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傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 精選大題 例：（2018海南卷）葡萄酒是葡萄汁經(jīng)酵母菌發(fā)酵而成的，釀制葡萄酒的兩個(gè)簡易裝置如圖所示。 回答下列問題： （1）試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩(wěn)定，與乙裝置相比，用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點(diǎn)是______、______（答出兩點(diǎn)即可）。 （2）葡萄汁裝入甲裝置時(shí)，要留有1/3的空間，這種做法的目的是______、______（答出兩點(diǎn)即可）。 （3）某同學(xué)若用乙裝置進(jìn)行發(fā)酵，并設(shè)置兩個(gè)不同處理組（乙A和乙B），乙A裝置中保留一定量的氧氣，乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況下，測得一段時(shí)間內(nèi)乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢及乙A中氧氣含量的變化趨勢如曲線圖丙所示。圖中曲線①、②、③依次表示______、______、______含量的變化趨勢。 （4）從細(xì)胞呼吸類型看，酵母菌屬于______生物；從同化作用的類型看，酵母菌屬于______（填“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”）生物。 【答案】（1）不需要開蓋放氣避免了因開蓋引起的雜菌污染 （2）為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣防止發(fā)酵旺盛時(shí)汁液溢出 （3）乙A中的氧氣乙B中的酒精乙A中的酒精 （4）兼性厭氧異養(yǎng) 【解析】（1）試管中的 X 溶液能夠吸收酵母菌酒精發(fā)酵產(chǎn)生的CO2，有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩(wěn)定，果酒制作過程中除了能產(chǎn)生酒精，也會釋放二氧化碳，因此要每隔12小時(shí)左右（一定的時(shí)間）將瓶蓋擰松一次，將二氧化碳排出。與乙裝置相比，甲裝置的優(yōu)點(diǎn)是不需要開蓋放氣、避免了因開蓋引起的雜菌污染。（2）葡萄汁裝入甲裝置時(shí)，留有約1/3的空間，這樣做既可以為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣，又可以防止發(fā)酵旺盛時(shí)汁液溢出。（3）乙 A 裝置中保留一定量的氧氣，酵母菌先進(jìn)行有氧呼吸消耗氧氣，氧氣減少，然后再進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，酒精含量增加，乙B裝置中沒有氧氣，只進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和CO2，酒精含量一開始增加，因此在其他條件相同且適宜的情況下，測得一段時(shí)間內(nèi)乙A中氧氣含量的變化趨勢如曲線①，乙A中酒精含量的變化趨勢如曲線③，乙B中的酒精含量的變化趨勢如曲線②。（4）酵母菌在有氧和無氧條件下均能生存，需要消耗營養(yǎng)物質(zhì)，其異化作用類型是兼性厭氧型，其同化類型為異養(yǎng)型。 模擬精做 1．（2018屆河南省安陽市高三上學(xué)期第一次模擬考試）中央電視臺《舌尖上的中國》欄目介紹了我國各地的美食，其中利用發(fā)酵技術(shù)制作的各類特色食品，如果醋、腐乳、泡菜等，很好的展現(xiàn)了廣大人民群眾的智慧。請回答下列問題： （1）“天地一號”蘋果醋是我國著名的果醋。工業(yè)上釀制蘋果醋通常有兩條途徑，一條途徑是向搗碎的蘋果汁中直接接種___________（填微生物名稱）。經(jīng)過一次發(fā)酵制成，在發(fā)酵過程中需要經(jīng)常向發(fā)酵液中通入___________；另一條途徑需經(jīng)過先后兩次發(fā)酵獲得，即___________。 （2）“王致和”腐乳是我國的著名品牌，通過發(fā)酵，豆腐中營養(yǎng)物質(zhì)的種類___________（填“增多”或“減少”）。制作腐乳時(shí)加鹽腌制后需要加入鹵湯，若鹵湯中的酒精含量過高，則會導(dǎo)致腐乳________。 （3）泡菜具有獨(dú)特的風(fēng)味，在我國的泡菜品種中，東北酸菜和四川泡菜都非常有名，它們的制作過程基本類似，都是利用_________（微生物名稱）發(fā)酵。向壇中注入鹽水前，煮沸所用鹽水的目的是________。在泡菜制作過程中，亞硝酸鹽含量的變化情況是_________________________________。 【答案】（1）醋酸菌無菌空氣先接種酵母菌獲得果酒，再在果酒中接種醋酸菌進(jìn)一步獲得果醋 （2）增多成熟時(shí)間延長 （3）乳酸菌殺滅細(xì)菌（或滅菌）先增加后減少 【解析】（1）由于醋酸菌是需氧型微生物，所以它在發(fā)酵過程中需要不斷向發(fā)酵液中通入無菌空氣；如果糖原（蘋果汁）充足，可直接接種醋酸菌進(jìn)行有氧發(fā)酵產(chǎn)生蘋果醋；如果糖原不充足，可先通過酵母菌發(fā)酵制得果酒，再向果酒中接種醋酸菌進(jìn)行有氧發(fā)酵制成蘋果醋。