专题一 课题1
一、选择题
1．关于醋酸菌的叙述，正确的是( A )
A．醋酸菌为严格有氧呼吸
B．醋酸菌有氧无氧都能生存
C．醋酸菌能形成芽孢
D．醋酸菌能将淀粉分解成醋酸
[解析] 醋酸菌必须在有氧条件下才能完成代谢。
2．酵母菌能够进行以下哪些反应( C )
①C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O
②C6H12O62C2H5OH＋2CO2
③C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O
④CO2＋H2O(CH2O)＋O2
A．①②③ B．②③④
C．①② D．②③
[解析] 酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸。
3．下列哪种条件下，醋酸菌能将葡萄汁中的糖分解成醋酸( A )
A．氧气、糖源充足 B．氧气充足、缺少糖源
C．缺少氧气、糖源充足 D．氧气、糖源都缺少
[解析] 醋酸菌在有氧条件下生存，需糖源。
4．制果酒过程中，操作有误的是( A )
A．将消毒过的葡萄汁装满发酵装置
B．将温度严格控制在18℃～25℃
C．榨汁机要清洗干净，并晾干
D．将冲洗的葡萄放入冲洗晾干的榨汁机进行榨汁
[解析] 在果酒制作过程中，葡萄汁不用消毒。
5．(2019·西宁四中高二月考)在酿酒生产上，常向发酵罐中加少量尿素，其目的是( C )
A．作为碳源，为酵母菌提供能源物质
B．作为碳源，用于酵母菌合成代谢产物
C．作为氮源，用于酵母菌合成蛋白质和核酸
D．作为氮源，用于酵母菌合成代谢产物
二、非选择题
6．下面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__洗去浮尘__，冲洗应特别注意不能__反复冲洗__，以防止菌种的流失。
(3)图2装置中的充气口在__果酒发酵__时关闭，在__果醋发酵__时连接充气泵，并连续不断地向内__泵入空气(氧)__。
(4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由__酵母菌__产生的__CO2__，在果醋发酵时排出的是__剩余(含氧量少)的空气、CO2__。
(5)写出与(4)题有关的反应方程式：①__C6H12O62C2H5OH＋2CO2__。
②__C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O__。
(6)若在果汁中就含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明原因。
__不能。因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌发酵条件是氧气充足。__
专题一 课题1
一、选择题
1．下列产醋最多的措施是( B )
A．在果酒中加入食醋，并通气
B．在果酒中加入变酸的果酒表面的菌膜，并通气
C．将果酒暴露在空气中
D．在果酒中加入冲洗葡萄的水，并通气
[解析] 因食醋经灭菌不含菌种，空气中和冲洗葡萄的水中可能有醋酸菌，但数量不大，只有变酸的果酒表面的菌膜中有大量的醋酸菌。
2．制果醋时，要适时通过充气口进行充气是因为( A )
A．醋酸菌是好氧菌，将酒精变成醋酸时需要氧气的参与
B．酵母菌进行酒精发酵时需要O2
C．通气，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的爆裂
[解析] 醋酸菌是好氧菌，发酵需要氧气的参与。酵母菌是兼性厌氧菌，有氧时大量繁殖，无氧时发酵产生酒精。
3．下列说法不正确的是( A )
A．在进行酒精发酵的过程中，接种酵母菌后，应立即密封
B．在进行酒精发酵的过程中，接种酵母菌后，应先通气一段时间，再隔绝空气
C．为了避免杂菌污染，在实际生产过程中可以直接接种纯种的酵母菌
D．制葡萄酒的时间控制在10～12d
[解析] 利用酵母菌的无氧呼吸可以酿酒，一开始通入空气，酵母菌通过旺盛的有氧呼吸使出芽生殖加快产生更多酵母菌，这样在以后密闭不通气阶段才能有大量的酵母菌进行无氧呼吸产生大量酒精。制葡萄酒的时间控制在10～12d左右。
4．在制作果酒的过程中，在不同时间内取发酵液样品，发现发酵液的pH一直下降，原因是( A )
A．酵母菌进行有氧和无氧呼吸时，均产生CO2，溶于发酵液中，使pH下降
B．酵母菌无氧呼吸产生的酒精呈酸性
C．酵母菌无氧呼吸产生的乳酸呈酸性
D．乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸呈酸性
[解析] 酵母菌是兼性厌氧微生物，指在有氧时进行有氧呼吸，无氧时进行无氧呼吸，均产生CO2，CO2溶于发酵液，使之酸性增强。
5．下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中，错误的是( A )
