2019-2020学年人教版高中生物选修一同步课时作业1　果酒和果醋的制作 15页

专题 1 传统发酵技术的应用 课时作业 1 果酒和果醋的制作 1．葡萄的糖分是( ) ①乳糖 ②麦芽糖 ③葡萄糖 ④蔗糖 ⑤果糖 A．①②③④⑤ B．③④ C．①③④⑤ D．③⑤ 解析：乳糖在动物乳汁中含有，发芽的小麦种子中含丰富的麦芽 糖，葡萄中的糖分全部由葡萄糖与果糖构成，成熟时两者比例相等。 答案：D 2．(2019 年高考·江苏卷)如图是一种酵母通气培养的生长曲线，a、 b 是相同培养条件下两批次培养的结果，下列叙述合理的是( ) A．a 批次中可能有大量细菌污染 B．b 批次的接种量可能高于 a 批次 C．t1 时两批次都会产生较多的乙醇 D．t2 时两批次发酵液中营养物质剩余量相同 解析：由于是通气培养，酵母菌在有氧条件下大量繁殖，数量增 长较快；如果大量细菌污染 a 批次，由于细菌是原核生物，繁殖速率 较快，检测结果中的细胞密度应该包含酵母菌和细菌的密度，密度应 该增加更快，与 a 批次细胞密度在 t1 时增加速率较慢不符，A 错误。 由于培养条件相同，而 b 批次在 t1 时增长速率较快，可能是接种量较 高，酵母菌更快进入对数期，B 正确。由于题目已经明确是通气培养， 而乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，故该培养过程中不会产生较多的乙 醇，C 错误。t2 时 a 批次酵母菌刚进入稳定期，而 b 批次在 t2 之前已 经进入稳定期，消耗了更多的营养物质，所以 b 批次发酵液中营养物 质剩余量更少，D 错误。 答案：B 3．某研究性学习小组以樱桃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．酵母菌是嗜温菌，所以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 解析：酒精发酵一般将温度控制在 18～25℃，醋酸发酵一般将温 度控制在 30～35℃，所以果醋发酵所需的最适温度较高，A 错误；进 行果酒、果醋发酵实验，要先进行隔绝空气进行果酒发酵，之后再供 氧进行果醋发酵，B 错误；人工接种菌种是纯净的单一菌种，从而更 好的抑制其他微生物的生长，提高了发酵产品的品质，C 错误；适当 加大接种量，让菌体在发酵液中快速形成优势菌群，可以抑制杂菌生 长，提高发酵速率，D 正确。 答案：D 4．在家庭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 解析：利用鲜葡萄制作果酒，必须要经过酵母菌的厌氧发酵。酵 母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，虽能在有氧条件下存活和繁殖， 但其发酵产生酒精过程必须在无氧条件下完成，发酵产物为酒精和二 氧化碳。据此可排除 C 选项。发酵过程与光照无关，因此 A 选项没有 依据。温度对酵母菌酒精发酵的影响是一个被忽略的点，因此 D 选项 有一定干扰性。酒精发酵时应将发酵瓶放在 25～30 ℃的条件下 2～3 天。当发酵瓶中停止出现气泡，即表示发酵完毕。若温度偏低，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。因此 D 选项温度太高，可能会杀死酵母菌。 答案：B 5．下列有关果酒自然发酵流程中有关的叙述正确的是( ) A．应将选择好的葡萄进行反复冲洗，防止杂菌污染 B．应将选择好的葡萄只冲洗 1～2 遍，防止菌种流失 C．应去梗再冲洗，防止冲洗时梗刺破葡萄皮造成污染 D．应对榨取的葡萄汁进行高压蒸汽灭菌处理，防止杂菌感染 解析：在果酒自然发酵中，冲洗这一步操作的主要目的是除去浮 尘，不能冲洗过于干净，也不能进行去皮，因为自然发酵的菌种来自 葡萄皮上的野生型酵母菌。去梗的操作应在冲洗之后，否则会因去梗 造成糖流出或造成杂菌的污染。高压蒸汽灭菌会使各种微生物均被消 灭，无法产生果酒。 答案：B 6．用重铬酸钾检验发酵液中是否有酒精生成，正确的操作为 ( ) A．先在试管中加入发酵液 2 mL，再滴加 3 滴重铬酸钾溶液 B．先在试管中加入发酵液 2 mL，再滴入物质的量浓度为 3 mol·L－1 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 C．直接将 2 mL 重铬酸钾倒入发酵液中 D．用试管取 2 mL 发酵液放在酒精灯上加热，待温度降至常温时， 再往里面加入 3 滴物质的量浓度为 3 mol·L－1 的 H2SO4，摇匀后，再 加入 3 滴常温下饱和重铬酸钾溶液 解析：由教材知识可得。 答案：B 7．下列条件下，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸的是( ) 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：本题主要考查记忆能力。因醋酸菌为好氧菌，故排除 C、 D。当糖源少、氧气充足时，醋酸菌氧化乙醇为乙酸，只有在氧气和 糖源均充足时，醋酸菌才能将糖直接分解成醋酸。 答案：A 8．下列产醋最多的措施是( ) A．将果酒中加入食醋，并通气 B．将果酒中加入变酸的酒表面的菌膜，并通气 C．将果酒暴露在空气中 D．