高中人教版生物选修1课件专题1课题1果酒和果醋的制作

课题1

果酒和果醋的制作课标阐释思维脉络1.运用进化与适应观分析酵母菌和醋酸菌的代谢特点,阐明果酒、果醋的制作原理。2.通过交流讨论,设计制作果酒、果醋的装置,并能完成果酒和果醋的制作。3.通过分析发酵装置的组成及用途,学会发酵条件的控制方法,了解发酵过程中的注意事项。

二一三一、果酒制作的原理

二一三二一三二、果醋制作的原理

二一三二一三三、果酒、果醋的制作流程

探究点一探究点二当堂检测本课必记果酒和果醋的制作原理与装置问题导引果酒和果醋的制作有何区别与联系?发酵装置的设计有何差异?1.果酒、果醋的制作原理及发酵条件的比较酵母菌

醋酸菌有氧

6O2无氧2C2H5OH+2CO2缺少糖源

探究点一探究点二当堂检测本课必记比较项目果酒制作果醋制作发酵条件温度一般控制在

℃,最适为

℃左右

最适为

℃

空气前期:

后期:

适时通气,

时间10~12d7~8d18~252030~35需氧

不需氧需要充足的氧气探究点一探究点二当堂检测本课必记2.下图是某同学设计的果酒和果醋的发酵装置,据图回答下列有关问题。(1)请在图乙中写出①②的名称。(2)装置甲密封时可用于制作

,发酵过程中要定时拧松瓶盖以放出产生的CO2气体。

(3)装置乙的充气口

时可用于制作果酒,充气口

时可用于制作果醋;排气口连接一个长而弯曲的胶管,目的是

,出料口设置开关的目的是便于

。

充气口

排气口果酒关闭打开排气并防止空气中微生物的污染取样探究点一探究点二当堂检测本课必记名师精讲果酒和果醋的发酵装置(1)在进行果酒发酵时,要关闭充气口;在进行果醋发酵时,充气口要适时充入无菌空(氧)气。(2)酒精发酵为无氧发酵,并非开始就是严格的无氧环境。发酵前期酵母菌主要进行有氧呼吸,并通过出芽生殖的方式大量繁殖。酵母菌的有氧呼吸消耗发酵液中的氧气,形成无氧环境后开始进行酒精发酵。(3)在制作果醋时,若糖源不足,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。探究点一探究点二当堂检测本课必记果酒和果醋制作的实验设计及结果分析与评价问题导引果酒、果醋制作的具体过程是怎样的?对结果如何评价?1.完善果酒和果醋制作的实验流程。冲洗

醋酸发酵

探究点一探究点二当堂检测本课必记2.小明和他的同学依据上面的流程,进行了果酒和果醋的制作,具体操作如下。①先将新鲜的葡萄除去枝梗,再将葡萄进行清洗。②把榨汁机、发酵瓶清洗干净,晾干后用体积分数为70%的酒精消毒。③用榨汁机榨出葡萄汁,然后将葡萄汁煮沸30min进行消毒,装入发酵瓶,要注意葡萄汁不能超过发酵瓶体积的2/3。④密封充气口,控制温度为30~35℃,发酵10~12d后,用酸性重铬酸钾溶液进行鉴定。⑤当果酒制作好以后,往发酵液中加入醋酸菌,密封,然后将装置的温度控制在18~25℃并进行发酵。改正以上实验操作中的五处错误。

。

探究点一探究点二当堂检测本课必记答案:①葡萄应该先进行冲洗,再除去枝梗。③葡萄皮外面附着的酵母菌在发酵过程中起主要作用,所以葡萄汁不能加热煮沸。④果酒发酵的温度应控制在18~25℃。⑤果醋发酵中有两处错误,一是温度应控制在30~35℃,二是在果醋发酵过程中应不断向发酵液中充入无菌空(氧)气探究点一探究点二当堂检测本课必记名师精讲1.制作果酒和果醋的注意事项(1)材料的选择与处理选择新鲜的葡萄,榨汁前先冲洗后去枝梗,以防葡萄汁流失及被污染。(2)防止发酵液被污染①榨汁机要清洗干净并晾干。②发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精溶液消毒。③装入葡萄汁后要封闭充气口。探究点一探究点二当堂检测本课必记(3)发酵条件的控制①在果酒制作过程中,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(产生CO2),大量繁殖。后期缺氧,酵母菌进行酒精发酵,发酵液中有大量的CO2产生。②制作葡萄酒的过程中,要将发酵温度严格控制在18~25℃,发酵时间控制在10~12d,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,要将发酵温度严格控制在30~35℃,发酵时间控制在7~8d,并注意适时通过充气口充气(无菌空气)。探究点一探究点二当堂检测本课必记2.结果分析与评价(1)酵母菌及酒精检测:可以嗅味和品尝、用酸性重铬酸钾检验酒精含量、进行酵母菌的镜检、测定pH等。(2)醋酸菌及果醋检测:可以通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝初步鉴定,再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定。还可以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。探究点一探究点二当堂检测本课必记典例剖析类型一

