高中生物選修一果酒和果醋的制作

關于高中生物選修一果酒和果醋的制作第1頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六專題1

傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用選修1——課題1果酒和果醋的制作第2頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六果酒制作的原理(a).酵母菌是單細胞真菌，真核生物，細胞大小為1~30um，呈圓形、橢圓形等。

(1)果酒的制作離不開酵母菌

(b).酵母菌的繁殖方式主要為無性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），但多以出芽生殖進行。溫度低時形成孢子，進入休眠狀態(tài)，溫度適宜時，進行出芽生殖，繁殖速度快。(c).酵母菌大量分布于土壤中，以菌落形式存在。(d).酵母菌分布在含糖較高的偏酸環(huán)境中，如葡萄等。過程：母體芽體新個體一、基礎知識第3頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六(e).酵母菌是異養(yǎng)兼性厭氧微生物.

在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖。反應式為：在無氧條件下，酵母菌能進行酒精發(fā)酵。反應式為：

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量(2)果酒制作原理第4頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六什么叫發(fā)酵？發(fā)酵概念：廣義：是通過微生物的培養(yǎng)來大量生產(chǎn)微生物菌體各種代謝產(chǎn)物的過程。包括有氧發(fā)酵（如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵）和無氧發(fā)酵（如酒精發(fā)酵）。狹義：是指微生物的無氧呼吸（包括酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵等）。所以：發(fā)酵≠無氧呼吸。第5頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六（3）發(fā)酵所需的適宜條件：厭氧制酒

1.溫度20℃左右最適合酵母菌繁殖，酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18～25℃。2.pH值4.0~5.8為最適pH值，在最低pH=2.5，最高pH=8.0時尚能生存，但生長極其緩慢而且容易死亡。3.充足的糖源喜歡葡萄汁等含糖量高的果汁。第6頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六(f.)應用：做面包，饅頭；釀酒。第7頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六(1)制醋所用的醋酸菌果醋制作的原理a.醋酸菌的形態(tài):

從橢圓到桿狀，有單個，有成對，有成鏈狀，以鞭毛運動或不運動，屬原核生物，不形成芽孢，以分裂方式繁殖。b.醋酸菌的來源：

土壤中分離醋酸菌或直接使用醋曲，也可嘗試自然接種。一、基礎知識第8頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六

若氧氣、糖源充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反應式：C6H12O6→3CH3COOH

2C2H5OH+O2→2CH3CHO+2H2O2CH3CHO+O2→2CH3COOH

若缺少糖源，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿幔浞磻剑海?）果醋的制作原理

醋酸菌是一種好氧性細菌，只有當氧氣充足時，才能進行旺盛的生理活動。變酸的酒的表面觀察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。實驗表明，醋酸菌對氧氣的含量特別敏感，當進行深層發(fā)酵時，即使只是短時間中斷通入氧氣，也會引起醋酸菌死亡。

第9頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六1.溫度溫度控制在30～35℃為適宜。2.氧氣條件醋酸菌是好氧細菌，發(fā)酵過程中適時向發(fā)酵液中充氣。有氧制醋(3)制醋發(fā)酵所需的條件第10頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六1、制作果酒、果醋的實驗流程圖沖洗榨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵果酒果醋挑選水果鑒定鑒定二、果酒和果醋的制作實驗安排在9月或10月進行：正值收獲季節(jié)，葡萄價格便宜，品種多樣。此時葡萄上的酵母菌數(shù)量多且生活力強，發(fā)酵釀酒的效果好。溫度適宜，發(fā)酵現(xiàn)象非常明顯。第11頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六2、發(fā)酵裝置的設計（1）閱讀教材3-4頁，對A、B兩同學的實驗裝置進行討論：第12頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六A：每次排氣時只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋；制醋時，再將瓶蓋打開，蓋上多層紗布，進行葡萄醋的發(fā)酵。

來防止發(fā)酵液被污染，因為操作的每一步都可能混入雜菌。

充氣口是在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時用來排出二氧化碳的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。使用該裝置制酒時，應該關閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。B：分析果酒和果醋的發(fā)酵裝置中充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接？第13頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六（2）對實驗裝置的改進

a、可用塑料瓶替換玻璃瓶，有利放氣。b、家庭操作簡便裝置

c、實驗室操作簡便裝置第14頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六3、實驗操作中的注意事項(1)材料的選擇與處理選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進行沖洗，除去枝梗。①、取葡萄500g，去除枝梗和腐爛的葉子。②、用清水沖洗葡萄1－2次除去污物。（注意沖洗次數(shù)不宜太多，為什么？）討論：你認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？應該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會。第15頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六

