史上最強生物課件選修一果酒和果醋的制作

史上最強生物課件選修一果酒和果醋的制作第1頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三一、制作果酒果醋的微生物：酵母菌——真菌醋酸菌——細菌二、兩種微生物的分類地位1.制作果酒——酵母菌2.制作果醋——醋酸菌第2頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三菌種名稱生物學分類代謝類型適宜溫度繁殖方式對氧的需求酵母菌真核生物異養(yǎng)兼性厭氧最適20℃出芽生殖前期需氧，后期不需氧醋酸菌原核生物異養(yǎng)需氧30—35℃二分裂一直需氧控制空氣的一些措施三、繁殖方式和代謝類型出芽生殖二分裂生殖第3頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三比較果酒制作果醋制作制作原理

酵母菌先在有氧條件下大量繁殖，再在無氧條件下進行酒精發(fā)酵

醋酸菌在氧氣、糖源充足時,將糖分解成醋酸；當缺少糖源時，將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿崴?、制作原理和發(fā)酵條件的比較第4頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三制作果酒制作果醋最適發(fā)酵溫度18℃——25℃30℃——35℃對氧的需求前期：需氧后期：不需氧需充足氧pH酸性環(huán)境（3.3~3.5）酸性環(huán)境（5.4~6.3）發(fā)酵時間10——12d7——8d第5頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量酶1、有氧呼吸：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量酶2、無氧呼吸：酵母菌制酒㈠制作果酒（前期需氧，后期厭氧）出芽生殖，增加酵母菌數(shù)量產(chǎn)生酒精第6頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三1、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：酶

C6H12O6→3CH3COOH（醋酸）2、若缺少糖源，氧氣不足時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿?，其反應式?/p>

酶2C2H5OH+O2→2CH3CHO（乙醛）+2H2O酶2CH3CHO+O2→2CH3COOH（醋酸）醋酸菌制醋㈡制作果醋（一直需要氧）第7頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

五、實驗流程示意圖第8頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三1、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。

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六、實驗操作第9頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三2、清洗（WHY？）3、榨汁

將沖洗除枝梗的葡萄放入榨汁機榨取葡萄汁。4、發(fā)酵：發(fā)酵裝置如下5、注意事項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。（為什么？）

塑料瓶中不能裝滿葡萄液汁，應留一定空間，有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成種群優(yōu)勢。防止榨汁機、發(fā)酵瓶帶菌引起發(fā)酵液污染70%酒精消毒第10頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三③制葡萄醋的過程中，要適時通過充氣口充氣。將溫度嚴格控制在30℃～35℃，時間控制在前7～8d左右。②制葡萄酒的過程中，要嚴格密閉，將溫度嚴格控制在18℃～25℃，時間控制在10～12d左右，可通過出料口對發(fā)酵的情況進行。及時的監(jiān)測。第11頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三例：葡萄汁、葡萄酒都具有一定的保健養(yǎng)生功效，隨著人們生活水平的提高，我國葡萄汁、葡萄酒的需求量逐年增長。請回答：⑴葡萄可用來制作葡萄汁、葡萄酒，為減少資源浪費，提高產(chǎn)品的附加值，可對葡萄做怎樣的處理？（2）制作葡萄酒時，為防止發(fā)酵液被污染，應采取的措施是

；在制作過程中，一般將溫度控制在18～25℃，原因是

?？上扔脕碇谱髌咸阎瑸V渣等再用來發(fā)酵制作葡萄酒

在該范圍的溫度是酵母菌生長發(fā)酵較適宜的溫度將器具洗凈且用酒精消毒第12頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三（3）為研究發(fā)酵罐中酵母菌的生長狀況，常要取樣統(tǒng)計分析，并測定pH，判斷取樣先后順序的主要依據(jù)是

。（4）葡萄梗的主要成分為木質素、纖維素和半纖維素，但是酵母菌無法直接利用，原因是其

。請你提出一種解決該問題的方法

。pH的大小，pH越小取樣時間越靠后。WHY?

