高中生物学人教版（新课程标准）1.1 果酒和果醋的制作课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选修1(共38张PPT)

(共38张PPT)
生物选修一
——生物技术实践
专题一：传统发酵技术的应用
发酵产品
课题1： 果酒和果醋的制作
葡萄酒
苹果醋
葡萄酒
果醋
果酒汲取了水果的全部营养，含有丰富的维生素和多酚。具有抑制脂肪堆积，护理心脏、调节女性情绪，养生养颜、抗氧化、抗衰老、降血脂血压、软化血管、增强免疫力等诸多美容养生保健功效。
果醋，被誉为“第四代饮料”，具有抗疲劳、降血糖、提高智力的功效。在降血压、降血脂以及防止肥胖方面也有一定的作用。
思考与讨论：(阅读课本P2-P3，回答相关问题）
1、酵母菌的形态、结构、繁殖方式及分布？
2、酵母菌的代谢类型及其呼吸过程的反应式如何？
3、酵母菌发酵的适宜温度是多少？
4、果酒的制作需要控制的条件？
5、利用葡萄制作果酒时，发酵瓶中是否需要人工加入菌种？为什么？
6、非常诱人的深红色葡萄酒酿制过程中需要添加人工色素吗？
一、果酒制作的原理：
1.发酵:
一、基础知识
利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程.
代谢类型
同化作用
异化作用
自养型
异养型
需氧型
厌氧型
兼性厌氧型
（酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等）
同化作用：
是生物的合成代谢.是把消化后的营养重新组合,形成有机物和贮存能量的过程.
异化作用：
就是生物的分解代谢.是生物体将体内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程.呼吸作用
是异化作用中重要的过程.
葡萄美酒夜光杯
欲饮琵琶马上催
君若问酒何处来
此功当属酵母菌
二、果酒制作原理
1、果酒的制作依靠酵母菌。
2、酵母菌的形态、结构：酵母菌是单细胞真菌，属真核生物，细胞大小为1-30um，呈圆形、椭圆形等。
酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖,多以出芽生殖（在母体的一定部位上长出芽体。芽体长大以后,从母体上脱落下来,成为与母体一样的新个体） 方式进行。
在营养状况不好时，一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子，通过孢子繁殖（所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞,能直接发育成新个体）。
3.酵母菌繁殖方式：
赤霞珠
贵人香
摩尔瓦多
霞多丽
金田翡翠
龙眼
附着在葡萄上的野生型酵母菌
（来自土壤 ）
酵母菌存在位置？
4、酵母菌的代谢类型及其呼吸方式
1)代谢类型：
2）反应式
有氧呼吸（场所线粒体），
C6H12O6+6O2 +6H2O → 6CO2+12H2O
无氧呼吸（场所细胞质基质），
C6H12O6 →2C2H5OH+2 CO2
酵母菌大量繁殖
酒精发酵
异养兼性厌氧微生物.（既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸）
在发酵过程中，如果要使酵母菌进行大量繁殖，通入氧气，进行有氧呼吸。
如果要获得酒精呢，隔绝空气，进行无氧呼吸。
为什么在酿酒的过程中往往“先通气后密封”？
思考：
繁殖的最适温度：20℃；
酒精发酵的最适温度：18-25℃。
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
5、温度要求
6、果酒制作所需菌种的来源：
或加入人工培养的酵母菌。
7、生存的环境（了解）
酵母菌分布广泛，大多在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。
思考：果酒的制作需要控制的条件？
你知道吗？
一般情况下，葡萄酒
是红色的原因？
在发酵的过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。
1、醋酸菌的形态？细胞结构？繁殖方式是什么？
2、醋酸菌的代谢类型？
3、果醋的制作原理？需要控制的条件与果酒制作有什么区别？
4、果醋制作过程中也需要密闭容器吗？为什么？
5、变酸的酒表面生长的菌膜是什么？菌膜浮于表面说明了什么？
6、醋酸菌只能利用乙醇变为醋酸吗？
三、果醋制作的原理
思考与讨论：(阅读课本P3，回答相关问题)
1.醋酸菌形态结构：属细菌（单细胞），原核细胞
4.应用：食醋、果醋
2.繁殖方式：分裂生殖（无性生殖）
3.新陈代谢类型——异养需氧型。好氧菌
三、果醋制作的原理
5.果醋的制作原理
6.醋酸菌发酵需要的条件
1、环境条件：氧气充足
2、所需温度：严格控制在30~35℃
当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O
酶
有氧制醋
酵母菌和醋酸菌的比较：
项目 酵母菌 醋酸菌
生物学分类
代谢方式
生长繁殖的最适温度
主要繁殖方式
生产、生活应用
单细胞、真核
单细胞、原核
异养兼性厌氧型
异养需氧型
30~35℃
20 ℃
出芽生殖
分裂生殖
酿酒、发面等
制醋
