《2017-2018學(xué)年高中生物 第二章 發(fā)酵技術(shù)實(shí)踐 第4課時(shí) 運(yùn)用發(fā)酵技術(shù)加工食品（Ⅰ）同步備課教學(xué)案 蘇教版選修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中生物 第二章 發(fā)酵技術(shù)實(shí)踐 第4課時(shí) 運(yùn)用發(fā)酵技術(shù)加工食品（Ⅰ）同步備課教學(xué)案 蘇教版選修1（16頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第4課時(shí)　運(yùn)用發(fā)酵技術(shù)加工食品(Ⅰ) [學(xué)習(xí)導(dǎo)航]　1.結(jié)合教材P37，掌握發(fā)酵作用的基本原理和方法。2.結(jié)合教材P39～40，學(xué)習(xí)制作果酒、果醋的實(shí)際操作技能。3.設(shè)計(jì)并安裝簡(jiǎn)單的生產(chǎn)果酒及果醋的裝置。 [重難點(diǎn)擊]　1.掌握發(fā)酵作用的基本原理和方法。2.學(xué)習(xí)制作果酒、果醋的實(shí)際操作技能。3.設(shè)計(jì)并安裝簡(jiǎn)單的生產(chǎn)果酒及果醋的裝置。 一、果酒、果醋制作的原理 1.發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 (1)發(fā)酵：是指利用微生物的生命活動(dòng)來制備微生物菌體或其代謝產(chǎn)物的過程。 (2)發(fā)酵技術(shù)：是指利用微生物的發(fā)酵作用，大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品的技術(shù)。 (3)應(yīng)用：發(fā)酵技術(shù)在生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白(如酵母菌)、含

2、醇飲料(如果酒、白酒、啤酒)、發(fā)酵乳制品(如酸奶、奶酪)、調(diào)味品和發(fā)酵食品(如味精、醋、腐乳、泡菜)、甜味劑(如木糖醇、糖精)、食品添加劑(如檸檬酸、賴氨酸)等方面具有廣泛的應(yīng)用。 2.果酒的釀制 (1)原料：各種果汁為原料。 (2)利用技術(shù)：通過微生物發(fā)酵而制成的含酒精的飲料。 (3)菌種：釀酒酵母菌。 ①類型：真核生物，具有由核膜包被的細(xì)胞核。 ②繁殖方式：出芽生殖和孢子生殖。溫度低時(shí)形成孢子，進(jìn)入休眠狀態(tài)；溫度適宜時(shí)，進(jìn)行出芽生殖，繁殖速度快。 ③代謝類型：異養(yǎng)兼性厭氧微生物。 (4)制作原理 ①在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，反應(yīng)式為：C6H12O6＋6O

3、2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。 ②在無氧條件下，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，反應(yīng)式為： C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量。 3.果醋制作的原理 (1)醋酸菌：又名醋酸桿菌。 ①類型：?jiǎn)渭?xì)胞原核生物。 ②繁殖方式：二分裂。 ③代謝類型：異養(yǎng)需氧型。 (2)制作原理：在充分供氧的條件下，醋酸菌能將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸。 反應(yīng)式：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量。 1.發(fā)酵菌種 觀察下面酵母菌與醋酸菌結(jié)構(gòu)模式圖，比較回答： (1)酵母菌和醋酸菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)方面的主要區(qū)別是什么？ 答案　酵母菌屬于真核生物，醋酸菌屬于原核生物，酵母菌中有由核膜包被的

4、細(xì)胞核而醋酸菌沒有。 (2)酵母菌和醋酸菌的主要細(xì)胞分裂方式分別是哪種？ 答案　酵母菌主要進(jìn)行有絲分裂，醋酸菌主要進(jìn)行二分裂。 (3)酵母菌和醋酸菌發(fā)酵場(chǎng)所有何不同？ 答案　酵母菌的有氧呼吸場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，無氧呼吸場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。醋酸菌是原核生物，只能進(jìn)行有氧呼吸，全過程均在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。 2.發(fā)酵原理 (1)在酒精發(fā)酵過程中往往“先通氣后密封”，為什么？ 答案　通氣的目的是：使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖； 密封的目的是：使酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。 (2)酒精發(fā)酵過程中發(fā)生“先來水后來酒”現(xiàn)象，其原因是什么？ 答案　酵母菌首先進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生了水，然后進(jìn)行無

5、氧呼吸才產(chǎn)生酒精。 (3)為什么果酒擱置時(shí)間過久會(huì)有酸味，而且表面常有一層菌膜？ 答案　醋酸菌能將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸，所以果酒擱置時(shí)間過久，會(huì)因醋酸菌的代謝而產(chǎn)生醋酸。菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。 (4)醋酸菌進(jìn)行醋酸發(fā)酵時(shí)，無論是利用糖源還是酒精，都需要氧氣這一重要條件，請(qǐng)說明原因。 答案　醋酸菌是好氧菌，在生活過程中始終需要氧氣，如果氧氣中斷則會(huì)引起醋酸菌的死亡。 歸納總結(jié)　(1)發(fā)酵是通過微生物的培養(yǎng)來大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過程，包括有氧發(fā)酵(如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵)和無氧發(fā)酵(如酒精發(fā)酵)，發(fā)酵不等于無氧呼吸。 (2)果酒的發(fā)酵過程分兩個(gè)階段——有氧呼吸階段和無氧呼吸階段

