高二生物質(zhì)疑解惑課件：1-1《果酒和果醋的制作》 （人教版選修I）

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歡迎進(jìn)入生物課堂 課題1果酒和果醋的制作 課程標(biāo)準(zhǔn)1 運(yùn)用發(fā)酵食品加工的基本方法 2 嘗試?yán)梦⑸镞M(jìn)行發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物 課標(biāo)解讀1 說(shuō)明果酒和果醋的制作原理 2 設(shè)計(jì)制作果酒和果醋的裝置并完成其制作 果酒和果醋的制作原理 酵母菌 兼性厭氧 大量繁殖 酒精發(fā)酵 20 18 25 附著在葡萄皮上的野生型酵母菌 q 思維激活1 果酒制作過(guò)程中并未刻意滅菌 但其他微生物卻難以存活 為什么 提示在缺氧和酸性的發(fā)酵液中 酵母菌能大量生長(zhǎng)繁殖 而絕大多數(shù)其他微生物卻因無(wú)法適應(yīng)這種環(huán)境而受到抑制 2 果醋的制作原理 1 所需菌種為 2 當(dāng)O2 糖源均充足時(shí) 菌種可將葡萄汁中的分解成醋酸 3 當(dāng)缺少糖源時(shí)可將轉(zhuǎn)變成 并進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成醋酸 反應(yīng)式 4 條件 需氧 溫度為 醋酸菌 乙醇 乙醛 30 35 糖 思維激活2 從結(jié)構(gòu)上看 醋酸菌與酵母菌的最主要區(qū)別是什么 從生活習(xí)性上看 其突出特點(diǎn)是什么 提示從結(jié)構(gòu)上看 醋酸菌無(wú)成形的細(xì)胞核 屬原核生物 從生活習(xí)性上看 醋酸菌的突出特點(diǎn)是只有當(dāng)O2充足時(shí)才能進(jìn)行旺盛的生命活動(dòng) 3 果酒 果醋制作的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1 實(shí)驗(yàn)流程 挑選葡萄 醋酸發(fā)酵 果酒 2 下圖為果酒 果醋的發(fā)酵裝置示意圖 圖中 的名稱依次為 在制果酒時(shí) 需 制果醋時(shí) 需 沖洗 榨汁 酒精發(fā)酵 果醋 排氣口 充氣口 出料口 關(guān)閉 充氣 1 果酒和果醋的制作原理及條件 2 果酒和果醋的發(fā)酵裝置 1 發(fā)酵裝置各部分的作用 充氣口 在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣 排氣口 在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出CO2 排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接 其目的是防止空氣中微生物的污染 其作用類(lèi)似于巴斯德的鵝頸瓶 出料口 取樣檢查和放出發(fā)酵液 2 使用方法 在進(jìn)行果酒發(fā)酵時(shí)要關(guān)閉充氣口 在進(jìn)行果醋發(fā)酵時(shí) 充氣口要連續(xù)充入無(wú)菌空 氧 氣 特別提醒 1 果酒制作過(guò)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(jìn)行有氧呼吸 大量繁殖 后期缺氧 進(jìn)行酒精發(fā)酵 發(fā)酵液呈酸性 并且發(fā)酵液中有大量的酒精產(chǎn)生 2 在制果醋時(shí) 當(dāng)糖源不足時(shí) 可以用果酒制果醋 這種情況下 需要在果酒中加入醋酸菌或醋曲 鞏固1 2011 安徽安慶二模 下圖為制作果酒 果醋的實(shí)驗(yàn)流程 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 制作果酒的發(fā)酵階段 發(fā)酵瓶的瓶蓋應(yīng) A 一直打開(kāi)B 打開(kāi)并蓋上一層紗布C 定時(shí)擰松D 一直擰緊 2 寫(xiě)出由果酒釀制成果醋過(guò)程的反應(yīng)式 1 材料的選擇與處理選擇的葡萄 先 再 2 防止發(fā)酵液被污染 1 榨汁機(jī)要清洗干凈 并 2 發(fā)酵裝置要清洗干凈 并用體積分?jǐn)?shù)為消毒 果酒 果醋制作的操作要求及結(jié)果分析 新鮮 沖洗 除去枝梗 晾干 70 的酒精 封閉 18 25 10 12 30 35 7 8 充氣 4 果酒的制作是否成功 1 檢驗(yàn)方法 發(fā)酵是否有酒精產(chǎn)生 可用酸性溶液來(lái)檢驗(yàn) 2 檢驗(yàn)原理 條件下 重鉻酸鉀和酒精反應(yīng)呈現(xiàn) 思維激活3 你如何確認(rèn)果醋的制作是否成功 提示可通過(guò)嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定 再通過(guò)檢測(cè)和比較醋酸發(fā)酵前后的pH做進(jìn)一步的鑒定 重鉻酸鉀 酸性 灰綠色 1 果酒 果醋的具體操作步驟與條件控制 2 果酒和果醋的實(shí)驗(yàn)流程歸納 3 用重鉻酸鉀來(lái)檢測(cè)酒精時(shí)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置根據(jù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原則 在單一變量的前提下 用重鉻酸鉀檢測(cè)發(fā)酵液中生成酒精的方法 對(duì)照組試管中加入2mL白酒 實(shí)驗(yàn)組分別加入2mL發(fā)酵前和發(fā)酵后的果汁 