Question

近年来，纪录片《舌尖上的中国》引发全民关注美食的热潮，其中讲述了利用不同微生物发酵来制作的美味食品。江苏镇江陈醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。

(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为________________。

(2)在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。先通气的目的是____________________________，有利于密闭时获得更多的酒精产物。

(3)在果醋制作时，醋酸菌在________和糖源都充足时，将糖分解成醋酸；在糖源不充足时，也可以利用酒精生成醋酸，请写出该过程的化学反应式：___________________。

(4)在醋酸发酵阶段，镇江陈醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。工艺如下。

①发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌密度变化，趋势必如右图所示。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是______________________，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是__________________________(至少写两种)。

②乳酸含量高是镇江陈醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中__________________层醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。

③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种乳酸菌之间的____________，淘汰了部分乳酸菌种类。

Answer

)酶在最适温度条件下催化能力最强 让酵母菌进行有氧呼吸，有利于酵母的繁殖 氧气 C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O＋能量 先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH 颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动，或下) 种间竞争(或竞争)

【解析】

（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：在有氧条件下，反应式如下：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量；在无氧条件下，反应式如下：C6H12O6→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。

（1）由于没的活性受温度影响，在最适温度条件下酶的催化能力最强，因此在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度。

（2）酵母菌属于兼性厌氧型微生物，即在有氧呼吸的条件下能够大量繁殖，在无氧呼吸的条件下产生酒精，因此在酒精发酵阶段，发酵罐先通气，后密闭，通气的目的是提高酵母菌的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。

（3）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，反应式为：C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O＋能量。

（4）①醋酸菌属于需氧型细菌，只有在氧气充足的时候能够大量繁殖并能产生醋酸，据曲线图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌密度先快速增长后趋于稳定，变化的主要环境因素是氧气、营养物质、PH。

②乳酸发酵是乳酸菌进行的无氧呼吸，因此发酵过程中，发酵缸中颠倒前的B层和颠倒后的A（或不翻动、或下）层醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸；

③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的种间竞争（或竞争），淘汰了部分乳酸菌种类。