高中生物 專題1課題1 果酒和果醋的制作精講導(dǎo)學(xué)課件 新人教版選修1

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1、專題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用課題1果酒和果醋的制作一、果酒制作的原理一、果酒制作的原理1.1.菌種菌種: :主要是附著在葡萄皮上的野生型主要是附著在葡萄皮上的野生型_。(1)(1)生物類屬生物類屬: :真菌真菌, ,屬于屬于_生物。生物。(2)(2)代謝類型代謝類型:_:_。(3)(3)生長(zhǎng)繁殖最適溫度生長(zhǎng)繁殖最適溫度:_:_左右。左右。(4)(4)主要分布場(chǎng)所主要分布場(chǎng)所: :分布廣泛分布廣泛, ,尤其種植水果類的尤其種植水果類的_中。中。酵母菌酵母菌真核真核異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)兼性厭氧型2020土壤土壤C C6 6H H1212O O6 6 2C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2

2、2C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO6CO2 2+6H+6H2 2O O2.2.原理原理: :3.3.發(fā)酵所需條件發(fā)酵所需條件: :(1)(1)環(huán)境條件環(huán)境條件:_:_、pHpH呈呈_。(2)(2)溫度溫度: :一般控制在一般控制在_,_,生長(zhǎng)繁殖最適溫度生長(zhǎng)繁殖最適溫度_左左右。右。 有氧時(shí)：有氧時(shí)：_無(wú)氧時(shí)：無(wú)氧時(shí)：_缺氧缺氧酸性酸性181825252020C C2 2H H5 5OH+OOH+O2 2 CHCH3 3COOH+HCOOH+H2 2O O二、果醋制作的原理二、果醋制作的原理1.1.菌種菌種醋酸菌醋酸菌: :(1)(1)生物類屬生物類屬: :細(xì)菌

3、細(xì)菌, ,屬于屬于_生物。生物。(2)(2)代謝類型代謝類型: :異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型, ,對(duì)對(duì)_的含量特別敏感。的含量特別敏感。(3)(3)生長(zhǎng)繁殖最適溫度生長(zhǎng)繁殖最適溫度:_:_。2.2.原理原理: :(1)(1)當(dāng)氧氣充足、糖源充足時(shí)當(dāng)氧氣充足、糖源充足時(shí), ,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成_。(2)(2)當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時(shí)當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時(shí), ,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰┐姿峋鷮⒁掖甲優(yōu)橐胰? ,再將乙再將乙醛變?yōu)槿┳優(yōu)開。反應(yīng)簡(jiǎn)式如下。反應(yīng)簡(jiǎn)式如下:_:_。原核原核氧氣氧氣30303535醋酸醋酸醋酸醋酸3.3.發(fā)酵所需條件發(fā)酵所需條件: :(1)(1)環(huán)境條

4、件環(huán)境條件:_:_充足。充足。(2)(2)溫度溫度: :最適生長(zhǎng)溫度最適生長(zhǎng)溫度_。氧氣氧氣30303535三、果酒、果醋的制作流程及裝置分析三、果酒、果醋的制作流程及裝置分析1.1.實(shí)驗(yàn)流程：實(shí)驗(yàn)流程：2.2.酒精的檢測(cè)酒精的檢測(cè): :(1)(1)檢測(cè)試劑檢測(cè)試劑:_:_。(2)(2)現(xiàn)象現(xiàn)象: :在在_條件下條件下, ,反應(yīng)呈現(xiàn)反應(yīng)呈現(xiàn)_。 沖洗沖洗酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵重鉻酸鉀重鉻酸鉀酸性酸性灰綠色灰綠色【思考辨析【思考辨析】1.1.判斷正誤判斷正誤(1)(1)變酸的葡萄酒表面的白膜是酵母菌。變酸的葡萄酒表面的白膜是酵母菌。( ( ) )【分析【分析】變酸的葡萄酒表面的白膜是醋酸菌。變酸的葡萄