果酒、果醋的制作原理例1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①和②都只能发生在缺氧条件下B.过程①和③都只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答案:C解析:过程①②③为果酒制作过程中酵母菌的呼吸作用,④为果醋制作的过程,需要好氧的醋酸菌参与。过程①在有氧、无氧条件下均可以发生,过程②只能发生在无氧条件下,A项错误。过程①在酵母菌的细胞质基质中进行,过程③在酵母菌的线粒体内进行,B项错误。过程③为有氧呼吸第二、三阶段,需要氧气参与,过程④也需要氧气参与,C项正确。酵母菌的最适生长温度为20

℃左右,醋酸菌的最适生长温度为30~35

℃,D项错误。探究点一探究点二当堂检测本课必记探究点一探究点二当堂检测本课必记反思总结

酵母菌和醋酸菌的比较

比较项目酵母菌醋酸菌生物学分类真核生物原核生物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应用举例酿酒、发面等酿醋探究点一探究点二当堂检测本课必记下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误的是(

)A.在果酒和果醋的制作过程中,发酵液的pH都会降低B.在变酸的果酒发酵液表面形成的菌膜可能是醋酸菌C.果酒的发酵装置可用来制备果醋,但要控制不同的发酵条件D.果酒中通入无菌氮气有利于醋酸菌将乙醇转变为乙醛,进而生成醋酸探究点一探究点二当堂检测本课必记答案:D解析:在果酒的制作过程中,酵母菌进行细胞呼吸产生的CO2会使发酵液的pH有所降低,在果醋的制作过程中,产生的醋酸为酸性,发酵液的pH会有一定程度的降低,A项正确;果酒制作过程中,如果接触到空气,醋酸菌就会繁殖并将乙醇转变为醋酸,进而在果酒表面形成一层菌膜,因此在变酸的果酒发酵液表面形成的菌膜可能是醋酸菌,B项正确;酒精发酵时一般将温度控制在18~25

℃,果醋发酵时要将发酵温度控制在30~35

℃,因此果酒的发酵装置可以用来制备果醋,但要控制不同的发酵条件,C项正确;在果酒中通入无菌空气或氧气有利于醋酸菌将乙醇转变为乙醛,进而生成醋酸,D项错误。探究点一探究点二当堂检测本课必记类型二

果酒和果醋的制作过程例2下面是果酒和果醋制作的实验流程以及某同学设计的果酒和果醋的发酵装置(如下图所示)。根据图示回答下列问题。探究点一探究点二当堂检测本课必记(1)图A中方框内的实验流程是

。

(2)冲洗的主要目的是

,冲洗应特别注意不能

,以防止菌种的流失。

(3)图B装置中的充气口在

时关闭,在

时连接充气泵,并适时向内

。

(4)排气口在酒精发酵时排出的气体是由

产生的

,在醋酸发酵时排出的是

。

探究点一探究点二当堂检测本课必记答案:(1)醋酸发酵(2)除去污物反复冲洗(3)酒精发酵醋酸发酵泵入(无菌)空气(4)酵母菌CO2

(含氧量少的)空气、CO2解析:酵母菌是兼性厌氧微生物,有氧时进行有氧呼吸,将葡萄糖彻底氧化分解,无氧时进行酒精发酵,反应式分别为C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O,C6H12O6→2C2H5OH+2CO2。因此在制作果酒时,应在缺氧的环境中进行。醋酸菌是好氧细菌,在氧气、糖源都充足时,能够利用糖生成醋酸;在氧气充足、糖源不足时,将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。两种条件下的反应式分别为C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2CO2+2H2O,C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O。在果酒制作过程中出气口排出的是CO2,而在果醋制作过程中因醋酸菌是好氧细菌,需要适时充气,因此排气口排出的既有CO2,又有含氧量较少的空气。探究点一探究点二当堂检测本课必记下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述不正确的是(

)A.改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B.果酒发酵中期通入氮气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C.果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D.气体入口与气体出口可以交换使用探究点一探究点二当堂检测本课必记答案:D解析:酵母菌是兼性厌氧微生物,当通入氧气时,酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,当通入氮气时,酵母菌可以进行无氧呼吸,产生酒精,A项正确;果酒发酵中期,氧气消耗较多,如果通入氮气,由于缺乏氧气,酵母菌从有氧呼吸转变为无氧呼吸,开始产生酒精,B项正确;醋酸菌的最适生长温度是30~35

℃,高于或低于最适温度都会影响醋酸菌生长,从而影响果醋的发酵周期,C项正确;从图示中可以看到,气体入口管深入溶液中,气体出口管在发酵液面上方,所以若将气体入口与气体出口交换使用,制作果醋时,不利于醋酸菌进行有氧呼吸,制作果酒时,不利于排出CO2,且易造成发酵液溢出,D项错误。探究点一探究点二当堂检测本课必记类型三