A．果酒和果醋的发酵菌种不同，但代谢类型相同
B．制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒
C．变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落
D．果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件
[解析] 酵母菌是兼性厌氧菌，醋酸菌是好氧菌。
6．细胞结构是原核、生长繁殖过程绝对不需氧、体内不含有氧呼吸酶的微生物是( A )
A．乳酸菌 B．酵母菌
C．变形虫 D．醋酸菌
[解析] 酵母菌和变形虫是真核生物；醋酸菌原核生物但代谢需要O2。
7．向新鲜的苹果汁中接种酵母菌，一般不用于( D )
A．探究制作果酒的条件 B．验证酵母菌呼吸方式
C．观察原核细胞的结构 D．研究种群数量的变化
[解析] 酵母菌属于兼性厌氧型微生物，在有氧条件下可进行有氧呼吸，在无氧条件下可进行无氧呼吸生成酒精和CO2，所以向新鲜的苹果汁中接种酵母菌，可用于探究制作果酒的条件，或验证酵母菌呼吸方式，A、B项正确；酵母菌属于真核生物中的真菌，不能用于观察原核细胞的结构，C项错误；酵母菌可在新鲜的苹果汁中进行生长繁殖，所以向新鲜的苹果汁中接种酵母菌，可用于研究种群数量的变化，D项正确。
8．下列关于果酒和果醋制作的叙述，不正确的是( A )
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．制果酒时瓶口需密闭，而制果醋时需要通入氧气
D．果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制果醋
[解析] 制果酒的酵母菌是真核细胞，有线粒体，制果醋的醋酸菌是原核细胞，无线粒体。果酒发酵产生CO2，果醋发酵产生醋酸，都会使pH下降。制果酒时瓶口密闭，给酵母菌提供无氧环境；制果醋时通入氧气，使醋酸菌进行有氧发酵。果酒的发酵温度为18～25℃，果醋的发酵温度为30～35℃，因此，果酒制成后将装置移至温度略高的环境中制果醋。
9．下列有关果酒制作过程的叙述，正确的是( D )
A．酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是前者无核膜，后者有核膜
B．酵母菌发酵时要保持有氧环境
C．果汁发酵后是否有酒精产生，可用碱性重铬酸钾溶液来检验
D．酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精
[解析] 酵母菌是真核生物，有核膜，醋酸菌为原核生物，无核膜，A项错误；酵母菌在无氧条件下进行发酵，B项错误；果汁发酵后是否有酒精产生，可用酸性重铬酸钾溶液来检验，C项错误；酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精，D项正确。
10．下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( C )
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
[解析] ①过程为细胞呼吸第一阶段，有氧无氧条件均可以发生；②过程为无氧呼吸第二阶段，只能发生在无氧条件下，故A错误。①过程在细胞质基质中进行，③过程为有氧呼吸第二、三阶段，在酵母菌线粒体内进行，需要氧气参与，故B错误。④过程为醋酸发酵阶段，在醋酸菌细胞内进行，需要氧气参与，③过程也需要氧气参与，故C正确。过程①②③为酵母菌的呼吸作用，最适宜温度范围为18～25℃；④为醋酸菌的代谢过程，最适宜温度为30～35℃，故D错误。
11．(2019·赤峰高二检测)用酵母菌酿制葡萄酒时一般酒中所含的酒精成分在12%左右，其原因是( C )
A．加水过多
B．原料中用于发酵的糖太少
C．一定浓度的酒精影响酵母菌的存活
D．发酵过程中产热多，高温使酵母菌死亡
[解析] 酒精浓度过高会对酵母菌产生毒害作用，因此用酵母菌酿制葡萄酒时，一般酒中所含酒精成分在12%左右。
12．为酿制杨梅酒，小明将杨梅榨成汁后分别装入甲、乙、丙三个发酵瓶中，如下图所示。下列有关说法正确的是( D )
A．乙装置的发酵产物为果酒，甲和丙中的为果醋
B．三种发酵装置所需的最适温度均为30～35℃
C．发酵瓶乙和丙每隔一段时间需打开排气管排气
D．甲、乙、丙三瓶可产生相同的气体
[解析] 由于甲充气口打开，不能进行酒精发酵，乙和丙中得到的是果酒。果酒发酵的最适温度是18～25℃。三瓶都产生CO2，故都需定期排气。丙中液体过多，排气管在瓶中的管口被浸没，不能正常排气。
二、非选择题
13．啤酒生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后放入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧渐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵，最后分别输出固体物质和鲜啤酒。
