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第二讲 果酒和果醋的制作及果胶酶在果汁生产中的应用
知识点一　果酒和果醋的制作
1．制作原理
类型 微生物 原理
果酒 酵母菌 ①有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖②无氧条件下，进行酒精发酵，反应式为：C6H12O62C2H5OH＋2CO2
果醋 醋酸菌 ①当氧气和糖源都很充足时，可将糖分解为醋酸②当氧气充足，缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛转变为乙酸
2．制作流程
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知识点二　果胶酶在果汁生产中的作用
1．果胶酶的组成及作用
果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶，能使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，瓦解植物细胞壁和胞间层。
2．酶的活性及影响酶活性的因素
(1)酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力，可用反应速率来表示。
(2)影响酶活性的因素：温度、pH和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性。
,一、理解运用能力
判断下列叙述的正误
(1)在果酒自然发酵中，需人工添加酵母菌种(×)
(2)红葡萄酒中的红色是红葡萄皮中的色素进入发酵液产生的(√)
(3)变酸的酒的表面的菌膜是酵母菌大量繁殖形成的(×)
(4)在葡萄酒制作中，采摘的葡萄应反复冲洗，且要先除枝梗再冲洗(×)
(5)果胶酶常用于果汁生产中，可提高出汁率和澄清度(√)
(6)温度、pH和酶的抑制剂都会影响酶的活性(√)
二、读图析图能力
据果酒和果醋发酵装置示意图回答问题：
(1)排气口的作用是什么？为什么要连接长而弯曲的胶管？
答案：排气口的作用是排出酒精发酵时产生的CO2。与排气管相连的长而弯曲的胶管可防止空气中微生物的污染。
(2)在制酒和制醋时，应分别进行怎样的操作？
答案：使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。
[理清脉络]
考点一对比分析，考查果酒和果醋的制作
1．菌种的比较
生物类群 代谢类型 发酵条件 温度
酵母菌 真核生物 异养兼性厌氧 前期需氧后期厌氧 20 ℃左右
醋酸菌 原核生物 异养需氧型 一直需氧 30～35 ℃
2．制作步骤的比较
制果酒 制果醋
相同过程 ①选材和材料处理：选择新鲜的葡萄，先用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物后，再去枝梗②制作发酵液，防止杂菌污染③发酵：将葡萄汁注入发酵瓶，注意液体量不要超过发酵瓶总体积的2/3
不同过程 ④将温度严格控制在18～25 ℃，时间控制在10～12 d左右。发酵旺盛期的CO2产量非常大，要及时排气，防止发酵瓶爆裂⑤检测指标：7～10 d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以嗅味和品尝、用重铬酸钾检验酒精含量，进行酵母菌的镜检、测定pH等工作 ④将温度严格控制在30～35 ℃，并注意 ( http: / / www.21cnjy.com )适时通过充气口充气⑤检测指标：果醋的制作是否成功可以通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定。还可以在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定
[典例1]　下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述，不正确的是(　　)
A．两者的正常繁殖都离不开氧气
B．在无氧条件下，利用酵母菌可以生产酒精，而醋酸菌则不能用于生产醋酸
C．两者都是异养生物，它们的生存都离不开葡萄糖
D．醋酸菌可以以酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸
[解析]　醋酸菌是好氧型生物，在氧气充足的 ( http: / / www.21cnjy.com )环境中才能完成其正常的生命活动(包括繁殖和代谢产生醋酸)；酵母菌属于兼性厌氧型生物，在有氧和无氧环境中都能生存，但其无氧呼吸产生的能量少，不足以满足其自身繁殖对能量的需求，所以两者的正常繁殖都离不开氧气，A、B正确。醋酸菌在缺乏糖源时，能把乙醇氧化成乙醛，再将乙醛氧化成乙酸；而酵母菌在无氧环境中能产生酒精，C错误，D正确。
[答案]　C
果酒和果醋制作过程易错易混辨析
1．材料的选择与处理
选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，并除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的，且不要太干净，以防洗去野生型酵母菌。
2．防止发酵液被污染
(1)榨汁机要清洗干净并晾干。
(2)发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。
(3)装入葡萄汁后要封闭充气口。
3．控制好发酵的条件
(1)葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3空间 ( http: / / www.21cnjy.com )，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
