第四章 乙醇发酵(1)
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第1篇一、实验目的1. 掌握酵母菌的发酵原理及乙醇的生成过程。
2. 了解实验操作步骤,学习实验室基本操作技能。
3. 通过实验,了解发酵过程中的现象及影响因素。
二、实验原理酵母菌是一种单细胞真菌,在无氧条件下,酵母菌能够将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,同时释放出能量。
这一过程称为乙醇发酵。
本实验通过观察酵母菌发酵过程中产生的酒精和二氧化碳,验证酵母菌的发酵作用。
三、实验仪器及试剂1. 仪器:锥形瓶(250ml)、移液管、pH计、生物传感仪、分析天平、酒精灯、烧杯、试管、滴定管、滴定管夹、滴定瓶、滴定瓶盖、试管架、试管夹、玻璃棒等。
2. 试剂:酵母膏、葡萄糖、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、苯甲酸钠、EDTA钠、氯化钠、氢氧化钠、酚酞指示剂、重铬酸钾溶液等。
四、实验步骤1. 准备实验材料:将酵母膏、葡萄糖、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、苯甲酸钠、EDTA钠、氯化钠等试剂按比例称量,溶解于去离子水中,配制成一定浓度的发酵培养基。
2. 将培养基倒入锥形瓶中,用pH计测定培养基的pH值,调整至适宜酵母菌生长的pH范围(通常为4.5-5.5)。
3. 将锥形瓶放入恒温培养箱中,在适宜的温度(通常为30-35℃)下培养。
4. 每隔一段时间,用移液管取少量发酵液,测定其酒精含量和二氧化碳含量。
5. 在发酵过程中,观察发酵液的酸碱度变化,记录实验数据。
6. 实验结束后,对实验数据进行整理和分析。
五、实验结果与分析1. 实验过程中,发酵液pH值逐渐下降,说明酵母菌在发酵过程中产生了一定量的酸性物质。
2. 实验数据表明,随着发酵时间的延长,酒精含量逐渐增加,二氧化碳含量逐渐减少。
3. 在发酵后期,酒精含量达到最大值,此时发酵过程基本完成。
六、实验结论1. 酵母菌在无氧条件下能够将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,证实了乙醇发酵的原理。
2. 实验过程中,发酵液的pH值逐渐下降,说明酵母菌在发酵过程中产生了一定量的酸性物质。
3. 实验结果与理论预期相符,验证了酵母菌发酵乙醇的可行性。
乙醇•乙醇发酵的原理:•一、工业生产过程•二、发酵原理•三、酒精发酵机理•如何在生产中提高乙醇产量•一、原料•二、酵母菌的培养•三、糖化剂•四、其他发酵原理发酵乙醇根据其原料的不同,可分为淀粉质原料乙醇、糖原料乙醇和纤维原料乙醇三大类。
(一)淀粉质原料乙醇生产过称。
原料水预处理蒸汽蒸煮糖化剂糖化发酵酒母CO2蒸馏蒸汽成品乙醇杂醇油醛酯馏分乙醇工业生产过程酒精发酵机理工业生产过程发酵原理酒精发酵机理(二)糖质原料乙醇成产过称(以蜜糖为例)蜜糖水、酸、营养盐、防腐剂预处理(稀糖液制备)发酵酒母CO2蒸馏蒸汽成品乙醇杂醇油醛酯馏分乙醇工业生产过程发酵原理酒精发酵机理纤维素预处理酶或酸水解水解液处理发酵酒母CO2蒸馏蒸汽成品乙醇杂醇油醛酯馏分乙醇(三)纤维原料乙醇成产过称工业生产过程发酵原理酒精发酵机理原理:酵母菌在厌氧条件下把可发酵性糖,经过细胞内酒化酶的作用生成乙醇和CO 2,,在通过细胞膜把这些产物排出体外。
