高中生物選修一果酒和果醋的制作

關(guān)于高中生物選修一果酒和果醋的制作第1頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日專題1

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用選修1——課題1果酒和果醋的制作第2頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日果酒制作的原理(a).酵母菌是單細(xì)胞真菌，真核生物，細(xì)胞大小為1~30um，呈圓形、橢圓形等。

(1)果酒的制作離不開(kāi)酵母菌

(b).酵母菌的繁殖方式主要為無(wú)性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），但多以出芽生殖進(jìn)行。溫度低時(shí)形成孢子，進(jìn)入休眠狀態(tài)，溫度適宜時(shí)，進(jìn)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(guò)程：母體芽體新個(gè)體一、基礎(chǔ)知識(shí)第3頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(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(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。反應(yīng)式為：在無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。反應(yīng)式為：

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量(2)果酒制作原理第4頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日什么叫發(fā)酵？發(fā)酵概念：廣義：是通過(guò)微生物的培養(yǎng)來(lái)大量生產(chǎn)微生物菌體各種代謝產(chǎn)物的過(guò)程。包括有氧發(fā)酵（如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵）和無(wú)氧發(fā)酵（如酒精發(fā)酵）。狹義：是指微生物的無(wú)氧呼吸（包括酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵等）。所以：發(fā)酵≠無(wú)氧呼吸。第5頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（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(shí)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(shí)尚能生存，但生長(zhǎng)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(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(f.)應(yīng)用：做面包，饅頭；釀酒。第7頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(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(gè)，有成對(duì)，有成鏈狀，以鞭毛運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)，屬原核生物，不形成芽孢，以分裂方式繁殖。b.醋酸菌的來(lái)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(chǔ)知識(shí)第8頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

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

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

若缺少糖源，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?，其反?yīng)式：（2）果醋的制作原理

醋酸菌是一種好氧性細(xì)菌，只有當(dāng)氧氣充足時(shí)，才能進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)。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(shí)驗(yàn)表明，醋酸菌對(duì)氧氣的含量特別敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí)，即使只是短時(shí)間中斷通入氧氣，也會(huì)引起醋酸菌死亡。

第9頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日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(xì)菌，發(fā)酵過(guò)程中適時(shí)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(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1、制作果酒、果醋的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)安排在9月或10月進(jìn)行：正值收獲季節(jié)，葡萄價(jià)格便宜，品種多樣。此時(shí)葡萄上的酵母菌數(shù)量多且生活力強(qiáng)，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(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2、發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)（1）閱讀教材3-4頁(yè)，對(duì)A、B兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行討論：第12頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日A：每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋，不要完全揭開(kāi)瓶蓋；制醋時(shí)，再將瓶蓋打開(kāi)，蓋上多層紗布，進(jìn)行葡萄醋的發(fā)酵。

來(lái)防止發(fā)酵液被污染，因?yàn)椴僮鞯拿恳徊蕉伎赡芑烊腚s菌。

充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出二氧化碳的；出料口是用來(lái)取樣的。排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)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(shí)，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時(shí)，應(yīng)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(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接？第13頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

a、可用塑料瓶替換玻璃瓶，有利放氣。b、家庭操作簡(jiǎn)便裝置

c、實(shí)驗(yàn)室操作簡(jiǎn)便裝置第14頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3、實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)(1)材料的選擇與處理選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進(jìn)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(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？應(yīng)該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。第15頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

需要從發(fā)酵制作的過(guò)程進(jìn)行全面的考慮，因?yàn)椴僮鞯拿恳徊蕉伎赡芑烊腚s菌。例如：榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈；每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋、不要完全揭開(kāi)瓶蓋等。

①榨汁機(jī)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(rèn)為應(yīng)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(jī)榨取葡萄汁。第16頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(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(guò)程中，密閉，將溫度嚴(yán)格控制在18℃～25℃，時(shí)間控制在10～12d左右，可通過(guò)從出料口取樣對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)。③制葡萄醋的過(guò)程中，將溫度嚴(yán)格控制在30℃～35℃，時(shí)間控制在前7～8d左右，并注意適時(shí)通過(guò)充氣口充氣。第17頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日思考1：在發(fā)酵制作葡萄酒的時(shí)候，要對(duì)葡萄進(jìn)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(zhǎng)繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制。思考2：其他微生物與酵母菌的關(guān)系是什么？

競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系第18頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日學(xué)習(xí)活動(dòng)：討論并完成思考1～2〖思考1〗在發(fā)酵液裝瓶后問(wèn)什么要保持1/3的剩余空間？〖思考2〗在醋酸發(fā)酵過(guò)程中需要向發(fā)酵液中補(bǔ)充氧氣，你認(rèn)為最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是向發(fā)酵液中通入

