生物选修一果酒果醋
需要从发酵过程全面考虑。例如榨汁机、发酵装置要清洗干净; 每次排气时,只需拧松瓶盖,不能完全揭开瓶盖等。
先冲洗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。
3、控制发酵条件:制葡萄酒时,为何将温度控制在 18~25℃?制葡萄醋时,为何要将温度控制30~35℃?
温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20 ℃左右最适合酵母菌繁殖。 醋酸菌是嗜温菌,最适生长温度是30~35℃。
果酒制作 果醋制作
发酵菌种
代谢类型
生殖方式
发酵原理(反应 式)
最适发酵温度 对氧的需求
发酵时间
果酒制作
发酵菌种 代谢类型 酵母菌 异养兼性厌氧型
果醋制作
醋酸菌 异养需氧型
生殖方式
出芽生殖
酶
分裂生殖
酶 C6H12O6+O2 →2CH3COOH(醋酸) +2H2O+CO2
发酵原理(反 应式) C H
6
酵母菌分布广泛,大多在含糖较高的偏酸环境中, 如水果等。
思考:在发酵制作葡萄酒的时候,要对葡 萄进行消毒吗?为什么?
(不要) (酵母菌进行酒精发酵时的生长繁殖的缺氧、 酸性条件及产生的酒精会抑制其他微生物的生长)
1、一般情况下,葡萄酒
是红色的原因? 在发酵的过程中,随着酒精度的提高, 红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄 酒呈红色。
一、果酒的制作原理
1、酵母菌的形态、结构 酵母菌是单细胞真菌,属真核生物,细胞 大小为1~30um,呈圆形、椭圆形等。
2、 繁殖
酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖, 多以出芽生殖方式进行。
3、酵母菌的代谢类型及其呼吸方式
1)代谢类型:
异养 兼性厌氧型
既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸。 2)反应式 有氧呼吸 C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O+能量
2、实验步骤
对发酵瓶、纱布、榨汁器等 用具进行清洗并消毒 用清水冲洗葡萄1-2次除去污物,冲洗 次数不宜太多。 去除枝梗
榨汁后装入发酵瓶 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵
简易装置每天排气2~4次
10天后,取样检验果酒制作
7~8天后检测醋酸
果酒制成后在适宜条件下醋酸发酵
操作注意问题:
1、材料的选择和处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先冲洗 还是先去枝梗,为什么? 2、防止发酵液被污染:你认为应从哪些方面防止发酵液 被污染?
2、下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素 的是( C )。 A.含糖量高的培养基
B.温度20 ℃ 左右
C.pH=2.5 D.pH=6
3、下列关于果醋的制作,错误的是 ( B )。 A、果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一 种好氧菌,所以在制作的过程中需通氧气 B、醋酸菌是一种嗜温菌,温度要求高, 一般在50℃左右。 C、醋酸菌能将果酒变成果醋。 D、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可将 葡萄中的糖分解成醋酸。
想一想,如果要使检验的结果更有说 服力,你应该怎么做?
2ml蒸馏水
2ml酒精
2ml发酵后果汁 加硫酸 加重铬酸钾
2ml发酵前果汁
现象:不变色
变灰绿色
变灰绿色
不变色
练习:
1、关于酵母菌的叙述,错误的是 (多选)( BCD )。 A、酵母菌的代谢类型为异养、兼性厌氧 B、酵母菌主要的繁殖方式为孢子生殖 C、酵母菌只在酒精发酵中发挥作用 D、酵母菌在含青霉素的培养基中不能生存
1、发酵装置
发酵过程中,每隔12小时左右 将瓶盖拧松一次原因:排出 请你根据教材 CO2,防止空气中微生物的污 说说这一装置 染。 有哪些需要改 此后再拧紧瓶盖目的:保证无 进的? 氧环境,产生酒精。 发酵产生酒精后再将瓶盖打开 ,盖上一层纱布,原因:醋酸 是好氧菌,在酒精变为醋酸时 ,需要氧的参与。 1、充气口是在醋酸发酵时连接充 气泵进行充气用的。 2、排气口是在酒精发酵时用来派 出CO2的。 排气口裂解一个长而弯曲的胶管 ,其目的是防止空气中微生物的 污染。 3、出料口是用来取样的。 4、使用该装置制酒时,应该关闭 此装置的充气口、排 充气口;制醋时,应将充气口连 气口和出料口分别有 接气泵,输入氧气。 什么作用? 制果酒和果醋时该如 何使用此装置?
左:葡萄酒窖;中:啤酒酒窖;右:白酒酒窖
厌氧 酿 酒
二、果醋制作的原理
阅读课本,思考讨论以下问题:
1、醋酸菌的形态?细胞结构?繁殖方式是什么?
2、醋酸菌的代谢类型?
3、果醋的制作原理?需要控制的条件与果酒制作有什 么区别?
4、果醋制作过程中也需要密闭容器吗?为什么?
5、变酸的酒表面生长的菌膜是什么?菌膜浮于表面说 明了什么? 6、醋酸菌只能利用乙醇变为醋酸吗?
