專題1課題1《果酒和果醋的制作》

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1、傳 統(tǒng) 發(fā) 酵 技 術(shù) 的 應(yīng) 用專 題 一 教學(xué)目的 本 專 題 的 三 個 課 題 均 依 照 課 程 標 準 制 定 的 具體 內(nèi) 容 標 準 編 排 ， 其 對 應(yīng) 關(guān) 系 如 下 表 。 在 本 專 題 的 學(xué) 習(xí) 中 ， 學(xué) 生 需 要 了 解 傳 統(tǒng) 發(fā) 酵食 品 的 制 作 工 藝 ， 并 能 夠 動 手 實 踐 。 學(xué) 生 應(yīng)當 學(xué) 會 設(shè) 計 簡 易 的 實 驗 裝 置 ， 應(yīng) 當 掌 握 發(fā) 酵食 品 加 工 的 基 本 原 理 和 方 法 ， 學(xué) 會 摸 索 發(fā) 酵的 最 佳 條 件 ， 初 步 了 解 食 品 加 工 中 產(chǎn) 生 的 某些 有 害 物 質(zhì) 的 檢 測

2、方 法 。具 體 內(nèi) 容 標 準 對 應(yīng) 課 題運 用 發(fā) 酵 食 品 加 工 的 基本 方 法 課 題 1、 課 題 2、 課 題 3測 定 食 品 加 工 可 能 產(chǎn) 生的 有 害 物 質(zhì) 課 題 3 內(nèi)容提要 本 專 題 包 括 “ 果 酒 和 果 醋 的 制 作 ” 、 “ 腐 乳的 制 作 ” 、 “ 制 作 泡 菜 并 檢 測 亞 硝 酸 鹽 含 量 ”三 個 課 題 。 圍 繞 傳 統(tǒng) 發(fā) 酵 食 品 的 制 作 展 開 ，主 要 是 通 過 學(xué) 習(xí) 果 酒 、 果 醋 、 腐 乳 及 泡 菜 的制 作 技 術(shù) ， 培 養(yǎng) 學(xué) 生 設(shè) 計 實 驗 、 動 手 操 作 等科 學(xué) 探

3、 究 的 能 力 。 重 點 是 三 項 技 術(shù) 的 制 作 原理 和 設(shè) 計 裝 置 ， 難 點 是 制 作 過 程 中 發(fā) 酵 條 件的 控 制 。 要點聚焦 發(fā) 酵 是 個 過 程 ， 是 通 過 微 生 物 培 養(yǎng) 大 量 生 產(chǎn)各 種 代 謝 產(chǎn) 物 的 過 程 ， 而 發(fā) 酵 工 程 是 應(yīng) 用 于發(fā) 酵 過 程 中 的 一 種 技 術(shù) 。 對 發(fā) 酵 工 程 內(nèi) 容 的掌 握 ， 以 果 酒 和 果 醋 的 制 作 、 腐 乳 的 制 作 、泡 菜 的 制 作 及 亞 硝 酸 鹽 含 量 的 測 定 三 個 實 驗過 程 ， 歸 納 出 發(fā) 酵 工 程 的 具 體 內(nèi) 容 ， 特

4、 別 是在 所 提 供 資 料 的 基 礎(chǔ) 上 查 閱 資 料 、 思 考 問 題 ，依 據(jù) 實 驗 原 理 ， 控 制 發(fā) 酵 條 件 ， 自 行 設(shè) 計 實驗 ， 對 數(shù) 據(jù) 進 行 處 理 ， 對 結(jié) 果 進 行 分 析 并 評價 ， 激 發(fā) 學(xué) 生 的 創(chuàng) 新 精 神 、 實 踐 能 力 和 綜 合分 析 能 力 。 學(xué)法建議 無 論 是 單 科 考 試 還 是 理 科 綜 合 ， 生 物 實 驗 一直 是 生 物 高 考 的 必 考 內(nèi) 容 ， 特 別 是 依 據(jù) 基 礎(chǔ)資 料 ， 設(shè) 計 實 驗 原 理 ， 選 擇 實 驗 器 材 ， 安 排實 驗 步 驟 ， 進 行 變 量 因

