2020-2021学年高二生物人教版选修一专题1-1 果酒和果醋的制作 (38张)

(共38张PPT)
葡萄酒
果醋
人们利用微生物发酵水果制作果酒、果醋的历史源远流长。
专题一：传统发酵技术的应用
还有哪些食品是通过发酵生产的呢？
发酵
发酵产品
（1）发酵:
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.
发酵
据氧气需求情况
据发酵生成产物
需氧发酵
厌氧发酵
酒精发酵
乳酸发酵
发酵=无氧呼吸？
（3）应用：酿酒、蒸馒头
（2）发酵≠无氧呼吸。
课题1
果酒和果醋的制作
1、掌握果酒的制作原理（写出反应式）？
常用的微生物是什么？
2、了解酵母菌的生物学特点（代谢类型，利用
物质，最适温度和产物等
）
3、掌握果醋的制作原理（写出反应式）？
常用的微生物是什么？
4、了解醋酸菌的生物学特点？与酵母菌的最大
区别是什么？
5、发酵过程中应注意如何控制发酵条件？
自学目标
1、发酵菌种：
（1）分类地位：
细胞
生物
（真菌）
（2）繁殖方式：
真核
(一)
果酒制作
一、基础知识
酵母菌
主要以出芽生殖方式大量繁殖。
单
（3）酵母菌的代谢类型：
异养兼性厌氧型
酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面湿润、呈白色或粉红色。
生存的环境:
酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。
传统发酵技术制作葡萄酒所使用的酵母菌的主要来源：
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
(一)
果酒制作
（4）酵母菌菌种的来源
果酒制作前期，需要氧气；果酒制作后期，严格厌氧；
“先通气后密封，先有水后有酒”
C6H12O6+6O2+6H2O
→
6CO2+12H2O+能量
酶
C6H12O6
→2C2H5OH+2
CO2+能量
酶
有氧呼吸：
无氧呼吸：
酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，快速繁殖，增加数量。
（5）果酒制作原理：（用反应式表示）
(一)
果酒制作
（6）发酵条件：
①温度：酵母菌生长繁殖的最适温度为
左右，酒精发酵时将温度严格控制在
。
②氧气：前期
，后期
。（理由是
）
③PH：呈
。（4.0～5.8）
不需O2
酸性
先有氧呼吸大量繁殖，后无氧条件酒精发酵
20℃
18℃～25℃
需O2
1.利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的适宜原料和在生产酒精阶段要控制的必要条件分别是(
)
A.玉米粉和有氧
Ｂ.大豆粉和有氧
C.玉米粉和无氧
Ｄ.大豆粉和无氧
牛刀小试
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
3.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，应采取措施（
）
A.降低温度
B.隔绝空气
C.加缓冲液
D.加新鲜培养基
俗语常说“一坛子好酒让你给弄酸了”。其中蕴含什么生物学原理呢？
(二)
果醋制作
1、菌种：
（1）分类地位：
单细胞
生物
（2）生殖方式：
（3）代谢类型：
.
（4）发酵条件：
①温度：醋酸菌的最适生长温度为
，
　醋酸发酵时将温度严格控制在此范围内。
②氧气：醋酸菌是
氧细菌，要不断通入
.
