(共30张PPT)
第1单元 传统发酵技术的应用
第1课时 果酒和果醋的制作
1.说明果酒和果醋的制作原理。
2.学会设计制作果酒和果醋的装置。
3.尝试制作果酒和果醋。
4.明确制作果酒和果醋的关键,并会分析出现的各种现象。
1.原理:果酒发酵所利用的菌种是①
,属于兼性厌氧型生物,通过无氧呼吸可以产生酒精。其无氧呼吸的反应式是②
。
2.条件:③
左右最适合酵母菌的繁殖,酒精发酵时一般将温度控制在④
。
3.菌种的来源
(1)自然发酵:附着于葡萄皮上的⑤
酵母菌。
(2)工厂化生产果酒,为提高果酒的品质,更好地抑制其他微生物的生长,采取的措施是⑥
。
4.实验结果分析与评价:可通过嗅觉和品尝初步鉴定,并用⑦_______
检验酒精存在。可观察到溶液颜色变为⑧
。
酵母菌
C6H12O6
2C2H5OH+2CO2
一、果酒的制作
18~25
℃
20
℃
直接在果汁中加入人工培养的酵母菌
野生型
重铬酸钾
灰绿色
1.原理:醋酸菌是一种好氧细菌,属于原核生物,新陈代谢类型为异养需氧型。生成醋酸的反应式是⑨
。
2.条件:最适生长温度为⑩
,需要充足的
。
3.菌种来源:到当地生产食醋的工厂或
购买。
4.设计实验流程及操作步骤:果酒制成以后,在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后将装置转移至
条件下发酵,适时向发酵液中通入
。如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶盖上盖一层纱布,以减少空气中尘土污染。
二、果醋的制作
氧气
C2H5OH+O2
CH3COOH+H2O
菌种保藏中心
11
14
氧气
30~35
℃
30~35
℃
12
13
三、实验设计流程图
1.制葡萄酒时,你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗 为什么 应该从哪些方面防止发酵液被污染
应该先冲洗葡萄,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄皮破损,增加被杂菌污染的机会。需要从发酵制作的过程进行全面考虑。例如,榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。
答案：
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
℃
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
℃。
答案：
3.果酒制作过程中并未刻意灭菌,但其他微生物却难以存活,为什么 你如何确认果醋的制作是否成功
在缺氧和酸性的发酵液中,酵母菌能大量生长繁殖,而绝大多数其他微生物的生长却因无法适应这种环境而受到抑制。可通过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pH做进一步的鉴定。
答案：
1.果酒制作需要酵母菌,果醋制作需要醋酸菌,它们都是单细胞生物。它们的细胞结构主要区别是什么
知识点一:果酒和果醋制作的原理
酵母菌属于真核生物,醋酸菌属于原核生物,它们的细胞结构主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。
答案：
2.果酒的制作是以酵母菌发酵为主。葡萄酒的制作流程如下:挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒。葡萄酒还需要在一定设施和条件下(如橡木桶和地窖)进行后续发酵,以获得特定的风味和色泽。
(1)为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”
(2)酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象。其原因是什么
(1)“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;
“密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
(2)酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水,然后进行无氧呼吸产生酒精。
答案：
3.欧洲民谚有“日食一苹果,医生远离我”,中国俗语有“饭后一苹果,老头赛小伙”。苹果醋既有苹果的保健功能,又具有醋的各种保健功能。
(1)醋在我国有三千多年悠久的历史,你知道醋有哪些功能吗
(2)影响醋酸发酵的环境因素主要有哪些
(1)调味、杀毒灭菌、增强免疫力、治疗疾病等。
(2)温度、氧气和pH。
答案：
知识总结
1.葡萄酒呈现深红色的原因是在发酵过程中葡萄皮的色素进入到发酵液中。
2.酵母菌在环境适宜时进行出芽生殖,环境不适宜时产生孢子进入休眠状态。
3.在实际生产中,还要对发酵液进行煮沸处理,其目的是消灭发酵液中的杂菌。
4.在发酵液装瓶后要保持1/3的剩余空间,目的是暂时存储发酵产生的CO2,起到缓冲作用。
5.防止发酵液被污染的方法:
①榨汁机要清洗干净,并晾干;②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒;③每次排气时只需拧松瓶盖,不需完全揭开瓶盖。
知识点二:果酒和果醋制作的操作与评价
1.下图是果酒和果醋制作的流程图:
(1)材料的选择和处理要注意什么
(2)请你填写下表比较果酒、果醋的操作、条件控制与检测
(1)
要选择新鲜的葡萄,榨汁前要将葡萄冲洗并除去枝梗
答案：
操作步骤
制果酒
制果醋
材料的选择与处理;制作发酵液,防止发酵液被污染;装瓶发酵,瓶中留出①
的空间
条件控制
pH
高(5.4~6.3)
低(5.3~3.5)
温度
② ℃
③ ℃
时间
④ d
⑤ d
氧气
前期⑥ 氧,后期⑦
一直⑧ 氧
检测指标
可以嗅味、品尝、用⑨
_
检验酒精含量、进行酵母菌的镜检、测定pH等
可通过观察⑩ 的形成、嗅味、品尝初步鉴定,再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定等
1/3
18~25
30~35
需
10~12
7~8
需要
不需
酸性重铬酸钾
菌膜
