《高中生物 第二章 發(fā)酵技術(shù)實(shí)踐 第4課時 運(yùn)用發(fā)酵技術(shù)加工食品（Ⅰ）同步備課課件 蘇教版選修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 第二章 發(fā)酵技術(shù)實(shí)踐 第4課時 運(yùn)用發(fā)酵技術(shù)加工食品（Ⅰ）同步備課課件 蘇教版選修1（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第4課時運(yùn)用發(fā)酵技術(shù)加工食品()第二章發(fā)酵技術(shù)實(shí)踐學(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P3940，學(xué)習(xí)制作果酒、果醋的實(shí)際操作技能。3.設(shè)計并安裝簡單的生產(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、果醋制作的原理二、果酒、果醋的制作流程內(nèi)容索引當(dāng)堂檢測一、果酒、果醋制作的原理1.發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用(1)發(fā)酵：是指利用 的生命活動來制備微生物 或 的過程。(2)發(fā)酵技術(shù)：是指利用微生物的 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)

2、 (如酵母菌)、 飲料(如果酒、白酒、啤酒)、發(fā)酵乳制品(如酸奶、奶酪)、 (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?；A(chǔ)梳理微生物菌體其代謝產(chǎn)物發(fā)酵單細(xì)胞蛋白含醇調(diào)味品和發(fā)酵食品2.果酒的釀制果酒的釀制(1)原料：各種 為原料。(2)利用技術(shù)：通過 而制成的含酒精的飲料。(3)菌種： 。類型： ，具有由核膜包被的細(xì)胞核。繁殖方式：出芽生殖和孢子生殖。溫度低時形成孢子，進(jìn)入休眠狀態(tài)；溫度適宜時，進(jìn)行 ，繁殖速度快。代謝類型：異養(yǎng)兼性厭氧微生物。果汁微生物發(fā)酵釀酒酵母菌真核生物出芽生殖(4)制作原理在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行 ，大量

3、，反應(yīng)式為：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量。在無氧條件下，酵母菌進(jìn)行 ，反應(yīng)式為：C6H12O6 2C2H5OH2CO2能量。有氧呼吸繁殖酒精發(fā)酵3.果醋制作的原理果醋制作的原理(1)醋酸菌：又名醋酸桿菌。類型： 。繁殖方式： 。代謝類型： 。(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：C2H5OHO2 CH3COOHH2O能量。單細(xì)胞原核生物二分裂異養(yǎng)需氧型問題探究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細(xì)胞

4、核而醋酸菌沒有。答案(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)酵場所有何不同？答案答案酵母菌的有氧呼吸場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，無氧呼吸場所是細(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。答案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)行無氧呼吸才產(chǎn)生酒精。答案(3)

5、為什么果酒擱置時間過久會有酸味，而且表面常有一層菌膜？答案答案醋酸菌能將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸，所以果酒擱置時間過久，會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，無論是利用糖源還是酒精，都需要氧氣這一重要條件，請說明原因。答案答案醋酸菌是好氧菌，在生活過程中始終需要氧氣，如果氧氣中斷則會引起醋酸菌的死亡。答案歸納總結(jié)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

6、，無氧呼吸階段是產(chǎn)生酒精的時期。制作過程中產(chǎn)生的酒精更不利于雜菌生長。(3)醋酸菌是異養(yǎng)需氧菌，對氧氣的含量非常敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時，即使只是短時間中斷通入氧氣，也會引起醋酸菌的死亡。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。拓展應(yīng)用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.酵母菌和醋酸菌都可以利用糖源進(jìn)行發(fā)酵答案解析解析解析果酒制作需要的微生物是

7、酵母菌，果醋制作需要的微生物是醋酸菌，A錯誤；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的發(fā)酵過程中無氣體產(chǎn)生，C錯誤；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)敘述正確的是答案解析 A.過程和都只能發(fā)生在無氧條件下B.過程和都發(fā)生在酵母菌的線粒體中C.過程和都需要氧氣的參與D.過程所需的最適溫度基本相同解析解析過程為細(xì)胞呼吸的第一階段，有氧、無氧條件均可以發(fā)生；過程為無氧呼吸的第二階段，只

