高中生物 第三部分 生物技术在食品加工中的应用 第5课时 果酒及果醋的制作同步备课课件 浙科版选修1.ppt

第5课时果酒及果醋的制作 第三部分生物技术在食品加工中的应用 考试要求 一 用葡萄制作葡萄酒 二 用果汁制作果酒 内容索引 当堂检测 三 用果酒制作果醋 一 用葡萄制作葡萄酒 基础梳理 1 实验原理 1 菌种 2 原料 紫葡萄 3 原理 酵母菌在条件下进行 将葡萄糖氧化成乙醇 反应式为 c6h12o6 2co2 2 4 当乙醇浓度超过时 酵母菌死亡 5 影响酒精发酵的主要环境条件有 和 其中最适温度为 酵母菌 无氧 酒精发酵 c2h5oh 16 温度 氧气 ph 25 30 2 实验步骤 1 冲洗 取2 5 5kg的紫葡萄在鲜红紫色的溶液中浸泡约min水分 待用 2 榨汁 用多功能榨汁机以速将葡萄打成浆状 也可以用杵和研钵捣烂 3 制作酵母悬液 将适量干酵母 2 5kg葡萄约用1g干酵母 放在一小烧杯中使干酵母成为糊状 4 装入发酵瓶 装量不要超过 瓶塞上所加的玻璃管最好是的 否则效果不好 成熟 高锰酸钾 5 沥去 低 2 3 弯曲 5 酒精发酵 发酵温度 25 30 若温度偏低 则 若温度高于 要采取降温措施 否则 发酵时间 天 鉴别发酵完毕的依据 发酵瓶中气泡 6 过滤 分装 保存发酵液 浑浊 用过滤 除去葡萄皮和籽 同时可以用洗干净的手挤压滤渣 以获得尽可能多的葡萄酒 发酵时间相对延长 30 酒的风味不佳 2 3 停止出现 两层纱布 滤液 仍然浑浊 分装到l的瓶中 加盖密封 静置 沉淀即为葡萄酒 清澈 上清液 1 2 细口 问题探究 1 观察a b发酵菌种 掌握它们的区别 1 图中a可表示发酵菌种的细胞模式图 该菌种主要来自 上的野生型 a不同于b最显著的特征是a具有 2 图中b可表示发酵菌种的细胞模式图 该菌种可从的表面的菌膜获取 b没有 细胞器 故需氧呼吸的场所是细胞溶胶和细胞膜 答案 酒精 附着在葡 萄皮 酵母菌 细胞核 变酸的酒 醋酸 线粒体 答案 2 发酵过程中为什么会产生气泡 此时发酵瓶中气压如何变化 答案发酵过程中酵母菌进行厌氧呼吸产生co2 所以产生气泡 此时气压将会增加 3 若发酵瓶中酵母菌进行需氧呼吸 压强将如何变化 为什么 答案压强将减小 因为需氧呼吸吸收的o2与释放的co2体积相等 但co2在水中溶解度高 所以气体压强减小 4 下图是制作葡萄酒的发酵瓶 回答相关问题 1 装量不要超过 2 瓶上所加的玻璃管最好是的 否则效果不好 答案 2 3 弯曲 5 葡萄酒制作过程有关问题归纳 1 葡萄酒呈现深红色的原因是 2 先冲洗后去枝梗的目的是 3 在实际生产中 还要对发酵液进行煮沸处理 其目的是 4 在发酵液装瓶后要保持1 3的剩余空间 其作用是 5 自然发酵菌种来源于 答案 在发酵过程中葡萄皮和籽的色素进入到发 酵液中 防止杂菌污染 消灭发酵液中 的杂菌 暂时存储发酵产生的 co2 起到缓冲作用 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 活学活用 1 酵母菌是兼性厌氧型微生物 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溶液中通入空气 在短时间内发生的变化是 乙醇的产量增加 乙醇的产量减少 葡萄糖消耗下降 葡萄糖消耗明显增加a b c d 解析在有氧条件下 酵母菌进行需氧呼吸产生co2和h2o 乙醇的产量会减少 而酵母菌数量大大增加 使葡萄糖的消耗明显增加 答案 解析 2 葡萄发酵可产生葡萄酒 请利用相关的知识回答问题 1 利用葡萄制作葡萄酒的过程中 发挥作用的微生物是 解析制酒常用酵母菌做菌种 其进行厌氧呼吸分解葡萄糖 产生乙醇和二氧化碳 酵母菌酒精发酵进行的是厌氧呼吸 所以甲同学未夹住发酵瓶的充气管 有氧气进入 