2.右图表示果酒和果醋的发酵装置,请你说出充气口、排气口和出料口的作用。
(1)充气口: 。
(2)排气口: ,为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接
。
(3)出料口:
。
(4)使用该装置制酒和制醋时,气体控制方面应注意什么问题
在醋酸发酵时连接充气泵进行充气
在酒精发酵时用来排出CO2
排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染,其作用类似于巴斯德的鹅颈瓶
用来取样的,检测发酵过程中产物浓度及菌体数量
使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气
3.制作果酒和果醋时如何进行检测
果酒的检测指标:
7~10
d以后,可以开始进行取样检验工作。例如,可以嗅味和品尝、用重铬酸钾检验酒精含量、进行酵母菌的镜检、测定pH等工作。
果醋的检测指标:果醋的制作是否成功可以通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝初步鉴定,再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定,还可以在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌,并统计其数量进一步鉴定。
答案：
4.杨梅是浙江省的特色水果之一,为对其进行深加工,某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制,基本工艺流程如下:
请回答:
(1)在制备杨梅酒过程中,为了提高杨梅的出汁率,在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和 酶。甲罐顶上弯管中加水的主要目的是 。发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有
,说明发酵基本完毕。
(2)在制备杨梅醋过程中,乙罐内先填充经 处理的木材刨花,然后加入含 菌的培养液,使该菌_______ 在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵,杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的 来调节
果胶
防止空气进入
气泡冒出
灭菌
醋酸
附着
流速
(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋,则乙罐中CO2的产生量是 。
A.甲罐的两倍 B.与甲罐的相等
C.甲罐的一半
D.几乎为零
(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中,某物质浓度随时间变化的示意图如下,该物质是 。
酒精
D
知识总结
果醋的制作过程
1.对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。
2.取葡萄500
g,用清水冲洗葡萄1~2次除去污物。冲洗次数不宜太多,葡萄先冲洗后去枝梗的目的是防止杂菌污染,榨汁装入发酵瓶。
3.将发酵瓶置于适宜的温度(18~25
℃)下发酵,简易装置2~4
d排气一次(拧松瓶盖)。
4.10
d后,取样检验(酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色)。
5.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。
例1
果酒果醋制作过程中,严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物,通常所指的发酵条件不包括( )。
A.温度控制
B.溶氧控制
C.pH控制
D.酶的控制
D
【解析】通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧、通气与转速等。酶是自身调节物质,不属于发酵条件。
例2
下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题。
图1
图2
醋酸发酵
(1)完成图1中的制作流程。
(2)冲洗的主要目的是 ,冲洗应特别注意不能 ,以防止菌种的流失。
洗去浮尘
反复冲洗
(3)图2装置中的充气口在
过程中要关闭。某同学在实验时为了密闭装置特意将瓶塞使劲塞紧,并将充气口和排气口用夹子夹紧,以便于发酵。但第二天观察时,发现瓶塞松了,他不明白其中的原因,请帮助解释、说明原因。
。
(4)在果醋发酵时,排气口排出的气体的来源是 。
果酒发酵
酵母菌进行厌氧呼吸产生的CO2使瓶中气体压强增大(或答细胞呼吸或需氧呼吸产生CO2都可)
剩余的空气、醋酸菌需氧呼吸产生的CO2
【解析】因酵母菌是兼性厌氧菌,在发酵初期需要氧气,进行大量繁殖,等酵母菌繁殖到一定数量时,关闭充气口,让其进行无氧呼吸;酵母菌无氧呼吸除产生酒精外,还产生CO2,所以瓶塞会松;醋酸菌是需氧型细菌,醋酸发酵过程中,充气口要连接充气泵不停地充气,排气口则不停地排气,排出的气体成分不仅有剩余的空气,还有醋酸菌需氧呼吸产生的CO2。
技巧归纳
如何分析果酒和果醋发酵过程中气体的控制问题
1.果酒的制作利用的菌种是酵母菌,发酵瓶中的发酵液不能充满,要保留1/3的空间,目的是满足第一阶段酵母菌的有氧呼吸。在果酒发酵过程中,要经常打开排气口,因为酵母菌无论是有氧呼吸还是无氧呼吸均产生CO2。
2.醋酸的发酵利用的菌种是醋酸菌,属于好氧型菌,在醋酸发酵过程中要不断通过通气口向装置中充气,但无须进行排气,因为醋酸菌在发酵过程中不产生气体。
1.下列有关果酒自然发酵流程的叙述,正确的是( )。
A.应将选择好的葡萄进行反复冲洗,防止杂菌污染
B.应将选择好的葡萄只冲洗1~2遍,防止菌种流失
C.应去梗再冲洗,防止冲洗时梗刺破葡萄皮造成污染
D.应对榨取的葡萄汁进行高压蒸汽灭菌处理,防止杂菌污染
B
在果酒自然发酵中,冲洗的主要目的是除去浮尘,不能过分冲洗,也不能去皮,因为自然发酵的菌种来自葡萄皮上的野生型酵母菌,所以冲洗过多对制酒不利。去梗的操作应在冲洗之后,否则会因去梗造成糖流出或杂菌污染。高压蒸汽灭菌会使各种微生物均被消灭,无法产生果酒。
