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人教版选修1专题1课题1果酒和果醋的制作


凉州词二首·其一
唐—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。

课题1 果酒和果醋的制作
人类利用微生物发酵制作果酒、果醋历史源远流长。果酒

进一步发酵获得果醋,二者都具有一定的保健养生功能。

课题目标
1.说明果酒和果醋制作的原理。
2.设计制作果酒和果醋的装置。 3.了解果酒和果醋的制作。

一、基础知识
(一)果酒制作的原理 ①菌种:附着在葡萄皮上的野生型酵 母菌(异养兼性厌氧型) ②发酵过程: 有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖: C6H12O6+6O2酶 → 6CO2+6H2O 无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精: C6H12O6酶 → 2C2H5OH+2CO2 ③温度控制: 一般酒精发酵18~25 ℃,酵母菌繁殖最适为20 ℃左右。 前期需氧(酵母菌繁殖),后期无氧(酒精发酵)。 ④气体控制:

(二)果醋制作的原理 ①菌种:醋酸菌 ②发酵过程: 氧气、糖源充足时: C6H12O6+2O2 酶 → 2CH3COOH+2CO2+2H2O; C2H5OH+O2 酶 缺少糖源、氧气充足时: → CH3COOH+H2O。

③温度控制: 最适为30~35 ℃。 ④气体控制: 需要充足的氧气。

【典型例题】
如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程,下列叙述正 确的是( C ) A.过程①和②都只能发生在缺 氧条件下 B.过程①和③都发生在酵母菌 细胞的线粒体中 C.过程③和④都需要氧气的参 与 D.过程①~④所需的最适温度 基本相同

【方法点拨】

酵母繁殖最适温度为 20℃ ,而醋酸菌最适生长温度为为 30~35 ℃,故制作果酒时,最适温度为18~25 ℃,而制作 果醋时最适温度为30~35 ℃。

二、实验设计
1.实验流程 挑选葡萄

冲洗

榨汁

酒精发酵 先有氧后缺氧 18~25 ℃

醋酸发酵
有氧 30~35 ℃

酒精发酵和醋酸发酵比较 区别 酒精发酵 酵母菌 18~25 ℃ 先有氧后缺氧

果酒 醋酸发酵 醋酸菌 30~35 ℃ 有氧

果醋

微生物
温度 氧气 联系

乙醇 酒精发酵为醋酸发酵提供____________ 。

2.发酵装置的设计
观察分析两位同学使用的发酵装置,回答问题。
图1-4a 用带盖 的瓶子制葡萄 酒示意图 图 1-4b 果酒和果 醋发酵装 置示意图

问题1:图1-4a装置每隔一段时间( 12h)拧松瓶盖或打 开排气口,其原因是什么? 在发酵过程中产生CO2 ,防止瓶内气压过高引起爆裂。 问题2:图1-4a装置发酵产生酒精后,发酵液盖上一层纱 布的目的? 防止发酵液被污染,因为操作的每一步都可能混入杂 菌。

2.发酵装置的设计
观察分析两位同学使用的发酵装置,回答问题。
图1-4a 用带盖 的瓶子制葡萄 酒示意图 图 1-4b 果酒和果 醋发酵装 置示意图

问题3:图1-4b装置的充气口、排气口和出料口分别有哪些作 用?为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?

充气口是醋酸发酵时连通空气的;排气口是酒精发酵时排 出CO2的;出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而 弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污 染。

三、操作提示
1.材料选择和处理 取新鲜葡萄,用清水冲洗并去除枝梗和腐烂的叶子。 思考:你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?为什么? 先冲洗,再除去枝梗,避免除去枝梗时引起葡萄 破损,增加被杂菌污染的机会。 2.防止发酵液被污染 ①榨汁机要洗净并晾干;