6、，有氧呼吸階段的目的是使酵母菌大量繁殖，無氧呼吸階段是產(chǎn)生酒精的時(shí)期。制作過程中產(chǎn)生的酒精更不利于雜菌生長(zhǎng)。 (3)醋酸菌是異養(yǎng)需氧菌，對(duì)氧氣的含量非常敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí)，即使只是短時(shí)間中斷通入氧氣，也會(huì)引起醋酸菌的死亡。醋酸菌能氧化多種有機(jī)碳源，其氧化能力隨菌種而異。 (4)在糖源供應(yīng)不足的情況下，可以用果酒發(fā)酵后產(chǎn)生的乙醇來制造果醋。開瓶后的葡萄酒如果密封不嚴(yán)，很快變酸也是這一原因。 1.下列關(guān)于果酒和果醋制作原理的敘述中，正確的是(　　) A.果酒和果醋制作分別需要醋酸菌和酵母菌 B.制作果酒或果醋，都需要不斷充入氧氣 C.果酒和果醋制作過程中都有氣體產(chǎn)生 D.酵母

7、菌和醋酸菌都可以利用糖源進(jìn)行發(fā)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錯(cuò)誤；由于酵母菌要在無氧狀態(tài)下才能產(chǎn)生酒精，所以在酒精發(fā)酵階段不能通入氧氣，B錯(cuò)誤；酵母菌在發(fā)酵過程中始終有氣體產(chǎn)生，而醋酸菌在缺少糖源時(shí)的發(fā)酵過程中無氣體產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；酵母菌可以通過無氧呼吸將葡萄糖轉(zhuǎn)化成酒精，醋酸菌可以在氧氣和糖源都充足的條件下將葡萄糖轉(zhuǎn)化為醋酸，D正確。 2.下圖表示果酒和果醋制作過程中的物質(zhì)變化過程，相關(guān)敘述正確的是(　　) ③↑ ④↑ ＋ A.過程①和②都只能發(fā)生在無氧條件下 B.過程①和③都發(fā)生在酵母菌的線粒體中 C.過

8、程③和④都需要氧氣的參與 D.過程①～④所需的最適溫度基本相同 答案　C 解析　過程①為細(xì)胞呼吸的第一階段，有氧、無氧條件均可以發(fā)生；過程②為無氧呼吸的第二階段，只能發(fā)生在無氧條件下，故A錯(cuò)誤。過程①在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，過程③為有氧呼吸的第二、三階段，在酵母菌線粒體內(nèi)進(jìn)行，需要氧氣參與，故B錯(cuò)誤。過程④為醋酸發(fā)酵階段，在醋酸菌細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行，需要氧氣參與，過程③也需要氧氣參與，故C正確。過程①②③為酵母菌的呼吸作用，最適宜溫度范圍為18～25 ℃；過程④為醋酸發(fā)酵階段，最適宜溫度為30～35 ℃，故D錯(cuò)誤。 易錯(cuò)辨析　果酒與果醋發(fā)酵中，酵母菌和醋酸菌代謝原理的辨析 (1)在果酒和果醋的發(fā)

9、酵過程中，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸的目的是使酵母菌進(jìn)行大量繁殖，醋酸菌是好氧菌，在代謝過程中需要吸收氧氣。 (2)酵母菌在有氧呼吸和無氧呼吸時(shí)都會(huì)產(chǎn)生CO2，醋酸菌在缺少糖源時(shí)不產(chǎn)生CO2。 二、果酒、果醋的制作流程 1.果酒、果醋的制作流程及裝置分析 (1)實(shí)驗(yàn)流程 挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵 　　　　　　　　　　 　↓　　　 ↓ 　　　　　　　　　 　 果酒　　 果醋 (2)實(shí)驗(yàn)裝置 ①充氣口；②排氣口；③出料口。 2.果酒、果醋制作的操作要求及結(jié)果分析 (1)材料的選擇與處理 選擇新鮮的葡萄，先沖洗，再除去枝梗。 (2)防止發(fā)酵

