Question

【題目】蘋(píng)果醋是以蘋(píng)果汁為原料發(fā)酵而成的，下圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的果醋發(fā)酵裝置，請(qǐng)問(wèn)答下列問(wèn)題：

（1）果醋的生產(chǎn)分為兩個(gè)階段，第一階段是以蘋(píng)果汁中的____________為底物的酒酒精發(fā)酵階段，第二階段稱為醋酸發(fā)酵，該過(guò)程的物質(zhì)轉(zhuǎn)化是C2H5OH+O2→____________。由第一階段轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙�階段時(shí)需要改變的環(huán)境因素是____________。

（2）在第一階段前霱要對(duì)材料（蘋(píng)果）進(jìn)行沖洗、榨汁等處理，但并不需要進(jìn)行嚴(yán)格的消毒處理，這是因?yàn)榫凭�發(fā)酵階段發(fā)酵液____________的特性，酵母菌可以生長(zhǎng)，而絕大多數(shù)其他微生物不適應(yīng)這一環(huán)境而受抑制。

（3）圖示果醋發(fā)酵裝置，在將葡萄糖注入發(fā)酵瓶時(shí)，要留大約____________的空間，以保障酵母菌的有氧呼吸，促進(jìn)繁殖。裝置中長(zhǎng)而彎曲的排氣口的主要作用是____________。

（4）為保障果醋發(fā)酵階段的順利進(jìn)行，需要如何改良該裝置？____________。

Answer 1

【答案】葡萄糖 CH3COOH + H2O 溫度和氧氣 缺氧、呈酸性 1/3 排出無(wú)氧呼吸過(guò)程產(chǎn)生的CO2，防止空氣中微生物污染 增加充氣口

【解析】

果醋發(fā)酵過(guò)程包括果酒發(fā)酵和果醋發(fā)酵兩步，在果酒發(fā)酵過(guò)程中首先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖，再進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。之后將發(fā)酵條件改變?yōu)檫m宜醋酸菌生長(zhǎng)的條件：溫度為30~35℃，有氧環(huán)境，接下來(lái)開(kāi)始果醋發(fā)酵。

（1）果醋的生產(chǎn)分為兩個(gè)階段，第一階段是以蘋(píng)果汁中的葡糖糖作為發(fā)酵底物，第一階段為酒精發(fā)酵：酒精發(fā)酵是在無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行的，除了產(chǎn)生酒精，還會(huì)釋放二氧化碳，因此排氣口在果酒發(fā)酵時(shí)排出的氣體是由酵母菌產(chǎn)生的CO2．排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是避免空氣中其他微生物進(jìn)入發(fā)酵裝置（防止空氣中的微生物污染）；第二階段稱為醋酸發(fā)酵，醋酸菌是嗜氧菌，因此由果酒轉(zhuǎn)變成果醋的制作時(shí)，需要通入氧氣，且溫度升高到30℃～35℃，該過(guò)程的物質(zhì)轉(zhuǎn)化是C2H5OH+O2→ CH3COOH+H2O。因此由第一階段轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙�階段時(shí)需要改變的環(huán)境因素是溫度和氧氣。

（2）第一個(gè)發(fā)酵階段為酵母菌無(wú)氧呼吸，除了產(chǎn)生酒精，還會(huì)釋放二氧化碳，酵母菌可以在此缺氧、呈酸性的環(huán)境中生長(zhǎng)，而絕大多數(shù)其他微生物不適應(yīng)這一環(huán)境。

（3）在果酒發(fā)酵過(guò)程中首先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖，因此要留大約1/3的空間，酵母菌無(wú)氧呼吸時(shí)，除了產(chǎn)生酒精，還會(huì)釋放二氧化碳，因此排氣口在果酒發(fā)酵時(shí)排出的氣體是由酵母菌產(chǎn)生的CO2．

（4）圖中的裝置沒(méi)有設(shè)置充氣口，在果酒發(fā)酵階段酵母菌無(wú)氧呼吸時(shí)，影響不大，但后續(xù)的果醋發(fā)酵為有氧呼吸，為保障果醋發(fā)酵階段的順利進(jìn)行，應(yīng)增加充氣口。