最新人教版高中生物选修一教学案（全册共117页）
一、果酒和果醋的制作原理（阅读教材P2～3）
1．果酒制作的原理
(1)菌种及来源
①菌种是酵母菌，其代谢类型为兼性厌氧型。
②在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
(2)反应式
①有氧条件下：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O。
②无氧条件下：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2。
(3)条件
①氧气：酵母菌先在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖，然后在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精。
②温度：最适繁殖温度为20_℃左右，发酵温度一般控制在18～25_℃。
2．果醋制作的原理
(1)菌种是醋酸菌，其代谢类型为需氧型。
(2)原理
①当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
②当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。反应简式为：C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。
(3)发酵所需条件
①环境条件：氧气充足。
②温度：最适生长温度为30～35_℃。
二、果酒和果醋的制作流程（阅读教材P3～5）
1．制作流程
2．酒精的检测
检测原理：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
[共研探究]
(一)果酒制作的原理和流程
发酵技术离不开微生物的作用，果酒制作中需要用到酵母菌(如图)，仔细观察模式图并回答相关问题：
1．酵母菌属于真核(填“真核”或“原核”)生物，其繁殖方式为孢子生殖和出芽生殖。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。
2．果酒的制作原理
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。其代谢类型为异养兼性厌氧型。
3．果酒的制作流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒。
(1)冲洗的目的是洗去浮尘，要在去枝梗之前(填“前”或“后”)进行，避免除去枝梗时引起葡萄破损而增加被杂菌污染的机会。同时要避免反复冲洗，防止酵母菌菌种数量减少。
(2)传统工艺制作葡萄酒时，菌种主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
(3)葡萄酒通常呈深红色，原因是发酵中红葡萄皮的色素进入发酵液，使葡萄酒呈深红色。
4．制作果酒的四个易误点
(1)为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？
提示：“通气”使酵母菌大量繁殖，“密封”使酵母菌进行酒精发酵产生酒精。
(2)酒精发酵过程中，发生“先来水后来酒”的原因：酵母菌先进行有氧呼吸产生水，然后进行无氧呼吸产生酒精。
(3)发酵后期，在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母
菌可以适应这一环境成为优势菌种。
(4)啤酒生产过程中，发酵是重要环节。发酵后期，若发酵罐密封不严，酒精在醋酸菌的作用下被氧化产生乙酸，从而使啤酒变酸。
(二)果醋制作的原理和流程
发酵技术离不开微生物的作用，酿造果醋需要用到醋酸菌(如图)，仔细观察模式图并回答相关问题：
1．醋酸菌：又名醋酸杆菌，属于原核(填“真核”或“原核”)生物。
(1)繁殖方式：二分裂。
(2)代谢类型：异养需氧型。
2．果醋制作的原理
(1)在氧气、糖源都充足时，醋酸菌能将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
(2)当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇变为乙醛，并进一步变为醋酸。
反应式：C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。
3．果醋的制作流程：酒精发酵―→醋酸发酵―→果醋。
4．变酸的酒表面有菌膜，菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。在溶液内部，由于氧气含量不足，醋酸菌不能大量繁殖，无法形成菌膜。
[总结升华]
1．酵母菌和醋酸菌的比较
【特别提醒】关于酵母菌和醋酸菌的两点提醒
(1)酵母菌在氧气和营养物质充足时，进行出芽生殖；在没有氧气的条件下，进行孢子生殖。醋酸菌主要进行二分裂生殖。
(2)酵母菌属于真菌，醋酸菌属于细菌，二者最适生长温度不同的原因是不同生物中不同酶的最适温度不同。
2．果醋制作的关键
果醋制作过程中要始终通入氧气，因为醋酸菌是好氧菌，对氧气的含量特别敏感。当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。另外，醋酸的生成也
会受到影响。
[对点演练]
1．某研究性学习小组以樱桃、番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验，下列相关叙述正确的是()
A．酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高
B．先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵
C．与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好
D．适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌的生长繁殖
解析：选D果醋发酵的最适温度高于果酒，A项错误；应先进行果酒发酵，再进行果醋发酵，B项错误；人工接种的菌种品质更好，且不易有杂菌污染，C项错误；适当增加接种量可缩短达到一定数量菌种所需的时间，并且有利于所需菌种在与其他杂菌的竞争中占优势，故能够提高发酵速率、抑制杂菌的生长繁殖，D项正确。
[共研探究]
如图是某同学设计的果酒和果醋的发酵装置，根据教材内容，结合图1和图2分析：
1．实验装置
(1)图1在发酵过程中，每隔一段时间(12 h左右)拧松瓶盖一次，目的是什么？
提示：排出发酵过程中产生的CO2，防止瓶内气压过高引起爆裂。
(2)在图2装置中，充气口的作用是在醋酸发酵时补充氧气，排气口的作用是排出CO2或残余气体，出料口便于取样检查和放出发酵液。使排气胶管长而弯曲的目的是防止空气中杂菌污染。
(3)结合果酒、果醋的制作原理，使用图2发酵装置制酒时应关闭充气口，制醋时应通过充气口充入无菌空气。
2．发酵条件的控制
(1)防止杂菌污染：榨汁机要清洗干净，并晾干；发酵装置清洗干净后要用体积分数为70%的酒精进行消毒处理，或用洗洁精洗涤。
(2)控制氧气含量
①果酒发酵中，葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。原因：先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，消耗完氧气后再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生CO2造成发酵液溢出。
②醋酸发酵中，要从充气口持续泵入无菌空气，原因是醋酸菌是好氧菌，在酒精变为醋酸时需氧气参与，因此要适时向发酵液中充气。
(3)温度、pH和发酵时间
