Question

2．苹果素来享有“水果之王”的美誉，种植苹果可获得很好的经济效益．但品相不好的苹果很难销售．某生物小组的同学们为了让品相不好的苹果能够产生更大的经济效益设计了下面的实验．请据图回答问题．
鲜苹果汁$\stackrel{①}{→}$高纯度苹果酒$\stackrel{②}{→}$苹果原醋+苹果汁等原料→苹果醋
（1）在过程①中使用的微生物的繁殖方式出芽生殖，在过程①主要发生的反应C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH（酒精）+2CO₂+少量能量（请写出化学反应式）
（2）在过程①②中实验操作有哪些区别①在操作过程中要间隔放气，②需要不断通入气体．
（3）过程②中使用的微生物是醋酸杆菌，该微生物的代谢类型是异养需氧．
（4）在整个果酒果醋的制作过程结束后与操作开始前相比较有机物的种类增加，有机物的总量减少．
（5）果醋发酵初期不通气，溶液中有气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香．图中能表示整个发酵过程培养液pH变化趋势降低．

Answer 1

分析 ①代表果酒的制作：酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活：在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不能进行酒精发酵；在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵．在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵．20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性．
②代表果醋的制作：醋酸菌好氧性细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸．当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸． 醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃．

解答 解：（1）在过程①果酒的制作中使用的微生物酵母菌的繁殖方式是出芽生殖，在过程①果酒的制作中主要发生的反应为：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH（酒精）+2CO₂+少量能量．
（2）果酒和果醋的制作中，果酒需要在无氧条件下进行发酵，所以①果酒的制作过程中要间隔放气，其原因是在发酵过程中产生CO₂，防止瓶内气压过高引起爆裂，②果醋的制作中由于醋酸菌是需氧型的，所以需要不断通入气体．
（3）过程②果醋的制作中使用的微生物是醋酸杆菌，该微生物的代谢类型是异养需氧．
（4）在整个果酒果醋的制作过程结束后与操作开始前相比较有机物的种类增加，有机物的总量减少．
（5）果醋发酵初期，发酵罐是密闭的，不需要通气，但发酵装置中仍有部分氧气，此时酵母菌进行有氧呼吸，产生大量二氧化碳和水，二氧化碳溶于水，pH下降，随着氧气的消耗，到发酵中期，酵母菌进行无氧呼吸产生较少的二氧化碳和酒精，pH稍上升，后期接种醋酸菌并通气，醋酸菌大量繁殖，生成醋酸，pH迅速下降，所以符合曲线②，故选B．
故答案为：
（1）出芽生殖     C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH（酒精）+2CO₂+少量能量
（2）①在操作过程中要间隔放气，②需要不断通入气体
（3）醋酸杆菌　   异养需氧
（4）增加     减少
（5）降低

点评 本题结合果酒和果醋制作流程及及坐标曲线图，考查果酒和果醋的制作，要求考生识记果酒和果醋制作的原理、参与果酒和果醋制作的微生物的特点、发酵装置及作用，能结合所学的知识答题．