Question

【題目】某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精。他們用酶將木薯淀粉分解成單糖。查閱資料后，安裝的酒精發(fā)酵裝置、采用的發(fā)酵條件如圖。

（1）向發(fā)酵瓶中加入5g酵母菌開始試驗(yàn)，發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶爾短時(shí)間打開，并在A通氣口處打氣，以利于__________；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通氣閥②需要偶爾短時(shí)間打開，但目的是______________。

（2）第3天，取出少量發(fā)酵液，滴加含有__________的濃硫酸永夜來(lái)檢測(cè)酒精。

（3）檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，盡管酵母菌菌種合適、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和PH值適宜，但酒精含量（+）比預(yù)期低，我們展開了討論，認(rèn)為還有其它影響因素，如__________，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)試驗(yàn)對(duì)此因素進(jìn)行探究并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果__________（用表格形式呈現(xiàn)；用“+”表示酒精量，最高含量為“+++++”）。

（4）請(qǐng)對(duì)預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行分析，并得出結(jié)論__________。

Answer 1

【答案】使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，以便其增殖 排出部分CO2保持裝置內(nèi)氣壓平衡及pH值相對(duì)穩(wěn)定 重鉻酸鉀 酵母菌數(shù)量

組別	加酵母菌種的量	三天后酒精含量
1	5g	+
2	7g	++
3	9g	+++
4	11g	++++
5	13g	+++++

如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量也增加，則酵母菌數(shù)量是影響發(fā)酵的因素，如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量沒(méi)有增加，則酵母菌數(shù)量不是影響發(fā)酵的因素

【解析】

據(jù)圖圖示表示利用木薯淀粉降解物發(fā)酵產(chǎn)生酒精的裝置，酒精發(fā)酵的原理是：在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸可以大量繁殖；在無(wú)氧條件下，呼吸作用可以產(chǎn)生酒精。所以，在發(fā)酵前，通氣閥①需要短時(shí)間打開，通氣閥②是用于排氣的。

（1）圖中的發(fā)酵裝置是選修一果酒制作裝置的一個(gè)改變，通氣閥①是進(jìn)氣口，發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶爾短時(shí)間打開，并在A通氣口處打氣，以利于酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，代謝快，增殖快，繁殖大量酵母菌利于后期發(fā)酵；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，產(chǎn)生CO2，裝置內(nèi)氣壓升高，通氣閥②需要偶爾短時(shí)間打開，排出部分CO2保持裝置內(nèi)氣壓平衡。
（2）重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精發(fā)生顏色反應(yīng)，用來(lái)鑒定有酒精生成。
（3）影響酵母菌發(fā)酵的因素除了菌種、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH值外，還有酵母菌數(shù)量等因素。可以通過(guò)以加入的酵母菌種數(shù)量為自變量，以生成的酒精含量為因變量設(shè)置實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。在表格設(shè)計(jì)中要注意對(duì)照原則，等量原則和單一變量原則。表格如圖所示：

組別	加酵母菌種的量	三天后酒精含量
1	5g	+
2	7g	++
3	9g	+++
4	11g	++++
5	13g	+++++

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，其結(jié)果應(yīng)該有兩種情況，即如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量也增加，則酵母菌數(shù)量是影響發(fā)酵的因素；如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量沒(méi)有增加，則酵母菌數(shù)量不是影響發(fā)酵的因素。