高中生物第三部分生物技术在食品加工中的应用第5课时果酒及果醋的制作同步备课教学案浙科版选修1

高中生物第三部分生物技术在食品加工中的应用第5课时果酒及果醋的制作同步备课教学案浙科版选修1

第 5 课时 果酒及果醋的制作 考试要求 知识内容 考试属性及要求 考情解读 果酒及果醋的制作 加试 1.制作葡萄酒和其他果酒。 2.制作果醋。 3.说明葡萄酒和其他果酒以及果醋的制 作原理。 4.设计并安装简单的生产果酒及生产果 醋的装置。 一、用葡萄制作葡萄酒 1.实验原理 (1)菌种：酵母菌。 (2)原料：紫葡萄。 (3)原理：①酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵，将葡萄糖氧化成乙醇。 ②反应式为：C6H12O6―→2CO2＋2C2H5OH。 (4)当乙醇浓度超过 16%时，酵母菌死亡。 (5)影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和 pH。其中最适温度为 25～30 ℃。 2.实验步骤 (1)冲洗： 取～5 kg 的 成熟紫葡萄 ―――→用水洗净 在鲜红 紫色的高锰酸 钾溶液中 浸泡约 5 min ―――→清水冲洗沥去水分，待用。 (2)榨汁：用多功能榨汁机以低速将葡萄打成浆状(也可以用杵和研钵捣烂)。 (3)制作酵母悬液：将适量干酵母(2.5 kg 葡萄约用 1 g 干酵母)放在一小烧杯中 ――→加少量温水 ＜40 ℃ 使 干酵母成为糊状。 (4)装入发酵瓶：装量不要超过 2/3。瓶塞上所加的玻璃管最好是弯曲的，否则效果不好。 (5)酒精发酵 ①发酵温度：25～30 ℃。若温度偏低，则发酵时间相对延长；若温度高于 30 ℃，要采取降 温措施，否则酒的风味不佳。 ②发酵时间：2～3 天。 ③鉴别发酵完毕的依据：发酵瓶中停止出现气泡。 (6)过滤、分装、保存 发酵液(浑浊) 用两层纱布过滤，除去葡萄皮和籽。 ↓ 同时可以用洗干净的手挤压滤渣， 以获得尽可能多的葡萄酒 滤液 仍然浑浊 分装到 1～2 L 的细口瓶中，加盖 ↓ 密封，静置、沉淀 上清液即为葡萄酒(清澈) 1.观察 A、B 发酵菌种，掌握它们的区别： (1)图中 A 可表示酒精发酵菌种的细胞模式图，该菌种主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母 菌，A 不同于 B 最显著的特征是 A 具有细胞核。 (2)图中 B 可表示醋酸发酵菌种的细胞模式图，该菌种可从变酸的酒的表面的菌膜获取，B 没 有线粒体(细胞器)，故需氧呼吸的场所是细胞溶胶和细胞膜。 2.发酵过程中为什么会产生气泡？此时发酵瓶中气压如何变化？ 答案 发酵过程中酵母菌进行厌氧呼吸产生 CO2，所以产生气泡。此时气压将会增加。 3.若发酵瓶中酵母菌进行需氧呼吸，压强将如何变化？为什么？ 答案 压强将减小。因为需氧呼吸吸收的 O2 与释放的 CO2 体积相等，但 CO2 在水中溶解度高， 所以气体压强减小。 4.下图是制作葡萄酒的发酵瓶，回答相关问题： (1)装量不要超过 2/3。 (2)瓶上所加的玻璃管最好是弯曲的，否则效果不好。 5.葡萄酒制作过程有关问题归纳： (1)葡萄酒呈现深红色的原因是在发酵过程中葡萄皮和籽的色素进入到发酵液中。 (2)先冲洗后去枝梗的目的是防止杂菌污染。 (3)在实际生产中，还要对发酵液进行煮沸处理，其目的是消灭发酵液中的杂菌。 (4)在发酵液装瓶后要保持 1/3 的剩余空间，其作用是暂时存储发酵产生的 CO2，起到缓冲作 用。 (5)自然发酵菌种来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。 1.酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧和无氧条件下均能生长。如果向培养酵母菌的葡萄糖 溶液中通入空气。在短时间内发生的变化是( ) ①乙醇的产量增加 ②乙醇的产量减少 ③葡萄糖消耗下降 ④葡萄糖消耗明显增加 A.②③ B.②④ C.①③ D.①④ 答案 B 解析 在有氧条件下，酵母菌进行需氧呼吸产生 CO2 和 H2O，乙醇的产量会减少。而酵母菌数 量大大增加，使葡萄糖的消耗明显增加。 