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1.1果酒果醋的制作


高中生物选修一教学案

选修 1 一 课题 1 果酒和果醋的制作
【学习目标】
1. 说明果酒和果醋制作的原理。 2.设计制作果酒和果醋的装置。 3.完成果酒和果醋的制作。

【预习案】
1.果酒制作的原理 (1)原理:人类利用微生物发酵制作果酒,该过程用到的微生物是 其异化作用类型是 在无氧的条件下, 进行 型,大量繁殖,有关的方程式有 , 有关的方程式有 ,它属于 生物, ; 。

(2)条件:影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和 PH。 ①酒精发酵一般将温度控制在 ②酒精发酵过程中,要保持 2.果醋制作的原理 (1)原理:该过程用到的微生物是 充足时,醋酸菌可将糖分解成醋酸;当缺少 酵的反应式是: (2)条件:醋酸发酵的最适宜温度为: 3.在果酒的工业制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气后再密封,这样做的目的 是 用葡萄糖发酵产生酒精的反应式是 可以用 → 。 酵母菌利 。 果汁发酵后是否有酒精产生, ,其异化作用类型是 ,在 都 范围内,在 环境。 ℃时最适合。

时,可将乙醇转化成乙醛,并进一步转变成醋酸。醋酸发

试剂来检验。在果酒酿造过程中,如果果汁灭菌不严格,含有醋酸杆菌,在酒精发 。 。发酵过程中,随着 性的发

酵旺盛时,醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸? 4.在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的 酒精度的提高,

也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。在

酵液中,酵母菌能大量生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。

【探究案】
【探究一】果酒、果醋制作的原理及发酵条件比较
果酒制作 果醋制作

1

高中生物选修一教学案 菌种 制 作 C6H12O6+6O2→_____________;
[ 来

酵母菌

[来源:Z|xx

__________ 氧气、 ____ 充足时: C6H12O6+O2→ ____ ;

________条件下,大量繁殖:

反应式 原 理 发 温度 酵 条 空气 件 时间

_______条件下,酒精发酵: C6H12O6 →__ 2CO2 一 般 18℃ ~ 25℃ , 最 适 为 ____ +

缺少糖源、____________ 充足时: +O2→ ________ +H2O

最适为_______________ ______左右 前期:______ 后期:______ 10 d~12 d 始终_____________ 7 d~8 d

疑难解答 (1)你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?为什么? (2)你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染? (3)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℃? (4)制葡萄醋时,为什么要适时通过充气孔充气? (5)分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用?为什么排气口要通过一个 长而弯曲的胶管与瓶身相连接?结合果酒、果醋的制作原理,你认为应该如何使用这个发酵装置?

【即时检测 1】下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是( ) A.含糖量高的培养基 B.温度 20℃左右 C.pH=2.5

D.pH=6

【探究二】果酒果醋的制作流程和装置图解读
1、果酒果醋的制作流程

2、装置图解读 (1)各部位的作用 ①排气口作用:排气口是在酒精发酵时用来排出的 ②充气口作用:充气口是在醋酸发酵时连接 的; ; 进行充气用

2

高中生物选修一教学案 ③出料口作用:出料口是用来 的。

④排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是: 防止 。

⑤结合果酒、果醋的制作原理,你认为应该如何使用这个发酵装置? 使用该装置制酒时,应该关闭 接 ,输入 。 ;制醋时,应将充气口连

【即时检测 2】 (2010· 广东理综卷)(双选)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(见图),恰当的做法是( ) 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

【探究三】 酒精、果醋检验
1.酒精检验。果汁发酵后是否有酒精产生,可以用 精反应呈现 来检验。在 性条件下,该药品与酒 3 滴, 。

色。 先在试管中加入发酵液 2mL, 再滴入物质的量浓度为 3mol/L 的 溶液 3 滴,振荡试管,观察

振荡混匀,最后滴加常温下饱和的

2. 果醋制作过程中,首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定,再通过检测和比较醋酸发酵前后 的 作进一步的鉴定

