高中生物第二章发酵技术实践第4课时运用发酵技术加工食品同步备课教学案苏教版
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最新苏教版选修1第一节《运用发酵技术加工食品》学案第二章第一节运用发酵技术加工食品(1)1、说明果酒和果醋的制作原理;2、学会果酒和果醋的制作过程和方法【自主学习】(阅读课本P34页,36到37页第二自然段,跳过35页)一、基础知识:1.果酒制作原理(1)利用的微生物是 ,其新陈代谢类型是 ,其反应式可以表示为:①有氧条件:②无氧条件:(2)影响酒精发酵的主要环境条件①酒精发酵是一般将温度控制在范围内,在20℃时最适宜。
②酒精发酵过程中,要保持氧、性环境。
【思考1】在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”。
其目的是什么?【思考2】酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象,其原因是什么?(3)葡萄酒呈现深红色的原因是什么?(4)酵母菌在环境适宜时进行生殖,环境不适宜时产生孢子进入休眠状态。
2.果醋制作原理:(1)利用的微生物是 ,其新陈代谢类型是。
在氧气和糖源都充足时,降糖分解形成醋酸;当缺少糖源时可将乙醇转变成乙醛,并进一步转变成醋酸。
醋酸发酵反应式:(2)醋酸发酵的最适宜温度为℃。
另外醋酸发酵的环境因素还有氧气和pH。
【思考3】醋瓶子或未喝干的啤酒瓶子放置久了,在醋和啤酒表面形成一层“白膜”。
它是怎样形成的?醋酸菌大量繁殖。
二、实验流程、方法及注意事项1.实验流程:注意事项:1.材料选择和处理:选择新鲜优质的葡萄,依次进行冲洗、除去枝梗和榨汁处理。
先冲洗后去枝梗的目的是什么?2、在酒精发酵过程中每隔一段时间拧松瓶盖或打开排气口。
?其原因是什么?3、在醋酸发酵过程中,为什么要持续向发酵液中充气?。
三、详细阅读《世纪金榜》24-25页“课堂互动探究”。
【课堂检测】1.利用酵母菌酿酒时,从开始便持续向发酵罐内通入无菌空气,结果是 ( )A.酵母菌大量死亡,酒精减产 B.酵母菌数量不变,酒精产量不变C.酵母菌数量增多,酒精减产 D.酵母菌数量增多,不产生酒精2.制作葡萄醋时,必须控制的发酵条件是( )A.温度18~250C,适时通气 B.温度18~250C,隔绝空气C.温度30~35℃,隔绝空气 D.温度30~350C,适时通气3.下反应不属于果酒和果醋发酵过程反应式的是( )A.C6 H12O6+6O2→6CO2+6H2O B.C6H12O6→2C2H5OH+2CO2C.CO2+H2O→CH2O+O2 D.C2 H5OH+O2→CH 3COOH+H2O4.将葡萄汁制成果酒和果醋后()A.能量减少,有机物种类变化 B.能量增加,有机物种类不变C.能量不变,有机物种类变化 D.能量减少,有机物种类不变5.现有一瓶葡萄糖溶液,内有适量酵母菌,经测定瓶中放出的二氧化碳与氧气体积之比为5:3 ,这是因为(D)A.有1/4的在进行有氧呼吸B.有1/2的在进行有氧呼吸C.有1/3的酵母菌在进行无氧呼吸D.有2/3的酵母菌在进行无氧呼吸6.某生物实验小组为“探究酵母菌呼吸方式”设计了如下实验装置。
第二章发酵技术实践章末整介提升知识系统构建【必背要语】1. 果酒制作中应先通气再密闭,而果醋的制作应始终在有氧条件下进行。
2. 腐乳制作的主要菌种是毛霉,毛霉产生的蛋白酶能将蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸,脂肪酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
3. 加盐既可析出豆腐中的水分,又能抑制微生物的生长。
卤汤是由酒和香辛料配制而成的,既能防腐杀菌,又能调味。
4. 测定亚硝酸盐的含量用比色法,即在弱酸性条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与盐酸萘乙二胺结合形成玫瑰红色染料,将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
5. 在腌制泡菜过程中要保证乳酸菌所需的无氧环境。
在发酵过程中,亚硝酸盐含量是先增加后减少。
6. 维生素C又称为抗坏血酸,人体不能合成,必须从食物中获取,广泛存在于新鲜蔬菜和水果中,是人体不可缺少的物质。
维生素C能将蓝色的2,6 -二氯靛酚溶液还原为无色。
规律方法整合整合一四种传统发酵技术的比较【例1 在制作果酒、果醋、腐乳、泡菜时,关于发酵过程对氧气的需求,叙述正确的是()A. 四个过程均需氧气参与,无氧时不能完成这四个过程B. 四个发酵过程中只有果酒制作是在完全无氧的条件下完成的C. 泡菜发酵和果酒制作是应用微生物的无氧发酵,而醋酸菌和毛霉则需在有氧条件下才能正常繁殖D. 腐乳制作时密封发酵进行的是无氧发酵答案C解析果酒制作的原理是利用酵母菌的无氧发酵,但在最初阶段需提供一定氧气,促使酵母菌大量繁殖,获取一定数量菌体后再密封;泡菜制作是利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸,有氧条件下发酵受抑制;而酿醋和腐乳的制毛坯都需在有氧条件下完成,毛坯腌制后装瓶发酵,是利用了毛霉菌丝中的蛋白酶、脂肪酶等的催化作用,充分使毛坯蛋白质和脂肪分别水解为小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
I方法链接】几种发酵技术对氧气的要求(1) 果酒制作过程:酵母菌的繁殖需大量能量,而发酵过程进行无氧呼吸,故果酒制作的前期应通入氧气,而后期应保证严格的厌氧环境。
运用发酵技术加工食品【教学目标】1.知识与技能了解发酵技术发展的历史。
2.过程与方法举例说明发酵技术的基本过程。
3.情感、态度与价值观:关注与发酵技术有关的社会问题,培养学生的社会责任感。
【教学重难点】重点:了解发酵技术的意义。
难点:了解发酵技术对于人类生活和社会生产的价值。
【教学过程】一、引入1.自然发酵阶段,在这一阶段人们对微生物的性质尚未认知,只是利用自然接种方法进行发酵制品的生产。
此阶段的技术特点是多数产品属嫌气发酵,且非纯种培养,凭经验传授技术和产品的质量不稳定的特点。
2.转折阶段,这一阶段又可分为三个阶段。
第一个阶段以纯种培养和无菌操作技术为转折点,这一阶段的技术特点发酵过程避免了杂菌污染,发酵效率逐步提高,生产规模逐渐扩大,产品质量稳定提高。
第二个转折点是深层液体通气搅拌纯种培养的采用,这一阶段的技术特点是深层液体通气搅拌纯种培养技术解决了大量培养基和生产设备的灭菌以及大量无菌扛起的制备问题,且在提取精制中采用离心萃取机,冷冻干燥器等新型高效化工设备,是生产规模,产品质量和收效稳步提高。
第三个转折点是利用代谢调控进行微生物菌种选育和发酵条件的控制,技术特点是采用遗传育种方法进行微生物人工右边,选育出某种营养缺陷株或者抗代谢类似物菌株,在控制营养条件的情况下发酵生产大量积累所预期的氨基酸。
3.发酵放大技术的进一步发展阶段,技术特点是发酵罐的容积发展到前所未有的规模,发酵时氧耗大,对发酵设备提出了新的要求,并逐步运用计算机以及自动化控制技术进行灭菌和发酵过程的PH,溶解氧等发酵参数的控制,使发酵生产向连续化,自动化前进了一大步。
4.以基因工程为中心的时代。
技术特点是定向的改变生物性状与功能,创造新物种的目的,赋予微生物细胞具有生产较高等生物细胞所产生的和化合物的能里。
扩大了微生物的范围,大大丰富了发酵产业的内容,使发酵工业发生了革命性的变化。
二、讲授新课1.发酵技术加工食品的基本过程果酒的酿制果酒是以各种果汁为原料,通过微生物发酵而制成的含有酒精的饮料,包括葡萄酒、苹果酒、梨酒等。
江苏省徐州市王杰中学高三生物总复习发酵技术实践导学案苏科版【学习要求】发酵食品加工的基本方法(A)1.简述发酵的原理2.阐明酒酵母的代谢特点3.尝试利用简单的装置制作果汁酒和醋4.简述腐乳制作的原理5.尝试制作腐乳,并分析影响腐乳品质的条件6.简述泡菜制作的原理(了解)【知识梳理】1.发酵的原理:人们把利用在或条件下的生命活动来制备微生物菌体或其的过程统称为发酵。
根据发酵技术的发展特点,可分为:天然发酵阶段、纯培养阶段、深层培养阶段、微生物工程阶段。
(苏教版)2.果酒和果醋的制作:(1)原理:①菌种:果酒发酵:,属于型生物,有氧时,细胞呼吸的反应式是:;无氧时,细胞呼吸的反应式是。
果醋发酵:,属于型生物,产生醋酸的反应式是:。