10、液被污染 ①榨汁機(jī)要清洗干凈，并晾干。 ②發(fā)酵裝置要清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒。 (3)發(fā)酵條件的控制 ①裝置：將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶，留大約1/3的空間。 ②制葡萄酒：關(guān)閉充氣口；溫度控制在18～25 ℃，時(shí)間控制在10～12 d左右。 ③制葡萄醋：溫度控制在30～35 ℃，時(shí)間控制在7～8 d左右；適時(shí)通過充氣口充氣。 (4)果酒、果醋制作結(jié)果分析 ①酒精發(fā)酵的結(jié)果檢測(cè) a.檢測(cè)試劑：重鉻酸鉀。 b.檢測(cè)條件：酸性條件。 c.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：呈現(xiàn)綠色。 ②醋酸發(fā)酵的結(jié)果檢測(cè)：可通過檢測(cè)發(fā)酵前后的pH作進(jìn)一步的鑒定。 1.發(fā)酵裝置的組成及使用 (1)管

11、口①②③分別有什么作用？ 答案?、俪錃饪冢涸诰凭l(fā)酵時(shí)關(guān)閉，在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵充入無菌空氣。 ②排氣口：排出酒精發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的CO2。 ③出料口：用來取樣檢測(cè)和放出發(fā)酵液。 (2)排氣口膠管長(zhǎng)而彎曲，有何作用？ 答案　防止空氣中雜菌污染。 2.材料的選擇與處理 (1)沖洗時(shí)先去梗還是先沖洗葡萄？為什么？ 答案　應(yīng)該先沖洗葡萄再去梗，防止先去梗時(shí)損傷葡萄，再?zèng)_洗時(shí)增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。 (2)為什么沖洗葡萄的次數(shù)不能過多？ 答案　以防將葡萄皮上的野生型酵母菌沖洗掉。 3.發(fā)酵條件的控制 (1)葡萄汁充入發(fā)酵瓶后，為什么不能超過發(fā)酵瓶總體積的2/3? 答案　因?yàn)橛醒鹾粑?/p>

12、階段酵母菌需要氧氣，保留1/3的體積(空氣)可以為酵母菌提供氧氣，還可以防止發(fā)酵液在發(fā)酵過程中溢出甚至引起爆炸。 (2)在果酒和果醋制作過程中，需要控制的溫度相同嗎？為什么？ 答案　不相同。因?yàn)槎咚梦⑸锊煌?，果酒制作利用的是酵母菌，溫度?yīng)嚴(yán)格控制在18～25 ℃，果醋制作利用的是醋酸菌，溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在30～35 ℃。 (3)為防止雜菌污染，實(shí)驗(yàn)中采取了哪些措施？ 答案　需要從發(fā)酵制作的過程進(jìn)行全面的考慮。例如，①先沖洗葡萄再去梗；②清洗榨汁機(jī)和發(fā)酵瓶并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒；③果酒發(fā)酵過程中擰松瓶蓋，而不是擰開瓶蓋。 4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)價(jià) (1)試分析在果酒制作過程

13、中酵母菌數(shù)量、酒精濃度及發(fā)酵液的pH分別有何變化。 答案　酵母菌數(shù)量、酒精濃度先增加后穩(wěn)定，發(fā)酵液的pH先下降后穩(wěn)定。 (2)制作果酒時(shí)經(jīng)檢測(cè)發(fā)酵液中酵母菌數(shù)量適宜，但是沒有產(chǎn)生酒精，試分析可能的原因是什么。 答案　酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，可能是發(fā)酵瓶密封不嚴(yán)。 (3)試分析在制作果醋時(shí)發(fā)酵液中醋酸菌的數(shù)量、發(fā)酵液的pH有何變化。 答案　醋酸菌數(shù)量先增加后穩(wěn)定，發(fā)酵液pH先下降后穩(wěn)定。 (4)制作果醋時(shí)，醋酸菌不能大量繁殖，試分析最可能的原因是什么。 答案　最可能是氧氣不足造成的。醋酸菌是嚴(yán)格的好氧細(xì)菌，短時(shí)間缺氧就會(huì)大量死亡。 歸納總結(jié)　果酒和果醋制作流程和發(fā)酵條件的控制 比較

14、項(xiàng)目 果酒制作 果醋制作 發(fā)酵溫度 18～25 ℃ 30～35 ℃ 發(fā)酵時(shí)間 10～12 d 7～8 d 氣體控制 先通氣一段時(shí)間后再密封發(fā)酵容器或預(yù)留發(fā)酵容器1/3的空間 需不斷通入氧氣(無菌空氣) 雜菌控制 ①實(shí)驗(yàn)材料的沖洗和實(shí)驗(yàn)用具的滅菌 ②酸性的發(fā)酵液具有抑菌的作用 ③發(fā)酵菌種迅速形成優(yōu)勢(shì)種 制作流程 挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵 　　　　↓　　　↓ 　　　　果酒　　果醋 聯(lián)系 制作果醋可在酒精發(fā)酵的基礎(chǔ)上進(jìn)行醋酸發(fā)酵 3.下面是果酒和果醋制作的實(shí)驗(yàn)流程和某同學(xué)設(shè)計(jì)的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。 下列相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是(