导致葡萄糖被氧化 且需氧呼吸产生较多的二氧化碳 使发酵液从充气管流出 发酵液变酸 而丙同学的错误是瓶中发酵液过多 淹没了排气管在瓶内的管口 一般来说 发酵液不超过容器的 上述发酵过程结束后 甲 乙 丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋 葡萄酒 葡萄酒 答案 酵母菌 解析 2 该微生物通过厌氧呼吸可分解 产生的终产物是和 3 甲 乙 丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中 在温度适宜的条件下进行发酵 如图所示 发酵过程中 每隔一段时间均需排气一次 据图分析 甲和丙同学的操作有误 其中甲同学的错误是 导致发酵中出现的主要异常现象是 丙同学的错误是 导致发酵中出现的主要异常现象是 上述发酵过程结束后 甲 乙 丙同学实际得到的发酵产品依次是 答案 葡萄糖 乙醇 co2 未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出 发酵液变酸 气管在瓶内的管口 瓶中发酵液过多 淹没了排 排气时发酵液从 排气管流出 葡萄醋 葡萄酒 葡萄酒 4 在上述制作葡萄酒的过程中 假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开 该操作错误是 答案 未及时排气 在果酒的制作过程中 判断下列操作正误 1 将消毒过的葡萄汁装满发酵装置 2 将温度严格控制在25 30 3 榨汁机要清洗干净并晾干 4 将冲洗并除去枝梗的葡萄放入冲洗并晾干的榨汁机内进行榨汁 答案 二 用果汁制作果酒 基础梳理 1 实验原理 1 菌种 2 原理 c6h12o6 2co2 2c2h5oh 3 原料 最好 梨 柑橘或其他水果 4 用葡萄制作的葡萄酒糖 酒精含量也低 平均的体积分数为 而用果汁制作的果酒 其酒精含量较高 体积分数约为 含糖量 2 实验步骤选择材料 最好选择 制取果汁 配料 200g蔗糖 1l果汁 酵母悬液 发酵 静置 用取出 酵母菌 苹果 不含 8 15 也较高 苹果 虹吸法 问题探究 1 探究用果汁制作果酒的步骤及注意事项 1 制取果汁 苹果 多功能榨汁机打碎 层纱布过滤即成果汁 2 配料 以1l果汁为例 向l左右的发酵瓶中加入约200g 倒入果汁 转动发酵瓶使 倒入 约1g干酵母 混匀 加盖 3 发酵 天后可见到气泡 天后剧烈的发酵停止 取出果酒过滤和分装 4 静置 静置个月后 用法取出即为果酒 答案 切成大块 双 2 蔗糖 蔗糖完全溶解 酵母悬液 3 10 5 6 虹吸 上清液 2 发酵开始时 由于会使瓶内出现 该情况不能持续出现天以上 3 若天后还看不到气泡冒出 必须加入更多的 使发酵作用尽快发生 4 葡萄或其他果实上常有天然的野生型酵母菌存在 为什么上述两个实验都要接种酵母 答案加酵母是为了使酵母菌的酒精发酵占有优势 避免其他霉菌生长 出现异味 答案 微生物的需氧呼吸 3 3 酵母 负压 5 为什么发酵瓶中的液体不能装满 答案发酵过程中有气体产生 留有空间可暂时储气 否则液体装满后气体会使液体外溢 损失发酵液 且易引起霉菌污染 6 装水的弯曲玻璃管起什么作用 答案既可防止氧气进入 又可排出二氧化碳 同时还能防止杂菌污染 7 制酒时必须保证所有用具都是清洁的 为什么 答案防止杂菌污染 答案 活学活用 3 小李尝试制作果酒 他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行实验 见图 下列恰当的做法是a 加入适量的酵母菌b 一直打开阀b通气c 一直打开阀a 偶尔打开阀b几秒钟d 把发酵装置放到4 冰箱中进行实验 答案 解析 解析酵母菌在无氧环境中可以利用葡萄糖进行发酵 产生酒精 果酒的制作即应用了此原理 4 