专题1 第1课时

第1课时果酒和果醋的制作

[目标导读] 1.通过回顾“探究酵母细胞的呼吸方式”实验，掌握果酒制作的原理。2.结合教材P3“图1－3”，理解并掌握果酒和果醋制作的过程。3.结合教材P4“图1－4b及操作提示”，学会设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置。

[重难点击] 1.掌握发酵作用的基本原理和方法。2.学习制作果酒、果醋的实际操作技能。

3.设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置。

1.原核生物和真核生物的主要区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。依此为分类依据，酵母菌属于真核生物，醋酸杆菌属于原核生物。

2.酵母菌的代谢类型：异养兼性厌氧型微生物。

(1)在有氧条件下能进行有氧呼吸

反应式为：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O

(2)在无氧条件下能进行无氧呼吸

反应式为：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2

3.氧气会抑制生物的无氧呼吸，下图是酵母菌释放二氧化碳量与氧气浓度的关系，请在其中画出无氧呼吸强度变化曲线。

答案

4.酒精的检测：酒精在酸性条件下，可以和重铬酸钾反应呈现灰绿色。

课堂导入

中国的酒文化历史悠久，源远流长，在酒的记载中有许多有趣的传说，近几年国内市场出现了越来越多的果酒、果醋。

果酒中不仅含有丰富的维生素和人体必需的氨基酸，而且对于抑制脂肪堆积、保护心脏、调节女性情绪都有着极其重要的作用。在众多品种的果酒中，葡萄酒醇厚、浓郁，耐人寻味，这节课我们就以葡萄酒为例探讨果酒的制作方法。

探究点一果酒、果醋制作的原理

发酵技术离不开微生物的作用，果酒制作中需要用到酵母菌，酿造果醋需要用到醋酸菌。

1.果酒制作的原理和流程

(1)酵母菌

繁殖方式：出芽生殖和孢子生殖。温度低时形成孢子，进入休眠状态；温度适宜时，进行出芽生殖，繁殖速度快。

(2)制作原理

在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。

(3) 果酒的制作流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒。

①流程中冲洗的目的是洗去浮尘，要在去枝梗之前进行，避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。同时要注意避免反复冲洗，防止酵母菌菌种数量减少。

②传统工艺制作葡萄酒时，并没有专门加入酵母菌的菌种，生产中的酵母菌主要来自于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。

③葡萄酒通常呈深红色，原因是：发酵中，红葡萄皮的色素进入发酵液，使葡萄酒呈深红色。

2.果醋制作的原理和流程

(1)醋酸菌：又名醋酸杆菌。

①繁殖方式：二分裂。

②代谢类型：异养需氧型。

(2)果醋制作的原理

①在氧气、糖源都充足时，能将葡萄汁中的糖分解成醋酸。

②当缺少糖源时，可将乙醇变为乙醛，并进一步变为醋酸。

反应式：C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O

(3)果醋的制作流程：酒精发酵→醋酸发酵→果醋。

变酸的酒表面有菌膜，菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。在溶液内部，由于氧气含量不足，醋酸菌不能大量繁殖，无法形成菌膜。

归纳提炼

1.发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程，包括有氧发酵(如醋酸发酵，谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵)，发酵≠无氧呼吸。

2.酒厂用含丰富淀粉的农产品作原料发酵酿酒时，向原料中充入足够空气，目的是让酵母菌进行有氧呼吸，产生大量酵母菌菌种，当氧气耗尽时，酵母菌进行酒精发酵产生酒精。

3.醋酸菌是需氧异养菌，严格好氧，从不进行厌氧发酵。醋酸菌能氧化多种有机碳源，其氧化能力随菌种而异。

活学活用

1.适宜的温度条件下，在下列装置中都加入干酵母(内有活酵母菌)，其中能产生酒精的装置是()

[问题导析](1)酵母菌无氧呼吸的反应式为：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2，产生酒精需要的营养条件为葡萄糖、水，环境条件为无氧。

(2)B中缺水，C装置中缺葡萄糖，D装置中有氧气，这三个装置均不能产生酒精。

答案 A

解析解答本题首先要弄清楚酒精发酵的条件：①要有葡萄糖、水和酵母菌；②必须在密封的条件下，这两个条件缺一不可。如果有氧存在，酵母菌能进行有氧呼吸，产生CO2和H2O，不产生酒精。本题易错选D，因为与A条件相同并搅拌混合均匀，看起来似乎更有利于反应的进行，但是D没有密封，暴露在有氧的环境中，酵母菌不进行无氧呼吸。探究点二实验设计与操作

如图是某同学设计的果酒和果醋的发酵装置，根据图示回答下列问题：

1.图示实验装置中

(1)充气口：在果酒发酵时要关闭，在醋酸发酵时要连接充气泵充入无菌空气。

(2)排气口：在果酒发酵中的作用是排出酵母菌产生的二氧化碳；排气口胶管长而弯曲的作用是防止空气中的杂菌进入发酵瓶。

(3)出料口：作用是便于取样。

2.发酵条件的控制

(1)防止杂菌污染：榨汁机要清洗干净；发酵装置清洗干净后要用70%的酒精进行消毒处理。

(2)控制氧气含量

①果酒发酵中，葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。开始酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖；后来随着氧气的消耗，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。

②醋酸发酵中，要从充气孔持续泵入无菌空气。

(3)温度、pH和发酵时间

温度pH 发酵时间

果酒发酵18～25_℃酸性10～12_d

果醋发酵30～35_℃酸性7～8_d

归纳提炼

从以葡萄糖为底物发生酒精发酵的反应式来看，1个葡萄糖分子经酒精发酵后要产生2个二氧化碳分子，因此，发酵过程中有气体产生。如果发酵液装满容器，则液体将外溢，一则发酵液会损失，二则瓶口等处会被许多杂菌污染，特别是被霉菌污染，影响产物品质，所以发酵液不能装满，起到缓冲作用。

活学活用

2.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。如图是果酒制作果醋的发酵装置，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__________________________；