届最新高考生物一轮复习1 第39讲.docx

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届最新高考生物一轮复习1第39讲

第39讲　传统发酵技术的应用

　果酒和果醋的制作

1．发酵菌种

项目

酒精发酵

醋酸发酵

菌种名称

酵母菌

醋酸菌

菌种来源

主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌

来自变酸的酒的表面的菌膜

菌种类型

真核生物

原核生物

代谢类型

异养兼性厌氧型

异养需氧型

2.制作原理与条件

项目

果酒制作

果醋制作

菌种

酵母菌

醋酸菌

原理

无氧呼吸产生酒精

（1）O2、糖源充足：

糖→醋酸；

（2）有O2、无糖：

乙醇→乙醛→醋酸

条件

温度

酒精发酵18～25__℃

最适为30～35__℃

空气

前期：

需氧

后期：

不需氧

需充足的氧气

时间

10～12d

7～8d

3.发酵过程及注意事项

4．实验结果分析

（1）若酵母菌数量少，产生的酒精少：

原因是发酵前期，酵母菌有氧呼吸不足。

（2）若酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能产生酒精：

原因是发酵后期密封不严。

（3）若醋酸产生少：

很可能是供氧不足所致。

（4）葡萄酒呈现红色的原因是葡萄皮上的色素进入发酵液。

如图为果酒和果醋制作的实验装置图。

请据图思考下列问题：

（1）甲、乙、丙的作用分别是什么？

（2）图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？

为什么？

（3）醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明原因。

（4）果酒搁置时间过久为什么会有酸味？

答案：

（1）通入空气（氧气）、排气、取样（对发酵的情况进行及时的监测）。

（2）不恰当。

因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没。

（3）醋酸菌是需氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。

（4）醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。

1．（2016·高考全国卷Ⅱ）苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列问题：

（1）酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。

图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的________________中进行，其产物乙醇与________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度________。

（2）第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在________条件下才能完成。

（3）在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度________（填“低于”或“高于”）第二阶段的。

（4）醋酸杆菌属于________核生物，其细胞结构中________（填“含有”或“不含有”）线粒体。

解析：

（1）图示中的过程①和②分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成灰绿色。

过程③表示有氧呼吸的第二、三阶段，其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即在酵母菌细胞的线粒体中进行，与无氧呼吸相比，在有氧呼吸条件下，酵母菌的增殖速度快。

（2）醋酸杆菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。

（3）第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是18～25℃，第二阶段即果醋的制作，所控制的温度范围是30～35℃，所以第一阶段的温度低于第二阶段的温度。

（4）醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含有线粒体等复杂的细胞器。

答案：

（1）细胞质基质　重铬酸钾　线粒体　快

（2）有氧　（3）低于　（4）原　不含有

2．（2018·沈阳东北育才学校模拟）如图表示葡萄酒酿制的简单过程，据图回答下列问题：

（1）从上图可知，甲图是为了使酵母菌进行__________________________________，

以增加酵母菌的数量，乙图是为了使酵母菌____________获得葡萄酒。

最后，可以用____________试剂检验是否有酒精生成。

整个酿制过程一般将温度控制在18～25℃，原因是________________________________________________________________________。

（2）甲图中葡萄汁和白糖的混合液为酵母菌提供的营养成分有__________________。

为防止发酵液被污染，对使用的器具要____________并晾干，然后用____________消毒。

（3）从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌时，最常用的接种方法有____________和____________两种。

接种后，培养基上会出现一些分别由一个酵母菌繁殖而成的菌落，在生态学上，这些菌落被称为____________。

解析：

（1）甲图中保留一定的空间，便于酵母菌进行有氧呼吸，并且在有氧条件下酵母菌大量增殖；而在无氧条件下进行发酵。

产生的酒精可用重铬酸钾检验。

（2）甲图中葡萄汁属于天然成分，和白糖的混合液可以为酵母菌提供各种成分如碳源、氮源、水、无机盐和生长因子；为防止发酵液被污染，对器具要清洗干净并晾干，然后用70%酒精消毒。