②条件:果酒发酵:温度控制在,最适温度是果醋发酵:最适温度是,需要充足的。
(2)实验流程:挑选葡萄→→→→↓↓果酒果醋3.腐乳的制作(1)原理:①发酵后豆腐中的蛋白质被分解成小分子的和,脂肪被分解成和,因而更利于消化吸收。
②腐乳的发酵有多种微生物参与,其中起主要作用的是,它是一种丝状菌。
③民间传统生产豆腐乳的方法主要是自然发酵,而现代的腐乳生产是在严格的条件下,将优良菌种直接接种在豆腐上制作的。
(2)实验流程:让豆腐长出毛霉→→→密封腌制(3)影响腐乳品质的条件:①盐的用量:豆腐与盐的质量分数比例。
(平均含盐量16%,苏教版)浓度低,不足以抑制微生物的生长,导致。
浓度高,影响口味。
②酒的种类和用量:酒精含量在左右,酒精含量与后期发酵时间长短有关。
浓度高:对的抑制作用大,成熟期。
浓度低:活性高,加快蛋白质水解,繁殖快,豆腐易腐败。
③香辛料的种类和数量:可以调节腐乳的,也具有的作用。
④发酵温度:毛霉生长的最适温度。
(16℃,苏教版)⑤发酵时间:腌制周期冬季约为13d,夏季约为8d。
【课时练习】1.下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是 ( )A.氧气充足 B.含糖量较高的培养基C.缺氧环境 D.温度为20℃左右2.下列关于果醋的制作,有关说法错误的是 ( ) A.醋酸菌是一种噬温菌,温度要求较高,一般在50℃B.醋酸菌是一种好氧菌,所以在制作过程中需通氧气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3.葡萄糖在毛霉细胞质基质中分解成丙酮酸的过程中,下列叙述中正确的是 ( )A.在线粒体中进行的无氧呼吸 B.需在有氧条件下进行C.不产生CO2 D.反应速度不受温度影响4.为了让豆腐上更多更快地长出毛霉,所需的条件是 ( )A.温度为15~18℃,干燥环境 B.温度为15~18℃,用水浸泡豆腐C.温度为15~18℃,并保持一定湿度 D.温度为25℃,并保持一定湿度5.腐乳制作过程中,影响其风味和质量的因素有 ( )①盐的用量②酒的种类和用量③发酵温度④香辛料的种类A.有一种 B.有二种 C.有三种 D.有四种6.(多选)严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物,通常所指的发酵条件包括 ( )A.温度控制 B.溶氧控制 C.pH控制 D.酶的控制7.(多选)下列叙述中能防止发酵液被污染的是 ( )A.榨汁机要清洗干净,并晾干B.发酵瓶要清洗干净,用体积分数70%酒精消毒C.装入葡萄汁后,封闭充气口D.发酵装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接8.某课外学习小组设计了下列实验过程准备制作果酒和果醋,请用横线标出五处错误,然后改正。
发酵工程教案高中生物适用年级:高中课时安排:共计10课时教学目标:1. 了解发酵工程的基本概念和原理;2. 掌握发酵工程的常见应用领域;3. 能够分析和解释发酵过程中的关键因素和影响因素;4. 能够设计并进行简单的发酵实验;5. 培养学生动手能力和实验能力。
教学内容:第一课:发酵工程的基本概念和原理- 发酵的定义和分类- 发酵工程的基本原理- 发酵与生产的关系第二课:常见的发酵工程实践- 食品工业中的发酵工程- 医药工业中的发酵工程- 生物质能源生产中的发酵工程第三课:发酵过程中的关键因素- 温度- pH值- 氧气浓度- 微生物菌种选择第四课:发酵工程中的影响因素- 搅拌速度- 营养物质供给- 发酵罐设计第五至八课:发酵实验设计与操作- 实验目的- 实验步骤- 数据处理与分析第九课:发酵工程的新技术- 基因工程在发酵工程中的应用- 无菌技术在发酵工程中的应用第十课:发酵工程综合实践- 小组合作进行发酵实验- 实验结果展示与讨论教学方法:1. 理论讲解:通过课堂教学讲解发酵工程的基本概念和原理;2. 实验操作:通过实验操作,让学生亲身体验发酵工程的过程;3. 讨论交流:组织学生进行小组讨论和交流,促进学生间的互动和合作;4. 实践应用:引导学生运用所学知识分析和解决实际问题。