5、酒表面的白膜是醋酸菌。(2)(2)果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生, ,可在酸性條件下用重鉻酸鉀可在酸性條件下用重鉻酸鉀檢測(cè)。檢測(cè)。( ( ) )(3)(3)醋酸菌是一種好氧菌醋酸菌是一種好氧菌, ,只有在氧氣充足時(shí)才能進(jìn)行旺盛的只有在氧氣充足時(shí)才能進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)。生理活動(dòng)。( ( ) )2.2.問題思考問題思考(1)(1)在果酒制作過程中在果酒制作過程中, ,在不滅菌的情況下在不滅菌的情況下, ,如何使酵母菌成為如何使酵母菌成為優(yōu)勢(shì)菌種優(yōu)勢(shì)菌種? ?提示：提示：控制微生物的生長(zhǎng)條件控制微生物的生長(zhǎng)條件, ,如在酒精發(fā)酵過程中如在酒精發(fā)酵過程中, ,要保持缺要保持缺氧、酸性

6、的環(huán)境。氧、酸性的環(huán)境。(2)(2)葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是什么葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是什么? ?提示：提示：發(fā)酵過程中發(fā)酵過程中, ,隨著酒精度數(shù)的提高隨著酒精度數(shù)的提高, ,紅葡萄皮的色素也進(jìn)紅葡萄皮的色素也進(jìn)入發(fā)酵液入發(fā)酵液, ,使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色。使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色。一、酵母菌和醋酸菌的比較一、酵母菌和醋酸菌的比較酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌生物學(xué)分類生物學(xué)分類單細(xì)胞單細(xì)胞, ,真核生物真核生物單細(xì)胞單細(xì)胞, ,原核生物原核生物代謝方式代謝方式異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型生長(zhǎng)繁殖的生長(zhǎng)繁殖的最適宜溫度最適宜溫度2020左右左右30303535主要繁殖方式主要繁殖方式出芽

7、生殖出芽生殖二分裂生殖二分裂生殖生產(chǎn)、生活應(yīng)用生產(chǎn)、生活應(yīng)用釀酒、發(fā)面等釀酒、發(fā)面等制醋制醋【易錯(cuò)提醒【易錯(cuò)提醒】關(guān)于酵母菌和醋酸菌認(rèn)識(shí)的兩點(diǎn)提醒關(guān)于酵母菌和醋酸菌認(rèn)識(shí)的兩點(diǎn)提醒(1)(1)酵母菌在氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足時(shí)酵母菌在氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足時(shí), ,進(jìn)行出芽生殖進(jìn)行出芽生殖, ,而在沒有而在沒有氧氣的條件下進(jìn)行孢子生殖氧氣的條件下進(jìn)行孢子生殖, ,醋酸菌主要進(jìn)行二分裂生殖。醋酸菌主要進(jìn)行二分裂生殖。(2)(2)酵母菌屬于真菌酵母菌屬于真菌, ,醋酸菌屬于細(xì)菌醋酸菌屬于細(xì)菌, ,二者最適生長(zhǎng)溫度不同二者最適生長(zhǎng)溫度不同的原因是不同生物中不同酶的最適溫度不同。的原因是不同生物中不同酶的最適溫度不

8、同。【典例訓(xùn)練【典例訓(xùn)練1 1】(2010(2010四川高考改編四川高考改編) )與酵母菌相比與酵母菌相比, ,醋酸菌具醋酸菌具有的特點(diǎn)是有的特點(diǎn)是( () )A.A.無(wú)線粒體無(wú)線粒體, ,只能通過無(wú)氧呼吸獲得能量只能通過無(wú)氧呼吸獲得能量B.B.無(wú)核糖體無(wú)核糖體, ,只能依靠寄主細(xì)胞合成蛋白質(zhì)只能依靠寄主細(xì)胞合成蛋白質(zhì)C.C.無(wú)細(xì)胞核無(wú)細(xì)胞核, ,只能通過出芽生殖方式繁殖后代只能通過出芽生殖方式繁殖后代D.D.無(wú)染色體無(wú)染色體, ,只能在只能在DNADNA水平上產(chǎn)生可遺傳變異水平上產(chǎn)生可遺傳變異【解題關(guān)鍵【解題關(guān)鍵】解答本題時(shí)解答本題時(shí), ,需要從結(jié)構(gòu)和功能上區(qū)別酵母菌和需要從結(jié)構(gòu)和功能上區(qū)別

