1.酵母菌是兼性厌氧微生物,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悬浊液中通入空气。在短时间内发生的变化是( ) ①乙醇的产量增加 ②乙醇的产量降低 ③葡萄糖消耗量下降④葡萄糖消耗量明显增加 A.②③ C.①③ 答案 B
解析 在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸产生CO2和H2O,乙醇的产量降低。酵母菌经增殖数量大大增加,使葡萄糖的消耗量明显增加。
2.某研究性学习小组以番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是( ) A.与果醋发酵相比,果酒发酵所需的最适温度较高 B.先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵 C.与人工接种的发酵相比,自然发酵获得的产品品质更好 D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖 答案 D
解析 果醋发酵需要的温度高于果酒;果酒发酵后可以接着进行果醋制作,但果醋发酵后不能再进行果酒发酵;人工接种的菌种比较纯净,获得的产品品质更好;适当加大接种量可使菌种数量增多,提高发酵速率,发酵产生的酸性条件可以抑制杂菌生长繁殖。 3.下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误的是( )
A.制作果酒时瓶口要密闭,而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡 B.在变酸的果酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的
C.温度对酵母菌进行的酒精发酵影响很大,而对醋酸菌进行的醋酸发酵影响不大 D.制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶进行消毒 答案 C
解析 酵母菌发酵产生酒精时需要缺氧的环境,所以制作果酒时瓶口应该密闭;醋酸菌是好氧细菌,所以制作果醋时要持续通入O2,若中断通氧可能会引起醋酸菌死亡。在变酸的果酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。温度对酵母菌的酒精发酵和醋酸菌的醋酸发酵影响都很大。制作果酒和果醋时,发酵瓶均要用体积分数为70%的酒精消毒。
B.②④ D.①④
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4.(2018·某某)某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述错误的是( ) A.夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理
B.乙醇为挥发性物质,故发酵过程中空气的进气量不宜太大 C.正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压
D.可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵 答案 B
解析 果酒制作的适宜温度是18~25 ℃,故夏季生产果酒时需对罐体进行降温,A项正确;罐体密封生产果酒时不能再通入空气,B项错误;发酵时发酵罐为密闭环境,酒精发酵过程会产生CO2气体,正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压,C项正确;可通过排料阀取样,检测残余糖的浓度来决定终止发酵的时间,D项正确。 5.如图是果醋和果酒的发酵装置,相关描述错误的是( )
A.出料口可以用来取样
B.排气口能排出酒精发酵时产生的二氧化碳 C.充气口在醋酸发酵时要连接充气泵进行充气 D.充气口的开关始终要处于打开状态 答案 D
解析 醋酸菌是需氧型微生物,酿制果醋时需持续通入无菌空气维持有氧环境;酵母菌是兼性厌氧菌,酿制果酒时,先通过充气口充气使酵母菌大量繁殖,然后关闭充气口,形成无氧环境,使酵母菌发酵产生酒精。
6.如图所示为樱桃酒制作的步骤,下列分析错误的是( )
A.步骤②中先对樱桃除去枝梗,再冲洗多次 B.步骤⑤为加入酵母菌液 C.发酵过程中放气量先增加后减少 D.可利用重铬酸钾溶液检测酒精的生成
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答案 A
解析 步骤②中应先将樱桃进行冲洗,再除去枝梗,原因是除去枝梗时可能造成樱桃破损,先冲洗后除去枝梗可降低发酵液被杂菌污染的概率;步骤⑤为加入酵母菌液;发酵过程中,酵母菌先进行有氧呼吸释放CO2,再进行无氧呼吸产生酒精和CO2,随着发酵的进行,营养物质逐渐减少,酵母菌酒精发酵的速率降低,产生的CO2也随之减少,因此发酵过程中放气量先增加后减少;在酸性条件下,酒精可与重铬酸钾反应呈现灰绿色。
7.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过程发酵所用的酵母菌无具有膜结构的细胞器 C.②过程中为保证无氧环境,应将发酵装置中发酵瓶装满 D.③过程需要将发酵装置中的充气口开关打开充入无菌空气 答案 D