解析
2.下列有关果酒、果醋制作的说法,正确的是( )。
A.为了一次得到较多的果酒,可在发酵瓶中装满果汁
B.在酒精发酵旺盛时,醋酸杆菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
C.检测是否有酒精产生,先在试管中加入发酵液2
mL,再滴加3滴重铬酸钾溶液
D.检测是否有醋酸产生,可以用嗅气味的办法
D
解析
将果汁装入发酵瓶时,要留有约1/3的空间,A错。醋酸杆菌将果汁中的糖发酵为醋酸需要有氧环境,而酒精发酵旺盛是在无氧环境下,B错;用重铬酸钾检验发酵液中是否有酒精生成,操作时,要先加酸形成酸性环境再加重铬酸钾,C错;检测是否有醋酸产生,可以用嗅醋酸气味的办法。
3.下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误的是( )。
A.参与发酵的微生物都含有线粒体
B.发酵过程中培养液pH都会下降
C.制果酒时瓶口需密闭,而制果醋时需要通入氧气
D.果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制果醋
A
解析
醋酸菌是原核生物,没有线粒体。
4.在一普通锥形瓶中,加入含有酵母菌的葡萄糖溶液(如右图),在下图的相关坐标曲线图中,正确的是( )。
C
解析
A.①②③ B.②③④
C.①③④
D.①②④
开始时锥形瓶中有氧气存在,所以酒精浓度是零;很快氧气消耗尽,酒精浓度增加,但葡萄糖是有限的,最后被消耗尽,酒精浓度不会继续增加。由于发酵过程中产生CO2,故会导致pH下降。( http: / / www.21cnjy.com )
第1课时 果酒和果醋的制作
1.说明果酒和果醋的制作原理。
2.学会设计制作果酒和果醋的装置。
3.尝试制作果酒和果醋。
4.明确制作果酒和果醋的关键,并会分析出现的各种现象。
( http: / / www.21cnjy.com )
一、果酒的制作
1.原理:果酒发酵所利用的菌种是①,属于兼性厌氧型生物,通过无氧呼吸可以产生酒精。其无氧呼吸的反应式是②。
2.条件:③左右最适合酵母菌的繁殖,酒精发酵时一般将温度控制在④。
3.菌种的来源
(1)自然发酵:附着于葡萄皮上的⑤酵母菌。
(2)工厂化生产果酒,为提高果酒的品质,更好地抑制其他微生物的生长,采取的措施是⑥。
4.实验结果分析与评价:可通过嗅觉和品尝初步鉴定,并用⑦检验酒精存在。可观察到溶液颜色变为⑧。
二、果醋的制作
1.原理:醋酸菌是一种好氧细菌,属于原核生物,新陈代谢类型为异养需氧型。生成醋酸的反应式是⑨。
2.条件:最适生长温度为⑩,需要充足的。
3.菌种来源:到当地生产食醋的工厂或购买。
4.设计实验流程及操作步骤:果酒制成以后,在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后将装置转移至条件下发酵,适时向发酵液中通入。如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶盖上盖一层纱布,以减少空气中尘土污染。
三、实验设计流程图
1.制葡萄酒时,你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗 为什么 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
℃
3.果酒制作过程中并未刻意灭菌,但其他微生物却难以存活,为什么 你如何确认果醋的制作是否成功
( http: / / www.21cnjy.com )
知识点一:果酒和果醋制作的原理
1.果酒制作需要酵母菌,果醋制作需要醋酸菌,它们都是单细胞生物。它们的细胞结构主要区别是什么
2.果酒的制作是以酵母菌发酵为主。葡萄酒
( http: / / www.21cnjy.com )的制作流程如下:挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒。葡萄酒还需要在一定设施和条件下(如橡木桶和地窖)进行后续发酵,以获得特定的风味和色泽。
(1)为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”
(2)酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象。其原因是什么
3.欧洲民谚有“日食一苹果,医生远离我”,中国俗语有“饭后一苹果,老头赛小伙”。苹果醋既有苹果的保健功能,又具有醋的各种保健功能。
(1)醋在我国有三千多年悠久的历史,你知道醋有哪些功能吗
(2)影响醋酸发酵的环境因素主要有哪些
知识点二:果酒和果醋制作的操作与评价
1.下图是果酒和果醋制作的流程图:
(1)材料的选择和处理要注意什么
(2)请你填写下表比较果酒、果醋的操作、条件控制与检测。
操作步骤
制果酒
制果醋
材料的选择与处理;制作发酵液,防止发酵液被污染;装瓶发酵,瓶中留出① 的空间
条件控制
pH
高(5.4~6.3)
低(5.3~3.5)
温度
② ℃
③ ℃
时间
④ d
⑤ d
氧气
前期⑥ 氧,后期⑦
一直⑧ 氧
检测指标
可以嗅味、品尝、用⑨ 检验酒精含量、进行酵母菌的镜检、测定pH等
可通过观察⑩ 的形成、嗅味、品尝初步鉴定,再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定等
( http: / / www.21cnjy.com )
2.右图表示果酒和果醋的发酵装置,请你说出充气口、排气口和出料口的作用。
(1)充气口: 。
(2)排气口:
( http: / / www.21cnjy.com ) ,为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接 。
(3)出料口: 。
(4)使用该装置制酒和制醋时,气体控制方面应注意什么问题 。
3.制作果酒和果醋时如何进行检测
( http: / / www.21cnjy.com )
4.杨梅是浙江省的特色水果之一,为对其进行深加工,某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制,基本工艺流程如下:
请回答:
(1)在制备杨梅酒过程中,为了提高杨梅的出
( http: / / www.21cnjy.com )汁率,在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和 酶。甲罐顶上弯管中加水的主要目的是 。发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有 ,说明发酵基本完毕。
(2)在制备杨梅醋过程中,
( http: / / www.21cnjy.com )乙罐内先填充经 处理的木材刨花,然后加入含 菌的培养液,使该菌 在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵,杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的 来调节。
(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋,则乙罐中CO2的产生量是 。
A.甲罐的两倍 B.与甲罐的相等
C.甲罐的一半
D.几乎为零
(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中,某物质浓度随时间变化的示意图如右,该物质是 。
例1 果酒果醋制作过程中,严格控制
( http: / / www.21cnjy.com )发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物,通常所指的发酵条件不包括( )。
A.温度控制
B.溶氧控制
C.pH控制
D.酶的控制
例2 下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题。
( http: / / www.21cnjy.com )
图1 图2
(1)完成图1中的制作流程。
(2)冲洗的主要目的是 ,冲洗应特别注意不能 ,以防止菌种的流失。
(3)图2装置中的充气口在
( http: / / www.21cnjy.com )过程中要关闭。某同学在实验时为了密闭装置特意将瓶塞使劲塞紧,并将充气口和排气口用夹子夹紧,以便于发酵。但第二天观察时,发现瓶塞松了,他不明白其中的原因,请帮助解释、说明原因。 。
(4)在果醋发酵时,排气口排出的气体的来源是 。
( http: / / www.21cnjy.com )
1.下列有关果酒自然发酵流程的叙述,正确的是( )。
A.应将选择好的葡萄进行反复冲洗,防止杂菌污染
B.应将选择好的葡萄只冲洗1~2遍,防止菌种流失
C.应去梗再冲洗,防止冲洗时梗刺破葡萄皮造成污染
D.应对榨取的葡萄汁进行高压蒸汽灭菌处理,防止杂菌污染
2.下列有关果酒、果醋制作的说法,正确的是( )。
A.为了一次得到较多的果酒,可在发酵瓶中装满果汁
B.在酒精发酵旺盛时,醋酸杆菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
C.检测是否有酒精产生,先在试管中加入发酵液2
mL,再滴加3滴重铬酸钾溶液
D.检测是否有醋酸产生,可以用嗅气味的办法
3.下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误的是( )。
A.参与发酵的微生物都含有线粒体
B.发酵过程中培养液pH都会下降
C.制果酒时瓶口需密闭,而制果醋时需要通入氧气
D.果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制果醋
4.在一普通锥形瓶中,加入含有酵母菌的葡萄糖溶液(如右图),在下图的相关坐标曲线图中,正确的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com )
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②④
5.下图简单表示葡萄酒的酿制过程,请据图分析,回答下面的问题。
( http: / / www.21cnjy.com )
甲 乙 丙
(1)在甲中进行搅拌的目的是
( http: / / www.21cnjy.com ) ,乙中排出的气体是发酵过程产生的 ;写出甲、乙中有关的化学反应式:甲 ,乙 。
(2)随着发酵过程的加深,液体密度会逐渐变低
( http: / / www.21cnjy.com )(可用密度计测量),其原因是 。
(3)如果丙忘记盖上盖子,
( http: / / www.21cnjy.com )一段时间后会变酸,这是由于酒精在 的作用下生成了 ,写出此时发生的化学反应式: 。
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
参考答案
第1单元 传统发酵技术的应用
第1课时 果酒和果醋的制作
知识体系梳理
①酵母菌 ②C6H12O62C2H5OH+2CO2 ③20
℃
④18~25
℃ ⑤野生型 ⑥直接在果汁中加入人工培养的酵母菌 ⑦重铬酸钾 ⑧灰绿色 ⑨C2H5OH+O2CH3COOH+H2O ⑩30~35
℃ 氧气 菌种保藏中心
30~35
℃ 氧气 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵
基础学习交流
1.应该先冲洗葡萄,然后
( http: / / www.21cnjy.com )再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄皮破损,增加被杂菌污染的机会。需要从发酵制作的过程进行全面考虑。例如,榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。
2.温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。
( http: / / www.21cnjy.com )20
℃左右最适合酵母菌繁殖,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
℃。
3.在缺氧和酸性的发酵液中,酵母菌能大
( http: / / www.21cnjy.com )量生长繁殖,而绝大多数其他微生物的生长却因无法适应这种环境而受到抑制。可通过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pH做进一步的鉴定。