③PH：呈
。
原核
异养需氧型
酸性
好
醋酸菌
30℃～35℃
氧气
二分裂生殖
二分裂生殖
若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，
酶
C6H12O6
→3CH3COOH（醋酸）
若氧气充足，缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式：
酶
C2H5OH+O2
→
CH3COOH+H2O+能量
2、果醋制作原理：（用反应式表示）
〖注意〗醋酸发酵过程中需“一直通气”。
(二)
果醋制作
（糖制醋）
（酒变醋）
3、思考：变酸的酒表面有菌膜，菌膜是怎样形成的？溶液内部能形成菌膜吗？
醋酸菌在液面大量繁殖形成的；不能
二、实验设计
挑选葡萄
果
酒
果
醋
酵母菌
醋酸菌
冲洗
榨汁
酒精发酵
醋酸发酵
(一)制作流程
需氧,
30-35℃
无氧,
18-25℃
◆注意冲洗次数不宜太多，why？
防止酵母菌的流失
◆葡萄要先冲洗还是先去枝梗吗？为什么？
应先冲洗，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）此后再将瓶盖拧紧，目的是
3）当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，原因是
4）分析此发酵装置不足之处
1）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？
排出发酵过程中产生CO2
，防止瓶内气压过高引起爆裂。
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
易被杂菌污染
(二)
发酵装置
1、装置甲(带盖的瓶子)制葡萄酒
甲
纱布
果酒和果醋的发酵装置示意图
出料口
排气口
充气口
1.充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；
2.排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；
3.出料口是用来取样的。
4.排气口为什么是长而弯曲的？
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。
目的是防止空气中微生物的污染。
2、装置乙
(25)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试验（见图10），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
中进行试验
三、操作提示
（一）材料的
：选择
　
的葡萄，榨汁前先将葡萄进行
，除去
。
1、冲洗的主要目的是
；冲洗应注意不能
　
，以防止
。
2、先冲洗后除去枝梗的理由是______________
。
选择和处理
新鲜
冲洗
枝梗
除去污物
反复冲洗
菌种流失
避免除去枝梗时
使葡萄破损，增加被杂菌污染的机会
（二）防止
。
1、
要清洗干净，并晾干。　
2、
要清洗干净，用体积分数为70%的
___
__消毒。　
3、装入葡萄汁后，
。
发酵液被污染
榨汁机
发酵瓶
酒精
封闭充气口
1、葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约
的空间，为什么？
2、制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在
__________，时间控制在10～12d左右，可通
过出料口
。
3、制葡萄醋的过程中，
将温度严格控制在
____________，
时间控制在7～8d左右，并注意
适时通过
。
发酵的条件
（三）控制好
。
【结果分析与评价】
1、发酵液的变化
（1）放出气体
CO2从排气口排出，使发酵液沸腾，在发酵10天后，现象最明显。
（2）放热
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
℃；（3）颜色变化
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。
目的1：证实葡萄汁转化为葡萄酒，是由于酵母菌的发酵作用？
目的2：检验发酵液中是否有酒精?
2ml发酵液
对照组
实验组
H2SO4
H2SO4
重铬酸钾
重铬酸钾
2ml酒精
橙黄色
灰绿色
在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
目的4：设计实验验证酵母菌无氧呼吸时产生酒精?
目的3：验证酒精是经过发酵产生的。
2ml发酵前果汁
实验组
实验组
H2SO4
H2SO4
重铬酸钾
重铬酸钾
2ml发酵后果汁
橙黄色
灰绿色
对照组
H2SO4
重铬酸钾
2ml酒精
1、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．将发酵装置放在45℃处
2、下列哪种条件下，醋酸菌将葡萄汁中的糖分分解成醋酸（
）
A．氧气、糖源充足
B．氧气充足、缺少糖源
C．缺少氧气、糖源
充足
D．氧气、糖源都缺少
3、我们平时饮用的葡萄酒呈红色，其原因是（
）
A．酒精发酵前榨汁时榨出的红色葡萄皮中的色素
B．在发酵的最后程序中，加入了红色的食用色素
C．是红色葡萄球菌分泌的色素
D．随着酒精度数的提高，红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中
练习
4
、根据图示回答下列问题：
（1）完成图1中的实验流程。
（2）冲洗的主要目的是________，冲洗应特别注意不能反复冲洗以防止______________
的流失。
（3）图2装置中的充气口在____________时关闭，在______________时连接充气泵，并不断向内
______________
。
（4）排气口在果酒发酵时排出的气体是由_______
