甘肅省武威市高中生物 第1章 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 1.1 果酒和果醋的制作課件2 新人教版選修1 .ppt

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1、葡萄美酒夜光杯 欲飲琵琶馬上催 君若問(wèn)酒何處來(lái),此功當(dāng)屬酵母菌,現(xiàn)在已知葡萄酒中大約含有600種對(duì)人體有益的成分，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到充分肯定。 葡萄酒中含有糖類(lèi)、果膠質(zhì)、醇類(lèi)、有機(jī)酸、無(wú)機(jī)物質(zhì)、微量元素及幾十種氨基酸和多種維生素 葡萄酒能調(diào)節(jié)人體新陳代謝，促進(jìn)血液循環(huán)，防止膽固醇增加，同時(shí)還能利尿、激發(fā)肝功能和防止衰老的作用。研究表明，適當(dāng)?shù)仫嬘闷咸丫茖?duì)預(yù)防癌癥和醫(yī)治心臟病都是有益的。,葡萄酒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值這么多啊！,果醋有開(kāi)胃消食，解酒保肝的作用 果醋有抗菌消炎、防治感冒的作用 果醋有美容護(hù)膚、延緩衰老的作用 果醋有減肥作用 果醋能促進(jìn)新陳代謝，調(diào)節(jié)酸堿平衡，消除疲勞 果醋能提高機(jī)體的免疫力，具有防

2、癌抗癌作用 果醋可促進(jìn)血液循環(huán)，有降壓作用,果 醋,果醋的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也不少??！,課題1.果酒和果醋的制作,專(zhuān)題1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用,課題目標(biāo),3.制作果酒和果醋,1.說(shuō)明果酒和果醋的制作原理,2.設(shè)計(jì)果酒和果醋的發(fā)酵裝置,請(qǐng)回憶“呼吸作用”的場(chǎng)所、反應(yīng)物、生成物、條件,（11汕頭調(diào)研）下圖為探究酵母菌進(jìn)行的細(xì)胞呼吸類(lèi)型的裝置圖，下列現(xiàn)象中能說(shuō)明酵母菌既進(jìn)行需氧呼吸，同時(shí)又進(jìn)行厭氧呼吸的是 A．裝置1中液滴左移，裝置2中液滴不移動(dòng) B．裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移 C．裝置1中液滴不動(dòng)，裝置2中液滴右移 D．裝置1中液滴右移，裝置2中液滴左移,,有氧細(xì)胞呼吸的過(guò)程示意圖,有氧呼吸的三個(gè)階段

3、,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,,酶,2CH3COCOOH （丙酮酸） +4 [H] + 2 ATP,場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),①,丙酮酸徹底分解,,酶,6CO2 +20 [H] + 2 ATP,場(chǎng)所：線粒體基質(zhì),②,2CH3COCOOH,（丙酮酸）,[H]的氧化,,酶,12H2O + 34 ATP,場(chǎng)所：線粒體內(nèi)膜,③,24[H] + 6O2,總反應(yīng)式：,38個(gè)ATP,+6H2O,無(wú)氧呼吸總反應(yīng)式,C6H12O6,,酶,2 C3H6O3(乳酸),+ 少量能量（2 ATP ）,C6H12O6,2 C2H5OH(酒精),+ 2CO2+少量能量（2 ATP ）,,酶,,例：高等動(dòng)物、乳酸菌、高等植物的

4、某些器官 （馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞等）,例：大多數(shù)植物、酵母菌,同樣是分解葡萄糖，為何無(wú)氧呼吸只能釋放少量能量？,發(fā)酵,,微生物的無(wú)氧呼吸,（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）,無(wú)氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中,三、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較,有氧呼吸,無(wú)氧呼吸,不同點(diǎn),相同點(diǎn),場(chǎng)所,條件,產(chǎn)物,能量 變化,聯(lián)系,實(shí)質(zhì),,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),需分子氧、酶,不需分子氧、需酶,CO2、H2O,酒精和CO2或乳酸,釋放大量能量，合成38ATP,釋放少量能量，合成 2ATP,從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同,分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP,（11汕頭調(diào)研）下圖為