重点难点探究
知识点一:果酒和果醋制作的原理
1.酵母菌属于真核生物,醋酸菌属于原核生物,它们的细胞结构主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。
2.(1)“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;
“密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
(2)酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水,然后进行无氧呼吸产生酒精。
3.(1)调味、杀毒灭菌、增强免疫力、治疗疾病等。
(2)温度、氧气和pH。
知识点二:果酒和果醋制作的操作与评价
1.(1)要选择新鲜的葡萄,榨汁前要将葡萄冲洗并除去枝梗。 (2)①1/3 ②18~25 ③30~35 ④10~12 ⑤7~8
⑥需 ⑦不需 ⑧需要 ⑨酸性重铬酸钾 ⑩菌膜
2.(1)在醋酸发酵时连接充气泵进
( http: / / www.21cnjy.com )行充气 (2)在酒精发酵时用来排出CO2 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染,其作用类似于巴斯德的鹅颈瓶 (3)用来取样的,检测发酵过程中产物浓度及菌体数量 (4)使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气
3.果酒的检测指标:
7~10
d以后,
( http: / / www.21cnjy.com )可以开始进行取样检验工作。例如,可以嗅味和品尝、用重铬酸钾检验酒精含量、进行酵母菌的镜检、测定pH等工作。
果醋的检测指标:果醋的制作是否成功可
( http: / / www.21cnjy.com )以通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝初步鉴定,再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定,还可以在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌,并统计其数量进一步鉴定。
4.(1)果胶 防止空气进入 气泡冒出 (2)灭菌 醋酸
附着 流速 (3)D (4)酒精
思维拓展应用
例1 D
【解析】通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧、通气与转速等。酶是自身调节物质,不属于发酵条件。
例2 (1)醋酸发酵 (2)洗去浮尘
( http: / / www.21cnjy.com )反复冲洗 (3)果酒发酵 酵母菌进行厌氧呼吸产生的CO2使瓶中气体压强增大(或答细胞呼吸或需氧呼吸产生CO2都可) (4)剩余的空气、醋酸菌需氧呼吸产生的CO2
【解析】因酵母菌是兼性厌氧菌,
( http: / / www.21cnjy.com )在发酵初期需要氧气,进行大量繁殖,等酵母菌繁殖到一定数量时,关闭充气口,让其进行无氧呼吸;酵母菌无氧呼吸除产生酒精外,还产生CO2,所以瓶塞会松;醋酸菌是需氧型细菌,醋酸发酵过程中,充气口要连接充气泵不停地充气,排气口则不停地排气,排出的气体成分不仅有剩余的空气,还有醋酸菌需氧呼吸产生的CO2。
基础智能检测
1.B 2.D 3.A 4.C
全新视角拓展
5.(1)增加溶氧量 CO2 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 (2)发酵时糖被消耗,产生了酒精和CO2,而酒精密度比糖和水低 (3)醋酸菌 醋酸 C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
【解析】搅拌可增加甲内溶氧量,有氧呼吸需要氧,有氧呼吸和发酵均能产生CO2。化学反应式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量;C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。发酵时糖被消耗,产生酒精和CO2,而酒精的密度比糖和水低,这是液体密度降低的原因。丙不盖盖子,氧气充足,酒精可在醋酸菌的作用下被氧化成醋酸,化学反应式:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。《果酒和果醋的制作》
教师教学实施参考方案
授课年级
高二
课题
第1单元
第1课时：果酒和果醋的制作
课程类型
新授课
课程学习目标
目标解读
1.说明果酒和果醋的制作原理。2.学会设计制作果酒和果醋的装置。3.尝试制作果酒和果醋。4.明确制作果酒和果醋的关键,并会分析出现的各种现象。
重点难点
课程重点:1.果酒和果醋的制作原理;2.设计果酒和果醋制作装置并尝试制作过程。课程难点:制作过程中各种条件的控制。如温度及氧气的控制。
课程导学建议
课前准备
1
预计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点。2
课前搜集一些制作果酒和果醋的视频用于引起学生学习的兴趣。3
在导学案的基础上制作教学用的PPT,收集相关教学资源。
教学建议
1
布置学生提前完成预学案【知识体系梳理】栏目的预习任务。2
构建本节内容的知识框架。3
强调葡萄酒和葡萄醋制作的关键步骤。4
采用以问题为中心的探究式导教学模式。5
先应让学生了解酵母菌的兼性厌氧生活方式
( http: / / www.21cnjy.com ),理解发酵需要一定的条件,然后再介绍传统发酵方法,分析传统发酵技术中所使用的酵母菌的来源。最后,教师可以组织学生讨论:在发酵过程中,怎样才能保证发酵液不受污染,如何控制好温度。
课
堂
教
学
过
程
设
计
程序
学习内容
教师行为
学生行为
媒体运用
导入新课
创设情境
通过俗语引出果酒和果醋，介绍果酒和醋在人类健康、社会经济生产方面的意义，从而导入本课。
积极思考老师所提出的话题
口头表达和幻灯片
第一层级学习过程
自主预习
1.布置学生对“知识体系梳理”的填空进行填写。2.抽查其中一组学生的完成情况，让其中一个学生展示他的填写内容。3.教师作适当点拨
1.
