1、第1页专题一 传统发酵技术的应用 第2页课题1 果酒和果醋的制作 第3页目标定位 重点突破 1.通过“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 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 第4页自 主 学 习 第5页一、果酒和果醋制作的原理 1.果酒制作的原理(1)菌种：酵母菌。菌种来源：主要是附着在葡萄皮上的_。代谢类型：_。生长繁殖最适温度：_左右。分布场所：分布
2、广泛，尤其种植水果类的_中。第6页(2)发酵原理：条件 反应式 发酵作用 有氧条件 _ 大量繁殖 无氧条件 _ 酒精发酵(3)发酵所需条件：环境条件：_、pH 呈_。温度：一般控制在_。第7页2.果醋制作的原理(1)菌种：醋酸菌。菌种来源：人工接种醋酸菌。代谢类型：异养需氧型，对_的含量特别敏感。第8页(2)发酵原理：氧气、糖源充足：醋酸菌将葡萄汁中的_分解成_。氧气充足、缺少糖源：醋酸菌将_变为乙醛，再将乙醛变为_。反应简式如下：_ _。(3)发酵所需条件：环境条件：_充足。温度：最适生长温度为_。第9页二、果酒和果醋制作过程 1.实验流程 第10页2.实验装置 _；_；_。第11页3.注意
3、问题(1)选择_的葡萄进行冲洗并除去枝梗。(2)防止发酵液被污染。榨汁机要清洗干净，并_。发酵瓶要清洗干净，用体积分数为 70%的_消毒，或用_洗涤。装入葡萄汁后，封闭_。第12页(3)控制好发酵的条件。空间控制：发酵瓶要留有大约_的空间。温度控制：制作果酒时，将温度控制在_；制作果醋时，则需控制在_。时间控制：制作果酒的时间为_d 左右；而制作果醋的时间是_d 左右，并注意适时通过充气口充气。第13页三、结果分析与评价 1.可通过嗅闻、观察和品尝初步鉴定(可能的结果如下)项目 酒精发酵 醋酸发酵 气味和味道 酒香味 酸味 气泡和泡沫 有气泡和泡沫 _ 发酵液状态 浑浊 浑浊，液面形成白色菌膜
4、 第14页2.进一步鉴定(1)酒精发酵的结果检测。检测试剂：_。检测条件：_。实验现象：_。(2)醋酸发酵的结果检测：可通过检测和比较醋酸发酵前后的_作进一步的鉴定。第15页自 我 校 对 一、1.(1)野生型酵母菌 异养兼性厌氧型 20 土壤(2)C6H12O6 6H2O 6O2 酶6CO2 12H2O C6H12O6 酶2C2H5OH2CO2(3)缺氧 酸性 1825 2.(1)氧气(2)糖 醋酸 乙醇 醋酸 C2H5OHO2CH3COOHH2O(3)氧气 3035 第16页二、1.榨汁 酒精 醋酸 果酒 果醋 2.充气口 排气口 出料口 3.(1)新鲜(2)晾干 酒精 洗洁精 充气口(3
5、)1/3 1825 3035 1012 78 三、1.无气泡和泡沫 2.(1)重铬酸钾 酸性条件 呈现灰绿色(2)pH 第17页课 堂 探 究 第18页考点一 果酒与果醋制作原理的比较 1.酵母菌和醋酸菌的比较 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 结构 代谢方式 异养兼性厌氧型 异养需氧型 生长繁殖的 最适宜温度 20 左右 3035 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 第19页【特别提醒】(1)酵母菌在氧气和营养物质充足时，进行出芽生殖，在没有氧气的条件下进行孢子生殖，醋酸菌主要进行二分裂生殖。(2)酵母菌属于真菌，醋酸菌
6、属于细菌，二者最适生长温度不同的原因是不同生物中不同酶的最适温度不同。第20页2.果酒制作与果醋制作的比较 项目 果酒制作 果醋制作 发酵菌种 酵母菌 醋酸菌 菌种来源 传统的葡萄酒酿造 采 用 自 然 发酵，菌种主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离醋酸菌 发酵产物 酒精、二氧化碳 醋酸、水 第21页温度 一般控制在 1825 3035 时间 1012 d 78 d 发酵条件 氧气 初期需氧，后期不需氧 始终需要氧 反应式 在 有 氧 条 件 下：C6H12O66H2O6O2酶6CO212H2O 在 无 氧 条 件 下：C6H12O6酶2C2H5OH2CO2 氧
