2019学年人教版生物选修一同步配套课件：专题一 传统发酵技术的应用 课题1

新知解读
知识点1 果酒制作的原理
• 1．酵母菌生物学特征 • 果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌属真核生物，繁殖方式 有有性生殖和无性生殖，在营养条件适宜时进行出芽生殖 ，其新陈代谢类型是异养兼性厌氧型。
2．果酒的制作原理 (1)酵母菌的生活方式是兼性厌氧型。 在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，反应式如下： C6H12O6＋6O2――→6CO2＋6H2O 在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵，反应式如下： C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2
• 固体发酵一般都是开放式的，因而不是纯培养，无菌要求 不高。例如，栽培食用菌的固体发酵过程为：将原料预加 工后再经蒸煮灭菌，然后制成含一定水分的固体物料，接 入预先培养好的菌种，在一定温度和湿度条件下进行发酵 。发酵成熟后要适时出料，并进行适当处理，或进行产物 的提取。根据培养基的厚薄可分为薄层固体发酵和厚层固 体发酵。薄层固体发酵是利用木盘或帘子，在上面铺1～ 2cm厚的物料，接种后进行发酵；厚层固体发酵是利用深 槽(或池)，在其上部架设竹帘，帘上铺一尺多厚的物料， 接种后在深槽下部通气进行发酵。 • 由于固体发酵所需设备简单，操作容易，并可因陋就简、 因地制宜地利用一些来源丰富的工农业副产品，因此在某
• 专题重点：说明果酒、果醋和腐乳制作的原理；设计并完 成果酒、果醋和腐乳的制作；制作泡菜并测定泡菜中的亚 硝酸盐含量。 • 专题难点：制作过程中发酵条件的控制；在实践中摸索影 响腐乳品质的条件；泡菜中亚硝酸盐含量的测定。
学法指导
• 本专题主要学习制作几种传统发酵食品。学习时要明确制 作每种发酵食品需要的菌种，发酵的原理、条件、过程及 结果。实验操作的过程并不复杂，但是发酵的时间往往较 长，要注意观察，特别要对发酵的结果进行分析。 • 可以联系生活实际，尝试自己制作一些发酵食品，如葡萄 酒、果醋等，进一步掌握发酵食品制作过程的有关知识。
充气口 出料口
• 四、果酒、果醋制作的操作要求及结果分析 • (1)材料的选择与处理： 新鲜 冲洗 除去枝梗 • 选择________ 的葡萄，先 ________ ，再____________ 。 晾干 • (2)防止发酵液被污染： 70%的酒精 • ①榨汁机要清洗干净，并________。 • ②发酵装置要清洗干净，并用体积分数为 1/3 ______________ 关闭 消毒。 10～12 d • (3)发酵条件的控制： 7～8 d 充气 • ①装置：将葡萄汁装入发酵瓶，留大约________的空间 。
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〔变式训练2〕 利用果酒制作果醋的原理是 ( ) B A．醋酸菌将乙醇还原为醋酸 B．醋酸菌将乙醇氧化为醋酸 C．醋酸菌将乙醇分解为CO2、水和醋酸 D．醋酸菌直接将乙醇氧化为醋酸，不需其他中间转化过 程 • [解析] 醋酸菌在氧气充足的条件下进行发酵产生醋酸， 有两条途径：一是在糖源充足时，可直接将葡萄汁中的糖 氧化分解为醋酸；二是在糖源不足时，可以利用酵母菌发 酵产生的乙醇为原料，先在氧气的作用下，将乙醇氧化为 乙醛，再进一步将乙醛氧化为乙酸，进而生成醋酸。因此
专题一
传统发酵技术的应用
趣味导学
• 固体发酵 • 某些微生物可在含有必需营养物质的固体培养基上进行发 酵，称为固体发酵。我国传统的酿酒、制备大豆发酵食品 的生产工艺均为固体发酵。另外，固体发酵还用于蘑菇的 生产、奶酪和泡菜的制作以及动植物废料的堆肥等。 • 固体发酵所用原料一般为来源广泛、价格低廉、富含营养 物质的工农业副产品，如麸皮、薯粉、大豆饼粉、高粱、 玉米粉等。在食用菌栽培中，根据需要对原料进行粉碎、 蒸煮等预加工以促进食用菌对营养物质的吸收，改善发酵 生产条件，有的还需加入尿素、硫酸铵及一些无机酸等辅
专题概述
• 本专题内容包括《果酒和果醋的制作》、《腐乳的制作》 、《制作泡菜并检测亚硝酸盐含量》三个课题，每个课题 相对独立，没有严格的顺序关系。本专题围绕传统发酵食 品的制作展开，主要通过学习果酒、果醋、腐乳及泡菜的 制作技术，培养同学们设计实验、动手操作等科学探究的 能力。本专题与微生物联系密切，要求我们有丰富的微生 物知识和较强的动手能力，学会摸索发酵的最佳条件并做 好记录，同时注意 • • •
典例 2
下列关于果醋制作的叙述中，错误的是
( B
) A．制作果醋需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在 制作过程中需通入氧气 B．醋酸菌是一种嗜温菌，对温度要求较高，一般在50℃ 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
课题1 果酒和果醋的制作
学习目标 1．说明果酒和果醋的制作过程。(重点) 2．能设计制作果酒和果醋的装置。(重点) 3．能自行完成果酒和果醋的制作。(重点) 4．能运用制作原理控制果酒和果醋制作过
课程标准 1．能利用酵母菌进行果酒的制
作。
2．能利用醋酸菌进行果醋的制 作。
程中的发酵条件。(难点)
• 2．使用方法：在进行果酒发酵时要关闭充气口；在进行 果醋发酵时，充气口要连续充入无菌空(氧)气。 • 3．果酒制作过程中，前期通入空气或在发酵瓶中留出一 定的空间(大约1/3)，可以给酵母菌提供氧气，酵母菌进行 有氧呼吸(产生CO2)，大量繁殖。后期缺氧，酵母菌进行 酒精发酵，发酵液中有大量的CO2产生，发酵瓶中的空间 可暂时存储CO2，起到缓冲作用。
知识点2 果醋制作的原理
