第1课时果酒和果醋的制作
[基础过关]
1.下列关于用塑料瓶制作果酒和果醋的叙述，正确的是()
A.为了提高果酒的产出量，果汁应尽量装满发酵瓶
B.醋酸发酵阶段应封闭瓶口，防止杂菌污染
C.制作果酒过程中每天需适时打开瓶盖
D.果酒制成后，可将装置转移至温度较高的环境中制作果醋
[答案] D
[解析]葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约1/3的空间，既有利于酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，又可防止果酒发酵时产生大量二氧化碳使果汁溢出；醋酸发酵是需氧发酵，应通入氧气，发酵时应敞开瓶口并在瓶口盖上纱布以防杂菌污染；制作果酒过程中定时拧松瓶盖既可排出气体又可避免杂菌污染；醋酸菌发酵的适宜温度比酵母菌高。
2.下列防止发酵液被污染的操作中不正确的是()
A.榨汁机要清洗干净，并晾干
B.发酵瓶要清洗干净，用无水酒精消毒
C.葡萄汁装入发酵瓶后，要密封充气口
D.发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连
[答案] B
[解析]发酵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，一旦污染菌种，将导致产量大大下降，甚至得不到产品。榨汁机要清洗干净，并晾干；发酵瓶要清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，防止器材上的杂菌进入发酵液；装入葡萄汁后，要密封充气口，防止空气中的杂菌进入；发酵装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，目的是阻挡外界空气中的杂菌进入发酵液。
3.果汁发酵后，检验是否有酒精产生，下列叙述不正确的是()
A.可以用重铬酸钾检验
B.需要设计对照实验
C.在酸性条件下，用重铬酸钾检验酒精能出现灰绿色
D.以上的操作需要加热
[答案] D
[解析]用重铬酸钾检验酒精的实验不需加热。
4.果酒是以新鲜水果或果汁为原料，经全部或部分发酵配制而成的，酒精度为7%～18%。在果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述中，正确的是()
A.果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的
B.制作果醋的温度要比制作果酒的温度高些
C.传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种
D.葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满
[答案] B
[解析]果酒的制作离不开酵母菌，果醋的制作由醋酸菌完成；果醋的发酵最适温度为30～35 ℃，而果酒的发酵最适温度为18～25 ℃；传统的葡萄酒制作中起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌；葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。
5.在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中，未经杀菌，但其他杂菌不能生长的原因是()
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碳源
C.在缺氧和呈酸性的发酵液中，酵母菌能生存，其他杂菌不适应环境而被抑制
D.酵母菌发酵产生大量酒精，杀死了其他杂菌
[答案] C
[解析]冲洗的目的是洗去浮尘，在冲洗过程中，杂菌和酵母菌被洗掉的机会是均等的；异养微生物都能利用糖；其他杂菌不能生长的根本原因是其他微生物不适应缺氧和酸性环境。
6.下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述，错误的是()
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
[答案] A
[解析]制作果酒的菌种是酵母菌，是兼性厌氧菌，制作果醋的菌种是醋酸菌，是好氧菌。
[能力提升]
7.在一普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如图甲所示，则在乙图所示有关坐
标图中，正确的是()
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②④
[答案] C
[解析]开始时锥形瓶中氧气充足，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，但不产生酒精；当氧气被消耗尽，酵母菌开始进行无氧呼吸，基本不繁殖，同时酒精浓度增加；但由于葡萄糖是有限的，会随着酵母菌的消耗而不断减少，最后被消耗尽，此后酒精浓度就不会继续增加；整个发酵过程中酵母菌呼吸作用产生的CO2会导致溶液的pH下降。
8.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葡萄糖消耗下降④葡萄糖消耗量明显增加
A.②③
B.②④
C.①③
D.①④
[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，而酵母菌数量大大增加，使葡萄糖的消耗量明显增加。
9.某同学设计了下图所示的发酵装置，下列有关叙述不正确的是()
A.该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵
B.该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C.去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D.去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
[答案] C
