专题1 课题1 果酒和果醋的制作（讲义） -2020-2021学年高二生物下学期教学设计（人教版选修1）

专题一 传统发酵技术的应用 课题1　果酒和果醋的制作 【学习目标】 1、了解传统发酵技术在日常生活中的应用。 2、掌握发酵作用的基本原理和方法。(重点) 3、学习制作果酒、果醋的实验操作技能。(重点) 4、设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置。(难点) 5、关注生产、生活实际，勤于动手，尝试果酒的制作。 一、果酒、果醋制作的原理 发酵技术离不开微生物的作用，果酒制作中需要用到酵母菌，酿造果醋需要用到醋酸菌。 1、果酒的制作原理 (1)菌种：酵母菌 (单细胞真菌） ①代谢类型：异养兼性厌氧型。 (代谢类型包括同化类型和异化类型,同化类型包括自养型和异养型,异化类型包括厌氧型,需氧型和兼性厌氧型.) ②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，进行出芽生殖，繁殖速度快。 ③温度：20℃左右 (2)原理 酵母菌是兼性厌氧型微生物。在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。反应式如下： ①有氧条件下：C6H12O6＋6O2＋66H2O→6CO2＋12H2O＋能量。 ②无氧条件下：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋能量。 在缺氧酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都无法适应这一环境而受到抑制。 (3)果酒制作条件： ①氧气：酵母菌先在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖，然后在无氧条件下进行酒精发酵 产生酒精。（即前期需氧，后期无氧） ②温度：最适繁殖温度为20 ℃左右，发酵温度一般控制在18～25℃。 ③时间：10-12天 (4)菌种来源：自然发酵过程中，来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。 (5)葡萄酒呈现深红色的原因：在酒精发酵过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。 2、果醋的制作原理 (1)菌种：醋酸菌，又名醋酸杆菌。 ①繁殖方式：二分裂。 ②代谢类型：异养需氧型。 ③温度：30℃-35℃ (2)原理： ①当氧气充足、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。反应式为：C6H12O6＋2O2→CH3COOH＋2CO2＋2H2O ②当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。反应式为：C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O (3)发酵所需条件： ①环境条件：氧气充足。 ②温度：最适生长温度30～35℃。 ③时间：7-8天 (4)菌种来源：购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离醋酸菌 (5)变酸的酒表面有菌膜，菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。在溶液内部，由于氧气含量不足，醋酸菌不能大量繁殖，无法形成菌膜。 二、实验设计与操作 1、简易的发酵装置 （1）发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖）排出发酵过程中产生CO2 ，防止瓶内气压过高引起爆裂。 （2）排气后再将瓶盖拧紧，目的是防止氧气进入，保证无氧环境，继续进行酒精发酵。 （3）当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，目的是制造有氧条件，进行醋酸发酵。 （4）此发酵装置不足之处：易被杂菌污染 2、改良发酵装置 （1）充气口：在果酒发酵时要关闭，在醋酸发酵时要连接充气泵充入无菌空气。 （2）排气口：在果酒发酵中的作用是排出酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳； （3）长而弯曲的胶管：防止空气中微生物的污染 （4）出料口：用来取样,及时监测发酵进行情况 3、实验流程 挑选葡萄 ↓ 冲洗 ↓ 榨汁 ↓ 酒精发酵→果酒 ↓ 醋酸发酵→果醋　　 3、产物检测 发酵过程中，可通过出料口对发酵的情况进行及时监测。 (1)酒精的检测 原理：酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。也可通过闻气味、品尝进行初步判定。 操作：取样液2mL+3滴3mol/L的H2SO4+3滴常温下饱和的重铬酸钾溶液，振荡试管，观察颜色变化。 (2)醋酸的检测 通过闻气味、品尝或用pH试纸鉴定。 选择新鲜成熟的葡萄，原因是杂菌少，含糖量丰富。 (1)用清水冲洗1－2次除去污物。冲洗时不要反复冲洗，以防菌种流失，使酵母菌数量减少，发酵周期加长，产品质量下降。 (2)榨汁前先冲洗，再去枝梗。以避免去枝梗时引起葡萄破损，增加杂菌污染机会. 榨汁机要洗干净，晾干 (1)发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70%酒精消毒。 (2)葡萄汁装入发酵瓶时，要预留1/3空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵；防止发酵过程产生的CO2造成发酵液溢出。 (3)装入葡萄汁后，封闭充气口。 (4)严格控制温度18～25℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵，时间控制在10-12d。 醋酸发酵为需氧发酵，需经充气口通入无菌空气。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ $$