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第37 讲 传统发酵技术和发酵工程及其应用
目录
01 考情透视·目标导航..................................................................................................................................2
02 知识导图·思维领航..................................................................................................................................3
03 考点突破·考法探究..................................................................................................................................3
考点一 传统发酵技术的应用.....................................................................................................................3
知识点1 发酵与传统发酵技术..................................................................................................................3
知识点2 传统发酵食品的制作..................................................................................................................4
考向1 围绕泡菜、果酒和果醋制作,考查科学探究能力.....................................................................8
考向2 果酒、果醋的制作..........................................................................................................................8
考点二 发酵工程及其应用..........................................................................................................................9
知识点1 发酵工程的概念..........................................................................................................................9
知识点2 发酵工程的基本环节..................................................................................................................9
知识点3 发酵工程的特点........................................................................................................................11
知识点4 发酵工程的运用........................................................................................................................11
考向1 结合发酵工程的应用,考查科学探究.......................................................................................13
04 真题练习·命题洞见(含2024 年高考真题)........................................................................14
05 长句分析·规范作答................................................................................................................................15
一、教材知识链接...............................................................................................................................................15
二、教材深挖拓展...............................................................................................................................................15
三、长句规范作答...............................................................................................................................................16
1
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考点
由高考知核心知识点
预测
传统发酵技
术和发酵工
程及其应用
考点一:传统发酵技术的应用
(3 年22 考,全国卷3 年1
考)
(2024·江苏卷、2024·浙江卷、2024·河北
卷)
(2024·湖北卷、2023·江苏卷、2023·山东
卷)
(2023·浙江卷、2022·湖北卷、2022·湖南
卷)
题型:选择题、解答
题
内容:本专题知识难
度较高,要求基础要
扎实。考查学生对相
关发酵工程的整体性
的认识,或结合一些情
景信息或表格信息设
置题目,考查学生的
应变能力、获取信息
和综合分析能力。
考点二:发酵工程及其应用
(3 年30 考,全国卷3 年2
考)
(2024·江西卷、2024·北京卷、2024·湖南
卷)
(2024·山东卷、2023·吉林卷、2023·河北
卷)
(2023·辽宁卷、2022·湖北卷、2022·河北
卷)
(2022·辽宁卷、2022·山东卷、2022·北京
卷)
课标要求
1.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。
2.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。
3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。
新旧教材对
比
增:①科技探索之路;②发酵工程的发展历程;③发酵工程及其应用。
改:①腐乳制作内容精减;②亚硝酸盐含量的鉴定放入课后习题。
2
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考点一 传统发酵技术的应用
知识点1 发酵与传统发酵技术
1.发酵:
(1)概念:人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
(2)原理:不同的微生物具有产生不同代谢物的能力,利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
(3)类型:
①有氧发酵:醋酸发酵、谷氨酸发酵。
②厌氧发酵:酒精、乳酸(泡菜、酸奶)发酵。
2.传统发酵:
(1)概念:直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中微生
物进行发酵,制作食品的技术。
(2)类型:混合菌种
①固体发酵:泡菜、粮食白酒、腐乳等。
②半固体发酵:豆豉、酱、酱油等。
3
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知识点2 传统发酵食品的制作
1.腐乳的制作
(1)菌种:酵母、曲霉、毛霉等,主要是毛霉(丝状真菌)。
a.代谢类型:异养需氧型
b.生殖方式:孢子生殖
(2)制作原理:
蛋白质
脂肪
小肽
氨基酸
甘油
脂肪酸
酵母、曲霉和毛霉等多种
微生物
+
蛋白酶
脂肪酶
(毛霉起主要作用)
2.泡菜的制作
(1)菌种:乳酸菌(原核生物)
①菌种来源:植物体表面天然的乳酸菌。
②代谢类型:异养厌氧型。
③种类:乳酸链球菌、乳酸杆菌。
乳酸链球菌(球状)
乳酸杆菌(杆状)
(2)原理:在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸。
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量
酶
发酵期间,乳酸会 不断积累 ,当它的质量百分比为 0.4%-0.8%
时,泡菜的口味、品质最佳。
(3)制作步骤:
①配制盐水:用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水(调味、抑制微生物生长),并将盐水煮沸
(杀菌除氧),冷却待用。
②原料处理、蔬菜装坛:将新鲜蔬菜洗净,切成块状或条状,混合均匀,晾干后装入泡菜坛内;装至半坛
时,加入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满(为了防止液体溢出)。
③加盐水:将冷却(防止杀死乳酸菌)好的盐水缓缓倒入坛中,使盐水没过菜料,盖好坛盖。
④封坛发酵:向坛盖边缘的水槽中注满水,并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水(创造无氧环境);
根据室内温度控制发酵时间。
(4)关键操作:
4
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①把握材料选择及用量关键:蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐;盐水
要煮沸后冷却。煮沸一是除去水中的氧气,二是杀灭盐水中的细菌。
②把握防止杂菌污染关键:每次取样用具要洗净,取样后要迅速封口。
③把握控制严格的无氧条件关键:泡菜坛要选择气密性好的容器,以创造无氧环境,有利于乳酸菌发酵,
防止蔬菜腐烂;泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境,并注意在发酵
过程中经常补水。
④把握控制适宜的温度关键:S7 以18~20℃为宜,温度偏高有害菌活动能力强,温度偏低不利于乳酸发酵。
(5)泡菜制作过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化
发酵时期
乳酸菌
乳酸
亚硝酸盐
发酵初期
少(有氧气,乳酸菌的活动
受到抑制)
少
增加(硝酸盐还原菌的作用)
发酵中期
最多(乳酸抑制其他菌活
动)
积累增多(PH 下
降)
下降(硝酸盐还原菌受抑制,部
分亚硝酸盐被分解)
发酵后期
减少(乳酸积累,PH 下
降,抑制其活动)
继续增多(PH 继续
下降)
下降至相对稳定(硝酸盐还原菌
被完全抑制)
曲线模型
3.果酒和果醋的制作
(1)菌种的比较:
比较项目
菌种
生物类群
代谢类型
菌种来源
果酒制作
酵母菌
真核 生物
异养兼性厌氧 型主要是 附着在葡萄皮 上的酵母菌
果醋制作
醋酸菌
原核 生物
异养需氧 型
空气中的 醋酸菌 或人工接种
(2)制作原理与发酵条件的比较:
项目
果酒制作
果醋制作
发酵原理
①有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量
繁殖:C6H12O6+
6H
2O +
6O
2――→
6CO
2+
12H2O +能量
;
①氧气、糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中的
___
葡萄糖
___
分解成乙酸:C6H12O6+
2O2――→
2CH
3COOH
+
2CO
2+
2H
2O +能
5
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②无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生
酒精:C6H12O6――→
2C
2H5OH
+
2CO
2+能
量
量;
②缺少糖源, 氧气充足时, 醋酸菌直接将__
乙醇
_ 转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸:
C2H5OH
+
O 2――→
CH
3COOH
+
H 2O +能量
温度
发酵温度为
18
~
30
℃ ,酿酒酵母最适
生长温度约为
28
℃
最适生长温度为
30
~
35
℃
氧气需求
前期需要氧气, 后期
不需要氧气
需要
充足的氧气
时间
10~12d
7~8d
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
(3)制作流程:
1)器具消毒:将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净,并用体积分数为
70%
的酒精消毒
,晾干备用。
2)冲洗葡萄:取新鲜葡萄,用清水冲洗
1-2
次,再去除枝梗
和腐烂的籽粒,沥干。
①冲洗的目的:去除表面灰尘、污物。
②冲洗1-2 次即可,能否连续冲洗,为什么?
③为什么去梗前冲洗:避免葡萄破损,减少被杂菌污染的机会。
3)榨汁装瓶:用榨汁机榨取葡萄汁,将葡萄汁装入发酵瓶(注意:要留有大约
1/3
的空间
),盖好瓶盖。
④葡萄汁装入发酵瓶时,为何要留有1/3 的空间?
4)酒精发酵:将温度控制在18~30℃进行发酵,在发酵过程中,每隔12h 左右将瓶盖拧松一点(注意:不是
打开瓶盖),此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10~12d。
⑤每隔12h 左右将瓶盖拧松一点的目的:排出气体CO2,防止发酵瓶爆裂。
⑥拧松但不打开的目的:防止杂菌污染。
5)果酒检测:可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。
a.嗅味、品尝;
b.重铬酸钾;
c.镜检酵母菌数量。
6)打开瓶盖,盖上纱布:当葡萄酒制作完成后,打开瓶盖,盖上一层纱布,进行葡萄醋的发酵。发酵温度
为30~35℃,时间为7~8d。
⑦此时酵母菌是否会继续发酵?
7)果醋检测:a.观察液面白色菌膜;嗅味、品尝;b.检测醋酸发酵前后PH;C.镜检醋酸菌数量。
⑧发酵完成后,在发酵液的液面上会出现一层菌膜,这是 醋酸 菌膜。
【拓展延伸】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
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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,输入无菌
空气。
(4)果酒发酵制作的3 个易错点:
①误认为葡萄榨汁前先除去枝梗再冲洗。葡萄榨汁前/先冲洗后除去枝梗,避免破损葡萄,增加被杂菌污染
的机会。
②误认为放气时需将瓶盖完全打开。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。
③误认为果酒发酵结束后会自行进行果醋发酵。果酒和果醋的菌种、气体条件和温度皆不相同,果酒发酵
结束后一般不会自行进行果醋发酵。
【易错辨析】
1.发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过
程。(选择性必修3 P5 正文)( )
2.多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是曲霉。(选择性必修3 P5 正文)( )
3.酵母菌是厌氧微生物,在无氧条件下能进行酒精发酵。(选择性必修3 P6 正文)( )
4.果酒发酵温度一般控制在30~35 ℃,时间为10~12 d。(选择性必修3 P6 探究·实践)( )
考向1 围绕泡菜、果酒和果醋制作,考查科学探究能力
例1.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
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【变式训练】有关泡菜中亚硝酸盐含量的研究表明,亚硝酸盐的含量高低和亚硝酸盐含量峰值时间的早晚
与食盐的浓度有关(如图),下列有关叙述不正确的是( )
A.食盐的浓度越高,亚硝酸盐生成越快,亚硝酸盐含量峰值出现的越早
B.取食泡菜时,时间别太长,防止空气进入
C.臭味的产生可能与取食过程中带入坛内油脂类物质有关
D.所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌
考向2 果酒、果醋的制作
例2.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
【变式训练】老面是指馒头发酵后剩下的含有酵母菌的生面团,可用于再次发酵。老面发酵与酵母发酵的
基本原理相同,但由于老面中混有杂菌,在酵母菌将葡萄糖分解成酒精后,部分酒精可进一步被氧化成乙
酸,导致面有酸味。为了中和酸味,人们常往发面中加入适量食用碱,碱与乙酸发生反应的同时能产生
CO2,下列说法错误的是( )
A.葡萄糖分解生成酒精的过程属于放能反应
B.酒精氧化生成乙酸的过程能使面团变得膨松
C.老面发酵时有酸味可能是因为醋酸菌在有氧条件下将葡萄糖分解成乙酸
D.老面发酵时添加的食用碱可使面团更膨松
考点二 发酵工程及其应用
知识点1 发酵工程的概念
发酵工程:是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把
微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
(1)微生物:
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自然界的微生物
诱变育种的微生物
基因重组的微生物
(常规菌)
(工程菌)
(2)产品:包括利用酵母菌发酵制造的啤酒、果酒,利用乳酸菌发酵制造的酸奶,及利用工程菌生产的
人胰岛素。
(3)实质:利用微生物进行产品生产。
知识点2 发酵工程的基本环节
选育菌种: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。
↓
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:培养基和发酵设备都必须严格灭菌
↓
接种:无菌操作
↓
实例:谷氨酸的发酵生产:在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸;在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-
乙酰谷氨酰胺。
↓
↓
获得产品
生产微生物直接合成的产物:如青霉素、谷氨酸等,则可从自然界中先分离出相应菌种,再用物理或化学
的方法诱变育种,从突变个体中筛选出符合生产要求的优良菌种。
生产微生物不能合成的产品:用基因工程、细胞工程的方法对菌种的遗传特性进行定向改造,以构建工程
细胞或工程菌,从而达到生产相应产品目的。
柠檬酸
啤酒
味精
青霉素
黑曲霉
啤酒酵母
黄青霉
谷氨酸棒状杆菌
问题1:扩大培养目的是什么?怎样对菌种进行扩大培养?
