Question

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）用苹果加工成果汁的过程中，需要加入果胶酶，果胶酶可以将果胶分解成____________。

（2）果酒发酵之后进行果醋发酵，需要改变的条件包括：①_________________； ②________________。

（3）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

半乳糖醛酸 菌种改为醋酸杆菌 温度调整为30〜35℃ 通入无菌空气 （选择两个即可） 包埋 凝胶珠内部容易产生无氧环境，有利于酒精发酵

【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：
（1）在有氧条件下，1分子C6H12O6和6分子H2O和6分子O2在酶的催化下生成6分子CO2和12分子H2O，并释放大量的能量；
（2）在无氧条件下，反应式如下：1分子的C6H12O6在酶的催化下生成2分子CO2和2分子C2H5OH，释放少量的能量。
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。
3、固定方法：

名称

原理

适用范围

包埋法

将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中

多用于细胞的固定

化学结合法

利用共价链、离子键将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上

多用于酶的固定

物理吸附法

通过物理吸附作用，把酶固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃和离子交换树脂等载体上

（1）用苹果加工成果汁的过程中，需要加入果胶酶，果胶酶可以将果胶分解成半乳糖醛。

（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，在无氧呼吸条件下无氧呼吸产生酒精。参与果酒制作的酵母菌在无氧条件下才能发酵产生酒精，且适宜温度是18-25℃，而参与果醋制作的醋酸菌嗜氧菌，且适宜温度是30-35℃，因此果酒发酵之后改为果醋发酵，需要改变的条件为：菌种改为醋酸杆菌、发酵温度调整为30～35℃、通入无菌空气等。
（3）由于细胞个大，难以被吸附或结合，故固定化细胞常用包埋法；由于凝胶珠内部容易产生无氧环境，有利于酒精发酵，故使用固定化酵母的酒精产量平均值高于游离酵母的对照组。