2.葡萄发酵可产生葡萄酒，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)该微生物通过厌氧呼吸可分解 ，产生的终产物是 和 。 (3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度适宜的条件下进行 发酵，如图所示。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 操作错误是 。 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 葡萄酒 葡萄酒 (4)未及时排气 解析 制酒常用酵母菌做菌种，其进行厌氧呼吸分解葡萄糖，产生乙醇和二氧化碳；酵母菌 酒精发酵进行的是厌氧呼吸，所以甲同学未夹住发酵瓶的充气管，有氧气进入，导致葡萄糖 被氧化，且需氧呼吸产生较多的二氧化碳，使发酵液从充气管流出，发酵液变酸；而丙同学 的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，一般来说，发酵液不超过容器的2 3 ； 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葡萄醋、葡萄酒、葡萄酒。 一题多变 在果酒的制作过程中，判断下列操作正误： (1)将消毒过的葡萄汁装满发酵装置( ) (2)将温度严格控制在 25～30 ℃( ) (3)榨汁机要清洗干净并晾干( ) (4)将冲洗并除去枝梗的葡萄放入冲洗并晾干的榨汁机内进行榨汁( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ 二、用果汁制作果酒 1.实验原理 (1)菌种：酵母菌。 (2)原理：C6H12O6―→2CO2＋2C2H5OH。 (3)原料：苹果(最好)、梨、柑橘或其他水果。 (4)用葡萄制作的葡萄酒不含糖，酒精含量也低(平均的体积分数为 8%)，而用果汁制作的果 酒，其酒精含量较高(体积分数约为 15%)，含糖量也较高。 2.实验步骤 选择材料(最好选择苹果)→制取果汁→配料(200 g 蔗糖＋1 L 果汁＋酵母悬液)→发酵→静置 →用虹吸法取出。 1.探究用果汁制作果酒的步骤及注意事项 (1)制取果汁：苹果切成大块→多功能榨汁机打碎→双层纱布过滤即成果汁。 (2)配料(以 1 L 果汁为例)：向 2 L 左右的发酵瓶中加入约 200 g 蔗糖→倒入果汁→转动发酵 瓶使蔗糖完全溶解→倒入酵母悬液(约 1 g 干酵母)，混匀、加盖。 (3)发酵：3 天后可见到气泡→10 天后剧烈的发酵停止→取出果酒过滤和分装。 (4)静置：静置 5～6 个月后，用虹吸法取出上清液即为果酒。 2.发酵开始时，由于微生物的需氧呼吸会使瓶内出现负压，该情况不能持续出现 3 天以上。 3.若 3 天后还看不到气泡冒出，必须加入更多的酵母，使发酵作用尽快发生。 4.葡萄或其他果实上常有天然的野生型酵母菌存在，为什么上述两个实验都要接种酵母？ 答案 加酵母是为了使酵母菌的酒精发酵占有优势，避免其他霉菌生长，出现异味。 5.为什么发酵瓶中的液体不能装满？ 答案 发酵过程中有气体产生，留有空间可暂时储气，否则液体装满后气体会使液体外溢， 损失发酵液，且易引起霉菌污染。 6.装水的弯曲玻璃管起什么作用？ 答案 既可防止氧气进入，又可排出二氧化碳，同时还能防止杂菌污染。 7.制酒时必须保证所有用具都是清洁的，为什么？ 答案 防止杂菌污染。 3.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实验(见下图)。下列恰当的 做法是( ) A.加入适量的酵母菌 B.一直打开阀 b 通气 C.一直打开阀 a，偶尔打开阀 b 几秒钟 D.把发酵装置放到 4 ℃冰箱中进行实验 答案 A 解析 酵母菌在无氧环境中可以利用葡萄糖进行发酵，产生酒精，果酒的制作即应用了此原 理；4 ℃的环境不利于酵母菌进行发酵。 4.在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中，未经杀菌，但其他杂菌不能生长的原因是( ) A.