9、酵母菌和醋酸菌醋酸菌, ,特別是明確核糖體、線粒體的作用。特別是明確核糖體、線粒體的作用?！窘馕觥窘馕觥窟x選D D。A A項(xiàng)項(xiàng), ,醋酸菌是原核生物醋酸菌是原核生物, ,雖無(wú)線粒體雖無(wú)線粒體, ,但仍可進(jìn)但仍可進(jìn)行有氧呼吸行有氧呼吸;B;B項(xiàng)項(xiàng), ,無(wú)論原核生物還是真核生物無(wú)論原核生物還是真核生物, ,均含有核糖體均含有核糖體, ,核糖體是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所核糖體是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所;C;C項(xiàng)項(xiàng), ,醋酸菌是原核生物醋酸菌是原核生物, ,無(wú)成形的無(wú)成形的細(xì)胞核細(xì)胞核, ,其增殖方式是二分裂其增殖方式是二分裂;D;D項(xiàng)項(xiàng), ,醋酸菌是原核生物醋酸菌是原核生物, ,無(wú)染色無(wú)染色體體, ,不可能產(chǎn)生染色

10、體變異不可能產(chǎn)生染色體變異, ,只能在只能在DNADNA水平上產(chǎn)生可遺傳變異。水平上產(chǎn)生可遺傳變異?！咀兪接?xùn)練【變式訓(xùn)練】關(guān)于醋酸菌的敘述關(guān)于醋酸菌的敘述, ,正確的是正確的是( () )A.A.醋酸菌為嚴(yán)格的有氧呼吸醋酸菌為嚴(yán)格的有氧呼吸B.B.醋酸菌在有氧或無(wú)氧的環(huán)境中都能生存醋酸菌在有氧或無(wú)氧的環(huán)境中都能生存C.C.醋酸菌和酵母菌都是原核生物醋酸菌和酵母菌都是原核生物D.D.醋酸菌能將淀粉分解成醋酸醋酸菌能將淀粉分解成醋酸【解析【解析】選選A A。酵母菌為真核生物。醋酸菌為原核生物。酵母菌為真核生物。醋酸菌為原核生物, ,它是嚴(yán)它是嚴(yán)格的需氧型生物格的需氧型生物, ,在無(wú)氧環(huán)境中不能生存

11、。在糖源、氧氣充足在無(wú)氧環(huán)境中不能生存。在糖源、氧氣充足條件下條件下, ,醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸。二、果酒和果醋的制作二、果酒和果醋的制作1.1.果酒制作與果醋制作的比較果酒制作與果醋制作的比較: :果酒制作果酒制作果醋制作果醋制作發(fā)酵發(fā)酵菌種菌種酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌菌種菌種來(lái)源來(lái)源傳統(tǒng)的葡萄酒釀造采用自傳統(tǒng)的葡萄酒釀造采用自然發(fā)酵然發(fā)酵, ,菌種主要是附著在菌種主要是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌葡萄皮上的野生型酵母菌購(gòu)買醋酸菌的菌種或從購(gòu)買醋酸菌的菌種或從食醋中分離醋酸菌食醋中分離醋酸菌發(fā)酵發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)物酒精、二氧化碳酒精、二氧化碳醋酸、水醋酸、

12、水果酒制作果酒制作果醋制作果醋制作發(fā)發(fā)酵酵條條件件溫溫度度一般控制在一般控制在1818252530303535時(shí)時(shí)間間10 d10 d12 d12 d7 d7 d8 d8 d氧氧氣氣初期需氧初期需氧, ,后期不需氧后期不需氧始終需要氧始終需要氧pHpH最適最適pHpH為為4.54.55.05.0最適最適pHpH為為5.45.46.06.0果酒制作果酒制作果醋制作果醋制作反應(yīng)式反應(yīng)式在有氧條件下：在有氧條件下：C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 26CO6CO2 2+6H+6H2 2O O在無(wú)氧條件下：在無(wú)氧條件下：C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5

13、5OH+2COOH+2CO2 2 氧氣、糖源都充足時(shí)氧氣、糖源都充足時(shí): :C C6 6H H1212O O6 6+2O+2O2 22CH2CH3 3COOH+2COCOOH+2CO2 2+2H+2H2 2O O缺少糖源時(shí)缺少糖源時(shí): :2C2C2 2H H5 5OH+OOH+O2 22CH2CH3 3CHO(CHO(乙醛乙醛)+2H)+2H2 2O O2CH2CH3 3CHO+OCHO+O2 22CH2CH3 3COOH(COOH(醋酸醋酸) ) 2.2.果酒、果醋的發(fā)酵裝置果酒、果醋的發(fā)酵裝置: :(1)(1)各部件的作用各部件的作用: :充氣口充氣口: :在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣。