15、　　) A.根據(jù)圖1可知，利用葡萄制作果醋時(shí)，必須先進(jìn)行酒精發(fā)酵然后再進(jìn)行果醋發(fā)酵 B.沖洗葡萄時(shí)不能次數(shù)過多，否則果酒的制作會(huì)失敗 C.圖2中的裝置中排氣管長(zhǎng)而彎曲的目的是防止被雜菌污染 D.制作果酒要關(guān)閉充氣口、打開排氣口，制作果醋時(shí)充氣口和排氣口都要打開 答案　A 解析　圖1中的流程是酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生果酒及醋酸菌利用果酒發(fā)酵產(chǎn)生果醋的過程，但醋酸菌也可以在糖源和氧氣充足的條件下直接利用糖類進(jìn)行果醋發(fā)酵，A錯(cuò)誤。個(gè)人用簡(jiǎn)易裝置制作果酒時(shí)，所利用的酵母菌來自葡萄皮的表面，所以不能將葡萄沖洗次數(shù)過多，否則會(huì)沖洗掉葡萄皮上的野生型酵母菌，B正確。圖2中的排氣管長(zhǎng)而彎曲的目的是防止發(fā)酵液

16、被雜菌污染，C正確。由于酵母菌在有氧呼吸階段利用的氧氣來自裝置中的空氣，且無氧呼吸階段需要保持無氧狀態(tài)，所以無需打開充氣口，而發(fā)酵過程中都會(huì)有二氧化碳產(chǎn)生，所以要打開排氣口；醋酸菌屬于好氧菌，所以要始終將充氣口和排氣口打開，D正確。 一題多變 (1)圖1中的操作流程中，如果果酒發(fā)酵完畢，需要改變什么條件后才能繼續(xù)進(jìn)行果醋發(fā)酵？ 答案　一是溫度，果酒發(fā)酵的適宜溫度是18～25 ℃，而果醋發(fā)酵的適宜溫度是30～35 ℃；二是氣體的控制，果酒發(fā)酵過程中充氣口關(guān)閉，但果醋發(fā)酵過程中要打開充氣口。 (2)圖2中出料口的作用是什么？如何檢驗(yàn)有無酒精的產(chǎn)生？ 答案　出料口的作用是用來取樣，檢測(cè)有無

17、酒精或醋酸的產(chǎn)生。檢驗(yàn)酒精的方法是在酸性條件下在樣液中加入重鉻酸鉀溶液，如果溶液變?yōu)榫G色，則說明有酒精產(chǎn)生。 4.下列評(píng)價(jià)果酒和果醋制作是否成功的方法中，錯(cuò)誤的是(　　) A.通過觀察相關(guān)微生物的存在或數(shù)量變化進(jìn)行鑒定 B.通過向果酒發(fā)酵液中加入重鉻酸鉀試劑進(jìn)行鑒定 C.通過檢測(cè)果酒發(fā)酵前后發(fā)酵液的溫度變化進(jìn)行鑒定 D.通過檢測(cè)果醋發(fā)酵前后發(fā)酵液的酸堿度變化進(jìn)行鑒定 答案　C 解析　發(fā)酵成功，微生物的數(shù)量會(huì)增加，A正確。酸性條件下重鉻酸鉀溶液與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)綠色，B正確。果醋發(fā)酵過程中醋酸菌產(chǎn)生醋酸，發(fā)酵液pH會(huì)下降，D正確。 拓展提升　酒精發(fā)酵進(jìn)程的檢測(cè) 酒精發(fā)酵的進(jìn)程可以通

18、過出料口取樣檢測(cè)，以便及時(shí)掌握發(fā)酵狀況，并根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)控發(fā)酵條件。 (1)酵母菌數(shù)量的檢測(cè)：在整個(gè)發(fā)酵過程中，酵母菌數(shù)量應(yīng)呈“S”型增長(zhǎng)。 (2)酒精含量的檢測(cè)：正常發(fā)酵過程中，酒精含量應(yīng)先增加后穩(wěn)定。 1.下列有關(guān)酵母菌和醋酸菌的敘述，不正確的是(　　) A.兩者的正常繁殖都離不開氧氣 B.在無氧條件下，酵母菌可以生產(chǎn)酒精，醋酸菌則不能生產(chǎn)醋酸 C.兩者都是異養(yǎng)生物，生存都離不開葡萄糖 D.醋酸菌可以以酵母菌的某種代謝產(chǎn)物為原料來合成醋酸 答案　C 解析　醋酸菌是好氧型生物，在氧氣充足的環(huán)境中才能完成其正常的生命現(xiàn)象；酵母菌屬于兼性厭氧型生物，在有氧和無氧

