河北省邢台市第二中学人教版高中生物选修一学案专题1课题1果酒和果醋的制作.doc

专题1 传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作
【学习目标】
1.说明果酒和果醋制作的原理
2.设计制作果酒和果醋的装置
【重点难点】
重点：说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒果醋。
难点：制作过程中发酵条件的控制。

【预习案】
任务一、果酒制作的原理
1．菌种是 ，属于 生物，新陈代谢类型 ，有氧时，进行 ，大量繁殖，反应式为 ；无氧时，能进行 ，反应式为 。
2．酵母菌繁殖的最适温度 ℃左右，且为有氧条件；
酒精发酵一般控制在 ℃，缺氧酸性条件。（原因： ）
3．自然发酵过程中，起作用的主要是附着于 上的野生型酵母菌。也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌。
4.葡萄酒呈深红色的原因：
任务二、果醋制作的原理
1．菌种是 ，属于 生物，新陈代谢类型为 。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。变酸的酒表面观察到的菌膜就是 在液面大量繁殖形成的。
2．当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的 分解成 ，当缺少糖源时，醋酸菌将 变为 ，再将乙醛变为 ，反应简式为 。
3．醋酸菌的最适合生长温度为 ℃。
任务三、实验设计
流程图
葡萄 发酵 发酵

任务四、操作提示
（一）材料的选择与处理
选择______的葡萄，榨汁前先将葡萄进行_______，然后再除去_______。
（二）防止发酵液被污染
1.榨汁机要清洗_______，并_______。
2.发酵瓶要清洗_________，用体积分数________的酒精消毒。
3.装入葡萄汁后，_________充气口。
（三）控制好发酵条件
1.葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约______的空间。
2.制作葡萄酒过程中，将温度严格控制在_________℃，时间控制在_________d左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。
3.制作葡萄醋的过程中，将温度严格控制在__________℃，时间控制在_______d左右，并注意适时通过充气口_______。
任务五、课题延伸
果汁发酵后是否有酒精产生，可以用____________来检验。在________条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现____________。
检测时，先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量的浓度为3mol/L的_______3滴，振荡混匀，最后滴加常温下______________________3滴。

【探究案】
探究点一
你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？

探究点二
你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？

探究点三
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 ℃？

探究点四
制作果酒，将葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间；制作果醋，要适时通过充气口充气。为什么？

【训练案】
1．利用酵母菌酿酒时，从开始便持续向发酵罐内通入无菌空气，结果是（ ）
A．酵母菌大量死亡，酒精减产 B．酵母菌数量不变，酒精产量不变
C．酵母菌数量增多，酒精减产 D．酵母菌数量增多，不产生酒精
2．制作葡萄醋时，必须控制的发酵条件是 ( )
A．温度18~250C，适时通气 B．温度18~250C，隔绝空气
C．温度30~35℃，隔绝空气 D．温度30~350C，适时通气
3．下反应不属于果酒和果醋发酵过程反应式的是 ( )
A． C6 H12O6+6O26CO2+6H2O B．C6H12O62C2H5OH+2CO2
C．CO2+H2OCH2O+O2 D．C2 H5OH+O2CH 3COOH+H2O
4．在发酵装置中，排气口要和一个长而弯曲的胶管连接，其主要目的是 ( )
A．让产生的气体缓慢排出 B．防止杂菌污染
C．防止散热过多 D．有利于通过排气口进行气体交换
5．将葡萄汁制成果酒和果醋后（ ）
A．能量减少，有机物种类变化 B．能量增加，有机物种类不变
C．能量不变，有机物种类变化 D．能量减少，有机物种类不变
6．细胞结构是原核细胞、生长繁殖过程不需要氧气、体内不含有氧呼吸酶的微生物是（ ）
A．酵母菌 B．醋酸菌 C．乳酸菌 D．变形虫
7．在醋酸菌利用葡萄酒生产葡萄醋的过程中，因为培养环境的改变，醋酸菌也可能出现变异现象，这种变异来源是 ( )
A．染色体变异 B．基因突变 C．基因重组 D．等位基因分离
8．下列关于果醋制作的说法正确的是（ ）
A．醋酸菌是好氧菌，在制作过程中要一直打开发酵瓶
B．在制作葡萄醋的过程中，温度应严格控制在18～25℃
C．当糖源不足时，醋酸菌先将酒精转变成乙醛，再将乙醛变为醋酸
D．醋酸菌在糖源和氧气充足时，能将葡萄糖分解成醋酸和二氧化碳
9.在适宜的温度条件下，在下列装置中都放入干酵母（内有活酵母菌），其中适于产生酒精的装置是（ ）