果酒制作与果醋制作的比较：
果酒制作 果醋制作
发酵菌种
菌种来源
温度
时间
氧气
PH
反应式
酵母菌
醋酸菌
附着在葡萄皮上的
野生型酵母菌
购买醋酸菌的菌种或从食醋
中分离醋酸菌
18-25℃
30~35℃
10~12天
7~8天
前期需氧后期不需氧
一直需氧
4.5—5.0
5.4—6.0
C6H12O6 →
2C2H5OH+2 CO2
C2H5OH+O2 → CH3COOH+H2O
三、制作果酒和果醋的过程
挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵
果 醋
果酒
1、实验流程示意图:
注意事项：
不能反复冲洗，以防止菌种的流失
家庭制作葡萄酒过程
挑选葡萄
除去果梗
沥干
清洗葡萄
装瓶发酵
捏碎葡萄
葡萄酒
过滤
操作注意问题：
（1）材料的选择和处理：选择新鲜的葡萄，是先冲洗再去枝梗还是先去枝梗再冲洗，为什么？
（2）防止发酵液被污染：你认为应从哪些方面防止发酵液被污染？（P4）
应该先冲洗葡萄，再除去枝梗。
避免葡萄受损，增加被杂菌污染的机会
需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，如榨汁机、发酵装置要清洗干净、消毒（用体积分数为70%酒精）等。装入葡萄汁后要封闭充气口等。
（3）在发酵制作葡萄酒的时候，要对葡萄进行消毒吗？为什么？（P2）
不要，
因为酵母菌进行酒精发酵时的缺氧、酸性条件
及产生的酒精会抑制其他微生物的生长
操作注意问题：
2、实验装置(P4)
用带盖的瓶子
用发酵瓶
某同学用带盖的瓶子制葡萄酒（如图）
（3）此后再将瓶盖拧紧，目的是
（4）当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，原因是
（5）分析此发酵装置不足之处
（2）发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖）为什么？
酒精发酵过程中产生CO2，瓶盖拧松放出CO2
防止进入O2，继续进行酒精发酵
制造有氧条件，进行醋酸发酵，防止灰尘污染
易被杂菌污染；发酵旺盛期CO2产量大，易爆裂，最好用塑料瓶
（1）为什么发酵瓶中只装入2/3的液体？
为发酵初期提供氧气，保证酵母菌初期进行有氧呼吸，大量繁殖；避免发酵液溢出。
发酵装置
装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用？
排气口：酒精发酵时用来排出二氧化碳
充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气
出料口：用来取样
思考讨论
（1）为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？
防止空气中的微生物的污染
（2）制果酒和果醋时该如何使用此装置？
用来制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气
类似巴斯德鹅颈瓶的“鹅颈”的作用
1）对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。
2）取葡萄500g，用清水冲洗葡萄1－2次除去污物。冲洗次数不宜太多,去除枝梗.榨汁装入发酵瓶。
3.实验过程
3）将发酵瓶置于适宜的温度（18－25℃）下发酵。
4）简易装置2－4天排气一次。（拧松瓶盖）
5）10天后，取样检验。
6）取果酒的上清液，加入醋酸菌，然后移至30－35℃条件下发酵，适时充气以制备葡萄醋。
1、如何检测果酒的制作是否成功？
闻一闻有没有酒味
尝一尝有没有酒精
用显微镜观察酵母菌
并用重铬酸钾检测是否有酒精
用重铬酸钾检测是否有酒精
橙红色
灰绿色
重铬酸钾
重铬酸钾与酒精反应
原理：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精
反应呈现灰绿色。
【实验】
发酵液
对照组
实验组
H2SO4
H2SO4
重铬酸钾
重铬酸钾
酒 精
H2SO4
重铬酸钾
对照组
果汁
2、如何检测果醋的制作是否成功？
闻一闻有没有醋味
尝一尝有没有醋酸
观察菌膜的形成（醋酸菌在液面大量繁殖形成的)
检测和比较醋酸发酵前后的pH值
显微镜观察是否有醋酸菌存在
四、结果分析与评价：P4
1、由于发酵作用，糖分大部分转变为CO2和乙醇。CO2排出越来越旺盛，使发酵液沸腾，CO2从排气口排出，在发酵10天后，现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在18～25℃；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。
2、葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味；
果醋具有琥珀色或棕红色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。
设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入1和2号发酵瓶中，1号加入酵母菌，2号不加，比较发酵结果。
如何证实葡萄汁转化为葡萄酒是由于酵母菌的发酵作用？
？