1、第5课时 果酒及果醋的制作,第三部分 生物技术在食品加工中的应用,考试要求,一、用葡萄制作葡萄酒,二、用果汁制作果酒,内容索引,当堂检测,三、用果酒制作果醋,一、用葡萄制作葡萄酒,基础梳理,1.实验原理 (1)菌种： 。 (2)原料：紫葡萄。 (3)原理：酵母菌在 条件下进行 ，将葡萄糖氧化成乙醇。 反应式为：C6H12O62CO22 。 (4)当乙醇浓度超过 时，酵母菌死亡。 (5)影响酒精发酵的主要环境条件有 、 和 。其中最适温度为 。,酵母菌,无氧,酒精发酵,C2H5OH,16%,温度,氧气,pH,2530 ,2.实验步骤 (1)冲洗：取2.55 kg的 紫葡萄 在鲜红紫色的 溶液中浸
2、泡约 min 水分，待用。 (2)榨汁：用多功能榨汁机以 速将葡萄打成浆状(也可以用杵和研钵捣烂)。 (3)制作酵母悬液：将适量干酵母(2.5 kg葡萄约用1 g干酵母)放在一小烧杯中 使干酵母成为糊状。 (4)装入发酵瓶：装量不要超过 。瓶塞上所加的玻璃管最好是 的，否则效果不好。,成熟,高锰酸钾,5,沥去,低,2/3,弯曲,(5)酒精发酵 发酵温度：2530 。若温度偏低，则 ；若温度高于 ，要采取降温措施，否则 。 发酵时间： 天。 鉴别发酵完毕的依据：发酵瓶中 气泡。 (6)过滤、分装、保存发酵液(浑浊) 用 过滤，除去葡萄皮和籽。 同时可以用洗干净的手挤压滤渣，以 获得尽可能多的葡萄
3、酒,发酵时间相对延长,30,酒的风味不佳,23,停止出现,两层纱布,滤液(仍然浑浊) 分装到 L的 瓶中， 加盖密封，静置、沉淀即为葡萄酒(清澈),上清液,12,细口,问题探究,1.观察A、B发酵菌种，掌握它们的区别：(1)图中A可表示 发酵菌种的细胞模式图，该菌种主要来自_上的野生型 ，A不同于B最显著的特征是A具有 。 (2)图中B可表示 发酵菌种的细胞模式图，该菌种可从 的表面的菌膜获取，B没有 (细胞器)，故需氧呼吸的场所是细胞溶胶和细胞膜。,答案,酒精,附着在葡,萄皮,酵母菌,细胞核,变酸的酒,醋酸,线粒体,答案,2.发酵过程中为什么会产生气泡？此时发酵瓶中气压如何变化？ 答案 发酵
4、过程中酵母菌进行厌氧呼吸产生CO2，所以产生气泡。此时气压将会增加。 3.若发酵瓶中酵母菌进行需氧呼吸，压强将如何变化？为什么？ 答案 压强将减小。因为需氧呼吸吸收的O2与释放的CO2体积相等，但CO2在水中溶解度高，所以气体压强减小。,4.下图是制作葡萄酒的发酵瓶，回答相关问题：(1)装量不要超过 。 (2)瓶上所加的玻璃管最好是 的，否则效果不好。,答案,2/3,弯曲,5.葡萄酒制作过程有关问题归纳： (1)葡萄酒呈现深红色的原因是_。 (2)先冲洗后去枝梗的目的是 。 (3)在实际生产中，还要对发酵液进行煮沸处理，其目的是_。 (4)在发酵液装瓶后要保持1/3的剩余空间，其作用是_。 (
5、5)自然发酵菌种来源于 。,答案,在发酵过程中葡萄皮和籽的色素进入到发,酵液中,防止杂菌污染,消灭发酵液中,的杂菌,暂时存储发酵产生的,CO2，起到缓冲作用,附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,活学活用,1.酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧和无氧条件下均能生长。如果向培养酵母菌的葡萄糖溶液中通入空气。在短时间内发生的变化是 乙醇的产量增加 乙醇的产量减少 葡萄糖消耗下降 葡萄糖消耗明显增加 A. B. C. D. 解析 在有氧条件下，酵母菌进行需氧呼吸产生CO2和H2O，乙醇的产量会减少。而酵母菌数量大大增加，使葡萄糖的消耗明显增加。,答案,解析,2.葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：
