选修学案1专题1传统发酵技术的应用课题1果酒和果醋的制作【课标要求】1、理解果酒的制作原理。

2、设计制作果酒和果醋的装置，完成果酒和果醋的制作。

课题重点：说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋。

课题难点：制作过程中发酵条件的控制。

【自主学习】1、与果酒制作有关的微生物是______，它在有氧气的条件下进行_____呼吸____________________________（反应式）并进行大量的繁殖，方式为_____________生殖,无氧条件下繁殖能力下降，但是可以进行酒精发酵即无氧呼吸_______________________（反应式）,果酒的制作主要依赖于它的无氧呼吸。

2、______是酵母菌生长和发酵的重要条件，在酒精发酵的过程中一般把其控制在_________。

温度低于____℃酵母菌发育很缓慢。

随着温度的升高，繁殖速度加快，____℃时为最佳繁殖温度，此时酵母菌生殖速度快、生活力强。

超过____℃，酵母菌生长受到抑制，繁殖速度迅速下降，到____℃酵母菌停止出芽，开始出现死亡。

如果想要获得高酒精浓度的发酵液、减少酒精的损耗，必须控制好发酵温度。

酵母菌繁殖需要空气,完全隔绝空气的情况下，酵母菌繁殖几代就停止了。

稍微与空气接触，酵母菌又能继续繁殖。

如果长时间得不到空气，大部分的酵母菌就会死亡。

要维持酵母菌长时间发酵，必须供给微量的氧气。

3、与果醋制作有关的微生物是_______,它是一种_____氧细菌，它的代谢过程中需要充足的_____。

在原料充足的条件下可以将糖分解成醋酸，当缺少糖的时候可以将_______转变成_________然后再转变成醋酸，反应式为_____________________ 。

在发酵过程中一般把温度控制在________ 。

4、在果酒和果醋制作的实验操作中应当注意避免_____的感染，所以要对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并用________进行消毒，葡萄汁装入发酵瓶时，要留大约_______的空间，原因是_________________________。

5葡萄酒发酵和葡萄醋发酵过程中温度分别控制在_______和_______,在两个发酵过程中对氧气的控制要求有什么不同______________________。

对于发酵产物酒精的鉴定我们可以用____________。

具体过程是先在试管中加入_________,再滴入__________，振荡混匀，最后滴加_____________ ,如果有______现象出现则证明有酒精的存在。

7、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸和无氧呼吸的公共途径是呼吸作用第_____阶段(糖酵解)，是在_____中进行。

在没有氧气的条件下，糖酵解过程的产物______被[H]还原成__________或乳酸等，在不同的生物体由于酶的不同，其还原的产物也不同。

在有氧气的条件下，丙酮酸进入线粒体继续被氧化分解。

如下图所示：由于无氧呼吸分解有机物是______的，释放的能量____，转移到ATP 中的能量就更少；还有大量的能量未释放出来，储存在________________中。

【知能训练】（一）选择题1、用酵母菌酿酒时，向原料中通入足够的空气，酵母菌的数量与酒精的产生分别是（ ）。

A. 死亡、增多B. 增多、不再产生C. 增多、增多D. 死亡、不再产生2. 在果酒制作实验结束时我们通常要检测一下我们的实验是否成功，检测酒精的有无我们通常用重铬酸钾来鉴定，原理是在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应显（ ）A. 蓝色B. 砖红色C. 灰绿色D. 深紫色并带有金属光泽3、下列几种微生物有关的叙述中，正确的是（ ）①酵母菌 ②乳酸菌 ③硝化细菌 ④蓝藻 ⑤烟草花叶病毒 ⑥根瘤菌A 、从结构和成分看，①具有成型的细胞核，⑤的遗传物质中不含胸腺嘧啶B 、从同化作用类型看，②是厌氧型，③④⑥是需氧型C 、从生殖看，①可进行出芽生殖，②③④⑤⑥均可进行分裂生殖D 、从生态系统中的成分看，①②③是分解者，④是生产者4、在酿制果醋过程中，下列哪种说法是正确的（ ）A.要通氧气和隔绝氧气交替进行B. 在发酵过程中要一直通入足够的氧气C. 在发酵过程中要一直隔绝氧气D. 温度控制在18-25℃5．现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO 2的相对量如图所示。

问：在氧浓度为a 时 （ ）A ．酵母菌只进行无氧呼吸B ．被分解的葡萄糖中约67%用于无氧呼吸C ．被分解的葡萄糖中约33%用于无氧呼吸D ．酵母菌停止无氧呼吸6. 以下能进行下列两个反应的是（ ）① C 6H 12O 6 + 6O 2 + 6H 2O −→−酶 6CO 2 + 12H 2O + 能量② C 6H 12O 6 −→−酶 2C 2H 5OH + 2CO 2 + 能量Ａ．酵母菌 Ｂ．乳酸菌 Ｃ．马铃薯 Ｄ．人7. 在制造葡萄醋时为什么要适时通过充气口充气？A ．醋酸菌的新陈代谢类型为自养需氧型B ．醋酸菌的新陈代谢类型为异养需氧型C ．醋酸菌的新陈代谢类型为自养厌氧型D ．醋酸菌的新陈代谢类型为自养厌氧型8．酵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是：A 、碳源供应太充足B 、细胞会发生质比分离复原C 、改变了酵母菌的PH 值D 、葡萄糖不是酵母菌的原料9.谷氨酸棒状杆菌（需氧型微生物）除用于制造味精外还可以用于治疗神经衰弱及配制营养注射液，应用前景广泛。

