专题1第1课时

1、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13”，理解并掌握果酒和果醋制作的过程。3.结合教材P4“图14b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：C6H12O66O26CO2

2、6H2O(2)在无氧条件下能进行无氧呼吸反应式为：C6H12O62C2H5OH2CO23.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

3、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。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。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

4、的野生型酵母菌。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。繁殖方式：二分裂。代谢类型：异养需氧型。(2)果醋制作的原理在氧气、糖源都充足时，能将葡萄汁中的糖分解成醋酸。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：C2H5OHO2CH3COOHH2O(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

5、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：C6H12O62C2H5OH2CO2，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

6、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：要有葡萄糖、水和酵母菌；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

7、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。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1825_酸性1012_d果醋发酵3035_酸性78_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

8、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_；制醋过程中，将温度严格控制在30 35 ，原因是_。(2)果酒制作果醋的反应式为：_。(3)在果醋的制作中，提供碳源的物质主要是_。问题导析(1)醋酸菌为异养需氧菌，最适生长温度为30_35，醋酸发酵过程中，要从充气孔不断泵入无菌空气。(2)醋酸发酵可以利用葡萄糖先在无氧条件下进行

9、酒精发酵，再充入氧气生成醋酸；也可以直接利用乙醇进行发酵。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)C2H5OHO2CH3COOHH2O(3)葡萄糖或乙醇解析本题主要考查果酒和果醋制作的实验流程及所涉及的物质变化和条件控制，对应分析如下：探究点三结果分析与评价实验的设计是否合理、操作是否得当，最后要看是否达到了我们的实验目的。1.实现现象发酵酒精发酵醋酸发酵气味和味道酒香味食醋味气泡和泡沫有泡沫无泡沫发酵液颜色混浊混浊，液面形成白色菌膜2.检验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

10、灰绿色。(3)检验步骤：先在试管中加入发酵液2 mL，再滴入物质的量浓度为3 mol/L的H2SO4 3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色的变化。3.检验果醋的制作是否成功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。归纳提炼1.无论是葡萄酒或葡萄醋，实验时所检测的发酵液，并非商品意义上的产品。在实际生产中还需沉淀过滤、灭菌装瓶等获得成品酒或醋。葡萄酒还需在一定设施和条件下(如橡木桶和地窖)进行后续发酵，以获得特定的风味和色泽。2.大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑，如原料的来源与选择、菌种的培育与选择、发酵的设备、发酵

11、条件的自动化控制，以及如何严格控制杂菌污染等等。活学活用3.若在制作葡萄酒时，在发酵液中同时生成了葡萄醋，不可能的原因是()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.发酵液灭菌不彻底问题导析(1)醋酸发酵的物质条件为需要乙醇作原料，环境条件为需要氧气，微生物条件为需要醋酸菌。(2)发酵罐、发酵液只能进行消毒不能进行灭菌，否则会将所有的菌种杀死，不能进行发酵。答案D果酒制作果醋制作1.下列有关果酒、果醋制作的叙述，正确的是()A.参与果酒发酵和果醋发酵的微生物都含有线粒体B.果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制作果醋C.在果醋制作过程中发酵罐必须不断充入

12、无菌空气D.为防止杂菌污染，果酒和果醋制作过程中需要对发酵罐和发酵液进行灭菌答案C解析酵母菌是真核生物，含有线粒体；醋酸菌是原核生物，无线粒体；果酒发酵温度为1825 左右，而醋酸发酵温度为3035 ，且醋酸菌是需氧型，在果醋发酵过程中，还需充足的氧气；发酵罐和发酵液只能进行消毒，不能进行灭菌。2.下列关于果醋制作的叙述中，错误的是()A.制作果醋需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通入氧气B.醋酸菌是一种嗜温菌，对温度要求较高，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，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸答案B解析醋酸菌是好氧菌，所以在发酵过程中需要适时通入

13、氧气。醋酸菌的最适生长温度为3035 。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌可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。3.如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菌细胞的线粒体中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答案C解析据图分析，过程是细胞呼吸的第一阶段，过程是无氧呼吸的第二阶段，过程是有氧呼吸的第二、三阶段，过程是果醋的制作。其中过程的反应场所是细胞质基质，有氧和无氧条件下均能进行，因此判断A、B项错误；过程需要氧气参与，过程是果醋制作，醋酸菌是好氧菌，在将

14、乙醇转变为醋酸时需要氧气的参与，由此判断C项正确；酵母菌最适生长繁殖温度在20 左右，醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为3035 ，由此判断D项错误。4.如图简单表示了葡萄酒的酿制过程，请据图分析：(1)葡萄酒的酿制原理是先通气进行_，以增加酵母菌的数量，然后再_获得葡萄酒。(2)随着发酵程度的加深，液体密度会逐渐变小(可用密度计测量)，原因是_。(3)下列叙述中不正确的是()A.在甲中进行搅拌是为了增加溶氧量B.在甲中，酵母菌的能量来源将全部消耗C.甲与乙放出的气体主要是二氧化碳D.揭开丙容器的盖子，可能会有醋酸产生(4)如果用葡萄酒来制作葡萄醋，请写出反应式：_。醋酸菌最适生长温度范围是_。答