5、探究酵母菌進(jìn)行的細(xì)胞呼吸類(lèi)型的裝置圖，下列現(xiàn)象中能說(shuō)明酵母菌既進(jìn)行需氧呼吸，同時(shí)又進(jìn)行厭氧呼吸的是 A．裝置1中液滴左移，裝置2中液滴不移動(dòng) B．裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移 C．裝置1中液滴不動(dòng)，裝置2中液滴右移 D．裝置1中液滴右移，裝置2中液滴左移,,,遠(yuǎn)古人類(lèi)發(fā)現(xiàn)，吃剩的米粥數(shù)日后變成 了醇香可口的飲料—人類(lèi)最早發(fā)明的酒,課題背景知識(shí),1.發(fā)酵:,一、基礎(chǔ)知識(shí),利用微生物在有氧或無(wú)氧條件下的生命活動(dòng)來(lái)制備微生物菌體及各種不同代謝產(chǎn)物的過(guò)程。,（1）酒精發(fā)酵的參與者——酵母菌,異養(yǎng)兼性厭氧型,18－25℃,出芽生殖,真菌(真核生物),,一、基礎(chǔ)知識(shí),2.果酒的制作原理,來(lái)源:,主要

6、是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌,適宜發(fā)酵溫度：,分類(lèi)：,生殖方式（主要方式）：,代謝類(lèi)型：,和原核生物的區(qū)別？,C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量,酶,C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量,,酶,一、基礎(chǔ)知識(shí),(2)果酒的制作原理,a、有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。,b、無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。,,制作果酒的原料是鮮果（如葡萄，蘋(píng)果等）。,一、基礎(chǔ)知識(shí),（3）制作果酒的原料是什么？,(4)發(fā)酵需要適宜的條件：,1）溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件。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）酵母

7、菌“喜歡”葡萄汁等含糖量高的果汁。培養(yǎng)酵母菌一般用麥芽汁。 3）生活在偏酸環(huán)境中。,思考討論,（2）葡萄上微生物很多，會(huì)不會(huì)污染葡萄酒呢？,（1）葡萄酒為什么呈深紅色呢？,（3）酵母菌能否把酒釀成醋？,葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是在發(fā)酵過(guò)程中葡萄皮的 進(jìn)入到發(fā)酵液中。,色素,（1）醋酸發(fā)酵參與者——醋酸菌,代謝類(lèi)型： 適宜發(fā)酵溫度： 生殖方式： 分類(lèi)：,異養(yǎng)需氧型,30－35℃,原核生物,二分裂,一、基礎(chǔ)知識(shí),3.果醋的制作原理,醋 酸 菌,基礎(chǔ)知識(shí),3.果醋的制作原理,（2）果醋制作的原理是什么？寫(xiě)出反應(yīng)方程式。,C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O,,酶,糖分 醋酸,,醋酸

8、菌,醋酸菌死亡,乙醇 乙醛 醋酸,,,當(dāng)糖源充足時(shí)： C6H12O6 →3CH3COOH 缺少糖源時(shí)：2C2H5OH+O2 →2CH3CHO+2H2O 2CH3CHO+O2 →2CH3COOH,菌種,菌種,低3.5-5.3,酵母菌,醋酸菌,一直需氧,高5.4-6.3,PH,氧氣條件,30－35℃,18－25℃,溫度,菌種,前期需氧，后期不需氧,異養(yǎng)兼性厭氧型,代謝類(lèi)型,異養(yǎng)需養(yǎng)型,二、制作果酒和果醋的過(guò)程,,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。,1、實(shí)驗(yàn)流程示意圖