需要從發(fā)酵制作的過程進行全面的考慮，因為操作的每一步都可能混入雜菌。例如：榨汁機、發(fā)酵裝置要清洗干凈；每次排氣時只需擰松瓶蓋、不要完全揭開瓶蓋等。

①榨汁機要清洗干凈，并晾干。

②發(fā)酵裝置要清洗干凈，并用70％的酒精消毒。(2)滅菌討論：你認為應該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？(3)榨汁

將沖洗除枝梗的葡萄放入榨汁機榨取葡萄汁。第16頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六(4)發(fā)酵：發(fā)酵裝置如圖：①將葡萄汁裝人發(fā)酵瓶，要留大約1／3的空間(如圖右圖所示)，并封閉充氣口。

②制葡萄酒的過程中，密閉，將溫度嚴格控制在18℃～25℃，時間控制在10～12d左右，可通過從出料口取樣對發(fā)酵的情況進行及時的監(jiān)測。③制葡萄醋的過程中，將溫度嚴格控制在30℃～35℃，時間控制在前7～8d左右，并注意適時通過充氣口充氣。第17頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六思考1：在發(fā)酵制作葡萄酒的時候，要對葡萄進行消毒嗎？為什么？

在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌能生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應這一環(huán)境而受到抑制。思考2：其他微生物與酵母菌的關系是什么？

競爭關系第18頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六學習活動：討論并完成思考1～2〖思考1〗在發(fā)酵液裝瓶后問什么要保持1/3的剩余空間？〖思考2〗在醋酸發(fā)酵過程中需要向發(fā)酵液中補充氧氣，你認為最經(jīng)濟實用的方法是向發(fā)酵液中通入

。

無菌空氣暫時存儲發(fā)酵產(chǎn)生的CO2，起到緩沖作用；留有一定的O2，利于酵母菌繁殖。第19頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六簡述果酒、果醋制作的基本過程。①對發(fā)酵瓶、紗布、榨汁器等用具進行清洗并消毒。②取葡萄500g，用清水沖洗葡萄1－2次除去污物。（注意沖洗次數(shù)不宜太多）③去除枝梗和腐爛的葉子。④榨汁后裝入發(fā)酵瓶。第20頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六⑤將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度（18～25℃）下發(fā)酵。⑦10天后，取樣檢驗。⑧加入醋酸菌或醋曲，然后移至30－35℃條件下發(fā)酵，適時充氣以制備葡萄醋。⑥簡易裝置12h天排氣一次。（擰松瓶蓋）第21頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六1、如何檢測果醋的制作是否成功？聞一聞有沒有醋味嘗一嘗有沒有醋酸觀察菌膜的形成檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH值顯微鏡觀察是否有醋酸菌存在三、課題成果評價第22頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六2、如何檢測果酒的制作是否成功？聞一聞有沒有酒味嘗一嘗有沒有酒精用顯微鏡觀察酵母菌

并用重鉻酸鉀檢測是否有酒精第23頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六【課題延伸】用重鉻酸鉀檢測是否有酒精【原理】橙紅色灰綠色重鉻酸鉀重鉻酸鉀與酒精反應第24頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六【實驗】發(fā)酵液對照組實驗組H2SO4H2SO4重鉻酸鉀重鉻酸鉀酒精第25頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六【結(jié)果分析與評價】1、由于發(fā)酵作用，糖分大部分轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和乙醇。CO2排出越來越旺盛，使發(fā)酵液沸騰，CO2從排氣口排出，在發(fā)酵10天后，現(xiàn)象最明顯。發(fā)酵過程產(chǎn)熱，會使發(fā)酵液溫度上升，但酒精發(fā)酵溫度應嚴格控制在18～25℃；發(fā)酵過程中，色素及其他成分逐漸溶解于發(fā)酵液中。第26頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六結(jié)果評價：

葡萄酒色澤鮮艷、爽口、柔和、有濃郁的果實香味；果醋具有琥珀色或棕紅色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不澀。第27頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六課題1果酒和果醋的制作1、發(fā)酵過程中，不會直接引起pH變化的是

