高中生物选修一1.1_果酒和果醋的制作

1、葡萄美酒夜光杯欲饮琵琶马上催君若问酒何处来此功当属酵母菌专题专题1 传统发酵技术的应用传统发酵技术的应用选修选修1 1酵母菌大量分布于酵母菌大量分布于土壤土壤中，以中，以菌落菌落形式存在。形式存在。葡萄葡萄一、基础知识一、基础知识什么叫发酵？什么叫发酵？ 发酵概念：发酵概念： 广义：是通过微生物的培养来大量生产微生广义：是通过微生物的培养来大量生产微生物菌体各种代谢产物的过程。包括有氧发酵物菌体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（如醋酸发酵、谷氨酸发酵）和无氧发酵（如酒精发酵）。（如酒精发酵）。 狭义：是指微生物的无氧呼吸（包括酒精发狭义：是指微生物的无氧呼吸

2、（包括酒精发酵、乳酸发酵等）。酵、乳酸发酵等）。 所以：所以：发酵发酵无氧呼吸。无氧呼吸。厌氧制酒厌氧制酒 20 20 左右最适合左右最适合酵母菌繁酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度殖，酒精发酵时一般将温度控制在控制在181825 25 。2.pH2.pH值值4.05.84.05.8为最适为最适pHpH值值，在最低，在最低pH=2.5pH=2.5，最高，最高pH=8.0pH=8.0时尚能生时尚能生存，但生长极其缓慢而且容易死亡。存，但生长极其缓慢而且容易死亡。3.3.充足的糖源充足的糖源喜欢葡萄汁等含糖量高的果汁。喜欢葡萄汁等含糖量高的果汁。(f.)应用：做面包，馒头；酿酒。应用：做面包，馒头；

3、酿酒。(1)(1)制醋所用的醋酸菌制醋所用的醋酸菌 从椭圆到杆状，有单个，有成对，有成链状，从椭圆到杆状，有单个，有成对，有成链状，以鞭毛运动或不运动，属以鞭毛运动或不运动，属原核生物原核生物，不形成芽，不形成芽孢，以孢，以分裂方式分裂方式繁殖。繁殖。，也可尝，也可尝试自然接种。试自然接种。一、基础知识一、基础知识 若若氧气、糖源充足时氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：的糖分解成醋酸，其反应式：6 若若缺少糖源缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式：再将乙醛变为醋酸，其反应式：2 2）果醋的制作原理果醋的制作

4、原理 醋酸菌是一种好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明，醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。 温度控制在温度控制在303035 35 为适宜。为适宜。醋酸菌是醋酸菌是好氧好氧细菌，发酵过程中适时向发酵液中细菌，发酵过程中适时向发酵液中充气充气。有氧制醋有氧制醋、二、果酒和果醋的制作实验二、果酒和果醋的制作实验安排在安排在9月或月或10月进行：月进行：o正值收获季节，葡萄价格便宜，品种正值收获季节，葡萄价格便宜，品种多样。多样。o此时葡萄上的酵母菌数量多

5、且生活力此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强，发酵酿酒的效果好。强，发酵酿酒的效果好。o温度适宜，发酵现象非常明显。温度适宜，发酵现象非常明显。2、发酵装置的设计发酵装置的设计（1）阅读教材）阅读教材3-4页，对页，对A、B两同学的实验装置进行讨论：两同学的实验装置进行讨论： A A：每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖；制醋时，再将瓶盖打开，盖上多层纱布纱布，进行葡萄醋的发酵。 来来防止防止发酵液被发酵液被污染污染，因为操作的每一步都可能，因为操作的每一步都可能混入杂菌。混入杂菌。 充气口充气口是在醋酸发酵时是在醋酸发酵时连接充气泵连接充气泵进行充气用的；进行充气用的；排气口排气口是在酒精

6、发酵时用来是在酒精发酵时用来排出二氧化碳排出二氧化碳的；的；出料口出料口是用来是用来取样取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染防止空气中微生物的污染。使用。使用该装置该装置制酒时制酒时，应该，应该关闭充气口关闭充气口；制醋时制醋时，应将充气，应将充气口连接气泵，口连接气泵，输入氧气输入氧气。 B B：分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排：分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？要通过一个长

