1、成才之路 生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 选修1 专题一 传统发酵技术的应用成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物 选修1传统发酵技术的应用 专题一 专题一 传统发酵技术的应用成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物 选修1教学目的本专题的三个课题均依照课程标准制定的具体内容标准编排，其对应关系如下表。在本专题的学习中，学生需要了解传统发酵食品的制作工艺，并能够动手实践。学生应当学会设计简易的实验装置，应当掌握发酵食品加工的基本原理和方法，学会摸索发酵的最佳条件，初步了解食品加工中产生的某些有害物质的检测方法。具体内容标准对应课题运用发酵食品加工的基本方法课题1、课题2、课题3
2、测定食品加工可能产生的有害物质课题3专题一 传统发酵技术的应用成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物 选修1内容提要本专题包括“果酒和果醋的制作”、“腐乳的制作”、“制作泡菜并检测亚硝酸盐含量”三个课题。围绕传统发酵食品的制作展开，主要是通过学习果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作技术，培养学生设计实验、动手操作等科学探究的能力。重点是三项技术的制作原理和设计装置，难点是制作过程中发酵条件的控制。专题一 传统发酵技术的应用成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物 选修1要点聚焦发酵是个过程，是通过微生物培养大量生产各种代谢产物的过程，而发酵工程是应用于发酵过程中的一种技术。对发酵工程内容的掌握，
3、以果酒和果醋的制作、腐乳的制作、泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定三个实验过程，归纳出发酵工程的具体内容，特别是在所提供资料的基础上查阅资料、思考问题，依据实验原理，控制发酵条件，自行设计实验，对数据进行处理，对结果进行分析并评价，激发学生的创新精神、实践能力和综合分析能力。专题一 传统发酵技术的应用成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物 选修1学法建议无论是单科考试还是理科综合，生物实验一直是生物高考的必考内容，特别是依据基础资料，设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，进行变量因素控制，对数据结果的处理分析，更是高考的热点和发展趋势。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版
4、 生物 选修1 课题1 果酒和果醋的制作专题一 专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 课 堂 合 作 探 究2思 维 创 新 升 华3知 识 体 系 构 建4课时作业5课 前 预 习 导 学1专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 课 前 预 习 导 学专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 1.说明果酒、果醋的制作原理。2学习制作果酒、果醋的实际操作技能。3能对制作的果酒、果醋进行评价。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 一、果酒制作的原理(1)菌种：_是单细胞真菌，
5、属于_生物。(2)酵母菌的繁殖方式：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_，繁殖速度快。(3)生长繁殖最适温度：_。酵母菌真核出芽生殖20专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 (4)主要分布场所：分布广泛，但_始终是其主要分布场所。(5)代谢类型：酵母菌的代谢类型是_。有氧条件下，方程式_。无氧条件下，方程式_。土壤异养型、兼性厌氧型C6H12O66O2酶6CO26H2O C6H12O6酶2C2H3OH2CO2专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 葡萄酒(干红)为什么呈现深红色？在酒精发酵过程中，随
6、着酒精浓度的提高，红色葡萄皮细胞的细胞膜失去选择透过性，红葡萄皮内的红色素进入发酵液，使葡萄酒呈深红色。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 二、果醋制作的原理菌种：_是单细胞细菌，属于_生物。(1)代 谢 类 型：_，果 酒 制 果 醋 的 方 程 式_。(2)最适生长温度_。醋酸菌原核异养需氧型C2H5OHO2酶CH3COOHH2O3035专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 三、果酒和果醋的制作过程：实验流程：挑选葡萄_醋酸发酵 果酒 _冲洗榨汁酒精发酵果醋专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1
7、 变酸的酒表面有菌膜，菌膜是怎样形成的？溶液内部能形成菌膜吗？醋酸菌大量繁殖形成的。不能，醋酸菌是好氧生物。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 1.你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？应该先冲洗葡萄，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。2你认为应该从哪些方面防止发酵被污染？需要从发酵的制作过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 3制葡萄酒时，为什么温度控制在182
8、5？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在3035？制葡萄酒所用的酵母菌的最适生长温度是1825，故制葡萄酒时，需将温度控制在1825。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为3035，因此制葡萄醋时，要将温度控制在3035。4制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 课 堂 合 作 探 究专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 1.酵母菌生物学特征果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌属真核生物，繁殖方式有有性生殖和无性生殖，在营养条件适宜时进
