高中生物专题1传统发酵技术的应用课题1果酒和果醋的制作名师课件新人教版选修

即时演练 3．如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(多选)( )
A．过程①、②和过程①、③总是同时进行 B．过程③和④都需要氧气的参与
C．制作果酒和果醋的连续过程中要保持温度恒定 D．可利用酸性重铬酸钾检测是否有酒精的产生 解析：在无氧环境中，酵母菌只能进行过程①②，在 氧气充足的环境中，酵母菌只进行过程①③，A 错误；过 程③表示有氧呼吸的第二和第三阶段，该过程需要氧气的 参与，过程④表示果醋发酵，由于醋酸菌是嗜氧菌，
归纳提升 制作果酒和果醋的实验流程归纳(以葡萄酒和葡萄醋 为例)：
果酒制作装汁时要留下 1/3 空间，为了使酵母菌在有 氧条件下快速繁殖，以获取更多菌种，以利于酒精发酵； 1/3 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 引发的发酵液溢出。
【例2】 杨梅是浙江省的特色水果之一，为对其进 行深加工，某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制，基本工 艺流程如下：
乙醛
【关键语句】
1．两种发酵成功的关键是对氧气的严格控制，即酒 精发酵需控制无氧条件，而醋酸发酵则需充足的氧气。
因此该过程也需要氧气的参与，B 正确；过程③所需 的最适温度为 18～25 ℃，过程④所需的最适温度为 30～ 35 ℃，因此制作果酒和果醋的连续过程中不能保持温度 恒定，C 错误；酒精可用酸性重铬酸钾溶液鉴定，颜色由 橙色变成灰绿色，D 正确。
答案：BD
4．下列关于果酒制作过程的叙述，正确的是( ) A．应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗得 更彻底 B．使发酵装置的温度维持在20 ℃左右最好 C．在发酵过程中，需从充气口不断通入空气 D．由于酵母菌的繁殖能力很强，不需要对所用装 置进行消毒处理
解析：酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精， 所以100 mL的烧瓶中产酒精最多，而醋酸菌是一种好氧 细菌，只有在氧气充足时才能进行旺盛的生理活动，所 以400 mL的烧瓶中氧气较充足，产醋酸最多，D项正 确。
答案：D
2．果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重 要，相关措施正确的是( )
A．葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发 酵
B．在葡萄酒发酵过程中，每隔 12 h 左右打开瓶盖一 次，放出 CO2
C．果酒发酵过程温度控制在 30 ℃，果醋发酵过程 温度控制在 20 ℃
D．在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，有 利于醋酸菌的代谢
解析：将葡萄汁装入发酵瓶，要留下大约 1/3 的空间， 防止发酵液溢出；在葡萄酒发酵过程中，每隔 12 h 左右 拧松瓶盖一次，放出 CO2，而不能打开瓶盖，否则容易引 起杂菌污染；
2．果酒和果醋的发酵装置
(1)发酵装置各部分的作用。 ①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。 ②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。
③出料口：取样检测和放出发酵液。 (2)使用方法：在进行果酒发酵时要关闭充气口；在 进行醋酸发酵时，充气口要连续充入无菌空气。
果酒制作过程中，前期通入空气或在发酵瓶留出一定 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，在这种条件下， 酵母菌能生长，其他绝大多数微生物都因无法适应这一环 境而受到抑制。
[例❶] 生物技术在食品加工中的应用十分广泛， 如果酒、果醋的制作就是生活中常见的例子。如图A是 果酒和果醋制作的实验流程，图B是一个果酒制果醋的 发酵装置。请分析回答：
果酒发酵过程温度控制在 18～25 ℃，果醋发酵过程 温度控制在 30～35 ℃；参与果醋制作的醋酸菌是嗜氧菌， 因此在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，有利于 醋酸菌的代谢。
答案：D
要点二 果酒、果醋制作的具体操作流程 1．如何对器具清洗、消毒？ 2．挑选的葡萄如何冲洗？ 3．发酵过程中如何控制好条件？
(2)在制备杨梅醋过程中，醋酸发酵罐中填充的木材 刨花要经过灭菌，然后加入含有醋酸菌的培养液，使该菌 附着在刨花上，通过调节杨梅酒进入乙罐的流速来调节杨 梅醋的 pH。