（2）根據(jù)前面的分析可知，豆腐通過霉菌分泌的酶分解，其中營養(yǎng)物質(zhì)的種類會增多。制作腐乳時(shí)加鹽腌制后需要加入鹵湯，若鹵湯中的酒精含量過高，會破壞霉菌產(chǎn)生的部分發(fā)酵酶，進(jìn)而則會導(dǎo)致腐乳成熟時(shí)間延長。（3）泡菜都是利用乳酸菌發(fā)酵制成。向泡菜壇中注入鹽水前，煮沸所用鹽水的目的主要是殺滅細(xì)菌，其次有除去部分溶解氧。在泡菜制作過程中，亞硝酸鹽含量的變化情況是先增加后減少。 2．（2019屆河南省洛陽市高三上學(xué)期尖子生第一次聯(lián)考）橙子的果肉可供食用或制作果酒等，皮可用于提取精油，回答下列相關(guān)問題: (1)利用橙子的果肉制作果酒的原理是_______，另外發(fā)酵裝置應(yīng)定時(shí)_________。 (2)將等量的酵母菌接種到幾組相同的培養(yǎng)液中，相同時(shí)間后，可通過比較實(shí)驗(yàn)前后_____進(jìn)行發(fā)酵能力的測試。 (3)某同學(xué)在制作果酒之后，欲進(jìn)一步制作果醋，他先在有氧條件下接種優(yōu)質(zhì)醋酸桿菌，再持續(xù)通入無菌空氣，進(jìn)一步發(fā)酵，幾乎未能得到果醋，原因最可能是_______。 (4)研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌素液體和橙皮精油(小分子蛋白質(zhì))均有抑菌作用，如下圖是提取橙皮精油和乳酸菌素及抑菌實(shí)驗(yàn)的示意圖。請據(jù)圖回答： ①橙皮易焦糊，不適用于提取橙皮精油的方法是_________。 ②篩選乳酸菌A時(shí)，所用培養(yǎng)基需經(jīng)_________________法進(jìn)行滅菌。 ③圖中進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，接種的方法最可能是___________。最終可通過______來比較橙皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。 【答案】（1）酵母菌能將葡萄糖等在無氧條件下轉(zhuǎn)化成酒精排氣 （2）培養(yǎng)液重量的變化 （3）溫度不適宜(溫度未在30～35℃之間) （4）①蒸餾法②高壓蒸汽滅菌③稀釋涂布平板法測量透明圈的直徑(或大小) 【解析】(1) 果酒的制作，選用的菌種是酵母菌，其原理是酵母菌能將葡萄糖等在無氧條件下轉(zhuǎn)化成酒精。酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵時(shí)，除產(chǎn)生酒精外，還會產(chǎn)生大量的CO2，因此發(fā)酵裝置應(yīng)定時(shí)排氣。(2) 酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的大量CO2會導(dǎo)致培養(yǎng)液的重量減輕。可見，將等量的酵母菌接種到幾組相同的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)相同時(shí)間后，可通過比較實(shí)驗(yàn)前后培養(yǎng)基重量的變化進(jìn)行發(fā)酵能力的測試。(3) 制作果酒時(shí)，因20℃左右最適合酵母菌繁殖，因此酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在18?25℃。制作果醋時(shí)使用的醋酸桿菌是一種好氧菌，在氧氣充足的條件下才能進(jìn)行旺盛的生命活動，而且醋酸桿菌的最適生長溫度為30～35℃，因此在果醋的制作過程中，需將培養(yǎng)溫度控制在30～35℃范圍內(nèi)。利用醋酸桿菌將果酒轉(zhuǎn)化為果醋時(shí)，要持續(xù)通入無菌空氣，且需要提高溫度；若在持續(xù)通入無菌空氣后進(jìn)一步發(fā)酵幾乎未能得到果醋，最可能原因是溫度不適宜（或溫度未在30～35℃之間）。(4) ①水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題。若橙皮易焦糊，則不適于用蒸餾法提取橙皮精油。②常用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。③接種微生物常用平板劃線法和稀釋涂布平板法。分析圖示可知，圖中進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，接種的方法最可能是稀釋涂布平板法，最終可通過測量透明圈的直徑（或大小）來比較橙皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。 3．（2019屆四川省成都市第七中學(xué)高中畢業(yè)班零診模擬考試）某地為解決果農(nóng)蘋果滯銷的問題，采用生物技術(shù)生產(chǎn)蘋果酒和蘋果醋。另外，蘋果中的蘋果多酚具有抗過敏、抗癌細(xì)胞增生、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝等多種生理功能，提取蘋果多酚已成為一個(gè)熱門產(chǎn)業(yè)。請回答下列問題： （1）制作蘋果醋時(shí)起作用的微生物是__________。