问题2:扩大培养所用的培养基,从性质上分类,是什么类型的培养基?
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问题3:配制培养基需要考虑哪些因素?
问题4:为什么要灭菌?
【名师点拨】有关发酵工程的5 点注意
①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。
②发酵工程所用的菌种大多是单一菌种。
③发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵。
④如果发酵产品是微生物菌体,可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品;如果发酵产品是微
生物的代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
⑤发酵工程的产品主要包括微生物的代谢产物、酶及微生物的菌体。
知识点3 发酵工程的特点
1.产物专一。
2.生产条件温和。
3.原料来源丰富且价格低廉。
4.废弃物对环境污染小且容易处理。
知识点4 发酵工程的运用
1.在食品工业上的应用:
(1)传统的发酵产品:明显提高产品的产量和质量。
例如:利用黑曲霉生产酱油;利用酵母菌生产酒类。
(2)食品添加剂:增加食品的营养,改善食品的口味、色泽和品质,延长食品的保存期。
例如:利用黑曲霉生产柠檬酸;利用谷氨酸棒状杆菌生产味精。
(3)酶制剂:用于食品的直接生产、改进生产工艺、简化生产过程、改善产品的品质和口味、延长食品
储存期和提高产品产量等方面
例如:淀粉酶、果胶酶、脂肪酶和氨基肽酶等。
2.在医药工业上的应用:
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基因工程、蛋白质工程与发酵工程相结合
动植物
的基因
转入
微生物
直接改造微生物
病原体的
抗原基因
转入
微生物
发酵
工程
药物
药物
疫苗
(1)工程菌:人们可以采用基因工程的方法,将植物或动物的基因转移到微生物中,获得具有某种药物生
产能力的微生物。
例如:未来可能用微生物来生产过去只能从植物中提取的紫杉醇、青蒿素前体等化合物。
(2)改造菌种:人们可以采用基因工程等的方法直接对菌种进行改造,再通过发酵技术大量生产所需要的
产品。
例如:利用经过基因改造的微生物进行发酵生产生长激素释放抑制激素。
(3)疫苗:科学家还利用基因工程,将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞,获得的表
达产物就可以作为疫苗使用。
例如:将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵生产疫苗。
3.在农牧工业上的应用:
(1)生产微生物肥料:根瘤菌肥 固氮菌肥等
增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长,抑制土壤中病原微生物的生长。
(2)生产微生物农药:苏云金杆菌等。
生物防治的重要手段,将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用。
(3)生产微生物饲料:单细胞蛋白等。
生物饲料,能使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量显著提高。
【拓展延伸】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 菌体 。其不仅含有丰富的 蛋白质 ,还含有糖类、
脂质 和维生素等物质。
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4.在其他方面上的应用:
(1)解决资源短缺和环境污染问题:利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质。
(2)对极端微生物的利用:利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂,嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。
【易错辨析】
1.青霉素是世界上第一个应用于临床的抗生素。(选择性必修3 P22 从社会中来)( )
2.性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过杂交育种或基因工程育种获得。(选择性必修3
P22 图1-9)( )
3.分离、提纯产物是发酵工程的中心环节。(选择性必修3 P23 图19)( )
4.发酵工程中一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下降。因此培养基和发酵设备都必须经过严格的消毒。
(选择性必修3 P23 图19)( )
考向1 结合发酵工程的应用,考查科学探究
例1.关于小曲白酒的酿造过程,下列叙述错误的是( )
A.糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖
B.发酵液样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测
C.若酿造过程中酒变酸,则发酵坛密封不严
D.蒸熟并摊晾的原料加入糟醅,立即密封可高效进行酒精发酵