根据上述过程回答以下问题：
(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是__既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸__。
(2)初期酵母菌迅速繁殖的主要方式是__出芽生殖__。
(3)啤酒发酵过程中，总是先来“水”，后出“酒”，其原因是__酵母菌先进行有氧呼吸，产生大量的水；随着O2的减少，酵母菌进行发酵产生酒精__。
(4)经测定，酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了__二氧化碳__、__水__和__酒精__及其他发酵产物，其余1.5%则是用于__酵母菌自身的生长和繁殖__。
(5)请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式：
__C12H22O11＋H2O2C6H12O6 C6H12O62C2H5OH＋2CO2__。
(6)啤酒的风味主要取决于采用的酵母菌菌株，某酒厂的菌株使用了30多年，繁殖了3 000余代，风味不减当年，其主要原因是__酵母菌进行无性繁殖，其遗传物质能够保持稳定__。
[解析] (1)据题意可知，首先将经过灭菌的麦芽汁充氧，此时酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，溶解氧逐渐耗尽后，糖度加速降低，酒精浓度逐渐上升，说明酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精；(2)有氧时酵母菌能通过出芽生殖的方式大量繁殖，种群数量增加很快；(3)酵母菌先进行有氧呼吸，产生大量的水，随着O2的减少，酵母菌进行发酵产生酒精；(4)酵母菌发酵过程中，糖类中有98.5%形成了酒精，二氧化碳和水，则极少数用于自身生长发育和繁殖；(5)麦芽糖的分子式为C12H22O11，而葡萄糖为C6H12O6，因此麦芽糖分解成葡萄糖的过程中要加一分子的水，酵母菌无氧呼吸过程中将葡萄糖分解产生酒精和二氧化碳；(6)酵母菌进行无氧繁殖，其遗传物质能够保持稳定。
14．杨梅是特色水果之一，为对其进行深加工，某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制，基本工艺流程如下：
请回答：
(1)在制备杨梅酒过程中，需要控制的发酵温度为__18～25℃__。甲罐顶上弯管中加水的主要目的是__防止空气进入__。发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有__气泡冒出__，说明发酵基本完毕。
(2)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经__灭菌__处理的木材刨花，然后加入含__醋酸__菌的培养液，使该菌__附着__在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵，杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的__流速__来调节。
(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋，则乙罐中CO2的产生量是( D )
A．甲罐的两倍 B．与甲罐的相等
C．甲罐的一半 D．几乎为零
[解析] (1)制备杨梅酒时，是利用酵母菌的酒精发酵，20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在18～25℃；甲罐进行的酒精发酵，需要在无氧环境中进行，因此甲罐顶上弯管中加水的主要目的是防止空气进入，酒精发酵过程中除了产生酒精，还产生二氧化碳，若发酵一定时间后，观察到甲罐内液面不再有气泡冒出，则说明发酵基本完毕。(2)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经灭菌处理的木材刨花，然后加入含醋酸菌的培养液，使该菌附着在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵，杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的流速来调节。(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋，酒精变成醋的反应式为：C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O，反应过程中没有二氧化碳气体生成，所以乙罐中CO2的产生量几乎为零。
