Question

13．人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长．请回答下列问题．
（1）果酒的制作离不开酵母菌．酵母菌是一类兼性厌氧（呼吸类型）微生物．在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，其反应式为C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O．在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，其反应式为C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+CO₂．
（2）温度是酵母菌生长和发酵的重要条件．20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在18～25℃．在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌．在发酵过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色．在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物却因无法适应这一环境而受到抑制．
（3）醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动．在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的．实验表明，醋酸菌对氧气的含量_特别敏感．当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再进一步转变为醋酸．
（4）果汁发酵后是否有酒精产生，可以用化学试剂重铬酸钾来检验．在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现灰绿色．
（5）用尿素作唯一氮源的培养基上，培养土壤中分解尿素的细菌；通过稀释涂布平板法得到菌落数来统计土壤样品中的活菌数．
（6）用乙醚作萃取剂来提取胡萝卜素．

Answer 1

分析 1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型．果酒制作的原理：
（1）在有氧条件下，反应式如下：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；             
（2）在无氧条件下，反应式如下：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2C₂H₅OH+能量．
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型．果醋制作的原理：
当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸．
当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸．
3、植物芳香油的提取方法：蒸馏法、压榨法和萃取等：
（1）蒸馏法：芳香油具有挥发性．把含有芳香油的花、叶等放入水中加热，水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物；冷却后，油水混合物又会重新分成油层和水层，除去水层便得到芳香油，这种提取方法叫蒸馏法．根据蒸馏过程中原料放置的位置的标准，将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏．
（2）萃取法：这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中，是芳香油充分溶解，然后蒸去低沸点的溶剂，剩下的就是芳香油．
（3）压榨法：在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，这种提取方法叫压榨法．

解答 解：（1）酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，是一类兼性厌氧微生物．在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，其反应式为 C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O．在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，其反应式为C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+CO₂．
（2）20℃左右最适合酵母菌繁殖，因此酒精发酵时一般将温度控制在18～25℃．在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物却因无法适应这一环境而受到抑制．
（3）醋酸菌对氧气的含量特别敏感．当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再进一步转变为醋酸．
（4）酒精可以用酸性重铬酸钾溶液来检验，该试剂与酒精反应呈现灰绿色．
（5）只有分解尿素的细菌才能在以尿素为唯一氮源的培养基上生存，因此用尿素作唯一氮源的培养基来培养土壤中分解尿素的细菌；接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法还可通过得到菌落数来统计土壤样品中的活菌数．
（6）用乙醚作萃取剂来提取胡萝卜素．
故答案为：
（1）兼性厌氧     C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O    C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+CO₂ 
（2）18～25℃缺氧、呈酸性
（3）特别敏感    醋酸    乙醛    醋酸
（4）重铬酸钾    灰绿
（5）尿素     稀释涂布平板法     
（6）萃取剂

点评 本题综合考查果酒和果醋的制备、微生物的培养和分离、从生物材料中提取某些特定成分，要求考生识记参与果酒和果醋制备的微生物及其代谢类型，掌握果酒和果醋制作的原理及条件；识记接种微生物的方法；识记从生物材料中提取某些特定成分的方法，能结合所学的知识准确答题．