的环境不利于酵母菌进行发酵 4 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 答案 解析 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 不生长的原因是其他微生物不适应缺氧和酸性环境 三 用果酒制作果醋 基础梳理 1 实验原理 1 菌种 2 制作原理 在条件下 醋化醋杆菌将氧化为醋酸 反应式为 3 原料 果酒 醋化醋杆菌 有氧 乙醇 c2h5oh o2 ch3cooh h2o 2 实验步骤 1 装置连接 甲瓶内装入800ml 铝箔盖住上口 乙瓶为瓶 内装锯末至八分满 下口各插入一直角玻璃管 发酵液出口 和另一直角玻璃管 内塞脱脂棉球 用以过滤空气 另一端升至锯末之上 2 醋酸发酵 适量或加入200ml酒 水混合物中混匀 ph调至后倒入乙瓶 使锯末均匀湿透 锯末的作用是 酒 水混合物 发酵 醋化醋杆菌的培养物 醋曲悬液 7 0 吸附醋化 醋杆菌 将水族箱通气泵的与乙瓶上塞有棉花球的玻璃管相连 通气 发酵约48h后 检测ph 若明显显 则可进入下一步 调节甲瓶滴入乙瓶的流量为每5分钟1滴 乙瓶滴入丙瓶也是同样速度 每天检测ph 等到流出液ph不再 或甲瓶液体全部流入乙瓶时 停止实验 出气管 酸性 减少 问题探究 1 果醋发酵的装置如图所示 阅读教材 填图并结合图示分析下面的问题 答案 铝箔 40 50 八 过滤空气 防止 杂菌污染 发酵液流出的速度 铝箔 1 果醋发酵的菌种是 其可遗传变异来源是 2 果醋发酵发生在瓶中 醋酸生成的反应式为 醋酸生成的条件是 填 有氧 或 无氧 3 乙瓶下口的双孔橡胶塞插入的塞有脱脂棉球的直角玻璃管作用是 答案 醋化醋杆菌 基因突变 乙 有氧 c2h5oh o2 ch3cooh h2o 既可以向乙瓶内通气 满足醋化醋杆菌对氧气的需求 同时又可过滤空气 防止杂菌进入乙瓶 2 酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系 答案 25 30 需氧 不需氧 一直需氧 酒精 醋酸 3 下图为果酒 果醋制作简易装置图 请据图思考 1 在果酒与果醋制作时 充气口是否均需充气 答案果酒制作时需关闭充气口 使装置内液体处于 无氧状态 以利于酵母菌厌氧呼吸产生酒精 果醋制作时则需连接充气泵 自始至终通氧 答案 2 装置中排气口有何作用 图中显示排气口连接一 长而弯曲 的胶管 其目的何在 答案排气口可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 可防止空气中微生物的污染 答案 3 装置瓶内培养液是否应装满瓶 答案装置瓶内培养液体积不应超过2 3 需留1 3空间 以防止发酵液从排气口溢出 答案 答案 4 思考与讨论 1 影响醋酸发酵的环境因素还有和 2 醋瓶子 未喝干的啤酒瓶子放置久了 在醋和啤酒表面形成一层 白膜 它是怎样形成的 答案醋化醋杆菌大量繁殖形成的 3 在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充氧气 你认为最经济实用的方法是向发酵液中通入 氧气 ph 无菌空气 4 为什么要向发酵瓶中通入空气 答案醋酸发酵为需氧发酵 5 为什么空气要用棉花过滤 答案可防止其他微生物进入 6 在制作果酒的过程中 后期如果密封不严 再加上温度过高 结果会怎样 答案果酒生产后期 必须密封 保证无氧 才能得到醇香的果酒 如果密封不严 再加上温度过高 30 以上 会导致醋化醋杆菌大量生长繁殖 醋化醋杆菌在有氧和糖源不足时 能够将葡萄汁中的乙醇变为乙醛 再将乙醛变为醋酸 其反应式为 c2h5oh o2 ch3cooh h2o 因此果酒生产后期 如果密封不严 会导致 酿酒不成反成醋 答案 