产生的____，为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？_______________________________________。
（5）在玻璃瓶中加入葡萄汁，加入的葡萄汁不应超过玻璃瓶体积的
。
（6）若在果汁中混含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？
_______说明理由。__________________
_
[试题精选]
1、下列关于用玻璃瓶制作果酒和果醋的叙述，正确的是
A．为了提高果酒的产出量，果汁应尽量装满
发酵瓶
B．醋酸发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌污染
C．制果酒和果醋过程中每天需适时拧松或打开
瓶盖
D．果酒制成后，可将装置转移至温度较高的环
境中制果醋
2、一位学生将葡萄糖和酵母菌溶液放入一个保温瓶中，并用带有两个孔的塞子封口，酵母—葡萄糖溶液的温度随时间慢慢地升高，指示剂的颜色也开始改变（该指示剂遇酸变红）。下列判断正确的是（
）
A．保温瓶内的温度将一直保持
稳定不变
B．保温瓶中氧气的含量对酵母菌
呼吸作用的类型无影响
C．实验可用来测定酵母菌呼吸作
用释放热量的变化
D．指示剂变色的情况与保温瓶中
空气的量无关，与葡萄糖的量有关
3.在果酒的制作实验结束时是否有酒精产生，正确的操作步骤是（
）
先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入硫酸和重铬酸钾的混合液
先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入重铬酸钾,混匀后滴加硫酸
先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入硫酸,混匀后滴加重铬酸钾
先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入硫酸,混匀后滴加重铬酸钾，并加热
4.如图甲是果醋发酵装置，乙是发酵过程中培养液pH变化曲线图，下列叙述正确的是[
]
A．发酵初期不通气，溶液中没有气泡产生
B．中期可以闻到酒香，说明进行了酒精发酵
C．后期接种醋酸菌，适当通气并保持原有温度
D．图乙中能正确表示pH变化的曲线是③
果酒和果醋的制作
基
础
知
识
实验设计
结果分析与评价
果酒制作
酵母菌的来源：
表皮附着的酵母菌
果醋制作
温度：30－35℃
时间：7-8天
空气：充足的氧气
条件
酵母菌的生活方式
好氧条件产生CO2、H2O
厌氧条件产生C2H5OH、CO2
酵母菌发酵的温度一般控制在18-25℃
醋酸菌
C2H5OH
CH3COOH
挑选葡萄
冲洗
榨汁
酒精发酵
醋酸发酵
果醋
果酒
课堂小结
菌种
名称
生物学分类
代谢
类型
适宜
温度
繁殖方式
对氧的需求
酵母菌
真核
醋酸菌
原核
繁殖方式和代谢类型
异养
兼性厌氧
异养
需氧
18-25℃
30—35℃
出芽
生殖
一直需氧
二分裂
生殖
前期需氧，后期不需氧
1、在酿酒和酿醋的过程中都要涉及到各种微生物，在上述两过程中所涉及到的生物在结构上有什么本质区别？（
）
A、前者有细胞结构，后者没有细胞结构
B、前者没有细胞结构，后者有细胞结构
C、前者有成形细胞核，后者没有成形细胞核
D、前者没有成形细胞核，后者有成形细胞核
课堂反馈
2.下列关于果醋制作的说法正确的是[
]
A．醋酸菌是好氧菌，在制作过程中要一直打开发酵瓶
B．在制作葡萄醋的过程中，温度应严格控制在18～25℃
C．当糖源不足时，醋酸菌先将酒精转变成乙醛，再将乙醛转变为醋酸
D．醋酸菌在糖源和氧气充足时，能将葡萄糖分解成醋酸和二氧化碳
3.利用酵母菌发酵生产啤酒，培养基的最适温度应调至，利用醋酸菌在发酵过程中生产醋酸，培养基的最适温度应分别调至（?
）
A.18～25℃,
30～35℃?
?B.20～35℃,
35～45℃
C.10～15℃,
15～20℃??
D.10～15℃,
30～35℃
4.变酸的酒表面长的一层膜是由哪种菌的繁殖造成的（?）
A.酵母菌?
B、毛霉
?C.醋酸菌
D.乳酸菌?
5.交警检验司机是否酒后驾车时，所用的仪器中装有（?）
A.重铬酸钾??B.MnO2??
C.斐林试剂??
D.BaCl2
6.在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中，未经杀菌，但其他杂菌不能生长的原因是（
）
经冲洗后的葡萄上只有野生型酵母菌无其他杂菌
其他杂菌不能利用葡萄汁中的糖作为碳源
在缺氧和呈酸性的发酵液中，酵母菌能大量繁殖，其他杂菌不适应环境而被抑制
酵母菌发酵产生大量酒精，杀死了其他杂菌
7．下列叙述能够防止发酵液被污染的是　　　　　　(
　　　
)
Ａ．榨汁机要清洗干净，并晾干
Ｂ．发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70％的酒精消毒
C．装入葡萄汁后，封闭充气口
Ｄ．发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接
（多选）
8.为验证酵母菌能在氧气充足时进行有氧呼吸，又能在缺氧时进行无氧呼吸，做了如下实验：对一瓶经过灭菌的葡萄糖溶液连续充氧，接入酵母菌菌种进行培养，测定其单位时间内吸收氧的物质的量和产生二氧化碳的物质的量。据此回答与这个实验有关的问题：
(1)若酵母菌只进行有氧呼吸，则吸收氧的量________(填“大于”、“小于”或“等于”)产生二氧化碳的量。
(2)请分析题干中实验设计的严谨性。
______________________________________________________。
(3)请设计实验验证酵母菌无氧呼吸时产生酒精。
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
______________________________________________________。
①
②
③
结论：