19、環(huán)境中都能生存，但其無氧呼吸產(chǎn)生的能量少，不能滿足其繁殖對(duì)能量的需求，所以兩者的正常繁殖都離不開氧氣，A、B正確；醋酸菌在缺乏糖源時(shí)，能以酒精為原料合成醋酸，而酵母菌在無氧環(huán)境中能產(chǎn)生酒精，C錯(cuò)誤、D正確。 2.下列說法中，錯(cuò)誤的是(　　) A.在進(jìn)行酒精發(fā)酵的過程中，接種酵母菌后，應(yīng)立即密封 B.在進(jìn)行酒精發(fā)酵的過程中，接種酵母菌后，應(yīng)先通氣一段時(shí)間，再隔絕空氣 C.為了避免雜菌污染，在實(shí)際生產(chǎn)過程中可以直接接種純種的酵母菌 D.酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精的最適溫度為18～25 ℃ 答案　A 解析　利用酵母菌的無氧呼吸可以釀酒，一開始通入空氣，酵母菌通過旺盛的有氧呼吸使細(xì)胞分裂加快，產(chǎn)

20、生更多酵母菌，這樣在以后封閉不通氣階段，才能有大量的酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精；酵母菌發(fā)酵的最適溫度為18～25 ℃。 3.制作果醋時(shí)，要適時(shí)通過充氣口進(jìn)行充氣是因?yàn)?　　) A.醋酸菌是好氧菌，將酒精變成醋酸時(shí)需要O2的參與 B.酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵時(shí)需要O2 C.通氣以防止發(fā)酵液霉變 D.防止發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的CO2氣體過多而引起發(fā)酵瓶的爆裂 答案　A 解析　醋酸菌為好氧菌，只有在有氧條件下才可以正常生活。 4.下面是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖判斷下列說法正確的是(　　) →→→→→ A.制作果酒時(shí)，先用清水沖洗掉葡萄皮表面的白色雜菌 B.榨汁前，榨汁機(jī)

21、和發(fā)酵瓶都需要用體積分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸消毒 C.A過程是酒精發(fā)酵，A過程完成后，只需要提高一定的溫度就能進(jìn)行果醋發(fā)酵 D.根據(jù)流程圖可知導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)物不同的重要因素是溫度、時(shí)間、菌種等 答案　D 解析　制作果酒，用清水沖洗時(shí)不能除去葡萄皮表面上的白色雜菌；榨汁前要將榨汁機(jī)清洗晾干，發(fā)酵瓶需要清洗干凈并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒；A過程是酒精發(fā)酵，A過程完成后，需要打開充氣口并適當(dāng)提高溫度才能進(jìn)行果醋發(fā)酵。 5.某果酒廠的果酒滯銷，預(yù)計(jì)將生產(chǎn)的部分果酒“轉(zhuǎn)變”為果醋。研究人員設(shè)置了如圖所示的裝置，其中乙瓶為發(fā)酵瓶。請(qǐng)回答下列問題： (1)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)果酒時(shí)，需要向果汁中接種純

22、凈的________菌種，整個(gè)生產(chǎn)過程需要在______條件下進(jìn)行。(2)在果醋發(fā)酵過程中，需要不斷向乙瓶中通入無菌空氣，原因是____________________；溫度應(yīng)控制在______________。 (3)可以用________來檢驗(yàn)丙瓶中是否含有酒精。在酸性條件下，該物質(zhì)與酒精反應(yīng)使溶液呈________色。 答案　(1)酵母菌　無菌 　(2)醋酸菌為好氧細(xì)菌　30～35 ℃ 　(3)重鉻酸鉀　綠 解析　(1)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)果酒時(shí)，為了提高果酒的品質(zhì)，需要向果汁中接種純凈的酵母菌菌種，整個(gè)生產(chǎn)過程需要在無菌條件下進(jìn)行。(2)由于醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度為30～35 ℃，因此

23、，應(yīng)將發(fā)酵溫度控制在此溫度范圍內(nèi)。(3)在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)使溶液呈現(xiàn)綠色。 課時(shí)作業(yè) [學(xué)考達(dá)標(biāo)] 1.下列關(guān)于用塑料瓶制作果酒和果醋的敘述，正確的是(　　) A.為了提高果酒的產(chǎn)出量，果汁應(yīng)盡量裝滿發(fā)酵瓶 B.醋酸發(fā)酵階段應(yīng)封閉瓶口，防止雜菌污染 C.制作果酒過程中每天需適時(shí)打開瓶蓋 D.果酒制成后，可將裝置轉(zhuǎn)移至溫度較高的環(huán)境中制作果醋 答案　D 解析　葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留出大約1/3的空間，既有利于酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，又可防止果酒發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生大量二氧化碳使果汁溢出；醋酸發(fā)酵是需氧發(fā)酵，應(yīng)通入氧氣，發(fā)酵時(shí)應(yīng)敞開瓶口并在瓶口蓋上紗布以防雜菌污染；制作果