(2)严格控制温度：18～25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵；30～35 ℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。
(3)充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充气。
4．制作果酒和果醋的装置图分析
(1)各部位的作用：
①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
②排气口：排出酒精发酵时产生的CO2；与排气管相连的长而弯曲的胶管，可有效阻止空气中微生物的进入，避免来自空气的污染。
③出料口：用来取样。
(2)该装置的使用方法：使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口，制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。
[针对练习]
高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)综合考查果酒、果醋制作的原理和操作步骤。
(2)结合原核生物与真核生物的区别，考查酵母菌和醋酸菌的有关知识。
1．(2014·南京四校联考)下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中，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．在变酸果酒表面所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
解析：选A　用于果酒发酵的 ( http: / / www.21cnjy.com )菌种是酵母菌，其代谢类型是异养兼性厌氧型；用于果醋发酵的菌种是醋酸菌，其代谢类型是异养需氧型，两者的代谢类型不同。
考点二 果胶酶在果汁生产中的作用
1．果胶酶与纤维素酶的比较
种类 组成 作用
果胶酶 多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等 催化果胶水解成为可溶性半乳糖醛酸
纤维素酶 C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶 纤维素纤维二糖葡萄糖
2．探究影响果胶酶活性因素实验的分析
(1)实验原则：单一变量原则、对照性原则。严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。
(2)实验原理：果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响，在最适温度或pH时，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。
(3)设计实验：
①探究最适温度时，pH为无关变量，最好是最适pH；探究最适pH时，温度为无关变量，最好是最适温度。
②探究果胶酶的最适用量时，最适用量是在温度、pH等适宜条件下测出来的，如果无关变量改变，最适用量也会发生变化。
(4)实验流程：
( http: / / www.21cnjy.com )
各取一支，分9组分别放入30 ℃、35 ( http: / / www.21cnjy.com ) ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃、65 ℃、70 ℃的恒温水浴中加热(或各取一支，分5组调节苹果泥和果胶酶的pH为5、6、7、8、9置于同一恒温水浴中)
[典例2]　下列有关果胶酶及果胶酶实验探究的叙述正确的是(　　)
A．探究果胶酶的最适用量时，pH、温度不影响实验结果
B．果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等
C．探究温度对果胶酶活性影响时，温度、苹果泥、果胶酶用量及反应时间等都是自变量
D．可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的最适用量
[解析]　探究果胶酶的最适用量时， ( http: / / www.21cnjy.com )pH、温度会影响实验结果；葡萄糖异构酶不属于果胶酶；探究温度对果胶酶活性影响的实验中，温度为单一变量，其他因素保持不变；可以用相同时间内过滤得到的果汁体积和通过比较果汁的澄清度来确定果胶酶的最适用量。
[答案]　D
(1)探究温度对酶活性的影响时，可 ( http: / / www.21cnjy.com )以选用10℃作为温度梯度，设置的具体温度为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以根据酶的特点，尝试以5℃作为温度梯度。
(2)探究pH对酶活性的影响时，只需将温度梯 ( http: / / www.21cnjy.com )度改成pH梯度，并在该酶的最适温度下进行。反应液中的pH可以通过质量分数为0.1%的氢氧化钠溶液或盐酸进行调节。
(3)探究酶的用量是建立在探究最适温度和pH对酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是酶的用量，其他因素都应保持不变。实验时可以配制不同浓度的酶溶液，也可以只配制一种浓度的酶溶液，然后使用不同的体积。需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。
(4)在混合反应物和酶之前，一定要让两者分别达到相应的条件。这样可以避免底物和酶在混合时条件变化而影响实验结果。
(5)将酶加入反应物后，应不时地用玻璃棒搅拌，使酶能更充分地催化反应。