(3)比较酒精和醋酸的生成反应式即可得出答案： ①葡萄糖氧化成酒精的反应式： C6H12O6―→2CO2＋2C2H5OH。 ②酒精氧化成醋酸的反应式： C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。 (4)结合杨梅酒和杨梅醋的发酵过程，分析图示曲线 (先上升，后下降)可知，该物质应为酒精。
三、实验设计流程图
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵
↓ 果酒
↓ 果醋
四、发酵装置的设计 1．图中充气口的作用是在醋酸发酵时连接充气泵进 行充气；排气口的作用是排出酒精发酵时产生的 CO2。
2．果酒发酵中应关闭充气口，果醋发酵中应将充气 口连接充气泵，输入无菌空气。
五、酒精的检验 1．检验试剂：重铬酸钾。 2．现象：在酸性条件下，反应呈现灰绿色。
厌氧制酒，有氧制醋 制作果酒需要厌氧的环境，制作果醋需要有氧的环 境，这与微生物的种类有关，可以总结为厌氧制酒，有氧 制醋。
即时演练 1．将接种有醋酸菌的葡萄汁100 mL(4份)和接种有 酵母菌的葡萄汁100 mL(4份)分别装在100 mL、200 mL、300 mL、400 mL的烧瓶中，将口密封，置于适宜 温度下培养，24小时后产生的醋酸和酒精最多的烧瓶分 别是( ) A．100 mL 100 mL B．400 mL 400 mL C．100 mL 400 mL D．400 mL 100 mL
二、果醋制作的原理 1．菌种：醋酸菌。 (1)菌种来源：人工接种醋酸菌。(2)代谢类型：异养 需氧型，对氧气的含量特别敏感。 2．发酵原理。 (1)氧气、糖源充足：醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成 醋酸。 (2)氧气充足、缺少糖源：醋酸菌将乙醇变为乙醛， 再将乙醛变为醋酸。
3．发酵所需条件。 (1)环境条件：氧气充足。 (2)温度：最适生长温度为30～35℃。 4．反应式：C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。
答案：(1)防止空气进入 气泡冒出 (2)灭菌 醋酸 流速 (3)D (4)酒精
果酒、果醋制作的注意事项 (1)材料的选择与处理。 选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，并除去枝梗， 以防葡萄汁流失及被污染。
(2)防止发酵液被污染。 ①榨汁机要清洗干净，并晾干。 ②发酵瓶要洗净并用体积分数为 70%的酒精消毒， 或用洗洁精洗涤。 ③装入葡萄汁后要封闭充气口。
；
果酒制作反应式：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O
（2）无氧条件进行③
；
反应式：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2
菌 原种 理： ：醋 （酸1）菌氧气、糖源充足，把葡萄汁中的糖分 果醋制作 解成④
（2）氧气、糖Hale Waihona Puke Baidu不充足，将乙醇转变成
⑤
，再转变成醋酸
填充：①酵母菌 ②繁殖 ③酒精发酵 ④醋酸 ⑤
(2)最适温度：20 ℃左右。 (3)生存场所：分布广泛，但土壤始终是其大本营。
2．果酒制作时需控制的条件。 (1)菌种来源：野生型酵母菌。 (2)环境条件：缺氧，呈酸性的环境。 (3)温度：一般控制在 18～25 ℃。 3．葡萄酒呈现深红色的原因。 在发酵过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的 色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。
要点一 果酒、果醋制作的比较 1．果酒和果醋的制作有何区别？ 2．如何设计果酒和果醋的发酵装置？
归纳提升 1．果酒、果醋制作原理的比较
比较项目
发 酵
温度
条 时间 件
氧气
果酒的制作
一般控制在 18～25 ℃ 10～12 d
初期需氧，后 期不需氧
果醋的制作 30～35 ℃
7～8 d 始终需要氧
发 酵 条 pH 件
(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋，则
乙罐中 CO2 的产生量是________。
A．甲罐的两倍
B．与甲罐的相等
C．甲罐的一半
D．几乎为零
(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中，某物质浓
度随时间变化的示意图如下，该物质是________。
