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果酒果醋的制作课件21张 2021届高考生物二轮复习

2021-05-18
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第11单元生物技术实践第1讲　传统发酵技术的应用《选修一》P1-9 考纲要求运用发酵加工食品的基本方法利用发酵技术来生产特定的产物 [核心素养] 1.生命观念——结构与功能观：发酵菌种的结构与功能的关系。 2.科学思维——比较与分类：比较制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作原理、流程、发酵条件等的异同。 3.科学探究——设计实验探究理想的发酵条件。 4.社会责任——关注食品安全，倡导健康的生活方式。第1讲需要掌握的内容考点1 果酒和果醋的制作一、制作果酒和果醋时使用的菌种的比较二、制作果酒和果醋的原理及发酵条件考点2 腐乳和泡菜的制作一、制作腐乳的发酵菌种、原理、流程及注意事项二、制作泡菜的原理、流程、关键操作及影响因素三、检测亚硝酸盐含量三、制作果酒和果醋的实验流程四、泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况四、制作果酒和果醋的结果分析和评价考点1 果酒和果醋的制作一、制作果酒和果醋时使用的菌种的比较《选1》P2-3 《金版》P256 比较项目菌种生物类群代谢类型菌种来源果酒制作真核生物异养__________型果醋制作 ____ 生物异养__________型酵母菌兼性厌氧附着在葡萄皮上的酵母菌醋酸（杆）菌原核好氧变酸的酒的表面的菌膜酵母菌生存的适宜温度为__________℃；繁殖方式为_________ 醋酸菌生存的适宜温度为__________℃；繁殖方式为__________ 18-25 出芽生殖 30-35 二分裂（一）制作果酒的原理及发酵条件 1.原理 ①有氧条件下，酵母菌大量繁殖，进行有氧呼吸，反应式如下： ②无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵，反应式如下： 2.发酵条件（1）温度：一般_________℃，最适为_______℃左右（2）氧气：前期_______氧气，后期________氧气（3）时间：____________天二、制作果酒和果醋的原理及发酵条件 18-25 20 需要不需要先通气（进行有氧呼吸）后密封（进行无氧呼吸即酒精发酵） 10-12 影响酒精发酵的主要环境条件有、和等温度氧气 pH C6H12O6 + 6O2 + 6H20 → 6CO2 + 12H20 酶 C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 酶（二）制作果醋的原理及发酵条件 1.原理 ①氧气、糖源充足时，醋酸菌进行的反应如下： ②氧气充足，但缺少糖源时，醋酸菌进行的反应如下： 2.发酵条件（1）温度：最适为_______℃左右（2）氧气：_______充足的氧气（3）时间：____________天 30-35 需要 7-8 【醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将乙醛变成醋酸：2C2H5OH+O2 →2CH3CHO（乙醛）+2H2O；2CH3CHO+O2 →2CH3COOH（醋酸）】 C6H12O6 +2O2 → 2CH3COOH+2CO2+2H20酶 C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O酶（三）制作果酒和果醋的实验流程 1.实验大致流程挑选葡萄 → 冲洗 → 榨汁 → 酒精发酵 → 醋酸发酵→ 果酒 → 果醋2.实验流程注意事项及分析 ②冲洗葡萄时不能_____________，原因是____________________ ____________________________________________________。反复冲洗防止洗去葡萄皮上的野生酵母菌，导致菌种流失，不能正常发酵 ③先冲洗葡萄还是先除去葡萄的桔梗？为什么？应该先冲洗葡萄，后除去桔梗。因为这样能避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会 ①葡萄酒呈现深红色的原因是什么？红葡萄皮的色素进入发酵液 ④应该从哪些方面防止发酵液被污染？ a.榨汁机要洗净并晾干 b.发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤 c.装入葡萄汁后，封闭充气口完成《金版》P257【深化探究】2. 2．果酒制作时，尝试分析应从哪些方面防止发酵液被污染(至少答两点)? (1)需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发酵装置要清洗干净　 (2)每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。 ⑤在实际生产中，要对发酵液进行煮沸处理，其目的是什么？消灭发酵液中的杂菌整个发酵制作的过程都要防止杂菌污染! 3.发酵装置及相关问题分析《选1》P4 图1-4a 使用该装置装入葡萄汁时要留有大约1/3 的空间，且每隔12h左右要将瓶盖拧松一次（注意：不是打开瓶盖），此后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布。【分析1】发酵液装瓶后为什么要保持1/3 的剩余空间？ ①利于酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵 ②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出【分析2】每隔一段时间（12h）拧松瓶盖的原因是什么？放出发酵过程中产生CO2 ，防止瓶内气压过高引起爆裂。【分析3】此后再将瓶盖拧紧的目的是什么？适时排气防止进入O2，继续进行酒精发酵 3.发酵装置及相关问题分析《选1》P4 图1-4a 使用该装置装入葡萄汁时要留有大约1/3 的空间，且每隔12h左右要将瓶盖拧松一次（注意：不是打开瓶盖），此后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布。【分析5】当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布的目的是什么？