。

無(wú)菌空氣暫時(shí)存儲(chǔ)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(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日簡(jiǎn)述果酒、果醋制作的基本過(guò)程。①對(duì)發(fā)酵瓶、紗布、榨汁器等用具進(jìn)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(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日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(yàn)。⑧加入醋酸菌或醋曲，然后移至30－35℃條件下發(fā)酵，適時(shí)充氣以制備葡萄醋。⑥簡(jiǎn)易裝置12h天排氣一次。（擰松瓶蓋）第21頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1、如何檢測(cè)果醋的制作是否成功？聞一聞?dòng)袥](méi)有醋味嘗一嘗有沒(méi)有醋酸觀察菌膜的形成檢測(cè)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(píng)價(jià)第22頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2、如何檢測(cè)果酒的制作是否成功？聞一聞?dòng)袥](méi)有酒味嘗一嘗有沒(méi)有酒精用顯微鏡觀察酵母菌

并用重鉻酸鉀檢測(cè)是否有酒精第23頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日【課題延伸】用重鉻酸鉀檢測(cè)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(yīng)第24頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日【實(shí)驗(yàn)】發(fā)酵液對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組H2SO4H2SO4重鉻酸鉀重鉻酸鉀酒精第25頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日【結(jié)果分析與評(píng)價(jià)】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(lái)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(guò)程產(chǎn)熱，會(huì)使發(fā)酵液溫度上升，但酒精發(fā)酵溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在18～25℃；發(fā)酵過(guò)程中，色素及其他成分逐漸溶解于發(fā)酵液中。第26頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日結(jié)果評(píng)價(jià)：

葡萄酒色澤鮮艷、爽口、柔和、有濃郁的果實(shí)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(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日課題1果酒和果醋的制作1、發(fā)酵過(guò)程中，不會(huì)直接引起pH變化的是

A．營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗

B．微生物呼出的CO2C．微生物細(xì)胞數(shù)目的增加

D．次級(jí)代謝產(chǎn)物的積累C練習(xí)第28頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日課題1果酒和果醋的制作練習(xí)2、酒廠利用酵母菌釀酒過(guò)程中，經(jīng)檢測(cè)活菌數(shù)量適宜但卻不產(chǎn)生酒精，應(yīng)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(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3、在釀酒的過(guò)程中，溫度對(duì)酒精的發(fā)酵過(guò)程起到重要的作用，應(yīng)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(guò)程中都要涉及各種微生物，在上述兩個(gè)過(guò)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(xì)胞結(jié)構(gòu)，后者沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)B前者沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，后者有細(xì)胞結(jié)構(gòu)C前者有成形的細(xì)胞核，后者沒(méi)有成形細(xì)胞核D前者沒(méi)有成形的細(xì)胞核，后者有成形細(xì)胞核CC第30頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日5、在制造葡萄醋時(shí)為什么要適時(shí)通過(guò)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(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)我們要檢測(cè)試驗(yàn)是否成功，通常用重鉻酸鉀來(lái)檢測(cè)酒精的有無(wú)，原理是在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)是：A藍(lán)色B磚紅色C灰綠色D深紫并帶金屬光澤BC第31頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日7、酵母菌無(wú)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(yàn)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(shí)，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(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日9、某同學(xué)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(dāng)發(fā)酵產(chǎn)生酒精后，再將瓶蓋打開(kāi)，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(guò)程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一次（注意不是打開(kāi)瓶蓋）為什么？酒精發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生CO2，瓶蓋擰松放出CO2

防止進(jìn)入O2，繼續(xù)進(jìn)行酒精發(fā)酵制造有氧條件，進(jìn)行醋酸發(fā)酵易被雜菌污染方程式為:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O酶第33頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日課題1果酒和果醋的制作應(yīng)用練習(xí)10、下圖表示制造啤酒的過(guò)程方法。據(jù)圖分析回答下列問(wèn)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(jìn)去，是因?yàn)?/p>

；假如冷卻時(shí)不慎使溫度驟降到0℃，當(dāng)溫度逐漸回升到25℃時(shí)，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(dá)到酶適宜的溫度

有低溫使酶的活性降低，但沒(méi)有變性失活，當(dāng)逐漸回升到最適溫度，酵母菌生長(zhǎng)繁殖恢復(fù)正常

第34頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期日課題1果酒和果醋的制作（4）說(shuō)出酵母菌細(xì)胞所進(jìn)行的生化反應(yīng)過(guò)程的名稱并用反應(yīng)式敘述這一整個(gè)過(guò)程。（5）酵母比水更稠濃，但在化學(xué)反應(yīng)中它會(huì)上升到混合物的頂部，原因是_________________