解析 ①过程应先清洗后切块;酵母菌属于真核生物,细胞中有具有膜结构的细胞器;发酵液的量应为发酵瓶容积的2/3;果醋发酵过程中应始终通气。 8.如图为葡萄酒的酿制过程简图,请据图回答下列问题:
(1)葡萄酒的酿制原理是先通气进行________,以增加酵母菌的数量,然后再________获得葡萄酒。
(2)随着发酵程度的加深,液体密度会逐渐变小(可用密度计测量),原因是___________________________________________________ ________________________。 (3)下列叙述中不正确的是( )
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A.在甲中进行搅拌是为了增加溶氧量 B.在甲中,酵母菌的能量来源将全部消耗 C.甲与乙放出的气体主要是二氧化碳 D.揭开丙容器的盖子,可能会有醋酸产生
(4)如果用葡萄酒来制作葡萄醋,请写出反应式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 醋酸菌最适生长温度X围是________。 答案 (1)有氧呼吸 密封
(2)发酵时糖被消耗,产生酒精和CO2,酒精的密度比糖水低 (3)B
酶
(4)C2H5OH+O2――→CH3COOH+H2O 30~35 ℃
解析 果酒制作的原理是先通气使酵母菌进行有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖,增加酵母菌的数量,然后再密封发酵使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。随着发酵程度加深,糖被消耗,酒精含量增加,酒精的密度比糖水低,液体密度会逐渐降低。在通气使酵母菌大量繁殖时,酵母菌的能量主要来自葡萄糖,葡萄糖不可能被全部消耗,否则缺少原料,酵母菌不能进行无氧呼吸产生酒精。当氧气充足、糖源不足时,葡萄酒可转化为葡萄醋。醋酸菌最适生长温度X围是30~35 ℃。
9.下面是苹果醋的制作流程简图,有关叙述错误的是( )
A.过程①②主要的菌种分别是酵母菌和醋酸菌 B.图中需要通氧的是①过程的初期和②过程 C.温度是影响①②过程能否顺利完成的重要条件
D.制酒和制醋的微生物进行细胞呼吸产生CO2的场所都是细胞质基质 答案 D
解析 果酒发酵的菌种主要是酵母菌,果醋发酵的菌种主要是醋酸菌;图中需要通氧的是①过程的初期酵母菌数量增加和②过程醋酸发酵;①②过程能否顺利完成有严格的温度要求,
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制酒时温度要求为18~25 ℃,制醋时温度要求为30~35 ℃;酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体,醋酸菌细胞呼吸产生CO2的场所是细胞质基质和细胞膜。 10.如图所示为果酒和果醋的发酵装置,下列有关说法正确的是( )
A.果酒发酵时,需将果汁装满发酵瓶,并关闭充气口 B.果醋发酵时,需持续通入氧气,促进醋酸生成 C.该装置必须先进行果酒发酵,再进行果醋发酵 D.制作果酒、果醋时均需要将排气口的弯管水封 答案 B
解析 果酒发酵时,果汁不能装满发酵瓶,要留有大约1/3的空间;果醋发酵时,利用的醋酸菌是好氧细菌,故需持续通入O2,促进醋酸生成;该装置在氧气、糖源充足的条件下,可直接进行果醋发酵;排气口的作用是排气,且弯管的设置可防止空气中微生物的污染,故制作果酒、果醋时排气口的弯管不需水封。
11.在一普通锥形瓶中,加入含有酵母菌的葡萄糖溶液并在瓶口加塞,如图1所示,在图2所示的相关坐标曲线图中,能正确表示实验结果的是( )
A.①② C.①③ 答案 B
解析 随着酒精发酵的进行,酒精浓度逐渐增大,但到一定时间后不再增加,①错误;酵母菌数量开始时增加,但随着反应的进行,营养物质逐渐消耗,代谢产物不断积累,酵母菌数量又逐渐减少,②错误;在发酵过程中酵母菌不断消耗葡萄糖,故葡萄糖浓度逐渐下降,直至为0,③正确;发酵过程中产生的CO2会溶于发酵液使发酵液pH下降,④正确。 12.下图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述正确的是( )
B.③④ D.②④
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A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快 B.集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2 C.发酵过程中酵母菌种群呈“J”型增长
D.若发酵液表面出现菌膜,最可能的原因是发酵瓶漏气 答案 D
解析 在发酵后期,发酵底物减少、酒精浓度增加等因素,都能使酒精产生速率减慢;在发酵初期,由于发酵瓶中含有O2,酵母菌能进行有氧呼吸产生CO2;在发酵后期,酵母菌种群增长曲线呈下降趋势;发酵瓶漏气,会使醋酸菌大量繁殖而在发酵液表面形成菌膜。 13.如图是利用果酒制果醋的发酵装置,请据图回答下列问题:
