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果酒和果醋的制作


果酒和果醋的制作

一、制作果酒果醋的微生物: 1.制作果酒——酵母菌 2.制作果醋——醋酸菌 二、两种微生物的分类地位

酵母菌——真菌

醋酸菌——细菌

三、繁殖方式和代谢类型

代谢 类型 真核生 异养 物 酵母菌 兼性厌氧
醋酸菌 原核生 物 异养 需氧

菌种 名称

生物学 分类

适宜 温度 最适 20℃
30— 35℃

繁殖方 式
出芽生 殖 二分裂

对氧的需求
前期需氧, 后期不需氧 一直需氧

出 芽 生 殖

二 分 裂 生 殖

㈠制作果酒(前期需氧,后期厌氧)
1、有氧呼吸:
出芽生殖,
增加酵母菌数量 酵母菌 制酒

酶 C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O+能量 2、无氧呼吸:

产生酒精

酶 C6H12O6 →2C2H5OH+2 CO2+能量

㈡制作果醋(一直需要氧) 1、若氧气、糖源 时,醋酸菌将葡萄汁中的糖 分解成醋酸,其反应式:
醋酸菌 酶 C6H12O6 O2 →3CH3COOH(醋酸)制醋

2、若缺少糖源,氧气 时,醋酸菌将乙醇变为 乙醛,再将乙醛变为醋酸,其反应式: 2C2H5OH+O2 →2CH3CHO(乙醛)+2H2O


2CH3CHO+O2 →2CH3COOH(醋酸)



四、实验流程示意图

五、实验操作 1、材料的选择与处理 选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗, 除去枝梗。

①、取葡萄500g,去除腐烂的叶子。
②、用清水冲洗葡萄1-2次除去污物。 讨论:你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗? 为什么? 应该先冲洗,然后再除去枝梗,以避免除 去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会

2、清洗(WHY?) 70%酒精消毒 防止榨汁机、发酵瓶带菌引起发酵液污染 3、榨汁 将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。 4、发酵:发酵装置如下 5、注意事项 ①将葡萄汁装人发酵瓶, 要留大约1/3的空间 (如图右图所示),并封 闭充气口。(为什么?)

塑料瓶中不能装满葡萄液汁,应留一定空间, 有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成种群优势。

②制葡萄酒的过程中,要严格密闭,

将温度严格控制在18℃~25℃,
时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵

的情况进行。及时的监测。
③制葡萄醋的过程中,要适时通过充气口充气。 将温度严格控制在30℃~35℃, 时间控制在前7~8d左右。

六、制作原理和发酵条件的比较 比较 果酒制作 果醋制作 醋酸菌在氧气、

酵母菌先在有 原理 再在无氧条件下进
行酒精发酵

糖源充足时,将糖分

制作 氧条件下大量繁殖, 解成醋酸;

当缺少糖源时,
将乙醇变为乙醛,再

将乙醛变为醋酸

制作果酒 最适发 酵温度 对氧 的需求 pH 发酵时间 18℃——25℃ 前期:需氧 后期:不需氧

制作果醋 30℃——35℃

需充足氧

酸性环境 (3.3~3.5)
10——12 d

酸性环境 (5.4~6.3)
7—— 8 d

如何检测果酒,果醋是否成功?

?问题
? 1你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染? ? 2 制葡萄酒时,为什么要将温度控制在18~ 25℃?制葡萄醋时,为什么要将温度控制在 30~35℃?