经冲洗后的葡萄上只有野生型酵母菌无其他杂菌 B.其他杂菌不能利用葡萄汁中的糖作碳源 C.在缺氧和呈酸性的发酵液中，酵母菌能大量繁殖，其他杂菌不适应环境而被抑制 D.酵母菌发酵产生大量酒精，杀死了其他杂菌 答案 C 解析 冲洗的目的是洗去浮尘，在冲洗过程中，杂菌和酵母菌被洗掉的机会是均等的；异养 微生物都能利用糖；不生长的原因是其他微生物不适应缺氧和酸性环境。 三、用果酒制作果醋 1.实验原理 (1)菌种：醋化醋杆菌。 (2)制作原理：在有氧条件下，醋化醋杆菌将乙醇氧化为醋酸。 反应式为：C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O。 (3)原料：果酒。 2.实验步骤 (1)装置连接：甲瓶内装入 800 mL 酒－水混合物，铝箔盖住上口；乙瓶为发酵瓶，内装锯末 至八分满，下口各插入一直角玻璃管(发酵液出口)和另一直角玻璃管(内塞脱脂棉球，用以过 滤空气，另一端升至锯末之上)。 (2)醋酸发酵 ①适量醋化醋杆菌的培养物或醋曲悬液加入 200 mL 酒－水混合物中混匀，pH 调至后倒入乙 瓶，使锯末均匀湿透。锯末的作用是吸附醋化醋杆菌。 ②将水族箱通气泵的出气管与乙瓶上塞有棉花球的玻璃管相连，通气。 ③发酵约 48 h 后，检测 pH，若明显显酸性，则可进入下一步。 ④调节甲瓶滴入乙瓶的流量为每 5 分钟 1 滴；乙瓶滴入丙瓶也是同样速度。 ⑤每天检测 pH，等到流出液 pH 不再减少，或甲瓶液体全部流入乙瓶时，停止实验。 1.果醋发酵的装置如图所示，阅读教材，填图并结合图示分析下面的问题： (1)果醋发酵的菌种是醋化醋杆菌，其可遗传变异来源是基因突变。 (2)果醋发酵发生在乙瓶中，醋酸生成的反应式为 C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。 醋酸生成的条件是有氧(填“有氧”或“无氧”)。 (3)乙瓶下口的双孔橡胶塞插入的塞有脱脂棉球的直角玻璃管作用是：既可以向乙瓶内通气， 满足醋化醋杆菌对氧气的需求，同时又可过滤空气，防止杂菌进入乙瓶。 2.酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系 区别 酒精发酵 醋酸发酵 微生物 酵母菌 醋化醋杆菌 温度 25～30 ℃ 30～35 ℃ 氧气 前期需氧，后期不需氧 一直需氧 联系 酒精发酵为醋酸发酵提供营养物质(乙醇) 3.下图为果酒、果醋制作简易装置图，请据图思考： (1)在果酒与果醋制作时，充气口是否均需充气？ 答案 果酒制作时需关闭充气口，使装置内液体处于“无氧状态”以利于酵母菌厌氧呼吸产 生酒精；果醋制作时则需连接充气泵，自始至终通氧。 (2)装置中排气口有何作用？图中显示排气口连接一“长而弯曲”的胶管，其目的何在？ 答案 排气口可排出酒精发酵时产生的 CO2；与排气管相连的长而弯曲的胶管，可防止空气中 微生物的污染。 (3)装置瓶内培养液是否应装满瓶？ 答案 装置瓶内培养液体积不应超过 2/3，需留 1/3 空间，以防止发酵液从排气口溢出。 4.思考与讨论 (1)影响醋酸发酵的环境因素还有氧气和 pH。 (2)醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了，在醋和啤酒表面形成一层“白膜”。它是怎样形成 的？ 答案 醋化醋杆菌大量繁殖形成的。 (3)在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充氧气，你认为最经济实用的方法是向发酵液中通入 无菌空气。 (4)为什么要向发酵瓶中通入空气？ 答案 醋酸发酵为需氧发酵。 (5)为什么空气要用棉花过滤？ 答案 可防止其他微生物进入。 (6)在制作果酒的过程中，后期如果密封不严，再加上温度过高，结果会怎样？ 答案 果酒生产后期，必须密封，保证无氧，才能得到醇香的果酒。如果密封不严，再加上 温度过高(30 ℃以上)，会导致醋化醋杆菌大量生长繁殖。醋化醋杆菌在有氧和糖源不足时， 能够将葡萄汁中的乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。