人教版生物选修1课题1：《果酒和果醋的制作》

课题1.果酒和果醋的制作凉州词唐朝王翰葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。营养价值不分伯仲法国生物化学家巴斯德说：“没有葡萄酒就是没有阳光的一天。”在法国已成为家喻户晓。老幼皆知的格言。他们把葡萄酒、面包和植物油合成一组，称为维持生命和健康源泉。300多年前，我国医学家李时珍就已指出：葡萄酒可令人“驻颜色”，也就是通常说的“补血”。中医认为：“葡萄酒能‘益气调中、耐饥强志、消痰破癖’的作用”。果酒果醋在酿造过程中，水果中富含的维生素、矿物质、氨基酸等被很好地保存，大大提高了原醋液的营养价值。实验表明，果醋中的醋酸、乳酸、氨基酸甘油和醛类化合物，对人的皮肤有柔和的刺激作用，能使血管扩张，增加血液循环，从而起到延缓衰老的作用。以苹果、葡萄、山楂等为原料生产的果酒果醋饮料迎合了现代都市人绿色、健康的消费理念，也同时满足了现代都市女性保健、美容的需求。喝果醋有益健康冬季易燥，人们常用室内熏醋的方法预防流感。食醋是人们日常生活中不可缺少的调味品。果醋饮料是养生保健的时尚产品，它特有的养颜抗衰、调节血压、杀菌抗癌、解酒保肝的作用越来越受到消费者青睐。经常喝醋饮料，可以驻颜美容、减肥消食、护肝健胃、软化血管，这正好迎合现代人的健康理念。与通常食醋相比，由水果酿制的果醋不但保持了水果特有的果香，而且酸度适中口感更容易接受。它既是饮料，又具有醋的药效，是一种全新的保健饮品。《黄帝内经》、《本草纲目》中有关醋能强身健体的记载有700余处。现代医学和食品专家证明：果醋中有丰富的有机酸，有软化植物纤维和促进糖代谢的功效。它能溶解动物食品中的骨质，促进钙、鳞吸收，并能使肌肉中的“疲劳物质”化解；醋还能调节血液中的酸碱平衡，帮助消化，它对改善少儿偏食厌食亦有疗效。学习目标1.说明果酒和果醋的制作原理2.设计果酒和果醋的发酵装置3.了解制作果酒和果醋的过程1、果酒的制作原理（1）果酒制作的原理是什么？写出反应式。（2）制作果酒的原料是什么？如果制作葡萄酒，取材时你认为应先冲洗还是先除去枝梗？（3）制作葡萄酒的酵母菌主要来源于哪里？其它杂菌会不会引起发酵液的污染？你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？（4）果酒制作时应给予怎样的温度、空气条件？（5）关于酵母菌的生物学特性你知道哪些？一、基础知识分析什么叫发酵？发酵是通过微生物的培养来大量生产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（如酒精发酵）。所以：发酵≠无氧呼吸。应用：酿酒、蒸馒头果酒制作原理(a).酵母菌是单细胞真菌，真核生物，呈圆形、椭圆形等。(1)果酒的制作离不开酵母菌(b).酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），但多以出芽方式进行。(c).酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面光滑、湿润，大多呈乳白色，也有少数呈红色、黑色。(d).酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。（5）酵母菌（5）酵母菌1、果酒的制作原理（1）果酒制作的原理是什么？写出反应式。酵母是兼性厌氧微生物，有氧时进行有氧呼吸；在厌氧条件下，将双糖或单糖进行糖酵解，乙醇发酵，产生乙醇。条件：酶和适宜的温度C6H12O6＋6O2CO2+6H2OC6H12O62CH3CH2OH+2CO21、果酒的制作原理（2）制作果酒的原料是什么？如果制作葡萄酒，取材时你认为应先冲洗还是先除去枝梗？一、基础知识分析制作果酒的原料是鲜果。制作葡萄酒时，应先冲洗葡萄，然后再除去枝梗，从而避免除去枝梗时，引起葡萄损坏，增加被杂菌感染的机会。1、果酒的制作原理（3）制作葡萄酒的酵母菌主要来源于哪里？其它杂菌会不会引起发酵液的污染？你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？制作葡萄酒的酵母菌来源于附着在葡萄皮上的野生酵母菌。杂菌不会引起发酵液的污染，因为首先，葡萄在榨汁前要清洗；其次，在缺氧、酸性的发酵液中，绝大多数微生物无法适应环境而被抑制。对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。每次排气时只要拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。