7、气、糖 源 都 充 足 时：C6H12O6 2O2酶2CH3COOH2CO22H2O 氧气充足、缺少糖源时：2C2H5OHO22CH3CHO(乙醛)2H2O，2CH3CHOO22CH3COOH(醋酸)第22页【易错必明】(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(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵)，发酵不等于无氧呼吸。(2)果酒的发酵过程分两个阶段有氧阶段和无氧阶段，有氧阶段的目的是使酵母菌大量繁殖，无氧阶段是产生酒精的时期。制作过程中产生的酒精及酸性环境不利于杂菌生长。第23页(3)醋酸菌是异养需氧菌，对氧气的含量非常敏感，当进行深层发酵时，即使只是
8、短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌的死亡。醋酸菌能氧化多种有机碳源，其氧化能力随菌种而异。(4)在糖源供应不足的情况下，可以用果酒发酵后产生的乙醇来制造果醋。开瓶后的葡萄酒如果密封不严，很快变酸也是这一原因。第24页 1.酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？【提示】酵母菌首先进行有氧呼吸产生水，然后进行无氧呼吸产生酒精。第25页2.为什么果酒搁置时间过久会有酸味，而且表面常有一层菌膜？【提示】醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸，所以果酒搁置时间过久，会因醋酸菌的代谢而产生醋酸。菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。第26页苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成
9、的。回答下列问题：(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的_中进行，其产物乙醇与_试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程在酵母菌细胞的_中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度_。第27页(2)第二阶段是在醋酸菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸菌的呼吸作用类型，该过程需要在_条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度_(填“低于”或“高于”)第二阶段的。(4)醋酸菌属于_核生物，其细胞结构中_(填“含有”或“不含有”)线粒体。第28页【解析】(1)图中过程和是酵
10、母菌进行无氧呼吸产生乙醇的过程，酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。乙醇可用酸性重铬酸钾试剂检验，其颜色由橙色变为灰绿色。过程为酵母菌进行有氧呼吸的第二和第三阶段，场所为线粒体。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，产生更多的能量供酵母菌繁殖利用，故有氧条件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸菌是好氧型细菌，因此，在醋酸菌作用下，将乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段酵母菌产生 第29页乙醇的适宜温度为 1825，第二阶段醋酸菌产生醋酸的适宜温度为 3035，第一阶段的温度低于第二阶段。(4)醋酸菌属于原核生物，原核细胞中只有核糖体一种细胞器，不含线粒体。【答案
11、】(1)细胞质基质 酸性重铬酸钾 线粒体 快(2)有氧(3)低于(4)原 不含有 第30页【变式训练 1】(2019石家庄校级月考)下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述，错误的是()A.两者的正常繁殖都离不开氧气 B.在无氧条件下，酵母菌可以产生酒精，但醋酸菌不能产生醋酸 C.两者都是异养生物，生存都离不开葡萄糖 D.醋酸菌可以以酵母菌的某种代谢产物为原料合成醋酸 第31页【解析】醋酸菌是好氧细菌，在氧气充足的环境中才能进行旺盛的生命活动；酵母菌属于兼性厌氧微生物，在有氧和无氧环境中都能生存，但其无氧呼吸产生的能量少，不能满足其繁殖对能量的需求，所以两者的正常繁殖都离不开氧气。醋酸菌在缺乏糖源时，能以