其反应式为：C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O， 因此果酒生产后期，如果密封不严，会导致“酿酒不成反成醋”。 5.下图装置既可用于生产果酒，又可用于生产果醋。下列对于果酒和果醋生产时的控制条件 的叙述，正确的是( ) A.生产果酒时，开关 1、2、3 始终要关上 B.生产果醋时，开关 1、2、3 都要打开 C.生产果醋时，开关 1 要打开，开关 2、3 要关上 D.生产果酒时，开关 1、3 始终要关上，开关 2 要间断打开 答案 D 解析 果酒发酵过程中，除了产生酒精外，还会产生大量的 CO2，因此生产果酒时，开关 1、 3 始终要关上，开关 2 要间断打开；参与果醋制作的菌种是醋化醋杆菌，是一种嗜氧菌，其 进行醋酸发酵时也会产生 CO2，因此开关 1、2 要打开，开关 3 要关上。 题后反思 酒精发酵和醋酸发酵的比较 项目 酒精发酵 醋酸发酵 区 别 所用微生物 酵母菌 醋化醋杆菌 生物类型 单细胞真菌 细菌(原核生物) 需氧情况 前期需氧后期不需氧 需氧 适宜温度 25～30 ℃ 30～35 ℃ 气味 酒味 酸味 气泡和泡沫 有 无 发酵液颜色 浑浊 浑浊，液面形成白色菌膜 联系 酒精发酵为醋酸发酵提供酒精 6.在酿制果醋的过程中，下列哪种说法正确( ) A.果醋的制作需用醋化醋杆菌，醋化醋杆菌是兼性厌氧型细菌，需先通一段时间氧气后密封 B.在发酵过程中，温度控制在 25～30 ℃，发酵效果最好 C.当氧气、糖源充足时，醋化醋杆菌可将葡萄中的糖分解成醋酸而酿制成果醋 D.以上说法都正确 答案 C 解析 醋化醋杆菌是好氧细菌，所以在发酵过程中需要适时地通入 O2。醋化醋杆菌的最适生 长温度为 30～35 ℃。在糖源、O2 充足时，醋化醋杆菌能将葡萄中的糖分解成醋酸；当缺少 糖源时，可将乙醇氧化成乙醛，再将乙醛变为醋酸。 一题多变 判断正误： (1)酵母菌和醋化醋杆菌的遗传均遵循孟德尔遗传定律( ) (2)冲洗葡萄时最好先去枝梗，再用水洗净( ) (3)制酒、制醋时所有用具都是清洁的( ) (4)果酒发酵和果醋发酵过程均需不断地向发酵瓶内通入空气( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× 制作葡萄酒和果酒 果酒的制作原理 微生物：酵母菌 需氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2O ――→酶 6CO2＋12H2O＋能量 厌氧呼吸：C6H12O6――→酶 2C2H5OH ＋2CO2＋能量 用葡萄制作葡萄酒 用果汁制作果酒 果醋的制作 菌种：利用的微生物是醋化醋杆菌，其代谢类型是 异养需氧型 原理 ①在氧气、糖源都充足时，能把糖分解成醋酸 ②当缺少糖源时，可将乙醇转变为乙醛，并进 一步转变为醋酸 反应式：C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O 最适温度：30～35 ℃ 实验过程：装置连接→醋酸发酵 1.适宜的温度条件下，在下图所示的装置中都加入干酵母(内有活酵母菌)，其中能产生酒精 的装置是( ) 答案 A 解析 解答本题首先要弄清楚酒精发酵的条件：①要有葡萄糖、水和酵母菌；②必须在密封 的条件下。这两个条件缺一不可。如果有氧存在，酵母菌能进行需氧呼吸，产生 CO2 和 H2O， 不产生酒精。本题易错选 D，因为与 A 条件相同并搅拌，看起来似乎更有利于反应的进行， 但是 D 没有密封，暴露在有氧的环境中，酵母菌不能进行厌氧呼吸。 2.在“果醋制作过程”中，能获得较多醋化醋杆菌菌种的最简便方法是( ) A.从变酸的葡萄酒表面获得菌膜，再培养分离 B.不必人为加入菌种，葡萄等水果表面本身就存在大量的醋化醋杆菌 C.从食醋中分离提取 D.从土壤中分离提取 答案 A 解析 葡萄等水果表面虽然有醋化醋杆菌，但是不能在短时间内大量获取，而要用分离培养 的方法。土壤中含有各种微生物，但分离和培养纯化过程比较繁琐。食醋会经过灭菌后出厂， 且食醋的 pH 不适于醋化醋杆菌生长繁殖，其内几乎没有活的醋化醋杆菌。变酸的葡萄酒表面 是醋化醋杆菌的菌膜，故可以通过培养得到大量的醋化醋杆菌。 3.