1、返回目录 传统发酵技术的应用 专题1 返回目录 课题1 果酒和果醋的制作返回目录 学习要求 1.掌握果酒、果醋的制作原理。2.设计发酵装置，控制发酵条件，完成果酒、果醋的制作。返回目录 课前 教材预案课堂 深度拓展课末 随堂演练课后 限时作业目录Contents 返回目录 1 果 酒 制 作 需 要 的 菌 种 是 酵 母 菌，它 是_型微生物。2酵母菌在有氧条件下可以进行有氧呼吸，反应式是_。课前教材预案要点一 果酒制作的原理兼性厌氧 C6H12O66O26H2O酶6CO212H2O 返回目录 在无氧条件下可以进行_，反应式是_。3果酒发酵一般将温度控制在_。酵母菌可以在缺氧及_环境中生长繁
2、殖，但其他绝大多数微生物会受到抑制。酒精发酵 1825 酸性 C6H12O6酶2C2H5OH2CO2 返回目录 1果醋的制作所需的菌种是醋酸菌，它是一种_细菌，在发酵过程中，即使短时间中断_的供应，也会引起醋酸菌的死亡。要点二 果醋制作的原理需氧型 氧气 返回目录 2醋酸菌可以在两种条件下生成醋酸(1)当 _ 都 充 足 时，醋 酸 菌 可 以 将_分解成醋酸。(2)当缺少_时，醋酸菌可以将_变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为_。3醋酸菌的最适生长温度是_。糖源和氧气 糖(葡萄糖)糖源 乙醇 3035 C2H5OHO2酶CH3COOHH2O 返回目录 1请完善实验流程要点三 果酒和果醋制作
3、的实验设计 返回目录 2简易发酵装置：请填写发酵装置中几个部件的作用，并对照教材P4图14b指出该装置的错误之处。甲：_，乙：_，丙：_。错误之处：_。充气口 排气口 出料口 瓶内的充气管短于排气管 返回目录 1选择的葡萄要_，榨汁前先将葡萄进行_，并除去_。2发酵瓶要用体积分数为_的酒精消毒，或者用_洗涤，装入葡萄汁后要保留大约_的空间。要点四 操作提示新鲜 冲洗 枝梗 70%洗洁精 1/3 返回目录 3果酒发酵的时间一般控制在_左右，果醋发酵的时间一般控制在_左右。请指出右图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当：_。1012 d 78 d 发酵瓶中的发酵液装得太满(超过了1/3且淹没排气管口)返回
4、目录 课堂深度拓展考点一 果酒和果醋的制作原理1酵母菌的特点酵母菌是兼性厌氧菌，进行有氧呼吸时，产生能量多，可大量繁殖；进行无氧呼吸时，产生能量少，仅能满足自身代谢需要，基本不繁殖。所以利用酵母菌进行酒精发酵时，先通气使其大量繁殖，再密封使其大量产生酒精。返回目录 2果酒和果醋的制作原理比较项目果酒制作果醋制作菌种酵母菌醋酸菌菌种特点单细胞、真核生物，多以出芽方式进行无性生殖单细胞、原核生物，二分裂生殖代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型适宜温度1825 3035 返回目录 项目果酒制作果醋制作菌种来源传统发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。可以将葡萄皮上附着的酵母菌分离出来，
5、获得纯净菌种，或用人工培养的酵母菌醋酸菌的菌种可以到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买，也可从食醋中分离返回目录 项目果酒制作果醋制作制作原理在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，反应式：C6H12O66O2酶6CO26H2O；在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵，反应式：C6H12O6酶2C2H5OH2CO2当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，反应式：C6H12O62O2酶2CH3COOH2CO22H2O；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式：C2H5OHO2酶CH3COOHH2O返回目录【例题1】下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述，不正确的是()A两者
6、的正常繁殖都离不开氧气B在无氧条件下，酵母菌可以生产酒精，醋酸菌则不能生产醋酸C两者都是异养生物，生存都离不开葡萄糖D醋酸菌可以酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸返回目录 思维导引：答案 C 返回目录 解析 醋酸菌是一种好氧细菌，在氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动；酵母菌是兼性厌氧型微生物，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，仅能满足其自身代谢的需求，基本不繁殖，A、B项正确；醋酸菌在缺乏糖源时，能以酒精为原料合成醋酸，C项错误，D项正确。返回目录【变式1】将少量的酵母提取液加入到足量的葡萄汁中进行果酒制作，15 条件下密封保温一段时间之后，检测到反应体系含有少量的酒精。
