高中生物第二章发酵技术实践第一节运用发酵技术加工食品第1课时运用发酵技术制作果酒和果醋学案苏教版选修

第1课时　运用发酵技术制作果酒和果醋学习导航明目标、知重点难点

了解酵母菌、醋酸菌及其发酵原理。(重点)

掌握果酒、果醋的制作方法。(重点)

设计并安装简单的生产果酒和果醋的装置。(重、难点)

[学生用书P25]

阅读教材P 37和P 39～40完成果酒和果醋的酿制

1．果酒的酿制

(1)原料：各种果汁。

(2)方法：通过微生物发酵而制成的含有酒精的饮料。

(3)酿制葡萄酒的主要过程清洗和榨汁陈酿(自然老熟)―→形成葡萄酒。――→灭菌 加入酿酒酵母菌酒精发酵――→产生酒精 排除多余酵母菌(4)酶制剂在果酒生产中的作用①果胶酶：有利于葡萄的榨汁等。

②蛋白酶：主要是促进蛋白质的水解，使酒体清澈透明。

2．制作果酒(1)原理：酵母菌在有氧条件下大量繁殖，在无氧条件下则进行酒精发酵。

(2)酒精发酵最适温度：18～25_℃。(3)酒精的检测①检测试剂：重铬酸钾。

②现象：在酸性条件下，反应呈绿色。

3．制作果醋

(1)原理：醋酸菌是好氧微生物，在氧气充足时，能将酒精氧化为醋酸。

(2)条件：充分供氧、最适温度为 30～35_℃、发酵7～8 d 。

判一判

(1)利用葡萄为原料制作果酒，如果不添加酵母菌就不可能制作出葡萄酒。(×)

(2)果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵。(×)

(3)在制作葡萄醋的过程中，温度应严格控制在18～25 ℃。(×)

(4)醋酸菌含有细胞壁、细胞膜、线粒体、核糖体和细胞核。

(×)

连一连

　果酒和果醋制作的原理与发酵条件[学生用书

P25]

　果酒和果醋是以各种水果为原料，通过不同微生物在不同发酵条件下制成的。结合教材P 37

内容完成以下探究。

探究1　酵母菌与醋酸菌的比较比较项目

酵母菌醋酸菌生物学分类单细胞真核生物单细胞原核生物

续　表

比较项目酵母菌醋酸菌代谢方式

异养兼性厌氧型异养需氧型生长繁殖的

最适温度

20 ℃左右30～35_℃主要繁殖方式

出芽生殖二分裂生殖生产、生活应用酿酒、发面等制醋

探究2　结合教材完成下表，理解果酒和果醋制作的原理与发酵条件果酒制作

果醋制作菌种

酵母菌醋酸菌菌种

来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌

变酸酒表面的菌膜发酵

过程有氧条件下，酵母菌通过有氧呼

吸大量繁殖：C 6H 12O 6＋6O 2＋6H 2O

6CO 2＋12H 2O ＋能量；无

――→酶 氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸

产生酒精：氧气充足时：C 2H 5OH ＋O 2CH 3COOH ＋H 2O ――→酶 ＋能量

C 6H 12O 62C 2H 5OH ＋2CO 2＋能

――→酶 量

温度

一般为 18～25 ℃最适为 30～35 ℃气体前期：需氧，后期：无氧需要充足的氧气

(1)酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，在果酒发酵过程中，酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的顺序如何？两种呼吸的目的是什么？

提示：先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸。进行有氧呼吸的目的是使酵母菌大量繁殖，进行无氧呼吸的目的是产生酒精。

(2)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要氧气这一重要条件，请说明原因。

提示：醋酸菌是好氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。

1．酿酒的最初阶段要有氧气供应，使酵母菌快速大量繁殖。供氧方法可以是通入气体，也可在装置中留有空隙，但要产生酒精则必须缺氧。

2．在氧气充足时，醋酸菌能将酒精氧化成醋酸。

3．醋酸菌是一种好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

突破1　果酒制作的原理与发酵条件

1．某酒厂把糖化后的淀粉加入发酵罐，接种酵母菌后，酒精产量明显减少，检测发现发酵罐密闭不严，试分析反应的其他结果是( )

A ．酵母菌量减少

B ．糖化淀粉的消耗量减少

C ．CO 2的释放量减少

D ．酵母菌量、CO 2的释放量、糖化淀粉的消耗量都增加

解析：选D 。发酵罐密闭不严会导致氧气进入发酵罐，促进酵母菌繁殖，因此酵母菌量不会减少，A 项错误；发酵罐密闭不严会导致氧气进入发酵罐，促进酵母菌有氧呼吸，因此糖化淀粉的消耗量并没有减少，B 项错误；发酵罐密闭不严会导致氧气进入发酵罐，促进酵母菌有氧呼吸，因此CO 2的释放量增加，C 项错误；根据以上分析可知，酵母菌量、

CO2的释放量、糖化淀粉的消耗量都增加，D项正确。

突破2　果醋制作的原理与发酵条件

2．下列关于果醋制作的叙述中，错误的是( )

A．果醋的制作需要用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，所以在制作过程中需要通入氧气

B．醋酸菌是一种嗜温菌，对温度要求较高，一般在45 ℃左右

C．醋酸菌能将果酒变成果醋

D．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸

解析：选B。醋酸菌是一种好氧细菌，所以在发酵过程中需要适时地通入无菌氧气，A 项正确。醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃，B项错误。在糖源、氧气充足时，醋酸菌能将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇变成乙醛，再将乙醛变成醋酸，C、D两项正确。

　果酒和果醋制作的过程[学生用书P26]

水果的季节性较强，水果的发酵加工，即果酒和果醋制作的过程历史悠久。结合教材P39～40第一段内容完成以下探究。

探究1　果酒与果醋的发酵装置及使用方法

(1)各部位的作用

①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。

②排气口：排出酒精发酵时产生的CO2。

③出料口：是用来取样的。

④与瓶身相连的长而弯曲的胶管：防止空气中微生物的污染。

(2)该装置的使用方法

使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。

探究2　结合教材完成葡萄酒的制作与检验

(1)取成熟的紫色葡萄清洗并沥干水备用。

(2)将葡萄切成小块或连皮榨成葡萄汁，移入广口瓶中，发酵液总量不要超过广口瓶体积的 2/3，盖上瓶盖。温度一般控制在 18～25_℃。

(3)每隔一段时间旋松瓶盖放气，直至溶液呈现深红色为止。