乙醇等绿色能源的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产酒精，首先要把秸秆用相应的酶 进行预处理，然后用特定的微生物在特定的条件下，进行发酵生产酒精。以下关于处理秸秆 的酶、微生物种类和特定的条件的选择中，正确的是( ) A.淀粉酶、乳酸菌、充足氧气 B.纤维素酶、酵母菌、密封 C.纤维素酶、甲烷杆菌、密封 D.脂肪酶、酵母菌、充足氧气 答案 B 解析 玉米秸秆的主要成分是纤维素，要把它转化为葡萄糖才能被酵母菌利用发酵产生酒精， 所以秸秆预处理用的酶应该是纤维素酶，而发酵产生酒精的微生物是酵母菌，在发酵过程中 没有氧气时，才能进行厌氧呼吸产生酒精，所以要严格密封。 4.如图为制作葡萄酒的装置示意图，下列有关说法，不正确的是( ) A.整个装置事先应清洗干净并晾干 B.葡萄浆的装量不要超过发酵瓶容积的2 3 C.装水的弯曲玻璃管既可排气，又可防止杂菌污染 D.发酵时，发酵瓶应放在 30～35 ℃的条件下 答案 D 解析 酒精发酵的温度为 25～30 ℃。 5.生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋制作是常见的例子。请回答下列有 关果酒、果醋制作的问题： (1)果酒、果醋制作中，都需要大量纯种发酵微生物，所以首先要对发酵微生物进行培养。在 微生物培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑温度、 、渗透压等条件；为防止 杂菌污染，还需要对培养基和培养皿进行 (消毒、灭菌)；操作者的双手需要进行清 洗和 ；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是 。 (2)如图是果醋的发酵装置。醋酸发酵在 瓶中进行，发酵所需的微生物是 。 若乙瓶中流出液明显呈酸性，则说明流出液中有 生成。向乙瓶中通入空气的主要原 因是 。 A.果酒生成醋酸时需要氧气 B.通入空气可使乙瓶中的锯末呈松散状 C.使乙瓶中流出的液体缓慢滴入丙瓶中 D.使甲瓶中流出的液体缓慢滴入乙瓶中 (3)如果将该装置改为酒精的发酵装置，需要修改的地方是 。 答案 (1)酸碱度(pH) 灭菌 消毒 紫外线能使蛋白质变性 (2)乙 醋化醋杆菌 醋酸 A (3)不需要通入空气 解析 (1)微生物培养需要同时考虑温度、pH、渗透压等外界条件，培养涉及的器材和培养基 等都需要进行灭菌，而对操作者的双手则用体积分数为 70%的酒精进行消毒处理，紫外线通 过使蛋白质变性可以实现杀灭空气中的微生物。(2)图中的乙瓶为醋酸发酵瓶，内有醋化醋杆 菌在进行发酵，若该瓶流出的液体呈酸性，说明流出液中有醋酸生成。在乙瓶进行的是乙醇 发酵成醋酸的过程，需要氧气，醋化醋杆菌进行的是需氧呼吸。(3)酒精发酵在无氧条件下才 能进行，所以不需要通入空气。 课时作业 [基础过关] 1.酵母菌能够进行下列哪些反应( ) ①C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O ②C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 ③C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O ④CO2＋H2O→(CH2O)＋O2 A.①②③ B.②③④ C.①② D.②③ 答案 C 解析 酵母菌既能进行需氧呼吸(发生①反应)，又能进行厌氧呼吸(发生②反应)。 2.下列有关醋化醋杆菌的叙述中，正确的是( ) A.醋化醋杆菌是异养生活的真核生物 B.醋化醋杆菌进行需氧呼吸是因其内有线粒体 C.醋化醋杆菌遗传物质的主要载体是染色体 D.在有氧条件下，醋化醋杆菌可进行醋酸发酵产生醋酸 答案 D 3.制作果醋时，要适时通过充气口进行充气是因为( ) A.醋化醋杆菌是异养需氧菌，将酒精变成醋酸时需要 O2 的参与 B.酵母菌进行酒精发酵时需要 O2 C.通气以防止发酵液霉变 D.防止发酵时产生的 CO2 气体过多而引起发酵瓶爆裂 答案 A 解析 醋化醋杆菌为异养需氧菌，只有在有氧条件下才可正常生活。 4.在家中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是( ) A.