人教版高中生物选修一1-1《果酒和果醋的制作》ppt同步课件

课题1 果酒和果醋的制作
课程标准 1.运用发酵食品加工的基本方法。 2.尝试利用微生物进行发酵来生产特定的产物。 课标解读 1.说明果酒和果醋的制作原理。 2.设计制作果酒和果醋的装置并完成其制作。
果酒和果醋的制作原理
1．果酒的制作原理 (1)果酒的制作离不开 酵母菌 ，它是 兼性厌氧 型微生物。 (2)酵母菌在有氧条件下可 大量繁殖 ，反应式为 C6H12O6＋ 酶 6O2――→6CO2＋6H2O＋能量。
特别提醒 (1)果酒制作过程中，前期通入空气或在发酵瓶中留出 一定的空间(大约1/3)，可以给酵母菌提供氧气，酵母菌进行有氧 呼吸，大量繁殖。后期缺氧，进行酒精发酵，发酵液呈酸性，并 且发酵液中有大量的酒精产生。 (2)在制果醋时，当糖源不足时，可以用果酒制果醋。这种情况下， 需要在果酒中加入醋酸菌或醋曲。
[误区警示](1)酵母菌有氧呼吸时，产生能量多，可大量繁殖；无 氧呼吸时，产生能量少，仅能满足自身代谢，基本不繁殖。所以 利用酵母菌进行工业生产时先进行通气再密封。 (2)发酵过程中产生二氧化碳，会出现大量的气泡，气泡产生多少 的变化可以反映发酵的进程。
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旁栏思考题 1．你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？ 解析 冲洗的目的主要是除去附着在葡萄皮上的杂菌。 答案 应该先冲洗葡萄，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．你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 解析 本题考查学生对发酵过程中如何避免杂菌污染的控制 方法。在发酵的整个过程中，凡是涉及发酵液与外界相联系的任 何一个环节都可能导致杂菌污染，因此发酵过程中都要设法控制 杂菌入侵。 答案 需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。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。
(3) 酵 母 菌 在 无 氧 条 件 下 可 进 行 酒精发酵 ， 反 应 式 为 酶
C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2＋能量。 (4)所需条件： 20 ℃ 左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时温度一 般控制在 18～25 ℃ 。 (5)菌种来源：来自于 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 。
q
3．制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25 ℃？制葡萄 醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？
解析 不同微生物的最适生长条件不同，发酵过程中要根据 所利用的微生物的特点来控制发酵条件。
酶 C6H12O6――→ 2C2H5OH＋2CO2 ＋能量
①当氧气、糖源都充足时： C6H12O6＋2O2―酶―→ 2CH3COOH＋2CO2＋ 2H2O ②当缺少糖源时：
酶 C2H5OH＋O2――→ CH3COOH＋H2O＋能量
2.果酒和果醋的发酵装置 (1)发酵装置各部分的作用 ①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。 ②排气口：在酒精发酵时用来排出CO2。排气口要通过一个长 而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染， 其作用类似于巴斯德的鹅颈瓶。 ③出料口：取样检查和放出发酵液。 (2)使用方法：在进行果酒发酵时要关闭充 气口；在进行果醋发酵时，充气口要连续充 入无菌空(氧)气。
代谢 异养兼性厌氧型 类型
菌种 传统发酵过程中，主要是附着 来源 在葡萄皮上的野生型酵母菌
果醋制作 醋酸菌
单细胞、原核生物，二 分裂生殖
异养好氧型
醋酸菌的菌种可以到菌 种保藏中心购买，也可 从食醋中分离
①在有氧条件下： 酶
C6H12O6＋6O2＋6H2O――→ 制作 6CO2＋12H2O＋能量 原理 ②在无氧条件下：
注：各发酵瓶的左侧管为充气管，右侧管为排气管
