2019秋 金版学案 生物·选修1（人教版）练习：专题1课题1果酒和果醋的制作

2019秋 金版学案 生物·选修1（人教版）练习：专题1课题1果酒和果醋的制作

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