高二生物质疑解惑课件：1-1《果酒和果醋的制作》 （人教版选修I）

欢迎进入生物课堂 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 酵母菌 兼性厌氧 大量繁殖 酒精发酵 20 18 25 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 q 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 2 当O2 糖源均充足时 菌种可将葡萄汁中的分解成醋酸 3 当缺少糖源时可将转变成 并进一步转变成醋酸 反应式 4 条件 需氧 温度为 醋酸菌 乙醇 乙醛 30 35 糖 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 1 实验流程 挑选葡萄 醋酸发酵 果酒 2 下图为果酒 果醋的发酵装置示意图 图中 的名称依次为 在制果酒时 需 制果醋时 需 冲洗 榨汁 酒精发酵 果醋 排气口 充气口 出料口 关闭 充气 1 果酒和果醋的制作原理及条件 2 果酒和果醋的发酵装置 1 发酵装置各部分的作用 充气口 在醋酸发酵时连接充气泵进行充气 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 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 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 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 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 1 材料的选择与处理选择的葡萄 先 再 2 防止发酵液被污染 1 榨汁机要清洗干净 并 2 发酵装置要清洗干净 并用体积分数为消毒 果酒 果醋制作的操作要求及结果分析 新鲜 冲洗 除去枝梗 晾干 70 的酒精 封闭 18 25 10 12 30 35 7 8 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 可用酸性溶液来检验 2 检验原理 条件下 重铬酸钾和酒精反应呈现 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 重铬酸钾 酸性 灰绿色 1 果酒 果醋的具体操作步骤与条件控制 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2mL白酒 实验组分别加入2mL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3mol 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 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 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 例1 2010 江苏高考 下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程 下列叙述正确的是 果酒和果醋的制作原理 A 过程 和 都只能发生在缺氧条件下B 过程 和 都发生在酵母细胞的线粒体中C 过程 和 都需要氧气的参与D 过程 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 过程属于有氧呼吸第二 三阶段 第三阶段需要氧气参与 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 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 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 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 注 各发酵瓶的左侧管为充气管 右侧管为排气管 果酒 果醋的制作流程及注意事项 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 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 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 单击此处进入随堂达标检测 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 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 答案温度是酵母菌生长和发酵的重要条件 20 左右最适合酵母菌繁殖 因此需要将温度控制在其最适温度范围内 而醋酸菌是嗜温菌 最适生长温度为30 35 因此要将温度控制在30 35 4 制葡萄醋时 为什么要适时通过充气口充气 答案醋酸菌是好氧菌 在将酒精变为醋酸时需要氧的参与 因此要适时向发酵液中充气 资料 发酵装置的设计讨论题请分析此装置中的充气口 排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 结合果酒 果醋的制作原理 你认为应该如何使用这个发酵装置 解析果酒和果醋的制作分别是厌氧发酵和需氧发酵 因此充气口 排气口在不同的发酵过程中作用不同 答案充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的 排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的 出料口是用来取样的 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接 其目的是防止空气中微生物的污染 其作用类似巴斯德的鹅颈瓶 使用该装置制酒时 应该关闭充气口 制醋时 应将充气口连接气泵 泵入无菌空气 练习1 提示 1 果酒有利于调节情绪 保持身材 果酒里含有大量的多酚 可以起到抑制脂肪在人体中堆积的作用 使人不容易积累脂肪和赘肉 果醋能促进新陈代谢 调节酸碱平衡 消除疲劳 能提高机体的免疫力 具有防癌抗癌作用 可促进血液循环 有降压作用 2 社会经济的发展让人们越来越关注生活的品质 果酒 果醋极好地满足了现代都市人绿色 健康的消费理念 开放性问题 答案合理即可 2 提示大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑 如原料的来源与选择 菌种的培育与选择 发酵的设备 发酵条件的自动化控制 以及如何严格控制杂菌污染等等 此外 无论是果酒还是果醋 实验时所检测的发酵液 并非商品意义上的产品 在实际生产中还需经过沉淀过滤 灭菌装瓶等以获得成品酒或醋 葡萄酒还需在一定设施和条件下 如橡木桶和地窖 进行后续发酵 以获得特定的风味和色泽 3 提示需考虑厂房 设备投资 原材料采购 工人人数及工资 产品种类 生产周期 销售渠道 利润等问题 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全