活学活用 5 下图装置既可用于生产果酒 又可用于生产果醋 下列对于果酒和果醋生产时的控制条件的叙述 正确的是a 生产果酒时 开关1 2 3始终要关上b 生产果醋时 开关1 2 3都要打开c 生产果醋时 开关1要打开 开关2 3要关上d 生产果酒时 开关1 3始终要关上 开关2要间断打开 解析果酒发酵过程中 除了产生酒精外 还会产生大量的co2 因此生产果酒时 开关1 3始终要关上 开关2要间断打开 参与果醋制作的菌种是醋化醋杆菌 是一种嗜氧菌 其进行醋酸发酵时也会产生co2 因此开关1 2要打开 开关3要关上 答案 解析 酒精发酵和醋酸发酵的比较 6 在酿制果醋的过程中 下列哪种说法正确a 果醋的制作需用醋化醋杆菌 醋化醋杆菌是兼性厌氧型细菌 需先通一段时间氧气后密封b 在发酵过程中 温度控制在25 30 发酵效果最好c 当氧气 糖源充足时 醋化醋杆菌可将葡萄中的糖分解成醋酸而酿制成果醋d 以上说法都正确 答案 解析 解析醋化醋杆菌是好氧细菌 所以在发酵过程中需要适时地通入o2 醋化醋杆菌的最适生长温度为30 35 在糖源 o2充足时 醋化醋杆菌能将葡萄中的糖分解成醋酸 当缺少糖源时 可将乙醇氧化成乙醛 再将乙醛变为醋酸 判断正误 1 酵母菌和醋化醋杆菌的遗传均遵循孟德尔遗传定律 2 冲洗葡萄时最好先去枝梗 再用水洗净 3 制酒 制醋时所有用具都是清洁的 4 果酒发酵和果醋发酵过程均需不断地向发酵瓶内通入空气 答案 课堂小结 制作葡萄酒和果酒 酵母菌 6o2 6co2 2c2h5oh 果醋的制作 异养需氧型 醋化醋杆菌 氧气 糖源 醋酸 乙醛 醋酸 30 35 当堂检测 1 适宜的温度条件下 在下图所示的装置中都加入干酵母 内有活酵母菌 其中能产生酒精的装置是 2 3 4 5 1 答案 解析 解析解答本题首先要弄清楚酒精发酵的条件 要有葡萄糖 水和酵母菌 必须在密封的条件下 这两个条件缺一不可 如果有氧存在 酵母菌能进行需氧呼吸 产生co2和h2o 不产生酒精 本题易错选d 因为与a条件相同并搅拌 看起来似乎更有利于反应的进行 但是d没有密封 暴露在有氧的环境中 酵母菌不能进行厌氧呼吸 2 3 4 5 1 2 在 果醋制作过程 中 能获得较多醋化醋杆菌菌种的最简便方法是a 从变酸的葡萄酒表面获得菌膜 再培养分离b 不必人为加入菌种 葡萄等水果表面本身就存在大量的醋化醋杆菌c 从食醋中分离提取d 从土壤中分离提取解析葡萄等水果表面虽然有醋化醋杆菌 但是不能在短时间内大量获取 而要用分离培养的方法 土壤中含有各种微生物 但分离和培养纯化过程比较繁琐 食醋会经过灭菌后出厂 且食醋的ph不适于醋化醋杆菌生长繁殖 其内几乎没有活的醋化醋杆菌 变酸的葡萄酒表面是醋化醋杆菌的菌膜 故可以通过培养得到大量的醋化醋杆菌 答案 解析 2 3 4 1 5 3 乙醇等绿色能源的开发备受世界关注 利用玉米秸秆生产酒精 首先要把秸秆用相应的酶进行预处理 然后用特定的微生物在特定的条件下 进行发酵生产酒精 以下关于处理秸秆的酶 微生物种类和特定的条件的选择中 正确的是a 淀粉酶 乳酸菌 充足氧气b 纤维素酶 酵母菌 密封c 纤维素酶 甲烷杆菌 密封d 脂肪酶 酵母菌 充足氧气 答案 解析 2 3 4 1 5 2 3 4 1 5 解析玉米秸秆的主要成分是纤维素 要把它转化为葡萄糖才能被酵母菌利用发酵产生酒精 所以秸秆预处理用的酶应该是纤维素酶 而发酵产生酒精的微生物是酵母菌 在发酵过程中没有氧气时 才能进行厌氧呼吸产生酒精 所以要严格密封 4 如图为制作葡萄酒的装置示意图 下列有关说法 不正确的是a 整个装置事先应清洗干净并晾干b 葡萄浆的装量不要超过发酵瓶容积的c 装水的弯曲玻璃管既可排气 又可防止杂菌污染d 发酵时 发酵瓶应放在30 35 的条件下 解析 2 3 4 1 答案 5 解析酒精发酵的温度为25 30