5、素 控 制 ， 對 數(shù) 據(jù) 結(jié) 果的 處 理 分 析 ， 更 是 高 考 的 熱 點 和 發(fā) 展 趨 勢 。 課 題 1 果 酒 和 果 醋 的 制 作專 題 一 課 堂 合 作 探 究2 思 維 創(chuàng) 新 升 華3 知 識 體 系 構(gòu) 建4 課 時 作 業(yè)5課 前 預(yù) 習(xí) 導(dǎo) 學(xué)1 課 前 預(yù) 習(xí) 導(dǎo) 學(xué) 1.說 明 果 酒 、 果 醋 的 制 作 原 理 。 2 學(xué) 習(xí) 制 作 果 酒 、 果 醋 的 實 際 操 作 技 能 。 3 能 對 制 作 的 果 酒 、 果 醋 進 行 評 價 。 一、果酒制作的原理 (1)菌 種 ： _是 單 細 胞 真 菌 ， 屬 于_生 物 。 (2)酵 母

6、 菌 的 繁 殖 方 式 ： 出 芽 生 殖 和 孢 子 生 殖 。溫 度 低 時 形 成 孢 子 ， 進 入 休 眠 狀 態(tài) ； 溫 度 適宜 時 ， 進 行 _， 繁 殖 速 度 快 。 (3)生 長 繁 殖 最 適 溫 度 ： _。酵 母 菌 真 核 出 芽 生 殖 20 (4)主 要 分 布 場 所 ： 分 布 廣 泛 ， 但 _始 終 是 其 主 要 分 布 場 所 。 (5)代 謝 類 型 ： 酵 母 菌 的 代 謝 類 型 是_。 有 氧 條 件 下 ， 方 程式 _。無 氧 條 件 下 ， 方 程 式_。土 壤 異 養(yǎng) 型 、 兼 性 厭 氧 型 葡 萄 酒 (干 紅 )為 什

7、 么 呈 現(xiàn) 深 紅 色 ？ 在 酒 精 發(fā) 酵 過 程 中 ， 隨 著 酒 精 濃 度 的 提 高 ，紅 色 葡 萄 皮 細 胞 的 細 胞 膜 失 去 選 擇 透 過 性 ，紅 葡 萄 皮 內(nèi) 的 紅 色 素 進 入 發(fā) 酵 液 ， 使 葡 萄 酒呈 深 紅 色 。 二、果醋制作的原理 菌 種 ： _是 單 細 胞 細 菌 ， 屬 于_生 物 。 (1)代 謝 類 型 ： _， 果 酒 制 果 醋的 方 程 式_。 (2)最 適 生 長 溫 度 _。醋 酸 菌 原 核 異 養(yǎng) 需 氧 型 30 35 沖 洗 榨 汁 酒 精 發(fā) 酵 果 醋 變 酸 的 酒 表 面 有 菌 膜 ， 菌 膜 是

8、 怎 樣 形 成 的 ？溶 液 內(nèi) 部 能 形 成 菌 膜 嗎 ？ 醋 酸 菌 大 量 繁 殖 形 成 的 。 不 能 ， 醋 酸 菌 是 好氧 生 物 。 1.你 認 為 應(yīng) 該 先 沖 洗 葡 萄 還 是 先 除 去 枝 梗 ？為 什 么 ？ 應(yīng) 該 先 沖 洗 葡 萄 ， 然 后 再 除 去 枝 梗 ， 以 避 免除 去 枝 梗 時 引 起 葡 萄 破 損 ， 增 加 被 雜 菌 污 染的 機 會 。 2 你 認 為 應(yīng) 該 從 哪 些 方 面 防 止 發(fā) 酵 被 污 染 ？ 需 要 從 發(fā) 酵 的 制 作 過 程 進 行 全 面 的 考 慮 ， 因為 操 作 的 每 一 步 都 可 能