以小组为单位，对填写内容中疑难问题交换见解。形成统一意见2.各个小组内完善答案3.翻阅课本修正，根据老师点拨尽量完善答案，做好记录
口头表达和ppt
交流讨论
分组讨论问题以下问题：1.制葡萄酒时,你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗 为什么 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
℃ 3.果酒制作过程中并未刻意灭菌,但其他微生物却难以存活,为什么 你如何确认果醋的制作是否成功
1．学生自主讨论探究2．分小组展示讨论结果3．归纳总结得出结论
口头表达
第二层级学习过程
知识点一：
果酒和果醋制作的原理
1通过阅读课本上果酒和果醋的制作，我们可以适时完成【知识点一的1、2、3小点】2．比较酵母菌、醋酸菌的生活环境及产物的区别。
1.学生阅读教材并通过听课了解。2
掌握果酒和果醋的生产原理。3.标记老师讲解过程中的突然明了点。
口头表达、PPT演示等
知识点二：果酒和果醋制作的操作与评价
1通过教师PPT演示果酒和果醋的制作过程，理解果酒和果醋的制作要求【知识点二的第1、2问】2教师可事先制备一些葡萄酒和葡萄醋，然后让学生区分二者，归纳总结出二者的检测方法，充分调动学生学生兴趣，并请完成【知识点二的第3、4问】
在教师的引导下，学生探究、讨论。交流，最终得出葡萄酒和葡萄醋的制作方法和检测方法，有条件的学生回家尝试制作葡萄酒，学以致用
口头表达和ppt，实物展示
第三层级学习过程
课堂巩固
1
教师安排学生完成【基础智能检测】2
教师巡视学生对知识的掌握情况.
学生独立完成
口头表达
展示讲评
根据巡视了解的情况，有目的地展示一部分答题正确及标准的同学的答案和一部分答题出现典型错误的同学的答案
学生积极配合教师的课堂安排，积极展示，点评，提出疑问。
幻灯片
第四层级学习过程
反思感悟
本节课从实验原理、实验材料、实验流程、实验过程等方面共同完成实验设计。
对老师讲解前后突然领悟的内容做一个归纳总结
口头表达
课堂小结
1.师生共同梳理本节课主干知识（要求讲到:2.再次强调【基础智能检测】中所出现的典型问题
1
配合老师共同完成本节课主干知识的梳理2
基本掌握果酒和果醋的制作
口头表达和板书
课外拓展
继续探究
通过问题引导学有余力的学生课后继续深入探究，例如，自己动手尝试制作葡萄酒，体验葡萄酒制作的乐趣，交流感受。
实验(共27张PPT)
第1单元 传统发酵技术的应用
第1课时 果酒和果醋的制作
知识点
教学突破策略
学习技巧点拨
果酒和果醋制作的原理
在复习酵母菌、醋酸菌细胞结构、代谢类型的基础上,理解发酵条件,再引导学习发酵方法和设计发酵装置
复习相关基础知识,比较果酒制作与果醋制作的区别与联系
设计制作果酒和果醋的装置,完成果酒和果醋的制作
指导学生制作果酒和果醋,或引导观看相关录像
尝试制作果酒和果醋或在预习的基础上观看录像,分析理解各操作的要领和原因
1.原理:果酒发酵所利用的菌种是①
,属于兼性厌氧型生物,通过无氧呼吸可以产生酒精。其无氧呼吸的反应式是②
。
2.条件:③
左右最适合酵母菌的繁殖,酒精发酵时一般将温度控制在④
。
3.菌种的来源
(1)自然发酵:附着于葡萄皮上的⑤
酵母菌。
(2)工厂化生产果酒,为提高果酒的品质,更好地抑制其他微生物的生长,采取的措施是⑥
。
酵母菌
C6H12O6
2C2H5OH+2CO2
一、果酒的制作
18~25
℃
20
℃
直接在果汁中加入人工培养的酵母菌
野生型
4.操作提示:制果酒时,应该先冲洗葡萄,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄皮破损,增加⑦
的机会。为防止发酵液被污染,需要从发酵制作的过程进行全面考虑,例如,⑧__________
___________要清洗干净;装入葡萄汁后,封闭充气口,每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。
5.实验结果分析与评价:可通过嗅觉和品尝初步鉴定,并用⑨_______
_________检验酒精存在,可观察到溶液颜色变为⑩
。
酸性重铬酸钾
灰绿色
被杂菌污染
榨汁机、发酵装置
1.原理:醋酸菌是一种好氧细菌,属于原核生物,新陈代谢类型为异养需氧型。生成醋酸的反应式是
。
2.条件:最适生长温度为
,需要充足的
。
3.菌种来源:到当地生产食醋的工厂或
购买。
4.设计实验流程及操作步骤:果酒制成以后,在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后将装置转移至
条件下发酵,适时向发酵液中通入
。如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶盖上盖一层纱布,以减少空气中尘土污染。
C2H5OH+O2
CH3COOH+H2O
二、果醋的制作
氧气
菌种保藏中心
11
14
氧气
30~35
℃
30~35
℃
12
13
15
16
三、实验设计流程图
挑选葡萄等新鲜水果 冲洗
果酒
果醋
榨汁
酒精发酵
醋酸发酵
答案:(1)“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;
“密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
(2)酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水,然后进行无氧呼吸产生酒精。
