高中生物专题1传统发酵技术的应用1.1果酒和果醋的制作课件新人教版.ppt

目标导航,预习导引,1.说出果酒和果醋制作的原理。2.能设计出制作果酒和果醋的简易装置。3.完成果酒和果醋的制作。,一、果酒制作1.原理(1)菌种:酵母菌。(2)菌种代谢类型:异养、兼性厌氧型。(3)发酵反应式2.影响酒精发酵的主要环境条件(1)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。酵母菌繁殖的最适温度为20左右,酒精发酵时一般将温度控制在1825。(2)酒精发酵过程中,要保持缺氧和发酵液呈酸性的条件。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,3.菌种来源(1)自然发酵:附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。(2)人工培养:分离获得的纯净的酵母菌菌种。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,二、果醋制作1.原理(1)菌种:醋酸菌。(2)菌种代谢类型:异养、需氧型。(3)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,再将乙醛变为醋酸,其反应式为C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。2.条件充足的氧气,温度控制在3035范围内。3.菌种来源可从食醋中分离;到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,啤酒生产中,发酵是重要环节,其大致过程是将经过灭菌的麦芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐,进行发酵。发酵后期,如果密封不严,啤酒会变酸,你知道这是为什么吗?提示:酒精在醋酸菌的作用下,易被氧化产生醋酸。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,三、实验设计流程图挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒果醋,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,四、操作提示1.材料的选择与处理选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄冲洗,并除去枝梗。2.防止发酵液被污染(1)榨汁机要清洗干净,并晾干。(2)发酵瓶要清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒。(3)装入榨好的葡萄汁后,封闭充气口。3.控制好发酵条件(1)葡萄汁装入发酵瓶时,留大约1/3的空间。(2)制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在1825,时间控制在1012d左右,可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。(3)在制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在3035,时间控制在78d左右,并注意适时通过充气口充气。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,五、课题延伸发酵后是否有酒精产生,可用重铬酸钾来检验。在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,一、比较果酒和果醋的制作,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,特别提醒果酒制作过程中,前期通入空气以及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。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,二、果酒和果醋的发酵装置中各个部件的作用以及该装置的使用方法,充气口:在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。排气口:排出酒精发酵时产生的CO2。出料口:便于取样检查和放出发酵液。排气口处长而弯曲的胶管:防止空气中微生物的污染。该装置的使用方法:制酒时,应关闭充气口;制醋时,应将充气口连接充气泵,以便充入氧气。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,特别提醒(1)无论制作的是葡萄酒还是葡萄醋,实验时所检测的发酵液,都不是商品意义上的产品。在实际生产中还需经沉淀过滤、灭菌装瓶等过程以获得成品酒或醋。葡萄酒还需在一定条件下(如在橡木桶和地窖中)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、发酵条件的自动化控制以及如何严格控制杂菌污染等。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,三、制酒过程中的一些注意事项1.制酒时必须保证所有的用具都清洁无论是葡萄还是其他水果,对微生物,特别是霉菌来讲都是良好的培养基。空气中有许多霉菌孢子,也有细菌,如果用具不清洁,就等于在果汁中接种了许多杂菌,它们都可以利用果汁中的营养物质进行繁殖。这样我们饮用的就不再是果酒,而是杂菌的培养液,轻则会影响口感,重则会影响我们的健康。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,2.防止发酵液被污染应注意的问题防止发酵液被染污,需要从发酵制作的过程进行全面考虑,因为操作的每一步都有可能混入杂菌。例如:先冲洗葡萄再去枝梗;榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全打开瓶盖等。在实际生产中,在接种菌种前,要对发酵设备和发酵液进行灭菌。3.发酵过程中要及时排气的原因发酵旺盛期会产生大量的CO2,因此需要及时排气,防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置,如瓶子(最好使用塑料瓶),每天要拧松瓶盖24次,进行排气。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,四、结果分析与评价1.实验现象,2.证明酒精发酵是酵母菌的作用设置对照组,将葡萄汁进行高压灭菌,分别装入1号和2号发酵瓶中,1号发酵瓶中加入酵母菌,2号发酵瓶中不加。比较发酵结果。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,3.评价(1)判断果酒的制作是否成功。发酵后取样,通过嗅味和品尝进行初步鉴定。用显微镜观察酵母菌,并用重铬酸钾检验酒精的存在。重铬酸钾检验酒精的操作如下表。,知识梳理,典例透析,一,二,三,四,(2)判断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。通过检测和比较醋酸发酵前后的pH作进一步的鉴定。还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌,并统计其数量作进一步鉴定。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型一果酒制作的原理【例题1】在适宜的温度条件下,下图所示装置中都加入干酵母(内有活酵母菌),其中适于产生酒精的装置是(),知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,解析:首先要弄清酒精发酵的条件:要有葡萄糖水溶液和酵母菌;必须在密封的条件下(无氧条件下)。如有氧气,酵母菌将进行有氧呼吸,产生CO2和H2O。D项容易让人产生误解,因为D项与A项加入的物质相同,并搅拌混合均匀,更有利于反应的进行,但它没有密封,暴露在有氧的环境中,酵母菌只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,不能产生酒精。答案:A,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型二果醋制作的原理【例题2】下图甲是果酒和果醋的发酵装置,图乙是发酵过程中培养液pH变化曲线图,下列叙述正确的是(),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,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,解析:果酒发酵时,发酵初期不通气,装置中会有少量氧气,酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,溶液中会产生CO2,因而溶液中有气泡产生。中期继续进行酒精发酵,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;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。发酵开始时酵母菌进行细胞呼吸产生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中pH的变化。答案:B反思领悟发酵过程中引起pH变化的原因(1)发酵过程中,微生物的代谢会消耗大量的营养物质。(2)微生物的呼吸作用产生大量的CO2或乳酸。(3)发酵产物(如酸性或碱性物质)也可能引起pH变化。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型三果酒与果醋的制作分析【例题3】下列关于制作果酒和果醋实验的叙述,正确的是()A.在变酸的果酒液面观察到的菌膜,一般是醋酸菌大量繁殖形成的B.酵母菌和醋酸菌的发酵过程均需在密闭的容器中进行C.在果酒制作过程中无需接种酵母菌,只需控制适宜的温度即可D.果酒的酒精度越高,接种醋酸菌后得到的果醋酸度就越高,知识梳理,典例透析,题型一