7、而弯曲的胶管与瓶身连接？（2）对实验装置的改进）对实验装置的改进 a、可用塑料瓶替换玻璃瓶，有利放气。b、家庭操作简便装置 c、实验室操作简便装置3、实验操作中的注意事项、实验操作中的注意事项(1)材料的选择与处理材料的选择与处理 选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗。 、取葡萄500g，去除枝梗和腐烂的叶子。 、用清水冲洗葡萄12次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多，为什么？）讨论：讨论： 你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？为什么？应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加

8、被杂菌污染的机会。引起葡萄破损，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。榨汁机要清洗干净，并晾干。发酵装置要清洗干净，并用70的酒精消毒。(2)(2)灭菌灭菌 讨论：你认为应该从哪些方面防止发酵液讨论：你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？被污染？(3)(3)榨汁榨汁 将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。(4)发酵：发酵：发酵装置如图： 将葡萄汁装人发酵瓶，要留大约13的空间 (如图右图所示)，并封闭充气口。 制葡萄酒的过

9、程中，密闭，将温度严格控制在1825，时间控制在1012d左右，可通过从出料口取样从出料口取样对发酵的情况进行及时的监测。 制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在3035，时间控制在前78d左右，并注意适时通过充气口充气。思考思考1：在发酵制作葡萄酒的时候，在发酵制作葡萄酒的时候，要对葡萄进行消毒吗？为什么？要对葡萄进行消毒吗？为什么？ 在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌能生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因能生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。无法适应这一环境而受到抑制。思考思考2 2：其他微生物与酵母菌的关系其他微生物与酵母菌的关系是什么？

10、是什么？ 竞争关系竞争关系学习活动：讨论并完成思考学习活动：讨论并完成思考1 12 2 思考思考1在发酵液装瓶后问什么要保持在发酵液装瓶后问什么要保持1/3的剩的剩余空间？余空间？思考思考2在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充氧气，你认为最经济实用的方法是向发酵液中通氧气，你认为最经济实用的方法是向发酵液中通入入 。 无菌空气无菌空气暂时存储发酵产生的暂时存储发酵产生的CO2，起到缓冲作用；留有一定的，起到缓冲作用；留有一定的O2，利于酵母菌繁殖。利于酵母菌繁殖。简述果酒、果醋制作的基本过程。简述果酒、果醋制作的基本过程。对发酵瓶、纱布、榨汁器等对发酵瓶、纱布、

11、榨汁器等用具进行清洗并消毒用具进行清洗并消毒。取葡萄取葡萄500g，用用清水冲洗清水冲洗葡萄葡萄12次除去污物。次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多）（注意冲洗次数不宜太多）去除枝梗去除枝梗和腐烂的叶子。和腐烂的叶子。榨汁后装入发酵瓶。榨汁后装入发酵瓶。将发酵瓶置于适宜的温度（将发酵瓶置于适宜的温度（1825）下发酵。）下发酵。1010天后天后，取样检验。，取样检验。加入醋酸菌或醋曲，然后移至加入醋酸菌或醋曲，然后移至30303535条件下发酵，适时充条件下发酵，适时充气气以制备葡萄醋以制备葡萄醋。简易装置简易装置12h12h天排气一次。（天排气一次。（拧松瓶盖拧松瓶盖）1 1、如何检测果醋的制

12、作是否成功？如何检测果醋的制作是否成功？闻一闻有没有醋味闻一闻有没有醋味尝一尝有没有醋酸尝一尝有没有醋酸观察菌膜的形成观察菌膜的形成检测和比较醋酸发酵前后的检测和比较醋酸发酵前后的pH值值显微镜观察是否有醋酸菌存在显微镜观察是否有醋酸菌存在三、课题成果评价三、课题成果评价2 2、如何检测果酒的制作是否成功？如何检测果酒的制作是否成功？闻一闻有没有酒味闻一闻有没有酒味尝一尝有没有酒精尝一尝有没有酒精用显微镜观察酵母菌用显微镜观察酵母菌并用并用重铬酸钾检测重铬酸钾检测是否有酒精是否有酒精【课题延伸】用用重铬酸钾检测重铬酸钾检测是否有酒精是否有酒精【原理原理】橙橙红红色色灰灰绿绿色色重铬酸钾重铬酸钾

