高中生物传统发酵技术的应用1.1果酒和果醋的制作讲义.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,课题,1.,果酒和果醋的制作,凉州词,葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。,问君可晓酒来处？探根求源酵母菌。,课题目标：,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，,3.,完成果酒和果醋的制作。,课题重点和难点,：,1,、说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制造出果酒和果醋。,2,、制作过程中发酵条件的控制。,一、基础知识,1.,发酵,:,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,.,发酵分类,据氧气需求情况,据发酵生成产物,需氧发酵,厌氧发酵,酒精发酵,乳酸发酵,2,.,酒精发酵的参与者,酵母菌,形态结构：酵母菌是,单细胞真菌,，属,真核生物,，细胞大小为,130um,，呈圆形、椭圆形等。,生殖方式：酵母菌的繁殖方式为,无性生殖,（出芽生殖、分裂生殖）和孢子生殖，但多以,出芽方式,进行（有丝分裂）。,菌落特征：酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面,湿润、呈白色或粉红色,。,自然分布：,酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中,，如水果等。,代谢类型属于,兼性厌氧型,。,既能进行,有氧呼吸,，又能进行,无氧呼吸,。,出芽生殖过程：,母体芽体新个体,有丝分裂,(1),果酒制作的原理是什么？写出反应方程式。,3.,果酒的制作原理：,C,6,H,12,O,6,+6O,2,+6H,2,O 6CO,2,+12H,2,O+,能量,酶,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH+2CO,2,+,能量,酶,附：详细过程,后,无氧酵解,，产生酒精,先,有氧增殖,(,1/3,空间,提供有氧环境，通过,出芽生殖,，产生大量菌体,),(2),果酒制作时应给予怎样的时间、温度、空气条件？,时间：,10-12,天,温度：,18,25,空气：缺氧,pH,值：,4.05.8,为最适,pH,值，在最低,pH=2.5,，最高,pH=8.0,时尚能,生存，但生长极其缓慢而且容易,死亡。,(3),菌种来源,传统发酵技术所使用的酵母菌的来源：附着在,葡萄皮上的野生型酵母菌,4.,果酒和果醋的发酵装置,（,1,）实验室制作果酒、果醋的基本装置是什么？排气口、充气口、出料口各有什么作用？,（,2,）为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？,幻灯片,（,3,）如果进行大规模生产果酒、果醋时，需要解决哪些问题？,幻灯片,5.,果醋的制作原理,（,1,）果醋制作的原理是什么？写出反应方程式。,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,C,2,H,5,OH+O,2,CH,3,COOH+H,2,O,酶,C,6,H,12,O,6,+2O,2,2CH,3,COOH+2H,2,O,+,2CO,2,+,能量,酶,（,3,）果醋制作时应给予怎样的时间、温度、空气等条件？,时间：,7-8,天,温度：,30,35,空气：充足的氧,（,2,）关于醋酸菌的生物学特性你知道哪些？,菌 名：,又称,醋酸杆菌,是一类能使,糖类和酒精氧化成醋酸,等产物的短杆,细菌,形态结构：,单细胞，原核生物,代谢类型：,异养需氧,生殖方式：,分裂生殖,主要分布：,酸性环境,二、制作果酒和果醋的过程,1,、实验流程示意图,:,选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵,果酒,果 醋,无氧,有氧,有氧,制作果酒的原料是鲜果（如葡萄，苹果等）。,制作葡萄酒时，应,先冲洗葡萄,，然后,再除去枝梗,，从而避免除去枝梗时，引起葡萄损坏，增加被杂菌感染的机会。,（,1,）制作果酒的原料是什么？如果制作葡萄酒，取材时你认为应先冲洗还是先除去枝梗？,（,2,）制作果醋的原料是什么？如果制作葡萄醋应先如何处理鲜葡萄？,制作葡萄醋的醋酸菌可以直接购买，或用选择培养基培养,与制作葡萄酒处理方法一致：,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。,（,3,）制作葡萄醋的醋酸菌主要来源于哪里？,醋酸菌主要来源于葡萄浆果和酿造设备,1,、,(2010,北京理综）在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是,A,让发酵装置接受光照,B,给发酵装置适时排气,C,向发酵装置通入空气,D,将发酵装置放在,45,处,2,、,(2010,江苏生物,),下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,A,过程和都只能发生在缺氧条件下,B,过程和都发生在酵母细胞的线粒体中,C,过程和都需要氧气的参与,D,过程所需的最适温度基本相同,3,、,(2010,海南理综,),葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：,（,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,_,、,_,、,_,。