缺乏相應分解酶系（或缺乏纖維素酶和半纖維素酶）

在酵母菌中轉入分解酶系相關基因（或利用酶或微生物分解葡萄梗；利用物理和化學方法分解葡萄梗；將酵母菌與其他能分解葡萄梗的微生物混合發(fā)酵等）第13頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三⑸為提高葡萄酒的品質并降低生產(chǎn)成本，許多廠家使用固定化酵母細胞。下面是制備固定化酵母細胞的實驗過程：A.使干酵母與蒸餾水混合并攪拌，使酵母菌活化。B.將無水氯化鈣溶解在自來水中，配成氯化鈣溶液。C.用酒精燈大火連續(xù)加熱配制海藻酸鈉溶液。D.向剛溶化好的海藻酸鈉溶液中加放入已活化的酵母細胞，充分攪拌并混合均勻轉入注射器。E.將與酵母細胞混勻的海藻酸鈉溶液注入蒸餾水中，觀察凝膠珠形成。請你改正其中錯誤的操作：B中自來水應改用蒸餾水、C中大火應改為小火或間斷加熱、D中剛溶化的海藻酸鈉溶液應冷卻至室溫、E中蒸餾水應改用CaCl2第14頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三解析本題綜合考查微生物發(fā)酵、酵母細胞的固定化等知識。（1）為減少資源浪費，提高產(chǎn)品的附加值，葡萄可先制作葡萄汁，剩下的葡萄渣等再用于發(fā)酵制作葡萄酒。（2）用于發(fā)酵的器具要洗凈且酒精消毒，防止發(fā)酵液受污染；溫度為18～25℃是酵母菌生長發(fā)酵的較適宜的溫度。（3）由于發(fā)酵過程中酵母菌產(chǎn)生CO2，隨發(fā)酵時間的推移，發(fā)酵液的pH會逐漸變小，即pH越小取樣時間越靠后。第15頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三1、在制作葡萄酒的實驗中，將葡萄漿加入發(fā)酵瓶的裝量不要超過2／3，其原因是

。

保證酵母菌在有氧時代謝旺盛，快速增殖（出芽生殖），當無氧時，進行發(fā)酵可以產(chǎn)生較多酒精。2、甲同學是利用酵母菌研究種群增長規(guī)律：(1)該實驗制備的5％葡萄糖溶液，須加熱、冷卻后再使用，原因是

。(2)取A、B兩個錐形瓶，各加入等量恒定容積的葡萄糖溶液，A組接種少量酵母菌，B組不做處理。本實驗設置B

瓶作為對照實驗的目的是

。（1）消滅雜菌和防止溫度過高酵母不能生存（2）排除無菌葡萄糖溶液渾濁度變化對實驗結果的影響第16頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三(3)分別對A、B瓶進行

取樣，通過測定培養(yǎng)液的渾濁度，可估算酵母菌的

，進行取樣計數(shù)之前，需將錐形瓶輕輕震蕩幾次，目的是

。定期（等時間取樣）種群數(shù)量使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，以減少實驗中的計數(shù)誤差。第17頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三課題3泡菜制作第18頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三泡菜制作原理一、乳酸菌在無氧的條件下，利用牛奶或蔬菜中的營養(yǎng)物質進行無氧呼吸，產(chǎn)生乳酸等物質。二、乳酸大量積累后又可抑制其他對酸敏感的雜菌的生長，從而酸奶或泡菜不腐爛變質C6H12O6

2C3H6O3（乳酸）+少量能量酶第19頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三乳酸菌凡可使糖類發(fā)酵產(chǎn)生乳酸的細菌，都稱乳酸菌，包括乳酸桿菌、嗜乳鏈球菌、酵母等。第20頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三三、設備及用品泡菜罐、菜刀、菜板四、材料（1）各種蔬菜均可，一般用白菜、洋白菜、黃瓜、柿子椒、胡蘿卜、白蘿卜等。（2）添加的調味品，如花椒、八角等。（3）白酒。（4）食糖和鹽。第21頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三五、腌制條件腌制過程中，要注意控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量。

溫度過高、食鹽用量不足10％、腌制時間過短，容易造成細菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加。

一般在腌制10天后，亞硝酸鹽的含量開始下降。第22頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三六、泡菜的制作七、泡菜腌制過程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化第23頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三發(fā)酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期少（有O2，乳酸菌活動受抑制）少

增加（硝酸鹽還原菌的作用）發(fā)酵中期最多（乳酸抑制其它菌活動）積累、增多、pH下降

下降（硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解）發(fā)酵后期減少（乳酸繼續(xù)積累，pH繼續(xù)下降，抑制其活動）繼續(xù)增多，pH繼續(xù)下降下降至相對穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）第24頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三提醒：（1）亞硝酸鹽與人體健康的關系①膳食中絕大部分亞硝酸鹽在人體內以“過客”的形式隨尿排出，但當攝入總量較多時，可引起中毒或死亡。②亞硝酸鹽在一定條件下可轉化為致癌、致畸和致突變的物質——亞硝胺。（2）乳酸菌、乳酸、亞硝酸鹽的數(shù)量隨時間變化的曲線如下乳酸菌、乳酸、亞硝酸鹽的數(shù)量隨時間變化的曲線如下：