10.下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是（ ）
A．制作果酒时瓶口需密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡
B．温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌的发酵影响不大
C．在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的
D．制作果酒和果醋时都应用70%的酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作
11.下列关于用塑料瓶制作果酒和果醋的叙述，正确的是（ ）
A．为了提高果酒的产出量，果汁应尽量装满发酵瓶
B．醋酸发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌污染
C．制果酒和果醋过程中每天需适时拧松或打开瓶盖
D．果酒制成后，可将装置转移至温度较高的环境中制果醋
12、(多选)若在制作葡萄酒时，在发酵液中同时生成了葡萄醋，可能的原因是( )
A．密封不严，有氧气进入 B．有空气中的醋酸菌进入
C．发酵罐消毒不彻底 D．发酵液灭菌不彻底
13．(多选)制作葡萄酒的过程中，涉及的操作过程有( )
A．发酵装置的消毒 B．接种菌种
C．通人氧气量和酸碱度的控制 D．发酵过程高温加热
14.利用酵母菌制作果酒
（1）在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是 。
（2）酵母菌异化作用的类型是 ；利用酵母菌制作果酒的原理可用反应式：
表示。
（3）现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，采取的措施是 。
（4）果汁发酵后是否有酒精产生，可用 来检验。在酸性条件下，该试剂与酒精反应呈现 。

出料口
充气口
排气口
15.某生物兴趣小组利用右图装置制作果酒和果醋，请分析回答下列问题。
（1）在酿酒和酿醋的过程中都要涉及到各种微生物，在上述两过程中主要涉
及到的生物在结构上本质区别是 。
（2）制作果酒时，为保证发酵罐中有较多的菌体，必须先 ，
达到一定数量后，则应控制的培养条件是 ，
此时发酵作用的反应式是 。
（3）发酵过程应及时排气，这是因为 。
（4）当果酒制作好之后，如果利用此装置继续制作果醋，
为保证效果，应向发酵液中 。
记忆大餐：
1.发酵是指利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程。根据产物分为氨基酸发酵、酒精发酵和醋酸发酵。根据条件分为需氧发酵和厌氧发酵。历史悠久、遍布民间的利用不同微生物的发酵作用制作食品的方法、工艺，一般称作传统发酵技术。
2.酵母菌是异养兼性厌氧微生物，
在有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖。反应式为：C6H12O6 + 6O2—→ 6CO2 + 6H2O + 能量
在无氧条件下，进行酒精发酵。反应式为：C6H12O6 —→ 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 少量能量
醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能时进行旺盛的生理活动。新陈代谢类型是异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。反应式可以写为：C2H5OH + O2 —→ CH3COOH+H2O + 能量
3.在缺氧，呈酸性的发酵液中，酵母菌仍能大量生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境则受到抑制。制作葡萄酒的酵母菌来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
醋酸菌对氧气的含量相当特别敏感，在进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。
4.果酒和果醋的发酵装置中的充气口是在葡萄汁装入发酵瓶初期，连接充气泵进行充气，用于酵母菌大量繁殖的；排气口是在酒精发酵时用来排出CO2，平衡容器内外压力的；出料口是用来取样检测菌体数量或酒精浓度或排放废料的。
将葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，消耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。酵母菌的繁殖需大量能量，而发酵过程进行无氧呼吸，故果酒制作的前期应通入氧气，而后期应保证严格的厌氧环境。
排气口要通过一个长而弯曲的胶管（曲颈管）与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。
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，要适时充入无菌空气（氧气）。果醋制作过程中要求始终通氧,缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响，另外，醋酸的生成也会受到影响。
5. 发酵过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。葡萄果皮中含有单宁和花青素，对酿造红葡萄酒很重要，大多数葡萄色素只存在于果皮中，色素在酒精中的溶解度大于水中，发酵时酒精增加的同时，使溶解于其中的色素也增加。
选择新鲜的葡萄，榨汁前应该先冲洗，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。
防止发酵液被污染，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、晾干,并用体积分数为70% 的酒精消毒,或用洗洁精洗涤；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。
6.温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。在制葡萄酒（酒精发酵）的过程中，要将温度严格控制在18～25 ℃，时间控制在10～12d左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。
醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，因此在制葡萄醋的过程中，要将温度严格控制在30～35 ℃，时间控制在7～8d左右。
7.发酵产物的鉴定:
① 可用重铬酸钾检验是否有酒精生成。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
② 果醋制作过程中，首先通过观察菌膜的形成、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作进一步的鉴定。