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1、2022年高中生物 第一章 無茵操作技術(shù)實(shí)踐 1.1 果酒和果醋的制作活動(dòng)單學(xué)案蘇教版選修1
[目標(biāo)導(dǎo)讀] 1.通過回顧“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn),掌握果酒制作的原理。2.結(jié)合教材P3圖1-3,理解并掌握果酒和果醋制作的過程。3.結(jié)合教材P4圖1-4b及操作提示,學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)并安裝簡單的生產(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)并安裝簡單的生產(chǎn)果酒及果醋的裝置。
一 果酒、果醋制作的原理
【知識梳理】
發(fā)酵技術(shù)離不開微生物的作用,果酒制作中需要用到________,釀造果醋需要用到_______。
1.果
2、酒制作的原理和流程
(1)酵母菌
代謝類型:________________________。
(2)制作原理
①在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行________________,大量________。
反應(yīng)式:
__________________________________________
②在無氧條件下,酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵。
反應(yīng)式:____________________________________________________________________。
(3)溫度要求:酵母菌最適繁殖溫度為________左右,酒精發(fā)酵溫度一般控制在________。
(
3、4)傳統(tǒng)工藝制作葡萄酒時(shí),并沒有專門加入酵母菌的菌種,生產(chǎn)中的酵母菌主要來自于________________________________。
(5)葡萄酒通常呈深紅色,原因是:發(fā)酵中,________________________進(jìn)入發(fā)酵液,使葡萄酒呈深紅色。.
2.果醋制作的原理和流程
(1)醋酸菌
又名醋酸桿菌。代謝類型:________________________。
(2)果醋制作的原理
①在氧氣、糖源都充足時(shí),能將葡萄汁中的糖分解成________。
②當(dāng)缺少________時(shí),可將乙醇變?yōu)開_______,并進(jìn)一步變?yōu)榇姿帷?
反應(yīng)式:
__________
4、______________________________________________________________。
(3)果醋的制作流程:酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→果醋。
變酸的酒表面有菌膜,菌膜是________________________________________而形成的。在溶液內(nèi)部,由于_____________________,醋酸菌_____________________,無法形成菌膜。
歸納提煉
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≠無氧呼吸。
2.果酒的發(fā)酵過程分兩
5、個(gè)階段——有氧呼吸階段和無氧呼吸階段,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。
3.醋酸菌是異養(yǎng)需氧菌,嚴(yán)格好氧,從不進(jìn)行厭氧發(fā)酵。醋酸菌能氧化多種有機(jī)碳源,其氧化能力隨菌種而異。
【即時(shí)訓(xùn)練】
適宜的溫度條件下,在下列裝置中都加入干酵母(內(nèi)有活酵母菌),其中能產(chǎn)生酒精的裝置是
[問題導(dǎo)析] (1)酵母菌無氧呼吸的反應(yīng)式為:________________________,產(chǎn)生酒精需要的營養(yǎng)條件為________________________,環(huán)境條件為________。
(2)B中缺________,C裝置中缺____________,D裝置中
6、沒有________,這三個(gè)裝置均不能產(chǎn)生酒精。
二 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作
【知識梳理】
如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的果酒和果醋的發(fā)酵裝置,根據(jù)圖示回答下列問題:
1.果酒的制作流程
挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→果酒。
流程中沖洗的目的是洗去________,要在去枝梗之________進(jìn)行,避免________________。同時(shí)要注意避免________________,防止酵母菌菌種數(shù)量減少。
2.圖示實(shí)驗(yàn)裝置
(1)充氣口:在________發(fā)酵時(shí)要關(guān)閉,在________發(fā)酵時(shí)要連接充氣泵充入___________。
(2)排氣口:在果酒發(fā)酵中的作用是排出__________
7、__產(chǎn)生的________________;排氣口膠管長而彎曲的作用是防止________________________________。
(3)出料口:作用是________________。
3.發(fā)酵條件的控制
(1)防止雜菌污染:榨汁機(jī)要_________________;發(fā)酵裝置清洗干凈后要用______________進(jìn)行________處理,或用洗潔精洗滌。
(2)控制氧氣含量
①果酒發(fā)酵中,葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí),要留有大約________的空間。開始酵母菌進(jìn)行________呼吸,大量繁殖;后來隨著氧氣的消耗,酵母菌進(jìn)行________呼吸產(chǎn)生________。
②醋
8、酸發(fā)酵中,要從充氣孔持續(xù)泵入________________。
(3)控制溫度、pH和發(fā)酵時(shí)間
項(xiàng)目
溫度
pH
發(fā)酵時(shí)間
果酒發(fā)酵
果醋發(fā)酵
【即時(shí)訓(xùn)練】
1.生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用十分廣泛,如果酒、果醋的制作就是生活中常見的例子。如圖是用果酒制作果醋的發(fā)酵裝置,分析回答下列問題:
(1)在果醋發(fā)酵過程中,要向發(fā)酵瓶中通入無菌空氣,原因是__________________________;制醋過程中,將溫度嚴(yán)格控制在30~35 ℃,原因是__________________________________。
(2)果酒制作果醋的反應(yīng)式為
9、:
____________________________________________________。
(3)在果醋的制作中,提供碳源的物質(zhì)主要是____________。
[問題導(dǎo)析] (1)醋酸菌為_________菌,最適生長溫度為__________,醋酸發(fā)酵過程中,要從充氣孔不斷泵入________________。
(2)醋酸發(fā)酵可以利用____________先在________條件下進(jìn)行________________,再充入________生成醋酸;也可以直接利用________進(jìn)行發(fā)酵。
三 結(jié)果分析與評價(jià)
【知識梳理】
實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否合理、操作是否得
10、當(dāng),最后要看是否達(dá)到了我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?