6、 (1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是 。 解析 制酒常用酵母菌做菌种，其进行厌氧呼吸分解葡萄糖，产生乙醇和二氧化碳；酵母菌酒精发酵进行的是厌氧呼吸，所以甲同学未夹住发酵瓶的充气管，有氧气进入，导致葡萄糖被氧化，且需氧呼吸产生较多的二氧化碳，使发酵液从充气管流出，发酵液变酸；而丙同学的错误是瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，一般来说，发酵液不超过容器的 ；上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是葡萄醋、葡萄酒、葡萄酒。,答案,酵母菌,解析,(2)该微生物通过厌氧呼吸可分解 ，产生的终产物是 和 。 (3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发
7、酵瓶中，在温度适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是_，导致发酵中出现的主要异常现象是 。丙同学的错误是_ _，导致发酵中出现 的主要异常现象是_ _。上述发酵过程结束后， 甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品 依次是 、 、 。,答案,葡萄糖,乙醇,CO2,未夹住发酵瓶的充气管,发酵液从充气管流出，发酵液变酸,气管在瓶内的管口,瓶中发酵液过多，淹没了排,排气时发酵液从,排气管流出,葡萄醋,葡萄酒,葡萄酒,(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是 。,答案,未及时
8、排气,在果酒的制作过程中，判断下列操作正误： (1)将消毒过的葡萄汁装满发酵装置( ) (2)将温度严格控制在2530 ( ) (3)榨汁机要清洗干净并晾干( ) (4)将冲洗并除去枝梗的葡萄放入冲洗并晾干的榨汁机内进行榨汁( ),答案,二、用果汁制作果酒,基础梳理,1.实验原理 (1)菌种： 。 (2)原理：C6H12O62CO22C2H5OH。 (3)原料： (最好)、梨、柑橘或其他水果。 (4)用葡萄制作的葡萄酒 糖，酒精含量也低(平均的体积分数为 )，而用果汁制作的果酒，其酒精含量较高(体积分数约为 )，含糖量 。 2.实验步骤 选择材料(最好选择 )制取果汁配料(200 g蔗糖1 L
9、果汁酵母悬液)发酵静置用 取出。,酵母菌,苹果,不含,8%,15%,也较高,苹果,虹吸法,问题探究,1.探究用果汁制作果酒的步骤及注意事项 (1)制取果汁：苹果 多功能榨汁机打碎 层纱布过滤即成果汁。 (2)配料(以1 L果汁为例)：向 L左右的发酵瓶中加入约200 g 倒入果汁转动发酵瓶使 倒入 (约1 g干酵母)，混匀、加盖。 (3)发酵： 天后可见到气泡 天后剧烈的发酵停止取出果酒过滤和分装。 (4)静置：静置 个月后，用 法取出 即为果酒。,答案,切成大块,双,2,蔗糖,蔗糖完全溶解,酵母悬液,3,10,56,虹吸,上清液,2.发酵开始时，由于 会使瓶内出现 ，该情况不能持续出现 天以
10、上。 3.若 天后还看不到气泡冒出，必须加入更多的 ，使发酵作用尽快发生。 4.葡萄或其他果实上常有天然的野生型酵母菌存在，为什么上述两个实验都要接种酵母？ 答案 加酵母是为了使酵母菌的酒精发酵占有优势，避免其他霉菌生长，出现异味。,答案,微生物的需氧呼吸,3,3,酵母,负压,5.为什么发酵瓶中的液体不能装满？ 答案 发酵过程中有气体产生，留有空间可暂时储气，否则液体装满后气体会使液体外溢，损失发酵液，且易引起霉菌污染。 6.装水的弯曲玻璃管起什么作用？ 答案 既可防止氧气进入，又可排出二氧化碳，同时还能防止杂菌污染。 7.制酒时必须保证所有用具都是清洁的，为什么？ 答案 防止杂菌污染。,答案
11、,活学活用,3.小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行实验 (见图)。下列恰当的做法是 A.加入适量的酵母菌 B.一直打开阀b通气 C.一直打开阀a，偶尔打开阀b几秒钟 D.把发酵装置放到4 冰箱中进行实验,答案,解析,解析 酵母菌在无氧环境中可以利用葡萄糖进行发酵，产生酒精，果酒的制作即应用了此原理；4 的环境不利于酵母菌进行发酵。,4.在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中，未经杀菌，但其他杂菌不能生长的原因是 A.经冲洗后的葡萄上只有野生型酵母菌无其他杂菌 B.其他杂菌不能利用葡萄汁中的糖作碳源 C.在缺氧和呈酸性的发酵液中，酵母菌能大量繁殖，其他杂菌不适应环境而被抑制 D.