? 7.右图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过 程,下列叙述正确的是 ? A.过程①和②都只能发生在缺氧条件下 ? B.过程①和都③只发生在酵母细胞的线粒体中 ? C.过程③和④都需要氧气的参与 ? D.过程①~④所需的最适温度基本相同

? (2010海南卷)25.(18分)[选修模块1:生 物技术实践] ? 葡萄发酵可产生葡萄酒,请利用相关的知识回答 问题: ? (1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中,发挥作用 的微生物是________。 ? (2)该微生物通过无氧呼吸可分解_____ ,产生的终产物是____和_____。 ? (4)在上述制作葡萄酒的过程中,假设乙同学 的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开,该 操作错误是___________。

甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应 的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如 图所示。发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次 。据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同学 的错误是______,导致发酵中出现的主要异 常现象是________。丙同学的错误是__ _____,导致发酵中出现的主要异常现象是_ ________。上述发酵过程结束后,甲、乙 、丙同学实际得到的发酵产品依次是____、_ ___、____。

? 解析:葡萄酒制作利用酵母菌无氧呼吸产生酒精和 CO2。甲同学的错误是未夹住发酵瓶的充气管,导致发 酵液从充气管流出,并且空气会进入发酵瓶,抑制了酵 母菌发酵;醋酸杆菌利用乙醇有氧发酵生成果醋。乙同 学操作正确,得到果酒。丙同学的错误是瓶中发酵液过 多,淹没了排气管在瓶内的管口,使生成的CO2不能排 出,产品也是果酒。 答案:(1)酵母菌(2分) ? (2)葡萄糖 乙醇 CO2(每空1分,共3分) ? (3)未夹住发酵瓶的充气管(2分) 发酵液从充气 管流出,发酵液变酸(1分) ? 瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口(2分) ? 葡萄醋(或果醋)(2分) 葡萄酒(或果酒)(1分 ) 葡萄酒(或果酒)(1分) ? (4)未及时排气(2分)

?

3.(2010· 北京高考)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的 操作是( ) A.让发酵装置接受光照 B.给发酵装置适时排气 C.向发酵装置通入空气 D.酵母菌装置放在45℃处 解析:在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵,发酵装置不 需要接受光照,发酵时也不能通入空气,一般将发酵温度控 制在18~25℃。 4.(2010· 广东高考)小李尝试制作果酒,他将葡萄汁放入已 灭菌的发酵装置中进行实验(如右图),恰当的做法是(双选)( ) A.加入适量的酵母菌 B.一直打开阀b通气 C.一直关紧阀a,偶尔打开阀b几秒钟 D.把发酵装置放到4℃冰箱中进行实验 解析:果酒发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸,向葡萄汁中加 入适量的酵母菌作为菌种,但不能通入空气,故阀a要一直关 紧。因酵母菌细胞呼吸中能产生二氧化碳,故阀b每隔一定时 间要打开几秒钟,以便释放二氧化碳。酵母菌酒精发酵的适 宜温度是18~25℃,故不能把发酵装置放到4℃冰箱中进行 实验。
答案:B答案:AC

例:葡萄汁、葡萄酒都具有一定的保健养生功效,随着人 们生活水平的提高,我国葡萄汁、葡萄酒的需求量逐年 增长。请回答: ⑴葡萄可用来制作葡萄汁、葡萄酒,为减少资源浪费,提 高产品的附加值,可对葡萄做怎样的处理? 可先用来制作葡萄汁,滤渣等再用来发酵制作葡萄酒

(2)制作葡萄酒时,为防止发酵液被污染,应采取的措
施是 将器具洗净且用酒精消毒 ;在制作过程中,一

般将温度控制在18~25℃,原因是 在该范围的温度是 。 酵母菌生长发酵较适宜的温度

(3)为研究发酵罐中酵母菌的生长状况,常要取样统计 分析,并测定pH,判断取样先后顺序的主要依据 是 pH的大小,pH越小取样时间越靠后。WHY? 。

(4)葡萄梗的主要成分为木质素、纤维素和半纤维素, 但是酵母菌无法直接利用,原因是其 缺乏相应分解酶系 (或缺乏纤维素酶和半纤维素酶) 。请你提出一种 在酵母菌中转入分解酶系相关基因(或 解决该问题的方法 。 利用酶或微生物分解葡萄梗;利用物理和化学方法分解葡