,（,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，该操作错误是,_,（,1,）对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。,（,2,）取葡萄,500g,，去除枝梗和腐烂的叶子。,（,3,）用清水冲洗葡萄,1,2,次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多）,（,4,）榨汁后装入发酵瓶。,（,5,）,将发酵瓶置于适宜的温度（,18,25,）下发酵。,（,6,）,简易装置,2,4,天排气一次（拧松瓶盖）,（,7,）,10,天后，取样检验（果酒生成）。,（,8,）,加入醋酸菌或醋曲，然后移至,30,35,条件下发酵，适时充气（果醋生成）。,2.,果酒果醋生产的实验过程,:,3.,果酒果醋制作的检验检测,:,（,1,）果酒的制作是否成功的鉴定方法是：,（,2,）果醋的制作是否成功的鉴定方法是：,视觉观察：,逐渐出现红色（果皮中的色素溶解于其中）,出现气泡：,CO,2,出现白色菌膜：反映酵母菌的数量,嗅味和品尝,显微镜观察,用,重铬酸钾,检验,酒精,的存在,观察菌膜的形成,嗅味和品尝,比较发酵前后的,PH,值,显微镜观察,（,1,）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用,消毒。（,2,）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约,的空间。（,3,）制作,葡萄酒,时将温度严格控制在,，时间控制在,d,左右，可通过,对发酵的情况进行及时的监测。（,4,）制,葡萄醋,的过程中，将温度严格控制 在,，时间控制在,d,，并注意适时通过,充气。,4,操作过程应注意的问题：,70%,酒精,1/3,18-25,10-12,从出料口取样,7-8,充气口,思考讨论,P,4,旁栏思考题,回答下列问题：,30-35,（一）果酒的制作是否成功,发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在。,（二）,果醋的制作是否成功,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。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。,三、课题成果评价,1,生产果醋用的乳酸菌等细菌都具有的特征是（）,A,都是异养生物,B,仅在有水条件下繁殖,C,仅在有氧条件下生长,D,生存温度都超过,80,课堂反馈,2,、发酵过程中，不会直接引起,pH,变化的是,（）,A,营养物质的消耗,B,微生物呼出的,CO,2,C,微生物细胞数目的增加,D,次级代谢产物的积累,3,下列关于果醋的制作，错误的是,(),A,果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通氧气,B,醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一般在,50,左右,C,醋酸菌能将果酒变成果醋,D,当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸,4,在制作果酒时如果一直往发酵罐中通入充足的氧气，会发生何种现象？（）,A,酵母菌死亡，不产生酒精,B,酵母菌大量繁殖，长生较多酒精,C,酵母菌大量繁殖，不产生酒精,D,酵母菌数目较少，不长生酒精,5,下列微生物属于严格厌氧的是：（）,酵母菌,B.,醋酸杆菌,C.,乳酸菌,D.,曲霉,6,酵母菌在氧气充足的条件下，主要的生殖方式为（）,A,出芽生殖,B,分裂生殖,C,孢子生殖,D,卵式生殖,7.,在酿酒的过程中，温度对酒精的发酵过程起到重要的作用，应把发酵温度控制在（）,A 0-10,B 25-35,C 18-25,D 40,以上,8.,在果酒制作实验结束时我们要检测试验是否成功，通常用重铬酸钾来检测酒精的有无，原理是在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应是（）,A,蓝色,B,砖红色,C,灰绿色,D,深紫并带金属光泽,9,、某同学用带盖的瓶子制葡萄酒（如图）,（,2,）此后再将瓶盖拧紧，目的是,（,3,）当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，原因是,（,4,）分析此发酵装置不足之处,（,1,）发酵过程中，每隔,12h,左右将瓶盖拧,松一次（注意不是打开瓶盖）为什么？,酒精发酵过程中产生,CO,2,，瓶盖拧松放出,CO,2,防止进入,O,2,，继续进行酒精发酵,制造有氧条件，进行醋酸发酵,易被杂菌污染,方程式为,:,C,2,H,5,OH+O,2,CH,3,COOH+H,2,O,酶,呼吸作用详细过程,第一步：葡萄糖酵解：,(,细胞质基质中,),C,6,H,12,O,6,2,丙酮酸,+4H+,能量,(,合成,2ATP),第二步：丙酮酸脱羧：,(,线粒体中,),2,丙酮酸,+6H,2,O,6CO,2,+20H+,能量,(,合成,2ATP),第三步：水的生成：,(,线粒体中,),24H+6O,2,12H,2,O+,能量,(,合成,34ATP),酵母菌和大部分植细胞：产酒精,(,细胞质基质中,),2,丙酮酸,+4H,2C,2,H,5,OH+2CO,2,乳酸菌和动物细胞：产乳酸,(,细胞质基质中,),2,丙酮酸,+4H,C,3,H,6,O,3,(,乳酸,),有氧,且有线粒体,无氧或无,线粒体,酶,酶,酶,酶,酶,