[针对练习]
2．假设你已经探究了果胶酶的最适温度(为45℃)和最适pH(为4.8)，若还想进一步研究果胶酶的最适用量，此时实验的自变量是________。合理设置果胶酶用量的梯度后，可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。请根据所给的材料和用具完成以下探究实验。
(1)材料用具：制备好的苹 ( http: / / www.21cnjy.com )果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量分数为2%的果胶酶溶液、质量分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸。
(2)实验步骤：
①取6支试管，编号为1～6，分别加入________，调节pH至4.8。
②向1～6号试管中分别加入__________________，然后放入45 ℃恒温水浴装置中_______________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(3)以上实验步骤的设计是否有不妥？如果有，试分析原因。_______________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
解析：在探究影响果汁产量的酶的用量 ( http: / / www.21cnjy.com )时，除酶的用量是变量外，其他条件都应相同且适宜。为了避免因混合导致温度变化而影响实验结果，应先将盛苹果泥的试管和盛不同量酶的试管放到相同温度下恒温，然后将两者混合。
答案：果胶酶的用量　(2)①等量的苹果泥 ( http: / / www.21cnjy.com )　②不同体积pH为4.8的果胶酶溶液 保温相同时间　③过滤苹果泥并记录果汁体积　(3)有。为了保证苹果泥与果胶酶混合前后的温度相同，应先将盛苹果泥和果胶酶的试管放在同一温度的水浴装置中恒温，再将两者混合
[课堂对点练]
题组一　果酒和果醋的制作
1．(2013·江苏高考)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：选D　果醋发酵的最适温度高于果 ( http: / / www.21cnjy.com )酒；应先进行果酒发酵，再进行果醋发酵；人工接种的菌种品质更好，且不易有杂菌污染，故其比自然发酵的产品品质更好；适当增加接种量可缩短达到一定数量菌种所需的时间，并且在与其他杂菌的竞争中占优势，故能够提高发酵速率、抑制杂菌的生长繁殖。
2．(2012·江苏高考)下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，合理的是(多选)(　　)
A．在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长
B．条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸
C．果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小
D．将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量
解析：选ABC　在果酒发酵的后期，酵母 ( http: / / www.21cnjy.com )菌无氧呼吸产生的CO2量较前期有氧呼吸产生的CO2量少；当O2、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；果酒发酵过程中葡萄糖逐渐被分解并释放CO2，发酵液密度会逐渐减小；腐乳制作过程中应随层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面要铺厚一些。
3．(2011·江苏高考)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是(　　)
A．腐乳制作所需要的适宜温度最高
B．果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵
C．使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
D．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA
解析：选D　果酒制作用的是酵母 ( http: / / www.21cnjy.com )菌，酵母菌发酵时，最适温度在18～25 ℃；制果醋时用到的醋酸菌是一种好氧菌，最适生长温度为30～35 ℃；制腐乳时主要用的菌种是毛霉，其最适温度在15～18 ℃；酵母菌、醋酸菌和毛霉都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA。
4．(2010·广东高考)小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行实验(如图)，恰当的做法是(双选)(　　)
A．加入适量的酵母菌
B．一直打开阀b通气
C．一直关紧阀a，偶尔打开阀b几秒钟
D．把发酵装置放到4 ℃冰箱中进行实验
解析：选AC　果酒发酵利用的是酵母菌的 ( http: / / www.21cnjy.com )无氧呼吸，向葡萄汁中加入适量的酵母菌作为菌种，但不能通入空气，故阀a要一直关紧。因酵母菌细胞呼吸中能产生二氧化碳，故阀b每隔一定时间要打开几秒钟，以便释放二氧化碳。酵母菌酒精发酵的适宜温度是18～25 ℃，故不能把发酵装置放到4 ℃冰箱中进行实验。
题组二　果胶酶及其应用
5．(2014·宜宾诊断)下列有关酶的叙述，错误的是(　　)
