2019-2020学年高中生物 第二章 发酵技术实践 第一节 运用发酵技术加工食品 第1课时 运用发

第二章发酵技术实践第一节运用发酵技术加工食品第1课时运用发酵技术制作果酒和果醋第二章发酵技术实践学习导航明目标、知重点难点了解酵母菌、醋酸菌及其发酵原理。(重点)掌握果酒、果醋的制作方法。(重点)设计并安装简单的生产果酒和果醋的装置。(重、难点)阅读教材P37和P39～40完成果酒和果醋的酿制1．果酒的酿制(1)原料：___________。(2)方法：通过______________而制成的含有___________的饮料。各种果汁微生物发酵酒精(3)酿制葡萄酒的主要过程清洗和榨汁―――――→灭菌加入酿酒_______酒精发酵―――――→产生______排除多余酵母菌陈酿(自然老熟)―→形成___________。(4)酶制剂在果酒生产中的作用①果胶酶：有利于葡萄的___________等。②蛋白酶：主要是促进___________的水解，使酒体清澈透明。酵母菌酒精葡萄酒榨汁蛋白质2．制作果酒(1)原理：酵母菌在有氧条件下大量繁殖，在无氧条件下则进行___________。(2)酒精发酵最适温度：___________。(3)酒精的检测①检测试剂：___________。②现象：在酸性条件下，反应呈___________。酒精发酵18～25℃重铬酸钾绿色3．制作果醋(1)原理：醋酸菌是___________微生物，在氧气充足时，能将___________氧化为醋酸。(2)条件：充分供氧、最适温度为___________、发酵7～8d。好氧酒精30～35℃判一判(1)利用葡萄为原料制作果酒，如果不添加酵母菌就不可能制作出葡萄酒。()(2)果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵。()(3)在制作葡萄醋的过程中，温度应严格控制在18～25℃。()(4)醋酸菌含有细胞壁、细胞膜、线粒体、核糖体和细胞核。()××××连一连果酒和果醋制作的原理与发酵条件果酒和果醋是以各种水果为原料，通过不同微生物在不同发酵条件下制成的。结合教材P37内容完成以下探究。探究1酵母菌与醋酸菌的比较比较项目酵母菌醋酸菌生物学分类单细胞真核生物单细胞原核生物代谢方式______________________生长繁殖的最适温度20℃左右___________主要繁殖方式出芽生殖二分裂生殖生产、生活应用酿酒、发面等制醋异养兼性厌氧型异养需氧型30～35℃探究2结合教材完成下表，理解果酒和果醋制作的原理与发酵条件果酒制作果醋制作菌种酵母菌醋酸菌菌种来源________________上的野生型酵母菌变酸酒表面的菌膜附着在葡萄皮果酒制作果醋制作发酵过程有氧条件下，酵母菌通过___________大量繁殖：C6H12O6＋6O2＋6H2O――→酶____________________________；无氧条件下，酵母菌通过___________产生酒精：C6H12O6――→酶________________________氧气充足时：C2H5OH＋O2――→酶______________________有氧呼吸6CO2＋12H2O＋能量无氧呼吸CH3COOH＋H2O2C2H5OH＋2CO2＋能量＋能量果酒制作果醋制作温度一般为___________℃最适为___________℃气体前期：___________，后期：___________需要___________18～2530～35需氧无氧充足的氧气(1)酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，在果酒发酵过程中，酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的顺序如何？两种呼吸的目的是什么？提示：先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸。进行有氧呼吸的目的是使酵母菌大量繁殖，进行无氧呼吸的目的是产生酒精。(2)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要氧气这一重要条件，请说明原因。提示：醋酸菌是好氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。1．酿酒的最初阶段要有氧气供应，使酵母菌快速大量繁殖。供氧方法可以是通入气体，也可在装置中留有空隙，但要产生酒精则必须缺氧。2．在氧气充足时，醋酸菌能将酒精氧化成醋酸。3．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。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。突破1果酒制作的原理与发酵条件1．某酒厂把糖化后的淀粉加入发酵罐，接种酵母菌后，酒精产量明显减少，检测发现发酵罐密闭不严，试分析反应的其他结果是()A．酵母菌量减少B．糖化淀粉的消耗量减少C．CO2的释放量减少D．酵母菌量、CO2的释放量、糖化淀粉的消耗量都增加解析：选D。发酵罐密闭不严会导致氧气进入发酵罐，促进酵母菌繁殖，因此酵母菌量不会减少，A项错误；发酵罐密闭不严会导致氧气进入发酵罐，促进酵母菌有氧呼吸，因此糖化淀粉的消耗量并没有减少，B项错误；发酵罐密闭不严会导致氧气进入发酵罐，促进酵母菌有氧呼吸，因此CO2的释放量增加，C项错误；根据以上分析可知，酵母菌量、CO2的释放量、糖化淀粉的消耗量都增加，D项正确。突破2果醋制作的原理与发酵条件2．下列关于果醋制作的叙述中，错误的是()A．果醋的制作需要用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，所以在制作过程中需要通入氧气B．醋酸菌是一种嗜温菌，对温度要求较高，一般在45℃左右C．醋酸菌能将果酒变成果醋D．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸解析：选B。醋酸菌是一种好氧细菌，所以在发酵过程中需要适时地通入无菌氧气，A项正确。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，B项错误。