12、酵母菌发酵产生大量酒精，杀死了其他杂菌,答案,解析,解析 冲洗的目的是洗去浮尘，在冲洗过程中，杂菌和酵母菌被洗掉的机会是均等的；异养微生物都能利用糖；不生长的原因是其他微生物不适应缺氧和酸性环境。,三、用果酒制作果醋,基础梳理,1.实验原理 (1)菌种： 。 (2)制作原理：在 条件下，醋化醋杆菌将 氧化为醋酸。 反应式为： 。 (3)原料：果酒。,醋化醋杆菌,有氧,乙醇,C2H5OHO2CH3COOHH2O,2.实验步骤 (1)装置连接：甲瓶内装入800 mL ，铝箔盖住上口；乙瓶为 瓶，内装锯末至八分满，下口各插入一直角玻璃管(发酵液出口)和另一直角玻璃管(内塞脱脂棉球，用以过滤空气，另一
13、端升至锯末之上)。 (2)醋酸发酵 适量 或 加入200 mL酒水混合物中混匀，pH调至 后倒入乙瓶，使锯末均匀湿透。锯末的作用是_。,酒水混合物,发酵,醋化醋杆菌的培养物,醋曲悬液,7.0,吸附醋化,醋杆菌,将水族箱通气泵的 与乙瓶上塞有棉花球的玻璃管相连，通气。 发酵约48 h后，检测pH，若明显显 ，则可进入下一步。 调节甲瓶滴入乙瓶的流量为每5分钟1滴；乙瓶滴入丙瓶也是同样速度。 每天检测pH，等到流出液pH不再 ，或甲瓶液体全部流入乙瓶时，停止实验。,出气管,酸性,减少,问题探究,1.果醋发酵的装置如图所示，阅读教材，填图并结合图示分析下面的问题：,答案,铝箔,4050,八,过滤空气
14、，防止,杂菌污染,发酵液流出 的速度,铝箔,(1)果醋发酵的菌种是 ，其可遗传变异来源是 。 (2)果醋发酵发生在 瓶中，醋酸生成的反应式为_。 醋酸生成的条件是 (填“有氧”或“无氧”)。 (3)乙瓶下口的双孔橡胶塞插入的塞有脱脂棉球的直角玻璃管作用是： _。,答案,醋化醋杆菌,基因突变,乙,有氧,C2H5OHO2,CH3COOHH2O,既可以向乙瓶内通气，满足醋化醋杆菌对氧气的需求，同时又可过滤空气，防止杂菌进入乙瓶,2.酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系,答案,2530 ,需氧,不需氧,一直需氧,酒精,醋酸,3.下图为果酒、果醋制作简易装置图，请据图思考：(1)在果酒与果醋制作时，充气口是否
15、均需充气？ 答案 果酒制作时需关闭充气口，使装置内液体处于“无氧状态”以利于酵母菌厌氧呼吸产生酒精；果醋制作时则需连接充气泵，自始至终通氧。,答案,(2)装置中排气口有何作用？图中显示排气口连接一“长而弯曲”的胶管，其目的何在？答案 排气口可排出酒精发酵时产生的CO2；与排气管相连的长而弯曲的胶管，可防止空气中微生物的污染。,答案,(3)装置瓶内培养液是否应装满瓶？答案 装置瓶内培养液体积不应超过2/3，需留1/3空间，以防止发酵液从排气口溢出。,答案,答案,4.思考与讨论 (1)影响醋酸发酵的环境因素还有 和 。 (2)醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了，在醋和啤酒表面形成一层“白膜”。它是怎