9、:,【1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】,,√,,,制作葡萄酒時(shí)，應(yīng)先沖洗葡萄，然后再除去枝梗，從而避免除去枝梗時(shí)，引起葡萄損壞，增加被雜菌感染的機(jī)會(huì)。,,,,挑選葡萄,沖洗,榨汁,酒精發(fā)酵,果酒,,【1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】,,,,挑選葡萄,沖洗,榨汁,酒精發(fā)酵,果酒,,,醋酸發(fā)酵,果醋,,,,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。沖洗次數(shù)不宜太多,去除枝梗，榨汁裝入發(fā)酵瓶。,3）將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。 4）簡(jiǎn)易裝置每天排氣2次。,5）10天后，取樣檢驗(yàn)。（酸性條件下重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色）,6）取果酒的上清液，加入醋酸菌，然后移至30－35℃條件

10、下發(fā)酵，適時(shí)充氣以制備葡萄醋。,制作步驟小結(jié),1、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,三、課題成果評(píng)價(jià),【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),【實(shí)驗(yàn)】,發(fā)酵液,對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組,,,H2SO4,H2SO4,,,重鉻酸鉀,重鉻酸鉀,,,,,酒 精,2、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),果酒和果醋的發(fā)酵裝置,（1）實(shí)驗(yàn)室制作果酒、果醋的基

11、本裝置是什么？排氣口、沖氣口、出料口各有什么作用？ （2）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？,探究,,果酒的發(fā)酵裝置示意圖,出料口？,排氣口？,充氣口？,排出 CO2,便于取樣檢查和放出發(fā)酵液,排氣口膠管長(zhǎng)而彎曲的作用？,防止空氣中雜菌感染,制酒時(shí)關(guān)閉,進(jìn)行充氣,,（1）為防止發(fā)酵液被污染，發(fā)酵瓶 要用 消毒。 （2）葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留出 大約 的空間。 （3）制作葡萄酒時(shí)將溫度嚴(yán)格控制在 ，時(shí)間控制在 d左右，可通過(guò) 對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)。 （4）制葡萄醋的過(guò)程中，將溫度嚴(yán)格控制在 ，時(shí)間控制在 d，并注意適時(shí)通過(guò) 充氣。,

12、70%酒精,1/3,18-25 ℃,10-12,從出料口取樣,30-35 ℃,7-8,充氣口,1、回答下列問(wèn)題：,,2、在釀酒和釀醋的過(guò)程中都要涉及到各種微生物，在上述兩程中所涉及到的生物在結(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、前者有成形細(xì)胞核，后者沒(méi)有成形細(xì)胞核 D、前者沒(méi)有成形細(xì)胞核，后者有成形細(xì)胞核,C,3、在家中用新鮮葡萄制作果酒時(shí)，正確的操作是( ) A.讓發(fā)酵裝置接受陽(yáng)光 B 讓發(fā)酵裝置適時(shí)排氣 C 讓發(fā)酵裝置通入空氣 D 將發(fā)酵裝置放在45℃處,B,4、關(guān)于果醋的制作，錯(cuò)誤的是（ ） A果醋的制作需要醋酸菌

13、，醋酸菌是一種好氧菌，所以在制作過(guò)程中需要通氧。 B醋酸菌溫度要求較高，一般在50℃左右。 C醋酸菌能將果酒變成果醋。 D當(dāng)氧氣、糖源充足時(shí)，醋酸菌可以將葡萄汁中的糖分解成醋酸。,B,課后練習(xí)題,1．果酒和果醋中的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，有助于人體健康。果酒和果醋可以利用多種水果和野果釀制，提高原料利用率，并創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。,2．大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)需要更加周密的考慮和更多技術(shù)、資金的支持，如原料來(lái)源與選擇、菌種培育與選擇、發(fā)酵設(shè)備、發(fā)酵條件的自動(dòng)化控制、產(chǎn)品的提純和包裝以及嚴(yán)格控制雜菌污染等。,3．廠房、設(shè)備投資、原材料采購(gòu)、工人工資、生產(chǎn)周期、銷(xiāo)售渠道、稅收和利潤(rùn)等。,應(yīng)用練習(xí),下圖表示制造啤酒的過(guò)

