Question

某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉分解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图。

（1）向发酵瓶中加入5g酵母菌开始试验，发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于__________；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，但目的是______________。

（2）第3天，取出少量发酵液，滴加含有__________的浓硫酸永夜来检测酒精。

（3）检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和PH值适宜，但酒精含量（+）比预期低，我们展开了讨论，认为还有其它影响因素，如__________，请设计试验对此因素进行探究并预测实验结果__________（用表格形式呈现；用“+”表示酒精量，最高含量为“+++++”）。

（4）请对预测的结果进行分析，并得出结论__________。

Answer

使酵母菌进行有氧呼吸，以便其增殖 排出部分CO2保持装置内气压平衡及pH值相对稳定 重铬酸钾 酵母菌数量

组别

加酵母菌种的量

三天后酒精含量

1

5g

+

2

7g

++

3

9g

+++

4

11g

++++

5

13g

+++++

如果随着酵母菌种数量增加，酒精含量也增加，则酵母菌数量是影响发酵的因素，如果随着酵母菌种数量增加，酒精含量没有增加，则酵母菌数量不是影响发酵的因素

【解析】

据图图示表示利用木薯淀粉降解物发酵产生酒精的装置，酒精发酵的原理是：在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸可以大量繁殖；在无氧条件下，呼吸作用可以产生酒精。所以，在发酵前，通气阀①需要短时间打开，通气阀②是用于排气的。

（1）图中的发酵装置是选修一果酒制作装置的一个改变，通气阀①是进气口，发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于酵母菌进行有氧呼吸，代谢快，增殖快，繁殖大量酵母菌利于后期发酵；实验过程中，酵母菌进行酒精发酵，产生CO2，装置内气压升高，通气阀②需要偶尔短时间打开，排出部分CO2保持装置内气压平衡。
（2）重铬酸钾在酸性条件下与酒精发生颜色反应，用来鉴定有酒精生成。
（3）影响酵母菌发酵的因素除了菌种、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH值外，还有酵母菌数量等因素。可以通过以加入的酵母菌种数量为自变量，以生成的酒精含量为因变量设置实验进行探究。在表格设计中要注意对照原则，等量原则和单一变量原则。表格如图所示：

组别

加酵母菌种的量

三天后酒精含量

1

5g

+

2

7g

++

3

9g

+++

4

11g

++++

5

13g

+++++

（4）根据实验探究过程，其结果应该有两种情况，即如果随着酵母菌种数量增加，酒精含量也增加，则酵母菌数量是影响发酵的因素；如果随着酵母菌种数量增加，酒精含量没有增加，则酵母菌数量不是影响发酵的因素。