人教版高中生物选修1专题1 课题1果酒和果醋的制作课件（21张PPT）

选修1 《生物技术实践》主要内容
传统发酵技术的应用
植物的组织培养技术
酶的研究与应用
DNA和蛋白质技术
植物有效成分的提取
微生物的培养与应用
六大专题
细胞呼吸
种群数量变化
植物细胞工程，单倍体育种
酶和ATP
细胞的化合物、DNA的复制
色素的提取和分离
葡萄美酒夜光杯，
欲饮琵琶马上催，
醉卧沙场君莫笑，
古来征战几人回。
学习内容：
说明果酒和果醋的制作原理，
设计制作装置，制造出果酒和果醋。
制作过程中发酵条件的控制。
什么叫发酵？
发酵是在生产实际中，通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程。
包括有氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)
和无氧发酵(如乳酸发酵、酒精发酵)。
所以：发酵≠无氧呼吸。
一、果酒制作的原理
(1)原理：

①有氧呼吸的反应式：


②无氧呼吸的反应式：
酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧条件下进行酒精发酵。
C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O+能量
C6H12O6 →2C2H5OH(酒精) + 2 CO2+少量能量
酶
酶
繁殖的最适温度是 ；
在自然界中主要分布于 ；
主要生殖方式是 ；
一、果酒制作的原理
学习活动1：阅读果酒的制作原理。
(2)酵母菌：
形态结构、分类是 。
代谢类型是 。
真菌（真核生物）
出芽生殖 （无性繁殖）
20℃
土壤
异养、兼性厌氧型
(3) 菌种来源:
自然发酵：附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
人工培养：分离获得纯净的酵母菌菌种
(4)发酵条件:
① 一般将温度控制在 　 。
② 酒精发酵过程中，要保持 环境。
18～25℃
缺氧、酸性
〖思考1〗在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”。
“通气”的目的是 。
“密封”的目的是　　　　　　　　　　　　　　　
〖思考2〗酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，
其原因是什么？
酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水，
然后进行无氧呼吸才产生酒精。
使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖
使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
〖思考3〗葡萄酒呈现深红色的原因是在发酵过程中葡萄皮的 进入到发酵液中。
色素
学习活动2：思考。
二、果醋的制作原理
若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸（糖变醋）
其反应式：C6H12O6 → 3CH3COOH(醋酸)

若缺少糖源，醋酸菌将____变为_____，再将_____变为_____（酒变醋）
其反应式：
C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O


酶
酶
(1)原理：
乙醇
乙醛
醋酸
乙醛
(2)醋酸菌：
形态结构、分类是 ，
其代谢类型是 。
细菌（原核生物）
二、果醋的制作原理
异养需氧型
生殖方式是 ；
二分裂方式(无性繁殖)
生长的最适温度是 ；
30-35℃
学习活动3：阅读果醋的制作原理。
(3)发酵所需条件
氧气充足
温度:
30～35℃
(4)菌种来源：
到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。
三、实验设计
1.果酒和果醋实验流程示意图：
挑选葡萄
冲洗
榨汁
酒精发酵
果酒
醋酸发酵
果醋
酵母菌
醋酸菌
18-25℃左右
30～35℃
不需氧
需氧
酒精
酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系：
区别 酒精发酵 醋酸发酵
微生物
最适温度
氧气
联系 酒精发酵为醋酸发酵提供 。
（1） 材料的选择与处理
取葡萄500g，先用清水冲洗葡萄1－2次除去污物。
冲洗次数不宜太多；再去除枝梗.
2、实验过程
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）防止发酵液被污染
讨论：你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？
（——需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。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。）
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）榨汁：将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁
（4）发酵：
将发酵瓶置于适宜的温度（18－25℃）下发酵。简易装置每天排气一次（拧松瓶盖）。
（5）10天后，取样检验。
果酒的制作是否成功的鉴定方法是：
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
怎么设计实验验证？
3滴
3滴
3滴
3滴
灰绿色
橙红色
【原理】
橙红色
灰绿色
重铬酸钾与水
重铬酸钾与发酵液
【方法】
3滴
3滴
灰绿色
灰绿色
重铬酸钾与酒精反应
操作 试管甲 试管乙 试管丙
酒精 － － 2 mL
蒸馏水 2 mL － －
发酵液 － 2 mL －
3mol/LH2SO4
饱和重铬酸钾溶液
现象
（6）取果酒的上清液，加入醋酸菌或醋曲，然后移至
30－35℃条件下发酵，适时充气(无菌空气)以制备葡萄醋。
果醋的制作是否成功的鉴定方法是：
闻一闻有没有醋味
尝一尝有没有醋酸
显微镜观察是否有醋酸菌存在
检测和比较醋酸发酵前后的pH值
观察菌膜的形成
果醋的制作：
【结果分析与评价】
⑴实验现象
发酵 酒精发酵 醋酸发酵
气味和味道 酒味 酸味
气泡和泡沫 有气泡和泡沫 无气泡和泡沫
发酵液颜色 混浊 混浊，液面形成白色菌膜
充气口？
排出 CO2
便于 取样检查和放出发酵液
排气口胶管长而弯曲的作用？
防止空气中微生物的污染
果酒的发酵装置示意图
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.发酵装置
补充O2
〖思考〗在发酵液装瓶后为什么要保持1/3的剩余空间？
有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成种群优势；
暂时存储发酵产生的CO2，起到缓冲作用。
四.操作提示p4
五.结果分析与评价：
(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)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。
证明醋酸，则用品尝或pH试纸。
(3)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。
1.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。
B
2.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
应用练习
下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析
回答下列问题：
（1）把原料放入沸水中混合的原因是
并对原料灭菌。
（2）在混合物中加入糖的理由是：
。
（3）在混合物冷却后才把酵母加进去，是
因为 ；
假如冷却时不慎使温度骤降到0℃，当温度
逐渐回升到25℃时，酵母是否还具有活性？
。原因是_______________________
______________________________________________________。
为了除去原料中O2
糖是啤酒酵母发酵的原料
防止酵母死亡，并达到酶适宜的温度
有
（4）说出酵母菌细胞后期所进行的生化反应过程的名称并用反应式叙述这一整个过程。

（5）酵母比水更稠浓，但在化学反应中它会上升到混合物的顶部，原因是__________________________________________
______________________。


（6）为什么啤酒要至少搁置21天才可以过滤装瓶，请说出一种理由。
使酵母菌充分发酵，有利于混合物中杂质沉淀；进一步降低啤酒中的含糖量；增加啤酒中的CO2含量等。