评估方式:1. 课堂表现:包括主动参与、表达意见、解答问题等;2. 实验报告:对实验结果进行整理和分析,并撰写实验报告;3. 期末考核:以笔试形式进行期末考核,考查学生对发酵工程的理解和应用能力。
第一节运用发酵技术加工食品(教师用书独具)●课标要求1.结合果酒的酿制,掌握酿制葡萄酒的主要过程。
2.结合腐乳的制备,掌握毛霉的生物学特征和工业生产腐乳的过程。
3.结合泡菜的制备,掌握泡菜的制作过程。
●课标解读1.学习酵母菌、醋酸菌、乳酸菌、毛霉等微生物的生物学特征。
2.掌握发酵技术与食品加工的基本技能。
●教学地位本节涉及果酒的酿制、毛霉的生物学特征、工业生产腐乳、果汁发酵制作果酒和果醋、制作腐乳、制作泡菜等内容,属于本章的核心内容,是高考中的常考点。
●教法指导1.涉及酵母菌、醋酸菌、乳酸菌、毛霉的生物学知识,可用图片展示。
2.涉及果酒、果醋、泡菜、腐乳的制备过程可用动画展示流程,再尽可能实际操作来巩固。
(教师用书独具)●新课导入建议可从人类酿酒制醋的历史切入,说明酒与醋的制作不仅仅是发酵食品的制作加工,还是一种文化现象,以此激发学生动手制作的兴趣。
●教学流程设计学生课前预习:阅读教材P33-41,填写[课前自主导学],完成“思考交流1、2、3、4〞。
⇒步骤1:情景导课:以[新课导入建议]引出本章和本节课题。
⇒步骤2:根据创设的情景,引出基因工程的概念,并通过[课堂互动探究]探究1分析、理解果酒、果醋的制备。
通过例1巩固、提高。
⇒步骤3:结合日常生活的食用豆腐,过渡至腐乳的制作的教学。
⇓步骤7:回扣基础知识,将检查、批阅[课前自主导学]时学生出错较多的部分进行强化,重点对[正误判断]部分进行辨析。
⇐步骤6:通过[课堂互动探究]探究3帮助学生认识泡菜的制作过程,利用例3验收、巩固。
⇐步骤5:结合日常生活食用的酸菜过渡至泡菜的制作的教学。
⇐步骤4:通过[课堂互动探究]探究2帮助学生认识腐乳制作的须知,利用例2验收、巩固。
⇓步骤8:引导学生通过合作,整理本课题的重点、难点内容,利用[本课知识小结]进行总结,建立知识网络。
理解并记忆[结论语句]。
⇒步骤9:通过[当堂双基达标]进行当堂检测验收。
课 标 解 读重 点 难 点1.学习酵母菌、醋酸菌、乳酸菌、毛霉等微生物的生物学特性。
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运用发酵技术加工食品(二)【课标要求】运用发酵食品加工的基本方法【教学目标】1.以制作腐乳为例了解传统发酵技术的应用,说明腐乳制作过程的科学原理,设计并完成腐乳的制作,分析影响腐乳品质的条件。
(知识目标)2.尝试制作泡菜。
(技能目标)【教学过程】知识点一、运用发酵技术制作豆腐乳和泡菜一、豆腐乳的制作在日常生活中,人们也常食用豆腐乳。
豆腐乳又名,它是以为原料,经过加工而成的口味鲜美、风味独特、营养丰富、价格低廉的深受人们喜爱的佐餐品.豆腐乳是我国独特的传统的发酵食品之一。
民间传统的生产豆腐乳的方法主要是。
豆腐乳的生产多采用等进行发酵。
【补充】:现代科学研究表明,多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉.毛霉是一种丝状真菌,分布广泛,常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上。
毛霉生长迅速,具有发达的白色菌丝。
毛霉等微生物生产的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
在多种微生物的协同作用下,普通的豆腐转变为我们爱吃的腐乳。
(一)腐乳的制作原理1、毛霉的地位及生物学特性(1)地位:参与豆腐发酵的主要微生物(2)形态特点:丝状真菌(3)代谢类型:异养需氧型(4)毛霉生长发育大致分为3个阶段:即、、。
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错误!错误!错误!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7~8 d。