四、结果分析与评价:P4
1、由于发酵作用,糖分大部分转变为CO2和乙 醇。CO2 排出越来越旺盛,使发酵液沸腾, CO2从排气口排出,在发酵10天后,现象最明 显。发酵过程产热,会使发酵液温度上升, 但酒精发酵温度应严格控制在18~25 ℃;发 酵过程中,色素及其他成分逐渐溶解于发酵 液中。
2、葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的 果实香味;果醋具有琥珀色或棕红色,具有 特有的果香,酸味柔和,稍有甜味,不涩。
应用:
酿酒、发馒头、面包制作、酒精制造、生产 药用酵母片、生产维生素、生产抗菌素等。
如何 制作?
课题目标:
1、说明果酒和果醋制作的原理 2、设计制作
果酒和果醋的装置 3、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,制造出 果酒和果醋。
课题难点
制作过程中发酵条件的控制。
2、葡萄酒分成干红、干白等种类
(1)根据葡萄酒的颜色分成白葡萄酒、红葡萄酒
和桃红葡 萄酒三种。 白葡萄酒:用白葡萄酿造,皮汁分离发酵; 红葡萄酒:用红葡萄酿造,皮汁混合发酵; 桃红葡萄酒:颜色介于白葡萄酒和红葡萄酒之间, 皮的发酵时间短。
(2)根据葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、 甜四种。 干葡萄酒:含糖量低于4克/升; 半干葡萄酒:含糖量介于4克-12克/升之间; 半甜葡萄酒:含糖量介于12克-50克/升之间; 甜葡萄酒:含糖量高于50克/升。
34. (8 分)【 生物一生物技术实践】 (2008年) 科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白。这种蛋白质具有极 强的杭菌能力,受到研究者重视。 ( l )分离该抗菌蛋白可用电泳法,其原理是根据蛋白质分子 的 、大小及形状不同,在电场中的 不同而实现分 离。 ( 2 )可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的体外抗菌特性。抗菌实 验所用培养基中的牛肉膏和蛋白陈主要为细菌生长提供 和 。 ( 3 )分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种等量菌液。 培养一定时间后,比较两种培养基中菌落的 ,确定该 蛋白质的抗菌效果。 ( 4 )细菌培养常用的接种方法有 和 。实验结束 后,对使用过的培养基应进行 处理。 ( l )电荷(带电情况) 迁移速度 ( 2 )碳源 氮源 ( 3 )数量 ( 4 )平板划线法 稀释涂布平板法(稀释混合平板法) 灭菌
(2)若缺少糖源,醋酸菌将乙醇变为乙醛, 再将乙醛变为醋酸,其反应式: 2C2H5OH+O2 →2CH3CHO(乙醛)+2H2O
酶
2CH3CHO+O2 →2CH3COOH(醋酸)
6、醋酸菌发酵需要的条件
(1)环境条件:氧气充足 (2)最适生长温度:严格控制在30~35℃
酶
有氧制醋
果酒与果醋制作的比较
4、制葡萄醋时,为什么要适时通过通气口充气?
醋酸菌是好氧菌,需要氧气的参与。
5、如何检验果酒、果醋制作成功?
酒:嗅味、品尝、镜检、重铬酸钾检测 醋:嗅味、品尝、镜检、PH鉴定、观察菌膜形成
6、发酵超过适宜时间后,密闭容器的培养液 中乙醇达到一定量后CO2不再增加,原因是 什么? 1)葡萄糖被完全分解 2)酵母菌被酒精杀死
34.(8分)[生物—生物技术实践](2007年) 乙醇等“绿沟能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料 酒精的大致流程为: (1)玉米秸秆经预处理后,应该选用酶进行水解,使之转化为发 酵所需的葡萄糖, (2)从以下哪些微生物中可以提取上述酶?(多选) A.酶制果醋的醋酸菌 B.生长在腐木上的霉菌 C.制作酸奶的乳酸菌 D.生产味精的谷氨酸棒状杆菌 E.反刍动物瘤胃中生存的某些微生物 (3)若从土壤中分离产生这种酶的微生物,所需要的培养基为 (按功能分),培养基中的碳原为 。 (4)从生物体提取出的酶首先要检测,以便更好地将酶用于生产 实践,在生产实践的过程中,为了使酶能够被反复利用,可采用 技术。 (5)发酵阶段需要的菌种是 ,在产生酒精时要控制的必 要条件是 。
高考对本模块考试能力要求
——实验与探究能力的要求
要求考生能独立完成“生物知识内容表”所列生 物实验与技术,包括理解实验目的、原理、方法 和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些 实验与技术涉及的方法和技能进行综合运用;具 备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象 和结果进行解释、分析和处理;具有对一些生物 学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实 验与调查等科学研究方法。
酶
无氧呼吸
C6H12O6 →2C2H5OH+2 CO2+能量
酶
思考:
在发酵过程开始时,如果要使 酵母菌进行大量繁殖,应怎样处理? 如果要获得酒精呢?为什么?
4、温度要求
繁殖的最适温度:20℃; 酒精发酵的最适温度:18~25℃。
5、果酒制作所需菌种的来源:
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
6、生存的环境
4、严格控制发酵条件是保证发酵正常进行 的关键,直接关系到是否能得到质量高,产 量多的理想产物,通常所指的发酵条件不包 括( D ) A、温度控制 B、溶氧控制 C、PH控制 D、酶的控制
3、如何证实葡萄汁转化为葡萄酒是由于酵 母菌的发酵作用?如何证明有醋酸的产生。