[解析] 该装置中注水的弯曲部分可阻止空气进入，能用于果酒发酵，A 正确；果酒发酵产生的CO 2可溶解在弯管的水中，进一步通过水排出，B 正确；醋酸菌是好氧菌，因没有通入无菌空气，去除弯管中的水后也不能满足底层发酵液中醋酸菌的呼吸需求，C 错误；去除弯管中的水后，该装置的弯管部分也能防止空气中的微生物进入，与巴斯德的鹅颈瓶作用类似，D 正确。
10.果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要，相关措施正确的是( )
A.葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵
B.葡萄酒发酵过程中，每隔12 h 左右打开瓶盖一次，放出CO 2
C.果酒发酵过程中温度控制在30 ℃，果醋发酵过程中温度控制在20 ℃
D.在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢
[答案] D
[解析] 葡萄汁装入发酵瓶时，要留有1/3的空间；葡萄酒发酵过程中，每隔12 h 左右将瓶盖拧松一次，不能打开瓶盖；果酒发酵过程中温度控制在18～25 ℃，果醋发酵过程中温度控制在30～35 ℃。
11.如图简单表示了葡萄酒的酿制过程，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( )
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：________________________________。
[答案] (1)有氧呼吸 密封 (2)由于发酵时糖被消耗，产生酒精和CO 2，酒精的密度比糖水低 (3)B (4)C 2H 5OH ＋O 2――→酶
CH 3COOH ＋H 2O
[解析]果酒制作的原理是先通气使酵母菌进行有氧呼吸，以使酵母菌繁殖，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于葡萄糖，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。
12.某同学利用图1所示装置制作苹果酒和苹果醋，请分析回答有关问题：
(1)可分别利用酵母菌和____菌制作果酒和果醋，这两种微生物的主要区别是后者为_____(填“厌氧”“好氧”或“兼性厌氧”)微生物。
(2)酵母菌利用苹果汁进行酒精发酵的反应式为_____________________________，密封充气口后可用________________检测是否有酒精生成。
(3)要利用苹果酒继续发酵生产苹果醋，接种发酵所用菌种后，需要将发酵温度改变为________，并____________________________。
(4)图2中能表示装置内液体发酵过程中pH变化的曲线是________。
[答案](1)醋酸好氧
(2)C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2(酸性)重铬酸钾
(3)30～35 ℃适时通过充气口充气
(4)②
[解析](1)制作果醋所用的微生物是醋酸菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，而醋酸菌是好氧微生物。(2)在酸性条件下，重铬酸钾可与酒精反应呈现灰绿色。(3)制作果酒时所需的条件是厌
氧、18～25 ℃，而制作果醋时所需的条件是有氧、30～35 ℃。(4)初期酵母菌进行酒精发酵时，产生的CO2使溶液pH略微下降，进行果醋发酵时，产生了大量的醋酸，使溶液pH快速下降，所以图2中符合条件的是曲线②。
[真题体验]
13.(2015·江苏，24)下图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述错误的是(多选)()
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.发酵过程中酵母种群呈“J”型增长
D.若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气
[答案]ABC
[解析]A项错，发酵后期，底物减少、酒精浓度增加等因素，都会造成酒精产生速率减慢；B项错，发酵初期，由于发酵瓶中有氧气，酵母菌能进行有氧呼吸产生二氧化碳；C项错，发酵后期，酵母菌种群增长曲线呈下降趋势；D项对，发酵瓶漏气，会使醋酸菌大量繁殖而形成表面观察到的菌膜。
14.(2017·江苏，25)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(多选)()
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
[答案]ABC
[解析] 气体入口为不同类型气体通入的关口，此入口应通入瓶底，不可与气体出口交换使用，D 错误。
15.(2016·全国甲，39)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题： H 2O ＋CO 2
③↑
葡萄糖――→①丙酮酸――→②乙醇＋CO 2
(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)醋酸菌属于____________核生物，其细胞结构中__________(填“含有”或“不含有”)线粒体。
[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
[解析] (1)图示中的过程①和②分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成灰绿色。过程③表示有氧呼吸的第二、第三阶段，其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。(3)第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是18～25 °C ，第二阶段即果醋的制作，所控制的温度范围是30～35 °C ，所以第一阶段的温度低于第二阶段。(4)醋酸菌属于原核生物，其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器。