1.果酒的制作是以酵母菌发酵为主。葡萄酒的制作流程如下:挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→葡萄酒。葡萄酒还需要在一定设施和条件下(如橡木桶和地窖)进行后续发酵,以获得特定的风味和色泽。
知识点一:果酒和果醋制作的原理
(1)为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”
(2)酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象,其原因是什么
2.欧洲民谚有“日食一苹果,医生远离我”,中国俗语有“饭后一苹果,老头赛小伙”。苹果醋既有苹果的保健功能,又具有醋的各种保健功能。
(1)醋在我国有三千多年悠久的历史,你知道醋有哪些功能吗
(2)苹果酒制作需要酵母菌,苹果醋制作需要醋酸菌,它们都是单细胞生物。它们的细胞结构主要区别是什么
(3)影响醋酸发酵的环境因素主要有哪些
(1)调味、杀毒灭菌、增强免疫力、治疗疾病等。
(2)酵母菌属于真核生物,醋酸菌属于原核生物,它们的细胞结构主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。
(3)温度、氧气和pH。
答案：
知识总结
1.葡萄酒呈现深红色的原因是在发酵过程中红葡萄皮的色素进入到发酵液中。
2.酵母菌在环境适宜时进行出芽生殖,在环境不适宜时产生孢子进入休眠状态。
3.在实际生产中,还要对发酵液进行煮沸处理,其目的是消灭发酵液中的杂菌。
4.发酵液装瓶后要保持约1/3的空间,目的是暂时存储发酵产生的CO2,起到缓冲作用。
5.防止发酵液被污染的方法:
①榨汁机要清洗干净,并晾干;②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒;③装入葡萄汁后,封闭充气口。
例1
果酒果醋制作过程中,严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物,通常所指的发酵条件不包括( )。
A.温度控制
B.溶氧控制
C.pH控制
D.酶的控制
D
【解析】通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧、通气与转速等。酶是自身调节物质,不属于发酵条件。
知识点二:果酒和果醋制作的操作与评价
1.下图是果酒和果醋制作的流程图:
(1)材料的选择和处理要注意什么
(1)
要选择新鲜的葡萄,榨汁前要将葡萄冲洗并除去枝梗。
答案：
操作步骤
制果酒
制果醋
材料的选择与处理;制作发酵液,防止发酵液被污染;装瓶发酵,瓶中留出①
的空间
条件控制
pH
高(5.4~6.3)
低(5.3~3.5)
温度
② ℃
③ ℃
时间
④ d
⑤ d
氧气
前期⑥ 氧,后期⑦
一直⑧ 氧
检测指标
可以嗅味、品尝、用⑨
_
检验酒精含量、进行酵母菌的镜检、测定pH等
可通过观察⑩ 的形成、嗅味、品尝初步鉴定,再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定等
1/3
18~25
30~35
需
10~12
7~8
需要
不需
酸性重铬酸钾
菌膜
(2)请你填写下表比较果酒、果醋的操作、条件控制与检测
(3)出料口:____________________________
。
(4)使用该装置制酒和制醋时,气体控制方面应注意什么问题
2.右图是果酒和果醋的发酵装置,请你说出充气口、排气口和出料口的作用。
(1)充气口: 。
(2)排气口: ,为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接
在醋酸发酵时连接充气泵进行充气
在酒精发酵时用来排出CO2
用来取样的,检测发酵过程中产物浓度及菌体数量
排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染,其作用类似于巴斯德的鹅颈瓶
使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气
3.制作果酒和果醋时如何进行检测
果酒的检测指标:
7~10
d以后,可以开始进行取样检验工作。例如,可以嗅味和品尝、用重铬酸钾检验酒精含量、进行酵母菌的镜检、测定pH等工作。
果醋的检测指标:果醋的制作是否成功可以通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝初步鉴定,再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定,还可以在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌,并统计其数量进一步鉴定。
答案：
知识总结
果醋的制作过程
1.对发酵瓶、纱布、榨汁机等用具进行清洗并消毒。
2.取葡萄500
g,用清水冲洗葡萄1~2次除去污物,冲洗次数不宜太多。葡萄先冲洗后除去枝梗的目的是防止杂菌污染。榨汁后装入发酵瓶中。
3.将发酵瓶置于适宜的温度(18~25
℃)下发酵,简易装置2~4
d排气一次(拧松瓶盖)。
4.10
d后,取样检验(在酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色)。
5.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。
例2
图1是制作果酒和果醋的实验流程,图2是果酒和果醋的发酵装置示意图。根据图示回答下列问题。
图1
图2
醋酸发酵
(1)完成图1中的制作流程。
(2)冲洗的主要目的是 ,冲洗应特别注意不能 ,以防止菌种的流失。
洗去浮尘