1.實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象
發(fā)酵
酒精發(fā)酵
醋酸發(fā)酵
氣味和味道
________味
________味
氣泡和泡沫
有泡沫
無泡沫
發(fā)酵液顏色
混濁
混濁,液面形成白色______
2.檢驗(yàn)果酒的制作是否成功
(1)檢驗(yàn)方法:發(fā)酵是否有酒精產(chǎn)生,可用____________________溶液來檢驗(yàn)。
(2)檢驗(yàn)原理:酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)____________。
(3)檢驗(yàn)步驟:先在試管中加入____________2 mL,再滴入物質(zhì)的量濃度為3 mol/L的________ 3滴,振蕩混勻,最后滴加常溫下飽和
11、的___________溶液3滴,振蕩試管,觀察______。
3.檢驗(yàn)果醋的制作是否成功
可通過________________進(jìn)行初步鑒定,再通過檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的________做進(jìn)一步的鑒定。
歸納提煉
果酒和果醋制作流程和發(fā)酵條件的控制
比較項(xiàng)目
果酒制作
果醋制作
發(fā)酵溫度
發(fā)酵時(shí)間
氣體控制
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)勢種
制作流程
聯(lián)系
制作果醋時(shí),可在酒精發(fā)酵的基礎(chǔ)上進(jìn)行醋酸發(fā)酵
【即時(shí)訓(xùn)練】
12、
若在制作葡萄酒時(shí),在發(fā)酵液中同時(shí)生成了葡萄醋,不可能的原因是
A. 密封不嚴(yán),有氧氣進(jìn)入 B.有空氣中的醋酸菌進(jìn)入
C.發(fā)酵罐消毒不徹底 D.發(fā)酵液滅菌不徹底
[問題導(dǎo)析] (1)醋酸發(fā)酵的物質(zhì)條件為需要________作原料,環(huán)境條件為需要________,微生物條件為需要____________。
(2)發(fā)酵罐、發(fā)酵液只能進(jìn)行________不能進(jìn)行滅菌,否則會(huì)________________________,不能進(jìn)行發(fā)酵。
【課堂反饋】
1.利用酵母菌釀制啤酒,需要先通氣,后密封,下列說法不正確的是
A.酵母菌是兼性厭氧型微生物
13、 B.先通氣是為了使酵母菌大量繁殖
C.密封后酵母菌可進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精 D.密封的時(shí)間越長,產(chǎn)生的酒精越多
2.下列哪種條件下,醋酸菌可以將葡萄汁中的糖分分解成醋酸
A.氧氣、糖源充足 B.氧氣充足、缺少糖源
C.缺少氧氣、糖源充足 D.氧氣、糖源都缺
3.小李嘗試制作果酒,他將葡萄汁放入已滅菌的發(fā)酵裝置中進(jìn)行試驗(yàn)(如圖),其恰當(dāng)?shù)淖龇ㄊ?
A.加入適量的酵母菌
B.一直打開閥b通氣
C.一直打開閥a,偶爾打開閥b幾秒鐘
D.把發(fā)酵裝置放到4 ℃冰箱中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
4.如圖簡單表示了葡萄酒的釀制過程,請據(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)如果用葡萄酒來制作葡萄醋,請寫出反應(yīng)式:_____________________________。醋酸菌的最適生長溫度范圍是______________。