Question

【題目】研究人員以甘蔗為原料，先接種釀酒酵母發(fā)酵，將獲得得含一定酒精濃度的發(fā)酵液作為果醋發(fā)酵培養(yǎng)基，用于研究醋酸菌的發(fā)酵，醋酸不再增加時結(jié)束發(fā)酵，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示，圖1表示不同接種量（W/V）發(fā)酵的結(jié)果，圖2表示接種適量醋酸菌種的發(fā)酵過程中菌體數(shù)量與醋酸產(chǎn)量變化。請分析并回答下列問題：

（1）醋酸桿菌屬于_________（厭氧/兼性厭氧/需氧）生物。與前期酵母發(fā)酵相比，接種醋酸桿菌后進(jìn)行發(fā)酵要調(diào)節(jié)控制的條件主要有_________。

（2）分析圖1可知，四種接種量中，生產(chǎn)中最適宜的接種量是_____________，原因主要有________。接種量為2%（W/V）時，獲得的醋酸產(chǎn)量低的主要原因是____________________。

（3）分析圖2可知，為了了解發(fā)酵液中醋酸桿菌的種群數(shù)量變化，每天定時利用__________測定發(fā)酵液中菌體數(shù)量。發(fā)酵120h后，發(fā)酵液中醋酸產(chǎn)量增加不顯著的主要原因是__________。

（4）先接種釀酒酵母發(fā)酵一段時間后，需要檢測發(fā)酵液中是否有酒精生成？你的實(shí)驗(yàn)操作思路是？____。

Answer 1

【答案】 需氧 溫度和溶解氧 6%（w/v） 產(chǎn)量最高、接種量少 菌體生長消耗的營養(yǎng)物質(zhì)較多 血球計數(shù)板（或抽樣檢測法） 發(fā)酵液中營養(yǎng)物質(zhì)的量較少，代謝廢物積累 取適量的酵母發(fā)酵液加入試管中，再加入適量的濃硫酸，最后滴加適量的重鉻酸鉀溶液，觀察記錄顏色變化

【解析】試題分析：分析題圖，圖1中實(shí)驗(yàn)的自變量是接種量、時間，因變量是醋酸產(chǎn)量，隨著時間的延長，各種接種量的醋酸產(chǎn)量都先增加后維持穩(wěn)定，且接種量為6%和8%時，醋酸產(chǎn)量相對最高。圖2中，隨著發(fā)酵時間的延長，醋酸產(chǎn)量先快速增加，后增加緩慢，而菌種數(shù)先增加后穩(wěn)定，最后數(shù)量減少。

（1）醋酸桿菌是一種細(xì)菌，屬于原核生物，是一種需氧型微生物。酵母菌發(fā)酵利用的是其無氧呼吸，而醋酸發(fā)酵的原理是醋酸桿菌的有氧呼吸，且需要的溫度較高，因此接種醋酸桿菌后進(jìn)行發(fā)酵要調(diào)節(jié)控制好溫度和溶解氧。

（2）根據(jù)以上分析已知，接種量為6%和8%時，醋酸產(chǎn)量相對最高，則獲得最高產(chǎn)量的最低接種量是6%，因此生產(chǎn)中最適宜的接種量是6%。接種量為2%（W/V）時，由于菌體生長消耗的營養(yǎng)物質(zhì)較多，因此其獲得的醋酸產(chǎn)量低。發(fā)酵120h后，由于發(fā)酵液中營養(yǎng)物質(zhì)減少、代謝廢物積累等原因，導(dǎo)致醋酸產(chǎn)量增加不顯著。

（3）檢測發(fā)酵液中是否有酒精生成的方法：取適量的酵母發(fā)酵液加入試管中，再加入適量的濃硫酸，最后滴加適量的重鉻酸鉀溶液，觀察記錄顏色變化。