【特别提醒】 (1)在果酒制作过程的前期通入空气或在发酵瓶(罐)中留有一定的空间(大约 1/3), 可以给酵母菌提供氧气, 使其进行有氧呼吸,为酵母菌的生长、增殖提供能量,酵母菌迅速增殖,缩短发酵时间。在产生酒精的阶段要 求严格的厌氧环境,此阶段如果有氧,则会抑制其酒精发酵。 (2)果醋制作过程中要求始终通氧,因为醋酸菌是好氧细菌,缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响,另 外醋酸的生成也会受到影响。 (3)由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物,因此在利用这两类微生物时,其环境中一定不要加入青霉素等 抗生素。

【练习案】
1.利用酵母菌酿酒时,从开始便持续向发酵罐内通入无菌空气,结果是 A.酵母菌大量死亡,酒精减产 B.酵母菌数量不变,酒精产量不变 C.酵母菌数量增多,酒精减产 D.酵母菌数量增多,不产生酒精 2.在发酵装置中,排气口要和一个长而弯曲的胶管连接,其主要目的是 A.让产生的气体缓慢排出 B.防止杂菌污染 C.防止散热过多 D.有利于通过排气口进行气体交换 3.有细胞结构而没有核膜的一组生物是 A.噬菌体、细菌 B.变形虫、草履虫 C.蓝藻、酵母菌 D.放线菌、圆褐固氮菌 4.酒厂利用酵母菌酿酒过程中,经检测活菌数量适宜但却不产生酒精,应采取的措施是 A.降低温度 B.隔绝空气 C.加缓冲液 D.加新鲜培养基 5.将葡萄汁制成果酒和果醋后 A.能量减少,有机物种类变化 B.能量增加,有机物种类不变
3

高中生物选修一教学案 C.能量不变,有机物种类变化 D.能量减少,有机物种类不变 6.细胞结构是原核细胞、生长繁殖过程不需要氧气、体内不含有氧呼吸酶的微生物是 A.酵母菌 B.醋酸菌 C.乳酸菌 D.变形虫 7.在醋酸菌利用葡萄酒生产葡萄醋的过程中,因为培养环境的改变,醋酸菌也可能出现变异现象,这种变异 来源是 A.染色体变异 B.基因突变 C.基因重组 D.等位基因分离 8. 下列关于果醋的制作,错误的是 A.果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,所以在制作的过程中需通氧气。 B.醋酸菌是一种嗜温菌,温度要求高,一般在 50℃左右。 C.醋酸菌能将果酒变成果醋。 D.当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸。 9. 现有一瓶葡萄糖溶液,内有适量酵母菌,经测定瓶中放出的二氧化碳与氧气体积之比为 5:3,这是因为 A.有 1/4 的在进行有氧呼吸 B.有 1/2 的在进行有氧呼吸 C.有 1/3 的酵母菌在进行无氧呼吸 D.有 2/3 的酵母菌在进行无氧呼吸 10.在酵母菌酒精发酵后期通入氧气,与不通入氧气相比,酒精产量将 A.增加 B.减少 C.不变 D.先增加后减少 11.下列有关果酒和果醋制作的叙述正确的是 A.果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成 B.制果醋的温度要比制果酒的温度高些 C.传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种 D.葡萄汁装入发酵瓶时,要将瓶装满 12.在果酒的工业制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气后再密封,这样做的目的 是 产生,可以用 。酵母菌利用葡萄糖发酵产生酒精的反应式是 。果汁发酵后是否有酒精

试剂来检验。在果酒酿造过程中,如果果汁灭菌不严格,含有醋酸杆菌,在酒精发酵 。

旺盛时,醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?

【资料补充】 一、葡萄酒的类别 葡萄酒若以颜色区分,可分为白酒、红酒和玫瑰红酒,但无论是红葡萄或白葡萄所压榨出来的果汁都是没 有颜色的,所以白酒可以用红葡萄酿造,红酒是由于在酿造时连葡萄的皮一起发酵,吸收红葡萄皮所释放出来 的色素而成为有颜色的红葡萄酒,如将红葡萄皮提早分开,让酒的颜色变淡,即成为玫瑰红酒。每家酒厂的玫 瑰红酒由于葡萄皮与酒接触的时间长短不一,故颜色的深浅也不一致。白葡萄皮因没有色素效果,故酿造时并 没有连皮一起发酵。 葡萄在成熟后便含有果糖、果酸,所谓酿造葡萄酒,简单来说,只是把葡萄压榨后的果汁,在发酵过程中 将果糖转换成酒精,如果果糖全部转成酒精,则我们称这些为不甜或乾(dry)的酒,如在转换个程中,提前终 止发酵,保留多一点糖份,便变成甜酒。 葡萄在发酵过程时,并同时产生热能和二氧化碳(汽泡) ,通常一般葡萄酒会让汽泡跑掉,但如把汽泡保存 于葡萄酒中,便成为汽泡葡萄酒(Sparkling wine),香槟便是名闻世界之代表作(只有在法国香槟产区依规定 酿制之汽泡酒,才能命名香槟,法国其它地区或世界各地之酿制,只能称作汽泡酒) 。