A．果胶酶是一类酶的总称，探究果胶酶的最适温度时，需将底物和酶分别在同等温度下处理后再混合
B．低温和高温对酶活性的影响是相同的，而过酸、过碱对酶活性的影响是不同的
C．探究果胶酶的最适温度和最适pH实验中应严格控制酶作用时间，因此待酶作用完后立即煮沸失活
D．解旋酶作用于碱基对间的氢键
答案：B
6．工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高水果的出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了如下实验：
Ⅰ.将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 ℃水浴中恒温处理10分钟(如图甲)。
Ⅱ.将步骤Ⅰ处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图乙)。
Ⅲ.将步骤Ⅱ处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图丙)。
Ⅳ.在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
果汁量/mL 8 13 15 25 15 12 11 10
根据上述实验，请分析回答下列问题：
(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以分解细胞壁中的果胶，产物是_____________
_______________________________________________________________________________。
(2)实验结果表明，当温度为________左右时，果汁量最多，此时果胶酶的活性________。
(3)为什么该实验能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)下列A、B、C图依次表示果胶酶浓度一定时，果胶酶的反应速率与反应物浓度、温度、pH之间的关系，据图完成下列问题：
①图A中，反应物达到某一浓度时反应速率不再上升的原因是______________________。
②图B中，曲线ab段表明____________________________________________________，
曲线bc段表明______________________________________________________________。
③将装有果胶酶与反应物的甲、乙两支试管 ( http: / / www.21cnjy.com )分别放入12 ℃和90 ℃水浴锅中，20分钟后取出转入40 ℃的水浴锅中保温，两支试管内的反应是：甲________，乙________。
④图C表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时，果胶酶催化反应的速率随pH变化的曲线，实验时可根据________来判定果胶酶的最适pH。
答案：(1)半乳糖醛酸　(2)40 ℃　 ( http: / / www.21cnjy.com )最大　(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化果胶分解的能力　(4)①受反应物中酶浓度的限制　②果胶酶的活性随温度升高而升高　果胶酶的活性随温度的继续升高而下降　③反应速率加快　无催化反应　④果汁的量
一、选择题
1．下列关于传统发酵技术的说法中，错误的是(　　)
A．果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌属于兼性厌氧微生物，在有氧条件下能大量繁殖
B．制作果醋需要醋酸菌，它是一种严格厌氧的微生物，可将葡萄汁中的糖分解为醋酸
C．多种微生物参与了腐乳的发酵，如青霉、毛霉、曲霉等，它们都是真核生物
D．乳酸菌是一种厌氧微生物，可以参与泡菜和酸奶的制作
解析：选B　制作果酒利用的是酵母菌进行无氧呼 ( http: / / www.21cnjy.com )吸产生酒精的原理，在发酵初期通入无菌空气可以使酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖；醋酸菌是好氧微生物，在果醋发酵过程中必须持续通入无菌空气；参与腐乳发酵的青霉、毛霉、曲霉等都属于真核生物；泡菜、酸奶制作过程中使用的乳酸菌 是一种厌氧细菌。
2．(2014·成都七中月考)下列对葡萄酒和葡萄醋发酵条件控制的相关叙述，错误的是(　　)
A．葡萄汁装入发酵瓶时，要留有约1/3的空间
B．用清水冲洗葡萄除去污物时，应反复多次冲洗
C．制葡萄酒的过程中，需将时间控制在10～12 d左右
D．制葡萄醋的温度要比制葡萄酒的温度高些，但时间一般控制在7～8 d左右
解析：选B　葡萄汁装入发酵瓶时，要留 ( http: / / www.21cnjy.com )出大约1/3的空间，既有利于酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖，又可防止果酒发酵时产生的大量二氧化碳造成果汁溢出；制作葡萄酒所用的菌种来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌，所以，对选择的葡萄应冲洗1～2次，清除污物即可；酵母菌的最适发酵温度为18～25 ℃，发酵10～12 d左右即可完成；醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃，时间一般控制在7～8 d左右。