9、 混 入 雜 菌 。 例 如 ： 榨汁 機 、 發(fā) 酵 裝 置 要 清 洗 干 凈 ； 每 次 排 氣 時 只需 擰 松 瓶 蓋 ， 不 要 完 全 揭 開 瓶 蓋 等 。 3 制 葡 萄 酒 時 ， 為 什 么 溫 度 控 制 在 1825 ？ 制 葡 萄 醋 時 ， 為 什 么 要 將 溫 度 控 制 在30 35 ？ 制 葡 萄 酒 所 用 的 酵 母 菌 的 最 適 生 長 溫 度 是18 25 ， 故 制 葡 萄 酒 時 ， 需 將 溫 度 控 制 在18 25 。 而 醋 酸 菌 是 嗜 溫 菌 ， 最 適 生 長 溫度 為 30 35 ， 因 此 制 葡 萄 醋 時 ， 要 將

10、溫 度控 制 在 30 35 。 4 制 葡 萄 醋 時 ， 為 什 么 要 適 時 通 過 充 氣 口 充氣 ？ 醋 酸 菌 是 好 氧 菌 ， 在 將 酒 精 變 為 醋 酸 時 需 要氧 的 參 與 ， 因 此 要 適 時 向 發(fā) 酵 液 中 充 氣 。 課 堂 合 作 探 究 1.酵 母 菌 生 物 學(xué) 特 征 果 酒 的 制 作 離 不 開 酵 母 菌 ， 酵 母 菌 屬 真 核 生物 ， 繁 殖 方 式 有 有 性 生 殖 和 無 性 生 殖 ， 在 營養(yǎng) 條 件 適 宜 時 進 行 出 芽 生 殖 ， 其 新 陳 代 謝 類型 是 異 養(yǎng) 兼 性 厭 氧 型 。果酒制作的原理 (

11、2)發(fā) 酵 所 需 條 件 ： 溫 度 一 般 控 制 在 18 25 ，最 適 溫 度 20 ， pH呈 酸 性 (pH為 5.0 6.0) (3)菌 種 來 源 ： 自 然 發(fā) 酵 來 源 于 附 屬 于 葡 萄 皮上 的 野 生 型 酵 母 菌 。 (4)酒 精 發(fā) 酵 “ 先 通 氣 后 密 封 ” ： “ 通 氣 ” 的目 的 是 使 酵 母 菌 進 行 有 氧 呼 吸 大 量 繁 殖 ?！?密 封 ” 的 目 的 是 使 酵 母 菌 進 行 無 氧 呼 吸 產(chǎn)生 酒 精 。 下 列 對 果 酒 制 作 過 程 的 敘 述 ， 正 確的 是 ( ) A 應(yīng) 先 去 除 葡 萄 的 枝

12、 梗 ， 再 進 行 沖 洗 ， 這樣 洗 得 徹 底 B 使 發(fā) 酵 裝 置 的 溫 度 維 持 在 20 左 右 最 好 C 在 發(fā) 酵 過 程 中 ， 需 從 充 氣 口 不 斷 通 入 空氣 D 由 于 酵 母 菌 的 繁 殖 能 力 很 強 ， 不 需 對 所用 裝 置 進 行 消 毒 處 理 解析在選葡萄時應(yīng)先沖洗12次，再去除枝梗以防葡萄破損汁液流失和被雜菌污染；酵母菌的繁殖力雖然很強，但仍要對所用裝置進行消毒處理，因為其內(nèi)含有對葡萄酒有害的微生物，影響酒的品質(zhì)；酵母菌只有在20左右的無氧條件下才能進行酒精發(fā)酵。答案為B。 答案B 某 酒 廠 在 利 用 酵 母 菌 發(fā) 酵 生