厌氧制酒一、基础知识（一）、果酒制作1、发酵菌种：（1）分类地位：单细胞生物（真菌）（2）代谢类型：.（3）发酵条件：①温度：是酵母菌和的重要条件。酵母菌生长繁殖的最适温度为左右，酒精发酵时将温度严格控制在。②氧气：前期需O2，后期。（理由是）③PH：呈。（5.0～6.0）真核异养兼性厌氧型生长发酵20℃18℃～25℃不需O2酸性先有氧呼吸大量繁殖，后无氧条件酒精发酵(4）存在位置附着在葡萄上来自土壤（5）分类：真核生物酵母菌菌种的来源葡萄酒自然发酵的酵母菌主要是附着在的酵母菌，放久的葡萄有酒味就是这个道理；为提高果酒品质，可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌或适当接种食品发酵的酵母菌。葡萄皮上2、思考讨论（1）葡萄上微生物很多，会不会污染葡萄酒呢？（2）葡萄酒为什么呈深红色呢？（3）酵母菌能否把酒酿成醋？1、果醋的制作原理（1）果醋制作的原理是什么？写出反应式。（2）制作果醋的原料是什么？如果制作葡萄醋应先如何处理鲜葡萄？为什么要加入果胶酶？（3）制作葡萄醋的醋酸菌主要来源于哪里？（4）果醋制作时应给予怎样的时间、温度、空气等条件？（5）关于醋酸菌的生物学特性你知道哪些？一、基础知识分析5、醋酸菌的形态？从椭圆到杆状，有单个，有成对，有成链状，以鞭运动或不运动，不形成芽孢，属原核细胞，以分裂方式繁殖，新陈代谢类型为异养需氧型。最适温度300C—350C应用：食醋、果醋1、若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：酶C6H12O6→3CH3COOH（醋酸）2、若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式：酶2C2H5OH+O2→2CH3CHO（乙醛）+2H2O酶2CH3CHO+O2→2CH3COOH（醋酸）醋酸菌制酒当短时间中断氧气时：醋酸菌死亡两者的繁殖方式和代谢类型出芽生殖2、果醋的制作原理（2）制作果醋的原料是什么？如果制作葡萄醋应先如何处理鲜葡萄？为什么要加入果胶酶？将葡萄洗净、蒸煮、榨汁，并加入一些果胶酶使细胞壁溶解，获取更多的果汁。2、果醋的制作原理（3）制作葡萄醋的醋酸菌主要来源于哪里？制作葡萄醋的醋酸菌可以直接购买，或用选择培养基培养2、果醋的制作原理（4）果醋制作时应给予怎样的时间、温度、空气等条件？时间：7-8天温度：30－35℃空气：充足的氧有氧制醋（二）、果醋制作1、菌种：（1）分类地位：单细胞生物（2）代谢类型：.（3）发酵条件：①温度：醋酸菌的最适生长温度为，醋酸发酵时将温度严格控制在此范围内。②氧气：醋酸菌是好氧细菌，要供应充足，要不断通入氧气。③PH：呈。原核异养需氧型30℃～35℃酸性2、原理：（用反应式表示）（1）氧气、糖源都：醋酸菌将葡萄汁中的分解成。（糖制醋）（2）氧气充足、糖源不足：醋酸菌将→乙醛→。（酒变醋）果酒制作果醋的反应式为:。充足糖醋酸乙醇醋酸C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O3、生殖：分裂生殖2、醋酸菌菌种的来源通入的空气中会有一些醋酸菌，带到发酵液中，大量繁殖，而其他的菌因不适应这种条件而不能繁殖；也可以直接在果酒中加入醋酸菌。（可以先买一瓶醋，打开盖暴露于空气中，一段时间后在醋的表面有一层薄膜（实际是醋酸菌），可以用这层薄膜进行接种，这样可以明显缩短制作醋的时间。）【实验设计】√果酒、果醋制作的基本过程(一）材料的选择与处理1.取新鲜葡萄500g，去除枝梗和腐烂的叶子。2.用清水冲洗葡萄1－2次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多）（二）防止发酵液被污染1.对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。2.榨汁后装入发酵瓶，封闭充气口。2.将发酵瓶置于适宜的温度（18－25℃）下发酵。3.简易装置2－4天排气一次。（拧松瓶盖）4.10---12天后，取样检验。5.制葡萄醋则加入醋酸菌或醋曲，然后移至30－35℃条件下发酵，时间控制在7—8天，适时充气。（三）控制发酵条件1.发酵瓶要留有1/3的空间发酵装置思考讨论（1）装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用？（2）为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？（3）为什么发酵瓶中只装入2/3的液体？（3）如果进行大规模生产果酒、果醋时，需要解决哪些问题？