16、样形成的？ 答案 醋化醋杆菌大量繁殖形成的。 (3)在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充氧气，你认为最经济实用的方法是向发酵液中通入 。,氧气,pH,无菌空气,(4)为什么要向发酵瓶中通入空气？ 答案 醋酸发酵为需氧发酵。 (5)为什么空气要用棉花过滤？ 答案 可防止其他微生物进入。 (6)在制作果酒的过程中，后期如果密封不严，再加上温度过高，结果会怎样？ 答案 果酒生产后期，必须密封，保证无氧，才能得到醇香的果酒。如果密封不严，再加上温度过高(30 以上)，会导致醋化醋杆菌大量生长繁殖。醋化醋杆菌在有氧和糖源不足时，能够将葡萄汁中的乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。其反应式为：C2H5OHO2C
17、H3COOHH2O，因此果酒生产后期，如果密封不严，会导致“酿酒不成反成醋”。,答案,活学活用,5.下图装置既可用于生产果酒，又可用于生产果醋。下列对于果酒和果醋生产时的控制条件的叙述，正确的是 A.生产果酒时，开关1、2、3始终要关上 B.生产果醋时，开关1、2、3都要打开 C.生产果醋时，开关1要打开，开关2、3要关上 D.生产果酒时，开关1、3始终要关上，开关2要间断打开,解析 果酒发酵过程中，除了产生酒精外，还会产生大量的CO2，因此生产果酒时，开关1、3始终要关上，开关2要间断打开；参与果醋制作的菌种是醋化醋杆菌，是一种嗜氧菌，其进行醋酸发酵时也会产生CO2，因此开关1、2要打开，开
18、关3要关上。,答案,解析,酒精发酵和醋酸发酵的比较,6.在酿制果醋的过程中，下列哪种说法正确 A.果醋的制作需用醋化醋杆菌，醋化醋杆菌是兼性厌氧型细菌，需先通一段时间氧气后密封 B.在发酵过程中，温度控制在2530 ，发酵效果最好 C.当氧气、糖源充足时，醋化醋杆菌可将葡萄中的糖分解成醋酸而酿制成果醋 D.以上说法都正确,答案,解析,解析 醋化醋杆菌是好氧细菌，所以在发酵过程中需要适时地通入O2。醋化醋杆菌的最适生长温度为3035 。在糖源、O2充足时，醋化醋杆菌能将葡萄中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，可将乙醇氧化成乙醛，再将乙醛变为醋酸。,判断正误： (1)酵母菌和醋化醋杆菌的遗传均遵循孟德
19、尔遗传定律( ) (2)冲洗葡萄时最好先去枝梗，再用水洗净( ) (3)制酒、制醋时所有用具都是清洁的( ) (4)果酒发酵和果醋发酵过程均需不断地向发酵瓶内通入空气( ),答案,课堂小结,制作葡萄酒和果酒,酵母菌,6O2,6CO2,2C2H5OH,果醋的制作,异养需氧型,醋化醋杆菌,氧气、糖源,醋酸,乙醛,醋酸,3035 ,当堂检测,1.适宜的温度条件下，在下图所示的装置中都加入干酵母(内有活酵母菌)，其中能产生酒精的装置是,2,3,4,5,1,答案,解析,解析 解答本题首先要弄清楚酒精发酵的条件：要有葡萄糖、水和酵母菌；必须在密封的条件下。这两个条件缺一不可。如果有氧存在，酵母菌能进行需氧
20、呼吸，产生CO2和H2O，不产生酒精。本题易错选D，因为与A条件相同并搅拌，看起来似乎更有利于反应的进行，但是D没有密封，暴露在有氧的环境中，酵母菌不能进行厌氧呼吸。,2,3,4,5,1,2.在“果醋制作过程”中，能获得较多醋化醋杆菌菌种的最简便方法是 A.从变酸的葡萄酒表面获得菌膜，再培养分离 B.不必人为加入菌种，葡萄等水果表面本身就存在大量的醋化醋杆菌 C.从食醋中分离提取 D.从土壤中分离提取 解析 葡萄等水果表面虽然有醋化醋杆菌，但是不能在短时间内大量获取，而要用分离培养的方法。土壤中含有各种微生物，但分离和培养纯化过程比较繁琐。食醋会经过灭菌后出厂，且食醋的pH不适于醋化醋杆菌生长