15．猕猴桃果实肉肥多汁，营养丰富，有“Vc之王”的美称，由它制成的果酒和果醋富含多种氨基酸及维生素，颜色鲜亮，味道柔和，深受人们喜爱。下图是猕猴桃加工成果酒和果醋的简易制作流程，请回答下列有关问题。
→→→→→→
(1)用猕猴桃酿制果酒时，不可过度清洗，原因是__过度清洗会使猕猴桃表皮上的野生型酵母菌大量流失__。制葡萄酒的过程中，在不同时间内对发酵液样品进行检测，发现发酵液的pH一直下降，原因可能是__酵母菌呼吸作用产生的CO2溶于发酵液中，使pH下降__。
(2)工业上大量制作猕猴桃果酒时，接种的菌种是__酵母菌__，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__在有氧条件下，酵母菌迅速繁殖，数量增加__。随着发酵程度的加深，液体密度会逐渐变低(可用密度计测量)，其原因是__营养物质被消耗，并且有水生成__。若要提高果酒的产量，发酵过程中关键要控制好哪些条件？__适宜的温度、pH、通气量__。
(3)开瓶后的果酒不及时饮尽会变酸且表面长有菌膜，原因是__醋酸菌大量繁殖__。醋酸发酵区别于酒精发酵的环境条件主要是__温度高，需氧__。
[解析] (1)果酒制作用的酵母菌来自猕猴桃的表皮，过度清洗会使酵母菌流失。酵母菌呼吸作用产生CO2，CO2溶于发酵液中，使pH下降。(2)果酒发酵的菌种是酵母菌。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，酵母菌迅速繁殖，数量增加，有利于后期发酵。果酒发酵过程中，营养物质被消耗，并且有水生成，所以随着发酵程度的加深，液体密度会逐渐变低。发酵过程中要控制好温度、pH和通气量。(3)变酸的酒表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖造成的。果酒制作的温度是18～25℃，果醋制作的温度是30～35℃，果酒制作是厌氧发酵，果醋制作是需氧发酵。
课件55张PPT。专题一传统发酵技术的应用固体发酵
某些微生物可在含有必需营养物质的固体培养基上进行发酵，称为固体发酵。我国传统的酿酒、制备大豆发酵食品的生产工艺均为固体发酵。另外，固体发酵还用于蘑菇的生产、奶酪和泡菜的制作以及动植物废料的堆肥等。
固体发酵所用原料一般为来源广泛、价格低廉、富含营养物质的工农业副产品，如麸皮、薯粉、大豆饼粉、高粱、玉米粉等。在食用菌栽培中，根据需要对原料进行粉碎、蒸煮等预加工以促进食用菌对营养物质的吸收，改善发酵生产条件，有的还需加入尿素、硫酸铵及一些无机酸等辅料。固体发酵一般都是开放式的，因而不是纯培养，无菌要求不高。例如，栽培食用菌的固体发酵过程为：将原料预加工后再经蒸煮灭菌，然后制成含一定水分的固体物料，接入预先培养好的菌种，在一定温度和湿度条件下进行发酵。发酵成熟后要适时出料，并进行适当处理，或进行产物的提取。根据培养基的厚薄可分为薄层固体发酵和厚层固体发酵。薄层固体发酵是利用木盘或帘子，在上面铺1～2cm厚的物料，接种后进行发酵；厚层固体发酵是利用深槽(或池)，在其上部架设竹帘，帘上铺一尺多厚的物料，接种后在深槽下部通气进行发酵。
由于固体发酵所需设备简单，操作容易，并可因陋就简、因地制宜地利用一些来源丰富的工农业副产品，因此在某些产品的生产上不同程度地沿用至今。本专题内容包括《果酒和果醋的制作》《腐乳的制作》《制作泡菜并检测亚硝酸盐含量》三个课题，每个课题相对独立，没有严格的顺序关系。本专题围绕传统发酵食品的制作展开，主要通过学习果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作技术，培养同学们设计实验、动手操作等科学探究的能力。本专题与微生物联系密切，要求我们有丰富的微生物知识和较强的动手能力，学会摸索发酵的最佳条件并做好记录，同时注意实验的严密性。
专题重点：说明果酒、果醋和腐乳制作的原理；设计并完成果酒、果醋和腐乳的制作；制作泡菜并测定泡菜中的亚硝酸盐含量。
专题难点：制作过程中发酵条件的控制；在实践中摸索影响腐乳品质的条件；泡菜中亚硝酸盐含量的测定。本专题主要学习制作几种传统发酵食品。学习时要明确制作每种发酵食品需要的菌种，发酵的原理、条件、过程及结果。实验操作的过程并不复杂，但是发酵的时间往往较长，要注意观察，特别要对发酵的结果进行分析。
可以联系生活实际，尝试自己制作一些发酵食品，如葡萄酒、果醋等，进一步掌握发酵食品制作过程的有关知识。课题1 果酒和果醋的制作自 主 学 习一、果酒制作的原理
(1)菌种：__________是单细胞真菌，属于________生物。
(2)酵母菌的繁殖方式：出芽生殖和孢子生殖。温度低时形成孢子，进入休眠状态；温度适宜时，进行____________，繁殖速度快。
(3)生长繁殖最适温度：________。
(4)主要分布场所：分布广泛，但________始终是其主要分布场所。
(5)代谢类型：酵母菌的代谢类型是__________________。