让发酵装置接受光照 B.给发酵装置适时排气 C.向发酵装置通入空气 D.将发酵装置放在 45 ℃处 答案 B 解析 在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵，发酵装置不需要接受光照，也不能通入空气， 发酵过程中会产生 CO2 气体，所以要适时给装置排气，酒精发酵时一般将温度控制在 25～30 ℃。 5.如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图。下列相关分析正确的是 ( ) A.①过程要先切块后清洗，以减少杂菌的污染 B.②过程加入果胶酶可以提高苹果的出汁率 C.③过程发酵所用酵母菌无具膜结构的细胞器 D.④过程需要将发酵装置中的充气口开关关闭 答案 B 解析 ①过程要先清洗后切块，以减少杂菌的污染，A 项错误；植物细胞有细胞壁的保护， 破坏细胞壁需要纤维素酶和果胶酶，B 项正确；酵母菌是真核生物，含有具膜细胞器，如线 粒体等，C 项错误；醋化醋杆菌是好氧菌，因此发酵装置中的充气口开关应开启，D 项错误。 6.下列关于果酒制作过程的叙述中，正确的是( ) A.应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗得彻底 B.使发酵装置的温度维持在 25～30 ℃`左右最好 C.在发酵过程中，需从充气口不断通入空气 D.由于酵母菌的繁殖能力很强，因此不需对所用装置进行消毒处理 答案 B 解析 在选葡萄时应先冲洗 1～2 次，再去除枝梗，以防葡萄破损被杂菌污染；酵母菌的繁殖 力虽然很强，但仍要对所用装置进行消毒处理，因为其内含有对葡萄酒有害的微生物，影响 酒的品质；酵母菌只有在 25～30 ℃左右的无氧条件下才能进行酒精发酵。 7.关于用塑料瓶制作果酒和果醋的叙述中，正确的是( ) A.为了提高果酒的产出量，果汁应尽量装满发酵瓶 B.醋酸发酵阶段应封闭瓶口，防止杂菌污染 C.制作果酒过程中每天需适时打开瓶盖 D.果酒制成后，可将装置转移至温度略高的环境中并适时通入氧气来制作果醋 答案 D 解析 葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约 1/3 的空间，既有利于酵母菌需氧呼吸，大量繁殖， 又可防止果酒发酵时产生大量二氧化碳使果汁溢出。醋酸发酵是需氧发酵，应通入氧气，发 酵时应敞开瓶口并在瓶口盖上纱布以防杂菌污染。制作果酒过程中定时拧松瓶盖既可排出气 体又可避免杂菌污染。醋化醋杆菌发酵的适宜温度比酵母菌高。 [能力提升] 8.下列关于果酒和果醋制作的叙述中，不正确的是( ) A.参与发酵的微生物都含有线粒体 B.发酵过程中培养液 pH 都会下降 C.制作果酒时瓶口需密闭，而制作果醋时需要通入氧气 D.制作果醋的温度要比制作果酒的温度高一些 答案 A 解析 参与果酒和果醋制作的微生物是酵母菌和醋化醋杆菌，酵母菌属于真核生物，含有线 粒体；醋化醋杆菌属于原核生物，没有线粒体。 9.在一个普通的锥形瓶中，加入大半瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液后密封，正常情况下下列坐 标图不正确的是( ) 答案 B 解析 酵母菌的数量随时间的变化是先快速增加，随后增加速率放慢，一段时间内维持在一 定水平，最后由于营养缺乏，pH 极度不适和酒精浓度过高导致繁殖速率小于死亡速率，数量 下降。 10.如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是( ) A.过程①和②都只能发生在缺氧条件下 B.过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中 C.过程③和④都需要氧气的参与 D.过程①～④所需的最适温度基本相同 答案 C 解析 据图分析，过程①是细胞呼吸的第一阶段，过程②是厌氧呼吸的第二阶段，过程③是 需氧呼吸的第二、三阶段，过程④是果醋的制作。