②发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒;
③装入葡萄汁后,封闭充气口。

思考:在实际生产中,还要对发酵液进行煮沸处理,目的是什么? 消灭发酵液中的杂菌 。

3.控制发酵条件 ①将葡萄汁装人发酵瓶,要留有大约1/3的空间。
问:为什么要留有大约1/3的空间?
暂时存储发酵产生的CO2,起到缓冲作用,防止爆瓶。

②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~ 25℃,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发 酵的情况进行。及时的监测。 ③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30℃~ 35℃,时间控制在前7~8d左右,并注意适时通过 充气口充气。

【典型例题】
下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果 酒和果醋的发酵装置。下列相关叙述中,错误的是( A )

A. 根据图 1 可知,利用葡萄制作果醋时,必须先进行酒精发 酵然后再进行果醋发酵 B.冲洗葡萄时不能次数过多,否则果酒的制作会失败 C.图2中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染 D.制作果酒要关闭充气口、打开排气口,制作果醋时充气口 和排气口都要打开

四、结果分析与评价
分析讨论相关问题,加以评价。 问题1:在制葡萄酒和葡萄醋过程中,发酵液分别有哪些变化?其 中最明显的变化发生在发酵后多少天?你能分析引起变化的原因吗? 由于发酵作用,葡萄浆中糖分大部分转变为CO2和C2H5OH,及少量 的发酵副产品。CO2排出越来越旺盛,使发酵液出现沸腾,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18℃~25℃。

问题2:你如何证实葡萄汁转化为葡萄酒,是由于酵母菌的发酵作用? 你能想出什么简单易行的方法,证明葡萄醋中确实有醋酸生成吗?
设置对照组,将葡萄汁进行高压灭菌,分别装入A、B两个发酵 瓶,并各留有1/3空间,A组加入酵母菌,B组不加,进行发酵, 可证明葡萄酒的产生是由于酵母菌的作用。证明葡萄醋中有醋酸 生成,简单易行的方法是品尝或用pH试纸鉴定。

【方法点拨】果酒果醋制作的检验检测 (1)果酒的制作是否成功的鉴定方法是: 视觉观察:
①逐渐出现红色(果皮中的色素溶解于其中) ②出现气泡:CO2 ③出现白色菌膜:反映酵母菌的数量 嗅味和品尝;显微镜观察

用重铬酸钾检验酒精的存在
(2)果醋的制作是否成功的鉴定方法是:

观察菌膜的形成 嗅味和品尝 比较发酵前后的PH值 显微镜观察

五、课题延伸 如何设计对照检测酒精产生
酒精检测方法 操作 发酵液 蒸馏水

试管甲 2mL 3滴 3滴 灰绿色
灰 绿 色

试管乙 2mL 3滴 3滴 橙色

3mol/LH2SO4 饱和重铬酸钾溶液 现象
橙 色

六、相关链接 提高果酒、果醋品质的方法
1. 直接在果汁中加入人工培养的酵母菌 通过分离葡萄表面附着的酵母菌,获得纯净 的菌种。

2. 直接在果酒中加入醋酸菌
购买当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心 的醋酸菌菌种;或者尝试从食醋中分离醋 酸菌。

课堂小结
酵母菌的 生活方式
基 础 知 识 果酒 制作 好氧条件产生CO2、H2O 厌氧条件产生C2H5OH、CO2

酵母菌发酵的温度一般控制在18-25℃ 酵母菌的来源: 表皮附着的酵母菌 C2H5OH 醋酸菌 CH3COOH

果 酒 和 果 醋 的 制 作

果醋 制作

温度:30-35℃ 条件 时间:7-8天 空气:充足的氧气 菌种来源 直接购买或者用选择性培养基培养
冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵

实验设计 挑选葡萄 结果分析与评价

果酒

果醋

【课堂练习】
(2015江苏卷.24)下图为苹果酒的发酵装置示意图 ,下列叙述正 确的是( D ) 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 CO2 C. 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

【方法点拨】若酵液表面出现菌膜,属于醋酸菌,需氧 型微生物,可能是发酵瓶漏气引起的。


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