8、能發(fā)生在無氧條件下，故A錯誤。過程在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，過程為有氧呼吸的第二、三階段，在酵母菌線粒體內(nèi)進(jìn)行，需要氧氣參與，故B錯誤。過程為醋酸發(fā)酵階段，在醋酸菌細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行，需要氧氣參與，過程也需要氧氣參與，故C正確。過程為酵母菌的呼吸作用，最適宜溫度范圍為1825 ；過程為醋酸發(fā)酵階段，最適宜溫度為3035 ，故D錯誤。易錯辨析易錯辨析果酒與果醋發(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)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都會產(chǎn)生CO2，

9、醋酸菌在缺少糖源時不產(chǎn)生CO2。二、果酒、果醋的制作流程基礎(chǔ)梳理1.果酒、果醋的制作流程及裝置分析果酒、果醋的制作流程及裝置分析(1)實(shí)驗流程挑選葡萄 榨汁 醋酸發(fā)酵 果酒 _(2)實(shí)驗裝置 ； ； 。沖洗酒精發(fā)酵果醋 充氣口排氣口出料口2.果酒、果醋制作的操作要求及結(jié)果分析果酒、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 的葡萄，先 ，再 。(2)防止發(fā)酵液被污染榨汁機(jī)要清洗干凈，并 。發(fā)酵裝置要清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為 消毒。新鮮沖洗除去枝梗晾干70%的酒精(3)發(fā)酵條件的控制裝置：將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶，留大約 的空間。制葡萄酒： 充氣口；溫度控制在1825 ，時間控制在 d左右

10、。制葡萄醋：溫度控制在3035 ，時間控制在 d左右；適時通過充氣口 。1/3101278充氣關(guān)閉(4)果酒、果醋制作結(jié)果分析酒精發(fā)酵的結(jié)果檢測a.檢測試劑： 。b.檢測條件： 。c.實(shí)驗現(xiàn)象：呈現(xiàn) 。醋酸發(fā)酵的結(jié)果檢測：可通過檢測發(fā)酵前后的 作進(jìn)一步的鑒定。重鉻酸鉀酸性條件綠色pH問題探究1.發(fā)酵裝置的組成及使用(1)管口分別有什么作用？答案答案充氣口：在酒精發(fā)酵時關(guān)閉，在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵充入無菌空氣。排氣口：排出酒精發(fā)酵時產(chǎn)生的CO2。出料口：用來取樣檢測和放出發(fā)酵液。(2)排氣口膠管長而彎曲，有何作用？答案答案防止空氣中雜菌污染。答案2.材料的選擇與處理(1)沖洗時先去梗還是先沖洗葡

11、萄？為什么？答案答案應(yīng)該先沖洗葡萄再去梗，防止先去梗時損傷葡萄，再沖洗時增加被雜菌污染的機(jī)會。(2)為什么沖洗葡萄的次數(shù)不能過多？答案答案以防將葡萄皮上的野生型酵母菌沖洗掉。答案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?答案答案因為有氧呼吸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？答案答案不相同。因為二者所用微生物不同，果酒制作利用的是酵母菌，溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在1825 ，果醋制作利用的是醋酸菌，溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在3035 。答案(

12、3)為防止雜菌污染，實(shí)驗中采取了哪些措施？答案答案需要從發(fā)酵制作的過程進(jìn)行全面的考慮。例如，先沖洗葡萄再去梗；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；果酒發(fā)酵過程中擰松瓶蓋，而不是擰開瓶蓋。答案4.實(shí)驗結(jié)果分析與評價(1)試分析在果酒制作過程中酵母菌數(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)制作果酒時經(jīng)檢測發(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)。答案(3)試分析在制作果醋時發(fā)酵液中醋酸菌的數(shù)量、發(fā)酵液的pH有何變化。答案答案醋酸菌數(shù)量先

13、增加后穩(wěn)定，發(fā)酵液pH先下降后穩(wěn)定。(4)制作果醋時，醋酸菌不能大量繁殖，試分析最可能的原因是什么。答案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，短時間缺氧就會大量死亡。答案歸納總結(jié)歸納總結(jié)果酒和果醋制作流程和發(fā)酵條件的控制比較項目果酒制作果醋制作發(fā)酵溫度1825 3035 發(fā)酵時間1012 d78 d氣體控制先通氣一段時間后再密封發(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)雜菌控制實(shí)驗材料的沖洗和實(shí)驗用具的滅菌酸性的發(fā)酵液具有抑菌的作用發(fā)酵菌種迅速形成優(yōu)勢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)酵拓展應(yīng)用3.右面是