21、繁殖，其内几乎没有活的醋化醋杆菌。变酸的葡萄酒表面是醋化醋杆菌的菌膜，故可以通过培养得到大量的醋化醋杆菌。,答案,解析,2,3,4,1,5,3.乙醇等绿色能源的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产酒精，首先要把秸秆用相应的酶进行预处理，然后用特定的微生物在特定的条件下，进行发酵生产酒精。以下关于处理秸秆的酶、微生物种类和特定的条件的选择中，正确的是 A.淀粉酶、乳酸菌、充足氧气 B.纤维素酶、酵母菌、密封 C.纤维素酶、甲烷杆菌、密封 D.脂肪酶、酵母菌、充足氧气,答案,解析,2,3,4,1,5,2,3,4,1,5,解析 玉米秸秆的主要成分是纤维素，要把它转化为葡萄糖才能被酵母菌利用发酵产生酒精
22、，所以秸秆预处理用的酶应该是纤维素酶，而发酵产生酒精的微生物是酵母菌，在发酵过程中没有氧气时，才能进行厌氧呼吸产生酒精，所以要严格密封。,4.如图为制作葡萄酒的装置示意图，下列有关说法，不正确的是 A.整个装置事先应清洗干净并晾干 B.葡萄浆的装量不要超过发酵瓶容积的 C.装水的弯曲玻璃管既可排气，又可防止杂菌污染 D.发酵时，发酵瓶应放在3035 的条件下,解析,2,3,4,1,答案,5,解析 酒精发酵的温度为2530 。,5.生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋制作是常见的例子。请回答下列有关果酒、果醋制作的问题： (1)果酒、果醋制作中，都需要大量纯种发酵微生物，所以首先要对
23、发酵微生物进行培养。在微生物培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑温度、 、渗透压等条件；为防止杂菌污染，还需要对培养基和培养皿进行 (消毒、灭菌)；操作者的双手需要进行清洗和 ；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是 。,答案,2,3,4,1,5,酸碱度(pH),灭菌,消毒,紫外线能使蛋白质变性,解析,2,3,4,1,5,解析 微生物培养需要同时考虑温度、pH、渗透压等外界条件，培养涉及的器材和培养基等都需要进行灭菌，而对操作者的双手则用体积分数为70%的酒精进行消毒处理，紫外线通过使蛋白质变性可以实现杀灭空气中的微生物。,(2)如图是果醋的发酵装置。醋酸发酵在 瓶中进行，发酵所需的微生物
24、是 。若乙瓶中流出液明显呈酸性，则说明流出液中有 生成。向乙瓶中通入空气的主要原因是 。 A.果酒生成醋酸时需要氧气 B.通入空气可使乙瓶中的锯末呈松散状 C.使乙瓶中流出的液体缓慢滴入丙瓶中 D.使甲瓶中流出的液体缓慢滴入乙瓶中,答案,2,3,4,1,5,乙,醋化醋杆菌,醋酸,A,解析,2,3,4,1,5,解析 图中的乙瓶为醋酸发酵瓶，内有醋化醋杆菌在进行发酵，若该瓶流出的液体呈酸性，说明流出液中有醋酸生成。在乙瓶进行的是乙醇发酵成醋酸的过程，需要氧气，醋化醋杆菌进行的是需氧呼吸。,2,3,4,1,5,(3)如果将该装置改为酒精的发酵装置，需要修改的地方是 。 解析 酒精发酵在无氧条件下才能进行，所以不需要通入空气。,不需要通入空气,答案,解析,