3．下列评价果酒和果醋制作是否成功的方法中，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．通过向果酒发酵液中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：选D　果酒和果醋制作是否成功的评价方法有多种，可以通过观察相关微生物的存在或数量变化进行鉴定，也可以通过向果酒发酵液中加入重铬酸钾试剂进行鉴定，还可以通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化进行鉴定，但是通过检测果酒发酵前后发酵液的温度变化无法鉴定果酒制作是否成功。
4．(2014·自贡诊断)下列有关生物技术实践的叙述，正确的是(　　)
A．探究果胶酶用量的实验中，果汁量与果胶酶的用量始终成正比
B．在提取β 胡萝卜素时，可选用乙醇或石油醚作为萃取剂
C．果胶酶是由植物、霉菌、细菌等产生的能分解果胶的一类酶的总称
D．为提高β 胡萝卜素的萃取速度，应采用明火加热
解析：选C　由于底物的量是一定的，所以 ( http: / / www.21cnjy.com )随着果胶酶增加到一定值，果汁量将不再增加，因此不会始终成正比。萃取胡萝卜素的萃取剂不能与水混溶，而乙醇能与水混溶，所以不能作为其萃取剂；萃取剂一般为有机溶剂，是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧爆炸。果胶酶是一类酶的总称，可从植物、霉菌等中提取。
5．下图曲线表示不同pH对三种蛋白酶活力的影响，有关叙述错误的是(　　)
A．酶活力可用单位时间内产物增加的量来表示
B．pH由6降至2，甲酶的活力逐渐恢复
C．乙酶的活力可能受pH影响
D．与乙酶相比，甲酶和丙酶的适宜pH范围较窄
解析：选B　酶的活力高低可以用一定条件下 ( http: / / www.21cnjy.com )，酶所催化的某一化学反应的反应速率来表示，反应速率可以用单位时间内、单位体积中产物的增加量或者反应物的减少量来表示；过酸或过碱都会使酶分子的空间结构破坏，pH为6时甲酶活力已经为零，所以pH降到2时甲酶活力不能恢复；由于图中乙酶的曲线只是标出了在pH从4到8的范围内的酶活力，所以不能判断其他pH条件对乙酶活力的影响；通过曲线比较，乙酶的适宜pH范围最广。
6．下图表示某研究小组在探究果胶酶的用量时的实验结果。有关说法不正确的是(　　)
A．在ab段限制反应速率的主要因素是酶的用量
B．在bc段限制反应速率的因素是温度、pH、反应物浓度等
C．在ac段增加反应物浓度，可以明显加快反应速率
D．在该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是b点对应的值
解析：选C　在ac段初期限制反应速率的是酶的用量，而不是反应物浓度。
7．下图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是(　　)
A．在b点之前，果胶酶的活性和温度呈正相关；之后，呈负相关
B．当温度到达b点时，果胶酶的活性最高，酶的催化作用最大
C．a点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以升高
D．c点时，果胶酶的活性也很低，当温度降低时，果胶酶的活性也可以升高
解析：选D　从图中可以看出，随着温 ( http: / / www.21cnjy.com )度的上升，果胶酶的活性逐渐升高，达到b点时，果胶酶的活性最高，随后，随着温度的继续上升，酶的活性逐渐降低。a点和c点相比，虽然酶的活性都很低，但是a点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的升高，果胶酶活性会升高，而c点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶变性失活，当温度再降低时，酶活性也不能恢复。
8．(2014·绵阳模考)下图装置可用于生物技术实践的相关实验，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．利用装置甲制作腐乳时，应随着豆腐块层数的加高而增加盐量
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：选C　两种装置都可先用于果酒的 ( http: / / www.21cnjy.com )制作，后用于果醋的制作；利用装置甲制作腐乳时，应随着豆腐块层数的加高而增加盐量；用装置乙制作果酒时温度应控制在18～25 ℃，制作果醋时温度应控制在30～35 ℃；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。
二、非选择题
9．鸭梨醋饮属绿色健康饮品，既保存了鸭梨中的多种氨基酸、维生素、矿物质、有机酸等营养成分，又兼具果醋醒酒护肝、助消化、降低血脂、软化血管等的养生保健功能，深受广大消费者的青睐。下图为鸭梨醋饮的制作流程图，请据图回答问题：
(1)果酒的酿造原理是先使酵母菌进行________，以增加酵母菌的数量，然后再通过________获得果酒。
(2)在果酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在________上的野生型酵母菌。
(3)酒精发酵时一般将温度控制在18～ ( http: / / www.21cnjy.com )25 ℃，温度过高时，酵母菌代谢减慢甚至死亡，原因是________________________________________________________________________。
(4)果醋发酵过程中，适宜的 ( http: / / www.21cnjy.com )温度为________，较高的酒精度通常不适宜进行醋酸发酵，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)酒精发酵后转入醋酸发酵前，除改变温度 ( http: / / www.21cnjy.com )外，还需调整的发酵条件是________________________________________________________________________。
