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第1课时运用发酵技术制作果酒和果醋学习导航明目标、知重点难点了解酵母菌、醋酸菌及其发酵原理。(重点)掌握果酒、果醋的制作方法。(重点)设计并安装简单的生产果酒和果醋的装置。(重、难点)[学生用书P25]阅读教材P37和P39～40完成果酒和果醋的酿制1．果酒的酿制(1)原料：各种果汁。(2)方法：通过微生物发酵而制成的含有酒精的饮料。(3)酿制葡萄酒的主要过程清洗和榨汁――→灭菌加入酿酒酵母菌酒精发酵――→产生酒精排除多余酵母菌陈酿(自然老熟)―→形成葡萄酒。(4)酶制剂在果酒生产中的作用①果胶酶：有利于葡萄的榨汁等。②蛋白酶：主要是促进蛋白质的水解，使酒体清澈透明。2．制作果酒(1)原理：酵母菌在有氧条件下大量繁殖，在无氧条件下则进行酒精发酵。(2)酒精发酵最适温度：18～25_℃。(3)酒精的检测①检测试剂：重铬酸钾。②现象：在酸性条件下，反应呈绿色。3．制作果醋(1)原理：醋酸菌是好氧微生物，在氧气充足时，能将酒精氧化为醋酸。(2)条件：充分供氧、最适温度为30～35_℃、发酵7～8d。判一判(1)利用葡萄为原料制作果酒，如果不添加酵母菌就不可能制作出葡萄酒。(×)(2)果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵。(×)(3)在制作葡萄醋的过程中，温度应严格控制在18～25℃。(×)(4)醋酸菌含有细胞壁、细胞膜、线粒体、核糖体和细胞核。(×)连一连果酒和果醋制作的原理与发酵条件[学生用书P25]果酒和果醋是以各种水果为原料，通过不同微生物在不同发酵条件下制成的。结合教材P37内容完成以下探究。探究1酵母菌与醋酸菌的比较比较项目酵母菌醋酸菌生物学分类单细胞真核生物单细胞原核生物续表比较项目酵母菌醋酸菌代谢方式异养兼性厌氧型异养需氧型生长繁殖的最适温度20℃左右30～35_℃主要繁殖方式出芽生殖二分裂生殖生产、生活应用酿酒、发面等制醋探究2结合教材完成下表，理解果酒和果醋制作的原理与发酵条件果酒制作果醋制作菌种酵母菌醋酸菌菌种来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌变酸酒表面的菌膜发酵过程有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O2＋6H2O――→酶6CO2＋12H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6――→酶2C2H5OH＋氧气充足时：C2H5OH＋O2――→酶CH3COOH＋H2O＋能量2CO2＋能量温度一般为18～25℃最适为30～35℃气体前期：需氧，后期：无氧需要充足的氧气(1)酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，在果酒发酵过程中，酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的顺序如何？两种呼吸的目的是什么？提示：先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸。进行有氧呼吸的目的是使酵母菌大量繁殖，进行无氧呼吸的目的是产生酒精。(2)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要氧气这一重要条件，请说明原因。提示：醋酸菌是好氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。1．酿酒的最初阶段要有氧气供应，使酵母菌快速大量繁殖。供氧方法可以是通入气体，也可在装置中留有空隙，但要产生酒精则必须缺氧。2．在氧气充足时，醋酸菌能将酒精氧化成醋酸。3．醋酸菌是一种好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。突破1果酒制作的原理与发酵条件1．某酒厂把糖化后的淀粉加入发酵罐，接种酵母菌后，酒精产量明显减少，检测发现发酵罐密闭不严，试分析反应的其他结果是()A．酵母菌量减少B．糖化淀粉的消耗量减少C．CO2的释放量减少D．酵母菌量、CO2的释放量、糖化淀粉的消耗量都增加解析：选D。