（2）为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？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的微生物污染。（3）如果进行大规模生产果酒、果醋时，需要解决哪些问题？大规模生产果酒、果醋时，需要解决全面考虑，如：a:原料的来源和选择b:菌种的培养c:发酵设备、发酵条件的自动化控制d：严格控制杂菌污染等e:实际生产中还要考虑沉淀、消毒包装、保存，风味色泽等(二)发酵装置甲1、装置甲(带盖的瓶子)制葡萄酒，在发酵制酒过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次，但又不打开，这样做的目的是。当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，进行制果醋的发酵。(如图)用带一层纱布的瓶子制醋纱布拧松是为了及时放出CO2气体，防止爆裂；不打开是为了防止杂菌污染出料口充气口排气口乙2、装置乙的充气口在时关闭，在时连接充气泵不断向内；排气口主要是排出；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的目的是；出料口的作用是。酒精发酵醋酸发酵充入空气CO2防止杂菌污染对发酵情况进行及时的监测左：葡萄酒窖；中：啤酒酒窖；右：白酒酒窖大规模生产果酒的发酵和保存三、了解制作果酒和果醋的过程（1）简述果酒、果醋制作的基本过程。（2）如何检验果酒、果醋的制作是否成功？四、结果分析\评价o（1）制作葡萄酒和葡萄醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？其中最明显的变化发生在发酵后多少天？你能分析引起变化的原因吗？o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25-30℃；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。（2）如何鉴别是酵母菌作用的结果。设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入1和2号发酵瓶中，1号加入酵母菌，2号不加。比较发酵结果。课题1果酒和果醋的制作酵母菌醋酸菌20℃左右30～35℃无氧有氧酒精课题1果酒和果醋的制作【结果分析与评价】2、如何检测果酒的制作是否成功？闻一闻有没有酒味尝一尝有没有酒精用显微镜观察酵母菌并用重铬酸钾检测是否有酒精葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味；【实验】发酵液对照组实验组H2SO4H2SO4重铬酸钾重铬酸钾酒精1、如何检测果醋的制作是否成功？闻一闻有没有醋味尝一尝有没有醋酸观察菌膜的形成检测和比较醋酸发酵前后的pH值显微镜观察是否有醋酸菌存在果醋具有琥珀色或棕红色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。巩固练习1．下列关于果醋的制作，错误的是()A．果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通氧气B．醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一般在50℃左右C．醋酸菌能将果酒变成果醋D．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸2．在制作果酒时如果一直往发酵罐中通入充足的氧气，会发生何种现象？（）A酵母菌死亡，不产生酒精B酵母菌大量繁殖，长生较多酒精C酵母菌大量繁殖，不产生酒精D酵母菌数目较少，不长生酒精3．下列微生物属于严格厌氧的是：（）A.酵母菌B.醋酸杆菌C.乳酸菌D.曲霉300C—350C4．酵母菌在氧气充足的条件下，主要的生殖方式为（）A出芽生殖B分裂生殖C孢子生殖D卵式生殖5.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（）A0-10℃B25-35℃C18-25℃D40℃以上6.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？A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C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7.在制造葡萄醋时为什么要适时通过充气口充