制作有氧条件，进行醋酸发酵【分析6】分析此发酵装置不足之处？易被杂菌污染【分析5】酒精发酵过程中，要保持缺氧、酸性环境的原因是什么？在缺氧酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。 3.发酵装置及相关问题分析《选1》P4 图1-4b 【分析1】充气口的作用是什么？醋酸发酵时充入无菌空气（氧气）【分析2】排气口的作用是什么？酒精发酵时排出二氧化碳【分析3】出料口的作用是什么？取样【如取样检测是否有酒精生成：与酸性的重铬酸钾反应，观察是否呈现灰绿色】【分析4】选择长而弯曲的胶管而不是直管与瓶身连接作为排气口的原因是什么？防止空气中微生物的污染【分析4】结合果酒、果醋的制作原理，应如何使用这个发酵装置？制酒时，应关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气 3．甲、乙、丙三个制作果酒的发酵瓶中，在温度等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： ①发酵瓶甲的错误是_____________________，导致发酵中出现的主要异常现象是______________________________________________ ________________________________________。 ②发酵瓶丙的错误是________________________________________，导致发酵中出现的主要异常现象是__________________________。注：各发酵瓶的左侧管为充气管，右侧管为排气管未夹住发酵瓶的充气管酵母菌呼吸产生的乙醇被氧化成醋酸，所以发酵液从充气管流出，发酵液变酸瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口发酵液会从排气管流出 ①放出气体： ②放热： ③颜色变化： ④菌体数量的变化： ⑤PH值变化：四、制作果酒和果醋的结果分析和评价（一）果酒制作过程中发酵液的变化 CO2 初期发酵液中酵母菌数目增多，后期不再增多发酵过程产热随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。 CO2溶于发酵液而使PH下降（二）如何评价果酒的制作是否成功 1. 通过嗅闻和品尝进行初步鉴定 2. 用显微镜观察酵母菌 3. 重铬酸钾检验酒精的存在【取样发酵液，加入3mol/l的H2SO4，再加入重铬酸钾】（三）如何评价果醋的制作是否成功 1. 观察菌膜的形成 2. 嗅闻和品尝进行初步鉴定 3. 检测和比较醋酸发酵前后的pH作进一步的鉴定 4. 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（四）提高果酒、果醋品质的方法 1. 直接在果汁中加入人工培养的酵母菌通过分离葡萄表面附着的酵母菌，获得纯净的菌种 2. 直接在果酒中加入醋酸菌购买当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心的醋酸菌菌种；或者尝试从食醋中分离醋酸菌 1．兴趣小组参加贫困县精准扶贫的山区苹果酒、苹果醋建厂的调研项目。拟设计采用发酵罐生产。回答下列问题： (1)制备高产果酒的酵母菌菌株。①若利用该装置制备果酒，需接种的菌种是________菌。在秋季的葡萄园中，应在葡萄成熟落地流出果汁的周围土壤选取土样筛选菌株，理由是：__________________ __________。果酒发酵所依据的原理是____________________(用化学反应简式表示)。 ②若利用该装置制备果醋，需接种是醋酸菌，若发酵液中无糖类但有乙醇，则该发酵菌发酵获得醋酸的途径是：乙醇→______→醋酸。 (2)苹果酒、苹果醋的生产。①若利用该装置制备果酒时，早期通入除菌后的空气，目的是____________________；若利用该装置制备果醋，整个过程中需不间断地通入除菌空气，原因______________ ________________________________________________________。 ②苹果醋生产可在苹果酒生产基础上改变________和发酵条件进行；评价生产苹果酒、苹果醋优劣的最常用方法是________________。酵母该土壤中酵母菌大量繁殖 C6H12O6→2C2H5OH+2CO2 乙醛使酵母菌大量繁殖醋酸菌进行的是有氧发酵（或短暂中断通入氧气，会导致醋酸菌死亡）菌种嗅闻和品尝 2．天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。 (1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶______ ________________________________________________。 (2)在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。通气能提高________的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。 (3)在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵 30 d。工艺如下。在最适温度条件下催化能力最强酵母菌 ①发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌密度变化，趋势如图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是 _________________________，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是_________________________________。 ②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中_________________________________________层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。 ③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变，加剧了不同种类乳酸菌的________________，淘汰了部分乳酸菌种类。