Question

【题目】苹果是常见水果、口感好、营养价值高，广受人们喜爱，但其收获的季节性强，易造成积压滞销，腐烂变质。某市为缓解产销矛盾，提高产品的附加值，利用苹果生产果汁、果酒和果醋，大致工艺流程如下图。请分析回答：

(1)果酒发酵初期先通入适量空气的目的是____________________，果酒发酵之后进行果酒发酵，需要改变的条件包括____________________________（至少写 2 点），当氧气和糖分充足时，发生的主要物质转化是 __________________________。

(2)在苹果汁的生产过程中，需要加入果胶酶，目的是_______________________________；果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括______________________________________等。

(3)果酒发酵过程中，产物酒精会抑制酵母菌的生命活动，使发酵得到的酒精度数较低。现欲筛选耐高浓度酒精的酵母菌，除了基本的营养成分之外，该培养基中还应加入__________。

(4)为使酵母菌能反复利用，常用______________法固定酵母细胞；实验研究表明使用固定化酵母进行发酵的酒精产量平均值明显高于使用游离酵母进行发酵的对照组，可能的原因是_________________。

Answer 1

【答案】让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖 菌种改为醋酸杆菌、发酵温度调整为3035℃、通入空气等 糖分分解成醋酸 提高苹果的出汁率并使果汁变得澄清 多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶 高浓度的酒精 包埋 凝胶珠内部容易产生无氧环境，有利于酒精发酵

【解析】

据题文的描述和图示分析可知：该题考查学生对果酒和果醋的制作、果胶酶在果汁生产中的作用、微生物的分离、酵母细胞的固定化的相关知识的识记和理解能力。

(1) 果酒制作时选用的菌种为兼性厌氧型的酵母菌；20℃左右最适合酵母菌繁殖，因此果酒发酵时一般将温度控制在1825℃。果酒发酵初期先通入适量空气的目的是：让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，以增加酵母菌的数量；在无氧条件下酵母菌进行酒精发酵。果醋发酵时选用的醋酸菌是一种好氧菌，最适生长温度为30～35 ℃。可见，果酒发酵之后进行果酒发酵，需要改变的条件包括：将菌种改为醋酸杆菌、发酵温度调整为3035℃、通入空气等。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将果汁中的糖分分解成醋酸。

(2) 果胶酶分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使果胶水解为半乳糖醛酸，从而提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清。可见，在苹果汁的生产过程中加入果胶酶的目的是：提高苹果的出汁率并使果汁变得澄清；果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。

(3) 欲筛选耐高浓度酒精的酵母菌，培养基中除了基本的营养成分之外，还应加入高浓度的酒精。

(4) 酵母细胞个大，难以被吸附或结合，多采用包埋法固定化。酒精发酵是在无氧条件下进行的，由于凝胶珠内部容易产生无氧环境，有利于酒精发酵，所以使用固定化酵母进行发酵的酒精产量平均值明显高于使用游离酵母进行发酵的对照组。