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课时作业(三十五) 传统发酵技术的应用
1.南通某兴趣小组按下图流程制作苹果醋。相关叙述正确的是( C )
挑选苹果→冲洗、切片,碾碎→加糖→添加菌种甲→苹果酒→添加菌种乙→苹果醋
A.菌种甲、乙都具有线粒体,都能进行有氧呼吸
B.加糖的目的是直接为菌种甲、乙提供碳源和能源
C.菌种甲、乙发酵过程中,发酵液pH下降、温度上升
D.发酵结束后取苹果醋加酸性重铬酸钾检测发酵效果
解析:菌种乙是醋酸菌,醋酸菌为好氧细菌,为原核生物,没有线粒体,A错误;在题图的制作流程中,加糖不能直接为菌种乙醋酸菌提供碳源和能源,糖应先经过菌种甲生成苹果酒,菌种乙再以苹果酒为碳源和能源,B错误;菌种甲、乙发酵过程中,果酒发酵产生二氧化碳,溶于水产生碳酸,果醋发酵产生醋酸,均会使发酵液pH下降,两种菌代谢过程会释放热能,使温度上升,C正确;酸性重铬酸钾是检测酒精的,D错误。故选C。
2.马奶酒是具有民族传统特色的高级活性保健饮料,其发酵机理是乳酸菌和酵母菌进行乳酸发酵及酒精发酵。马奶酒酵母菌株不同于一般微生物优先利用葡萄糖,而是在生长起始期就能优先利用半乳糖,然后同时利用这两种糖进行生长。下列有关叙述错误的是( D )
A.一般发酵食品中的酵母菌细胞中不能合成半乳糖酶
B.纯化马奶中“特殊”酵母菌常用的方法之一是平板划线法
C.马奶酒酵母菌株能优先利用半乳糖的原因是其发生了变异
D.乳酸菌和酵母菌都可进行乳酸发酵和酒精发酵
解析:一般发酵食品中的酵母菌细胞中不能合成半乳糖酶,因此不能利用半乳糖,A正确;平板划线法和稀释涂布平板法是纯化微生物的两种常用方法,B正确;马奶酒酵母菌株能优先利用半乳糖的原因是其发生了基因突变,C正确;乳酸菌是厌氧型细菌,只能进行乳酸发酵,D错误。故选D。
3.黄酒是世界上最古老的酒类之一,黄酒的制作流程主要为:制曲→浸米→煮酒(浸好的小米加入开水中煮熟)→拌曲→入缸发酵→压榨→装瓶。下列叙述正确的是( B )
A.浸米有利于淀粉水解产生酒精从而提高酒的产量
B.入缸发酵时不能将搅拌好的煮熟小米装满发酵缸
C.浸好的小米煮熟后为避免杂菌污染需要立刻拌曲
D.为利于黄酒发酵,发酵温度应控制在30-35 ℃之间
解析:浸米有利于淀粉水解产生葡萄糖,酵母菌经无氧呼吸将葡萄糖氧化分解才能生成酒精,A错误;入缸发酵时不能将搅拌好的煮熟小米装满发酵缸,因为酵母菌进行酒精发酵过程中会产生二氧化碳,导致原料外溢污染,B正确;浸好的小米,熟后温度较高,立刻拌曲会杀死酒曲中的酵母菌,不利于后续发酵,C错误;黄酒发酵的菌种为酵母菌,生长最适温度为18~30 ℃,因此,为利于黄酒发酵,发酵温度应控制在18~30 ℃之间,D错误。故选B。
4.如图表示在利用果酒制作果醋的过程中,初始酒精浓度对果醋中总酸含量的影响。下列叙述正确的是( C )
A.果酒制果醋的过程中,发酵液中产生的CO2增加,导致总酸含量增加
B.果酒发酵的时间长短可间接影响果醋中总酸的含量且时间越长越好
C.初始酒精浓度为5%时,约120 min后酒精可能消耗完使总酸含量不再变化
D.初始酒精的浓度越高,则果醋发酵的时间越长,产生的总酸含量也越多
解析:果酒制果醋的过程中,是醋酸菌利用酒精先生成乙醛,在生成乙酸,发酵液中不产生CO2,醋酸的量增加导致总酸含量增加,A错误;果酒发酵的时间长短影响酒精的浓度,酒精作为形成醋酸的原料,又影响果醋中总酸的含量,但不一定是时间越长越好,B错误;据图可知,初始酒精浓度为5%时,约120 min后酒精可能消耗完使总酸含量不再变化,C正确;初始酒精的浓度太高,会影响醋酸菌正常的代谢,导致果醋发酵时间延长,产生的总酸含量不一定越多,D错误。故选C。
5.食醋酿造过程中,由于生产工艺的限制,极易遭到黄曲霉毒素的污染。为筛选能在醋酸发酵过程中高效降解黄曲霉毒素的酵母菌菌株,下列叙述错误的是( C )
A.发酵底物和发酵菌株均会影响食醋的风味
B.可从被污染的食醋中采样筛选目标酵母菌
C.须在无氧环境下测定菌株降解毒素的能力
D.还需要检测酵母菌菌株对食醋品质的影响
解析:发酵底物和发酵菌株都会影响发酵产物中的物质种类,会影响食醋的风味,A正确;被污染的食醋中存在能在黄曲霉毒素中存活的酵母菌,可用于筛选目标酵母菌,B正确;醋酸发酵过程使在有氧环境下,应在有氧环境下测定菌株降解毒素的能力,C错误;目标酵母菌要添加在发酵过程中,因此还需要检测酵母菌菌株对食醋品质的影响 ,D正确。故选C。