14、在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣。排氣口排氣口: :排出酒精發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的排出酒精發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的COCO2 2。長(zhǎng)而彎曲的膠管能防止。長(zhǎng)而彎曲的膠管能防止空氣中微生物的污染?？諝庵形⑸锏奈廴尽３隽峡诔隽峡? :用來(lái)取樣。用來(lái)取樣。(2)(2)裝置使用方法裝置使用方法: :酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵: :關(guān)閉充氣口。關(guān)閉充氣口。醋酸發(fā)酵醋酸發(fā)酵: :充氣口適時(shí)泵氣。充氣口適時(shí)泵氣。(3)(3)檢驗(yàn)檢驗(yàn): :通過出料口對(duì)發(fā)酵情況及時(shí)監(jiān)測(cè)。通過出料口對(duì)發(fā)酵情況及時(shí)監(jiān)測(cè)。酒精檢測(cè)酒精檢測(cè): :酸性條件下酸性條件下, ,重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。【思維拓展【思維拓展】(1)(1)果酒

15、制作的前期需要提供一定的氧果酒制作的前期需要提供一定的氧, ,以便酵母以便酵母菌迅速增殖菌迅速增殖, ,縮短發(fā)酵時(shí)間。在產(chǎn)生酒精的階段要求嚴(yán)格的無(wú)縮短發(fā)酵時(shí)間。在產(chǎn)生酒精的階段要求嚴(yán)格的無(wú)氧環(huán)境。氧環(huán)境。(2)(2)葡萄成熟后含有果糖等物質(zhì)葡萄成熟后含有果糖等物質(zhì), ,葡萄酒中含有果糖越多葡萄酒中含有果糖越多, ,甜度甜度越大越大, ,若糖全部轉(zhuǎn)化為酒精則不會(huì)甜。若糖全部轉(zhuǎn)化為酒精則不會(huì)甜。(3)(3)在缺氧、在缺氧、2020左右、呈酸性的發(fā)酵液中左右、呈酸性的發(fā)酵液中, ,酵母菌可以生長(zhǎng)繁酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖殖, ,而絕大多數(shù)其他微生物都因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制。而絕大多數(shù)其他微生物都因無(wú)

16、法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制。 【典例訓(xùn)練【典例訓(xùn)練2 2】人類利用微生物釀酒、制醋的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。人類利用微生物釀酒、制醋的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。請(qǐng)回答以下與發(fā)酵有關(guān)的問題請(qǐng)回答以下與發(fā)酵有關(guān)的問題: :(1)(1)喝剩的葡萄酒放置長(zhǎng)時(shí)間后變酸的原因是喝剩的葡萄酒放置長(zhǎng)時(shí)間后變酸的原因是_。(2)(2)工業(yè)生產(chǎn)果酒時(shí)工業(yè)生產(chǎn)果酒時(shí), ,為有利于葡萄的壓榨、果酒清澈透明無(wú)沉為有利于葡萄的壓榨、果酒清澈透明無(wú)沉淀淀, ,可加入的酶是可加入的酶是_。(3)(3)如圖為釀制葡萄酒的簡(jiǎn)易裝置如圖為釀制葡萄酒的簡(jiǎn)易裝置, ,請(qǐng)分析回答請(qǐng)分析回答: :制作果酒制作果酒, ,需將溫度嚴(yán)格控制在需將溫度嚴(yán)格控制在_。制作

17、果酒后制果。制作果酒后制果醋醋, ,應(yīng)將溫度控制在應(yīng)將溫度控制在_。裝置中裝置中,A,A液體是液體是_,NaOH,NaOH溶液的作用是溶液的作用是_。葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí), ,要留有大約要留有大約1/31/3的空間的空間, ,這是因?yàn)檫@是因?yàn)開 _。 【解題關(guān)鍵【解題關(guān)鍵】解答本題時(shí)解答本題時(shí), ,需要明確果酒和果醋的制作原理及需要明確果酒和果醋的制作原理及注意事項(xiàng)注意事項(xiàng), ,特別是發(fā)酵過程中特別是發(fā)酵過程中COCO2 2的控制措施。的控制措施?！窘馕觥窘馕觥?1)(1)在缺少葡萄糖的條件下在缺少葡萄糖的條件下, ,醋酸菌可以將乙醇轉(zhuǎn)化成醋酸菌可以將乙醇轉(zhuǎn)化成醋酸。醋酸。(2