（3）微生物常用接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。

答案：

（1）有氧呼吸　发酵　重铬酸钾　这一温度最适合酵母菌生长和繁殖

（2）碳源、氮源、水、无机盐和生长因子　清洗干净　70%酒精

（3）平板划线法　稀释涂布平板法　单菌落

（1）果酒和果醋发酵装置的设计思路

①因酵母菌的繁殖需要空气，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需要氧气。

因酵母菌产生酒精是在无氧条件下，应控制进入氧气，故应在充气口设置开关。

②由于在发酵过程中都产生CO2，因此又需要设排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯曲的胶管。

③因要对发酵的情况及时进行监测，应设置出料口以便于取料。

（2）防止发酵液被污染的方法

①榨汁机要清洗干净并晾干。

②发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。

③装入葡萄汁后要封闭充气口。

　腐乳的制作

1．发酵菌种

（1）主要菌种

①名称：

毛霉。

②菌体特点：

白色丝状真菌。

③代谢类型：

异养需氧型。

（2）其他菌种：

根霉、酵母、曲霉等。

2．发酵原理

3．腐乳制作流程及注意事项

4．防止杂菌污染的措施

（1）用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗涮干净后要用沸水消毒。

（2）装瓶时，操作要迅速小心。

（3）加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。

（4）封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。

（选修1P8“旁栏小资料”改编）

影响腐乳种类的因素有哪些？

举例说出加入的辅料与腐乳种类的关系。

答案：

豆腐的含水量不同、发酵条件的不同、加入的辅料不同。

红方加入了红曲，糟方加入了酒糟，青方不加辅料。

1．（2018·山东济宁模拟）红方是腐乳的一种。

请回答与其制作有关的问题：

（1）补充制作红方的实验流程：

①________________→②加盐腌制→③________________→④密封腌制。

（2）在实验流程①中，首先将豆腐块平放在笼屉内，笼屉中的温度应控制在________℃，并保持一定的________。

5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝，这些毛霉来自空气中的________。

（3）在实验流程②操作中，向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬。

同时，盐还能____________________，避免豆腐块腐败变质。

（4）在实验流程③用到的辅料中，卤汤是由________及各种________配制而成的。

解析：

（1）制作红方的实验流程：

①豆腐上长出毛霉→②加盐腌制→③加卤汤装瓶→④密封腌制。

（2）在实验流程①豆腐上长出毛霉中，首先将豆腐块平放在笼屉内，笼屉中的温度应控制在15～18℃，并保持一定的湿度。

5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝，这些毛霉来自空气中的毛霉孢子。

（3）在实验流程②加盐腌制操作中，向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬。

同时，盐还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。

（4）在实验流程③加卤汤装瓶用到的辅料中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。

答案：

（1）豆腐上长出毛霉　加卤汤装瓶

（2）15～18　湿度　毛霉孢子

（3）抑制微生物的生长

（4）酒　香辛料

2．（2018·河北石家庄一中模拟）腐乳是我国古代劳动人民创造的一种经过微生物发酵制成的大豆食品。

腐乳味道鲜美，易于消化吸收，所以一直受到人们的喜爱。

请结合腐乳制作的原理及流程示意图，回答下列问题：

（1）图中a、b分别表示的是________________，它们的来源是________________，作用是________________________________________________________________________。

（2）过程一中，为保证产品的质量，应采取的措施是____________________________________________________________________________________________。

（3）过程二具体的操作应该是_______________________________。

这样既能使豆腐不过早酥烂，又能避免豆腐块腐败变质。

（4）过程三中卤汤配制所需要的材料有________________________________________。

（5）过程四应如何操作才能取得最佳效果？

__________________。

解析：

（1）腐乳制作过程主要利用的微生物是毛霉，在毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下，蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪被分解成甘油和脂肪酸。

（2）在接种过程中为保证产品的质量，应在严格无菌的条件下，将优良毛霉菌种接种在豆腐上。

（3）在加盐腌制的过程中要将豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些，以防杂菌从瓶口进入。

（4）卤汤主要由酒和各种香辛料配制而成。

加酒可以抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的香味，香辛料可以调制腐乳的风味，也具有防腐和杀菌的作用。

（5）密封时，为防止杂菌污染，应将瓶口通过酒精灯的火焰，再用胶条密封瓶口。

答案：

（1）蛋白酶、脂肪酶　毛霉等微生物　将蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸，将脂肪水解为甘油和脂肪酸

（2）在严格无菌的条件下，将优良毛霉菌种接种在豆腐上

（3）将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，并逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些

