1.课题1《果酒和果醋的制作》.ppt

1、生物选修一,生物技术实践,凉州词 唐朝王翰,葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。 醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。,远古人类发现，吃剩的米粥数日后变成 了醇香可口的饮料人类最早发明的酒,专题1 传统发酵技术的应用,什么是发酵,1).发酵概念 广义: 是通过微生物的培养来大量生产种代谢产物的过程。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）。 狭义: 是指微生物的无氧呼吸（包括酒精发酵、乳酸发酵等）。,2).所以：发酵无氧呼吸。 3).应用： 酿酒、发馒头、面包制作、酒精制造、生产药用酵母片、生产维生素、生产抗菌素等。,课题一,果酒和果醋的制作,一、果酒的制作原理 阅读课本，完成以

2、下问题： 1、果酒的制作需要什么微生物？ 2、酵母菌的代谢类型及其呼吸过程的反应式如何？ 3、影响酒精发酵的主要环境条件有哪些 ?简要说明。 4、为什么在一般情况下葡萄酒呈红色？ 5、酵母菌是如何进行生殖的？,下一页,1、酵母菌的形态、结构、分布、及菌落,1).形态结构 酵母菌是单细胞真菌，属真核生物，细胞大小为130um，呈圆形、椭圆形等。,思考： 1、你认为酵母菌的细胞中有哪些结构？ 2、你认为细菌与酵母菌在细胞结构上有什么区别？,2).分布 酵母菌大量分布于土壤中。在含糖较高的偏酸环境中就会有大量酵母菌生长繁殖，土壤中的酵母菌可通过各种途径传播到葡萄上. 思考： 1、传统发酵技术所使用的

3、酵母菌的来源 ？ 2、在发酵制作葡萄酒的时候，要对葡萄进行消毒吗？为什么？ 3、酿酒时，其他细菌与酵母菌的关系是什么？为什么其他微生物不发酵？,3).菌落： 酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面湿润、呈白色或粉红色。,单个细胞繁殖形成的、肉眼可见的微生物群体,种群,思考： 1、你知道什么的菌落吗？ 2、在生态学上一个菌落属于什么？,有氧呼吸：,无氧呼吸：,思考： 1、在发酵过程中，如果要使酵母菌进行大量繁殖，应怎样处理？如果要获得酒精呢？为什么？ 2、为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？ 3、酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？,2、代谢类型：异养兼性厌氧型,3、主

4、要环境条件：气体、温度、PH,有氧条件-快速繁殖，不生成酒精 无氧条件-繁殖缓慢，生成酒精,20 左右-最适合繁殖 1825 -适合酒精发酵,弱酸-4.05.8为最适pH值， 在最低pH=2.5，最高pH=8.0时尚能生 存，但生长极其缓慢而且容易死亡。,思考：你知道酵母菌需要适宜温度和PH的原因吗？,（1）气体：,（2）温度：,（3）PH:,4、一般情况下，葡萄酒呈红色的原因：,在发酵的过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈红色。,你知道吗？,葡萄酒分成干红、干白等种类的依据是什么？,1、根据葡萄酒的颜色分成白葡萄 酒、红葡萄酒和桃红葡萄酒三种。 白葡萄酒：用白葡萄

5、酿造，皮汁分离发酵； 红葡萄酒：用红葡萄酿造，皮汁混合发酵； 桃红葡萄酒：颜色介于白葡萄酒和红葡萄酒之间，皮的发酵时间短。,2、根据葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四种。 干葡萄酒：含糖量低于4克/升； 半干葡萄酒：含糖量介于4克-12克/升之间； 半甜葡萄酒：含糖量介于12克-50克/升之间； 甜葡萄酒：含糖量高于50克/升。,在良好的营养和生长条件下： 无性生殖 多以出芽生殖方式进行。,5、繁殖,在恶劣条件下： 有性生殖,二、果醋制作的原理 阅读课本，思考以下问题： 1、醋酸菌细胞结构与酵母菌的主要区别是什么？繁殖方式是什么？ 2、醋酸菌的代谢类型？醋酸发酵的反应式？ 4、影响酒精发酵

6、的主要环境条件有哪些 ?简要说明。,下一页,1、醋酸菌的形态结构,从椭圆到杆状，有单个，有成对，有成链状，以鞭毛 运动或不运动，属原核细胞，以二分裂方式繁殖。 生殖方式为分裂生殖，属于无性生殖。,1、若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：,C6H12O6 3CH3COOH（醋酸）,2、若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式：,2C2H5OH+O2 2CH3CHO（乙醛）+2H2O,2CH3CHO+O2 2CH3COOH（醋酸）,2、醋酸菌的代谢异养需氧型,即：C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O,2、条件,需要氧气,3035,（1）气体：,（

7、2）温度：,（3）PH:,5.46.3,三、果酒和果醋制作的原理比较,酵母菌,单细胞真菌 真核生物,兼性厌氧型,繁殖：20 酒精发酵1825,条件适宜：出芽生殖 条件恶劣：有性生殖,醋酸(杆)菌,单细胞细菌 原核生物,好氧细菌,3035,分裂生殖,无氧 1825,挑选葡萄,冲洗,榨汁,酒精发酵,果酒,醋酸发酵,果醋,有氧 3035,10-12d,7-8d,三、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例） （一）制作果酒和果醋的实验流程：,、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例） （二）设计制作果酒和果醋的实验装置： 1绘制实验装置简图：,出料口,排气口,充气口,、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例） （二）设

8、计制作果酒和果醋的实验装置： 2回答有关教材P4图14b装置的问题：,（1）充气口的作用是： 在醋酸发酵时充入氧气。 （2）排气口的作用是： 在酒精发酵时排出CO2。 （3）出料口的作用是： 取样品。 （4）排气口胶管长而弯曲的作用是： 防止空气中微生物的污染。,四、操作提示： （一）材料的选择与处理： 1为什么选择新鲜成熟的葡萄？,葡萄糖含量高，为酒精发酵提供原料。,（一）材料的选择与处理： 2清洗葡萄时先冲洗还是先去枝梗？目的是什么？,先冲洗后去枝梗；避免杂菌污染。,3.用清水冲洗葡萄12次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多，为什么？,防止洗去酵母菌,（二）防止发酵液被污染： 你认为应从哪些

9、方面防止发酵液被污染？,1、榨汁机要清洗干净 ，并晾干 2、发酵瓶要清洗干净并用 70%酒精消毒 3、装入葡萄汁后封闭出气口 4、若是带盖的瓶子进行果酒制作时，排气时只需 拧松瓶盖，不要完全揭开。制醋时盖上一层纱布，减少空气中尘土污染,开始阶段：提供酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖的所需氧气； 发酵阶段：产酒精、产醋酸时都会产生水，发酵液体积会增加。,（三）控制好发酵条件： 1产果酒的主要发酵条件：,葡萄糖、1825、无氧环境,2产果醋的主要发酵条件：,酒精、3035、有氧环境,3在发酵液装瓶后为什么要保持1/3的剩余空间？,4在酒精发酵过程中，每隔一段时间(12h)拧松瓶盖或打开排气口，其原因是什

10、么？,酒精发酵时产生大量CO2，需要排放CO2防止装置爆裂。,5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？,通入无菌空气。,五、结果分析与评价：P4,1、由于发酵作用，糖分大部分转变为CO2和乙醇。CO2排出越来越旺盛，使发酵液沸腾，CO2从排气口排出，在发酵10天后，现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在1825 ；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。,2、设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入1和2号发酵瓶中，1号加入酵母菌，2号不加。比较发酵结果。证明醋酸，则用品尝或pH试纸。 3、葡萄酒色泽鲜艳、爽口

11、、柔和、有浓郁的果实香味；果醋具有琥珀色或棕红色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。,1、如何检测果醋的制作是否成功？,闻一闻有没有醋味 尝一尝有没有醋酸 观察菌膜的形成 检测和比较醋酸发酵前后的pH值 显微镜观察是否有醋酸菌存在,2、如何检测果酒的制作是否成功？,闻一闻有没有酒味 尝一尝有没有酒精 用显微镜观察酵母菌并用重铬酸钾检测是否有酒精,【课题延伸】,用重铬酸钾检测是否有酒精,【原理】,橙红色,灰绿色,重铬酸钾,重铬酸钾与酒精反应,【实验】,发酵液,对照组,实验组,H2SO4,H2SO4,重铬酸钾,重铬酸钾,酒 精,练习：,1、关于酵母菌的叙述，错误的是（多选）（ ）。 A、酵

12、母菌的代谢类型为异养、兼性厌氧 B、酵母菌主要的繁殖方式为孢子生殖 C、酵母菌只在酒精发酵中发挥作用 D、酵母菌在含青霉素的培养基中不能生存,BCD,2、下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是（ ）。 A.含糖量高的培养基 B.温度20 左右 C.pH=2.5 D.pH=6,C,3、下列关于果醋的制作，错误的是( ) A、果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所 以在制作的过程中需通氧气 B、醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求高，一般在50左右。 C、醋酸菌能将果酒变成果醋。 D、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解 成醋酸。,B,4、严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否能得到质量高，产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括（ ） A、温度控制 B、溶氧控制 C、PH控制 D、酶的控制,D,相关知识： 果酒制作用的是酵母菌的无氧发酵和果醋制作用的是醋酸杆菌的有氧发酵，不论酵母菌还是醋酸杆菌都是微生物，那么什么是微生物，哪些生物属于微生物呢？ 1、微生物的概念 形体微小，结构简单，通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