其中过程①的反应场所是细胞溶胶，有氧 和无氧条件下均能进行，因此判断 A、B 项错误；过程③需要氧气参与，过程④是果醋制作， 醋化醋杆菌是好氧菌，在将乙醇转变为醋酸时需要氧气的参与，由此判断 C 项正确；酵母菌 最适生长繁殖温度在 20～25 ℃左右，醋化醋杆菌是嗜温菌，最适生长温度为 30～35 ℃，由 此判断 D 项错误。 11.下图为实验室制作葡萄酒的基本流程，请回答： (1)上述流程中，A 为 过程，该过程中酵母菌的呼吸类型主要是 ， B 为 过程。用 KMnO4 溶液浸泡葡萄的目的是 。 (2)发酵瓶中葡萄汁的装量应控制在 ，主要原因是 。 (3)在配制酵母斜面培养基时，培养基中应加入一定量的凝固剂，如 。培养基配好后， 置于高压蒸汽锅内，在压强为 MPa、温度为 121 ℃的条件下，维持一段时间，可达到 的 目的。 答案 (1)菌种扩大培养 需氧呼吸 接种 消毒 (2)容器的 2/3 以下 发酵过程有大量二氧化碳产生，会使发酵液溢出 (3)琼脂 灭菌 解析 A 为酵母菌扩大培养过程，该过程酵母菌进行需氧呼吸，快速繁殖。B 是将酵母菌接种 到发酵瓶中。发酵瓶中葡萄汁的装量不能超过 2/3，否则发酵过程产生二氧化碳，使压强增 大，发酵液溢出。培养基凝固剂通常是琼脂。 12.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；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)第二阶段是在醋化醋杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋化醋 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)醋化醋杆菌属于 核生物，其细胞结构中 (填“含有”或“不含有”)线粒 体。 答案 (1)细胞溶胶 线粒体 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有 解析 (1)图中过程①和②表示酵母菌厌氧呼吸的第一、二阶段，发生场所是细胞溶胶；过程 ③表示需氧呼吸的第二、三阶段，发生在线粒体中；与厌氧呼吸相比，需氧呼吸过程释放的 能量多，所以在厌氧条件下酵母菌的繁殖速度较快。(2)醋化醋杆菌是好氧菌，所以乙醇转变 为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)酵母菌和醋化醋杆菌的最适生长温度分别是 25～30 ℃和 30～35 ℃。(4)醋化醋杆菌属于细菌，是原核生物，原核细胞中不含有线粒体。 [个性拓展] 13.如图是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答 下列问题： (1)完成图 1 中的实验流程。 (2)冲洗的主要目的是 ，冲洗应特别注意不能 ，以防止菌种的流 失。 (3)图 2 装置中的充气口在 时关闭，在 时连接充气泵，并连续不断地 向内 。 (4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由 产生的 ，在果醋发酵时排出的 是 。 (5)若在果汁中就含有醋化醋杆菌，在果酒发酵旺盛时，醋化醋杆菌能否将果汁中的糖发酵为 醋酸？说明原因。 。 (6)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为 。醋酸发酵时温度一般应控制 为 。 答案 (1)醋酸发酵 (2)洗去浮尘 反复多次冲洗 (3)果酒发酵 果醋发酵 泵入无菌空气 (4)酵母菌 CO2 剩余(含氧量少)的空气、CO2 (5)不能。因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋化醋杆菌生长，且醋化醋杆菌发酵的条件之一 是氧气充足 (6)25～30 ℃ 30～35 ℃ 解析 酵母菌是兼性厌氧型微生物，因此在制作果酒时，应在缺氧的环境中进行。醋化醋杆 菌是好氧细菌，能够利用糖在有氧时生成醋酸；在糖源不足时，将乙醇变为醋酸，即 C2H5OH ＋O2→CH3COOH＋H2O。因此在果酒制作过程中出气口排出的是 CO2。而在果醋制作过程中因醋 化醋杆菌是好氧细菌，需要连续充气，因而排气口排出的既有 CO2 又有含氧量较低的空气。