2019_2020学年高中生物专题1传统发酵技术的应用课题1果酒和果醋的制作练习新人教版选修1

课题1 果酒和果醋的制作

[随堂巩固]

1．下列哪种条件下，醋酸菌能将乙醇变为醋酸

A．氧气、糖源充足

B．缺少氧气、糖源充足

C．氧气充足、缺少糖源

D．氧气、糖源都缺少

解析氧气、糖源都充足时，醋酸菌将糖分解成醋酸；氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

答案 C

2．(2019·天水期中)下列关于“果酒和果醋的制作”所用微生物的说法正确的是

A．两者均为原核细胞

B．两者均为需氧型生物

C．前者发酵最适温度较高

D．两者均对酸性环境有一定的耐受性

解析果酒发酵利用的酵母菌，属于真核细胞，果醋发酵利用的醋酸菌，属于原核细胞，A错误；酵母菌属于兼性厌氧型微生物，B错误；后者发酵最适温度较高，C错误；酵母菌和醋酸菌对酸性环境有一定的耐受性，D正确。

答案 D

3．果醋制作过程中，需从充气口

A．先通入一段时间O2，以后停止通入

B．整个过程不需通入O2

C．不断通入O2

D．先密封一段时间，然后再通入O2

解析果醋制作是在醋酸杆菌的作用下产生的，而醋酸杆菌是一种需氧型微生物，所以在发酵过程中需要一直从充气口通入氧气，故选C。

答案 C

4．将接种有醋酸菌的葡萄汁100 mL 4份和接种有酵母菌的葡萄汁100 mL 4份分别装

入100 mL 、200 mL、300 mL和400 mL的烧瓶中，将口密封，置于适宜温度条件下培养，24 h后产生的醋酸和酒精最多的分别是

A．100 mL、100 mL B．400 mL、400 mL

C．100 mL、400 mL D．400 mL、100 mL

解析根据题意分析，4个装置加入100 mL葡萄汁后，100 mL的烧瓶中没有氧气，400 mL的装置中氧气最多；醋酸菌是好氧菌，所以产醋酸最多的条件是装置中氧气越多越好，所以400 mL的烧瓶中醋酸最多；酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，所以产酒精最多的装置的要求是氧气越少越好，所以100 mL的烧瓶中酒精最多，故选D。

答案 D

5．果酒和果醋含有丰富的营养，且便于保存。分析并回答下列问题：

(1)果酒的制作需要以________作为菌种，从生态系统的成分看，该微生物属于____________。

(2)能证明果汁中产生了酒精的试剂是________，此颜色反应需在________条件下进行，其颜色变化为________________。

(3)在果醋制作过程中，醋酸菌将果酒制作的产物乙醇先变为________________，再将其变为醋酸，上述过程需在氧气充足，但____________的条件下完成。

(4)果酒制作过程涉及的微生物细胞呼吸产生CO2的场所包括________________。

解析本题是对果酒和果醋的制作原理进行考查，回忆并理清相关知识点即可准确解答。

(1)果酒制作的过程中，需要选用的发酵菌种是酵母菌。从生态系统的成分看，酵母菌属于分解者。

(2)在酸性条件下，橙色的重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，即能证明果汁中产生酒精的试剂是重铬酸钾，此颜色反应需在酸性条件下进行，其颜色变化为橙色变为灰绿色。

(3)在果醋制作过程中，当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将果酒制作的产物乙醇先变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

(4)果酒制作过程涉及的微生物是酵母菌。酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧条件下进行有氧呼吸，在线粒体基质中产生CO2；在无氧条件下进行无氧呼吸，在细胞质基质产生CO2。

答案(1)酵母菌分解者(2)重铬酸钾酸性橙色变为灰绿色(3)乙醛缺少糖源(4)线粒体和细胞质基质

[限时检测]

[时间45分钟，满分80分]

一、选择题(每小题5分，共50分)

1．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．在酸性条件下，重铬酸钾与酒精发生反应呈现橙色

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

解析在酸性条件下，橙色的重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，A项错误；先隔绝空气进行果酒发酵，然后供氧进行果醋发酵，B项错误；自然发酵获得的产品没有人工接种发酵获得的产品的品质好，C项错误；在果酒发酵中，在缺氧、呈酸性的发酵液中，绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制，因此适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖，D项正确。

