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- 2021-05-27 发布
专题 1 传统发酵技术的应用
课题 1 果酒和果醋的制作
1.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到是
否能得到质量高、产量多的理想产物,通常所指的发酵条件不包括
( )
A.温度控制 B.溶氧控制
C.pH 控制 D.酶的控制
解析:通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧、通气与转速等。
酶是自身调节物质,不属于发酵条件。
答案:D
2.发酵酿造的苹果醋正成为果醋市场新贵,该产品由苹果汁经“两
次发酵”而成。以下关于“两次发酵”的叙述,正确的是( )
A.第一次发酵指乳酸发酵,第二次发酵指醋酸发酵
B.第一次发酵指酒精发酵,第二次发酵指醋酸发酵
C.两次发酵均为真菌所为
D.两次发酵均为细菌所为
解析:“两次发酵”的实质是通过酵母菌把葡萄糖分解为酒精和通
过醋酸菌把酒精氧化为醋酸的两个过程。酵母菌和醋酸菌分别属于真
菌和细菌。
答案:B
3.利用酵母菌酿酒时,一开始持续通入空气后,再封闭,其结果
是( )
A.酵母菌大量死亡,单位时间酒精减产
B.酵母菌数量不变,单位时间酒精增产
C.酵母菌数量增多,单位时间酒精增产
D.酵母菌数量增多,不产生酒精
解析:酿酒开始阶段通气,酵母菌通过出芽生殖大量繁殖,得到
大量菌种,密封后酵解速度快、单位时间内获取酒精产量高,完成发
酵时间短。
答案:C
4.下列有关发酵条件控制的说法,错误的是( )
A.葡萄汁装入发酵瓶时,要留有约 1/3 的空间
B.要想一次得到较多的果酒,在葡萄汁装入发酵瓶时,要将瓶装
满
C.制葡萄酒的过程中,要将发酵时间控制在 10~12 d
D.制葡萄醋的温度要比制葡萄酒的温度高些,发酵时间应控制在
7~8 d
解析:葡萄汁装入发酵瓶时,要留有约 1/3 的空间,一是促进发
酵初期酵母菌的有氧呼吸,二是防止发酵过程中瓶内气压过大,造成
发酵装置爆裂。
答案:B
5.请回答制作果酒和果醋的有关问题:
(1)果酒和果醋的制作依次利用了________和________两种微生
物,两者在结构上最主要区别是____________________________;
从代谢类型上看,两者的相同之处是____________________。
(2)在设计发酵装置时,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身
相连,其原因是__________________________________。
(3)果酒发酵时间一般为 10~12 d,但也可能因为________等外界
条件而发生改变,可定期取发酵液与________试剂反应检测发酵情况,
如发酵液中含有酒精则溶液呈现________现象。
(4)果酒进一步发酵能获得果醋,酒变醋的原理是___________
____________________________________________________。
(5)在变酸的酒的表面可以观察到菌膜,其形成原因是
_____________________________________________________。
解析:(1)制作果酒和果醋分别用到酵母菌和醋酸菌,前者是真核
生物,后者是原核生物,它们的主要区别是有无以核膜为界限的细胞
核。但二者都不能利用无机物制造有机物,所以都属于异养生物。(2)
装置中的胶管弯曲可以避免外界空气中的杂菌进入瓶中。(3)发酵温度
适宜可以尽快完成发酵过程,但如果温度不适宜会延长发酵时间。可
以根据发酵液中酒精的产生量来确定发酵情况(用重铬酸钾进行检测),
因为酒精是酵母菌无氧呼吸第二阶段的产物,也是果酒制作中所要获
得的物质。(4)在缺乏糖源而氧气充足的前提下,醋酸菌可以利用乙醇
产生醋酸。(5)醋酸菌利用乙醇产生醋酸后,自身也增殖,在液面形成
菌膜。
答案:(1)酵母菌 醋酸菌 后者无以核膜为界限的细胞核 都是
异养生物
(2)防止空气中杂菌进入
(3)温度 重铬酸钾 灰绿色
(4)在氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
(5)醋酸菌在液面大量繁殖
A 级 基础巩固
1.下面是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图,请据图判断
下列说法正确的是( )
挑选葡萄 → 冲洗 → 榨汁 → A → 醋酸发酵 → 果醋
A.制作果酒时,先用清水冲洗掉葡萄皮表面的白色杂菌
B.榨汁前,榨汁机和发酵瓶都需要用体积分数为 30%的盐酸消
毒
C.A 过程是酒精发酵,A 过程完成后,只需要提高一定的温度就
能进行果醋发酵
D.根据流程图可知导致发酵产物不同的重要因素是温度、时间、
菌种等
解析:制作果酒时,用清水冲洗葡萄皮表面不能除去葡萄皮表面
上的白色杂菌;榨汁前要将榨汁机清洗晾干,发酵瓶需要清洗干净并
用体积分数为 70%的酒精消毒;A 过程是酒精发酵,A 过程完成后,
需要打开充气口并适当提高温度才能进行果醋发酵。
答案:D
2.将葡萄汁制成果酒和果醋后( )
A.能量增加,有机物种类不变
B.能量减少,有机物种类变化
C.能量不变,有机物种类变化
D.能量减少,有机物种类不变
解析:在将葡萄汁制成果酒和果醋的过程中,酵母菌和醋酸菌进
行呼吸作用,分解有机物,释放能量,生成酒精和醋酸等。
答案:B
3.下列不能鉴定果酒、果醋质量的方法是( )
A.通过观察相关微生物的存在或数量变化进行鉴定
B.通过向果酒发酵液中加入重铬酸钾试剂进行鉴定
C.通过检测果酒发酵前后发酵液的温度变化进行鉴定
D.通过检测果醋发酵前后发酵液的酸碱度变化进行鉴定
答案:C