7、如对上述实验的某个因子进行改动，实验的结果也会发生相应的变化。以下分析错误的是()A增加酵母提取液的量，则产生相同酒精所需的时间缩短返回目录 B葡萄汁的用量越多，相同时间内酒精的浓度一定越高C保温温度提高到23，则相同时间内酒精浓度升高D连续通入无菌空气，则相同时间内酒精浓度会降低答案 B 返回目录 解析 由题意知，发酵过程中加入的酵母菌菌液较少，酵母菌数量少，因此酵母菌数量是限制发酵的因素之一，如果增加酵母提取液的量，则产生相同酒精所需的时间缩短，A项正确；题中葡萄汁是足量的，因此葡萄汁不是限制发酵的因素，故增加葡萄汁的量，相同时间内酒精浓度不会升高，B项错误；返回目录 酵母菌较适宜的生存温
8、度是1825，如果将温度由15 升高到23，酵母菌无氧呼吸速率将加快，则相同时间内酒精浓度升高，C项正确；酵母菌无氧呼吸产生酒精，如果连续通入无菌空气，酵母菌会进行有氧呼吸并繁殖，则相同时间内酒精浓度会降低，D项正确。返回目录 考点二 果酒和果醋的制作流程返回目录 返回目录 返回目录 果酒和果醋发酵装置的设计思路(1)因酵母菌的繁殖需要氧气，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。因酵母菌产生酒精是在无氧条件下，应控制进入氧气，故应在充气口设置开关。返回目录(2)由于在发酵过程中都产生CO2，因此又需设排气口。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。
9、(3)因要对发酵的情况进行及时监测，应设置出料口便于取料。返回目录(4)发酵装置图分析各部位的作用a充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气；b排气口：排出酒精发酵时产生的CO2，与排气管相连的长而弯曲的胶管可有效阻止空气中微生物的进入，避免来自空气的污染；c出料口：用来取样。返回目录 该装置的使用方法a使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；b制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。返回目录【例题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。根据图示回答下列问题：返回目录(1)图A中方框内的实验流程是_。(2)冲洗的主要目的是_，冲洗时应特别注意不能_，以防止菌种的
10、流失。(3)图 B 装 置 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_。返回目录(5)写出与第(4)问有关的反应式：_；_；_。(6)若果汁中就含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的葡萄糖发酵为醋酸？请说明原因。_。返回目录 思维导引：(1)(4)问可据考点二作答并加强记忆，醋酸菌是好氧细菌，能够利用糖，在有氧时生成醋酸；在糖源不足时，将乙醇变为醋酸，故可在酵母菌酒精发酵基础上产生醋酸。(5)应写出酒精发酵和醋酸发酵的两类反应式。第(6)问准确回忆醋酸菌发酵原理即可作答。返回
11、目录 解析 本题主要考查果酒、果醋制作的基本过程和原理，同时还考查两种微生物的代谢类型、生存环境。酵母菌是兼性厌氧微生物，有氧时进行有氧呼吸，无氧时进行酒精发酵，反应式为：C6H12O66O2酶6CO26H2O，C6H12O6酶2C2H5OH2CO2。因此制作果酒时，应在缺氧的环境中进行。醋酸菌是好氧细菌，能够利用糖在有氧时生成醋酸；返回目录 在糖源不足时，将乙醇变为醋酸。反应式分别为 C6H12O62O2酶2CH3COOH2CO22H2O，C2H5OHO2酶CH3COOHH2O。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，需要连续充气，因此排气口排出的既
12、有 CO2，又有含氧量较低的空气。返回目录 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 泵入空气(氧气)(4)酵母菌 CO2(含氧量少的)空气、CO2返回目录(5)C6H12O6酶2C2H5OH2CO2C6H12O62O2酶2CH3COOH2CO22H2OC2H5OHO2酶CH3COOHH2O(6)不能。因为酒精发酵时的缺氧环境会抑制醋酸菌生长，且醋酸菌的发酵需要充足的氧气返回目录【变式2】下图为葡萄酒的发酵装置示意图，回答下列问题：(1)发酵初期，集气管中收集不到气体，原因是_。返回目录(2)集气管中的气体主要是_，可用_检测。(3)发酵过程中，酵母菌种群数量呈“_”