(1) 利 用 葡 萄 制 作 葡 萄 酒 的 过 程 中 ， 发 挥 作 用 的 微 生 物 是 ____________________。 (2)该微生物通过无氧呼吸可分解______，产生的终产物是______ 和______。 (3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中， 在温度等适宜的条件下进行发酵，如上图所示。发酵过程中，每 隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作都有误， 其中甲同学的错误是______，导致发酵中出现的主要异常现象是 ______。丙同学的错误是______，导致发酵中出现的主要异常现 象是______。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的 发酵产品依次是______、______、______。
[思维激活1] 果酒制作过程中并未刻意灭菌，但其他微生物却难以 存活，为什么？ 提示 在缺氧和酸性的发酵液中，酵母菌能大量生长繁殖，而绝 大多数其他微生物却因无法适应这种环境而受到抑制。
2．果醋的制作原理 (1)所需菌种为 醋酸菌 。
(2)当O2、糖源均充足时：菌种可将葡萄汁中的 糖分解成醋酸。 (3)当缺少糖源时可将 乙醇 转变成 乙醛 ，并进一步转变成醋 酸。
30～35 ℃ 7～8 d
氧气 前期需氧，后期不需
一直需要氧
可以嗅味、品尝、用酸性 重铬酸钾检验酒精含量、 检测指标 进行酵母菌的镜检、测定 pH等
可通过观察菌膜的形 成、嗅味、品尝初步鉴 定，再通过检测和比较 醋酸发酵前后的pH进一 步鉴定等
2.果酒和果醋的实验流程归纳
3．用重铬酸钾来检测酒精时对照实验的设置 根据对照实验的原则，在单一变量的前提下，用重铬酸钾检测 发酵液中生成酒精的方法： 对照组试管中加入2 mL白酒，实验组分别加入2 mL发酵前和 发酵后的果汁，再分别向三支试管中加入物质的量浓度为3 mol/L的H2SO4溶液3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重 铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察
(1)实验流程： 挑选葡萄→ 冲洗 → 榨汁 → 酒精发酵 →醋酸发酵
↓ 果酒
↓ 果醋
(2)下图为果酒、果醋的发酵装置示意图，图中①②③的名称依
次为① 排气口 、② 充气口 、③ 出料口 ，在制果酒时②需
关闭
，制果醋时②需 充气 。
1．果酒和果醋的制作原理及条件
果酒制作
菌种
酵母菌
菌种 单细胞、真核生物，多以出芽 特点 方式进行无性生殖
(1)装置：将葡萄汁装入发酵瓶，留大约
1 3
的空间。
(2)制葡萄酒： 封闭 充气口；温度应控制在 18～25 ℃；
时间控制在 10～12 d 左右。 (3)制葡萄醋：温度应控制在30～35℃ ；时间控制在 7～8 d
左右；适时通过充气口 充气 。
4．果酒的制作是否成功 (1)检验方法：发酵是否有酒精产生，可用酸性 重铬酸钾 溶液 来检验。 (2)检验原理： 酸性 条件下，重铬酸钾和酒精反应呈 现 灰绿色 。 [思维激活3] 你如何确认果醋的制作是否成功？ 提示 可通过嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋 酸发酵前后的pH做进一步的鉴定。
酶 (2)C2H5OH＋O2――→CH3COOH＋H2O＋能量
果酒、果醋制作的操作要求及结果分析
1．材料的选择与处理 选择 新鲜 的葡萄，先 冲洗 ，再 除去枝梗 。
2．防止发酵液被污染 (1)榨汁机要清洗干净，并 晾干 。 (2)发酵装置要清洗干净，并用体积分数为 70%的酒精 消毒。
3．发酵条件的控制
[思维拓展](1)用于果酒制作的酵母菌为真菌，可抵抗抗生素。但 用于果醋制作的醋酸菌为原核生物，抗生素可将其杀死，故醋酸 发酵时须严防抗生素污染。 (2)葡萄酒的颜色是由葡萄皮中的色素溶解而产生的。
果酒、果醋的制作流程及注意事项
【例2】 (2010·海南高考)葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的 知识回答问题。
1．果酒、果醋的具体操作步骤与条件控制
制果酒
制果醋
①选材和材料处理：选择新鲜的葡萄，先用清水
冲洗葡萄 1～2 遍除去污物后，再去枝梗 操作步骤 ②制作发酵液，防止杂菌污染
③发酵：将葡萄汁注入发酵瓶，注意量不要超过
塑料瓶总体积的23
pH
高(5.4～6.3)
低(5.3～3.5)
温度 条件控制
时间
18～25 ℃ 10～12 d
【巩固1】 (2011·安徽安庆二模)下图为制作果酒、果醋的实验流 程，请回答下列问题。
