人教版高中生物选修一1-1《果酒和果醋的制作》ppt同步课件

注：各发酵瓶的左侧管为充气管，右侧管为排气管
(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______、______、______。
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
1．果酒的制作原理 (1)果酒的制作离不开 酵母菌 ，它是 兼性厌氧 型微生物。 (2)酵母菌在有氧条件下可 大量繁殖 ，反应式为 C6H12O6＋ 酶 6O2――→6CO2＋6H2O＋能量。
变化过程，下列叙述正确的是
( )。
A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下 B．过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中 C．过程③和④都需要氧气的参与 D．过程①～④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；③过程属于有氧呼吸第二、三阶段， 第三阶段需要氧气参与，④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④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
代谢 异养兼性厌氧型 类型
菌种 传统发酵过程中，主要是附着 来源 在葡萄皮上的野生型酵母菌
果醋制作 醋酸菌
单细胞、原核生物，二 分裂生殖
异养好氧型
醋酸菌的菌种可以到菌 种保藏中心购买，也可 从食醋中分离
①在有氧条件下： 酶
C6H12O6＋6O2＋6H2O――→ 制作 6CO2＋12H2O＋能量 原理 ②在无氧条件下：
反应式： (4)条件：需氧，温度为 30～35 ℃ 。
[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
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。
[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。
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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。
酶 C6H12O6――→ 2C2H5OH＋2CO2 ＋能量
①当氧气、糖源都充足时： C6H12O6＋2O2―酶―→ 2CH3COOH＋2CO2＋ 2H2O ②当缺少糖源时：
酶 C2H5OH＋O2――→ CH3COOH＋H2O＋能量
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。
不需要通入空气
酶 C2H5OH＋O2――→CH3COOH＋
(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。
果酒和果醋的制作原理
【例1】 (2010·江苏高考)下图表示果酒和果醋制作过程中的物质
30～35 ℃ 7～8 d
氧气 前期需氧，后期不需
一直需要氧
可以嗅味、品尝、用酸性 重铬酸钾检验酒精含量、 检测指标 进行酵母菌的镜检、测定 pH等
可通过观察菌膜的形 成、嗅味、品尝初步鉴 定，再通过检测和比较 醋酸发酵前后的pH进一 步鉴定等
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2 mL白酒，实验组分别加入2 mL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3 mol/L的H2SO4溶液3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重本题主要考查生物技术在食品加工中的应用，不同的微生物
其代谢方式不同，适宜的生存条件不同，酒精和醋酸的检验方法和
现象不相同。解答本题需要明确酵母菌和醋酸菌的代谢类型及酒精
与重铬酸钾反应呈现的颜色。
答案 (1)醋酸菌是好氧细菌 醋酸菌的最适生长温度是 30～35 ℃
(2)18～25 ℃ H2O＋能量
[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 醋酸菌 。
(2)当O2、糖源均充足时：菌种可将葡萄汁中的 糖分解成醋酸。 (3)当缺少糖源时可将 乙醇 转变成 乙醛 ，并进一步转变成醋 酸。
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。
[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。
果酒、果醋的制作流程及注意事项
【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。
酶 (2)C2H5OH＋O2――→CH3COOH＋H2O＋能量
果酒、果醋制作的操作要求及结果分析
1．材料的选择与处理 选择 新鲜 的葡萄，先 冲洗 ，再 除去枝梗 。
2．防止发酵液被污染 (1)榨汁机要清洗干净，并 晾干 。 (2)发酵装置要清洗干净，并用体积分数为 70%的酒精 消毒。
3．发酵条件的控制
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。
(3) 酵 母 菌 在 无 氧 条 件 下 可 进 行 酒精发酵 ， 反 应 式 为 酶
C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2＋能量。 (4)所需条件： 20 ℃ 左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时温度一 般控制在 18～25 ℃ 。 (5)菌种来源：来自于 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 。
q
(1)装置：将葡萄汁装入发酵瓶，留大约
1 3
的空间。
(2)制葡萄酒： 封闭 充气口；温度应控制在 18～25 ℃；
时间控制在 10～12 d 左右。 (3)制葡萄醋：温度应控制在30～35℃ ；时间控制在 7～8 d
左右；适时通过充气口 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 重铬酸钾 溶液 来检验。 (2)检验原理： 酸性 条件下，重铬酸钾和酒精反应呈 现 灰绿色 。 [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。
(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
【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