答案 D

2．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H2SO43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滴常温下饱和的重铬酸钾溶液解析检测酒精需要在酸性环境下，A错误；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H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴可以检测酒精的生成，B正确；如果“直接将2 mL重铬酸钾倒入发酵液中”会造成发酵液的污染，C错误；检测酒精的生成不需要加热，D错误。

答案 B

3．制果醋时，需适时通过充气口进行充气是因为

A．通气，防止发酵液霉变

B．酵母菌进行酒精发酵时需要O2

C．醋酸菌是好氧菌，将酒精变成醋酸时需要O2的参与

D．防止发酵时产生的CO2气体过多而引起发酵瓶的爆裂

解析充气是为了保证醋酸菌有充足的氧气进行有氧发酵，A错误；酵母菌酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸，不需要通入氧气，B错误；醋酸菌属于好氧菌，将酒精变成醋酸时需要O2的参与，所以要适时通过充气口进行充气，C正确；酒精发酵过程中由于产生二氧化碳要设置出气口，而醋酸发酵过程中不产生气体，D错误。

答案 C

4．如图所示装置可用于生物技术实践的相关实验，下列有关叙述不正确的是

A．两种装置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作

B．利用装置甲制作果酒时，瓶中的果汁不能装满

C．用装置乙制作果酒时温度应控制在30 ℃左右，制作果醋时应适当降温

D．装置乙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

解析两种装置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作，先密封后通入空气，所以A正确；利用装置甲制作果酒时，瓶中应留1/3的空间，B正确；用装置乙制作果酒时温度应控制在18～25 ℃左右，制作果醋时温度为30～35 ℃，故C错误；装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管，排出果酒制备时产生的二氧化碳，而且能防止空气中微生物的污染，所以D正确。

答案 C

5．下列各曲线图表示在果酒的制作过程中，各种因素对酵母菌产生酒精速率(V)的影响，其中正确的是

解析酵母菌属于兼性厌氧型生物，既可以进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。果酒制作时利用酵母菌无氧呼吸时产生酒精的原理。如果溶氧量越大，酵母菌进行有氧呼吸，只产生CO2和H2O，不产生C2H5OH，A错误；由于pH可以影响酶活性，每种酶有一个最适PH，高于或低于该PH，酶活性下降，所以B中曲线应该先上升，再下降，B错误；在一定范围内，温度对酶活性有提高作用，超过最适温度，酶活性下降，C正确；酵母菌酿酒初期，进行有氧呼吸，繁殖后代，然后进行无氧呼吸，发酵后期由于产物积累，影响酒精发酵，所以曲线是先从0点开始上升，再下降，D错误。

答案 C

6．在利用葡萄汁发酵产生果酒的过程中，未经高压蒸汽灭菌，但其他杂菌不能生长的原因

A．经冲洗后的葡萄上只有野生型酵母菌，无其他杂菌

B．其他杂菌不能利用葡萄汁中的糖作为碳源

C．在缺氧的发酵液中，酵母菌代谢产生酒精抑制其他杂菌生长

D．在无氧的条件下，其他杂菌不能进行细胞呼吸

解析冲洗的目的是洗去浮尘，且在冲洗过程中，杂菌和酵母菌被洗掉的机会是均等的，A错误；异养微生物都能利用糖，B错误；在缺氧和呈酸性的发酵液中，酵母菌能大量繁殖，其他杂菌不适应环境而被抑制，C正确；在无氧的条件下，其他有些杂菌可以进行无氧呼吸，D错误。

