累，当它的质量分数为5%～20%时，泡菜口味最佳G.泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量先增加后降低
2.下列关于果酒和果醋制作的叙述，正确的是A.制作葡萄酒前，需反复冲洗葡萄以避免杂菌污染B.将葡萄汁装入发酵瓶要留有大约1/3的空间C.为保证无氧环境，果酒制作过程中不能拧松瓶盖D.在O2和糖源充足时，醋酸菌能将乙醇先转化为乙醛，再将乙醛转化为 醋酸E.制作果酒和果醋的温度基本相同F.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒则情况相反G.泡菜坛内的白色菌膜和变酸的果酒表面的菌膜所含的主要菌种相同
3.如图为果酒与果醋发酵的简易装置甲及兴趣小组设计的改进装置乙示意图，下列说法正确的是A.装置甲在酿酒过程中被杂菌污染的 机会比装置乙小B.装置乙的d处弯曲可防止发酵液被空 气中的杂菌污染C.果酒发酵时气阀a需要先打开后关闭D.果酒发酵过程中气阀a和气阀b应同时处于打开或关闭状态E.利用果酒进行果醋发酵时，应适当提高温度并打开气阀a
4.下列关于发酵工程及其应用的叙述，正确的是A.分离、提纯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.发酵工程中所用菌种大多是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大 下降C.在菌种确定之后，要选择原料制备培养基，培养基不需要灭菌D.发酵过程中需要随时取样检测培养液中的微生物数目、产物浓度等E.谷氨酸发酵过程中，在酸性条件下会积累谷氨酸F.啤酒的工业化生产中，酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成G.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H.若发酵产品是微生物细胞，可采用过滤、沉淀的方法将菌体分离I.微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的化学防治手段
二、过高考1.(2022·湖南，21节选)某黄酒酿制工艺流程如图所示，图中加入的菌种a是 ，工艺b是 (填“消毒”或“灭菌”)，采用工艺b的目的是 。
杀死黄酒中的大多数微生物，并延长其保存期
2.(2023·新课标，35节选)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生物肥料的作用是____________________________________________________________________________________(至少答出2点)。
促进植株生长，增加作物产量；能够减少化肥的使用，改良土壤，减少污染，保护生态环境
(1)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖　C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2＋少量能量　(2)温度、pH、溶解氧　酵母菌数量、酒精浓度　(3)不足　发酵前后的pH　酵母菌及醋酸菌大量的代谢产物如酒精及醋酸抑制了其他杂菌的生长繁殖　(4)醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30～35 ℃(夏天温度较高)，导致醋酸菌大量生长产生醋酸
一、选择题1.(2024·福建，5)虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下，原料中的蛋白质和脂肪发生水解，形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是A.虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响B.传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作C.原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸D.虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味
2.(2024·黄石调研)在家庭制作泡菜过程中，充分利用各种微生物生存条件和代谢特点达到积累乳酸菌、抑制其他微生物生长的目的。下列关于发酵过程的叙述，正确的是A.为了避免杂菌污染，泡菜坛需严格灭菌处理，盐水需煮沸冷却待用B.晾干的新鲜蔬菜可以装满泡菜坛，因为乳酸菌无氧呼吸仅产生乳酸， 没有气体生成C.乳酸菌产生的乳酸既可以抑制其他微生物生长繁殖，也会抑制自身生 长繁殖D.因亚硝酸盐会随着发酵时间的延长越积越多，为了自身健康，应尽量 少食用泡菜
3.(2024·湖北，1)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是A.食用醋的酸味主要来源于乙酸B.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
4.(2025·荆门模拟)酸笋是螺蛳粉的灵魂，腌酸笋季节在春季。当竹子出笋后，长出约30 cm高时便可砍下，剥去笋壳，切成块或是切成笋丝、笋片，放于陶罐中，清水过面，撒上适量食盐，置于阴凉处一个月左右，酸味即出，便可随食随取。下列相关叙述错误的是A.泡菜腌制过程中通常加入抗生素来抑制杂菌生长B.为保证发酵成功，不能将鲜笋用沸水泡烫C.“清水过面”是为了创造无氧环境，减少杂菌污染D.在制作酸笋时若加入“陈酸笋水”可加速发酵进程
5.某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜，该活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系如图所示。下列说法正确的是A.该实验自变量只有发酵时间，因变量是亚硝酸盐含量B.检测亚硝酸盐含量的目的是了解 乳酸菌的生长状况C.泡菜腌制过程中，腌制时间过短 和食盐用量过少都可能导致亚硝 酸盐含量增加D.腌制过程中乳酸和亚硝酸盐的含 量均会先增加后减少最后趋于稳定