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错误!6CO2+12H2O+能量;无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O6错误!2C2H5OH+2CO2+能量氧气充足时:C2H5OH+O2错误!CH3COOH+H2O+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。
第4课时 运用发酵技术加工食品(Ⅰ)[学习导航] 1.结合教材P 37,掌握发酵作用的基本原理和方法。
2.结合教材P 39~40,学习制作果酒、果醋的实际操作技能。
3.设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置。
[重难点击] 1.掌握发酵作用的基本原理和方法。
2.学习制作果酒、果醋的实际操作技能。
3.设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置。
一、果酒、果醋制作的原理1.发酵技术的应用(1)发酵:是指利用微生物的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程。
(2)发酵技术:是指利用微生物的发酵作用,大规模生产发酵产品的技术。
(3)应用:发酵技术在生产单细胞蛋白(如酵母菌)、含醇饮料(如果酒、白酒、啤酒)、发酵乳制品(如酸奶、奶酪)、调味品和发酵食品(如味精、醋、腐乳、泡菜)、甜味剂(如木糖醇、糖精)、食品添加剂(如柠檬酸、赖氨酸)等方面具有广泛的应用。
2.果酒的酿制(1)原料:各种果汁为原料。
(2)利用技术:通过微生物发酵而制成的含酒精的饮料。
(3)菌种:酿酒酵母菌。
①类型:真核生物,具有由核膜包被的细胞核。
②繁殖方式:出芽生殖和孢子生殖。
温度低时形成孢子,进入休眠状态;温度适宜时,进行出芽生殖,繁殖速度快。
③代谢类型:异养兼性厌氧微生物。
(4)制作原理①在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,反应式为:C 6H 12O 6+6O 2+6H 2O ――→酶6CO 2+12H 2O +能量。
②在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵,反应式为:C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH +2CO 2+能量。
3.果醋制作的原理(1)醋酸菌:又名醋酸杆菌。
①类型:单细胞原核生物。
②繁殖方式:二分裂。
③代谢类型:异养需氧型。
(2)制作原理:在充分供氧的条件下,醋酸菌能将酒精转化为醋酸。
反应式:C 2H 5OH +O 2――→酶CH 3COOH +H 2O +能量。
1.发酵菌种观察下面酵母菌与醋酸菌结构模式图,比较回答:(1)酵母菌和醋酸菌在细胞结构方面的主要区别是什么?答案 酵母菌属于真核生物,醋酸菌属于原核生物,酵母菌中有由核膜包被的细胞核而醋酸菌没有。
(2)酵母菌和醋酸菌的主要细胞分裂方式分别是哪种?答案 酵母菌主要进行有丝分裂,醋酸菌主要进行二分裂。
(3)酵母菌和醋酸菌发酵场所有何不同?答案 酵母菌的有氧呼吸场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸场所是细胞质基质。
醋酸菌是原核生物,只能进行有氧呼吸,全过程均在细胞质中进行。
2.发酵原理(1)在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”,为什么?答案 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。
(2)酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象,其原因是什么?答案 酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水,然后进行无氧呼吸才产生酒精。
(3)为什么果酒搁置时间过久会有酸味,而且表面常有一层菌膜?答案 醋酸菌能将酒精转化为醋酸,所以果酒搁置时间过久,会因醋酸菌的代谢而产生醋酸。
菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。