4

高中生物选修一教学案 二、影响葡萄酒发酵的有害微生物 1.产膜酵母:产膜酵母又叫酒花菌,是好氧型真菌,在容器贮酒未满、暴露在空气中的表面积大时,它会 在酒面大量繁殖,产生雪花状斑片,然后连成灰色薄膜,在酒面形成膜盖,同 时将乙醇分子氧化成乙醛,再 把乙醛氧化为水和二氧化碳,从 而使葡萄酒酒精含量降低。但在醋酸发酵时,乙醇的氧化产物乙醛可作为醋 酸菌形成乙酸的原料。 2.乳酸菌:这是一类厌氧型细菌,它在无氧条件下感染葡萄酒后,利用葡萄酒中糖、甘油、酒石酸等营养 物质大量繁殖,使优质葡萄酒完全变质,这也是超期啤酒变浑、变酸的原因。 3.醋酸菌:醋酸菌能把葡萄酒中的酒精变为乙醛,再变为醋酸,这是酿醋的原理,也是开启后的葡萄酒 或啤酒容易变酸 答案: 预习案 (1)酵母菌 单细胞真核生物 兼性厌氧型 C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+大量能量 酒精发酵(或无氧呼吸) C6H12O6→2C2H5OH+2CO+少量能量 2。 (2)① 18~25℃ 20℃。②缺氧、酸性 2. (1)醋酸菌 需氧型 氧气和糖源 糖源 C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O (2)30~35℃ 3.先供氧,以促进酵母菌的繁殖,使酵母菌的数目快速增加,然后让酵母菌进行无氧呼吸 C6H12O6 酶→2C2H5OH+2CO2+少量能量 重铬酸钾 不能 4.野生型酵母菌 红葡萄皮的色素 缺氧、呈酸性 探究一 果酒、果醋制作的原理及发酵条件比较表格 醋酸菌 有氧 6CO2+6H2O 无氧 2C2H5OH 糖源 3CH3COOH(去掉 O2) 氧气 CH3COOH+H2O 20℃ 30~35℃ 需要氧 不需要 需要氧气 疑难解答 (1)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)如:要先冲洗葡萄,再除去枝梗;榨汁机、发酵装置要清洗干净,并进行酒精消毒;每次排气时只需拧 松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。 (3)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌的繁殖。因此需要将温度控制在其最适温 度范围内。而醋酸菌是嗜温菌,最适生长温度为 30~35℃,因此要将温度控制在 30~35℃。 (4)醋酸菌是好氧菌,其自身的代谢繁殖需要氧气;在将酒精变为醋酸时需要氧的参与。 (5)充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的;出料口 是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接,其目的是防止空气中微生物的污染。使用该 装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应该充气口连接气泵,输入氧气。

【即时检测】讲解:酵母菌生活在偏酸,含糖量高的环境中,温度为 20℃左右,pH 约为 6 时酵母菌能快速生 长繁殖,在 pH=2.5 的环境中尚能生长,但生长非常缓慢极易死亡。 答案:C 探究二 1.冲洗 醋酸 2.①CO2, ②充气泵 ③取样 ④空气中微生物的污染 ⑤ 充气口 气泵 氧气 【即时检测 2】 AC 探究三 1.重铬酸钾 酸

灰绿

H2SO4

重铬酸钾

颜色
5

高中生物选修一教学案 2. pH 练习案 1-5DBDBA 6-11CBBDBB 12. 答案:先供氧,以促进酵母菌的繁殖,使酵母菌的数目快速增加,然后让酵母菌进行无氧呼 吸 C6H12O6 ?? ? 2C2H5OH+2CO2+能量


重铬酸钾

不能

6


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