13、產(chǎn) 酒 精 時 ， 投 放的 適 宜 原 料 和 在 生 產(chǎn) 酒 精 階 段 要 控 制 的 必 要條 件 分 別 是 ( ) A 玉 米 粉 和 有 氧 B 大 豆 粉 和 有氧 C 玉 米 粉 和 無 氧 D 大 豆 粉 和 無 氧 答案C 解析酵母菌在有氧時進行有氧呼吸，把糖類等有機物徹底氧化分解成CO2和水，不產(chǎn)生酒精。大豆粉主要含蛋白質(zhì)，用作釀酒不合適，原因有二：一是酵母菌含有更多的直接把糖類轉(zhuǎn)化為酒精的酶類，發(fā)酵快，而蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化復(fù)雜，并產(chǎn)生含氮副產(chǎn)物，對酵母菌生命活動不利；二是成本高。 1 醋 酸 菌 生 物 學(xué) 特 征 醋 酸 菌 屬 于 原 核 生 物 ，繁 殖 方 式 是 二

14、 分 裂 ， 新陳 代 謝 類 型 是 異 養(yǎng) 需 氧型 ， 有 氧 呼 吸 的 場 所 是細 胞 膜 內(nèi) 表 面 ， 日 常 生活 中 用 醋 酸 菌 進 行 釀 醋等 。 果醋制作的原理 下 列 關(guān) 于 果 醋 制 作 的 敘 述 中 ， 錯 誤的 是 ( ) A 制 作 果 醋 需 用 醋 酸 菌 ， 醋 酸 菌 是 一 種 好氧 菌 ， 所 以 在 制 作 過 程 中 需 通 入 氧 氣 B 醋 酸 菌 是 一 種 嗜 溫 菌 ， 對 溫 度 要 求 較 高 ，一 般 在 50 左 右 C 醋 酸 菌 能 將 果 酒 變 成 果 醋 D 當 氧 氣 、 糖 源 充 足 時 ， 醋 酸

15、菌 可 將 葡 萄汁 中 的 糖 分 解 成 醋 酸 解析醋酸菌是好氧菌，所以在發(fā)酵過程中需要適時通入氧氣。醋酸菌的最適生長溫度為3035。當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷?答案B 利 用 果 酒 制 作 果 醋 的 原 理 是 ( ) A 醋 酸 菌 將 乙 醇 還 原 為 醋 酸 B 醋 酸 菌 將 乙 醇 氧 化 為 醋 酸 C 醋 酸 菌 將 乙 醇 分 解 為 CO2、 水 和 醋 酸 D 醋 酸 菌 直 接 將 乙 醇 氧 化 為 醋 酸 ， 不 需 其他 中 間 轉(zhuǎn) 化 過 程 答案B 解析醋酸菌在氧氣

16、充足的條件下進行發(fā)酵產(chǎn)生醋酸，有兩條途徑：一是在糖源充足時，可直接將葡萄汁中的糖氧化分解為醋酸；二是在糖源不足時，可以利用酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的乙醇為原料，先在氧氣的作用下，將乙醇氧化為乙醛，再進一步將乙醛氧化為乙酸，進而生成醋酸。因此只有B項敘述正確。 一、果酒和果醋的發(fā)酵裝置實驗設(shè)計 1 發(fā) 酵 裝 置 各 部 分 的 作 用 。 (1)充 氣 口 ： 在 醋 酸 發(fā) 酵 時 連 接 充 氣 泵 進 行 充氣 。 (2)排 氣 口 ： 在 酒 精 發(fā) 酵 時 用 來 排 出 CO2。 排氣 口 要 通 過 一 個 長 而 彎 曲 的 膠 管 與 瓶 身 連 接 ，其 目 的 是 防 止 空 氣

17、中 微 生 物 的 污 染 ， 其 作 用類 似 于 巴 斯 德 的 鵝 頸 瓶 。 (3)出 料 口 ： 取 樣 檢 查 和 放 出 發(fā) 酵 液 。 2 使 用 方 法 ： 在 進 行 果 酒 發(fā) 酵 時 要 關(guān) 閉 充 氣口 ； 在 進 行 果 醋 發(fā) 酵 時 ， 充 氣 口 要 連 續(xù) 充 入無 菌 空 (氧 )氣 。 3 果 酒 制 作 過 程 中 ， 前 期 通 入 空 氣 或 在 發(fā) 酵瓶 中 留 出 一 定 的 空 間 (大 約 1/3)， 可 以 給 酵 母菌 提 供 氧 氣 ， 酵 母 菌 進 行 有 氧 呼 吸 (產(chǎn) 生 CO2)，大 量 繁 殖 。 后 期 缺 氧 ， 酵