有氧条件下，方程式_________________________________。
无氧条件下，方程式_________________________________。酵母菌 真核 出芽生殖 20℃ 土壤 异养兼性厌氧型 二、果醋制作的原理
菌种：__________是单细胞细菌，属于________生物。
(1)代谢类型：______________，
果酒制果醋的方程式__________________________________。
(2)最适生长温度____________。醋酸菌 原核 异养需氧型 30～35℃ 三、果酒和果醋的制作过程：
(1)实验流程：
挑选葡萄→________→________→____________→醋酸发酵
↓ ↓
果酒 ________
(2)实验装置：
①__________；②排气口；③__________。冲洗 榨汁 酒精发酵 果醋 充气口 出料口 四、果酒、果醋制作的操作要求及结果分析
(1)材料的选择与处理：
选择________的葡萄，先________，再____________。
(2)防止发酵液被污染：
①榨汁机要清洗干净，并________。
②发酵装置要清洗干净，并用体积分数为______________消毒。
(3)发酵条件的控制：
①装置：将葡萄汁装入发酵瓶，留大约_______的空间。
②制葡萄酒：________充气口；时间控制在___________左右。
③制葡萄醋：时间控制在_________左右；适时通过充气口________。新鲜 冲洗 除去枝梗 晾干 70%的酒精 1/3 关闭 10～12d 7～8d 充气 (4)果酒、果醋制作的结果分析：
①酒精发酵的结果检测。
A．检测试剂：____________。
B．检测条件：____________。
C．实验现象：呈现__________。
②醋酸发酵的结果检测：可通过检测发酵前后的______做进一步的鉴定。重铬酸钾 酸性条件 灰绿色 pH
1．葡萄酒(干红)为什么呈现深红色？
提示：在酒精发酵过程中，随着酒精浓度的提高，红色葡萄皮细胞的细胞膜失去选择透过性，红葡萄皮内的红色素进入发酵液，使葡萄酒呈深红色。
2．变酸的酒表面有菌膜，菌膜是怎样形成的？溶液内部能形成菌膜吗？
提示：醋酸菌大量繁殖形成的。不能，醋酸菌是好氧生物。1．变酸的葡萄酒表面的白膜是酵母菌。( )
分析：变酸的葡萄酒表面的白膜是醋酸菌。
2．酒精发酵的进程通过排气口取样检测。( )
分析：检测酒精发酵进程时应通过出料口取样检测。
3．利用带盖的瓶子制作果酒时，应将瓶子装满，以创设无氧环境。( )
分析：应留大约1/3的空间，可提供氧气供酵母菌大量繁殖，同时还可以防止发酵液溢出。判断题× × × 4．果汁发酵后是否有酒精产生，可在酸性条件下用重铬酸钾检测。( )
5．只要有充足的氧气，醋酸菌就可将葡萄汁中的糖分解成醋酸。( )
分析：还需要充足的糖源，适宜的温度和pH。√ × 新 知 解 读1．酵母菌生物学特征
果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌属真核生物，繁殖方式有有性生殖和无性生殖，在营养条件适宜时进行出芽生殖，其新陈代谢类型是异养兼性厌氧型。知识点1 果酒制作的原理(2)发酵所需条件：温度一般控制在18～25℃，最适温度20℃，pH呈酸性(pH为5.0～6.0)
(3)菌种来源：自然发酵来源于附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。
(4)酒精发酵“先通气后密封”：“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖。“密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 下列对果酒制作过程的叙述，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20℃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，不需对所用装置进行消毒处理
[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汁液流失和被杂菌污染；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，因为其含有对葡萄酒有害的微生物，影响酒的品质；酵母菌在20℃左右的无氧条件下进行酒精发酵效果最佳。答案为B。B 〔变式训练1〕 某酒厂在利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的适宜原料和在生产酒精阶段要控制的必要条件分别是( )
A．玉米粉和有氧 B．大豆粉和有氧
C．玉米粉和无氧 D．大豆粉和无氧