解析：(1)酒精发酵罐顶上弯管中加水是为了防止空 气进入；发酵一段时间后，发酵罐内液面不再有气泡产生， 说明发酵基本完毕。
判断正误： (1)在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附 着在葡萄皮上的野生型酵母菌。(√) (2)葡萄酒呈现深红色，是因为葡萄的果肉是红色 的。(×) (3)醋酸菌对氧气的含量特别敏感，短时间中断通入 氧气，也会引起死亡。(√)
(4)当氧气、糖源充足时，醋酸菌将乙醇变为醋酸。(×) (5)冲洗葡萄时应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗， 这样洗得彻底。(×) (6)制作葡萄醋发酵装置的温度严格控制在 18～25 ℃最好。(×) (7)检测酒精时先在试管中加入适量的发酵液，然后 再加入浓硫酸，混匀后滴加饱和的重铬酸钾溶液。(√)
解析：在榨汁前，应先冲洗葡萄，再去除枝梗，以 防止葡萄破损被杂菌污染；酵母菌的繁殖力虽然很强， 但仍要对所用装置进行消毒处理，因为若含有有害的微 生物，会影响酒的品质；酵母菌在20 ℃左右的无氧条件 下进行酒精发酵，效率最高。
答案：B
【网络构建】
菌 原种 理： ：（① 1）有氧条件进行大量②
请回答： (1)甲罐顶上弯管中加水的主要目的是________。发 酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有________，说 明发酵基本完毕。 (2)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经________ 处理的木材刨花，然后加入含________菌的培养液，使该 菌附着在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙 罐进行杨梅醋发酵，杨梅醋的 pH 可通过控制杨梅酒的 ________来调节。
反应式
呈酸性的发酵 液中
①在有氧条件 下：C6H12O6＋ 6O2―→6CO2 ＋6H2O ②在无氧条件 下： C6H12O6―→2 C2H5OH＋ 2CO2
醋酸菌的最适生长pH在 5.0～6.5之间，而在葡萄酒 环境中，醋酸菌能在pH为 3.0～4.0条件下生存和生长
①氧气、糖源都充足时： C6H12O6＋ 2O2―→2CH3COOH＋ 2CO2＋2H2O ②缺乏糖源氧气充足时： 2C2H5OH＋ O2―→2CH3CHO(乙醛)＋ 2H2O2CH3CHO＋ O2―→2CH3COOH(醋酸)
(3)图A中的①过程是在图B中的________瓶内进行 的，发酵产物酒精要在________(填“酸”“中”或 “碱”)性条件下用____________来鉴定。
解析：(1)果醋发酵的微生物是醋酸菌，条件是30～ 35 ℃，持续通入无菌空气，代谢类型是异养需氧型；果 酒发酵的微生物是酵母菌，条件是18～25 ℃，初期通入 无菌空气，进行有氧呼吸大量繁殖，后期密封，无氧呼 吸产生酒精，代谢类型是异养兼性厌氧型。
专题1 传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作
[目标导航] 1.掌握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。
一、果酒制作的原理 1．酵母菌的生物学特性。 (1)代谢类型：异养兼性厌氧型。 ①在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁 殖。反应式为C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O ②在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。反应式为 C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2
(1)果醋发酵过程中起主要作用的微生物是 ________，果酒发酵过程中起主要作用的微生物是 ________，这两类微生物在代谢方式上的主要区别是其 中________属于兼性厌氧型生物。
(2)果醋是在图B的________瓶中产生的，发酵的微 生物利用的碳源主要是______________。
(2)在图B中，乙瓶持续通入空气制备果醋，如制作 流程是果汁→果酒→果醋，则醋酸菌的碳源来自乙醇； 如制作流程是果汁→果醋，则碳源来自葡萄糖。
(3)图A中的①过程表示制备果酒，酵母菌在图B的 甲瓶中进行无氧呼吸，酒精在酸性条件下用重铬酸钾溶 液检验呈灰绿色。
答案：(1)醋酸菌 酵母菌 酵母菌 (2)乙 乙醇(葡萄糖或乙醇) (3)甲 酸 重铬酸钾溶液