A．營養(yǎng)物質(zhì)的消耗

B．微生物呼出的CO2C．微生物細胞數(shù)目的增加

D．次級代謝產(chǎn)物的積累C練習第28頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六課題1果酒和果醋的制作練習2、酒廠利用酵母菌釀酒過程中，經(jīng)檢測活菌數(shù)量適宜但卻不產(chǎn)生酒精，應采取的措施是

A.降低溫度

B.隔絕空氣

C.加緩沖液

D.加新鮮培養(yǎng)基B第29頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六3、在釀酒的過程中，溫度對酒精的發(fā)酵過程起到重要的作用，應把發(fā)酵溫度控制在：A0-10℃B25-35℃C18-25℃D40℃以上4、在釀酒和釀醋的過程中都要涉及各種微生物，在上述兩個過程中所涉及的微生物在結(jié)構(gòu)上有什么本質(zhì)區(qū)別？A前者有細胞結(jié)構(gòu)，后者沒有細胞結(jié)構(gòu)B前者沒有細胞結(jié)構(gòu)，后者有細胞結(jié)構(gòu)C前者有成形的細胞核，后者沒有成形細胞核D前者沒有成形的細胞核，后者有成形細胞核CC第30頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六5、在制造葡萄醋時為什么要適時通過充氣口充氣：A醋酸菌的新陳代謝類型為自養(yǎng)需氧型B醋酸菌的新陳代謝類型為異養(yǎng)需氧型C醋酸菌的新陳代謝類型為自養(yǎng)厭氧型D醋酸菌的新陳代謝類型為異養(yǎng)厭氧型6、在果酒制作實驗結(jié)束時我們要檢測試驗是否成功，通常用重鉻酸鉀來檢測酒精的有無，原理是在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應是：A藍色B磚紅色C灰綠色D深紫并帶金屬光澤BC第31頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六7、酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生A摩爾的CO2，人在正常情況下消耗同樣量的葡萄糖，可形成CO2:A．2/5A摩爾B．1/12A摩爾

C．6A摩爾D．3A摩爾8、用重鉻酸鉀檢驗發(fā)酵液中是否有酒精生成，正確的操作為:A．先在試管中加入發(fā)酵液2mL，再滴加3滴重鉻酸鉀溶液B．先在試管中加入發(fā)酵液2mL，，再加人3mol×L－1的H2SO43滴，搖勻，再滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴C．直接將2mL重鉻酸鉀倒入發(fā)酵液中D．用試管取2mL發(fā)酵液放在酒精燈上加熱，待溫度降至常溫時，再往里面加入3滴mol×L－1的H2SO4，搖勻后，再加入3滴常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液DB第32頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六9、某同學用帶蓋的瓶子制葡萄酒（如圖）（2）此后再將瓶蓋擰緊，目的是（3）當發(fā)酵產(chǎn)生酒精后，再將瓶蓋打開，蓋上一層紗布，原因是（4）分析此發(fā)酵裝置不足之處（1）發(fā)酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一次（注意不是打開瓶蓋）為什么？酒精發(fā)酵過程中產(chǎn)生CO2，瓶蓋擰松放出CO2

防止進入O2，繼續(xù)進行酒精發(fā)酵制造有氧條件，進行醋酸發(fā)酵易被雜菌污染方程式為:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O酶第33頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六課題1果酒和果醋的制作應用練習10、下圖表示制造啤酒的過程方法。據(jù)圖分析回答下列問題：（1）把原料放入沸水中混合的原因是

。（2）在混合物中加入糖的理由是：

。（3）在混合物冷卻后才把酵母加進去，是因為

；假如冷卻時不慎使溫度驟降到0℃，當溫度逐漸回升到25℃時，酵母是否還具有活性？

。原因是______________________________________________________________________________為了除去原料中O2

糖是啤酒酵母發(fā)酵的原料

防止酵母死亡，并達到酶適宜的溫度

有低溫使酶的活性降低，但沒有變性失活，當逐漸回升到最適溫度，酵母菌生長繁殖恢復正常

第34頁，共39頁，2022年，5月20日，17點41分，星期六課題1果酒和果醋的制作（4）說出酵母菌細胞所進行的生化反應過程的名稱并用反應式敘述這一整個過程。（5）酵母比水更稠濃，但在化學反應中它會上升到混合物的頂部，原因是________________________