[解析] 酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，把糖类等有机物彻底氧化分解成CO2和水，不产生酒精。大豆粉主要含蛋白质，用作酿酒不合适，原因有二：一是酵母菌含有更多的直接把糖类转化为酒精的酶类，发酵快，而蛋白质转化复杂，并产生含氮副产物，对酵母菌生命活动不利；二是成本高。C 1．醋酸菌生物学特征
醋酸菌属于原核生物，繁殖方式是二分裂，新陈代谢类型是异养需氧型，有氧呼吸的场所是细胞膜内表面，日常生活中用醋酸菌进行酿醋等。知识点2 果醋制作的原理 下列关于果醋制作的叙述中，错误的是( )
A．制作果醋需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通入氧气
B．醋酸菌是一种嗜温菌，对温度要求较高，一般在50℃左右
C．醋酸菌能将果酒变成果醋
D．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸
[解析] 醋酸菌是好氧菌，所以在发酵过程中需要适时通入氧气。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。B 〔变式训练2〕 利用果酒制作果醋的原理是( )
A．醋酸菌将乙醇还原为醋酸
B．醋酸菌将乙醇氧化为醋酸
C．醋酸菌将乙醇分解为CO2、水和醋酸
D．醋酸菌直接将乙醇氧化为醋酸，不需其他中间转化过程
[解析] 醋酸菌在氧气充足的条件下进行发酵产生醋酸，有两条途径：一是在糖源充足时，可直接将葡萄汁中的糖氧化分解为醋酸；二是在糖源不足时，可以利用酵母菌发酵产生的乙醇为原料，先在氧气的作用下，将乙醇氧化为乙醛，再进一步将乙醛氧化为乙酸，进而生成醋酸。因此只有B项叙述正确。B 1．果酒和果醋的发酵装置
(1)发酵装置各部分的作用。
①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
②排气口：在酒精发酵时用来排出CO2。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似于巴斯德的鹅颈瓶。
③出料口：取样检查和放出发酵液。知识点3 实验设计
(2)使用方法：在进行果酒发酵时要关闭充气口；在进行果醋发酵时，充气口要连续充入无菌空(氧)气。
(3)果酒制作过程中，前期通入空气或在发酵瓶中留出一定的空间(大约1/3)，可以给酵母菌提供氧气，酵母菌进行有氧呼吸(产生CO2)，大量繁殖。后期缺氧，酵母菌进行酒精发酵，发酵液中有大量的CO2产生，发酵瓶中的空间可暂时存储CO2，起到缓冲作用。2．果酒和果醋的制作过程
(1)果酒和果醋实验流程示意图
注意：果醋制作先在无氧条件下进行酒精发酵产生乙醇，再在有氧条件下进行醋酸发酵产生果醋。(2)实验操作步骤：
①材料的选择与处理；②无菌；③榨汁；④发酵。
(3)果汁发酵后的酒精鉴定
①原理：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
②方法：先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO4 3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色的变化。同时，设计把发酵液换成2mL蒸馏水，其他操作完全相同的对照实验。
(4)果醋的鉴定：方法有很多，如品尝、pH试纸检测和化学定性鉴定等。 下列叙述不能够防止发酵液被污染的是( )
A．榨汁机要清洗干净，并晾干
B．发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70%的酒精消毒
C．装入葡萄汁后，封闭充气口
D．发酵装置的排气口直接与瓶身连接D [解析] 发酵工程中所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物(杂菌)，一旦污染杂菌，将导致产量大大下降，甚至得不到产品。榨汁机清洗，并晾干，发酵瓶清洗，并用70%酒精消毒，是防止器材上的菌种进入发酵液；装入葡萄汁，封闭充气口，可防止空气中的菌种进入，发酵装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，阻挡外面空气中的菌种进入发酵液。〔变式训练3〕 下列实验装置可用于生物技术实践的相关实验，下列有关叙述错误的是( )
A．装置甲可用于果酒制作，装置乙不能用于果酒制作
B．装置乙可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作
C．乙装置中设置出料口的目的之一是用于取样
D．乙装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管，可防止空气中微生物的污染A [解析] 装置甲密封时可用于果酒制作，但要定时旋转瓶盖以放出产生的二氧化碳气体。装置乙的充气口关闭时可用于果酒制作，充气口打开时可用于果醋制作。为防止空气中微生物的污染，排气口可连接一个长而弯曲的胶管。设置出料口的目的之一是便于取样。指 点 迷 津1．果酒、果醋制作的区别与联系