14、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)? ； 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,五、相關(guān)鏈接,學(xué)

15、習(xí)活動(dòng)14：閱讀“相關(guān)鏈接”，完成學(xué)案要求,葡萄酒窖,啤酒酒窖,白酒酒窖,有氧制醋,果醋的過(guò)程：,（1）設(shè)備及用品,1 . 1.5L的下口瓶2個(gè) 2. 500mL的錐形瓶1個(gè) 3. 直角玻璃管（長(zhǎng)短不同）3根 4. 直玻璃管4根,5. 單孔橡膠塞2個(gè) 6.雙孔橡膠塞1個(gè) 7.膠管約1m 8.鋸末適量（足以裝滿(mǎn)1.5L的下口瓶） 9.脫脂棉少量 10.鋁箔少量 11.水族箱通氣泵1臺(tái) 12.鐵架及鐵夾幾副,（2）材料,果酒與醋酸菌,（3）步驟,A.發(fā)酵裝置如上圖所示，將800mL果酒與水的混合物到入甲瓶中，用鋁箔將上口蓋住。甲瓶的底應(yīng)離桌面40～50cm。,B. 乙瓶為發(fā)酵瓶，醋酸發(fā)酵在其中進(jìn)行

16、。將適量醋酸菌與200 ml果酒-水的混合物混勻，并調(diào)pH至7.0后到入乙瓶中，使鋸末濕透。醋酸菌附著在鋸末上，此時(shí)瓶中幾乎沒(méi)有游離的液體存在。,C.將水族箱通氣泵的出氣管與乙瓶上塞有棉花球的玻璃管連接，通氣且不必太快，使醋酸發(fā)酵48小時(shí)后，用pH試紙檢查乙瓶流出液的pH，若呈明顯酸性則進(jìn)入下一步。,D. 調(diào)節(jié)甲瓶下口雙通活塞，使甲瓶滴入乙瓶的液體流量約為每5分鐘1滴。調(diào)節(jié)乙瓶下口處的螺旋夾，使滴入丙瓶中的液體流量也約為每5分鐘1滴,E.每天用pH試紙檢測(cè)流出液的pH，檢測(cè)發(fā)酵進(jìn)行的情況。等到流出液的pH不在減少，或甲瓶中液體全部流入乙瓶時(shí)，停止實(shí)驗(yàn)。,涼州詞,葡萄美酒夜光杯， 欲飲琵琶馬上催

17、。 醉臥沙場(chǎng)君莫笑， 古來(lái)征戰(zhàn)幾人回。,舉起夜光杯，葡萄美酒多滋味；正當(dāng)暢飲時(shí)，馬上的琵琶把人催，將士說(shuō)：即使醉臥沙場(chǎng)上，請(qǐng)君切莫笑癡狂；古往今來(lái)征戰(zhàn)地，竟有幾人回故鄉(xiāng)？,基礎(chǔ)知識(shí),在酒的制作中，依種類(lèi)分大體上可有白酒、果酒、啤酒和黃酒四類(lèi)。,制作方法各不相同，但相同部分是它們都是由酵母完成的。酵母在自然界中廣泛分布，已知有幾百種之多，也是應(yīng)用最廣的一類(lèi)微生物。如面包制作、酒精制造、藥用酵母片、釀酒等。,1.制葡萄醋時(shí)，為什么要適時(shí)通過(guò)充氣口充氣？,2.為什么空氣要用棉花過(guò)濾？,甲瓶中的酒水混合物和乙瓶中的鋸末都含有微生物可利用的養(yǎng)分，進(jìn)入的空氣含有大量微生物，經(jīng)棉花過(guò)濾可防止微生物進(jìn)入。,思考：,答：醋酸菌是好氧菌，在將酒精變?yōu)榇姿釙r(shí)需要氧的參與，因此要適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。,四、結(jié)果分析與評(píng)價(jià),學(xué)習(xí)活動(dòng)12：根據(jù)前面所學(xué)知識(shí)，完成表格,