Question

【題目】蘋果醋是以蘋果汁為原料發酵而成的，下圖為某同學設計的果醋發酵裝置，請問答下列問題：

（1）果醋的生產分為兩個階段，第一階段是以蘋果汁中的____________為底物的酒酒精發酵階段，第二階段稱為醋酸發酵，該過程的物質轉化是C2H5OH+O2→____________。由第一階段轉變為第二階段時需要改變的環境因素是____________。

（2）在第一階段前霱要對材料（蘋果）進行沖洗、榨汁等處理，但并不需要進行嚴格的消毒處理，這是因為酒精發酵階段發酵液____________的特性，酵母菌可以生長，而絕大多數其他微生物不適應這一環境而受抑制。

（3）圖示果醋發酵裝置，在將葡萄糖注入發酵瓶時，要留大約____________的空間，以保障酵母菌的有氧呼吸，促進繁殖。裝置中長而彎曲的排氣口的主要作用是____________。

（4）為保障果醋發酵階段的順利進行，需要如何改良該裝置？____________。

Answer 1

【答案】葡萄糖 CH3COOH + H2O 溫度和氧氣 缺氧、呈酸性 1/3 排出無氧呼吸過程產生的CO2，防止空氣中微生物污染 增加充氣口

【解析】

果醋發酵過程包括果酒發酵和果醋發酵兩步，在果酒發酵過程中首先讓酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，再進行無氧呼吸產生酒精。之后將發酵條件改變為適宜醋酸菌生長的條件：溫度為30~35℃，有氧環境，接下來開始果醋發酵。

（1）果醋的生產分為兩個階段，第一階段是以蘋果汁中的葡糖糖作為發酵底物，第一階段為酒精發酵：酒精發酵是在無氧環境中進行的，除了產生酒精，還會釋放二氧化碳，因此排氣口在果酒發酵時排出的氣體是由酵母菌產生的CO2．排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是避免空氣中其他微生物進入發酵裝置（防止空氣中的微生物污染）；第二階段稱為醋酸發酵，醋酸菌是嗜氧菌，因此由果酒轉變成果醋的制作時，需要通入氧氣，且溫度升高到30℃～35℃，該過程的物質轉化是C2H5OH+O2→ CH3COOH+H2O。因此由第一階段轉變為第二階段時需要改變的環境因素是溫度和氧氣。

（2）第一個發酵階段為酵母菌無氧呼吸，除了產生酒精，還會釋放二氧化碳，酵母菌可以在此缺氧、呈酸性的環境中生長，而絕大多數其他微生物不適應這一環境。

（3）在果酒發酵過程中首先讓酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，因此要留大約1/3的空間，酵母菌無氧呼吸時，除了產生酒精，還會釋放二氧化碳，因此排氣口在果酒發酵時排出的氣體是由酵母菌產生的CO2．

（4）圖中的裝置沒有設置充氣口，在果酒發酵階段酵母菌無氧呼吸時，影響不大，但后續的果醋發酵為有氧呼吸，為保障果醋發酵階段的順利進行，應增加充氣口。