再分別向三支試管中加入物質(zhì)的量濃度為3mol L的H2SO4溶液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 鞏固2 生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用十分廣泛 如制作果酒 果醋就是生活中常見(jiàn)的例子 如圖是制作果酒 果醋的發(fā)酵裝置 分析回答 1 在果醋發(fā)酵過(guò)程中 要向發(fā)酵瓶中通入空氣 原因是 制醋過(guò)程中 將溫度嚴(yán)格控制在30 35 原因是 2 如果將該裝置改為酒精的發(fā)酵裝置 則溫度應(yīng)該控制在 此時(shí)裝置需要修改的地方是 果酒制果醋的反應(yīng)式為 3 果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生 可以用 來(lái)檢驗(yàn) 在酸性條件下 該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn) 色 4 在果醋發(fā)酵過(guò)程中 用 證明是否有醋酸生成 5 不同顏色的葡萄酒釀制過(guò)程是否相同呢 3 重鉻酸鉀灰綠 4 pH試紙檢測(cè)流出液的pH 5 基本相同 在用葡萄榨汁制白葡萄酒時(shí) 不讓皮和種子中的色素出來(lái) 制紅葡萄酒時(shí) 要將皮和種子一起搗碎 所以酒中有了紅色素 例1 2010 江蘇高考 下圖表示果酒和果醋制作過(guò)程中的物質(zhì)變化過(guò)程 下列敘述正確的是 果酒和果醋的制作原理 A 過(guò)程 和 都只能發(fā)生在缺氧條件下B 過(guò)程 和 都發(fā)生在酵母細(xì)胞的線粒體中C 過(guò)程 和 都需要氧氣的參與D 過(guò)程 所需的最適溫度基本相同思維導(dǎo)圖 深度剖析有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段相同 均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 產(chǎn)物是丙酮酸 而丙酮酸產(chǎn)生乙醇只能發(fā)生在無(wú)氧呼吸過(guò)程中 A B兩項(xiàng)均錯(cuò) 過(guò)程屬于有氧呼吸第二 三階段 第三階段需要氧氣參與 過(guò)程是制作果醋的過(guò)程 需醋酸菌參與 醋酸菌是一種好氧細(xì)菌 因此 過(guò)程需要氧氣參與 C項(xiàng)正確 制作果酒時(shí) 最適溫度為18 25 而制作果醋時(shí)最適溫度為30 35 答案C 思維拓展 1 用于果酒制作的酵母菌為真菌 可抵抗抗生素 但用于果醋制作的醋酸菌為原核生物 抗生素可將其殺死 故醋酸發(fā)酵時(shí)須嚴(yán)防抗生素污染 2 葡萄酒的顏色是由葡萄皮中的色素溶解而產(chǎn)生的 例2 2010 海南高考 葡萄發(fā)酵可產(chǎn)生葡萄酒 請(qǐng)利用相關(guān)的知識(shí)回答問(wèn)題 注 各發(fā)酵瓶的左側(cè)管為充氣管 右側(cè)管為排氣管 果酒 果醋的制作流程及注意事項(xiàng) 1 利用葡萄制作葡萄酒的過(guò)程中 發(fā)揮作用的微生物是 2 該微生物通過(guò)無(wú)氧呼吸可分解 產(chǎn)生的終產(chǎn)物是 和 3 甲 乙 丙三位同學(xué)將葡萄榨成汁后分別裝入相應(yīng)的發(fā)酵瓶中 在溫度等適宜的條件下進(jìn)行發(fā)酵 如上圖所示 發(fā)酵過(guò)程中 每隔一段時(shí)間均需排氣一次 據(jù)圖分析 甲和丙同學(xué)的操作都有誤 其中甲同學(xué)的錯(cuò)誤是 導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是 丙同學(xué)的錯(cuò)誤是 導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異常現(xiàn)象是 上述發(fā)酵過(guò)程結(jié)束后 甲 乙 丙同學(xué)實(shí)際得到的發(fā)酵產(chǎn)品依次是 4 在上述制作葡萄酒的過(guò)程中 假設(shè)乙同學(xué)的某一步驟操作錯(cuò)誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開(kāi) 該操作的錯(cuò)誤是 思維導(dǎo)圖 深度剖析酵母菌是參與果酒制作的主要菌種 酵母菌發(fā)酵產(chǎn)酒精需在無(wú)氧條件下進(jìn)行 故甲裝置中需用夾子夾住充氣管 丙同學(xué)的錯(cuò)誤在于發(fā)酵瓶中發(fā)酵液過(guò)多 淹沒(méi)了排氣管管口 無(wú)法排氣 若不能及時(shí)排氣 可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵瓶?jī)?nèi)氣壓過(guò)大沖開(kāi)瓶塞 答案 1 酵母菌 2 葡萄糖乙醇CO2 3 未夾住發(fā)酵瓶的充氣管發(fā)酵液從充氣管流出 發(fā)酵液變酸瓶中發(fā)酵液過(guò)多 淹沒(méi)了排氣管在瓶?jī)?nèi)的管口排氣時(shí)發(fā)酵液從排氣管流出葡萄醋 或果醋 葡萄酒 或果酒 葡萄酒 或果酒 4 未及時(shí)排氣 誤區(qū)警示 1 酵母菌有氧呼吸時(shí) 產(chǎn)生能量多 可大量繁殖 無(wú)氧呼吸時(shí) 產(chǎn)生能量少 僅能滿足自身代謝 基本不繁殖 所以利用酵母菌進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)時(shí)先進(jìn)行通氣再密封 2 