反复冲洗
(3)图2装置中的充气口在
过程中要关闭。某同学在实验时为了密闭装置特意将瓶塞使劲塞紧,并将充气口和排气口用夹子夹紧,以便于发酵。但第二天观察时,发现瓶塞松了,他不明白其中的原因,请帮助解释、说明原因。
(4)在果醋发酵时,排气口排出的气体的来源是 。
果酒发酵
酵母菌进行厌氧呼吸产生的CO2使瓶中气体压强增大(或答细胞呼吸或需氧呼吸产生CO2都可)
剩余的空气、醋酸菌需氧呼吸产生的CO2
【解析】因酵母菌是兼性厌氧菌,在发酵初期需要氧气,进行大量繁殖,等酵母菌繁殖到一定数量时,关闭充气口,让其进行无氧呼吸;酵母菌无氧呼吸除产生酒精外,还产生CO2,所以瓶塞会松;醋酸菌是需氧型细菌,醋酸发酵过程中,充气口要连接充气泵不停地充气,排气口则不停地排气,排出的气体成分不仅有剩余的空气,还有醋酸菌需氧呼吸产生的CO2。
技巧归纳
如何分析果酒和果醋发酵过程中气体的控制问题
1.果酒的制作利用的菌种是酵母菌,发酵瓶中的发酵液不能充满,要保留1/3的空间,目的是满足第一阶段酵母菌的有氧呼吸。在果酒发酵过程中,要经常打开排气口,因为酵母菌无论是有氧呼吸还是无氧呼吸均产生CO2。
2.醋酸的发酵利用的菌种是醋酸菌,属于好氧型菌,在醋酸发酵过程中要不断通过通气口向装置中充气,但无须进行排气,因为醋酸菌在发酵过程中不产生气体。
1.下列有关果酒自然发酵流程的叙述,正确的是( )。
A.应将选择好的葡萄进行反复冲洗,防止杂菌污染
B.应将选择好的葡萄只冲洗1~2遍,防止菌种流失
C.应去梗再冲洗,防止冲洗时梗刺破葡萄皮造成污染
D.应对榨取的葡萄汁进行高压蒸汽灭菌处理,防止杂菌污染
B
【解析】在果酒自然发酵中,冲洗的主要目的是除去浮尘,不能过分冲洗,也不能去皮,因为自然发酵的菌种来自葡萄皮上的野生型酵母菌,所以冲洗过多对制酒不利。去梗的操作应在冲洗之后,否则会因去梗造成糖流出或杂菌污染。高压蒸汽灭菌会使各种微生物均被消灭,无法产生果酒。
2.下列有关果酒、果醋制作的说法,正确的是( )。
A.为了一次得到较多的果酒,可在发酵瓶中装满果汁
B.在酒精发酵旺盛时,醋酸杆菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
C.检测是否有酒精产生,先在试管中加入发酵液2
mL,再滴加3滴重铬酸钾溶液
D.检测是否有醋酸产生,可以用嗅气味的办法
D
【解析】将果汁装入发酵瓶时,要留有约1/3的空间,A项错误。醋酸杆菌将果汁中的糖发酵为醋酸需要有氧环境,而酒精发酵旺盛是在无氧环境下,B项错误。用重铬酸钾检验发酵液中是否有酒精生成,操作时,要先加酸形成酸性环境再加重铬酸钾,C项错误。检测是否有醋酸产生,可以用嗅醋酸气味的办法,D项正确。
3.在一普通锥形瓶中,加入含有酵母菌的葡萄糖溶液(如右图),在下图的相关坐标曲线图中,正确的是( )。
C
A.①②③ B.②③④
C.①③④
D.①②④
【解析】开始时锥形瓶中有氧气存在,所以酒精浓度是零;很快氧气消耗尽,酒精浓度增加,但葡萄糖是有限的,最后被消耗尽,酒精浓度不会继续增加。由于发酵过程中产生CO2,故会导致pH下降。
4.杨梅是浙江省的特色水果之一,为对其进行深加工,某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制,基本工艺流程如下:
请回答:
(1)在制备杨梅酒过程中,为了提高杨梅的出汁率,在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和 酶。甲罐顶上弯管中加水的主要目的是 。发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有
,说明发酵基本完毕。
(2)在制备杨梅醋过程中,乙罐内先填充经 处理的木材刨花,然后加入含 菌的培养液,使该菌_______ 在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵,杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的 来调节。
果胶
防止空气进入
气泡冒出
灭菌
醋酸
附着
流速
【解析】结合生产实例考查果酒和果醋的制作。(1)果酒的制作需要经过有氧呼吸和无氧呼吸两个阶段,两个阶段都产生CO2,当杨梅汁中糖类等有机物耗尽,不再有CO2产生,此时发
酵基本完毕。甲罐顶上弯管中加水,可以达到密封、防止空气进入的目的。(2)果醋的制作离不开醋酸菌,醋酸菌是好氧型细菌,将醋酸菌和杨梅酒流经刨花,能满足醋酸菌对氧气的需求。
(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋,则乙罐中CO2的产生量是 。
A.甲罐的两倍 B.与甲罐的相等
C.甲罐的一半
D.几乎为零
(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中,某物质浓度随时间变化的示意图如下,该物质是 。
酒精
D
【解析】(3)果醋的制作不产生CO2,所以选D。(4)酒精是杨梅酒发酵的产物,又是杨梅醋发酵的反应物,所以图中所示的先增加后减少的特点与整个发酵过程中酒精浓度的变化一致。
(备用题)下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误的是( )。
A.参与发酵的微生物都含有线粒体
B.发酵过程中培养液pH都会下降
C.制果酒时瓶口需密闭,而制果醋时需要通入氧气
D.果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制果醋
【解析】醋酸菌是原核生物,没有线粒体。
A