24、酒過程中定時(shí)擰松瓶蓋既可排出氣體又可避免雜菌污染；醋酸菌發(fā)酵的適宜溫度比酵母菌高。 2.下列防止發(fā)酵液被污染的操作中不正確的是(　　) A.榨汁機(jī)要清洗干凈，并晾干 B.發(fā)酵瓶要清洗干凈，用無水酒精消毒 C.葡萄汁裝入發(fā)酵瓶后，要密封充氣口 D.發(fā)酵裝置的排氣口要通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身相連 答案　B 解析　發(fā)酵中所用的菌種大多是單一的純種，整個(gè)發(fā)酵過程不能混入其他微生物，一旦污染菌種，將導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降，甚至得不到產(chǎn)品。榨汁機(jī)要清洗干凈，并晾干；發(fā)酵瓶要清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，防止器材上的雜菌進(jìn)入發(fā)酵液；裝入葡萄汁后，要密封充氣口，防止空氣中的雜菌進(jìn)入；發(fā)

25、酵裝置的排氣口通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身相連，目的是阻擋外界空氣中的雜菌進(jìn)入發(fā)酵液。 3.果汁發(fā)酵后，檢驗(yàn)是否有酒精產(chǎn)生，下列敘述不正確的是(　　) A.可以用重鉻酸鉀檢驗(yàn) B.需要設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn) C.在酸性條件下，用重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精能出現(xiàn)綠色 D.以上的操作需要加熱 答案　D 解析　用重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精的實(shí)驗(yàn)不需加熱。 4.酵母菌培養(yǎng)液常含有一定濃度的葡萄糖，但當(dāng)葡萄糖濃度過高時(shí)，反而抑制微生物的生長(zhǎng)，其主要原因是(　　) A.碳源供應(yīng)太充足 B.細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離 C.酵母菌代謝旺盛，導(dǎo)致培養(yǎng)基嚴(yán)重缺O(jiān)2，影響菌體生長(zhǎng) D.葡萄糖不是酵母菌的原料 答案　B 解析　

26、酵母菌培養(yǎng)時(shí)，外界葡萄糖濃度過高，會(huì)導(dǎo)致酵母菌失水過多，影響代謝甚至死亡。 5.在利用葡萄自然發(fā)酵產(chǎn)生果酒的過程中，未經(jīng)殺菌，但其他雜菌不能生長(zhǎng)的原因是(　　) A.經(jīng)沖洗后的葡萄上只有野生型酵母菌無其他雜菌 B.其他雜菌不能利用葡萄汁中的糖作碳源 C.在缺氧和呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌能生存，其他雜菌不適應(yīng)環(huán)境而被抑制 D.酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生大量酒精，殺死了其他雜菌 答案　C 解析　沖洗的目的是洗去浮塵，在沖洗過程中，雜菌和酵母菌被洗掉的機(jī)會(huì)是均等的；異養(yǎng)微生物都能利用糖；其他雜菌不能生長(zhǎng)的根本原因是其他微生物不適應(yīng)缺氧和酸性環(huán)境。 6.乙醇等綠色能源的開發(fā)備受世界關(guān)注。利用玉米秸

27、稈生產(chǎn)酒精，首先要把秸稈用相應(yīng)的酶進(jìn)行預(yù)處理，然后用特定的微生物在特定的條件下，進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)酒精。以下關(guān)于處理秸稈的酶、微生物種類和特定的條件的選擇正確的是(　　) A.淀粉酶、乳酸菌、充足氧氣 B.纖維素酶、酵母菌、密封 C.纖維素酶、甲烷桿菌、密封 D.脂肪酶、酵母菌、充足氧氣 答案　B 解析　玉米秸稈的主要成分是纖維素，要把它轉(zhuǎn)化為葡萄糖才能被酵母菌利用發(fā)酵生產(chǎn)酒精，所以秸稈預(yù)處理用的酶應(yīng)該是纖維素酶。而發(fā)酵產(chǎn)酒精的微生物是酵母菌，在發(fā)酵過程中沒有氧氣時(shí)，才能進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，所以要嚴(yán)格密封。 [高考提能] 7.下圖中甲是果酒和果醋發(fā)酵的裝置圖，乙是果酒和果醋制作過程

28、中發(fā)生的物質(zhì)變化。 下列相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A.用甲裝置制作果酒時(shí)，要加入適量的酵母菌，且一直關(guān)緊閥a，偶爾打開閥b幾秒鐘 B.用甲裝置制作果醋時(shí)，發(fā)酵后期閥門a要關(guān)閉 C.圖乙中過程②只能發(fā)生在無氧條件下 D.過程③和④都需要氧氣的參與 答案　B 解析　由于在制作果酒過程中，第一階段需要的氧氣來自裝置中發(fā)酵液以上的空氣，所以閥門a無需打開；果酒制作過程中，無論是有氧呼吸階段還是無氧呼吸階段，都會(huì)產(chǎn)生CO2，所以要偶爾打開閥門b，以排出裝置中的CO2，A項(xiàng)正確。由于制作果醋所需的微生物是醋酸菌，醋酸菌是好氧菌，所以閥門a要始終打開，B項(xiàng)錯(cuò)誤。乙圖中過程②是無氧呼吸，