6.某学习小组利用果酒制作果醋的过程如下。第一阶段：选用新鲜葡萄洗净后榨汁，装入玻璃瓶中，加入适量蔗糖和酵母进行发酵；在一定的条件下，一段时间后果酒制成。第二阶段：将果酒转入另一装置中，在一定条件下进行发酵获得果醋。下列叙述正确的是A.制作果酒时，要定期打开瓶盖以利于氧气进入B.果酒发酵过程中，温度控制在30～35 ℃为宜C.制作果醋时，不需要对发酵装置进行消毒处理D.果醋发酵可以通入无菌空气，利于进行有氧呼吸
7.(2024·南通一模)某兴趣小组按如图流程制作苹果醋。下列相关叙述正确的是挑选苹果→冲洗、切片，碾碎→加糖→添加菌种甲→苹果酒→添加菌种乙→苹果醋A.菌种甲、乙都具有线粒体，都能进行有氧呼吸B.加糖的目的是直接为菌种甲、乙提供碳源和能源C.菌种甲、乙发酵过程中，发酵液pH下降、温度上升D.发酵结束后取苹果醋加酸性重铬酸钾检测发酵效果
8.(2025·湖南师大附中模拟)利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。传统的酱油制作工艺采用面粉、黄豆做成酱饼，通过蒸熟、发酵、摊晒，然后将酱饼捣碎同盐汤加入缸中，主要利用黑曲霉发酵，经5～6个月日晒夜露，不断搅动酱缸里的酱，进行“捣缸”，待酱料完全熟化，再进行压榨过滤。下列说法错误的是A.黄豆中的蛋白质可为黑曲霉提供碳源和氮源B.“蒸熟”可使大豆蛋白质变性，以利于黑曲霉正常生长繁殖C.发酵中添加的盐汤既可调节酱油的风味，又可抑制杂菌的生长D.黑曲霉通过无氧发酵将原料中的蛋白质水解为肽和氨基酸，增加酱油 的鲜味
9.(2024·宣城一模)啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。下列有关啤酒工业化生产流程，说法错误的是A.焙烤过程加热会杀死种子但不使淀粉酶失活B.酵母菌的繁殖和代谢物的生成都在后发酵阶段完成C.蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌D.发酵的温度和时间不同会影响啤酒的口味
10.(2024·河北，18改编)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述错误的是A.传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的B.窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易污染杂菌C.从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在CO2或N2环境中进行D.从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物
11.(2024·临沂一模)谷氨酸是生产味精的主要原料，下列有关谷氨酸发酵过程的叙述，错误的是A.高产的谷氨酸棒状杆菌菌株可通过基因工程或人工诱变获得B.向发酵罐夹层中通水的目的是带走菌种发酵产生的热量，维持适宜的 温度C.发酵过程中不断搅拌的目的是使营养物质得到充分利用，并增加发酵 液的溶氧量D.生产谷氨酸的发酵液pH应为中性或弱酸性，发酵结束后需要对产物进 行分离、提纯
12.(2024·福州模拟)青霉菌是一种好氧微生物，在青霉菌发酵时，在合成的开始阶段青霉素和头孢霉素有共同的前体，不久出现分支。生产抗生素的发酵罐如图所示，以下叙述正确的是A.由于青霉素的抗菌作用，通入 发酵罐的空气不需要灭菌B.搅拌能够使氧气与培养液快速 混合，但不利于散热C.将外源扩环酶基因导入青霉菌， 可增加头孢霉素产量D.青霉菌的发酵最终获得的青霉素是一种单细胞蛋白
13.(2024·武汉月考)我国科学家利用如图所示的液态厌氧发酵工艺，实现了利用乙醇梭菌高效产出乙醇和乙醇梭菌单细胞蛋白。下列叙述错误的是A.乙醇梭菌单细胞蛋白是通过发 酵工程而生产的微生物次生代 谢产物B.乙醇梭菌以CO、CO2为主要的 碳源，具有较强的固碳能力C.乙醇梭菌是厌氧型细菌，其发 酵的过程需要进行搅拌D.通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，可降低生态足迹
14.(2024·南通一模)下列关于发酵工程及其应用的叙述，正确的是A.发酵工程选育出性状优良的菌种后，即可进行中心环节——发酵罐内 发酵B.发酵过程中环境条件既会影响微生物生长繁殖，也会影响微生物代谢 物的形成C.一些极端微生物已应用于生产实践，例如嗜热菌有助于提高热敏性产 品的产量D.生产各种各样的食品添加剂，可改善食品的口味和色泽，但不能增加 食品的营养及防腐
二、非选择题15.(2024·榆林一模)猕猴桃因果实营养丰富，维生素C含量极高，药食两用，风味特异而被称为“水果之王”。如图是以猕猴桃为原料发酵制作果酒和果醋的过程简图。结合所学知识，回答下列问题：
(1)酿制果酒时，一般要先通气的目的是____________________________。在无氧条件下进行酒精发酵的反应式为______________________________________。
让酵母菌在有氧条件下大量繁殖
(2)酒精发酵过程中必须严格控制好__________________(答出3点)等发酵条件，使发酵过程处于最佳状态；同时要随时检测培养液中的_______________________(答出2点)等，以了解进程。
(3)醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源_____(填“充足”或“不足”)。为鉴定果醋是否酿制成功，除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外，还可以通过检测_____________作进一步的鉴定。果酒和果醋发酵中都没
有进行严格的消毒灭菌，但杂菌却不能正常生长繁殖，原因是___________________________________________________________________。
酵母菌及醋酸菌大量的代谢产物如酒精及醋酸抑制了其他杂菌的生长繁殖