18、 母 菌 進 行 酒 精 發(fā) 酵 ，發(fā) 酵 液 中 有 大 量 的 CO2產(chǎn) 生 ， 發(fā) 酵 瓶 中 的 空間 可 暫 時 存 儲 CO2， 起 到 緩 沖 作 用 。 二、果酒和果醋的制作過程 1 果 酒 和 果 醋 實 驗 流 程 示 意 圖注意：果 醋 制 作 先 在 無 氧 條 件 下 進 行 酒 精 發(fā)酵 產(chǎn) 生 乙 醇 ， 再 在 有 氧 條 件 下 進 行 醋 酸 發(fā) 酵產(chǎn) 生 果 醋 。 2 實 驗 操 作 步 驟 ： (1)材 料 的 選 擇 與 處 理 (2)無 菌 (3)榨 汁 (4)發(fā) 酵 下 列 敘 述 不 能 夠 防 止 發(fā) 酵 被 污 染 的是 ( ) A 榨 汁

19、 機 要 清 洗 干 凈 ， 并 晾 干 B 發(fā) 酵 瓶 要 清 洗 干 凈 ， 用 體 積 分 數(shù) 為 70%的 酒 精 消 毒 C 裝 入 葡 萄 汁 后 ， 封 閉 充 氣 口 D 發(fā) 酵 裝 置 的 排 氣 口 直 接 與 瓶 身 連 接 解析發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一的純種，整個發(fā)酵過程不能混入其他微生物(稱雜菌)，一旦污染雜菌，將導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降，甚至得不到產(chǎn)品。榨汁機清洗，并晾干，發(fā)酵瓶清洗，并用70%酒精消毒，是防止器材上的菌種進入發(fā)酵液；裝入葡萄汁，封閉充氣口，可防止空氣中的菌種進入，發(fā)酵裝置的排氣口通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，阻擋外面空氣中的菌種進入發(fā)酵液。 答案

20、D 下 列 實 驗 裝 置 可 用 于 生 物 技 術(shù) 實 踐 的 相 關(guān) 實驗 ， 下 列 有 關(guān) 敘 述 錯 誤 的 是 ( ) A 裝 置 甲 可 用 于 果 酒 制 作 ， 裝 置 乙 不 能 用于 果 酒 制 作 B 裝 置 乙 可 先 用 于 果 酒 的 制 作 ， 后 用 于 果醋 的 制 作 C 乙 裝 置 中 設(shè) 置 出 料 口 的 目 的 之 一 是 用 于取 樣 D 乙 裝 置 的 排 氣 口 通 過 一 個 長 而 彎 曲 的 膠管 ， 可 防 止 空 氣 中 微 生 物 的 污 染 答案A 解析裝置甲密封時可用于果酒制作，但要定時旋轉(zhuǎn)瓶蓋以放出產(chǎn)生的二氧化碳氣體。裝置

21、乙的充氣口關(guān)閉時可用于果酒制作，充氣口打開時可用于果醋制作。為防止空氣中微生物的污染，排氣口可連接一個長而彎曲的膠管。設(shè)置出料口的目的之一是便于取樣。 下 圖 中 甲 是 果 醋 發(fā) 酵 裝 置 ， 乙 是 發(fā)酵 過 程 中 培 養(yǎng) 液 pH變 化 曲 線 圖 ， 下 列 敘 述 正確 的 是 ( ) A 發(fā) 酵 初 期 不 通 氣 ， 溶 液 中 沒 有 氣 泡 產(chǎn) 生 B 中 期 可 以 聞 到 酒 香 ， 說 明 進 行 了 酒 精 發(fā)酵 C 后 期 接 種 醋 酸 菌 ， 適 當 通 氣 并 保 持 原 有溫 度 D 圖 乙 中 能 正 確 表 示 pH變 化 的 曲 線 是 解析果醋