（4）12%左右的酒和各种香辛料（如胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等）

（5）密封时，将瓶口通过酒精灯的火焰，再用胶条密封瓶口

影响腐乳品质的条件

项目

说明

水的控制

含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形

盐的控制

盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度过低，腐乳易腐败变质

酒的控制

酒的含量一般控制在12%左右，酒精含量过高，使腐乳成熟期延长。

酒精含量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败

温度控制

温度为15～18℃，适合毛霉生长

发酵时间

控制在6个月左右

香辛料

具有调味和杀菌的作用，也会影响腐乳的风味或质量

　制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

1．泡菜的制作

（1）菌种来源：

附着在蔬菜上的乳酸菌。

（2）制作原理：

在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。

反应式：

C6H12O6―→2C3H6O3。

（3）制作流程及注意事项

（4）影响泡菜发酵条件的因素

①气体：

无氧环境条件。

可通过选择合适的泡菜坛、装坛时压实蔬菜、泡菜液浸没菜体、泡制期间不开盖等措施营造环境。

②食盐：

食盐的作用是使蔬菜组织中水分析出，使成品质地柔韧、咀嚼感强。

盐浓度过高，乳酸发酵受抑制，泡菜会咸而不酸；盐浓度过低，杂菌繁殖，易引起变质。

③温度：

温度偏高，有害菌活动能力强，易导致蔬菜腐败变质；温度偏低，发酵时间延长。

2．测定亚硝酸盐的含量

（1）亚硝酸盐与人体健康的关系：

当摄入总量较多时，可引起中毒或死亡；在特定条件下可转化为致癌物亚硝胺。

（2）检测方法：

比色法。

（3）检测原理

①有关反应：

NO

＋对氨基苯磺酸→反应物；

反应物＋N1萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色。

②判断方法：

观察样品颜色变化，并与标准显色液比较，然后计算亚硝酸盐含量。

亚硝酸盐溶液的浓度高，颜色深些；溶液浓度低，颜色浅些。

（4）检测步骤：

配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。

下表中甲～丁为腐乳、泡菜、果醋、果酒等发酵食品的制作装置图，请据图分析：

食品

①

②

③

④

主要微

生物

⑤

⑥

⑦

⑧

制作装

置或操

作步骤

（1）图中①②⑦⑧代表的内容是什么？

（2）甲～丁装置或者步骤是否存在缺陷？

试具体分析指出。

答案：

（1）①—果酒、②—果醋、⑦—毛霉、⑧—乳酸菌。

（2）甲装置中排气管不应插入到发酵液内；丙装置接种应在“加盐”之前，不应在“加盐”后接种。

1．（高考全国卷Ⅰ）回答下列有关泡菜制作的问题：

（1）制作泡菜时，所用盐水煮沸，其目的是____________________。

为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是____________________。

（2）泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行________的过程。

该过程发生在乳酸菌的__________中。

（3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有________、________和________等。

（4）从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是________________，原因是__________________________________。

解析：

（1）制作泡菜时需要先形成无菌环境，所用盐水需煮沸，以杀灭盐水中的杂菌。

想要缩短制作时间，应该缩短菌株的生长时间，陈泡菜液中含有一定量的乳酸菌，这样菌体数量扩增速度会加快。

（2）乳酸菌为厌氧菌，进行无氧呼吸产生乳酸，该过程只能在细胞质基质中进行。

（3）温度过高、腌制时间过短、食盐用量不足等，容易造成杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。

（4）从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，氧气浓度逐渐降低，泡菜液逐渐变酸，不适宜杂菌生长，而适宜乳酸菌生长，因此乳酸菌数量增加，其他杂菌数量减少。

答案：

（1）杀灭杂菌　增加乳酸菌的数量

（2）无氧呼吸　细胞质基质

（3）温度　腌制时间　食盐用量

（4）乳酸菌数量增多，杂菌数量减少　乳酸菌比杂菌更耐酸

2．（高考海南卷）已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。

为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：

刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。

据此回答下列相关问题：

（1）请完善下列实验步骤。

①标准管的制备：

用_______________________________________和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。

②样品管的制备：

用刻度移液管分别吸取一定量的__________，

加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。

③将每个________分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅________的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。

（2）下图表示的是泡菜中_________________________________________趋势。

（3）泡菜制作过程中产酸的细菌主要是________（填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”）。