答案 C

7．判断果酒和果醋制作是否成功的方法不合理的是

A．通过观察相关微生物的存在或数量变化进行鉴定

B．通过向果酒发酵样液中加入硫酸再加入重铬酸钾试剂进行鉴定

C．通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化进行鉴定

D．通过检测果酒发酵前后发酵液的温度变化进行鉴定

解析果醋是醋酸菌发酵产生的，醋酸菌是原核生物，没有细胞核，果酒是酵母菌发酵产生的，酵母菌是真核生物，有细胞核，因此可通过观察相关微生物的存在或数量变化进行鉴定果酒和果醋制作是否成功，A项正确；酸性条件下重铬酸钾溶液与酒精反应呈现灰绿色，因此可以通过向果酒发酵样液中加入硫酸再加入重铬酸钾试剂进行鉴定果酒制作是否成功，B项正确；醋酸发酵过程会产生醋酸，PH肯定会下降，因此可以通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化鉴定果醋制作是否成功，C项正确；温度变化不是果酒制作是否成功的特有标志，D项错误。

答案 D

8．下列关于生产果酒的说法中正确的是

A．利用自然菌种发酵时，应将装有葡萄汁的发酵瓶进行高压灭菌

B．酵母菌的生命力强，因此果酒制作时不需要对所用器具消毒和灭菌

C．红葡萄皮的色素在发酵过程中会进入发酵液，使葡萄酒呈红色

D．在碱性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色

解析自然发酵时的菌种来自附着在葡萄皮上的酵母菌，如果将装有葡萄汁的发酵瓶进行高压蒸汽灭菌也会杀死菌种，A项错误；酵母菌的生命力虽然强，但为了保证果酒的品质，防止杂菌污染，仍需要对所用器具消毒和灭菌，B项错误；在发酵过程中，红葡萄皮的色素会进入发酵液而溶于酒精中，使葡萄酒呈红色，C项正确；在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，D项错误。

答案 C

9．下列关于果酒和果醋制作的叙述，正确的是

A．在制作果酒和果醋实验中，应该一直保持厌氧环境

B．当氧气、糖源充足时，醋酸菌能将果汁中的糖发酵为醋酸

C．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

D．温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌的发酵影响不大

解析果酒制备的菌种是酵母菌，属于兼性厌氧型真菌，进行无氧呼吸产生酒精，果醋制备的菌种是醋酸菌，属于好氧性细菌，发酵时需要持续通入空气，A错误，B正确；果酒制作需对所用装置进行消毒处理，C错误。酵母菌发酵的最适温度在20 ℃左右，醋酸菌发酵的最适温度为30～35 ℃，D错误。

答案 B

10．关于“果酒、果醋的制作”实验，下列叙述错误的是

A．一般含糖量较高的水果可用来制作果酒

B．适当加大接种量可以提高发酵速度，抑制杂菌生长繁殖

C．醋酸菌是嗜温菌，所以果醋发酵所需的最适温度较高

D．先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵

解析制作果酒时，一般选择含糖量较高的水果，A项正确；适当加大接种量，可以提高发酵速度，抑制杂菌生长繁殖，B项正确；制作果酒的菌种为酵母菌，20 ℃左右最适合酵母菌繁殖，而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，所以果醋发酵所需的最适温度较高，C项正确；当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌可以先将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，因此先隔绝空气进行果酒发酵，然后供氧进行果醋发酵，D项错误。

答案 D

二、非选择题(共3小题，共30分)

11．(10分)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____________________________________________，

冲洗应特别注意不能____________________，以防止菌种的流失。

(3)图2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________________。葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，这是因为__________________________________________。

(4)排气口在酒精发酵时排出的气体是由________________产生的________________，在果醋发酵时排出的是含氧量少的空气和CO2。

(5)写出两个与(4)题有关的反应方程式：

___________________________________________________________________________ __________________________________________________________。

(6)若在果汁中就含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明原因_______________________________________________

_______________________________________________________________。

(7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为____________________。醋酸发酵时温度一般应控制为____________________。

(8)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 试题分析：图1是果酒和果醋制作的实验流程，酒精发酵后还可以进行醋酸发酵。图2是果酒和果醋的发酵装置图，其中出料口的作用是出料、检测；充气口的作用是在果醋制作时通入氧气；排气口是排气，其弯弯曲曲的好处是防止杂菌和浮尘的污染。

(1)果酒和果醋制作的实验流程是：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵→醋酸。

(2)冲洗的主要目的是洗去浮尘；制酒时用的菌种是葡萄表面的野生型酵母菌，因此冲洗时不能反复冲洗，以防止菌种的流失。

(3)制作果酒时需要无氧环境，而制作果醋时需要有氧环境，因此图2装置中的充气口在酒精发酵时关闭，在醋酸发酵时连接充气泵，并适时向内泵入空气(氧)。葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，既为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又防止发酵旺盛时汁液溢出。