12、酒精为原料合成醋酸。【答案】C 第32页考点二 实验设计与操作 1.果酒和果醋的实验流程归纳 第33页2.果酒和果醋发酵装置的设计思路(1)因酵母菌的繁殖需要空气，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧。由于酵母菌在无氧条件下产生酒精，应控制充入氧的量，故应在充气口设置开关。(2)由于两发酵过程在发酵过程中均产生 CO2，故需设排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯曲的胶管。(3)由于要对发酵的情况进行及时监测，故应设置出料口以便于取料。第34页(4)果酒和果醋的发酵装置及各个部件的作用：装置图 结构或操作 目的 充气口 醋酸发酵时连接充气泵，充入无
13、菌空气；制酒时关闭充气口 排气口 排出 CO2 长而弯曲 的胶管 防止空气中微生物的污染 出料口 便于取料，及时监测发酵进行的情况 第35页4.实验注意事项 项目 说明 材料的选 择与处理 选择新鲜的葡萄，榨汁前先对葡萄进行冲洗，除去枝梗 防止发酵 液被污染 榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒 清洗葡萄时要先清洗后除枝梗 发酵瓶排气管用曲颈管而不用直管，可有效阻止空气中微生物进入造成污染 第36页发酵条件 的控制 葡萄汁装入发酵瓶时，要留约 1/3 的空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽 O2后再进行酒精发酵，防止发酵过程中产生的 CO2造成发酵液的溢出 严格控制温
14、度：1825 利于酵母菌的繁殖和酒精发酵；3035 利于醋酸菌的繁殖和醋酸的发酵 充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需经充气口充入无菌空(氧)气 第37页【易错必明】发酵过程中发酵液的变化：放出气体：由于发酵作用，葡萄汁中的糖分大部分转变为CO2、C2H5OH 及少量的发酵副产品。CO2 的排出越来越旺盛，使发酵液出现沸腾，CO2从排气口排出，在发酵 10 d 后，现象最明显。放热：发酵过程中产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在 1825，醋酸发酵温度应严格控制在3035。第38页颜色变化：发酵过程中，果皮中的色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中，使发酵液
15、颜色发生变化。菌体数量变化：果酒制作的初期发酵液中酵母菌数目增多，后期酵母菌的数目不再增多；果醋制作的任何阶段，只要条件适宜，发酵液中醋酸菌数目可以不断增多，并在发酵液表面形成菌膜。第39页 啤酒生产过程中，发酵是重要环节，发酵后期，如果密封不严，会使啤酒变酸，你知道这是发生了什么变化吗？【提示】醋酸菌是一种好氧菌，若发酵罐密封不严，酒精就会在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛，最后变为醋酸。第40页如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述错误的是()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
16、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 第41页【解析】改变通入气体的种类，如分别通入氮气和氧气，可研究无氧呼吸和有氧呼吸对发酵的影响；果酒发酵中期通入氮气，有利于创造无氧条件，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸；果醋发酵的菌种是醋酸菌，其生长的适宜温度是 3035，温度能影响醋酸菌的代谢，从而影响果醋的发酵周期；气体的入口必须伸入培养液中，气体出口不能伸入培养液中，如果气体的入口和出口交换，会导致发酵液喷出。【答案】D 第42页【变式训练 2】下列有关果酒和果醋制作的叙述，正确的是()A.葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵 B.在葡萄酒发酵过程中，每隔 12 h 左右