(1)通常用葡萄作为果酒制作的原材料,但不能对葡萄进行反复冲洗,其原因是__________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________。
(2)乙中遗漏了一个装置,
请以文字加以补充:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)如果将该装置改为酒精的发酵装置,则温度应该控制在________。此时装置需要修改的地方是__________________________________ _____________________________________________。
(4)果汁发酵后是否有酒精产生,可以用________溶液来检测,在酸性条件下,该溶液与酒精反应呈现________色。在果醋发酵过程中,用________检测是否有醋酸生成。
答案 (1)葡萄表面存在酵母菌,反复冲洗会使酵母菌数量减少,导致发酵周期延长,酒精产量降低
(2)应补上一个排气口装置,并连上一根长而弯曲的管子 (3)18~25 ℃ 不需要持续通入空气
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word (4)重铬酸钾 灰绿 pH试纸
解析 (1)果酒是以葡萄为原料,通过酵母菌发酵获得的,而酵母菌主要存在于葡萄果实的表面,所以不能对葡萄进行反复冲洗,以免使酵母菌数量减少,导致发酵周期延长,酒精产量下降。(2)乙中没有排气管,所以应添加排气口,并连上一根长而弯曲的管子,排出醋酸发酵产生的CO2和含氧量少的空气。(3)酵母菌生成酒精需进行无氧呼吸,因此酒精发酵不需要通入空气。酵母菌细胞内酶的活性在18~25 ℃时最高,所以酒精发酵时温度应控制在18~25 ℃。(4)在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液能与酒精反应呈现灰绿色。用pH试纸检测装置中培养液的pH,可检测是否有醋酸生成。
14.鸭梨醋饮属于绿色健康饮品,既保存了鸭梨中的多种氨基酸、维生素、矿物质、有机酸等营养成分,又兼具果醋醒酒护肝、助消化、降低血脂、软化血管等的养生保健功能,深受广大消费者的青睐。下面为鸭梨醋饮的制作流程图,请据图回答问题:
①②
新鲜的鸭梨汁――→果酒――→果醋―→鸭梨醋饮
(1)果酒的酿造原理是先使酵母菌进行________,以增加酵母菌的数量,然后再通过________获得果酒。
(2)在果酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在________上的野生型酵母菌。 (3)酒精发酵时一般将温度控制在18~25 ℃,温度过高时,酵母菌代谢减慢甚至死亡,原因是__________________________________
______________________________________________________________________。 (4)果醋发酵过程中,适宜的温度为________,较高的酒精度通常不适宜进行醋酸发酵,原因是__________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________。
(5)酒精发酵后转入醋酸发酵前,除改变温度外,还需调整的发酵条件是________。 答案 (1)有氧呼吸 无氧呼吸 (2)鸭梨皮 (3)温度过高,酶的活性降低或失活
(4)30~35 ℃ 较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢,使产酸量下降 (5)通入无菌空气
解析 (1)果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌在氧气充足时进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,进行无氧呼吸产生酒精。(2)在果酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在水果皮上的野生型酵母菌。(3)温度主要影响酶的活性。(4)醋酸菌的最适生长温度为30~
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35 ℃。酒精浓度过高会抑制醋酸菌的生长和代谢,影响产酸量。(5)醋酸菌是需氧型细菌,发酵时需要通入无菌空气。
15.某某独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。
糖化酒精发酵醋酸发酵处理
淀粉类原料――→葡萄糖――→成熟酒醅――→成熟醋醅――→成品醋 (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:
发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如图所示。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________________。 答案 (1)在最适温度条件下催化能力最强 (2)酵母菌