29、需要在無氧條件下進(jìn)行，C項(xiàng)正確。有氧呼吸(③)需要氧氣條件，醋酸發(fā)酵(④)也需要氧氣，D項(xiàng)正確。 8.酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧和無氧條件下均能生長(zhǎng)。如果向培養(yǎng)酵母菌的葡萄糖懸濁液中通入空氣。在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的變化是(　　) ①乙醇的產(chǎn)量增加?、谝掖嫉漠a(chǎn)量降低?、燮咸烟窍南陆怠、芷咸烟窍拿黠@增加 A.②③ B.②④ C.①③ D.①④ 答案　B 解析　在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2和H2O，乙醇的產(chǎn)量降低，而酵母菌數(shù)量大大增加，使葡萄糖的消耗明顯增加。 9.下列關(guān)于果酒和果醋的制作原理、發(fā)酵過程的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A.果酒和果醋的發(fā)酵菌種不同，但代謝

30、類型相同 B.制作果酒和果醋時(shí)都應(yīng)用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精對(duì)發(fā)酵瓶消毒 C.變酸果酒的表面觀察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落 D.果酒和果醋的制作可用同一裝置，但需控制不同發(fā)酵條件 答案　A 解析　制作果酒的菌種是酵母菌，是兼性厭氧菌，制作果醋的菌種是醋酸菌，是好氧菌。 10.如圖裝置可用于生物技術(shù)實(shí)踐的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A.兩種裝置都可用于果酒的制作 B.利用裝置乙制作葡萄酒時(shí)，葡萄汁裝入發(fā)酵瓶要留有大約1/3的空間 C.用裝置乙制作果酒時(shí)溫度應(yīng)控制在30 ℃左右，制作果醋時(shí)應(yīng)適當(dāng)降溫 D.裝置乙的排氣口通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管，可防止空氣中微生物的

31、污染 答案　C 解析　用裝置乙制作果酒時(shí)溫度應(yīng)控制在18～25 ℃，制作果醋時(shí)溫度應(yīng)控制在30～35 ℃。 11.如圖簡(jiǎn)單表示了葡萄酒的釀制過程，請(qǐng)據(jù)圖分析： (1)葡萄酒的釀制原理是先通氣進(jìn)行__________，以增加酵母菌的數(shù)量，然后再________獲得葡萄酒。 (2)隨著發(fā)酵程度的加深，液體密度會(huì)逐漸變小(可用密度計(jì)測(cè)量)，原因是____________。 (3)下列敘述中不正確的是(　　) A.在甲中進(jìn)行攪拌是為了增加溶氧量 B.在甲中，酵母菌的能量來源將全部消耗 C.甲與乙放出的氣體主要是二氧化碳 D.揭開丙容器的蓋子，可能會(huì)有醋酸產(chǎn)生 (4)如果用葡萄

32、酒來制作葡萄醋，請(qǐng)寫出反應(yīng)式：____________________________________。醋酸菌最適生長(zhǎng)溫度范圍是______________________。 答案　(1)有氧呼吸　密封　(2)由于發(fā)酵時(shí)糖被消耗，產(chǎn)生酒精和CO2，酒精的密度比糖水低　(3)B (4)C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量　30～35 ℃ 解析　果酒制作的原理是先通氣使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，以使酵母菌繁殖，增加酵母菌的數(shù)量，然后再密封發(fā)酵使酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。隨著發(fā)酵程度加深，糖被消耗，酒精含量增加，酒精的密度比糖水低，液體密度會(huì)逐漸降低。在通氣使酵母菌大量繁殖時(shí)，酵母菌的能

33、量主要來自于葡萄糖，不可能被全部消耗，否則缺少原料，酵母菌不能進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。當(dāng)氧氣充足、糖源不足時(shí)，葡萄酒可轉(zhuǎn)化為葡萄醋。醋酸菌最適生長(zhǎng)溫度范圍是30～35 ℃。 12.某同學(xué)利用圖1所示裝置制作蘋果酒和蘋果醋，請(qǐng)分析回答有關(guān)問題： (1)可分別利用酵母菌和________菌制作果酒和果醋，這兩種微生物的主要區(qū)別是后者為________(填“厭氧”“好氧”或“兼性厭氧”)微生物。 (2)加入蘋果汁時(shí)，瓶?jī)?nèi)要留出大約1/3的空間，目的是___________________。 (3)酵母菌利用蘋果汁進(jìn)行酒精發(fā)酵的反應(yīng)式為________________________

34、______，密封充氣口后可用________________檢測(cè)是否有酒精生成。 (4)要利用蘋果酒繼續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)蘋果醋，接種發(fā)酵所用菌種后，需要將發(fā)酵溫度改變?yōu)開_______，并____________________________。 (5)圖2中能表示裝置內(nèi)液體發(fā)酵過程中pH變化的曲線是________。 答案　(1)醋酸　好氧 (2)利于酵母菌進(jìn)行繁殖；防止發(fā)酵旺盛時(shí)汁液溢出 (3)C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量　(酸性)重鉻酸鉀 (4)30～35 ℃　適時(shí)通過充氣口充氣 (5)② 解析　(1)制作果醋所用的微生物是醋酸菌。酵母菌是兼性厭氧微生物，而醋酸