22、發(fā)酵時，發(fā)酵初期不通氣，酵母菌先利用發(fā)酵裝置中的氧氣進行有氧呼吸產(chǎn)生CO2和水，然后再進行酒精發(fā)酵，溶液中會產(chǎn)生酒精和CO2，因而有氣泡產(chǎn)生。中期酒精發(fā)酵繼續(xù)，可以聞到酒香。后期接種醋酸菌，進行醋酸發(fā)酵，由于醋酸菌是好氧菌，因而要適當通氣，但醋酸菌的最適生長溫度高于酵母菌，因而后期要適當升高溫度，酒香會逐漸變成醋香。發(fā)酵開始時無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，pH會稍下降。接種醋酸菌后產(chǎn)生醋酸，pH會下降更快，因而曲線可以表示整個發(fā)酵過程培養(yǎng)液pH的變化。 答案B 下 列 關(guān) 于 果 酒 和 果 醋 制 作 的 敘 述 ， 不 正 確 的是 ( ) A 參 與 發(fā) 酵 的 微 生 物 都 含 有 線

23、粒 體 B 發(fā) 酵 過 程 中 培 養(yǎng) 液 pH都 會 下 降 C 制 果 酒 時 瓶 口 需 密 閉 ， 而 制 果 醋 時 需 要通 入 氧 氣 D 果 酒 制 成 后 可 將 裝 置 移 至 溫 度 略 高 的 環(huán)境 中 制 果 醋 答案A 解析制果酒的酵母菌是真核細胞，有線粒體，制果醋的醋酸菌是原核細胞，無線粒體。果酒發(fā)酵產(chǎn)生CO2，果醋發(fā)酵產(chǎn)生醋酸，都會使pH下降。制果酒時瓶口密閉，給酵母菌提供無氧環(huán)境；制果醋時通入氧氣，使醋酸菌進行有氧發(fā)酵。果酒的發(fā)酵溫度為1825，果醋的發(fā)酵溫度為3035，因此，果酒制成后將裝置移至溫度略高的環(huán)境中制果醋。 思 維 創(chuàng) 新 升 華 (1)果 酒

24、、 果 醋 制 作 的 區(qū) 別 與 聯(lián) 系 果 酒 制 作 果 醋 制 作發(fā)酵條件 適 宜溫 度 18 25 30 35適 宜pH 5.4 6.3 3.5 5.3是 否需 氧 初 期 需 氧 ， 后 期不 需 氧 始 終 需 要 氧時 間 10 12d 7 8d制 作 流程 挑 選 葡 萄 沖 洗 榨 汁 酒 精 發(fā)酵 醋 酸 發(fā) 酵 果 酒 果 醋 (2)果 汁 發(fā) 酵 后 的 酒 精 鑒 定 原 理 ： 在 酸 性 條 件 下 ， 重 鉻 酸 鉀 與 酒 精 反 應(yīng)呈 現(xiàn) 灰 綠 色 。 方 法 ： 先 在 試 管 中 加 入 發(fā) 酵 液 2mL， 再 滴 入物 質(zhì) 的 量 濃 度 為 3mol/L的 H2SO4 3滴 ， 振 蕩混 勻 ， 最 后 滴 加 常 溫 下 飽 和 的 重 鉻 酸 鉀 溶 液 3滴 ， 振 蕩 試 管 ， 觀 察 顏 色 的 變 化 。 同 時 ， 設(shè)計 把 發(fā) 酵 液 換 成 2mL蒸 餾 水 ， 其 他 操 作 完 全相 同 的 對 照 實 驗 。 (3)果 醋 的 鑒 定 ： 方 法 有 很 多 ， 如 品 嘗 、 pH試紙 檢 測 和 化 學(xué) 定 性 鑒 定 等 。 知 識 體 系 構(gòu) 建 課 時 作 業(yè)（ 點 此 鏈 接 ）