15、案(1)有氧呼吸密封(2)由于发酵时糖被消耗，产生酒精和CO2，酒精的密度比葡萄糖溶液低(3)B(4)C2H5OHO2CH3COOHH2O3035 解析果酒酿制的原理是先通气使酵母菌进行有氧呼吸，以使酵母菌繁殖，增加酵母菌的数量。然后再密封发酵使酵母菌无氧呼吸产生酒精。随着发酵程度加深，糖被消耗，酒精含量增加，酒精的密度比葡萄糖溶液低，液体密度会逐渐降低。在通气使酵母菌大量繁殖时，酵母菌的能量主要来自于葡萄糖，不可能被全部消耗，否则缺少原料，酵母菌不能进行无氧呼吸产生酒精。当氧气充足、糖源不足时，葡萄酒可转化为葡萄醋。醋酸菌最适生长温度范围是3035 。基础过关知识点一果酒、果醋制作的原理1.

16、酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下均能生长。如果向培养酵母菌的葡萄糖悬浊液中通入空气。在短时间内发生的变化是()乙醇的产量增加乙醇的产量降低葡萄糖消耗下降葡萄糖消耗明显增加A. B. C. D.答案B解析在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸产生CO2和H2O，乙醇的产量降低。而酵母菌数量大大增加，使葡萄糖的消耗明显增加。2.制作果醋时，要适时通过充气口进行充气是因为()A.醋酸菌是好氧菌，将酒精变成醋酸时需要O2的参与B.酵母菌进行酒精发酵时需要O2C.通气以防止发酵液霉变D.防止发酵时产生的CO2气体过多而引起发酵瓶的爆裂答案A解析醋酸菌为好氧菌，只有在有氧条件下才可正常生活。3.下列各

17、曲线图表示在果酒的制作过程中，各种因素对酵母菌产生酒精速率(v)的影响，其中正确的是()答案C知识点二实验设计与操作4.下列关于果酒制作过程的叙述中，正确的是()A.应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗得彻底B.使发酵装置的温度维持在20 左右最好C.在发酵过程中，需从充气口不断通入空气D.由于酵母菌的繁殖能力很强，因此不需对所用装置进行消毒处理答案B解析在选葡萄时应先冲洗12次，再去除枝梗，以防葡萄破损被杂菌污染；酵母菌的繁殖力虽然很强，但仍要对所用装置进行消毒处理，因为其内含有对葡萄酒有害的微生物，影响酒的品质；酵母菌只有在20 左右的无氧条件下才能进行酒精发酵。5.关于用塑料瓶制作果酒

18、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瓶口，防止杂菌污染C.制作果酒过程中每天需适时打开瓶盖D.果酒制成后，可将装置转移至温度较高的环境中制作果醋答案D解析葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约1/3的空间，既有利于酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，又可防止果酒发酵时产生大量二氧化碳使果汁溢出。醋酸发酵是需氧发酵，应通入氧气，发酵时应敞开瓶口并在瓶口盖上纱布以防杂菌污染。制作果酒过程中定时拧松瓶盖既可排出气体又可避免杂菌污染。醋酸菌发酵的适宜温度比酵母菌高。6.小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验(如图)，其恰当的做法是()A.加入

19、适量的酵母菌B.一直打开阀b通气C.一直打开阀a，偶尔打开阀b几秒钟D.把发酵装置放到4冰箱中进行实验答案A解析酵母菌在无氧环境中可以利用葡萄糖进行发酵，产生酒精，果酒的制作即应用了此原理。4的环境不利于酵母菌进行发酵，所以选项A正确，B、C、D错误。知识点三结果分析与评价7.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括()A.温度控制 B.溶氧控制C.pH控制 D.酶的控制答案D解析通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧、通气与转速等。酶是自身调节物质，不属于发酵条件。8.在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中，未经杀菌，但其他

20、杂菌不能生长的原因是()A.经冲洗后的葡萄上只有野生型酵母菌无其他杂菌B.其他杂菌不能利用葡萄汁中的糖作碳源C.在缺氧和呈酸性的发酵液中，酵母菌能大量繁殖，其他杂菌不适应环境而被抑制D.酵母菌发酵产生大量酒精，杀死了其他杂菌答案C解析冲洗的目的是洗去浮尘，在冲洗过程中，杂菌和酵母菌被洗掉的机会是均等的；异养微生物都能利用糖；根本的原因是其他微生物不适应缺氧和酸性环境。能力提升9.下列哪种条件下，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸()A.氧气、糖源充足 B.氧气充足、缺少糖源C.缺少氧气、糖源充足 D.氧气、糖源都缺少答案A解析醋酸菌可以利用糖类或酒精作为营养物质并将其转化成醋酸。当氧气、糖源都充足

