Question

【題目】近年來，紀錄片《舌尖上的中國》引發全民關注美食的熱潮，其中講述了利用不同微生物發酵來制作的美味食品。江蘇鎮江陳醋歷史悠久、獨具風味，其生產工藝流程如下圖。

(1)在糖化階段添加酶制劑需要控制反應溫度，這是因為________________。

(2)在酒精發酵階段，需添加酵母菌。在操作過程中，發酵罐先通氣，后密閉。先通氣的目的是____________________________，有利于密閉時獲得更多的酒精產物。

(3)在果醋制作時，醋酸菌在________和糖源都充足時，將糖分解成醋酸；在糖源不充足時，也可以利用酒精生成醋酸，請寫出該過程的化學反應式：___________________。

(4)在醋酸發酵階段，鎮江陳醋采用獨特的分層固體發酵法，發酵30天。工藝如下。

①發酵過程中，定期取樣測定醋酸桿菌密度變化，趨勢必如右圖所示。據圖分析，與顛倒前相比，B層醋酸桿菌在顛倒后密度變化的特點是______________________，由此推測，影響醋酸桿菌密度變化的主要環境因素是__________________________(至少寫兩種)。

②乳酸含量高是鎮江陳醋風味獨特的重要成因。發酵過程中，發酵缸中__________________層醋醅有利于乳酸菌繁殖，積累乳酸。

③成熟醋醅中乳酸菌的種類明顯減少，主要原因是發酵后期營養物質消耗等環境因素的變化，加劇了不同種乳酸菌之間的____________，淘汰了部分乳酸菌種類。

Answer 1

【答案】)酶在最適溫度條件下催化能力最強 讓酵母菌進行有氧呼吸，有利于酵母的繁殖 氧氣 C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O＋能量 先快速增長后趨于穩定 氧氣、營養物質、pH 顛倒前的B層和顛倒后的A(或不翻動，或下) 種間競爭(或競爭)

【解析】

（1）參與果酒制作的微生物是酵母菌，其新陳代謝類型為異養兼性厭氧型，果酒制作的原理：在有氧條件下，反應式如下：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量；在無氧條件下，反應式如下：C6H12O6→2CO2+2C2H5OH+能量。

（2）參與果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陳代謝類型是異養需氧型，果醋制作的原理：當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸。

（1）由于沒的活性受溫度影響，在最適溫度條件下酶的催化能力最強，因此在糖化階段添加酶制劑需要控制反應溫度。

（2）酵母菌屬于兼性厭氧型微生物，即在有氧呼吸的條件下能夠大量繁殖，在無氧呼吸的條件下產生酒精，因此在酒精發酵階段，發酵罐先通氣，后密閉，通氣的目的是提高酵母菌的數量，有利于密閉時獲得更多的酒精產物。

（3）當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸，反應式為：C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O＋能量。

（4）①醋酸菌屬于需氧型細菌，只有在氧氣充足的時候能夠大量繁殖并能產生醋酸，據曲線圖分析，與顛倒前相比，B層醋酸桿菌密度先快速增長后趨于穩定，變化的主要環境因素是氧氣、營養物質、PH。

②乳酸發酵是乳酸菌進行的無氧呼吸，因此發酵過程中，發酵缸中顛倒前的B層和顛倒后的A（或不翻動、或下）層醋醅有利于乳酸菌繁殖，積累乳酸；

③成熟醋醅中乳酸菌的種類明顯減少，主要原因是發酵后期營養物質消耗等環境因素的變化，加劇了不同種類乳酸菌的種間競爭（或競爭），淘汰了部分乳酸菌種類。