(4)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。
答案 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。
归纳总结 (1)发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程,包括有氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵),发酵不等于无氧呼吸。
(2)果酒的发酵过程分两个阶段——有氧呼吸阶段和无氧呼吸阶段,有氧呼吸阶段的目的是使酵母菌大量繁殖,无氧呼吸阶段是产生酒精的时期。
制作过程中产生的酒精更不利于杂菌生长。
(3)醋酸菌是异养需氧菌,对氧气的含量非常敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌的死亡。
醋酸菌能氧化多种有机碳源,其氧化能力随菌种而异。
(4)在糖源供应不足的情况下,可以用果酒发酵后产生的乙醇来制造果醋。
开瓶后的葡萄酒如果密封不严,很快变酸也是这一原因。
1.下列关于果酒和果醋制作原理的叙述中,正确的是( )A.果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌B.制作果酒或果醋,都需要不断充入氧气C.果酒和果醋制作过程中都有气体产生D.酵母菌和醋酸菌都可以利用糖源进行发酵答案 D解析 果酒制作需要的微生物是酵母菌,果醋制作需要的微生物是醋酸菌,A 错误;由于酵母菌要在无氧状态下才能产生酒精,所以在酒精发酵阶段不能通入氧气,B 错误;酵母菌在发酵过程中始终有气体产生,而醋酸菌在缺少糖源时的发酵过程中无气体产生,C 错误;酵母菌可以通过无氧呼吸将葡萄糖转化成酒精,醋酸菌可以在氧气和糖源都充足的条件下将葡萄糖转化为醋酸,D 正确。
2.下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程,相关叙述正确的是( ) H 2O +CO 2醋酸+H 2O③↑④↑葡萄糖――→①丙酮酸――→②乙醇+CO 2A.过程①和②都只能发生在无氧条件下B.过程①和③都发生在酵母菌的线粒体中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答案 C解析 过程①为细胞呼吸的第一阶段,有氧、无氧条件均可以发生;过程②为无氧呼吸的第二阶段,只能发生在无氧条件下,故A 错误。
过程①在细胞质基质中进行,过程③为有氧呼吸的第二、三阶段,在酵母菌线粒体内进行,需要氧气参与,故B 错误。
过程④为醋酸发酵阶段,在醋酸菌细胞内进行,需要氧气参与,过程③也需要氧气参与,故C正确。
过程①②③为酵母菌的呼吸作用,最适宜温度范围为18~25 ℃;过程④为醋酸发酵阶段,最适宜温度为30~35 ℃,故D错误。
易错辨析果酒与果醋发酵中,酵母菌和醋酸菌代谢原理的辨析(1)在果酒和果醋的发酵过程中,酵母菌进行有氧呼吸的目的是使酵母菌进行大量繁殖,醋酸菌是好氧菌,在代谢过程中需要吸收氧气。
(2)酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸时都会产生CO2,醋酸菌在缺少糖源时不产生CO2。
二、果酒、果醋的制作流程1.果酒、果醋的制作流程及装置分析(1)实验流程挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵↓↓果酒果醋(2)实验装置①充气口;②排气口;③出料口。
2.果酒、果醋制作的操作要求及结果分析(1)材料的选择与处理选择新鲜的葡萄,先冲洗,再除去枝梗。
(2)防止发酵液被污染①榨汁机要清洗干净,并晾干。
②发酵装置要清洗干净,并用体积分数为70%的酒精消毒。
(3)发酵条件的控制①装置:将葡萄汁装入发酵瓶,留大约1/3的空间。
②制葡萄酒:关闭充气口;温度控制在18~25 ℃,时间控制在10~12 d左右。
③制葡萄醋:温度控制在30~35 ℃,时间控制在7~8 d左右;适时通过充气口充气。
(4)果酒、果醋制作结果分析①酒精发酵的结果检测a.检测试剂:重铬酸钾。
b.检测条件:酸性条件。
c.实验现象:呈现绿色。