(3)先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH
解析 (1)酶的活性受温度的影响,在最适温度下酶的催化能力最强。(2)发酵过程中先通气的目的是让酵母菌大量繁殖,使发酵液中的酵母菌总数达到一定程度,有利于酒精发酵的进行。(3)醋酸杆菌是好氧菌,据图分析,第15天将A、B层颠倒,颠倒后使原来处于下层缺氧状态的醋酸杆菌分布在上层有氧的环境,醋酸杆菌大量繁殖,其数量上升,后来因为培养液中的营养物质被逐渐消耗以及呼吸产物对pH的影响,导致其数量不再增长而趋于稳定。由此推测影响醋酸杆菌密度变化的主要因素是氧气、营养物质、pH。
16.微生物在发酵食品的加工中起着极其重要的作用,可利用微生物制作果酒和果醋等。下列是利用微生物制作果醋的流程示意图和发酵装置示意图,请回答下列有关问题:
挑选葡萄→冲洗→榨汁→A→醋酸发酵→果醋
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(1)挑选新鲜的葡萄,榨汁前除了要冲洗外还要除去枝梗,应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?____________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________。
(2)发酵装置要清洗干净,并且用____________________消毒。发酵装置上排气口的作用是______________________________________ ______________________________________。
(3)A过程是________,A过程完成后,若要产生果醋,应该打开充气口,原因是________________________________________________ _______________________________。
(4)在这个发酵过程中,应对发酵产物及时检测,检测时应从________口取样。
(5)制葡萄醋的过程中,应将温度严格控制在________℃,可用什么简单易行的办法证明葡萄
醋
中
的
确
有
醋
酸
生
成
?
________________________________________________________________________。 (6)为检验果汁发酵未完成时是否有酒精产生,某同学进行了如下实验:在试管中加入发酵液2 mL,然后滴入饱和重铬酸钾溶液3滴,振荡试管,观察到试管内未呈现灰绿色,得出结论,发酵液中无酒精产生,葡萄酒制作失败。你认为该同学实验设计有没有问题?如果有,请加以说明并更正。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案 (1)先将葡萄进行冲洗,再除去枝梗
(2)体积分数为70%的酒精 用来排出发酵过程中产生的CO2 (3)酒精发酵 醋酸菌是好氧菌 (4)出料
(5)30~35 品尝或用pH试纸检测
(6)有问题。第一,试管中加入发酵液后应先加入3滴3 mol/L的硫酸溶液,然后再滴入常温下饱和的重铬酸钾溶液;第二,应再增设两组对照,一组将发酵液用新制作的葡萄汁代替,
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另一组将发酵液用酒精代替
解析 (1)为防止杂菌污染果实内部,应先冲洗葡萄再除去枝梗。(2)发酵装置一般用体积分数为70%的酒精消毒;果酒、果醋生产过程中均有CO2产生,排气口可用于排出CO2。(3)根据流程图判断,过程A为酒精发酵;由于醋酸菌为好氧菌,故制作果醋时需充入无菌氧气(空气)。(4)发酵过程需及时检测发酵产物,检测时应从出料口取样。(5)醋酸可食用,呈酸性,故可通过品尝或用pH试纸检测来证明葡萄醋中的确有醋酸生成。(6)用重铬酸钾检验是否有酒精产生时,一要注意该反应是否处于酸性条件(有硫酸),二应增设对照组。
17.杨梅是某某省的特色水果之一,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。请据图回答下列问题:
(1)甲罐顶上弯管中加水的主要目的是____________。发酵一段时间后,观察到发酵罐内液面不再有________,说明发酵基本完毕。
(2)甲罐中的主要微生物是________,属于生态系统成分中的________。若要检测是否产生了酒精可在酸性条件下用________试剂进行检测。
(3)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________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________来调节。
(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中,某物质浓度随时间变化的示意图如下,该物质是________。
答案 (1)隔绝空气 气泡冒出 (2)酵母菌 分解者 重铬酸钾 (3)醋酸菌 流速 (4)酒精
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