(1)制作果酒的发酵阶段，发酵瓶的瓶盖应
来自百度文库
( )。
A．一直打开
B．打开并盖上一层纱布
C．定时拧松
D．一直拧紧
(2)写出由果酒酿制成果醋过程的反应式________________。
解析 本题主要考查果酒、果醋制作的相关内容。(1)果酒的发酵 阶段，发酵瓶的瓶盖应每隔 12 h 拧松一次，以排出发酵中产生的 CO2，防止发酵瓶爆裂。(2)注意是由果酒酿制成果醋过程的反应 式。 答案 (1)C
解析 本题主要考查生物技术在食品加工中的应用，不同的微生物
其代谢方式不同，适宜的生存条件不同，酒精和醋酸的检验方法和
现象不相同。解答本题需要明确酵母菌和醋酸菌的代谢类型及酒精
与重铬酸钾反应呈现的颜色。
答案 (1)醋酸菌是好氧细菌 醋酸菌的最适生长温度是 30～35 ℃
(2)18～25 ℃ H2O＋能量
变化过程，下列叙述正确的是
( )。
A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下 B．过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中 C．过程③和④都需要氧气的参与 D．过程①～④所需的最适温度基本相同 思维导图：
深度剖析 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，均发生在细胞 质基质中，产物是丙酮酸，而丙酮酸产生乙醇只能发生在无氧呼 吸过程中，A、B两项均错；③过程属于有氧呼吸第二、三阶段， 第三阶段需要氧气参与，④过程是制作果醋的过程，需醋酸菌参 与，醋酸菌是一种好氧细菌，因此④过程需要氧气参与，C项正确； 制作果酒时，最适温度为18～25 ℃，而制作果醋时最适温度为 30～35 ℃。 答案 C
【巩固2】 生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如制作果酒、 果醋就是生活中常见的例子。如图是制作果酒、果醋的发酵 装置，分析回答：
(1) 在 果 醋 发 酵 过 程 中 ， 要 向 发 酵 瓶 中 通 入 空 气 ， 原 因 是 ________________；制醋过程中，将温度严格控制在30～35 ℃， 原因是__________________。 (2) 如 果 将 该 装 置 改 为 酒 精 的 发 酵 装 置 ， 则 温 度 应 该 控 制 在 ________。此时装置需要修改的地方是________________。果酒 制果醋的反应式为：____________________。 (3)果汁发酵后是否有酒精产生，可以用________来检验，在酸性 条件下，该物质与酒精反应呈现________色。 (4)在果醋发酵过程中，用______________________，证明是否有 醋酸生成。 (5)不同颜色的葡萄酒酿制过程是否相同呢？
(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误 导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作的错误是______________。 思维导图：
深度剖析 酵母菌是参与果酒制作的主要菌种，酵母菌发酵产酒 精需在无氧条件下进行，故甲装置中需用夹子夹住充气管，丙同 学的错误在于发酵瓶中发酵液过多，淹没了排气管管口，无法排 气。若不能及时排气，可能会导致发酵瓶内气压过大冲开瓶塞。 答案 (1)酵母菌 (2)葡萄糖 乙醇 CO2 (3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出，发酵液变酸 瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从 排气管流出 葡萄醋(或果醋) 葡萄酒(或果酒) 葡萄酒(或果酒) (4)未及时排气
反应式： (4)条件：需氧，温度为 30～35 ℃ 。
[思维激活2] 从结构上看，醋酸菌与酵母菌的最主要区别是什么？ 从生活习性上看，其突出特点是什么？ 提示 从结构上看，醋酸菌无成形的细胞核，属原核生物。从生 活习性上看，醋酸菌的突出特点是只有当O2充足时才能进行旺盛 的生命活动。
3．果酒、果醋制作的实验设计
不需要通入空气
酶 C2H5OH＋O2――→CH3COOH＋
(3)重铬酸钾 灰绿 (4)pH试纸检测流出液的pH (5)基本相同，在用葡萄榨汁制白葡萄酒时，不让皮和种子中的色 素出来；制红葡萄酒时，要将皮和种子一起捣碎，所以酒中有了 红色素。
果酒和果醋的制作原理
【例1】 (2010·江苏高考)下图表示果酒和果醋制作过程中的物质