• 1．醋酸菌生物学特征 • 醋酸菌属于原核生物， 繁殖方式是二分裂，新 陈代谢类型是异养需氧 型，有氧呼吸的场所是 细胞膜内表面，日常生 活中用醋酸菌进行酿醋 等。
2．果醋的制作原理 (1)醋酸菌的生活方式是需氧型。 (2)在果醋制作过程中，若氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分 解成醋酸，其反应式是 C6H12O6＋2O2――→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O。当缺 少糖源时，醋酸菌将乙醇变成乙醛，再变成醋酸，其反应式为： 2C2H5OH ＋ O2――→2CH3CHO＋2H2O；2CH3CHO＋O2――→2CH3COOH。 (3)发酵条件：氧气充足，最适温度为 30～35℃。 (4)菌种来源于空气。
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(4)果酒、果醋制作的结果分析： ①酒精发酵的结果检测。 重铬酸钾 A．检测试剂：____________。 酸性条件 B．检测条件：____________ 。 灰绿色 C．实验现象：呈现__________。 pH ②醋酸发酵的结果检测：可通过检测发酵前后的 ________作进一步的鉴定。
• 二、果酒和果醋的制作过程 • 1．果酒和果醋实验流程示意图
• 注意：果醋制作先在无氧条件下进行酒精发酵产生乙醇， 再在有氧条件下进行醋酸发酵产生果醋。
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2．实验操作步骤： (1)材料的选择与处理；(2)无菌；(3)榨汁；(4)发酵 3．果汁发酵后的酒精鉴定 (1)原理：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色 。 • (2)方法：先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量浓 度为3mol/L的H2SO4 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。同 时，设计把发酵液换成2mL蒸馏水，其他操作完全相同的 对照实验。 • 4．果醋的鉴定：方法有很多，如品尝、pH试纸检测和化
酶 酶
• (2)发酵所需条件：温度一般控制在18～25℃，最适温度 20℃，pH呈酸性(pH为5.0～6.0) • (3)菌种来源：自然发酵来源于附属于葡萄皮上的野生型酵 母菌。 • (4)酒精发酵“先通气后密封”：“通气”的目的是使酵母 菌进行有氧呼吸大量繁殖。“密封”的目的是使酵母菌进 行无氧呼吸产生酒精。
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自 主 学 习
新 知 解 读
指 点 迷 津
核 心 素 养
问 题 释 疑 知 识 构 建 训 练 巩 固 课 时 作 业
自主学习
一、果酒制作的原理 酵母菌 是单细胞真菌，属于________ 真核 生物。 (1)菌种：__________ (2)酵母菌的繁殖方式：出芽生殖和孢子生殖。温度低时形成孢子，进入休眠 出芽生殖 状态；温度适宜时，进行____________ ，繁殖速度快。
判断题
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1．变酸的葡萄酒表面的白膜是酵母菌。 ( ) 分析：变酸的葡萄酒表面的白膜是醋酸菌。 2．酒精发酵的进程通过排气口取样检测。 ( ) 分析： 检测酒精发酵进程时应通过出料口取样检测。
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× • 3．利用带盖的瓶子制作果酒时，应将瓶子装满，以创设 无氧环境。 ( ) • 分析：应留大约1/3的空间，可提供氧气供酵母菌大量繁 √ 殖，同时还可以防止发酵液溢出。 × • 4．果汁发酵后是否有酒精产生，可在酸性条件下用重铬 酸钾检测。 ( ) • 5．只要有充足的氧气，醋酸菌就可将葡萄汁中的糖分解 成醋酸。 ( ) • 分析：还需要充足的糖源，适宜的温度和pH。
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典例 1
下列对果酒制作过程的叙述，正确的是
( B
) A．应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗得彻底 B．使发酵装置的温度维持在20℃左右最好 C．在发酵过程中，需从充气口不断通入空气 D．由于酵母菌的繁殖能力很强，不需对所用装置进行消 毒处理 [解析] 在选葡萄时应先冲洗1～2次，再去除枝梗以防葡 萄破损汁液流失和被杂菌污染；酵母菌的繁殖力虽然很强
20℃ 。 (3)生长繁殖最适温度：________ 土壤 始终是其主要分布场所。 (4)主要分布场所：分布广泛，但________ 异养兼性厌氧型 (5)代谢类型：酵母菌的代谢类型是 __________________ 。有氧条件下，方程
C6H12O6＋6O2――→6CO2＋6H2O 式 ___________________________________________ 。无氧条件下，方程式
• 〔变式训练1〕 某酒厂在利用酵母菌发酵生产酒精时，投 放的适宜原料和在生产酒精阶段要控制的必要条件分别是 C ( ) • A．玉米粉和有氧 B．大豆粉和有氧 • C．玉米粉和无氧 D．大豆粉和无氧 • [解析] 酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，把糖类等有机物 彻底氧化分解成CO2和水，不产生酒精。大豆粉主要含蛋 白质，用作酿酒不合适，原因有二：一是酵母菌含有更多 的直接把糖类转化为酒精的酶类，发酵快，而蛋白质转化 复杂，并产生含氮副产物，对酵母菌生命活动不利；二是 成本高。