13、重铬酸钾与酒精反应重铬酸钾与酒精反应【实验实验】发酵液发酵液对照组对照组实验组实验组H2SO4H2SO4重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾酒酒 精精【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1825 ；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。结果评价：结果评价： 葡萄酒葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味；的果实香味；果醋果醋具有琥珀色或棕红色，具有琥珀色或棕红色，具有特有的果香，酸味柔和

14、，稍有甜味，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。不涩。课题课题1 1 果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作1、发酵过程中，不会直接引起、发酵过程中，不会直接引起pH变化的是变化的是 A营养物质的消耗营养物质的消耗 B微生物呼出的微生物呼出的CO2 C微生物细胞数目的增加微生物细胞数目的增加 D次级代谢产物的积累次级代谢产物的积累C练习练习课题课题1 1 果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作练习练习2、酒厂利用酵母菌酿酒过程中，经检测活菌数量、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，应采取的措施是适宜但却不产生酒精，应采取的措施是 A.降低温度降低温度 B.隔绝空气隔绝空气 C

15、.加缓冲液加缓冲液 D.加新鲜培养基加新鲜培养基B3、在酿酒的过程中，温度对酒精的发酵过程起到重要的作、在酿酒的过程中，温度对酒精的发酵过程起到重要的作用，应把发酵温度控制在：用，应把发酵温度控制在：A 0-10 B 25-35 C 18-25 D 40以上以上4、在酿酒和酿醋的过程中都要涉及各种微生物，在上述两、在酿酒和酿醋的过程中都要涉及各种微生物，在上述两个过程中所涉及的微生物在结构上有什么本质区别？个过程中所涉及的微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，后者有细胞结构前者没有细胞结构，后者有细胞结构C前者有成

16、形的细胞核，后者没有成形细胞核前者有成形的细胞核，后者没有成形细胞核D 前者没有成形的细胞核，后者有成形细胞核前者没有成形的细胞核，后者有成形细胞核C C 5、在制造葡萄醋时为什么要适时通过充气口充气：、在制造葡萄醋时为什么要适时通过充气口充气：A醋酸菌的新陈代谢类型为自养需氧型醋酸菌的新陈代谢类型为自养需氧型 B 醋酸菌的新陈代谢类型为异养需氧型醋酸菌的新陈代谢类型为异养需氧型C醋酸菌的新陈代谢类型为自养厌氧型醋酸菌的新陈代谢类型为自养厌氧型 D 醋酸菌的新陈代谢类型为异养厌氧型醋酸菌的新陈代谢类型为异养厌氧型6、在果酒制作实验结束时我们要检测试验是否成功，通常用、在果酒制作实验结束时我们要

17、检测试验是否成功，通常用重铬酸钾来检测酒精的有无，原理是在酸性条件下，重铬酸钾重铬酸钾来检测酒精的有无，原理是在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应是：与酒精反应是：A蓝色蓝色 B砖红色砖红色 C灰绿色灰绿色 D深紫并带金属光泽深紫并带金属光泽B C 7 7、酵母菌无氧呼吸产生、酵母菌无氧呼吸产生A A摩尔的摩尔的COCO2 2，人在正常情，人在正常情况下消耗同样量的葡萄糖，可形成况下消耗同样量的葡萄糖，可形成COCO2 2: : A A2/5 A2/5 A摩尔摩尔 B B1/12 A1/12 A摩尔摩尔 C C6A6A摩尔摩尔 D D3A3A摩尔摩尔8 8、用重铬酸钾检验发酵液中是否有酒精生成，正