發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生二氧化碳 會(huì)出現(xiàn)大量的氣泡 氣泡產(chǎn)生多少的變化可以反映發(fā)酵的進(jìn)程 單擊此處進(jìn)入隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè) 旁欄思考題1 你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗 為什么 解析沖洗的目的主要是除去附著在葡萄皮上的雜菌 答案應(yīng)該先沖洗葡萄 然后再除去枝梗 以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損 增加被雜菌污染的機(jī)會(huì) 2 你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染 解析本題考查學(xué)生對(duì)發(fā)酵過(guò)程中如何避免雜菌污染的控制方法 在發(fā)酵的整個(gè)過(guò)程中 凡是涉及發(fā)酵液與外界相聯(lián)系的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都可能導(dǎo)致雜菌污染 因此發(fā)酵過(guò)程中都要設(shè)法控制雜菌入侵 答案需要從發(fā)酵制作的過(guò)程進(jìn)行全面的考慮 例如 榨汁機(jī) 發(fā)酵裝置要清洗干凈 每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋 不要完全揭開(kāi)瓶蓋等 3 制葡萄酒時(shí) 為什么要將溫度控制在18 25 制葡萄醋時(shí) 為什么要將溫度控制在30 35 解析不同微生物的最適生長(zhǎng)條件不同 發(fā)酵過(guò)程中要根據(jù)所利用的微生物的特點(diǎn)來(lái)控制發(fā)酵條件 答案溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件 20 左右最適合酵母菌繁殖 因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi) 而醋酸菌是嗜溫菌 最適生長(zhǎng)溫度為30 35 因此要將溫度控制在30 35 4 制葡萄醋時(shí) 為什么要適時(shí)通過(guò)充氣口充氣 答案醋酸菌是好氧菌 在將酒精變?yōu)榇姿釙r(shí)需要氧的參與 因此要適時(shí)向發(fā)酵液中充氣 資料 發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)討論題請(qǐng)分析此裝置中的充氣口 排氣口和出料口分別有哪些作用 為什么排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接 結(jié)合果酒 果醋的制作原理 你認(rèn)為應(yīng)該如何使用這個(gè)發(fā)酵裝置 解析果酒和果醋的制作分別是厭氧發(fā)酵和需氧發(fā)酵 因此充氣口 排氣口在不同的發(fā)酵過(guò)程中作用不同 答案充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的 排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出CO2的 出料口是用來(lái)取樣的 排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接 其目的是防止空氣中微生物的污染 其作用類(lèi)似巴斯德的鵝頸瓶 使用該裝置制酒時(shí) 應(yīng)該關(guān)閉充氣口 制醋時(shí) 應(yīng)將充氣口連接氣泵 泵入無(wú)菌空氣 練習(xí)1 提示 1 果酒有利于調(diào)節(jié)情緒 保持身材 果酒里含有大量的多酚 可以起到抑制脂肪在人體中堆積的作用 使人不容易積累脂肪和贅肉 果醋能促進(jìn)新陳代謝 調(diào)節(jié)酸堿平衡 消除疲勞 能提高機(jī)體的免疫力 具有防癌抗癌作用 可促進(jìn)血液循環(huán) 有降壓作用 2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展讓人們?cè)絹?lái)越關(guān)注生活的品質(zhì) 果酒 果醋極好地滿足了現(xiàn)代都市人綠色 健康的消費(fèi)理念 開(kāi)放性問(wèn)題 答案合理即可 2 提示大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)需要進(jìn)行更為全面周詳?shù)目紤] 如原料的來(lái)源與選擇 菌種的培育與選擇 發(fā)酵的設(shè)備 發(fā)酵條件的自動(dòng)化控制 以及如何嚴(yán)格控制雜菌污染等等 此外 無(wú)論是果酒還是果醋 實(shí)驗(yàn)時(shí)所檢測(cè)的發(fā)酵液 并非商品意義上的產(chǎn)品 在實(shí)際生產(chǎn)中還需經(jīng)過(guò)沉淀過(guò)濾 滅菌裝瓶等以獲得成品酒或醋 葡萄酒還需在一定設(shè)施和條件下 如橡木桶和地窖 進(jìn)行后續(xù)發(fā)酵 以獲得特定的風(fēng)味和色澤 3 提示需考慮廠房 設(shè)備投資 原材料采購(gòu) 工人人數(shù)及工資 產(chǎn)品種類(lèi) 生產(chǎn)周期 銷(xiāo)售渠道 利潤(rùn)等問(wèn)題 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全