從微生物培養(yǎng)的角度分析，蘋果汁為微生物生長提供的營養(yǎng)物質(zhì)有__________等。對從混雜的微生物中分離出的釀制蘋果酒的菌種的數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)，常采用的方法是__________和顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。 （2）發(fā)酵完成后，制作的果酒品質(zhì)非常好，為方便后續(xù)生產(chǎn)使用，可將菌液與滅菌的__________混勻，放在-20℃的冷凍箱中保存。 （3）提取蘋果多酚適宜采用萃取法，萃取的效率主要取決于_________，同時(shí)還受原料顆粒的大小、緊密程度、含水量等條件的影響。在萃取前需將細(xì)胞培養(yǎng)物粉碎和干燥，干燥時(shí)應(yīng)控制好________。為了防止有機(jī)溶劑揮發(fā)，還要在加熱瓶口安裝_________。 【答案】（1）醋酸桿菌水、無機(jī)鹽、碳源和氮源稀釋涂布平板法（或活菌計(jì)數(shù)法） （2）甘油 （3）萃取劑的性質(zhì)和使用量溫度和時(shí)間回流冷凝裝置 【解析】 (1) 果醋的制作，起作用的微生物是醋酸桿菌。蘋果汁中含有水、無機(jī)鹽、糖類、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，可為微生物的生長提供水、無機(jī)鹽、碳源和氮源等營養(yǎng)物質(zhì)。對分離出的菌種的數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)，常采用的方法是稀釋涂布平板法（或活菌計(jì)數(shù)法）和顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。(2) 在-20℃保存菌種的方法為甘油管藏法，需要在菌液中加入適量甘油。(3) 采用萃取法提取植物的有效成分，其萃取的效果主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，同時(shí)還受原料顆粒的大小、緊密程度、含水量等條件的影響。在萃取前對細(xì)胞培養(yǎng)物進(jìn)行干燥時(shí)，應(yīng)控制好溫度和時(shí)間，因?yàn)闇囟忍?、干燥時(shí)間太長會導(dǎo)致植物的有效成分分解。在萃取時(shí)，為了防止有機(jī)溶劑揮發(fā)，需要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置。 4．（2019屆甘肅省平?jīng)鍪徐o寧縣第一中學(xué)高三上學(xué)期第二次模擬考試）根據(jù)相關(guān)知識，回答關(guān)于下列果酒、果醋、腐乳和泡菜制作的相關(guān)問題： （1）葡萄汁裝入瓶中時(shí)要留出大約1/3的空間。在以后的過程中，每隔12 h左右將瓶蓋擰松一次（不是打開瓶蓋），此后再擰緊，這樣做的目的是________________。所使用的發(fā)酵液能使酵母菌生長繁殖而絕大多數(shù)其他微生物無法適應(yīng)，因?yàn)檫@種發(fā)酵液具有_____________________的特點(diǎn)。 （2）下面為腐乳制作的實(shí)驗(yàn)流程示意圖，據(jù)圖回答下列問題： ①圖中A代表________，其主要目的是，同時(shí)還能___________________。 ②在配制的鹵湯中酒的含量一般控制在________左右，酒精含量過高腐乳成熟時(shí)間將會________；酒精含量過低，______________，可能導(dǎo)致豆腐塊腐敗變質(zhì)。 （3）泡菜制作過程中，乳酸發(fā)酵過程即為乳酸菌進(jìn)行__________________的過程。 【答案】（1）放出發(fā)酵產(chǎn)生的CO2，同時(shí)盡量不讓氧氣進(jìn)入瓶中缺氧、呈酸性 （2）①加鹽腌制析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)②12% 延長不足以抑制微生物的生長 （3）無氧呼吸 【解析】（1）酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，使培養(yǎng)瓶內(nèi)氣體增多，所以每隔12 h左右將瓶蓋擰松一次，此后再擰緊，目的是放出發(fā)酵產(chǎn)生的CO2，同時(shí)盡量不讓O2進(jìn)入瓶中。所使用的發(fā)酵液缺氧、呈酸性，酵母菌能生長繁殖而絕大多數(shù)其他微生物無法適應(yīng)。（2）①圖中A代表加鹽腌制，其主要目的是析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬，同時(shí)還能抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。②在配制鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右，加酒含量過高腐乳成熟時(shí)間將會延長；酒精含量過低，不足以抑制微生物的生長，可能導(dǎo)致豆腐腐敗。（3）泡菜制作原理是乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸。