2019_2020学年高二苏教版生物选修一课件:2.1.1 运用发酵技术加工食品(Ⅰ) .pdf
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1、第4课时 运用发酵技术加工食品() 第二章 发酵技术实践 学习导航 1.结合教材P37,掌握发酵作用的基本原理和方法。 2.结合教材P3940,学习制作果酒、果醋的实际操作技能。 3.设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置。 重难点击 1.掌握发酵作用的基本原理和方法。 2.学习制作果酒、果醋的实际操作技能。 3.设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置。 一、果酒、果醋制作的原理 二、果酒、果醋的制作流程 内容索引 当堂检测 一、果酒、果醋制作的原理 1.发酵技术的应用发酵技术的应用 (1)发酵:是指利用 的生命活动来制备微生物 或 的 过程。 (2)发酵技术:是指利用微生物的 作用,大规模生产发
2、酵产品的技术。 (3)应用:发酵技术在生产 (如酵母菌)、 饮料(如果酒、白 酒、啤酒)、发酵乳制品(如酸奶、奶酪)、 (如味精、醋、 腐乳、泡菜)、甜味剂(如木糖醇、糖精)、食品添加剂(如柠檬酸、赖氨酸) 等方面具有广泛的应用。 基础梳理 微生物菌体其代谢产物 发酵 单细胞蛋白含醇 调味品和发酵食品 2.果酒的酿制果酒的酿制 (1)原料:各种 为原料。 (2)利用技术:通过 而制成的含酒精的饮料。 (3)菌种: 。 类型: ,具有由核膜包被的细胞核。 繁殖方式:出芽生殖和孢子生殖。温度低时形成孢子,进入休眠状态; 温度适宜时,进行 ,繁殖速度快。 代谢类型:异养兼性厌氧微生物。 果汁 微生物
3、发酵 酿酒酵母菌 真核生物 出芽生殖 (4)制作原理 在有氧条件下,酵母菌进行 ,大量 ,反应式为: C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量。 在无氧条件下,酵母菌进行 ,反应式为: C6H12O6 2C2H5OH2CO2能量。 有氧呼吸繁殖 酒精发酵 3.果醋制作的原理果醋制作的原理 (1)醋酸菌:又名醋酸杆菌。 类型: 。 繁殖方式: 。 代谢类型: 。 (2)制作原理:在充分供氧的条件下,醋酸菌能将酒精转化为醋酸。 反应式:C2H5OHO2 CH3COOHH2O能量。 单细胞原核生物 二分裂 异养需氧型 问题探究 1.发酵菌种 观察下面酵母菌与醋酸菌结构模式图,比较回答:
4、(1)酵母菌和醋酸菌在细胞 结构方面的主要区别是什么? 答案 答案 酵母菌属于真核生物, 醋酸菌属于原核生物,酵母 菌中有由核膜包被的细胞核 而醋酸菌没有。 答案 (2)酵母菌和醋酸菌的主要细胞分裂方式分别是哪种? 答案 答案 酵母菌主要进行有丝分裂,醋酸菌主要进行二分裂。 (3)酵母菌和醋酸菌发酵场所有何不同? 答案 答案 酵母菌的有氧呼吸 场所是细胞质基质和线粒 体,无氧呼吸场所是细胞 质基质。醋酸菌是原核生 物,只能进行有氧呼吸, 全过程均在细胞质中进行。 答案 2.发酵原理 (1)在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”,为什么? 答案 答案 通气的目的是:使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;
5、密封的目的是:使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 (2)酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象,其原因是什么? 答案 答案 酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水,然后进行无氧呼吸才产生 酒精。 答案 (3)为什么果酒搁置时间过久会有酸味,而且表面常有一层菌膜? 答案 答案 醋酸菌能将酒精转化为醋酸,所以果酒搁置时间过久,会因醋 酸菌的代谢而产生醋酸。菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。 (4)醋酸菌进行醋酸发酵时,无论是利用糖源还是酒精,都需要氧气这 一重要条件,请说明原因。 答案 答案 醋酸菌是好氧菌,在生活过程中始终需要氧气,如果氧气中断 则会引起醋酸菌的死亡。 答案 归纳总结归纳总结 (1)发酵是通