发酵罐密闭不严会导致氧气进入发酵罐，促进酵母菌繁殖，因此酵母菌量不会减少，A项错误；发酵罐密闭不严会导致氧气进入发酵罐，促进酵母菌有氧呼吸，因此糖化淀粉的消耗量并没有减少，B项错误；发酵罐密闭不严会导致氧气进入发酵罐，促进酵母菌有氧呼吸，因此CO2的释放量增加，C项错误；根据以上分析可知，酵母菌量、CO2的释放量、糖化淀粉的消耗量都增加，D项正确。突破2果醋制作的原理与发酵条件2．下列关于果醋制作的叙述中，错误的是()A．果醋的制作需要用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，所以在制作过程中需要通入氧气B．醋酸菌是一种嗜温菌，对温度要求较高，一般在45℃左右C．醋酸菌能将果酒变成果醋D．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸解析：选B。醋酸菌是一种好氧细菌，所以在发酵过程中需要适时地通入无菌氧气，A项正确。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，B项错误。在糖源、氧气充足时，醋酸菌能将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇变成乙醛，再将乙醛变成醋酸，C、D两项正确。果酒和果醋制作的过程[学生用书P26]水果的季节性较强，水果的发酵加工，即果酒和果醋制作的过程历史悠久。结合教材P39～40第一段内容完成以下探究。探究1果酒与果醋的发酵装置及使用方法(1)各部位的作用①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。②排气口：排出酒精发酵时产生的CO2。③出料口：是用来取样的。④与瓶身相连的长而弯曲的胶管：防止空气中微生物的污染。(2)该装置的使用方法使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。探究2结合教材完成葡萄酒的制作与检验(1)取成熟的紫色葡萄清洗并沥干水备用。(2)将葡萄切成小块或连皮榨成葡萄汁，移入广口瓶中，发酵液总量不要超过广口瓶体积的2/3，盖上瓶盖。温度一般控制在18～25_℃。(3)每隔一段时间旋松瓶盖放气，直至溶液呈现深红色为止。(4)检验果酒的制作是否成功①检验方法：发酵是否有酒精产生，可用重铬酸钾溶液来检验。②检验原理：酸性条件下，重铬酸钾和酒精反应呈现绿色。③检验步骤：先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量浓度为3mol/L的硫酸溶液3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色的变化。探究3结合教材完成葡萄醋的制作(1)取适量制成的葡萄酒倒入广口瓶中，并加入新制取的葡萄汁，利用醋酸菌制作葡萄醋。(2)制作葡萄醋时应用纱布罩在广口瓶上并把瓶口扎紧，置于清洁、无尘或无菌条件下避光培养，温度为30～35℃，发酵7～8天。(3)检验果醋的制作是否成功可通过嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH做进一步的鉴定。探究4观察果酒与果醋发酵实验现象并加以比较发酵酒精发酵果醋发酵气味和味道酒香味食醋味气泡和泡沫有泡沫无泡沫发酵液颜色混浊混浊，液面形成白色菌膜1．果酒和果醋的实验流程2．果酒和果醋制作的注意事项(1)发酵瓶清洗后要用酒精进行消毒，体积分数为70%的酒精消毒效果最好。(2)要先冲洗，后除梗，以免汁液流失和污染。冲洗次数不能太多，以免将附着于葡萄皮表面的酵母菌冲洗掉。(3)装汁时要预留大约1/3的空间，目的是使酵母菌在有氧条件下快速繁殖，以获取更多菌种，有利于酒精发酵；1/3的空间还可以缓冲CO2气体产生的压力，以免发酵瓶爆裂，并能有效防止CO2导致的发酵液溢出。(4)选用简易装置时要注意定时排气。突破1果酒制作的过程1．如图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述正确的是()A．发酵过程中酒精的产生速率越来越快B．集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2C．发酵过程中酵母种群呈“J”型增长D．若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气解析：选D。A项，发酵过程中因营养物质的消耗、pH的变化等，酒精的产生速率会越来越慢。B项，集气管收集的气体除酵母菌无氧呼吸产生的CO2外，还有有氧呼吸产生的CO2。