13、型增长。(4)若 发 酵 液 表 面 出 现 菌 膜，最 可 能 的 原 因 是_，该菌膜中的微生物最可能是_。返回目录 解析 本题主要考查果酒的制作原理、步骤和注意事项。(1)发酵初期，酵母菌只进行有氧呼吸，吸收氧气的体积与产生二氧化碳的体积相等。(2)集气管中的气体主要来自酵母菌无氧呼吸产生的CO2，可使澄清的石灰水变混浊。(3)由于发酵瓶中的发酵液体积一定，生存空间和营养物质有限，因此酵母菌的种群数量会呈“S”型增长。返回目录(4)发酵液表面出现菌膜，说明存在好氧细菌繁殖，最可能的原因是发酵瓶漏气，使醋酸菌等大量繁殖，因此菌膜中的微生物最可能是醋酸菌。答案(1)酵母菌只进行有氧呼吸(2)
14、CO2 澄清的石灰水(3)S(4)发酵瓶漏气 醋酸菌返回目录 1果酒制作成果评价果酒的制作是否成功，可在发酵后取样，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，并用重铬酸钾检测酒精的存在与否。用重铬酸钾检测在发酵过程中是否产生了酒精可设计如下对照实验：考点三 果酒和果醋制作成果评价返回目录 返回目录 2果醋制作成果评价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做进一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量进一步鉴定。返回目录 果酒和果醋发酵过程中pH下降的原因由于果酒制作过程中会不断产生
15、CO2，因此发酵过程中，发酵液的pH会不断下降，若进一步进行醋酸发酵，则随着醋酸的生成，pH又会进一步下降。返回目录【例题3】在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色，根据这一原理，请你利用以下实验材料、试剂及用具，检测果汁发酵后是否有酒精产生。实验材料：发酵过的果汁。实验试剂：3 mol/L的H2SO4溶液、常温下饱和的重铬酸钾溶液、蒸馏水等。返回目录 实验用具：试管等。实验步骤：(1)_；(2)_；(3)_。实验结果及结论分析：(1)_；(2)_。返回目录 思维导引：实验步骤按题目的实验目的和原理，据实验类型合理拟定。本实验为探究实验，要对实验结果合理预测并进行相应分析。解析 解答此类题目
16、时，首先要通过阅读题干弄清实验目的和原理，再根据实验类型拟定正确的实验步骤。由于本实验是探究性实验，所以，还要对实验结果进行科学的预测。为了使实验具有说服力，设计实验时要注意对照性原则和单一变量原则的运用。返回目录 答案 实验步骤：(1)取两只洁净的试管，编号甲、乙，向甲试管内加入发酵过的果汁2 mL，向乙试管加入等量的蒸馏水，再各滴入3 mol/L的H2SO4溶液3滴，振荡均匀(2)向两只试管滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴返回目录(3)振荡试管，观察颜色变化实验结果及结论分析：(1)如果甲试管溶液呈灰绿色，而乙试管溶液不变色(未呈现灰绿色)，则发酵过的果汁中产生了酒精(2)如果甲、乙两试管
17、均不变色，则发酵过的果汁中未产生酒精返回目录【变式3】下图是以鲜苹果汁为原料，利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图，分析并回答相关问题：(1)在鲜苹果汁装入发酵瓶时，要留有大约_的空间。经过1012天后，在酸性条件下用重铬酸钾检测样液，如果颜色由_色变为_色，说明产生了酒精。返回目录(2)过程乙中使用的微生物是_，可以从食醋中分离纯化获得。纯化菌种时需要对培养基进行灭菌，其 方 法 是 _；培 养 温 度 控 制 在_范围内。(3)在_的条件下，如果缺少糖源，乙中的微生物会将甲过程的产物变为乙醛，再将其变为醋酸。返回目录 解析(1)由于酒精发酵初期酵母菌需要氧气进行有氧呼吸以大量繁殖，因此鲜苹果
18、汁装入发酵瓶时要留有大约1/3的空间为酵母菌提供氧气。酒精可以与橙色的重铬酸钾溶液发生反应呈现灰绿色。(2)过程乙为醋酸发酵，其菌种为醋酸菌，培养基的灭菌通常采用高压蒸汽灭菌法。醋酸菌的最适生长温度为3035，因此醋酸发酵的适宜温度也为3035。(3)醋酸菌为好氧细菌，因此醋酸发酵需要氧气充足的条件。返回目录 答案(1)1/3 橙 灰绿(2)醋酸菌 高压蒸汽灭菌 3035(3)氧气充足(有氧)返回目录 1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()课末随堂演练返回目录 乙醇的产量增加 乙醇的产量降低 葡萄糖消耗下降 葡