4.夏天制作黄酒经常会出现酒变酸的现象。在该过程中,酵母菌
的种群数量变化是( )
A.① B.② C.③ D.④
解析:在夏天制作黄酒过程中出现黄酒变酸现象,其原因可能是
发酵液中混有乳酸菌,乳酸菌发酵产生乳酸;也可能是发酵容器密闭
不严,导致醋酸菌生长繁殖,产生醋酸,这两种情况都会导致培养液
中酵母菌的种群数量下降,而给出的 4 条曲线中只有④的曲线有种群
数量下降的过程,其余 3 条曲线的种群数量都是逐渐增加的,故符合
题意的选项是 D。
答案:D
5.小李尝试制作果酒,他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行
试验(见图),恰当的做法是( )
A.加入适量的酵母菌
B.一直打开阀 b 通气
C.一直关紧阀 a,始终不打开阀 b
D.把发酵装置放到 4 ℃冰箱中进行实验
解析:若一直打开阀 b 通气,酵母菌就只进行有氧呼吸,则不会
产生酒精。若把装置放到 4 ℃冰箱中,温度过低会导致呼吸作用有关
酶的活性降低,则无氧呼吸产生酒精的效率会极低。酵母菌无氧呼吸
会产生 CO2,偶尔打开阀 b 可排出 CO2。
答案:A
6.在适宜的温度条件下,在下图所示装置中都加入干酵母(内有
活酵母菌),其中适于产生酒精的装置是( )
解析:酵母菌产生酒精的条件一是要有葡萄糖、水和酵母菌;二
是必须在密封的条件下(无氧条件下),这两个条件缺一不可,可见 A
项符合,B、C、D 三项都不符合。
答案:A
B 级 能力训练
7.人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长。请回答
下列问题:
(1)果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是一类________(呼吸类型)
微生物。
(2)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。利用酵母菌发酵制作葡
萄酒时一般将温度控制在________。在葡萄酒的自然发酵过程中,起
主要作用的是________。随着酒精度数的提高,红葡萄皮的________
也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。在________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。
(3)醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的
生理活动。在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁
殖而形成的。实验表明,醋酸菌对氧气的含量________。当缺少糖源
时,醋酸菌将乙醇变为________,再进一步转变为________。
解析:(1)制作果酒所用的酵母菌是一类兼性厌氧微生物,其无氧
呼吸可产生酒精。(2)利用酵母菌发酵制作葡萄酒时一般将温度控制在
18~25 ℃,在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄
皮上的野生型酵母菌。随着酒精度数的提高,红葡萄皮的色素也进入
发酵液,使葡萄酒呈现深红色。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。(3)醋酸菌是一种好氧细菌,对氧气的含量特别敏感;当缺少糖
源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再进一步转变为醋酸。
答案:(1)兼性厌氧 (2)18~25 ℃ 附着在葡萄皮上的野生型酵
母菌 色素 缺氧、呈酸性 (3)特别敏感 乙醛 醋酸
8.(2016 年·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下图所示。图中过程①和②诗苹果
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,酵母菌的增值速度______________________。
(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。
(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。
答案:(1)细胞质基质 酸性重铬酸钾 线粒体 快
(2)有氧
(3)低于
(4)原 不含有
9.葡萄汁发酵可产生葡萄酒,请利用相关的知识回答问题:
(1)利用葡萄汁制作葡萄酒的过程中,发挥作用的微生物是
______________。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解____________,产生的终产物是
________和________。
(3)甲、乙、丙 3 位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中,
在温度等适宜的条件下进行发酵,如上图所示。发酵过程中,每隔一
段时间均需排气一次。据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同
学的错误是____________________,导致发酵中出现的主要异常现象
是____________________。丙同学的错误是__________________,导
致发酵中出现的主要异常现象是____________________。上述发酵过
程结束后,甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是________、