萄梗;将酵母菌与其他能分解葡萄梗的微生物混合发酵等)

1、在制作葡萄酒的实验中,将葡萄浆加入发酵瓶的装量 不要超过2/3,其原因是 。 保证酵母菌在有氧时代谢旺盛,快速增殖(出芽生 殖),当无氧时,进行发酵可以产生较多酒精。
2、甲同学是利用酵母菌研究种群增长规律: (1)该实验制备的5%葡萄糖溶液,须加热、冷却后再使 用,原因是 。

(2)取A、B两个锥形瓶,各加入等量恒定容积的葡萄糖溶
液,A组接种少量酵母菌,B组不做处理。本实验设置B 瓶作为对照实验的目的是 。 (1)消灭杂菌和防止温度过高酵母不能生存 (2)排除无菌葡萄糖溶液浑浊度变化对实验结果的影响

(3)分别对A、B瓶进行

取样,通过测定

培养液的浑浊度,可估算酵母菌的
目的是 定期 (等时间取样) 种群数量




进行取样计数之前,需将锥形瓶轻轻震荡几次,

使培养液中的酵母菌均匀分布,以减少实验中的 计数误差。

⑸为提高葡萄酒的品质并降低生产成本,许多厂家使用固 定化酵母细胞。下面是制备固定化酵母细胞的实验过程: A.使干酵母与蒸馏水混合并搅拌,使酵母菌活化。 B.将无水氯化钙溶解在自来水中,配成氯化钙溶液。 C.用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液。 D.向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加放入已活化的酵母 细胞,充分搅拌并混合均匀转入注射器。 E.将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入蒸馏水中, 观察凝胶珠形成。 请你改正其中错误的操作: B中自来水应改用蒸馏水、

C中大火应改为小火或间断加热、 D中刚溶化的海藻酸钠
溶液应冷却至室温、 E中蒸馏水应改用CaCl2

解析
本题综合考查微生物发酵、酵母细胞的固定化等知识。

(1)为减少资源浪费,提高产品的附加值,葡萄可先制
作葡萄汁,剩下的葡萄渣等再用于发酵制作葡萄酒。

(2)用于发酵的器具要洗净且酒精消毒,防止发酵液受

污染;温度为18~25℃是酵母菌生长发酵的较适宜的温度。

(3)由于发酵过程中酵母菌产生CO2,随发酵时间的推移,
发酵液的pH会逐渐变小,即pH越小取样时间越靠后。

? 1、(2011江苏卷)下列果酒、果醋和腐乳制 作相关的叙述,正确的是 ? A.腐乳制作所需要的适宜温度最高 ? B.果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵 ? C.使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳 酸菌 ? D.使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、 DNA和RNA

苯酚是工业生产排放的有毒污染物质,自然界中存在着降 解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚,为了降解废水中 的苯酚,研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌 株,筛选的主要步骤如下图所示,①为土壤样品。下列相关叙述错

误的是

C

A.图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源 B.如果要测定②中活细菌数量,常采用稀释涂布平板法 C.若图中④为对照实验,则其中应以苯酚作为惟一碳源

D.使用平板划线法可以在⑥上获得单菌落

图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气,溶液中有气 泡产生;中期可以闻到酒香;后期接种醋酸菌,适当升高 温度并通气,酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵 过程培养液pH变化的曲线是 ( B)

A.①

B.②

C.③

D.④

解析 果醋制作的基本过程是挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精 发酵→醋酸发酵→获得果醋。 在酒精发酵过程中,产生的CO2溶于水后形成碳酸 (酸性较弱),pH会下降,但不会急剧下降; 当接入醋酸菌后,在有氧的情况下,醋酸菌能将乙醇 变成乙醛,再将乙醛变成醋酸,酸性物质持续增加,pH持 续下降,4条曲线中曲线②是比较符合pH变化的。