19、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，同时酵母菌数量大大增加，使葡萄糖的消耗明显增加。返回目录 2利用葡萄汁发酵生产葡萄酒，当酒精含量达到12%16%时，发酵就停止了。下列有关解释错误的是()A高浓度酒精对酵母菌有抑制作用B葡萄汁中的营养物质不足C发酵液中pH逐渐降低影响酶活性D氧气过少导致酵母菌无法进行细胞呼吸答案 D 返回目录 解析 高浓度酒精可使酵母菌的相关蛋白质变性，对酵母菌产生毒害作用，A项正确；果酒发酵的底物是葡萄糖，葡萄汁中的营养物质不断被消耗，不足以维持反应继续进行，B项正确；酒精发酵产物CO2不断积累
20、，CO2溶于水呈酸性，造成pH下降，使酶活性降低，C项正确；酒精发酵过程中酵母菌进行无氧呼吸，不需要氧气参与，D项错误。返回目录 3在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中，未经杀菌，但其他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为碳源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，杀死了其他杂菌返回目录 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；主要原因是其他微生物不适应缺氧和酸性环境。返回目录 4如图所示为制作果酒和果醋的
21、流程，下列相关叙述中，错误的是()A为冲洗，目的是去掉葡萄表面的污物，但冲洗次数不能过多B为果酒，酒精发酵过程中要严格控制氧气和温度返回目录 C为果醋，醋酸发酵过程中要间断通气D的制作过程中既涉及到有氧呼吸又涉及到无氧呼吸答案 C 返回目录 解析 为冲洗，目的是去掉葡萄表面的污物，但冲洗次数不能过多，否则会冲洗掉葡萄表面的野生酵母菌，A项正确；酒精发酵的产物是果酒，氧气和温度是影响果酒制作的两个重要因素，需要在发酵过程中严格控制，B项正确；返回目录 为果醋，果醋制作所用微生物是醋酸菌，醋酸菌是好氧菌，在发酵过程中如果中断氧气供应会抑制醋酸菌的代谢，甚至引起醋酸菌的死亡，所以应持续通入空气，C项
22、错误；果酒制作既需要酵母菌的有氧呼吸来大量繁殖，更要通过无氧呼吸产生酒精，D项正确。返回目录 5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返回目录 C温度对酵母菌进行酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌进行发酵的影响不大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醋酸发酵都有影响。返回目录 6家庭酿酒的具体操作过
23、程一般为：先将米煮熟，待冷却至30 时加一定量的“酒药”，与米饭混匀后置于一瓷坛内(其他容器也可)，在中间要挖一个洞，加盖并简单密封后置于适当的地方保温(1825 左右)12 h即成。请根据上述过程回答以下问题：(1)先将米煮一煮的目的是_；要冷却后再加“酒药”的原因是_。返回目录(2)在米饭中央挖一个洞的目的是_。(3)家庭酿造米酒过程中，会发现坛内总是先“来水”后“来酒”。先“来水”的原因是_；后“来酒”的原因是_，“来酒”过程的反应式可表示为_。返回目录(4)制作过程并未对用具专门进行灭菌，坛口也未严格密封，但一般情况下，坛内的米饭不会被杂菌污染，试简要阐明理由：发酵前期(初始阶段)：_
24、；发酵过程中：_。返回目录(5)根据推测，在此酿制过程中，坛内物质的重量会_，原因是_。(6)俗语“一坛子好酒叫你弄酸了”常用来形容一个人不会做事，这句话背后蕴含了什么生物学原理？_。返回目录 解析(1)将米煮一煮是杀死其他杂菌，防止其他杂菌污染发酵液；煮后应冷却至酵母菌的最适温度1825。(2)米饭中央挖一洞，密封后，提供有氧环境，有利于“酒药”中的酵母菌的大量繁殖，增加菌种的数量。(3)酵母菌在有氧条件下，进行有氧呼吸产生大量的水和CO2，氧气消耗完后，进行酒精发酵，所以先有水后有酒。返回目录(4)初始阶段，先煮熟杀死某些微生物，温度控制在1825 有利于酵母菌生长繁殖，而不利于其他微生物生长繁殖。发酵过程中，由于酒精和CO2的产生，易使发酵液呈酸性，不利于其他微生物的生长繁殖。返回目录 答案(1)杀死其他微生物 防止酵母菌受热而死亡(2)提供有氧环境，利于酵母菌繁殖(3)初期进行有氧呼吸产生水 后期形成无氧环境，进行无氧呼吸产生酒精 C6H12O6酶2C2H5OH2CO2返回目录(4)将米煮熟杀死了一些其他微生物，1825 不适于其他微生物繁殖，而酵母菌的大量繁殖占据了生存空间在缺氧、呈酸性的发酵液中，大多数其他微生物无法适应而受抑制(5)减轻 在有氧、无氧条件下均有CO2产生，酿制过程中不断排出CO2(6)体现了酒变醋的发酵过程返回目录 课后限时作业
