高中 | 第3节 发酵工程及其应用 题目答案及解析

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选择性必修三 生物技术与工程

第一章 发酵工程

第3节 发酵工程及其应用

下图为啤酒酿造的流程图,请回答与啤酒酿造有关的问题:

    

大麦在酿造前要经过发芽过程制备成麦芽,目的是释放                 

麦芽粉碎和糖化可将麦芽中的非水溶性组分转化成水溶性组分,是啤酒发酵过程中的重要步骤。糖化的主要过程是水解淀粉,参与该过程的水解酶最适温度以及产物信息如下表。

淀粉酶种类最适温度主要产物次要产物
$\rm \alpha-$淀粉酶$\rm 72-75^\circ\rm C$糊精麦芽三糖、麦芽糖
$\rm \beta-$淀粉酶$\rm 62-65^\circ\rm C$麦芽糖麦芽三糖、葡萄糖

其中糊精不可作为发酵底物,酵母发酵时底物使用的优先顺序是葡萄糖$\rm \gt $麦芽糖$\rm \gt $麦芽三糖,因此,若想获得低乙醇含量的啤酒,糖化时温度应                 

$\rm A$.快速提升至$\rm 62-65^\circ\rm C$          $\rm B$.快速提升至$\rm 72-75^\circ\rm C$

$\rm C$.缓慢提升至$\rm 72-75^\circ\rm C$          $\rm D$.缓慢提升至$\rm 62-65^\circ\rm C$

[["淀粉酶","$\\rm B$"]]

酿酒的原理是利用了酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的特点,无氧呼吸的原料主要是葡萄糖,将大麦在酿造前要经过发芽过程制备成麦芽,目的是释放淀粉酶,促进淀粉分解,提高麦芽糖的含量和葡萄糖的含量。

糊精不可作为发酵底物,酵母发酵时底物使用的优先顺序是葡萄糖$\rm \gt $麦芽糖$\rm \gt $麦芽三糖,因此,若想获得低乙醇含量的啤酒,应该使淀粉水解后的产物糊精增加,葡萄糖和麦芽糖的含量减少,因此该过程应该保证$\rm \alpha-$淀粉酶的活性,降低$\rm \beta-$淀粉酶的活性,又因为$\rm \alpha-$淀粉酶的最适温度在$\rm 72-75^\circ\rm C$$\rm \beta-$淀粉酶的最适温度在$\rm 62-65^\circ\rm C$,所以糖化时温度应快速提升至$\rm 72-75^\circ\rm C$,此时$\rm \alpha-$淀粉酶的活性最高,$\rm \beta-$淀粉酶的活性最低。

故选:$\rm B$

糖化完毕后,需要将糖浆加入啤酒花并将麦汁蒸煮,蒸煮的目的是                                                                ,发酵早期                (填“需要”或“不需要”)保持无氧。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,需要在低温、                环境中储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。

[["

杀菌消毒,终止酶的进一步作用;不需要;密闭(无氧)

"]]

糖化完毕后,需要将糖浆加入啤酒花并将麦汁蒸煮,蒸煮的目的是杀菌消毒,终止酶的进一步作用,发酵早期“不需要”保持无氧,这样可以促进酵母菌的有氧呼吸,产生更多的能量用于酵母菌增殖过程。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,需要在低温、密闭环境中储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。

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