结果分析与评价例3下列评价果酒和果醋制作是否成功的方法,不合理的是(

)A.通过观察相关微生物的存在或数量变化进行鉴定B.通过果酒发酵液与酸性重铬酸钾溶液反应后的颜色进行鉴定C.通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化进行鉴定D.通过检测果酒发酵前后发酵液的温度变化进行鉴定答案:D解析:发酵过程产热,发酵液的温度会升高,但果酒和果醋的制作过程要严格控制温度,故通过检测发酵前后发酵液的温度变化无法判断果酒制作是否成功。探究点一探究点二当堂检测本课必记总结提升

果酒和果醋发酵过程中发酵液的变化(1)果酒发酵放出气体:由于酵母菌的发酵作用,发酵液中的糖大部分转变为CO2和C2H5OH,还有少量的发酵副产品。产生的CO2越来越多,使发酵液出现气泡,在发酵10

d时,现象最明显。(2)放热:发酵过程产热,会使发酵液温度上升,但酒精发酵温度应严格控制在18~25

℃,而醋酸发酵要将温度严格控制在30~35

℃。(3)颜色变化:果酒发酵过程中,红葡萄皮中的色素进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。(4)菌体数量变化:果酒制作的初期,发酵液中酵母菌数量增多,后期随着底物(葡萄糖)浓度的不断降低,酒精度增加,酵母菌数量不断减少。在果醋制作的过程中,条件适宜时,发酵液中醋酸菌数目不断增多,后期随着底物(葡萄糖或酒精)浓度的不断降低,pH降低,醋酸菌的数量不断减少。探究点一探究点二当堂检测本课必记下图甲表示制作果酒和果醋的实验流程图,图乙表示温度、酒精度对醋酸发酵的影响。请分析回答下列有关问题。甲

探究点一探究点二当堂检测本课必记乙

(1)在酒精发酵过程中,随着酒精度数的提高,

进入发酵液,从而使葡萄酒呈现深红色;果汁发酵后是否有酒精产生,需用

来检验,在酸性条件下,该物质与酒精反应呈现

色。

(2)根据图乙可知,醋酸发酵过程中,适宜的温度约为

,适宜的酒精度范围为

。

(3)在制作果酒时,酒精浓度一般不超过14%,原因是

。

探究点一探究点二当堂检测本课必记答案:(1)红葡萄皮中的色素重铬酸钾灰绿(2)30℃

6.0%~6.5%

(3)酒精对微生物有抑制作用解析:在果酒制作过程中,随着酒精度数的提高,红葡萄皮中的色素进入发酵液,从而使葡萄酒呈现深红色。可用酸性重铬酸钾检验果汁发酵后是否有酒精产生。图乙中酸度最高时对应的温度就是醋酸发酵的最适温度,约为30

℃。酸度相对较高时,对应的酒精度范围为6.0%~6.5%。在发酵过程中,酒精浓度过高会抑制酵母菌的活性,因此酒精浓度一般不超过14%。探究点一探究点二当堂检测本课必记1.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答案:C解析:温度对酵母菌进行酒精发酵和醋酸菌进行醋酸发酵都有很大的影响。探究点一探究点二当堂检测本课必记2.某同学设计了右图所示的发酵装置,下列有关叙述不正确的是(

)A.该装置可阻止空气进入,用于果酒发酵B.该装置便于果酒发酵中产生的气体排出C.去除弯管中的水,该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸需求D.去除弯管中的水后,该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似答案:C解析:醋酸菌是好氧细菌,去除该装置弯管中的水也不能满足底层发酵液中醋酸菌细胞呼吸对氧气的需求。探究点一探究点二当堂检测本课必记3.下列关于利用微生物发酵制作果醋的叙述,错误的是(

)A.果醋的制作过程中需要通入氧气B.醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸C.醋酸菌能将果酒变成果醋D.醋酸菌发酵温度要求在50℃左右答案:D解析:醋酸菌是果醋发酵的菌种,其最适生长温度是30~35

℃。

探究点一探究点二当堂检测本课必记4.用葡萄制作果酒和果醋是一个连续的过程,下列有关叙述错误的是(

)A.制作果酒和果醋的连续过程中要保持温度恒定B.制作葡萄酒的过程中,要定时拧松瓶盖放出CO2C.葡萄酒的自然发酵中,起主要作用的是野生型酵母菌D.制作果酒时,可直接在果汁中加入人工培养的酵母菌答案:A解析:果酒制作时,酒精发酵一般将温度控制在18~25

℃,需在无氧条件下进行;而果醋制作将温度控制在30~35

℃,需适时充气。探究点一探究点二当堂检测本课必记5.我国是苹果生产大国,利用苹果来加工