解析：

（1）在亚硝酸盐的含量测定中，用不同浓度的亚硝酸钠标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管；用刻度移液管分别吸取一定量的不同泡制天数的泡菜滤液，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管；将每个样品管分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅相近的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。

（2）据图可知，该图表示亚硝酸盐的含量随发酵时间的变化曲线。

（3）制作泡菜时使用的微生物是乳酸菌。

答案：

（1）①不同浓度的亚硝酸钠标准溶液　②不同泡制天数的泡菜滤液　③样品管　相同（相近）

（2）亚硝酸盐含量的变化　（3）乳酸菌

泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸

和亚硝酸盐的变化情况分析

乳酸菌

乳酸

亚硝酸盐

发酵

初期

少（有氧气，乳酸菌活动受到抑制）

少

增加（硝酸盐还原菌作用）

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

[清一清]

易错点1　混淆果酒制作中，对葡萄“先冲洗再去枝梗”与“不可反复冲洗”的目的

[点拨]　

（1）制作果酒使用的葡萄应先冲洗，再除去枝梗，不能反过来，以免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。

（2）对于果酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，以免使酵母菌数量减少，发酵周期加长，产生的果酒中酒精含量下降。

易错点2　误认为泡菜发酵时间越长越好

[点拨]　泡菜发酵时间并非越长越好。

（1）泡菜的发酵时间长，亚硝酸盐含量低，但是发酵时间过长会产生其他有害物质。

（2）泡菜发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。

易错点3　误认为醋酸菌可在缺乏O2时将酒精转化为醋酸

[点拨]　醋酸菌是严格的好氧型微生物，它对O2的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使短时间中断通入O2，也会引起醋酸菌死亡，其将乙醇变为乙醛进而变醋酸的条件是“糖源不足”而不是“O2不足”。

易错点4　不明确泡菜制作中盐水（清水∶盐＝4∶1）煮沸的两层面意义

[点拨]　清水和盐的质量比为4∶1，盐水要煮沸后冷却。

煮沸有两大作用，一是除去水中氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。

[判一判]

（1）醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸（　　）

（2）酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度（　　）

（3）在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长（　　）

（4）在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气（　　）

（5）在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖（　　）

（6）利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生醋酸（　　）

（7）制作腐乳的菌种只有毛霉（　　）

（8）腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶（　　）

（9）将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量（　　）

（10）制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用（　　）

（11）泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿要注满水都有利于泡菜的无氧发酵（　　）

（12）泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）√　（5）√　（6）×　（7）×　（8）√　（9）×　（10）×　（11）√　（12）×

（2017·高考全国卷Ⅱ）豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。

为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32h内定期取样观测发酵效果。

回答下列问题：

（1）该实验的自变量是____________、______________。

（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是________________。

（3）如果在实验后，发现32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为____________________，脂肪转变为__________________________。

解析：

（1）实验使用甲、乙两种菌种，并在32h内定期取样观测发酵效果，所以该实验的自变量是菌种和发酵时间。

（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧型微生物。

（3）如果在实验后，发现32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是延长取样观测时间，观测发酵结果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。

（4）从大豆到豆豉，在相关微生物的作用下，大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸，脂肪转变为甘油和脂肪酸。

答案：

（1）菌种　发酵时间　

（2）好氧菌　（3）延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间　（4）氨基酸和肽　脂肪酸和甘油

（2016·高考天津卷）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）在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶________________________________。

（2）在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。

在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。

通气能提高________的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。

（3）在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。

工艺如下。

①发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌密度变化，趋势如图。

据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是________________，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是________________________________________。

②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。

发酵过程中，发酵缸中________________________层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。

③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的________，淘汰了部分乳酸菌种类。

解析：

（1）酶在最适温度、最适pH等条件下催化能力最强，所以添加酶制剂需要控制温度。

（2）酵母菌在有氧条件下能大量繁殖，增加酵母菌数量，有利于密闭阶段在无氧条件下获得更多酒精产物，因而发酵初期应先通气。

（3）①由图示可知与颠倒前相比，第15天A、B层颠倒后，B层醋酸杆菌先快速增长后趋于稳定，颠倒后B层不断翻动，与颠倒前相比，能接触更多氧气，醋酸杆菌大量繁殖，说明影响醋酸杆菌密度变化的环境因素有氧气，后来随着营养物质的消耗及pH的降低，醋酸杆菌数量趋于稳定，说明影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素有