②醋酸发酵的结果检测:可通过检测发酵前后的pH作进一步的鉴定。
1.发酵装置的组成及使用(1)管口①②③分别有什么作用?答案①充气口:在酒精发酵时关闭,在醋酸发酵时连接充气泵充入无菌空气。
②排气口:排出酒精发酵时产生的CO2。
③出料口:用来取样检测和放出发酵液。
(2)排气口胶管长而弯曲,有何作用?答案防止空气中杂菌污染。
2.材料的选择与处理(1)冲洗时先去梗还是先冲洗葡萄?为什么?答案应该先冲洗葡萄再去梗,防止先去梗时损伤葡萄,再冲洗时增加被杂菌污染的机会。
(2)为什么冲洗葡萄的次数不能过多?答案以防将葡萄皮上的野生型酵母菌冲洗掉。
3.发酵条件的控制(1)葡萄汁充入发酵瓶后,为什么不能超过发酵瓶总体积的2/3?答案因为有氧呼吸阶段酵母菌需要氧气,保留1/3的体积(空气)可以为酵母菌提供氧气,还可以防止发酵液在发酵过程中溢出甚至引起爆炸。
(2)在果酒和果醋制作过程中,需要控制的温度相同吗?为什么?答案不相同。
因为二者所用微生物不同,果酒制作利用的是酵母菌,温度应严格控制在18~25 ℃,果醋制作利用的是醋酸菌,温度应严格控制在30~35 ℃。
(3)为防止杂菌污染,实验中采取了哪些措施?答案需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。
例如,①先冲洗葡萄再去梗;②清洗榨汁机和发酵瓶并用体积分数为70%的酒精消毒;③果酒发酵过程中拧松瓶盖,而不是拧开瓶盖。
4.实验结果分析与评价(1)试分析在果酒制作过程中酵母菌数量、酒精浓度及发酵液的pH分别有何变化。
答案酵母菌数量、酒精浓度先增加后稳定,发酵液的pH先下降后稳定。
(2)制作果酒时经检测发酵液中酵母菌数量适宜,但是没有产生酒精,试分析可能的原因是什么。
答案酒精发酵为无氧发酵,可能是发酵瓶密封不严。
(3)试分析在制作果醋时发酵液中醋酸菌的数量、发酵液的pH有何变化。
答案醋酸菌数量先增加后稳定,发酵液pH先下降后稳定。
(4)制作果醋时,醋酸菌不能大量繁殖,试分析最可能的原因是什么。
答案最可能是氧气不足造成的。
醋酸菌是严格的好氧细菌,短时间缺氧就会大量死亡。
归纳总结果酒和果醋制作流程和发酵条件的控制比较项目果酒制作果醋制作发酵温度18~25 ℃30~35 ℃发酵时间10~12 d 7~8 d气体控制先通气一段时间后再密封发酵容器或预留发酵容器1/3的空间需不断通入氧气(无菌空气)杂菌控制①实验材料的冲洗和实验用具的灭菌②酸性的发酵液具有抑菌的作用③发酵菌种迅速形成优势种制作流程挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵↓↓果酒果醋联系制作果醋可在酒精发酵的基础上进行醋酸发酵3.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.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中的装置中排气管长而弯曲的目的是防止被杂菌污染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答案 A解析图1中的流程是酵母菌发酵产生果酒及醋酸菌利用果酒发酵产生果醋的过程,但醋酸菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵,A错误。
个人用简易装置制作果酒时,所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面,所以不能将葡萄冲洗次数过多,否则会冲洗掉葡萄皮上的野生型酵母菌,B正确。
图2中的排气管长而弯曲的目的是防止发酵液被杂菌污染,C正确。
由于酵母菌在有氧呼吸阶段利用的氧气来自装置中的空气,且无氧呼吸阶段需要保持无氧状态,所以无需打开充气口,而发酵过程中都会有二氧化碳产生,所以要打开排气口;醋酸菌属于好氧菌,所以要始终将充气口和排气口打开,D正确。
一题多变(1)图1中的操作流程中,如果果酒发酵完毕,需要改变什么条件后才能继续进行果醋发酵?答案一是温度,果酒发酵的适宜温度是18~25 ℃,而果醋发酵的适宜温度是30~35 ℃;二是气体的控制,果酒发酵过程中充气口关闭,但果醋发酵过程中要打开充气口。