17、打开瓶盖一次，放出 CO2 C.果酒发酵过程中温度控制在 30，果醋发酵过程中温度控制在 20 D.在果醋发酵过程中，适时通过充气口充入 O2，有利于醋酸菌的代谢 第43页【解析】葡萄汁装入发酵瓶时要留有 1/3 的空间，以防止发酵液溢出导致杂菌污染。在葡萄酒发酵过程中，每隔 12 h 左右将瓶盖拧松一次，放出 CO2，但不能打开瓶盖，以防杂菌污染。果酒发酵时，温度在 20 左右最适合酵母菌繁殖，而果醋制作中醋酸菌的最适生长温度为 3035。醋酸菌是一种好氧菌，只有 O2充足时，才能进行旺盛的生命活动。【答案】D 第44页考点三 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
18、到了我们的实验目的。1.实验现象 发酵 酒精发酵 醋酸发酵 气味和味道 酒香味 酸味 气泡和泡沫 有气泡和泡沫 无气泡和泡沫 发酵液颜色 浑浊 浑浊，液面形成白色菌膜 第45页2.分析与评价(1)果酒制作：发酵后取样，可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，并用酸性重铬酸钾溶液检验酒精的存在。成功制作的葡萄酒应色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果香。(2)果醋制作：首先可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(可用 pH 试纸)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含有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。制作成功的果醋
19、为琥珀色或棕红色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。第46页3.用重铬酸钾检验酒精的对照实验 在用重铬酸钾检验酒精时，为使检验的结果更有说服力，应设置对照实验。方法如下：第47页项目 实验组 A 实验组 B 对照组 C 物质的量浓度为 3 mol/L 的 H2SO4 3 滴 振荡混匀后加入常温下饱和的重铬酸钾溶液 3 滴 步骤 振荡、观察颜色变化 颜色变化 不变色 灰绿色 灰绿色 结论 果汁经发酵后产生酒精 第48页 1.制作果酒时经检测发酵液中酵母菌数量适宜，但是没有产生酒精，试分析可能的原因是什么。【提示】酒精发酵为无氧发酵，其可能的原因是发酵瓶密封不严。第49页2.试分析在制作果
20、醋时发酵液中醋酸菌的数量、发酵液的 pH有何变化。【提示】醋酸菌数量先增加后稳定，发酵液 pH 先下降后稳定。第50页3.制作果醋时，醋酸菌不能大量繁殖，试分析最可能的原因是什么。【提示】最可能的原因为氧气不足。醋酸菌是严格的好氧细菌，短时间缺氧就会大量死亡。第51页下列关于评价果酒和果醋制作是否成功的方法中，不合理的一项是()A.对于果醋可通过品尝的方法进行鉴定 B.通过向果酒发酵液样品中加入酸性重铬酸钾溶液进行鉴定 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杂菌的数量变化进行鉴定 第52页【解析】对于果醋可通过品尝的方法和检测果醋发酵前后发酵液的 pH
21、变化进行鉴定；对于果酒可通过向果酒发酵液样品中加入酸性重铬酸钾溶液进行鉴定；通过检测果酒发酵前后杂菌的数量变化不能鉴定果酒制作是否成功。【答案】D 第53页【变式训练 3】用重铬酸钾检验发酵液中是否有酒精生成，正确的操作为()A.先在试管中加入发酵液 2 mL，再滴加 3 滴重铬酸钾溶液 B.先在试管中加入发酵液 2 mL，再滴加物质的量浓度为 3 mol/L 的 H2SO4 3 滴，摇匀后，再滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3 滴 C.直接将 2 mL 重铬酸钾溶液倒入发酵液中 第54页D.用试管取 2 mL 发酵液放在酒精灯上加热一会，待温度降至常温时，再往里面加入 3 滴物质的量浓度为 3
22、mol/L 的 H2SO4，摇匀后，再加入 3 滴常温下饱和的重铬酸钾溶液【解析】在酸性条件下，橙色的重铬酸钾遇酒精会变成灰绿色。酒精在加热条件下容易挥发。【答案】B 第55页随 堂 训 练 第56页1.下列关于果酒制作过程的叙述，正确的是()A.应先除去葡萄枝梗，然后反复冲洗，直至彻底干净 B.将葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约 1/3 的空间 C.酵母菌存在广泛、生命力强，因此果酒制作时不需对所用器具消毒灭菌 D.对发酵产物的检验可以在碱性条件下进行 第57页答案 B 解析 在精选葡萄后应先冲洗 12 次，然后除去枝梗，冲洗的目的是除去污垢，但不能洗去附着在葡萄表面的酵母菌，先去枝梗会造成汁
