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2019-2020年高中生物 第一章 無(wú)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(guò)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(guò)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(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 【知識(shí)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(wú)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________。 (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(lái)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： ________________________________________________________________________。 (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(wú)法形成菌膜。 歸納提煉 1.發(fā)酵是通過(guò)微生物的培養(yǎng)來(lái)大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過(guò)程，包括有氧發(fā)酵(如醋酸發(fā)酵，谷氨酸發(fā)酵)和無(wú)氧發(fā)酵(如酒精發(fā)酵)，發(fā)酵≠無(wú)氧呼吸。 2.果酒的發(fā)酵過(guò)程分兩個(gè)階段——有氧呼吸階段和無(wú)氧呼吸階段，有氧呼吸階段的目的是使酵母菌大量繁殖，無(wú)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(wú)氧呼吸的反應(yīng)式為：________________________，產(chǎn)生酒精需要的營(yíng)養(yǎng)條件為________________________，環(huán)境條件為________。 (2)B中缺________，C裝置中缺____________，D裝置中沒有________，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(shí)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____________產(chǎn)生的________________；排氣口膠管長(zhǎng)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(lái)隨著氧氣的消耗，酵母菌進(jìn)行________呼吸產(chǎn)生________。 ②醋酸發(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(guò)程中，要向發(fā)酵瓶中通入無(wú)菌空氣，原因是__________________________；制醋過(guò)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： ____________________________________________________。 (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(zhǎng)溫度為__________，醋酸發(fā)酵過(guò)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(píng)價(jià) 【知識(shí)梳理】 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否合理、操作是否得當(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(wú)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(lái)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(guò)________________進(jìn)行初步鑒定，再通過(guò)檢測(cè)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(shì)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】 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(shuō)法不正確的是 A.酵母菌是兼性厭氧型微生物 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(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精 D.密封的時(shí)間越長(zhǎng)，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(jiǎn)單表示了葡萄酒的釀制過(guò)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(lái)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(lái)制作葡萄醋，請(qǐng)寫出反應(yīng)式：_____________________________。醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度范圍是______________。