亞硝酸鹽是硝酸鹽還原菌促進硝酸鹽還原形成的，而不是硝化細菌氧化氨形成的。第25頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量1.制作泡菜的原理。利用乳酸菌在無氧的環(huán)境下大量繁殖制作泡菜。2.檢測亞硝酸鹽的原理和方法名稱原理或方法顯色反應在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應生成重氮鹽，重氮鹽與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián)，形成紫紅色產(chǎn)物比色將標準比色液與顯色液（實驗液）進行比較，以確定顯色液中亞硝酸鹽的含量第26頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三例題：泡菜是人們日常生活中比較喜歡的一種食品，但是泡菜中卻含有亞硝酸鹽。當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0.3g～0.5g時，會引起中毒；當攝入總量達到3g時，會引起死亡。我國衛(wèi)生標準規(guī)定，亞硝酸鹽的殘留量在醬菜中不得超過20mg/kg。

為此，某課外小組通過實驗來測定泡菜在腌制過程中亞硝酸鹽含量的變化，了解其在腌制過程中亞硝酸鹽含量的高峰期和加熱狀態(tài)下亞硝酸鹽含量的變化。第27頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三具體操作步驟：（1）泡菜的腌制過程

2006年11月1日上午，課外小組同學選取1.2.3號三只容積相同的泡菜壇，用清水洗凈，用開水消毒，然后在1.2.3號壇中分別加入洗凈并用開水焯過的白蘿卜和洋白菜各1kg，再倒入倒?jié)M煮沸過的10%的NaCl溶液，用水封壇，置于溫度為18—20°C的同一環(huán)境中，封壇前進行第一次測定以作對照。后來每隔三天測定一次，直到泡菜腌熟能夠食用為止（此周期為15天）——定期取樣。第28頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三（2）取樣及亞硝酸鹽含量的測定

在1.2.3號壇中分別吸取40ml濾液（從三只壇子中分別取等量的白蘿卜和洋白菜和50ml溶液混合后過濾）于3只50ml比色管中，貼標簽標記，作樣品。

另吸取0.00ml、0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml、1.00ml亞硝酸鈉標準使用液（相當于0ug、1ug、2ug、3ug、4ug、5ug亞硝酸鈉），分別置于50ml比色管中。

在標準使用液和樣品中分別加入2ml0.4%的對氨基苯磺酸溶液，混勻，靜置3—5min，然后各加入1ml0.2%的鹽酸萘乙二胺溶液，加水至刻度（50ml）,混勻，靜置15min,用目測法比色，測得1.2.3號壇內亞硝酸鹽含量，記錄下來。第29頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

測定以后，在1.2.3號壇中再分別取40ml濾液（方法同前），置于酒精燈上加熱煮沸半小時，再重新用目測比色法測定（方法同前）。觀察在加熱情況下的亞硝酸鹽含量是否變化。

隨著泡菜腌制過程中亞酸鹽含量的逐漸增加，取樣量可以逐漸減半，而標準使用液量不變。每隔3—4天測定1次。第30頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三⑸測定結果何時亞硝酸鹽的含量最高？第31頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三表2：未加熱和加熱情況下亞硝酸鹽含量的對比（mg/kg）第32頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三實驗結果分析和討論：

三只泡菜壇中的亞硝酸鹽含量變化的絕對數(shù)量雖然不同，但整體的變化趨勢卻基本相同。

在腌制后的第四天，三只泡菜壇中亞硝酸鹽的含量都達到最高峰（1.2.3號壇中的亞硝酸鹽分別達到0.6mg/kg、0.2mg/kg、0.8mg/kg），也就是說，在腌制后的前5天內，泡菜中的亞硝酸鹽含量就可以達到最高峰。

這可能是由于泡菜在開始腌制時，壇內環(huán)境有利于幾種細菌的繁殖（包括一些硝酸鹽還原菌），這些細菌可以促進硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。第33頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

第8天后泡菜中的亞硝酸鹽含量開始有明顯下降。這是因為隨著腌制時間的延長，乳酸細菌也大量繁殖，對硝酸鹽還原菌產(chǎn)生一定的抑制作，使其生長繁殖受到影響，造成泡菜中亞硝酸鹽的含量又有所下降。