(09· 浙江自选模块)下面是有关食醋和泡菜制作的

实验。请完成下列问题:
(1)食醋可用大米为原料经三步发酵来制作: 第一步:大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶,将原料中的淀 粉分解成 糊精 (填中间产物),然后进一步分解成葡 萄糖,这一过程可用 碘液 (填淀粉指示剂)来检

测,因为该试剂遇淀粉呈蓝色,遇上述中间产物呈红色。
第二步:用 酵母 菌将葡萄糖转化成乙醇,这一发酵过 程中,玻璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是 发酵过程 中会产生大量CO2,使瓶内压力升高而可能引起爆裂 。

(2)泡菜发酵过程中,会产生多种酸,其中主要是 乳酸 定可以用

,还有少量的亚硝酸。对亚硝酸盐的定量测
比色 法,因为亚硝酸盐与对氨基苯磺

酸的反应产物能与N-1-萘基乙二胺偶联成 紫红

色化合物。

进行样品测定时,还要取等量水进行同样的测定,目的是 。 作为对照

例1 下列对生物技术在实践中应用的叙述,错误的 B A.在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色 B.普通洗衣粉只是缺少酶,不会污染环境 C.制葡萄醋所需的温度要比制葡萄酒所需的温度高些

D.凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质
的一种方法 解析 果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌在20℃左右的 环境中最适合代谢和繁殖;果醋的制作需要醋酸菌,醋 酸菌的最适生长温度为30~35℃;普通洗衣粉虽然没有

酶,但含有一定量的磷,所以使用较多时也会污染环境。

4、乙同学分别利用酵母菌做了如下实验,请就他的实验 步骤、现象和结果,回答相应问题: I.乙同学是利用图20所示的实 验装置,进行相关问题的研究: a.本实验所用的酵母液是 由5%的葡萄糖溶液+10克酵母 干粉,搅拌而成。 b.BTB试剂在不同pH的溶液中呈 现不同的颜色,当pH<7时为黄色, pH>7时为蓝色。 (1)利用该实验装置研究的问题是 ,酵 母菌是本实验恰当的试材,因为 。 (1)探究酵母菌的呼吸方式 酵母菌在有氧和无氧的 条件下都能生存(是兼性厌氧型)

(2)观察1、2试管的颜色 变化,一段时间后两个 试管的实验现象是:


本实验中选用BTB试剂检

测的代谢产物是
此外甲、乙试管中还分别



物质生成。

均变黄,2号试管较1号试管黄色更深 CO2 甲试管产生的酒精(C2H5OH)、乙试管产生的水 (H2O)(酒精和水顺序颠倒不得分)

专题一 传统发酵技术的应用(人教版选修一单元卷) 1.(2011· 江苏高考)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述,正确的是( ) A.腐乳制作所需要的适宜温度最高 B.果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵 ? C.使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌 D.使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA 和 RNA 解析:果醋制作所需要的适宜温度最高,为30~35℃;果醋制作所用的菌 种(醋酸菌)为好氧细菌,只进行有氧呼吸;腐乳制作所用的菌种主要是毛霉 ;酵母菌、醋酸菌、毛霉等菌种都具有细胞壁,都既有DNA又有RNA,细 胞中都有核糖体。 答案:D 2.(2010· 江苏高考)下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程,下列 叙述正确的是( )
?

A.过程①和②都只能发生在缺氧条件下 B.过程①和③都只发生在酵母细胞的线粒体中 C.过程③和④都需要氧气的参与 D.过程①~④所需的最适温度基本相同 解析:①过程有氧无氧条件均可以发生,②过程只能发生在无氧条件下。 ①在酵母菌细胞质基质中进行,③在酵母菌线粒体内进行。③为有氧呼吸第 二、三阶段,需要氧气参与,④需要氧气参与。过程①、②、③为酵母菌的 呼吸作用,最适宜温度约为20°C左右;④的最适宜温度为30~35℃。 答案:C


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