(4)排气口在酒精发酵时排出的气体是由酵母菌产生的二氧化碳；在醋酸发酵时排出的是剩余的空气、二氧化碳。

(5)酒精发酵的反应式为：C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2；醋酸发酵的反应式为：C 2H 5OH ＋

O 2――→酶CH 3COOH ＋H 2O 。

(6)若在果汁中就含有醋酸菌，在酒精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，因此在酒精发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。

(7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为18～25 ℃；醋酸发酵时温度一般应控制为30～35 ℃。

(8)若要提高果酒的产量，发酵过程中关键要控制好适宜的温度、pH 、通气量等。 答案 (1)醋酸发酵 (2)洗去浮尘 反复冲洗 (3)酒精发酵 醋酸发酵 泵入空气(氧) 既为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又防止发酵旺盛时汁液溢出 (4)酵母菌 CO 2

(5)C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2 C 2H 5OH ＋O 2――→酶CH 3COOH ＋H 2O (6)不能。因为酒精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℃ (8)适宜的温度、pH 、通气量等(答出温度即可)

12．(10分)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图所示。图中过程①和②是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，酵母菌的增殖速度____________。

(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。

【解题指南】解答本题需注意两个方面：

(1)掌握酵母菌呼吸类型的判断方法、发生场所、过程等。

(2)明确醋酸杆菌的作用条件。

解析 本题主要考查果酒与果醋制作的原理及过程。

(1)从题目的代谢图示看，过程①和②表示酒精发酵过程，该过程是在细胞质基质中完成的。其产物乙醇能使酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液变为灰绿色。过程③的产物是CO 2和H 2O ，是彻底呼吸的产物，这一过程的反应场所是线粒体。与无氧呼吸相比，有氧呼吸供能多，酵母菌细胞增殖速度快。

(2)醋酸杆菌是好氧菌，只有在有氧条件下，才能将乙醇氧化为乙酸。

(3)生产过程中，酒精发酵时一般将温度控制在18～25 ℃，而醋酸杆菌的适宜生长温度为30～35 ℃。

(4)醋酸杆菌无核膜包被的细胞核，属于原核生物，细胞内只有核糖体一种细胞器。

答案(1)细胞质基质重铬酸钾线粒体快(2)有氧(3)低于(4)原不含有13．(10分)(2019·哈尔滨检测)某新能源研究兴趣小组尝试

用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单

糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图所

示。

(1)向发酵瓶中加入5 g酵母菌开始实验，发酵初期，通气

阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于

____________________；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，目的是_________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

(2)第3天，取出少量发酵液，滴加含有____________的浓硫酸溶液来检测酒精。

(3)检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、木薯淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量(＋)比预期低。他们展开了讨论，认为还有其他影响因素，如____________________，请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现；用“＋”表示酒精含量，最高含量为“＋＋＋＋＋”)。

(4)请对预测的结果进行分析，并得出结论。

解析(1)酵母菌为兼性厌氧微生物，在A通气口处打气可让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，从而增加酵母菌的数量。通气阀②偶尔短时间打开，是为了排出细胞代谢产生的二氧化碳。(2)橙色的重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应变成灰绿色。(3)依题意“尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜”，排除了氧气、温度、pH、营养物质含量等因素，可能是培养液的浓度影响酒精的产生量。设计一系列不同浓度梯度的淀粉酶解物培养基进行实验，其他操作、条件等都相同，最后检测酒精的含量。(4)若培养液的浓度过高，则酵母菌会失水死亡，影响酒精的产生量。

答案(1)酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖排出细胞代谢产生的二氧化碳

(2)重铬酸钾

(3)木薯淀粉酶解物浓度

(4)外界溶液浓度过高时，酵母菌会因失水过多而死亡，酒精产生量反而减少。一定范围内，随着淀粉酶解物浓度的增大，产生的酒精量增多，但超过一定范围后，随着淀粉酶解物浓度的增大，产生的酒精含量逐渐减少。