另一方面，加熱和未加熱的泡菜中，測得的亞硝酸鹽含量基本沒有發(fā)生變化。這說明泡菜煮熟后食用，并不會減少泡菜中亞硝酸鹽對人體的危害。第34頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三1、加入白酒有什么作用？

白酒可抑制泡菜表面雜菌的生長，它也是一種調味劑，可增加醇香感。思考：2、用水封閉壇口起什么作用？不封閉有什么結果？

水封閉壇口起著使壇內與壇外空氣隔絕的作用，空氣中21％是氧氣，這是最簡易的造成無氧環(huán)境的方法。這樣，壇內可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌進行乳酸發(fā)酵。如不封閉，則會有許多需氧菌生長，蔬菜會腐爛。第35頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

3、為什么泡菜壇內有時會長一層白膜，這層白膜是怎么形成的？

形成白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營養(yǎng)豐富，其表面氧氣含量也很豐富，適合酵母菌的繁殖。4、為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜，不吃存放時間過長、變質的蔬菜？

有些蔬菜，如小白菜和蘿卜等含有豐富的硝酸鹽。當這些蔬菜放置過久時發(fā)生變質（發(fā)黃、腐爛）或者煮熟后存放太久時，蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽，危害人體健康。第36頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三課題2腐乳的制作1.原理（1）毛霉等微生物能產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶。（2）蛋白酶能將蛋白質分解成小分子肽和氨基酸；脂肪酶能將脂肪水解為甘油和脂肪酸。2.流程讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制。P280第37頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三3.影響腐乳品質的條件（1）鹽長滿毛霉的豆腐塊（毛坯）與鹽的質量分數(shù)比為5∶1。

鹽的濃度過高，影響腐乳口味；濃度過低，不足以抑制微生物生長，導致腐乳腐敗變質（2）酒鹵湯中酒的含量控制在12%左右。

酒精含量越高，對蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長；酒精含量過低，不足以抑制微生物生長，豆腐易腐敗，難以成塊。第38頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三（3）香辛料既可調制腐乳的風味，又具有防腐殺菌的作用。（4）含水量

以70%為宜，若過高則影響毛霉的有氧呼吸，且腐乳不易成形；若過低,則不利于毛霉的代謝和生長。（5）發(fā)酵溫度

前期的發(fā)酵溫度控制在15—18℃，利于毛霉的生長。（6）發(fā)酵時間前期發(fā)酵和后期發(fā)酵的作用不同，所需時間應控制好，太長或太短都會影響腐乳的品質。第39頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三4.腐乳是通過微生物發(fā)酵制成的佐餐食品，其制作流程如下，請回答有關問題：（1）民間制作腐乳時，豆腐塊上生長的毛霉來自空氣中的毛霉孢子，現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在嚴格的無菌條件下，將優(yōu)良的毛霉菌種直接接種在豆腐上，這樣做的目的是什么？可以避免其他菌種污染，保證產(chǎn)品的質量讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制第40頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三（2）制作腐乳的原料中哪種有機物含量比較高？毛霉可利用體內的酶將其分解成哪些小分子有機物？（3）在用鹽腌制腐乳的過程中，若鹽的濃度過低會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（4）鹵湯中酒的含量為什么要控制在12%左右？

制作腐乳的原料中蛋白質含量比較高；毛霉可利用體內產(chǎn)生的蛋白酶將蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸不足以抑制微生物生長，導致豆腐腐敗變質

酒精含量過低，不足以抑制微生物生長，導致豆腐腐敗變質；含量過高，腐乳成熟的時間將會延長第41頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

苯酚是工業(yè)生產(chǎn)排放的有毒污染物質，自然界中存在著降解苯酚的微生物。某工廠產(chǎn)生的廢水中含有苯酚，為了降解廢水中的苯酚，研究人員從土壤中篩選獲得了只能降解利用苯酚的細菌菌株，篩選的主要步驟如下圖所示，①為土壤樣品。下列相關敘述錯誤的是 A.圖中②培養(yǎng)目的菌株的選擇培養(yǎng)基中應加入苯酚作為碳源B.如果要測定②中活細菌數(shù)量，常采用稀釋涂布平板法C.若圖中④為對照實驗，則其中應以苯酚作為惟一碳源D.使用平板劃線法可以在⑥上獲得單菌落C第42頁，共46頁，2023年，2月20日，星期三

圖甲是果醋發(fā)酵裝置。發(fā)酵初期不通氣，溶液中有氣泡產(chǎn)生；中期可以聞到酒香；后期接種醋酸菌，適當升高溫度并通氣，酒香逐漸變成