解析：(1)果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌在氧气充足时进行有氧呼吸，在无氧条件下，进行无氧呼吸产生酒精，在发酵过程中首先让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，然后再让其无氧呼吸产生酒精。(2)在果酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在水果皮上的野生型酵母菌。(3)温度主要影响酶的活性。(4)醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。酒精浓度过高会抑制醋酸菌的生长和代谢，影响产酸量。(5)醋酸菌是需氧型细菌，发酵时需要通入无菌空气。
答案：(1)有氧呼吸　无氧呼吸　(2)鸭梨皮 ( http: / / www.21cnjy.com )　(3)温度过高，影响酶的活性　(4)30～35 ℃　较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢，使产酸量下降　(5)通入无菌空气
10．“每天喝一点，健康多一点”，这是“宁夏 ( http: / / www.21cnjy.com )红”率先提出的消费理念，将积淀了千百年的枸杞药食文化和中国红文化完美结合起来，更增添了品牌的文化魅力和优势。
下图为“宁夏红”枸杞果酒生产工艺流程简图，据图回答问题：
选料→“？”→粉碎→灭菌→接种→发酵→？→果酒
(1)流程中？处的内容依次应为________、________。
(2)制作果酒时，温度应该控 ( http: / / www.21cnjy.com )制在________，果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格，含有醋酸杆菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明理由。________，_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)果酒制作离不开酵母菌，与醋 ( http: / / www.21cnjy.com )酸杆菌相比，酵母菌在结构上的主要特点是________________________________________________________________________。
(4)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向 ( http: / / www.21cnjy.com )发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是________________________________________________________________________。
(5)果酒制作是否成功，需发酵后用__ ( http: / / www.21cnjy.com )____________来鉴定，在__________条件下，该物质与酒精反应呈现________色。
解析：(1)果酒生产的工艺流程为：选料→冲洗→粉碎→灭菌→接种→发酵→过滤→果酒。
(2)醋酸杆菌的最适生长温度为30～35℃。如果果汁灭菌不合格，含有醋酸杆菌，由于果酒发酵旺盛时是无氧环境，且温度为18～25℃，不适合醋酸杆菌生存，故醋酸杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。
(3)醋酸杆菌是原核生物，无细胞核，酵母菌是真核生物，有细胞核及多种细胞器。
(4)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量，有利于后期发酵。
(5)酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
答案：(1)冲洗　过滤
(2)18～25 ℃　不能　因醋酸 ( http: / / www.21cnjy.com )杆菌是好氧型细菌，而果酒发酵是无氧环境(或因醋酸杆菌需要在有氧且温度是30～35 ℃条件下，才能将糖转化为醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18～25 ℃)
(3)有成形的细胞核
(4)在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量
(5)重铬酸钾溶液　酸性　灰绿
11．某校生物兴趣小组为探究不同浓度果胶酶对苹果匀浆出汁率的影响，进行了如下实验。
实验步骤：
①制备苹果匀浆。将苹果洗净，切成小块，用榨汁机打碎成苹果匀浆。加热苹果匀浆到100 ℃，再冷却至50 ℃左右。
②配制不同浓度的酶液。取5支10 ( http: / / www.21cnjy.com ) mL的试管，依次编号为2～6号。分别加入不同量的质量浓度为10 g/L的果胶酶溶液，再分别加入苹果酸定容至10 mL，获得质量浓度分别为2 g/L、4 g/L、6 g/L、8 g/L、10 g/L的果胶酶溶液，备用。
③降解苹果匀浆(如下图所示)。
④沉淀。向上述6只烧杯中添加明胶、活性 ( http: / / www.21cnjy.com )炭等物质搅拌处理，充分混匀后静置，分别过滤。记录并处理结果：用量筒测量澄清滤液(即苹果汁)的体积，记入表格，并计算出汁率。请回答下列问题：