9、行出芽生殖，其新陈代谢类型是异养兼性厌氧型。果酒制作的原理专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 2果酒的制作原理(1)酵母菌的生活方式是兼性厌氧型。在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，反应式如下：C6H12O66O2酶6CO26H2O在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵，反应式如下：C6H12O6酶2C2H5OH2CO2专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 (2)发酵所需条件：温度一般控制在1825，最适温度20，pH呈酸性(pH为5.06.0)(3)菌种来源：自然发酵来源于附属于葡萄皮上的野生型酵母菌。(4)酒精发酵“先通气
10、后密封”：“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖。“密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 下列对果酒制作过程的叙述，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，不需对所用装置进行消毒处理专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 解析 在选葡萄时应先冲洗12次，再去除枝梗以防葡萄破损汁液流失和被杂菌污染；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
11、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。答案为B。答案 B专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 某酒厂在利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的适宜原料和在生产酒精阶段要控制的必要条件分别是()A玉米粉和有氧 B大豆粉和有氧C玉米粉和无氧D大豆粉和无氧答案 C解析 酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，把糖类等有机物彻底氧化分解成CO2和水，不产生酒精。大豆粉主要含蛋白质，用作酿酒不合适，原因有二：一是酵母菌含有更多的直接把糖类转化为酒精的酶类，发酵快，而蛋白质转化复杂，并产生含氮副产物，对酵母菌生命活动不利；二是成本高。专题一 课题1
12、成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 1醋酸菌生物学特征醋酸菌属于原核生物，繁殖方式是二分裂，新陈代谢类型是异养需氧型，有氧呼吸的场所是细胞膜内表面，日常生活中用醋酸菌进行酿醋等。果醋制作的原理专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 2果醋的制作原理(1)醋酸菌的生活方式是需氧型。(2)在果醋制作过程中，若氧气、糖源都充足时，酵母菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式是C6H12O62O2酶2CH3COOH2CO22H2O。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变成乙醛，再变成醋酸，其反应式为：2C2H5OHO2酶2CH3CHO2H2O；2CH3CHOO2酶2C
13、H3COOH。(3)发酵条件：氧气充足，最适温度为3035。(4)菌种来源于空气。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 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专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 解析 醋酸菌是好氧菌，所以在发酵过程中需要适时通入氧气。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糖分解成醋酸
14、；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。答案 B专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 利用果酒制作果醋的原理是()A醋酸菌将乙醇还原为醋酸B醋酸菌将乙醇氧化为醋酸C醋酸菌将乙醇分解为CO2、水和醋酸D醋酸菌直接将乙醇氧化为醋酸，不需其他中间转化过程答案 B专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 解析 醋酸菌在氧气充足的条件下进行发酵产生醋酸，有两条途径：一是在糖源充足时，可直接将葡萄汁中的糖氧化分解为醋酸；二是在糖源不足时，可以利用酵母菌发酵产生的乙醇为原料，先在氧气的作用下，将乙醇氧化为乙醛，再进一步将乙醛氧化为乙
15、酸，进而生成醋酸。因此只有B项叙述正确。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 一、果酒和果醋的发酵装置实验设计专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 1发酵装置各部分的作用。(1)充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。(2)排气口：在酒精发酵时用来排出CO2。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似于巴斯德的鹅颈瓶。(3)出料口：取样检查和放出发酵液。2使用方法：在进行果酒发酵时要关闭充气口；在进行果醋发酵时，充气口要连续充入无菌空(氧)气。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导
16、 人教版 生物 选修1 3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，发酵瓶中的空间可暂时存储CO2，起到缓冲作用。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 二、果酒和果醋的制作过程1果酒和果醋实验流程示意图注意：果醋制作先在无氧条件下进行酒精发酵产生乙醇，再在有氧条件下进行醋酸发酵产生果醋。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 2实验操作步骤：(1)材料的选择与处理(2)无菌(3)榨汁