14、果酒和果醋制作的實(shí)驗流程和某同學(xué)設(shè)計的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。下列相關(guān)敘述中，錯誤的是A.根據(jù)圖1可知，利用葡萄制作果醋時，必須先進(jìn)行酒精發(fā)酵然后再進(jìn)行 果醋發(fā)酵B.沖洗葡萄時不能次數(shù)過多，否則果酒的制作會失敗C.圖2中的裝置中排氣管長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，制作果醋時充氣口和排氣口都要 打開答案解析解析解析圖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錯誤。個人用簡易裝置制作果酒時，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，否則會沖洗掉葡萄皮上的野

15、生型酵母菌，B正確。圖2中的排氣管長而彎曲的目的是防止發(fā)酵液被雜菌污染，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。(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？答案答案一是溫度，果酒發(fā)酵的適宜溫度是1825 ，而果醋發(fā)酵的適宜溫度是3035 ；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。一題多變一題多變答案(2)圖2中出料口的作用是什么？如何檢驗有無酒精

16、的產(chǎn)生？答案答案出料口的作用是用來取樣，檢測有無酒精或醋酸的產(chǎn)生。檢驗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。答案4.下列評價果酒和果醋制作是否成功的方法中，錯誤的是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.通過檢測果醋發(fā)酵前后發(fā)酵液的酸堿度變化進(jìn)行鑒定解析解析發(fā)酵成功，微生物的數(shù)量會增加，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會下降，D正確。答案解析酒精發(fā)酵進(jìn)程的檢測酒精發(fā)酵進(jìn)程的檢測酒

17、精發(fā)酵的進(jìn)程可以通過出料口取樣檢測，以便及時掌握發(fā)酵狀況，并根據(jù)實(shí)際情況及時調(diào)控發(fā)酵條件。(1)酵母菌數(shù)量的檢測：在整個發(fā)酵過程中，酵母菌數(shù)量應(yīng)呈“S”型增長。(2)酒精含量的檢測：正常發(fā)酵過程中，酒精含量應(yīng)先增加后穩(wěn)定。拓展提升拓展提升課堂小結(jié)糖類繁殖酒精發(fā)酵當(dāng)堂檢測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解析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

18、無氧環(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，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錯誤、D正確。23451答案解析解析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)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1825 。2.下列說法中，錯誤的是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)先通氣一段時間， 再隔絕空氣C.為了避

19、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1825 答案解析234153.制作果醋時，要適時通過充氣口進(jìn)行充氣是因為A.醋酸菌是好氧菌，將酒精變成醋酸時需要O2的參與B.酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵時需要O2C.通氣以防止發(fā)酵液霉變D.防止發(fā)酵時產(chǎn)生的CO2氣體過多而引起發(fā)酵瓶的爆裂答案23415解析解析醋酸菌為好氧菌，只有在有氧條件下才可以正常生活。解析A.制作果酒時，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)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)

20、酵產(chǎn)物不同的重要因素是溫度、時間、菌種等4.下面是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意圖，請據(jù)圖判斷下列說法正確的是解析2341答案5解析解析制作果酒，用清水沖洗時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。234155.某果酒廠的果酒滯銷，預(yù)計將生產(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。請回答下列問題：(1)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)果酒時，需要向果汁中接種純凈的_菌種，整個生產(chǎn)過程需要在_條件下進(jìn)行。解析解析大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)果酒時，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，整個生產(chǎn)過程需要在無菌條件下進(jìn)行。23415酵母菌無菌答案解析(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_。解析解析由于醋酸菌的最適生長溫度為3035 ，因此，應(yīng)將發(fā)酵溫度控制在此溫度范圍內(nèi)。(3)可以用_來檢驗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。解析解析在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)使溶液呈現(xiàn)綠色。23415醋酸菌為好氧細(xì)菌3035 重鉻酸鉀綠答案解析