Question

13．人類利用微生物發(fā)酵制作果酒、果醋的歷史源遠流長．請回答下列問題．
（1）果酒的制作離不開酵母菌．酵母菌是一類兼性厭氧（呼吸類型）微生物．在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，其反應式為C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O．在無氧條件下，酵母菌進行無氧呼吸，其反應式為C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+CO₂．
（2）溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件．20℃左右最適合酵母菌繁殖，酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18～25℃．在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌．在發(fā)酵過程中，隨著酒精度數的提高，紅葡萄皮的色素也進入發(fā)酵液，使葡萄酒呈現深紅色．在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數其他微生物卻因無法適應這一環(huán)境而受到抑制．
（3）醋酸菌是一種好氧細菌，只有當氧氣充足時，才能進行旺盛的生理活動．在變酸的酒的表面觀察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的．實驗表明，醋酸菌對氧氣的含量_特別敏感．當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰�，再進一步轉變?yōu)榇姿幔?br />（4）果汁發(fā)酵后是否有酒精產生，可以用化學試劑重鉻酸鉀來檢驗．在酸性條件下，該試劑與酒精反應呈現灰綠色．
（5）用尿素作唯一氮源的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)土壤中分解尿素的細菌；通過稀釋涂布平板法得到菌落數來統(tǒng)計土壤樣品中的活菌數．
（6）用乙醚作萃取劑來提取胡蘿卜素．

Answer 1

分析 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(yǎng)兼性厭氧型．果酒制作的原理：
（1）在有氧條件下，反應式如下：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；             
（2）在無氧條件下，反應式如下：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$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(yǎng)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?yōu)橐胰�，再將乙醛變�(yōu)榇姿幔?br />3、植物芳香油的提取方法：蒸餾法、壓榨法和萃取等：
（1）蒸餾法：芳香油具有揮發(fā)性．把含有芳香油的花、葉等放入水中加熱，水蒸氣能將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來，形成油水混合物；冷卻后，油水混合物又會重新分成油層和水層，除去水層便得到芳香油，這種提取方法叫蒸餾法．根據蒸餾過程中原料放置的位置的標準，將水蒸氣蒸餾法劃分為水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾．
（2）萃取法：這種方法需要將新鮮的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸點的有機溶劑中，是芳香油充分溶解，然后蒸去低沸點的溶劑，剩下的就是芳香油．
（3）壓榨法：在橘子、檸檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量較多，可以用機械壓力直接榨出，這種提取方法叫壓榨法．

解答 解：（1）酵母菌既能進行有氧呼吸，也能進行無氧呼吸，是一類兼性厭氧微生物．在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，其反應式為 C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O．在無氧條件下，酵母菌進行無氧呼吸，其反應式為C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+CO₂．
（2）20℃左右最適合酵母菌繁殖，因此酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18～25℃．在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數其他微生物卻因無法適應這一環(huán)境而受到抑制．
（3）醋酸菌對氧氣的含量特別敏感．當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰�，再進一步轉變?yōu)榇姿幔?br />（4）酒精可以用酸性重鉻酸鉀溶液來檢驗，該試劑與酒精反應呈現灰綠色．
（5）只有分解尿素的細菌才能在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上生存，因此用尿素作唯一氮源的培養(yǎng)基來培養(yǎng)土壤中分解尿素的細菌；接種微生物常用平板劃線法和稀釋涂布平板法，其中稀釋涂布平板法還可通過得到菌落數來統(tǒng)計土壤樣品中的活菌數．
（6）用乙醚作萃取劑來提取胡蘿卜素．
故答案為：
（1）兼性厭氧     C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O    C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+CO₂ 
（2）18～25℃缺氧、呈酸性
（3）特別敏感    醋酸    乙醛    醋酸
（4）重鉻酸鉀    灰綠
（5）尿素     稀釋涂布平板法     
（6）萃取劑

點評 本題綜合考查果酒和果醋的制備、微生物的培養(yǎng)和分離、從生物材料中提取某些特定成分，要求考生識記參與果酒和果醋制備的微生物及其代謝類型，掌握果酒和果醋制作的原理及條件；識記接種微生物的方法；識記從生物材料中提取某些特定成分的方法，能結合所學的知識準確答題．