23、液流失，增加被污染的概率。在酒精发酵时，一定要对器具进行消毒，以免杂菌污染影响酵母菌的作用，从而影响果酒的品质。发酵产物为酒精，检验酒精可用重铬酸钾，在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。第58页2.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.在制作苹果醋的过程中，温度应严格控制在 1825 C.当糖源不足时，醋酸菌可将酒精直接转变为醋酸 D.制作果醋时，中断通氧可能会引起醋酸菌死亡 第59页答案 D 解析 醋酸菌是一种好氧菌，因此在果醋制作过程中，应持续不断通入 O2，且不能打开发酵瓶(会造成杂菌污染)；制作苹果醋时，温度应严格控制在 30
24、35；当糖源不足时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。第60页3.在果醋制作过程中，下列哪项操作会引起发酵液被污染()A.榨汁机用沸水进行清洗并晾干 B.发酵瓶用温水清洗，再用 70%的酒精擦拭并晾干 C.葡萄先去除枝梗，再冲洗多次 D.每次排气时，只需拧松瓶盖，不能将瓶盖完全打开 第61页答案 C 解析 应先对葡萄进行冲洗，除去污物，再去除枝梗。若先去除枝梗，会造成汁液流失，增加被污染的概率。第62页4.在家庭制作果酒过程中，获得如图所示的实验结果(图中O、M、N、P 代表相应发酵时间)。下列相关分析错误的是()A.M 点前酵母菌进行有氧呼吸 B.终止发酵时间应选择在 N 点前 C.该
25、实验中，发酵的温度应控制在 1825 D.酒精浓度的持续增大最终会抑制酵母菌繁殖 第63页答案 B 解析 家庭制作果酒过程中，M 点前酵母菌进行有氧呼吸，利用有机物作为营养物质快速繁殖；N 点时酒精的产量达到最大值，终止发酵时间应选择在 N 点后；在发酵过程中，酵母菌适宜生长的温度为 1825；酒精浓度的持续增大最终会抑制酵母菌繁殖，使酵母菌数量在 N 点以后下降。第64页5.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。根据图示回答下列问题：(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。第65页(3)图 B 装置
26、中的充气口在_时关闭，在_时连接充气泵，并连续不断地向内_。(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_。(5)写出与(4)有关的反应式：_ _；_ _。第66页(6)若果汁中就含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌_(填“能”或“不能”)将果汁中的葡萄糖发酵为醋酸，原因是_ _。第67页答案(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(O2)(4)酵母菌 CO2(含氧量少的)空气、CO2(5)C6H12O6 酶2C2H5OH 2CO2 C6H12O6 2O2 酶2CH3COOH2CO22H2O、C2H5OHO2酶CH3COOHH2O(
27、6)不能 因为酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌的发酵需要充足的氧气 第68页解析(1)图 A 中方框内的实验流程是醋酸发酵。(2)冲洗的主要目的是除去污物，冲洗应特别注意不能反复冲洗，以防止菌种的流失。(3)果酒发酵在无氧环境中进行，果醋发酵在有氧环境中进行，因此图 B 装置中的充气口在果酒发酵时关闭，在果醋发酵时连接充气泵，持续不断地向内泵入无菌空气。(4)在酒精发酵时排气口排出的气体是由酵母菌产生的 CO2，在醋酸发酵时排出的是(含氧量少的)空气、CO2。(5)与(4)对应的反应式为 第69页C6H12O6酶2C2H5OH2CO2；C6H12O62O2酶2CH3COOH2CO22H2O、C2H5OHO2酶CH3COOHH2O。(6)因为酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌的发酵需要充足的氧气。第70页 请做：限时规范训练一