(1)区别(2)联系
①选材和材料处理：选择新鲜的葡萄，先用清水冲洗葡萄1～2次除去污物后，再去枝梗。
②制作发酵液，防止杂菌污染。
③发酵：将葡萄汁装入发酵瓶，注意葡萄汁量不要超过发酵瓶总体积的2/3。2．实验结果分析与评价
(1)发酵液的变化。
①放出气体：由于发酵作用，葡萄汁中糖分大部分转变为CO2、C2H5OH及少量的发酵副产品。
②放热：发酵过程产热，会使发酵液温度上升。
③颜色变化：发酵过程中，果皮上的色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。
(2)制备过程需要设置对照组。
方法：设置A、B两个发酵瓶，并各留约1/3空间，A组加入酵母菌，B组不加，同时进行发酵。(3)证明葡萄酒中有无醋酸生成，简单易行的方法是品尝或用pH试纸鉴定。
(4)正常情况下，葡萄酒色泽鲜艳、爽口、有浓郁的果实香味；果醋呈琥珀色或棕红色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。知识贴士
酒精发酵进程的两种检测方法
(1)酵母菌数量的检测：在整个发酵过程中，酵母菌数量应呈“S”型增长。
(2)酒精含量的检测：正常发酵过程中，可以通过出料口取样检测，酒精含量应先增加，后稳定。 下图中甲是果醋发酵装置，乙是发酵过程中培养液pH变化曲线图，下列叙述正确的是( )
A．发酵初期不通气，溶液中没有气泡产生
B．中期可以闻到酒香，说明进行了酒精发酵
C．后期接种醋酸菌，适当通气并保持原有温度
D．图乙中能正确表示pH变化的曲线是③B [解析] 果醋发酵时，发酵初期不通气，酵母菌先利用发酵装置中的氧气进行有氧呼吸产生CO2和水，然后再进行酒精发酵，溶液中会产生酒精和CO2，因而有气泡产生。中期酒精发酵继续，可以闻到酒香。后期接种醋酸菌，进行醋酸发酵，由于醋酸菌是好氧菌，因而要适当通气，但醋酸菌的最适生长温度高于酵母菌，因而后期要适当升高温度，酒香会逐渐变成醋香。发酵开始时无氧呼吸产生酒精和CO2，pH会稍下降。接种醋酸菌后产生醋酸，pH会下降更快，因而曲线②可以表示整个发酵过程培养液pH的变化。核 心 素 养 如图简单表示葡萄酒的酿制过程，请据图分析：
(1)葡萄酒的酿制原理是：先通气使酵母菌进行____________，以增加酵母菌的数量，然后使酵母菌________获得葡萄酒。
(2)随着发酵过程的加深，液体密度会逐渐变低(可用密度计测量)。其原因是_________________________________________________________。有氧呼吸 发酵 发酵时糖被消耗，产生了酒精和CO2，而酒精密度比糖和水低 (3)在甲中进行搅拌的目的是______________，丙中一段时间后，揭开盖子是否能够产生果醋？______。(填“能”或“不能”)
(4)苹果醋是最受欢迎的饮料之一，其生产过程中利用了__________的发酵作用。在传统发酵技术中，果醋制作往往在果酒制作的基础上进行，其相关的反应式为：______________________________________。增加溶氧量 能 醋酸菌 [思维过程] [方法技巧] 果酒和果醋发酵装置的设计思路
(1)酵母菌繁殖需要空气，醋酸菌是好氧细菌，则果酒制作前期和果醋制作整个过程都需要氧气；酵母菌产生酒精时是厌氧的，则在充气口应该设置开关。
(2)发酵过程中产生CO2，需要设置排气口；为了防止空气中微生物污染，排气口应该连接一个长而弯曲的胶管。
(3)为便于取样及监测发酵情况，需要设置出料口。问 题 释 疑1．你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？
提示：应该先冲洗葡萄，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
2．你认为应该从哪些方面防止发酵被污染？
提示：需要从发酵的制作过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。3．制葡萄酒时，为什么温度控制在18～25℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35℃？
提示：制葡萄酒所用的酵母菌的最适生长温度是18～25℃，故制葡萄酒时，需将温度控制在18～25℃。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35℃，因此制葡萄醋时，要将温度控制在30～35℃。
4．制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？
提示：醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。知 识 构 建