35、菌是好氧微生物。(2)加入蘋果汁時(shí)，瓶?jī)?nèi)要留出大約1/3的空間，可利于酵母菌進(jìn)行繁殖，同時(shí)防止發(fā)酵旺盛時(shí)汁液溢出。(3)在酸性條件下，重鉻酸鉀可與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)綠色。(4)制作果酒時(shí)所需的條件是厭氧、18～25 ℃，而制作果醋時(shí)所需的條件是有氧、30～35 ℃。(5)初期酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵時(shí)，產(chǎn)生的CO2使溶液pH略微下降，進(jìn)行果醋發(fā)酵時(shí)，產(chǎn)生了大量的醋酸，使溶液pH快速下降，所以圖2中符合條件的是曲線②。 [真題體驗(yàn)] 13.(2015·江蘇，24)下圖為蘋果酒的發(fā)酵裝置示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是(多選)(　　) A.發(fā)酵過程中酒精的產(chǎn)生速率越來越快 B.集氣管中的氣體是酵母菌無氧呼

36、吸產(chǎn)生的CO2 C.發(fā)酵過程中酵母種群呈“J”型增長(zhǎng) D.若發(fā)酵液表面出現(xiàn)菌膜，最可能原因是發(fā)酵瓶漏氣 答案　ABC 解析　A項(xiàng)錯(cuò)，發(fā)酵后期，底物減少、酒精濃度增加等因素，都會(huì)造成酒精產(chǎn)生速率減慢；B項(xiàng)錯(cuò)，發(fā)酵初期，由于發(fā)酵瓶中有氧氣，酵母菌能進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳；C項(xiàng)錯(cuò)，發(fā)酵后期，酵母菌種群增長(zhǎng)曲線呈下降趨勢(shì)；D項(xiàng)對(duì)，發(fā)酵瓶漏氣，會(huì)使醋酸菌大量繁殖而形成表面觀察到的菌膜。 14.(2014·江蘇，24改編)某同學(xué)設(shè)計(jì)了右圖所示的發(fā)酵裝置，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A.該裝置可阻止空氣進(jìn)入，用于果酒發(fā)酵 B.該裝置便于果酒發(fā)酵中產(chǎn)生的氣體排出 C.去除彎管中的水，

37、該裝置可滿足果醋發(fā)酵時(shí)底層發(fā)酵液中大量醋酸菌的呼吸 D.去除彎管中的水后，該裝置與巴斯德的鵝頸瓶作用相似 答案　C 解析　該裝置中注水的彎曲部分可阻止空氣進(jìn)入，能用于果酒發(fā)酵，A正確；果酒發(fā)酵產(chǎn)生的CO2可溶解在彎管的水中，進(jìn)一步通過水排出，B正確；醋酸菌是好氧菌，因沒有通入無菌空氣，去除彎管中的水后也不能滿足底層發(fā)酵液中醋酸菌的呼吸需求，C錯(cuò)誤；去除彎管中的水后，該裝置的彎管部分也能防止空氣中的微生物進(jìn)入，與巴斯德的鵝頸瓶作用類似，D正確。 15.(2016·全國(guó)甲，39)蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的?；卮鹣铝袉栴}： ③↑ (1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。

38、圖中過程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段，在酵母菌細(xì)胞的________________中進(jìn)行，其產(chǎn)物乙醇與____________試劑反應(yīng)呈現(xiàn)綠色，這一反應(yīng)可用于乙醇的檢驗(yàn)；過程③在酵母菌細(xì)胞的____________中進(jìn)行，與無氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌的增殖速度____________。 (2)第二階段是在醋酸菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程，根據(jù)醋酸菌的呼吸作用類型，該過程需要在________條件下才能完成。 (3)在生產(chǎn)過程中，第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同，第一階段的溫度________(填“低于”或“高于”)第二階段。 (4)醋酸菌屬于_________

39、___核生物，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中__________(填“含有”或“不含有”)線粒體。 答案　(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　重鉻酸鉀　線粒體　快 (2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有 解析　(1)圖示中的過程①和②分別表示無氧呼吸的第一、第二階段，其場(chǎng)所均為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；橙紅色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇(酒精)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成綠色。過程③表示有氧呼吸的第二、第三階段，其場(chǎng)所分別為線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜，即在酵母菌細(xì)胞的線粒體中進(jìn)行。與無氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸菌是一種好氧菌，在氧氣充足的條件下才能進(jìn)行旺盛的生命活動(dòng)，因此將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程，需要在有氧條件下才能完成。(3)第一階段即果酒的制作，所控制的溫度范圍是18～25 °C，第二階段即果醋的制作，所控制的溫度范圍是30～35 °C，所以第一階段的溫度低于第二階段。(4)醋酸菌屬于原核生物，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中不含線粒體等復(fù)雜的細(xì)胞器。 16