当前位置：首页 > 2018高三生物一轮复习练习选修1 第2讲 发酵技术实践 含答案 精品
第2讲 发酵技术实践 考点一| 果酒、果醋的制作
1．发酵和发酵技术
(1)发酵的概念：人们把利用微生物的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程。
(2)发酵技术
①概念：利用微生物的发酵作用，大规模生产发酵产品的技术。
②应用：广泛应用于生产单细胞蛋白(如酵母菌)、含醇饮料(如果酒、白酒、啤酒)、发酵乳制品(如酸奶、奶酪)、调味品和发酵食品(如味精、醋、腐乳、泡菜)、甜味剂(如木糖醇、糖精)、食品添加剂(如柠檬酸、赖氨酸等)
2．果酒和果醋的制作 (1)果酒的制作
①概念：以各种果汁为原料，通过微生物发酵而制成的含有酒精的饮料，如葡萄酒、梨酒等。
②制作原理：酵母菌在厌氧条件下，可以将果汁中的葡萄糖分解并产生酒精，当酒精浓度达到一定的生产要求后，即可得到果酒产品。
(2)果醋的制作原理
醋酸菌在充分供氧的条件下，将酒精转化为醋酸。 (3)果酒、果醋发酵实验流程
实验用具消毒 先用温水冲洗，再用体积分数为70%的酒精擦拭消毒 ↓
挑选葡萄冲洗 先冲洗后除枝梗榨汁 用榨汁机榨取葡萄汁，装入发酵瓶中 ↓
果酒发酵 放在18～25℃下发酵，发酵过程中要注意排气 ↓
取样检测 10天～12天取样检测酒精含量，酵母菌镜检
↓
果醋发酵 加入醋酸菌后在30～35℃下发酵，需不间断通入氧气
1．果酒、果醋的原理和条件 制作原理 果酒制作 酵母菌 有氧条件下，大量繁殖：酶C6H12O6＋6O2――→6CO2＋6H2O 反应 无氧条件下，酒精发酵：酶C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2 发酵条一般酒精发酵18～25℃，繁温度 件 殖最适为20℃左右 空气 前期：需氧；后期：不需氧 时间 10～12 d 2.制作果酒和果醋的装置图分析 (1)各个部件的作用
装置图 结构 充气口 排气口 长而弯曲的胶管 出料口 目的 醋酸发酵时连接充气泵，输入无菌空气；制酒时关闭充气口 用来排出CO2 防止空气中微生物的污染 便于取样，及时监测发酵进行的情况 菌种 果醋制作 醋酸菌 氧气、糖源充足时：C6H12O6酶＋2O2――→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O 缺少糖源、氧气充足时：酶C2H5OH＋O2――→CH3COOH＋H2O 最适为30～35℃ 需要充足的氧气 7～8 d (2)该装置的使用方法：使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。
(3)控制好发酵的条件
①葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
②严格控制温度：18～25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵，30～35 ℃利于
醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。
③充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充气。
视角1 果酒、果醋制作的原理和条件
1．(2017·辽宁东北育才中学第五次模拟)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
果酒、果醋制作成功的关键点
1．材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，并除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的，且不要太干净，以防洗去野生型酵母菌。
2．防止发酵液被污染的方法 (1)榨汁机要清洗干净并晾干。
(2)发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。 (3)装入葡萄汁后要封闭充气口。 视角2 果酒、果醋制作的流程分析
2．(2016·天津高考)天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。
(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：
①发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌密度变化，趋势如图。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____________。 ②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中________层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。
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