________、________。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中,假设乙同学的某一步骤操作错误
导致发酵瓶瓶塞被冲开,该操作的错误是________________
_____________________________________________________。
解析:(1)在制作果酒的时候,常用酵母菌作为菌种。
(2)酵母菌进行无氧呼吸时将葡萄糖分解为乙醇和 CO2。
(3)甲同学未夹住发酵瓶的充气管,发酵液会从充气管流出,由于
氧气进入,有氧条件下醋酸菌繁殖产生葡萄醋,使发酵液变酸。丙同
学发酵液过多,淹没了排气管口,排气时发酵液会从排气口冲出。由
于乙、丙均为无氧环境,所以发酵产物为葡萄酒。
(4)由于发酵产生的 CO2 会使瓶内气压升高,所以应及时排气。
答案:(1)酵母菌
(2)葡萄糖 乙醇 CO2
(3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出,发酵液变酸
瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口
排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋(或果醋) 葡萄酒(果酒)
葡萄酒(果酒)
(4)未及时排气
10.某同学用带盖的瓶子制葡萄酒,进而制作果醋。
(1)发酵过程中,每隔约 12 h 将瓶盖拧松一次(注意,不是打开瓶
盖),原因是______________________________________________
_____________________________________________________。
(2)此后再将瓶盖拧紧,目的是____________________________
_____________________________________________________。
(3)当发酵产生酒精后,再将瓶盖打开,盖上一层纱布,就可制造
出果醋,原因是_________________________________________,
反应式为_____________________________________________。
(4)分析此发酵装置不足之处:__________________________。
解析:本题主要考查酒精发酵和醋酸发酵的过程。开始拧松瓶盖
是为了放出积累的 CO2,然后拧紧瓶盖是为了制造无氧环境,进行酒
精发酵。此装置的最大不足就是容易被杂菌污染。
答案:(1)酒精发酵过程中产生 CO2,瓶盖拧松以放出 CO2 (2)
防止进入氧气,使酵母菌在无氧的条件下继续进行酒精发酵
(3)制造有氧条件,进行醋酸发酵
C2H5OH+O2―→CH3COOH+H2O
(4)易被杂菌污染,制造果醋时,难以进行深层发酵
11.“每天喝一点,健康多一点。”这是“宁夏红”率先提出的消
费理念,将积淀了千百年的枸杞药食文化和中国红文化完美结合起来,
更增添了品牌的文化魅力和优势。下图为“宁夏红”枸杞果酒生产工
艺流程简图,据图回答问题:
选料→?→粉碎→灭菌→接种→发酵→?→果酒
(1)流程中?处的内容应为________、________。
(2)果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格,含有醋酸菌,在酒精发
酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?说明理由。
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
(3)果酒制作离不开酵母菌,与醋酸菌相比,酵母菌在结构上的主
要特点是_____________________________________________
_____________________________________________________。
(4)枸杞果酒制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时
间的无菌空气,目的是_____________________________________
_____________________________________________________。
(5)若要提高果酒的产量,发酵过程中关键要控制好哪些条件?
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
解析:(1)果酒生产的工艺流程为选料→冲洗→粉碎→灭菌→接种
→发酵→过滤→果酒。
(2)如果果汁灭菌不合格,含有醋酸菌,因果酒发酵处于无氧环境,
且温度不适合醋酸菌生存,所以醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。
(3)醋酸菌是原核生物,无成形的细胞核,酵母菌是真核生物,有
成形的细胞核及多种细胞器。
(4)枸杞果酒制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时
间的无菌空气,在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量,有利
于后期发酵。
(5)发酵过程中要控制好温度、pH 和通气量等。
答案:(1)冲洗 过滤
(2)不能。因醋酸菌是好氧型细菌,而果酒发酵是无氧环境(或因醋
酸菌需要在有氧且温度是 30~35 ℃条件下,才能将糖转化成醋酸,而
此时发酵罐中的条件是无氧且温度是 18~25 ℃)
(3)有成形的细胞核
(4)在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量
(5)适宜的温度、pH、通气量等