将果酒加入冲洗葡萄的水，并通气 解析：因食醋经灭菌不含有菌种，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。 答案：B 9．下图表示各种因素对醋酸菌发酵产生醋酸的影响，其中不正确 的是( ) 解析：(1)温度可以通过影响酶的活性来改变醋酸的产生速率，在 最适温度时产生速率最大，高于或低于该点都会使酶的活性降低(甚至 丧失)。同理，pH 对醋酸产生速率的影响也是这样的，因而 A、D 都 正确；(2)醋酸菌是好氧菌，随着溶氧量的增加(一定范围内)，醋酸会 随着该菌生长繁殖速率的加快使醋酸产生速率增加，但当溶氧量增大 到一定值时由于受其他条件的限制不可能继续增加，所以 B 是正确的； (3)醋酸产生速率在最初阶段可能不断加快，当活菌数目达到最多(稳定 期)时其产生总量会继续增加，而产生速率则不再有明显加快的现象， 所以 C 不正确。 答案：C 10．(2017 年高考·江苏卷)(多选)如图是探究果酒与果醋发酵的装 置示意图。下列相关叙述正确的是( ) A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响 B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼 吸 C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关 D．气体入口与气体出口可以交换使用 解析：改变通入气体的种类，例如分别通入氮气和氧气，可研究 无氧呼吸和有氧呼吸对发酵的影响，A 项正确；果酒发酵中期通入氮 气，更利于创造无氧条件，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸，B 项正确；果醋发酵的菌种是醋酸杆菌，其生长的适宜温度是 30～35℃， 温度能影响醋酸杆菌的代谢，从而影响果醋的发酵周期，C 项正确； 气体的入口必须伸入培养液中，气体出口不能伸入培养液中，如果气 体的入口和出口交换，会导致发酵液喷出，D 项错误。 答案：ABC 11．下面是家庭酿酒的具体操作过程：先将米煮熟，待冷却至 30 ℃ 时，加一定量的“酒药”(实际是酵母菌菌种)与米饭混匀后置于一瓷 坛内(其他容器也可以)，在中间挖一个洞，加盖后置于适当的地方保 温(28 ℃)，12 h 即成。现请你从以下几个方面对其发酵过程作一简单 的分析： (1)先将米煮熟的目的是______________。 (2)为什么要冷却到 30 ℃后，才可以加入“酒药”？ _______________________________________________________ (3) 在中间挖一个洞的目的是 _______________________________________________________。 (4)发酵坛没有密封，坛内无氧发酵的环境是由什么造成的？ _______________________________________________________。 (5)在具体操作过程中，要根据米饭的多少加适量的“酒药”，如 把握不住，宁多勿少，如果加少了将引起什么后果？为什么？ (6)酿酒过程中为什么总是先来水，后来酒？ _______________________________________________________。 (7) 糯米饭酿成的米酒，其能量将 _______________________________________________________。 解析：家庭酿酒的实质就是发酵工程，“酒药”就是菌种，水和 糯米就是培养基。煮米就是对培养基进行灭菌，加“酒药”就是接种。 接种时培养基的温度不能太高，否则会杀死菌种，因此要等米饭冷却 后才加“酒药”。接种量不能太少，否则影响代谢产物的产量，也会 使发酵过程延长，从而使混入杂菌的可能性增加，因此要对菌种扩大 培养。酵母菌是兼性厌氧型生物，有氧条件下能进行有氧呼吸，放能 多，有利于菌种的生长繁殖；无氧条件下可进行发酵，产生酒精。米 饭中间挖洞可为酵母菌提供一定量的氧气，利于增大菌体数目。随着 氧气的消耗和代谢产物水的浸没，形成了一个无氧环境，有利于酒精 的生产。 答案：(1)杀灭其中的无用微生物 (2)保持酵母菌活性，防止高温将其杀死 (3)增加氧气量 (4)有氧呼吸消耗氧气，同时还产生大量水淹没基质造成无氧环境 (5)一开始加适量酵母菌是为了让酵母菌种群有足够的起始密度， 并能在短时间内繁殖大量个体占据整个生存空间。如果酵母菌种群起 始密度过小，占据整个生存空间所用时间过长，极易导致杂菌侵入。 (6)先进行有氧呼吸产生 CO2 和水，后进行无氧发酵产生酒精 (7)减少 12．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)完成上图甲中的实验流程。 (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)图乙装置中的充气口在__________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气体是________________________。 (5)写出与(4)题有关的反应方程式： ________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (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。 _______________________________________________________ _______________________________________________________ (7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制在__________。醋酸发酵时 瓶内温度一般应控制在__________。 解析：本题主要考查了果酒、果醋制作的基本过程和原理，同时 两种微生物的代谢类型、生存环境也有体现。酵母菌是兼性厌氧型生 物，有氧时进行有氧呼吸，缺氧时进行酒精发酵。因此在制作果酒时， 应在缺氧的环境中进行。醋酸菌是好氧菌，能够利用糖在有氧时生成 醋酸；在糖源不足时，将乙醇氧化为醋酸。因此在果酒制作过程中排 气口排出的是 CO2。而在果醋制作过程中因醋酸菌是好氧细菌，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。 答案：(1)醋酸发酵 (2)洗去浮尘 反复冲洗 (3)果酒发酵 果醋发酵 泵入空气(氧) (4)酵母菌 CO2 剩余(含氧量少)的空气、CO2 (5)C6H12O6――→酶 2C2H5OH＋2CO2＋能量； C6H12O6＋2O2――→酶 2CH3COOH＋2CO2＋2H2O； C2H5OH＋O2――→酶 CH3COOH＋H2O (6)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 发酵条件是氧气充足。 (7)18～25 ℃ 30～35 ℃ 13．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，趋势如右图。 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。 ③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养 物质消耗等环境因素的改变，加剧了不同种类乳酸菌的________，淘 汰了部分乳酸菌种类。 解析：(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，原因是酶在 最适温度条件下催化能力最强。 (2)通气阶段可以促进酵母菌的有氧呼吸，为酵母菌的繁殖提供能 量，从而增加酵母菌的数量。 (3)①A、B 层颠倒后，B 层醋酸杆菌获得氧气比较充足，环境中 的营养物质和 pH 也影响其种群密度。 ②乳酸菌是厌氧细菌，颠倒前的 B 层和颠倒后的 A 层有利于乳 酸菌的繁殖。 ③发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类的 乳酸菌的竞争，淘汰了部分乳酸菌种类使成熟的醋醅中乳酸菌的种类 减少。 答案：(1)在最适温度条件下催化能力最强 (2)酵母菌 (3)①先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH ②颠倒前的 B 层和颠倒后的 A(或不翻动，或下) ③种间竞争(或竞争) 14．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)该微生物通过无氧呼吸可分解____________，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， 在温度等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________________。 解析：(1)葡萄酒就是把葡萄进行发酵酿制成的，则发挥作用的是 酵母菌。 (2)在此过程中，酵母菌进行无氧呼吸可分解葡萄中的葡萄糖，终 产物是乙醇和 CO2。 (3)题干提到甲和丙的操作有误，其隐含的意思是乙的操作应是正 确的，因而可通过和甲、丙的对比来寻找操作的错误，这是一个技巧。 根据发酵的原理，要进行无氧呼吸，因此应制造的是一种无氧环境， 所以甲同学的错误在于未夹住发酵瓶的冲气管，气体摄入量多，且酵 母菌既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸， 因而得到的 CO2 量多， CO2 溶解在水中变成 H2CO3, H2CO3 是一种弱酸，另外，空气中含有 乳酸菌，乳酸菌能把葡萄糖进行分解得到乳酸，综合起来，最终使得 发酵液变酸及发酵液会从充气管流出；发酵液过多，淹没了排气管在 瓶内的管口，这样会使得排气时发酵液从排气管流出，影响得到的葡 萄酒的量；发酵过程结束后，甲因为产生酸性物质，得到的是葡萄醋 或果醋， 乙是正常操作，得到的是葡萄酒，丙也是得到葡萄酒，但有 可能量比乙的少。 (4)发酵瓶瓶塞被冲开，应是瓶里气压过大导致的，因而应是未及 时排气所造成。 答案：(1)酵母菌 (2)葡萄糖； 乙醇和 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(或果酒) 葡萄酒(或果酒) (4)未及时排气