2019_2020学年高二人教版生物选修一课件:1.1 果酒和果醋的制作 .pdf
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1、第1课时 果酒和果醋的制作 专题1 传统发酵技术的应用 学习导航 1.通过回顾“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验, 掌握果酒制作的原理。 2.结合教材P3图13,理解并掌握果酒和果醋制作的过程。 3.结合教材P4图14b及操作提示,学会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 当堂检测 二、果酒、果醋的制作流程 内容索引 一、果酒、果醋制作的原理 基础梳理 1.果酒制作的原理果酒制作的原理 (1)菌种:酵母菌。 菌种来源:主要是附着在葡萄皮上
2、的 。 代谢类型: 。 生长繁殖最适温度: 左右。 分布场所:分布广泛,尤其种植水果类的 中。 土壤 野生型酵母菌 异养兼性厌氧型 20 (2)发酵原理 (3)发酵所需条件 环境条件: 、pH呈 。 温度:一般控制在 。 条件反应式发酵作用 有氧条件_大量繁殖 无氧条件_酒精发酵 C6H12O66O26CO26H2O C6H12O62C2H5OH2CO2 缺氧酸性 1825 2.果醋制作的原理果醋制作的原理 (1)菌种:醋酸菌。 菌种来源:人工接种醋酸菌。 代谢类型:异养需氧型,对 的含量特别敏感。 (2)发酵原理 氧气、糖源充足:醋酸菌将葡萄汁中的 分解成 。 氧气充足、缺少糖源:醋酸菌将
3、变为乙醛,再将乙醛变为 。 反应简式如下: 。 (3)发酵所需条件 环境条件: 充足。 温度:最适生长温度为 。 3035 氧气 糖醋酸 乙醇醋酸 C2H5OHO2CH3COOHH2O 氧气 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: 答案 答案 酵母菌属于真核生物,醋酸菌属于原核生物,酵母菌中有以核膜 为界限的细胞核而醋酸菌没有。 问题探究 (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 答案 酵母菌主要进行有丝分裂,醋酸菌主要进行二分裂。 (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 酵母菌的有氧呼吸场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸场所
4、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。 (3)酵母菌和醋酸菌发酵场所有何不同? 答案 答案 答案 通气的目的是:使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖; 密封的目的是:使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 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 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。 (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 醋酸菌在缺乏糖源时,可以将酒精转化为乙醛,再将乙醛转化为 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。
5、(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 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。 (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 归纳归纳 总结总结 (1)发酵是通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
6、)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
7、; 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
8、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
9、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 ; ; 。 出料口 冲洗酒精发酵 果醋 充气口排气口 2.果酒、果醋制作的操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。 (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
10、控制在 d 左右。 1012 新鲜冲洗除去枝梗 晾干 70%的酒精 1/3 关闭 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 。 (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 。 醋酸发酵的结果检测:可通过检测发酵前后的 作进一步的鉴定。 pH 78 充气 重铬酸钾 酸性条件 灰绿色 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。 问题探究 答案
11、(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 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.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 以防将葡萄皮上的野生型酵母菌冲洗掉。 (2)为什么冲洗葡萄的次数不能过多? 答案 答案 答案 因为有氧呼吸阶段酵母菌需要氧气,保留1/3的体积(空气)可以为 酵母菌提供氧气,还可以防止发酵液在发酵过程中溢出甚至引起爆炸。 3.发酵条件的控制 (1)葡萄汁充入发酵瓶后,为什么不能超过发酵瓶总体积的2/3? 答案 答案 不相同。因为二者所用微生物不同,果酒制作利
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