反应方程式:[C 6 H 10 O 5]n +n H 20 nC 6H 12O 6糖化酶C 6H 10O 6 2 CO 2 + 2 C 2H 5OH酒化酶工业生产过程发酵原理酒精发酵机理在酒精发酵过程中,主要要经过下述4个阶段、12步反应。
其中其中有葡萄糖生成丙酮酸的反应被称为EMP途径。
由葡萄糖发酵生成酒精的总反应式为:C6H12O6+ 2 ADP +2 H3PO42 CH3CH2OH + 2 CO2+ 2 ATP第一阶段葡萄糖酸化,生成活泼的1,6-二磷酸果糖。
这个阶段主要是磷酸化及异构化,是糖的活化过程。
第二阶段1,6-二磷酸果糖分裂为2分子磷酸丙糖第三阶段3-磷酸甘油醛经氧化(脱羧),并磷酸化,生成1,3-二磷酸甘油酸。
然后将高能磷酸键转移给ADP,以产生ATP。
在经磷酸基变位和分子内重排,又给出1个高能磷酸键,而后变成丙酮酸。
第四阶段酵母菌在无氧条件下,将丙酮酸继续降解,生成酒精。
糖化剂酵母菌的培养在工业生产中,为了提高乙醇的成产产量,一般选择淀粉质原料乙醇生产过称。
酒精发酵过程高中化学教案
年级:高中
科目:化学
时间:45分钟
目标:学生能够理解酵母发酵过程中产生酒精的化学反应,并分析该过程中的原理和影响
因素。
教学步骤:
1. 导入(5分钟)
引入酒精发酵的概念,提出问题:酿酒中的酒精是如何产生的?请学生做出猜测。
2. 知识讲解(10分钟)
介绍酒精发酵过程:以葡萄酒酿造为例,讲解酵母菌在缺氧环境下将葡萄糖分解为乙醛然
后再还原为乙醇的过程。
同时,介绍酶在发酵中的作用。
3. 实验演示(15分钟)
进行酒精发酵实验:准备好酵母、葡萄糖水和酒精计量器,让学生亲自动手进行实验,观
察发酵后的产物。
4. 讨论(10分钟)
引导学生分析实验中观察到的现象,讨论酒精发酵过程中的原理和影响因素,如温度、酵
母浓度和反应时间等。
5. 总结(5分钟)
总结酒精发酵过程的主要内容,并鼓励学生思考:酵母发酵不仅应用于酿酒,还在生活中
的其他领域有哪些应用?
作业:要求学生根据教学内容,撰写一篇关于酒精发酵过程的实验报告,包括实验目的、
原理、步骤、结果和结论。
扩展:邀请专业人士或区内酿酒厂工作者到班上做客,与学生分享酿造酒精的经验和技巧,增加学生对该知识的兴趣和理解。
评估:观察学生在实验中的操作情况,听取学生的讨论和解释,以及查阅学生的实验报告
来评估他们对酒精发酵过程的理解程度。
第1篇一、实验目的1. 了解工业制乙醇的基本原理和工艺流程。
2. 掌握乙醇发酵、蒸馏等实验操作技术。
3. 学习乙醇的检测和分析方法。
4. 培养团队协作和实验操作能力。
二、实验原理工业制乙醇主要采用发酵法,以淀粉或糖类为原料,通过微生物发酵生成乙醇。
发酵过程中,微生物将原料中的糖类转化为乙醇和二氧化碳。
然后,通过蒸馏操作将乙醇从发酵液中分离出来。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:发酵罐、蒸馏装置、温度计、压力计、取样器、分析天平等。
2. 试剂:淀粉或糖类原料、酵母、发酵剂、蒸馏水、乙醇标准溶液、酸性高锰酸钾溶液等。
四、实验步骤1. 发酵:(1)将淀粉或糖类原料溶解于蒸馏水中,调整pH值至适宜范围。
(2)将酵母和发酵剂加入发酵液中,搅拌均匀。
(3)将发酵液放入发酵罐中,控制温度和pH值,进行发酵。
(4)发酵过程中,定期取样检测乙醇浓度,记录实验数据。
2. 蒸馏:(1)将发酵液加热至沸腾,开始蒸馏。
(2)控制蒸馏温度,使乙醇蒸汽与水蒸汽分离。
(3)收集蒸馏出的乙醇,记录产量和浓度。
3. 检测与分析:(1)采用酸性高锰酸钾溶液检测乙醇浓度。
(2)分析乙醇的纯度和质量,记录实验数据。
五、实验结果与分析1. 发酵:(1)发酵过程中,乙醇浓度逐渐升高,最终达到最大值。