17、(4)发酵专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 下列叙述不能够防止发酵被污染的是()A榨汁机要清洗干净，并晾干B发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70%的酒精消毒C装入葡萄汁后，封闭充气口D发酵装置的排气口直接与瓶身连接专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 解析 发酵工程中所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物(称杂菌)，一旦污染杂菌，将导致产量大大下降，甚至得不到产品。榨汁机清洗，并晾干，发酵瓶清洗，并用70%酒精消毒，是防止器材上的菌种进入发酵液；装入葡萄汁，封闭充气口，可防止空气中的菌种进入，发酵装置的排气口
18、通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，阻挡外面空气中的菌种进入发酵液。答案 D专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 下列实验装置可用于生物技术实践的相关实验，下列有关叙述错误的是()A装置甲可用于果酒制作，装置乙不能用于果酒制作B装置乙可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作C乙装置中设置出料口的目的之一是用于取样D乙装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管，可防止空气中微生物的污染专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 答案 A解析 装置甲密封时可用于果酒制作，但要定时旋转瓶盖以放出产生的二氧化碳气体。装置乙的充气口关闭时可用于果酒制作，充气口
19、打开时可用于果醋制作。为防止空气中微生物的污染，排气口可连接一个长而弯曲的胶管。设置出料口的目的之一是便于取样。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 下图中甲是果醋发酵装置，乙是发酵过程中培养液pH变化曲线图，下列叙述正确的是()专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 A发酵初期不通气，溶液中没有气泡产生B中期可以闻到酒香，说明进行了酒精发酵C后期接种醋酸菌，适当通气并保持原有温度D图乙中能正确表示pH变化的曲线是专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 解析 果醋发酵时，发酵初期不通气，酵母菌先利用发酵
20、装置中的氧气进行有氧呼吸产生CO2和水，然后再进行酒精发酵，溶液中会产生酒精和CO2，因而有气泡产生。中期酒精发酵继续，可以闻到酒香。后期接种醋酸菌，进行醋酸发酵，由于醋酸菌是好氧菌，因而要适当通气，但醋酸菌的最适生长温度高于酵母菌，因而后期要适当升高温度，酒香会逐渐变成醋香。发酵开始时无氧呼吸产生酒精和CO2，pH会稍下降。接种醋酸菌后产生醋酸，pH会下降更快，因而曲线可以表示整个发酵过程培养液pH的变化。答案 B专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 下列关于果酒和果醋制作的叙述，不正确的是()A参与发酵的微生物都含有线粒体B发酵过程中培养液pH都会下降C制果
21、酒时瓶口需密闭，而制果醋时需要通入氧气D果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制果醋答案 A专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 解析 制果酒的酵母菌是真核细胞，有线粒体，制果醋的醋酸菌是原核细胞，无线粒体。果酒发酵产生CO2，果醋发酵产生醋酸，都会使pH下降。制果酒时瓶口密闭，给酵母菌提供无氧环境；制果醋时通入氧气，使醋酸菌进行有氧发酵。果酒的发酵温度为1825，果醋的发酵温度为3035，因此，果酒制成后将装置移至温度略高的环境中制果醋。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 思 维 创 新 升 华专题一 课题1 成才之路 高中新
22、课程 学习指导 人教版 生物 选修1 (1)果酒、果醋制作的区别与联系果酒制作果醋制作菌种特点 酵母菌为单细胞、真核生物，多以出芽方式进行无性生殖醋酸菌为单细胞、原核生物，分裂生殖代谢类型异养、兼性厌氧异养、好(需)氧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；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变成醋酸，反应式：C2H5OHO2CH3COOHH2O专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教
23、版 生物 选修1 果酒制作果醋制作发酵条件适宜温度18253035适宜pH5.46.33.55.3是否需氧初期需氧，后期不需氧始终需要氧时间1012d78d制作流程挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵 果酒 果醋专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 (2)果汁发酵后的酒精鉴定原理：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。方法：先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量浓度为3mol/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。同时，设计把发酵液换成2mL蒸馏水，其他操作完全相同的对照实验。(3)果醋的鉴定：方法有很多，如品尝、pH试纸检测和化学定性鉴定等。专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 知 识 体 系 构 建专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 答案 酵母菌 繁殖 酒精发酵 糖类 醋酸 乙醛 酵母菌 醋酸菌 挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵 果酒 果醋专题一 课题1 成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 生物 选修1 课 时 作 业（点此链接）