21、时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当糖源不足时，醋酸菌可以将酒精先转化成乙醛，再转化成醋酸。10.下列关于果酒和果醋制作的叙述，不正确的是()A.制作果酒时瓶口要密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡B.在变酸的果酒表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的C.温度对酵母菌进行酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌进行的发酵影响不大D.制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶进行消毒，并注意无菌操作答案C解析制作果酒利用的是酵母菌在无氧呼吸时发酵产生酒精，制作果醋时利用的醋酸菌是好氧菌。温度对酵母菌进行酒精发酵和醋酸菌进行发酵都有影响。11.下列关于果醋制作的说法，正确的是(

22、)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1825 C.当糖源不足时，醋酸菌先将酒精转变成乙醛，再将乙醛转变为醋酸D.在糖源和氧气充足时，醋酸菌能将葡萄糖分解成乙醇和二氧化碳答案C解析当氧气、糖源充足时，醋酸菌能将葡萄汁中的葡萄糖分解为醋酸；在果醋制作过程中不宜一直打开发酵瓶，以防止污染；在果醋发酵过程中，温度应严格控制在3035 。12.在一个普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如图，下列有关坐标图中不正确的是()答案B解析酵母菌的数量随时间的变化是先快速增加，随后增加速率放慢，一段时间内维持在一定水平，最后由于营养缺乏，pH极度不适

23、和酒精浓度过高导致繁殖速率小于死亡速率，数量下降。13.如图是果醋和果酒的发酵装置，相关描述错误的是()A.出料口可以用来取样B.排气口能排出酒精发酵时产生的二氧化碳C.充气口在醋酸发酵时要连接充气泵进行充气D.充气口的开关始终要处于打开状态答案D解析醋酸菌是需氧型微生物，酿制果醋时需一直充气维持有氧环境。而酵母菌是兼性厌氧菌，酿造果酒时，先通过充气口充气使酵母菌大量繁殖，然后关闭充气口，造成无氧环境，使酵母菌发酵产生酒精。所以D选项充气口的开关始终要处于打开状态是错误的。14.下面是有关食醋制作的实验。食醋可用大米为原料经三步发酵来制作：第一步：大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的淀粉分

24、解成糊精，然后进一步分解成葡萄糖，这一过程可用_(填淀粉指示剂)来检测，因为该试剂遇淀粉呈蓝色，遇上述中间产物呈红色。第二步：用_菌将葡萄糖转化为乙醇，这一发酵过程中，玻璃发酵瓶不应完全密闭的主要原因是_。第三步：用_菌将乙醇转化成乙酸，这一过程_氧气。答案碘液酵母发酵过程中会产生大量CO2，使瓶内压力升高而可能引起爆裂醋酸需要消耗解析大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，大米的主要成分是淀粉，在淀粉酶的催化作用下，分解成糊精(主要含麦芽糖等)，这一过程可用碘液来检测反应情况。酵母菌将葡萄糖转化成乙醇的过程中产生CO2，随反应的进行，发酵瓶中CO2逐渐增多，瓶内压力升高，可能引起爆裂，所以不要完全密闭

25、。醋酸菌是好氧细菌，在将乙醇转化成乙酸的过程中消耗氧气。15.山楂酒具有活血、补气、健脾等功效，对恢复体力、增加精力、促进食欲有较显著的功效。以下为山楂酒制作的有关过程。分析回答下列问题：主要原料山楂设备榨汁机、发酵桶、地下室、大锅等制作过程山楂经充分水洗，用榨汁机榨汁。将山楂汁倒入发酵桶中，经710 d的发酵，即成果酒。将经过发酵的果酒滤出，倒入发酵容器内，存在地下室里，进行30 d的再发酵。并继续放置在阴凉的地下室进行陈酿，陈酿期间，要坚持倒桶(换桶)，并保持酒桶常满，即得原汁山楂酒(1)请写出山楂酒制作的原理(用反应式表示)：_。(2)与山楂酒发酵有关的微生物主要是_，在山楂酒制作中菌种

26、的主要来源是_。(3)发酵的温度应该在_，在发酵过程中要先通气后密封，先通气的原因是_。(4)检验是否产生酒精可在_条件下，用_试剂检验。(5)若要进一步制作果醋，应在发酵液中加入_菌种。答案(1)C6H12O62C2H5OH2CO2(2)酵母菌野生的酵母菌(3)1825酵母菌在有氧条件下大量繁殖，增加菌种数量(4)酸性重铬酸钾(5)醋酸菌解析果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，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，酵母菌能进行酒精发酵，反应式如下：C6H12O62C2H5OH2CO2。发酵需在一定的温度条件下进行，无论在有氧还是在无氧条件下，酵母菌代谢均产生CO2，