(2)实验结果表明,发酵时间、温度、pH值等因素对乙醇产量和浓度有显著影响。
2. 蒸馏:(1)蒸馏过程中,乙醇产量与发酵液浓度成正比。
(2)实验结果表明,蒸馏温度、压力等因素对乙醇产量和纯度有显著影响。
3. 检测与分析:(1)乙醇浓度检测结果与蒸馏过程中记录的浓度基本一致。
(2)乙醇纯度达到工业标准。
六、实验讨论1. 影响乙醇发酵的因素:(1)原料质量:淀粉或糖类原料的质量直接影响发酵效果。
(2)酵母和发酵剂:选择合适的酵母和发酵剂,可以提高发酵效率和乙醇产量。
(3)发酵条件:温度、pH值、发酵时间等条件对发酵效果有显著影响。
2. 影响乙醇蒸馏的因素:(1)蒸馏温度:蒸馏温度对乙醇产量和纯度有显著影响。
乙醇的工艺流程
《乙醇的工艺流程》
乙醇,又称酒精,是一种常用的有机溶剂和燃料。
它通常是通过发酵和蒸馏的工艺过程来生产的。
首先,乙醇的发酵过程需要将含有淀粉或糖分的原料(如玉米、小麦、甘蔗等)经过研磨成粉,然后加入水和酵母。
酵母会将糖分转化成酒精和二氧化碳,形成发酵液。
接下来,发酵液会经过蒸馏过程来提取乙醇。
在蒸馏过程中,将发酵液加热至乙醇的沸点,然后通过冷凝器将蒸汽冷凝成液体。
这样就可以得到酒精的浓缩液。
最后,乙醇的精馏过程可以帮助去除杂质和提高纯度。
精馏过程中,将乙醇浓缩液再次加热至乙醇的沸点,并通过分离出不同沸点的物质来提取纯净的乙醇。
在整个工艺流程中,需要严格控制发酵条件、蒸馏温度和精馏条件,以确保乙醇的质量和纯度。
此外,对原料的选择和处理也会影响乙醇的最终品质。
通过以上工艺流程,乙醇可以被有效地生产出来,并广泛应用于医药、化工、能源等领域。
乙醇发酵实验一、学习任务分析乙醇发酵实验是必修一《分子与细胞》中第三章“细胞的代谢”第四节“细胞呼吸”中一个演示实验。
发酵作为呼吸的一种在日常生活中时有接触,为学习《细胞呼吸》这一节的理论打下实践基础。
此演示实验对日常生活或是工业生产都有重要意义,是制酒关键性过程。
本实验教师演示为主,在实验过程中共同理解实验条件,学习实验原理性的理论知识,最后布置兴趣性实验,让学生用学到的理论知识尝试在课外做果醋、果酒。
二、学习者分析学生在学习本次演示实验之前,已经基本了解细胞呼吸的概念和原理,学习了有氧呼吸和无氧呼吸等理论性知识。
此外,学生在日常生活中时常接触“发酵”的概念,对发酵得到的产品十分熟悉,学生在学习了部分原理性知识后,迫切希望了解日常生活中的酒、果醋、酱油。
酸奶等是怎么制作的。
而且,高二的学生已经具备较好的假设、演绎、抽象和系统的思维,并且本班学生好奇心旺盛,爱思考,爱提问,动手能力极强,对演示实验具有浓厚的兴趣。
三、教学重难点设计1、教学重点:理解乙醇发酵实验的原理。
2、教学难点:乙醇发酵实验的操作性演示以及实验过程中现象的解释分析。
四、教学目标设计1、知识与技能目标:理解乙醇发酵的原理。
2、过程与方法目标:掌握乙醇发酵实验的各个步骤。
3、情感态度价值观目标:树立严谨认真的科学实验观。
五、教学过程1、实验导入同学们在日常生活肯定都见过酒,不少同学可能还喝过,那同学们知道“酒”是怎么制作出来的么?(学生活动:发酵)在学习了细胞的有氧呼吸和无氧呼吸之后,我们都知道“发酵”的实质是细胞的无氧呼吸。
今天在课堂上我们一起来动手来制制酒。
2、演示实验给同学五分钟时间浏览课本P78页的实验操作内容,浏览实验后面的4个问题。
在同学看书的5分钟时间里,教师准备一切实验用具,将实验所用器材摆放在全班同学都能看到的地方,准备就绪。
5分钟后,老师开始演示实验。
(1)首先取10%葡糖糖溶液30ml注入广口瓶中,并置于35℃水浴中预热。