18、确的操作、用重铬酸钾检验发酵液中是否有酒精生成，正确的操作为为: :A A先在试管中加入发酵液先在试管中加入发酵液2 mL2 mL，再滴加，再滴加3 3滴重铬酸钾溶液滴重铬酸钾溶液B B先在试管中加入发酵液先在试管中加入发酵液2 mL2 mL，再加人，再加人3 mol3 molL L1 1的的H2SO43H2SO43滴，摇匀，再滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液滴，摇匀，再滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3 3滴滴C C直接将直接将2 mL2 mL重铬酸钾倒入发酵液中重铬酸钾倒入发酵液中D D用试管取用试管取2 mL2 mL发酵液放在酒精灯上加热，待温度降至常发酵液放在酒精灯上加热，待温度降至常温时，再

19、往里面加入温时，再往里面加入3 3滴滴molmolL L1 1的的H2SO4H2SO4，摇匀后，再加，摇匀后，再加入入3 3滴常温下饱和的重铬酸钾溶液滴常温下饱和的重铬酸钾溶液DB9 9、某同学用带盖的瓶子制葡萄酒（如图）、某同学用带盖的瓶子制葡萄酒（如图）（2 2）此后再将瓶盖拧紧，目的是）此后再将瓶盖拧紧，目的是（3 3）当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，）当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，原因是原因是（4 4）分析此发酵装置不足之处）分析此发酵装置不足之处（1 1）发酵过程中，每隔）发酵过程中，每隔12h12h左右将瓶盖拧左右将瓶盖拧 松一次（注意不是打开瓶盖）为

20、什么？松一次（注意不是打开瓶盖）为什么？ 酒精发酵过程中产生酒精发酵过程中产生COCO2 2，瓶盖拧松放出，瓶盖拧松放出COCO2 2 防止进入防止进入OO2 2，继续进行酒精发酵，继续进行酒精发酵制造有氧条件，进行醋酸发酵制造有氧条件，进行醋酸发酵易被杂菌污染易被杂菌污染方程式为方程式为: :C C2 2H H5 5OH+OOH+O2 2 CH CH3 3COOH+HCOOH+H2 2OO酶酶课题课题1 1 果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作应用练习应用练习10、下图表示制造啤酒的过程方法。据图分、下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析回答下列问题：析回答下列问题：（1）把原料放入沸水中混合的原

21、因是）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：）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）在混合物冷却后才把酵母加进去，是因为因为 ；假如冷却时不慎使温度骤降到假如冷却时不慎使温度骤降到0，当温度，当温度逐渐回升到逐渐回升到25时，酵母是否还具有活性？时，酵母是否还具有活性？ 。原因是。原因是_为了除去原料中为了除去原料中O2 糖是啤酒酵母发酵的原料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防止酵母死亡，并达到酶适宜的温度 有有低温使酶的活性降低，但没低温使酶的活性降低，但没有变性失活，当逐渐回升到最适温度，酵母菌生长繁殖恢复正

22、常有变性失活，当逐渐回升到最适温度，酵母菌生长繁殖恢复正常 课题课题1 1 果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作（4）说出酵母菌细胞所进行的生化反应过程的名称并用反应）说出酵母菌细胞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。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）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，原因是顶部，原因是_。（6）为什么啤酒要至少搁置）为什么啤酒要至少搁置21天才可以过滤装瓶，请说出一天才可以过滤装瓶，请说出一种理由。种理由。酒精发酵酒精发酵 C6H12O6 2C2H5OH2CO2能量能量酶酶酵母菌细胞内产生的酵母菌细胞内产生的CO2，增大了本身在液体，增大了本身在液体中的浮力，使其上升中的浮力，使其上升使酵母菌充分发酵，有利于混合物中杂质沉淀使酵母菌充分发酵，有利于混合物中杂质沉淀；进一步降低；进一步降低啤酒中的含糖量等。啤酒中的含糖量等。 在酒的制作中，依种类分大体上可有在酒的制作中，依种类分大体上可有白白酒、果酒、啤酒和黄酒酒、果酒、啤酒和黄酒四类。四类。 制作方法各不相同，但相同部分是它们制作方法各不相同，但相同部分是它们都是由酵母完成的。都是由酵母完成的。 酵母在自然界中广泛分布，已知有几百酵母在自然界中广