6.《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(‘酢’同‘醋’)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成。”下列叙述错误的是( C )
A.该方法依据的原理是醋酸菌在氧气充足、糖源缺乏时将酒精转化为乙酸
B.加水的目的是对酒进行稀释,避免渗透压过高杀死醋酸菌
C.“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
D.“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
解析:该方法的原理是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸,A正确;加水的目的是对“酒”进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌,B正确;醋酸菌对氧气的含量特别敏感,“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的,C错误;醋酸菌是一种好氧菌,“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,D正确。故选C。
7.苹果酒经发酵可生产苹果醋,该过程可在摇床上进行。某研究小组探究了发酵温度、摇床转速及发酵瓶中苹果酒的装量对苹果醋发酵过程中产酸速率和酒精转酸率的影响。下列相关叙述错误的是( B )
A.温度影响发酵过程中的产酸速率和酒精转酸率,这可能与酒精易挥发有关
B.在摇床上进行发酵有利于增加发酵液中的溶氧量,因此摇床的转速越大越好
C.每组实验应进行多个平行实验,记录并计算产酸速率和酒精转化率的平均值
D.发酵瓶中苹果酒的装量不宜过大,这可防止发酵过程中发酵液从瓶中溢出
解析:温度影响发酵过程中的产酸速率和酒精转酸率,这可能与酒精易挥发有关,温度过高,酒精会发,导致底物减少,从而影响发酵过程中的产酸速率和酒精转酸率,A正确;在摇床上进行发酵有利于增加发酵液中的溶氧量,但不是转速越大越好,转速过大可能会导致发酵菌种破裂等,B错误;每组实验应进行多个平行实验,记录并计算产酸速率和酒精转化率的平均值,使数据更加接近真实值,C正确;发酵瓶中苹果酒的装量不宜过大,这可防止发酵过程中发酵液从瓶中溢出,以免造成污染,D正确。故选B。
8.利用发酵工程生产蓝莓酒需经过“清洗破碎→酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→消毒→终止”等主要环节。下列叙述正确的是( C )
A.酶解环节需要添加胰蛋白酶和纤维素酶并控制酶解温度
B.在蓝莓酒发酵旺盛时,醋酸菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
C.若发酵装置中初始糖浓度过高,所制得的蓝莓酒酒精浓度反而偏低
D.后发酵时需搅拌处理,以便菌种充分接触营养物质并增加溶解氧的含量
解析:在果浆中添加果胶酶和纤维素酶可以酶解细胞壁,促进细胞内容物的释放,酶的活性受到温度的影响,所以酶解环节需要控制酶解温度,A错误;在蓝莓酒发酵旺盛时,要接种醋酸菌,同时改变或者满足特定条件,例如注意醋酸菌是好氧细菌,才能将果汁中的糖发酵为醋酸,否则不能出现醋酸,B错误;若发酵装置中初始糖浓度过高,会造成酵母菌失水,活力下降甚至大量死亡,无氧呼吸减弱,所制得的蓝莓酒酒精浓度反而偏低,C正确;发酵时需搅拌处理,以便菌种充分接触营养物质但是没有增加溶解氧的含量,D错误。故选C。
9.(2024·辽宁沈阳三模)辽宁盛产南国梨,以南果梨为主要原料制酒,开创了世界“果粮混合固态发酵酒”之先河,该酒以果香为体、粮香为魂。下列叙述错误的是( A )
A.“果粮混合固态发酵酒”的发酵全过程均需严格的灭菌操作
B.制作该酒所需的酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型
C.将南国梨先用清水冲洗再去除果柄,沥干后用于发酵
D.南国梨和粮食中的多种糖类作为发酵的物质和能量来源
