Question

【題目】蘋果是常見水果、口感好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，廣受人們喜愛，但其收獲的季節(jié)性強(qiáng)，易造成積壓滯銷，腐爛變質(zhì)。某市為緩解產(chǎn)銷矛盾，提高產(chǎn)品的附加值，利用蘋果生產(chǎn)果汁、果酒和果醋，大致工藝流程如下圖。請(qǐng)分析回答：

（1）用蘋果加工成果汁的過(guò)程中，需要加入果膠酶，果膠酶可以將果膠分解成____________。

（2）果酒發(fā)酵之后進(jìn)行果醋發(fā)酵，需要改變的條件包括：①_________________； ②________________。

（3）為使酵母菌能反復(fù)利用，常用_____法固定。酵母細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究表明使用固定化酵母進(jìn)行發(fā)酵的酒精產(chǎn)量平均值明顯高于使用游離酵母進(jìn)行發(fā)酵的對(duì)照組，可能的原因是____________________。

Answer 1

【答案】半乳糖醛酸 菌種改為醋酸桿菌 溫度調(diào)整為3035℃ 通入無(wú)菌空氣 （選擇兩個(gè)即可） 包埋 凝膠珠內(nèi)部容易產(chǎn)生無(wú)氧環(huán)境，有利于酒精發(fā)酵

【解析】

1、參與果酒制作的微生物是酵母菌，其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型。果酒制作的原理：
（1）在有氧條件下，1分子C6H12O6和6分子H2O和6分子O2在酶的催化下生成6分子CO2和12分子H2O，并釋放大量的能量；
（2）在無(wú)氧條件下，反應(yīng)式如下：1分子的C6H12O6在酶的催化下生成2分子CO2和2分子C2H5OH，釋放少量的能量。
2、參與果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型。果醋制作的原理：
當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰�，再將乙醛變�(yōu)榇姿帷?/span>
3、固定方法：

名稱	原理	適用范圍
包埋法	將微生物細(xì)胞均勻地包埋在不溶于水的多孔性載體中	多用于細(xì)胞的固定
化學(xué)結(jié)合法	利用共價(jià)鏈、離子鍵將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上	多用于酶的固定
物理吸附法	通過(guò)物理吸附作用，把酶固定在纖維素、瓊脂糖、多孔玻璃和離子交換樹脂等載體上

（1）用蘋果加工成果汁的過(guò)程中，需要加入果膠酶，果膠酶可以將果膠分解成半乳糖醛。

（2）酵母菌屬于兼性厭氧型微生物，即在有氧呼吸的條件下能夠大量繁殖，在無(wú)氧呼吸條件下無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。參與果酒制作的酵母菌在無(wú)氧條件下才能發(fā)酵產(chǎn)生酒精，且適宜溫度是18-25℃，而參與果醋制作的醋酸菌嗜氧菌，且適宜溫度是30-35℃，因此果酒發(fā)酵之后改為果醋發(fā)酵，需要改變的條件為：菌種改為醋酸桿菌、發(fā)酵溫度調(diào)整為30～35℃、通入無(wú)菌空氣等。
（3）由于細(xì)胞個(gè)大，難以被吸附或結(jié)合，故固定化細(xì)胞常用包埋法；由于凝膠珠內(nèi)部容易產(chǎn)生無(wú)氧環(huán)境，有利于酒精發(fā)酵，故使用固定化酵母的酒精產(chǎn)量平均值高于游離酵母的對(duì)照組。