素材：釀酒和制醋需要淀粉糖化的過程及其原因 高二上學期生物人教版選擇性必修3

釀酒和制醋需要淀粉糖化的過程及其原因高中生物學選擇性必修三內(nèi)容的測試靈活度在增加，也更貼近生活實際，制酒和制醋是最貼近生活實際的知識，教學中也需要適當拓展。典型試題精析

例1：（2020年7月選考題）下列關于微生物培養(yǎng)及利用的敘述，錯誤的是（

）A．利用尿素固體培養(yǎng)基可迅速殺死其他微生物，而保留利用尿素的微生物B．配制培養(yǎng)基時應根據(jù)微生物的種類調(diào)整培養(yǎng)基的pHC．酵母菌不能直接利用糯米淀粉發(fā)酵得到糯米酒D．適宜濃度的酒精可使醋化醋桿菌活化解析：尿素固體培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基，不是用來殺死其他微生物的，A錯誤；配制培養(yǎng)基時應根據(jù)微生物的種類調(diào)整培養(yǎng)基的pH，B正確；酵母菌沒有淀粉酶，不能直接利用糯米淀粉發(fā)酵得到糯米酒，因此制酒時，需要經(jīng)過糖化的過程，C正確；醋化醋桿菌可以利用酒精作為碳源，因此，適宜濃度的酒精可使醋化醋桿菌活化，D正確。故答案為A。例2：請回答果醋制作和醋化醋桿菌擴大培養(yǎng)及篩選的相關問題：（1）醋化醋桿菌在

條件下才能將乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸，因此需要持續(xù)往發(fā)酵瓶中通入足量的

。（2）底物充足條件下，醋酸發(fā)酵液pH值變化是

（A．持續(xù)變大

B．先變大后穩(wěn)定

C．持續(xù)變小

D．先變小后穩(wěn)定）。（3）對醋化醋桿菌進行擴大培養(yǎng)所需的液體培養(yǎng)基（1L）配方為：蛋白胨3g、酵母提取物5g、

25g和蒸餾水，并調(diào)pH至

，再用

法進行滅菌。若要分離醋化醋桿菌，還需在上述的培養(yǎng)基中加入適量的

。答案：（1）有氧

經(jīng)過濾的空氣（寫出空氣就給分）

（2）D

（3）甘露醇

7.0

高壓蒸汽滅菌

瓊脂解析：（1）果醋制作的菌種是醋化醋桿菌，代謝類型是需氧型細菌，即醋化醋桿菌在有氧條件下才能將乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸，因此需要持續(xù)往發(fā)酵瓶中通入足量的經(jīng)過濾的空氣。（2）底物充足條件下，產(chǎn)生的醋酸越來越多，導致醋酸發(fā)酵液pH值不斷下降，但是當pH值下降到一定程度后，醋化醋桿菌將不能生存，此時pH將保持穩(wěn)定。（3）對醋化醋桿菌進行擴大培養(yǎng)所需的液體培養(yǎng)基（1L）配方為：蛋白胨3g、酵母提取物5g、甘露醇25g和蒸餾水，并調(diào)pH至7.0；培養(yǎng)基一般采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌。若要分離醋桿菌，需要采用固體培養(yǎng)基，即需在上述的培養(yǎng)基中加入適量的瓊脂。

淀粉的糖化過程

必修1教材相關的知識內(nèi)容：糖化和糖化酶：淀粉轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖類的過程，稱之為淀粉的糖化，其實質(zhì)是大分子淀粉在酶或酸的作用下水解為小分子的糖類。糖化酶，又稱葡萄糖淀粉酶，學名為α-1,4-葡萄糖水解酶。它能把淀粉從非還原性末端水解a-1.4葡萄糖苷鍵產(chǎn)生葡萄糖，也能緩慢水解a-1.6葡萄糖苷鍵，轉(zhuǎn)化為葡萄糖。同時也能水解糊精，糖元的非還原末端釋放β-D-葡萄糖。多應用于酒精、淀粉糖、味精、抗菌素、檸檬酸、啤酒等工業(yè)以及白酒、黃酒。糖化酶是由曲霉優(yōu)良菌種經(jīng)深層發(fā)酵提煉而成。

制酒和制醋需要糖化的原因

1.酵母菌制酒需要糖化食醋原料經(jīng)過蒸煮，其細胞組織中的淀粉發(fā)生糊化和溶化，處于溶膠狀態(tài)。但是這種糊化或溶化的淀粉，并不能直接被酵母菌利用。因此必須首先把淀粉轉(zhuǎn)化為酵性糖類，然后才能由酵母菌將糖發(fā)酵成為乙醇。原因是在真菌中，酵母菌沒有產(chǎn)生分解淀粉的酶的基因，不能產(chǎn)生淀粉酶，所以不能直接利用淀粉為碳源。也因此，在用糧食或其他淀粉類原料釀酒或生產(chǎn)酒精時，需要先用淀粉酶把淀粉分解為酵母菌可利用的糖類，酵母菌才能生長繁殖，并把糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為酒精。而霉菌、大部分細菌等都有產(chǎn)生淀粉酶的基因，都能產(chǎn)生淀粉酶，所以能夠直接利用淀粉為碳源。雖然大部分細菌淀粉酶的最適作用條件與霉菌淀粉酶不同，但其作用原理是一樣的。2.醋化醋桿菌制醋需要糖化對醋化醋桿菌最適宜的碳源是葡萄糖、果糖等六碳糖，其次是蔗糖和麥芽糖等。醋化醋桿菌