解析:酵全过程如果经过严格的灭菌操作,会将菌种杀死,A错误;制作该酒所需的酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型,发酵前期酵母菌先进性有氧呼吸,促进酵母菌的繁殖,后期进行无氧呼吸产生酒精,B正确;将南国梨用清水将梨冲洗干净去除果柄(可防止因去除果柄而导致梨果皮的破损而导致材料污染),沥干水分后用于发酵,C正确;南国梨和粮食中富含多种糖类,可以作为酵母菌发酵所需的物质和能量的来源,D 正确。故选A。
10.我国酿酒技艺源远流长,许多酿酒工艺已经被列为非物质文化遗产。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿酒工艺流程如图所示。下列说法错误的是( A )
A.蒸粮的目的是为了将淀粉分解形成糖浆,并对糖浆灭菌
B.蒸熟并摊晾的原料应冷却后再加入酒曲,以免杀死菌种
C.原料装坛后应先在无菌环境下敞开培养一段时间,再对酒坛密封处理
D.发酵的温度和时间因白酒品种和口味的要求不同而有所差异
解析:蒸粮的目的是利用高温破坏淀粉结构,使微生物更容易水解利用淀粉,同时可利用高温对材料进行灭菌,A错误;酒曲中含有大量微生物,加入酒曲前需要将原料冷却,避免高温杀死酒曲中的菌种,B正确;酿酒发酵前期,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,因此原料装坛后应先在无菌环境下敞开一段时间提供氧气,发酵后期应密封处理,利用酵母菌无氧呼吸产生酒精,C正确;酵母菌的发酵产物会对白酒的品种和口感产生不同的影响,不同的酿酒酵母对发酵温度、时间有不同的要求,故发酵温度和发酵的时间随白酒品种和口味要求的不同而有所差异,D正确。故选A。
11.家庭酿制葡萄酒的过程中,酵母菌以葡萄糖为底物进行呼吸作用,其呼吸作用速率(单位时间内葡萄糖的消耗量)变化过程如图。下列有关叙述正确的是( B )
A.葡萄酒酿制结束后继续酿制葡萄醋,必须要添加葡萄糖
B.0~6 h,酵母菌只进行有氧呼吸,发酵液的pH降低
C.m点酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2的速率相同
D.10 h后,酵母菌产酒精的速率持续增大
解析:醋酸菌可在氧气充足、缺少糖源的条件下直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸,因此葡萄酒酿制结束后继续酿制葡萄醋,可不用添加葡萄糖,A错误;据图可知,0~6h,酵母菌只进行有氧呼吸,产生的CO2溶于发酵液,使发酵液的pH逐渐降低,B正确;m点酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸速率相同,但产生CO2的速率不同,C错误;10h酵母菌无氧呼吸速率增长较快,但随着底物的消耗和代谢产物的增加,酵母菌产酒精的速率不会持续增大,D错误。故选B。
12.(2024·广东三模)粤菜是中国八大菜系之一,口味以清、鲜、嫩、滑、爽、香、脆著称。粤菜十分讲究配料和调料的搭配,烹饪中常使用酱油、腐乳、白酒和醋进行调味,下列相关叙述错误的是( C )
A.果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行
B.酱油和腐乳都经过蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
C.白酒的制作全过程都需要控制为无氧条件
D.延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶
解析:果醋的分解是利用醋酸菌的有氧呼吸可以将酒精发酵为乙酸的原理,因此果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行,A正确;酱油和腐乳的发酵过程,都需要将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,B正确;白酒的制作过程中,需要先在有氧环境中,让酵母菌大量繁殖,然后在无氧环境中,让酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,C错误;溶菌酶具有溶解细胞壁的能力,特别是对于细菌的细胞壁具有很强的作用,延长食品的保存期主要是防止微生物污染、杀死微生物或抑制其在食品中的生长繁殖,因此延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶,D正确。故选C。