6、过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程,包括有氧 发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵),发酵不等于 无氧呼吸。 (2)果酒的发酵过程分两个阶段有氧呼吸阶段和无氧呼吸阶段,有氧 呼吸阶段的目的是使酵母菌大量繁殖,无氧呼吸阶段是产生酒精的时期。 制作过程中产生的酒精更不利于杂菌生长。 (3)醋酸菌是异养需氧菌,对氧气的含量非常敏感,当进行深层发酵时, 即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌的死亡。醋酸菌能氧化 多种有机碳源,其氧化能力随菌种而异。 (4)在糖源供应不足的情况下,可以用果酒发酵后产生的乙醇来制造果醋。 开瓶后的葡萄酒如果密封不严,很快变酸也是这一原因。 拓展
7、应用 1.下列关于果酒和果醋制作原理的叙述中,正确的是 A.果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌 B.制作果酒或果醋,都需要不断充入氧气 C.果酒和果醋制作过程中都有气体产生 D.酵母菌和醋酸菌都可以利用糖源进行发酵 答案解析 解析 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错误; 由于酵母菌要在无氧状态下才能产生酒精,所以在酒精发酵阶段不能通 入氧气,B错误; 酵母菌在发酵过程中始终有气体产生,而醋酸菌在缺少糖源时的发酵过 程中无气体产生,C错误; 酵母菌可以通过无氧呼吸将葡萄糖转化成酒精,醋酸菌可以在氧气和糖 源都充足的条件下将葡萄糖转化为醋酸,D正确。 2.下
8、图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程,相关叙述正确的是 答案解析 A.过程和都只能发生在无氧条件下 B.过程和都发生在酵母菌的线粒体中 C.过程和都需要氧气的参与 D.过程所需的最适温度基本相同 解析 解析 过程为细胞呼吸的第一阶段,有氧、无氧条件均可以发生; 过程为无氧呼吸的第二阶段,只能发生在无氧条件下,故A错误。 过程在细胞质基质中进行,过程为有氧呼吸的第二、三阶段, 在酵母菌线粒体内进行,需要氧气参与,故B错误。 过程为醋酸发酵阶段,在醋酸菌细胞内进行,需要氧气参与,过程 也需要氧气参与,故C正确。 过程为酵母菌的呼吸作用,最适宜温度范围为1825 ;过程 为醋酸发酵阶段,最适宜温
9、度为3035 ,故D错误。 易错辨析易错辨析 果酒与果醋发酵中,酵母菌和醋酸菌代谢原理的辨析果酒与果醋发酵中,酵母菌和醋酸菌代谢原理的辨析 (1)在果酒和果醋的发酵过程中,酵母菌进行有氧呼吸的目的是使酵母菌 进行大量繁殖,醋酸菌是好氧菌,在代谢过程中需要吸收氧气。 (2)酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸时都会产生CO2,醋酸菌在缺少糖源时 不产生CO2。 二、果酒、果醋的制作流程 基础梳理 1.果酒、果醋的制作流程及装置分析果酒、果醋的制作流程及装置分析 (1)实验流程 挑选葡萄 榨汁 醋酸发酵 果酒 _ (2)实验装置 ; ; 。 冲洗酒精发酵 果醋 充气口 排气口 出料口 2.果酒、果醋制作的操
10、作要求及结果分析果酒、果醋制作的操作要求及结果分析 (1)材料的选择与处理 选择 的葡萄,先 ,再 。 (2)防止发酵液被污染 榨汁机要清洗干净,并 。 发酵装置要清洗干净,并用体积分数为 消毒。 新鲜冲洗除去枝梗 晾干 70%的酒精 (3)发酵条件的控制 装置:将葡萄汁装入发酵瓶,留大约 的空间。 制葡萄酒: 充气口;温度控制在1825 ,时间控制在 d 左右。 制葡萄醋:温度控制在3035 ,时间控制在 d左右;适时通过 充气口 。 1/3 1012 78 充气 关闭 (4)果酒、果醋制作结果分析 酒精发酵的结果检测 a.检测试剂: 。 b.检测条件: 。 c.实验现象:呈现 。 醋酸发酵
11、的结果检测:可通过检测发酵前后的 作进一步的鉴定。 重铬酸钾 酸性条件 绿色 pH 问题探究 1.发酵装置的组成及使用 (1)管口分别有什么作用? 答案 答案 充气口:在酒精发酵时关闭, 在醋酸发酵时连接充气泵充入无菌空气。 排气口:排出酒精发酵时产生的CO2。 出料口:用来取样检测和放出发酵液。 (2)排气口胶管长而弯曲,有何作用? 答案 答案 防止空气中杂菌污染。 答案 2.材料的选择与处理 (1)冲洗时先去梗还是先冲洗葡萄?为什么? 答案 答案 应该先冲洗葡萄再去梗,防止先去梗时损伤葡萄,再冲洗时 增加被杂菌污染的机会。 (2)为什么冲洗葡萄的次数不能过多? 答案 答案 以防将葡萄皮上的
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