光明制醋厂转产用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸以及琥珀酸，其原因是（）A、温度控制不适B、通气量过多C、PH呈酸性D、溶氧不足10.一般情况下发酵生产酒精时，投放的适宜原料和在产生酒精的阶段需要的必要条件是：A、玉米粉和有氧B、大豆粉和有氧C、玉米粉和无氧D、大豆粉和无氧（二）简答题1．下面是家庭酿酒的具体操作过程：先将米煮熟，待冷却至30℃时，加少许水和一定量的酒药（实际是酵母菌菌种）与米饭混匀后置于一瓷坛内（其他容器也可），在中间要挖一个洞，加盖后置于适当的地方保温（28℃），12h即成。

现请你从以下几个方面对其发酵过程作一个简单的分析：1．在中间挖一个洞的目的是___________________2．请画出发酵坛内酵母菌种群数量增长的曲线。

3．发酵坛没有密封，但坛内无氧发酵的环境是怎么造成的？。

4．请你用文字和坐标曲线的形式来说明在发酵坛内有氧呼吸和无氧呼吸的此消彼长的过程。

5．在具体操作过程中，要根据米饭的多少加适量的酒药，如把握不住，宁多勿少，如果加少了将引起什么后果？为什么？6．用化学方程式表示上述家庭酿酒的主要过程。

2．精度不低于12度的米酒。

其主要工艺流程如下试就生产过程回答下列问题：1．糖化阶段主要包括蒸煮大米及加入“糖化酶”等。

大米蒸煮的目的是。

“糖化酶”应包括的主要酶类有，糖化酶使（大米中）淀粉发生的主要变化是。

2．发酵阶段主要在5m3的发酵罐中进行，主要工艺为：加料（糖化后的米浆）→接种菌种（主要为酵母菌）→通气培养→密封发酵。

①接种后通气培养的主要目的是，此时酵母菌主要以方式迅速繁殖。

在接种时常加入尿素或其它氮肥，其目的是.。

②“密封”的目的是。

③请用曲线表示发酵阶段酵母菌种群个体数量的变化情况。

3、根据下图回答下列问题(1)反应①、②、③、④中，可在人体细胞中进行的是___________________。

(2)粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆温度增大现象，这是因为___________________。

(3)在微生物体内丙酮酸可以转化为ａ－酮戊二酸，该酸在酶的作用下可以转化为谷氨酸，当谷氨酸增多并与酶结合时，可导致谷氨酸减少，其原因是＿。

（4）在反应①、②、③、④中，必须在有氧条件下进行的是。

［答案提示］发酵装置的设计讨论题：充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；出料口是用来取样的。

排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。

使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。

课后练习 2.：大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑，如原料的来源与选择、菌种的培育与选择、发酵的设备、发酵条件的自动化控制，以及如何严格控制杂菌污染；等等。

此外，无论是葡萄酒或葡萄醋，实验时所检测的发酵液，并非商品意义上的产品。

在实际生产中还需沉淀过滤、灭菌装瓶等获得成品酒或醋。

葡萄酒还需在一定设施和条件下（如橡木桶和地窖）进行后续发酵，以获得特定的风味和色泽。

3.：需考虑厂房、设备投资、原材料采购、工人人数及工资、产品种类、生产周期、销售渠道、利润等问题。

【创新阅读】1．果酒的制作是否成功：后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。

此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在。

如果实验结果不理想，请学生分析失败原因，然后重新制作。

2．果醋的制作是否成功：通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的p H作进一步的鉴定。

此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。

3、萄酒的酿造自然发酵就是葡萄破碎入罐以后，不去人为地添加任何菌种，靠葡萄本身携带的自然界的酵母菌，在葡萄浆或分离后的葡萄汁里自发地繁殖，最终发酵成葡萄酒。

葡萄汁中酵母菌的种类第一类是在发酵中起主要作用的酵母，即葡萄酒酵母或叫啤酒酵母。

这种酵母发酵力强，产酒的风味好，生成有益的副产物多。

在葡萄汁还没发酵之前，这种酵母占的比例很小；在发酵的过程中，这种酵母很快地繁殖起来，由它完成主要的发酵任务。

第二类在葡萄汁中数量很大，但发酵力很弱，其代表是尖端酵母。

在新压榨的葡萄汁中，尖端酵母和葡萄酒酵母的比例约为1 000∶1。

在发酵开始时，这种发酵力弱的酵母先引起发酵。

在以后的发酵过程中，它的作用逐渐被葡萄酒酵母所代替。

第三类是一种产膜的好气性酵母菌。

当发酵容器未灌满时，产膜酵母便会在葡萄汁液面生长繁殖，使葡萄汁变质。

发酵是酿造葡萄酒最重要的过程。

葡萄汁变成葡萄酒的过程就是酵母菌的酒精发酵过程。

发酵过程非常复杂，其主要产物是乙醇和二氧化碳，此外还有其他的副产物。

不难设想，如果发酵的最终产物只是乙醇和二氧化碳，而不产生有香味和有口味的物质，那么发酵而成的酒，口味就太单调了。

2．果醋的生产制作过程清洗将水果或果皮、果核等投入池中，用清水冲洗干净，拣去腐烂部分与杂质等，取出沥干。

蒸煮将上述洗净的果物放入蒸气锅内，在常压下蒸煮1～2 h。

在蒸煮过程中，可上下翻动二三次，使其均匀熟透。

然后降温至50～60 ℃，加入为原料总重量10%的用黑曲霉制成的麸曲，或加入适量的果胶酶，在40～50 ℃温度下，糖化2 h。