【变式训练】1.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。下列说法错误的是( )
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
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
【变式训练】2.五味子果实成熟期在8、9 月份,由于其鲜果挂果期短,常温下不易储存。利用五味子干果
酿酒可为五味子产业化调整提供一条新的途径。利用五味子生产果酒的流程是:五味子→分选→烘干→去
梗→清洗→加20 倍水煮沸30 min→加水→调整成分→接种酵母→发酵(带渣),过滤→五味子原酒→陈酿,
过滤→调配→杀菌→成品。下列相关叙述错误的是( )
A.分选过程需把霉变的五味子剔除,防止影响果酒质量
B.加20 倍水煮沸30 min 的目的是把五味子中的成分释放出来从而有利于发酵
C.调整发酵液成分的目的之一是为酵母菌的繁殖及发酵提供适宜的pH
D.可将五味子原酒升高温度后,接种醋酸菌密封后即可得到五味子果醋
【变式训练】3.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( )
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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
1.(2024·江苏·高考真题)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.(2024·湖北·高考真题)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
3.(2024·江西·高考真题)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素,它由吸水链霉菌井冈变
种(JGs,一种放线菌,菌体呈丝状生长)发酵而来,在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于
JGs 发酵生产井冈霉素的叙述,正确的是( )
A.JGs 可发酵生产井冈霉素,因为它含有能够编码井冈霉素的基因
B.JGs 接入发酵罐前需要扩大培养,该过程不影响井冈霉素的产量
C.提高JGs 发酵培养基中营养物质的浓度,会提高井冈霉素的产量
D.稀释涂布平板法不宜用于监控JGs 发酵过程中活细胞数量的变化
4.(2024·山东·高考真题)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
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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、教材知识链接
1.(选择性必修3 P5)发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需
要的产物的过程。
2.(选择性必修3 P7)醋酸菌是好氧细菌,当O2、糖源都充足时能将糖分解成乙酸;当缺少糖源时则直接将乙
醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸。
3.(选择性必修3 P7)制作葡萄酒时,要将温度控制在18~30 ℃的原因是温度是影响酵母菌生长的重要因素
。
酿酒酵母的最适生长温度为
28
_℃。制作葡萄醋时,要将温度控制在30~35 ℃的原因是醋酸菌是嗜温菌,
最适生长温度为
30
~
35
_℃
,因此要将温度控制在
30
~
35
_℃。
4.(选择性必修3 P7)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,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。
5.(选择性必修3 P27)单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废料等为原料,通过发酵获得的
大量的微生物菌体。
二、教材深挖拓展
1.(选择性必修3 P6~7“文字”改编)制葡萄酒时,为什么要将温度控制在18~30 ℃?制葡萄醋时,为
什么要将温度控制在30~35 ℃?
2.(选择性必修3 P7“文字”改编)果酒制作时,发酵瓶装入葡萄汁后留有1/3 的空间的目的是什么?
3.(选择性必修3 P23 思考·讨论)在进行发酵生产时,排出的气体和废弃培养液等能直接排放到外界环境中
吗?为什么?
4.(选择性必修3 P27“异想天开”改编)单细胞蛋白可以作为食品添加剂。单细胞蛋白是微生物产生的单
一纯净的蛋白质吗?
三、长句规范作答
1.(科学思维)观察分析教材第P24~25“啤酒的工业化生产流程”,思考回答:与传统的手工发酵相比,
在啤酒的发酵生产过程中,哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高?
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2.(社会责任)引起全球新冠肺炎大流行的元凶是新冠病毒,利用发酵工程相关知识,如何大量生产新冠病
毒疫苗?
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