18、)(2)果膠酶的作用是水解果汁中的果膠果膠酶的作用是水解果汁中的果膠, ,使得果汁的出汁率和澄使得果汁的出汁率和澄清度提高。清度提高。(3)(3)制作果酒和制作果醋的適宜溫度不同制作果酒和制作果醋的適宜溫度不同, ,嚴(yán)格控制溫度是成功嚴(yán)格控制溫度是成功的關(guān)鍵的關(guān)鍵, ,因?yàn)闇囟戎苯佑绊懴嚓P(guān)微生物的生長(zhǎng)。氣體的控制也因?yàn)闇囟戎苯佑绊懴嚓P(guān)微生物的生長(zhǎng)。氣體的控制也非常重要非常重要, ,如發(fā)酵液只裝入到發(fā)酵瓶的如發(fā)酵液只裝入到發(fā)酵瓶的2/3,2/3,留出留出1/31/3的空間存留的空間存留空氣空氣, ,目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸快速繁殖目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸快速繁殖, ,消耗氧氣后再消耗氧氣

19、后再進(jìn)行酒精發(fā)酵進(jìn)行酒精發(fā)酵, ,同時(shí)防止發(fā)酵過程中因?yàn)楫a(chǎn)生同時(shí)防止發(fā)酵過程中因?yàn)楫a(chǎn)生COCO2 2而造成發(fā)酵液而造成發(fā)酵液溢出。溢出。答案：答案：(1)(1)醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生醋酸醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生醋酸(2)(2)果膠酶果膠酶(3)(3)1818252530303535葡萄汁吸收酵母菌酒精發(fā)酵產(chǎn)生的葡萄汁吸收酵母菌酒精發(fā)酵產(chǎn)生的COCO2 2既為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣既為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣, ,又防止發(fā)酵旺盛時(shí)汁又防止發(fā)酵旺盛時(shí)汁液溢出液溢出【變式訓(xùn)練【變式訓(xùn)練】果酒和果醋制作過程中果酒和果醋制作過程中, ,發(fā)酵條件的控制至關(guān)重發(fā)酵條件的控制至關(guān)重要要, ,相關(guān)措施正確的是相關(guān)措施正

20、確的是( () )A.A.葡萄汁要裝滿發(fā)酵瓶葡萄汁要裝滿發(fā)酵瓶, ,造成無(wú)氧環(huán)境造成無(wú)氧環(huán)境, ,有利于發(fā)酵有利于發(fā)酵B.B.在葡萄酒發(fā)酵過程中在葡萄酒發(fā)酵過程中, ,每隔每隔12 h12 h左右打開瓶蓋一次左右打開瓶蓋一次, ,放出放出COCO2 2C.C.果酒發(fā)酵過程中溫度控制在果酒發(fā)酵過程中溫度控制在30,30,果醋發(fā)酵過程中溫度控制果醋發(fā)酵過程中溫度控制在在2020D.D.在果醋發(fā)酵過程中在果醋發(fā)酵過程中, ,要適時(shí)通過充氣口充氣要適時(shí)通過充氣口充氣, ,有利于醋酸菌的有利于醋酸菌的代謝代謝 【解析【解析】選選D D。葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)要留有大約。葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)要留有大約1/31/3的空間的空間, ,一一方面有利于發(fā)酵開始時(shí)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸方面有利于發(fā)酵開始時(shí)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸, ,并迅速繁殖并迅速繁殖; ;另一另一方面發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生氣體方面發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生氣體, ,留出留出1/31/3的空間可以防止發(fā)酵液溢出。葡的空間可以防止發(fā)酵液溢出。葡萄酒發(fā)酵過程中萄酒發(fā)酵過程中, ,每隔每隔12 h12 h左右擰松瓶蓋一次左右擰松瓶蓋一次, ,不應(yīng)該打開瓶蓋不應(yīng)該打開瓶蓋, ,以防止雜菌污染。果酒發(fā)酵過程中溫度控制在以防止雜菌污染。果酒發(fā)酵過程中溫度控制在181825,25,果果醋發(fā)酵過程中溫度控制在醋發(fā)酵過程中溫度控制在30303535。