(1)果胶酶能提高苹果的出汁率并使果汁澄清的原理是_____________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)步骤①中，将苹果匀浆加热到100 ℃的目的是_________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)步骤②中，在2～6号试管中加入1 ( http: / / www.21cnjy.com )0 g/L果胶酶溶液的量分别是________________；步骤③中，在1号烧杯中加入1 mL________。
(4)根据预期结果，请在 ( http: / / www.21cnjy.com )下图中绘制出苹果匀浆出汁率与果胶酶浓度之间大致的关系曲线，并在坐标轴上标出苹果匀浆最高出汁率所对应的果胶酶最佳浓度。
解析：果胶是植物细胞壁以及胞间层的 ( http: / / www.21cnjy.com )主要组成成分之一。在果汁加工中，果胶不仅影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易，也使浑浊的果汁变得澄清。在研究酶浓度对出汁率影响的实验中，加热使苹果中的酶失活，可排除苹果中的酶对实验结果的影响。1号烧杯做空白对照，2～6号烧杯中加入等浓度梯度的酶溶液。在一定浓度范围内，随酶浓度的增加，出汁率增加，超过一定范围后，出汁率不再变化。
答案：(1)果胶酶能分解果胶，瓦解细胞壁及胞间层　(2)使苹果中的酶失活，防止对实验结果产生干扰
(3)2 mL、4 mL、6 mL、8 mL、10 mL　苹果酸
(4)如图所示(要求标明坐标含义和最佳浓度)
12．(2013·雅安中学模拟)利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。
实验目的：比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。
实验原理：纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，___________________________________
_______________________________________________________________________________，
葡萄糖的生成量表示酶活性大小。
实验材料：三种微生物(A、B、C)培养物的纤维素酶提取液，提取液中纤维素酶浓度相同。
实验步骤：
(1)取四支试管，分别编号。
(2)在下表各列的一个适当位置，填写相应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作。
　　　管号试剂(mL)　　　　 1 2 3 4
蒸馏水 1.4 1.4 1.4
pH7.5的缓冲液 0.2 0.2 0.2 0.2
纤维素悬浮液 0.3 0.3 0.3 0.3
微生物A提取液 0.1
微生物B提取液
微生物C提取液 0.1
总体积 2.0 2.0 2.0 2.0
(3)将上述四支试管放入37 ℃的水浴中，保温1小时。
(4)在上述四支试管中分别加入________试剂，摇匀后，进行50－60 ℃水浴2分钟。
(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。
实验结果：
微生物A提取物 微生物B提取物 微生物C提取物
颜色深浅程度 ＋ ＋＋＋ ＋＋
分析讨论：
①上述结果表明：不同来源的纤维素酶 ( http: / / www.21cnjy.com )，虽然纤维素酶浓度相同，但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是_____________________________________。
②你认为上述三种微生物中，最具有应用开发价值的是________。
③从解决能源问题的角度，开发这种纤维素酶的意义在于
________________________________________________________________________。
解析：本实验原理是纤维素酶分解纤维素的产物是葡萄糖，葡萄糖是还原糖，能与斐林试剂发生反应，产生砖红色沉淀，用产生的砖红色沉淀的深浅可以验证产生的葡萄糖的量，根据在等量的不同微生物产生的纤维素酶的作用下，单位时间内产生的葡萄糖的量来证明不同酶的活性大小。由表中信息知，总体积量都为2.0 mL，所以4号试管应该加1.5 mL蒸馏水，1、2、3号试管应该分别加入等量的(0.1 mL)微生物A、B、C提取样液。检测产生的葡萄糖的量要用斐林试剂或者班氏试剂，并且用量要相等。在其他条件都相同的情况下，影响酶的活性的原因只能是不同的微生物产生的酶分子的结构不同造成的。从实验结果分析，加入微生物B提取液的试管中砖红色沉淀颜色最深，说明其所含酶的活力最高，最具有开发价值。纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，葡萄糖可以作为产生酒精的工业原料，从而用酒精代替其他的能源物质
答案：实验原理：葡萄糖与斐林试剂产 ( http: / / www.21cnjy.com )生砖红色沉淀的颜色深浅表示葡萄糖的生成量　实验步骤：(2)在2号试管加入微生物B提取液0.1 mL,4号试管中加入蒸馏水1.5 mL　(4)2 mL斐林试剂(或班氏试剂)　分析讨论：①不同酶的分子结构不同　②微生物B　③纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，葡萄糖可用作制取酒精的原料，用酒精代替化石燃料(合理即可)。

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