在糖源、氧气充足时，醋酸菌能将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇变成乙醛，再将乙醛变成醋酸，C、D两项正确。果酒和果醋制作的过程水果的季节性较强，水果的发酵加工，即果酒和果醋制作的过程历史悠久。结合教材P39～40第一段内容完成以下探究。探究1果酒与果醋的发酵装置及使用方法(1)各部位的作用①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行___________。②排气口：排出酒精发酵时产生的___________。充气CO2③出料口：是用来___________的。④与瓶身相连的长而弯曲的胶管：防止空气中____________________。(2)该装置的使用方法使用该装置制酒时，应该___________充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入___________。取样微生物的污染关闭氧气探究2结合教材完成葡萄酒的制作与检验(1)取成熟的___________清洗并沥干水备用。(2)将葡萄切成小块或连皮榨成葡萄汁，移入广口瓶中，发酵液总量不要超过广口瓶体积的___________，盖上瓶盖。温度一般控制在___________。(3)每隔一段时间旋松瓶盖放气，直至溶液呈现___________为止。紫色葡萄2/318～25℃深红色(4)检验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___________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_________。③检验步骤：先在试管中加入___________2mL，再滴入物质的量浓度为3mol/L的___________3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的___________溶液3滴，振荡试管，观察___________。重铬酸钾绿色发酵液硫酸溶液重铬酸钾颜色的变化探究3结合教材完成葡萄醋的制作(1)取适量制成的葡萄酒倒入广口瓶中，并加入新制取的葡萄汁，利用___________制作葡萄醋。(2)制作葡萄醋时应用___________罩在广口瓶上并把瓶口扎紧，置于清洁、无尘或___________条件下___________培养，温度为30～35℃，发酵7～8天。(3)检验果醋的制作是否成功可通过___________进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的___________做进一步的鉴定。醋酸菌纱布无菌避光嗅味和品尝pH探究4观察果酒与果醋发酵实验现象并加以比较发酵酒精发酵果醋发酵气味和味道______味________味气泡和泡沫有泡沫无泡沫发酵液颜色混浊混浊，液面形成白色___________酒香食醋菌膜1．果酒和果醋的实验流程2．果酒和果醋制作的注意事项(1)发酵瓶清洗后要用酒精进行消毒，体积分数为70%的酒精消毒效果最好。(2)要先冲洗，后除梗，以免汁液流失和污染。冲洗次数不能太多，以免将附着于葡萄皮表面的酵母菌冲洗掉。(3)装汁时要预留大约1/3的空间，目的是使酵母菌在有氧条件下快速繁殖，以获取更多菌种，有利于酒精发酵；1/3的空间还可以缓冲CO2气体产生的压力，以免发酵瓶爆裂，并能有效防止CO2导致的发酵液溢出。(4)选用简易装置时要注意定时排气。突破1果酒制作的过程1．如图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述正确的是()A．发酵过程中酒精的产生速率越来越快B．集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2C．发酵过程中酵母种群呈“J”型增长D．若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气解析：选D。A项，发酵过程中因营养物质的消耗、pH的变化等，酒精的产生速率会越来越慢。B项，集气管收集的气体除酵母菌无氧呼吸产生的CO2外，还有有氧呼吸产生的CO2。C项，发酵过程中，酵母菌的繁殖速度较慢，不会呈“J”型增长。D项，发酵液表面出现的菌膜可能是醋酸菌在有氧条件下繁殖产生的，说明发酵罐可能漏气。发酵过程中的异常问题(1)发酵液浓度问题因为发酵液中培养的是酵母菌或醋酸菌。如果发酵液浓度过高，会导致两者过度失水而死亡，最终得不到酒精或醋酸。在发酵过程中，发酵液的成分和浓度在不断地变化，要时刻注意发酵液浓度的变化。(2)装置的气密性问题果酒制作的酒精生成阶段发酵装置应该密闭；如果封闭不严，酵母菌不能进行无氧呼吸，不能产生酒精，反生成醋酸。突破2果醋制作的过程2．如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图。下列相关分析正确的是()A．①过程要先切块后清洗以减少杂菌的污染B．②过程加入纤维素酶(或果胶酶)可以提高果汁中的含糖量C．③过程发酵所用酵母菌无具膜结构的细胞器D．④过程需要将发酵装置中的充气口开关关闭解析：选B。①过程要先清洗后切块以减少杂菌的污染，A错误；植物细胞有细胞壁的保护，可用纤维素酶和果胶酶，将细胞壁分解为小分子糖类，B正确；酵母菌是真核生物，含有具膜细胞器，如线粒体等，C错误；醋酸菌是需氧菌，发酵装置中的充气口开关应开启，D错误。(1)发酵微生物≠细菌。发酵微生物有的是原核生物，也有的是真核生物，如酵母菌、毛霉等都是发酵常用菌种，为真核生物。(2)酒精发酵为无氧发酵，并不是严格密封。前期通气，利于酵母菌的繁殖；在酵母菌发酵的过程中需封闭充气口，定期打开排气口，排出发酵时产生的CO2。核心知识小结[网络构建]繁殖酒精发酵糖类醋酸核心知识小结[关键语句]酵母菌是兼性厌氧．．．．型单细胞真菌，利用葡萄皮上的野生酵母菌，在18～25℃条件下、发酵10～12d，前期通氧．后期不需．．氧，可以将葡萄发酵产生葡萄酒。醋酸菌是好氧．．型细菌，在30～35℃、发酵7～8d．、充分供氧的条件下，能将乙醇氧化为醋酸．．。........本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放