C项，发酵过程中，酵母菌的繁殖速度较慢，不会呈“J”型增长。D项，发酵液表面出现的菌膜可能是醋酸菌在有氧条件下繁殖产生的，说明发酵罐可能漏气。发酵过程中的异常问题(1)发酵液浓度问题因为发酵液中培养的是酵母菌或醋酸菌。如果发酵液浓度过高，会导致两者过度失水而死亡，最终得不到酒精或醋酸。在发酵过程中，发酵液的成分和浓度在不断地变化，要时刻注意发酵液浓度的变化。(2)装置的气密性问题果酒制作的酒精生成阶段发酵装置应该密闭；如果封闭不严，酵母菌不能进行无氧呼吸，不能产生酒精，反生成醋酸。突破2果醋制作的过程2．如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图。下列相关分析正确的是()A．①过程要先切块后清洗以减少杂菌的污染B．②过程加入纤维素酶(或果胶酶)可以提高果汁中的含糖量C．③过程发酵所用酵母菌无具膜结构的细胞器D．④过程需要将发酵装置中的充气口开关关闭解析：选B。①过程要先清洗后切块以减少杂菌的污染，A错误；植物细胞有细胞壁的保护，可用纤维素酶和果胶酶，将细胞壁分解为小分子糖类，B正确；酵母菌是真核生物，含有具膜细胞器，如线粒体等，C错误；醋酸菌是需氧菌，发酵装置中的充气口开关应开启，D错误。(1)发酵微生物≠细菌。发酵微生物有的是原核生物，也有的是真核生物，如酵母菌、毛霉等都是发酵常用菌种，为真核生物。(2)酒精发酵为无氧发酵，并不是严格密封。前期通气，利于酵母菌的繁殖；在酵母菌发酵的过程中需封闭充气口，定期打开排气口，排出发酵时产生的CO2。核心知识小结[网络构建][关键语句]酵母菌是兼性厌氧．．．．型单细胞真菌，利用葡萄皮上的野生酵母菌，在18～25℃条件下、发酵10～12d，前期通氧．后期不需．．氧，可以将葡萄发酵产生葡萄酒。醋酸菌是好氧．．型细菌，在30～35℃、发酵7～8d．、充分供氧的条件下，能将乙醇氧化为醋．酸．。[随堂检测][学生用书P28]知识点一果酒的制作1．在适宜的温度条件下，下面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()解析：选A。解答本题首先要弄清楚酒精发酵的条件：①要有葡萄糖、水和酵母菌；②必须在密封的条件下，这两个条件缺一不可。如果有氧存在，酵母菌能进行有氧呼吸，产生CO2和H2O，不产生酒精。本题易错选D，因为与A条件相同并搅拌混合均匀，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，酵母菌不进行无氧呼吸。2．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，杀死了其他杂菌解析：选C。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，A错误；异养微生物都能利用糖，B错误；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，C正确；酵母菌发酵产生大量酒精，杀死了其他杂菌，但同时也会抑制自身的生长，D错误。3．将少量的酵母提取液加入到足量的葡萄汁中进行果酒制作，15℃条件下密封保温一段时间之后，检测到反应体系含有少量的酒精。如对上述实验的某个因子进行改动，实验的结果也会发生相应的变化。以下分析正确的是()A．保温温度提高到23℃，则相同时间内酒精浓度降低B．增加葡萄汁量，则相同时间内酒精浓度升高C．连续通入无菌空气，则相同时间内酒精浓度升高D．增加酵母提取液的量，则产生相同量酒精所需的时间缩短答案：D知识点二果醋的制作4．下列是有关醋酸生产过程的叙述，正确的是()A．常用的菌种是醋酸菌B．发酵过程中不能通入空气，要密封C．在发酵中要控制的只是温度、pH、通气量D．实验时所检测的发酵液，就是商品意义上的产品解析：选A。制取果醋常用醋酸菌作为菌种。由于醋酸菌为好氧细菌，所以发酵过程中要不断通气，同时还要严格控制温度、pH、营养物质浓度等条件。实验时所检测的发酵液除了有醋酸生成之外，还有许多中间产物及醋酸菌产生的代谢废物，因此发酵液并非是真正意义上的产品。知识点三果酒与果醋的制作5.如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述错误的是()A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C．果醋的发酵周期与实验设定的温