13.(2024·陕西西安模拟预测)某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装了一种果酒、果醋两用发酵装置,如下图1所示。图2是发酵过程中培养液pH可能的变化情况。回答下列问题:
(1)图1中空气过滤器的作用是__为通入的空气进行无菌过滤__,发酵罐中并不装满发酵液,而是留出约1/3的空间,是为了__使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖,同时防止发酵液溢出__。利用该装置一般先进行果酒发酵再进行果醋发酵,原因是__果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料,而果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料__。
(2)利用图1中装置进行果酒发酵时,软管夹应__关闭__(填“打开”或“关闭”),每隔一段时间打开单向阀排气。果酒发酵时,酒精在酵母菌的__细胞质基质__产生。由果酒发酵转为果醋发酵时,有些方面需要做出调整,例如,需要__升高__(填“升高”或“降低”)发酵温度,还需要__打开软管夹和充氧泵,(保持通氧)__。
(3)图2中,能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线__②__。菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是__调节培养液pH、及时排出代谢产物等__(答两点)。
解析:(1)空气过滤器能对通入的空气进行无菌过滤,从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气;发酵罐中并不装满发酵液,而是留出约1/3的空间,是为了使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖,同时防止发酵液溢出;利用该装置一般先进行果酒发酵再进行果醋发酵,原因是果酒发酵产生的酒精可作为果醋发酵的原料,而果醋发酵产生的醋酸并不能作为果酒发酵的原料;
(2)利用图1中装置进行果酒发酵时,需要的是无氧条件,因此软管夹应关闭,防止空气进入;果酒发酵时,酒精是无氧呼吸的产物,是在酵母菌细胞质基质中产生;酵母菌发酵的最适温度为18~30℃,醋酸菌最适宜的生长温度为30-35℃,比酵母菌酒精发酵时的温度高;醋酸菌是好氧菌,氧气必须充足才能发酵产生醋酸,因此由果酒转变成果醋的制作时,需要升高温度和打开软管夹和充氧泵,通入氧气(保持通氧);
(3)整个发酵过程中酵母菌细胞呼吸会产生CO2,使培养液的pH逐渐降低,因此图2中能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线②;菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,此时可进行的处理是调节培养液pH、及时排出代谢产物等。
【选做多选题】
石榴酒口感醇厚,有益健康。如图为利用石榴进行传统发酵制作石榴酒和石榴醋的简要流程图,下列叙述错误的是( AC )
A.石榴的清洗应在去皮除隔膜后进行,添加果胶酶等可使石榴汁变澄清
B.图中“调整成分”时可加入蔗糖,为酵母菌提供充足糖源,增加酒精产量
C.石榴汁装罐时,装液量不能太满,待发酵至残糖量为零时才能结束发酵
D.用石榴酒制石榴醋,除了图中操作,还需要提高发酵温度和充入足量 O2等
解析:石榴的清洗应在去皮除隔膜前进行,A错误;调整成分中需加入一定量的蔗糖,其主要作用是为酵母菌提供充足糖源,有利于酵母菌的生长,同时也能增加酒精含量,B正确;石榴汁装罐时,装液量不能太满,发酵至残糖量不再下降时,结束发酵,传统发酵结束时,都有一定量的残留糖,C错误;利用制备的石榴酒发酵制取石榴醋,利用的微生物为醋酸菌,相对于石榴酒发酵,因为醋酸菌是需氧型且生长需要较高的温度,因此,需要改变的发酵条件为适当提高发酵温度和充入足量O2,D正确。故选AC。
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