先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH 颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动，或下) 种间竞争(或竞争) 2．苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题： (1)酵母菌的呼吸代谢途径如下图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的____________中进行，其产物乙醇与__________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度______。 (2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在________条件下才能完成。 (3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度________(填“低于”或“高于”)第二阶段的。 (4)醋酸杆菌属于________核生物，其细胞结构中________(填“含有”或“不含有”)线粒体。细胞质基质重铬酸钾线粒体快有氧低于原不含有《三维设计》P106【练热点】1. 【补充练习】1.下图为葡萄酒的发酵装置示意图，回答下列问题： (1)发酵初期，集气管中收集不到气体，原因是_______________ ___________________________________________。 (2)集气管中的气体主要是______，可用_______________检测。 (3)发酵过程中，酵母菌种群数量增长呈“________”型增长。 (4)若发酵液表面出现菌膜，最可能的原因是__________________，该菌膜中的微生物最可能是________________。酵母菌只进行有氧呼吸 CO2 澄清的石灰水 S 发酵瓶漏气醋酸菌【补充练习】2.下图为枸杞果酒的生产工艺流程简图，据图回答问题。选料→？→粉碎→灭菌→接种→发酵→？→果酒 (1)流程中“？”处的内容应为________、________。 (2)制作果酒时，温度应该控制在________。果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格，含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？________。说明理由。_________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _____________________________________________。 (3)果酒制作离不开酵母菌，与醋酸菌相比，酵母菌在结构上的主要特点是____________________________。 (4)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是________________________________________。 (5)果酒制作是否成功，需发酵后用______________来鉴定，在 ________条件下，该物质与酒精反应呈现________色。冲洗过滤 18-25℃ 不能因醋酸菌是需氧型酒发酵的环境是无氧环境(或因醋酸菌需要在有氧且温度是30～35 ℃的条件下，才能将糖转化为醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18～25 ℃) 有核膜包被的细胞核　在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量　重铬酸钾溶液酸性灰绿【补充练习】3.如图是果酒果醋的制作流程(如图所示)。请据图回答以下问题： (1)在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象，其原因可能是发酵液中混有________菌发酵产生乳酸；也可能是_____________________ _____________________________________________，导致________菌生长繁殖，产生醋酸。 (2)某同学尝试用罐头瓶制作果酒，在培养过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧，这样做的主要目的：一是___________ __________，二是避免氧气进入和杂菌污染。 (3)在酸性条件下，可用_________来检测果酒发酵是否成功。若要进一步检测所得果酒中活体酵母菌的密度时，一般采用_____________法，但此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。 (4)在果酒制作中，加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理，但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌，从生态学角度分析：一是酵母菌与杂菌之间存在________关系；二是由于果酒中的______不利于杂菌的生长乳酸发酵装置密闭不严(答案合理即可，如排气、防止装置爆裂、降压等) 醋酸放掉发酵产生的CO2 重铬酸钾稀释涂布平板竞争酒精【补充练习】4.蓝莓富含花青素等营养成分，具有保护视力、软化血管、增强人体免疫力等功能。某同学尝试用蓝莓来制作蓝莓果酒和蓝莓果醋。 (1)制酒中利用的微生物是________，取样后可用______________观察该微生物。发酵时一般要先通气，通气的目的是______________ _____________________。制酒过程中可在酸性条件下用橙色的重铬酸钾检验酒精的存在，检验后颜色变成____________。 (2)酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味，尤其是气温高的夏天更易如此，分析其原因是____________ __________________________________________________________ ____________________。醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源 ________(填“充足”或“缺少”)。 (3)酿制蓝莓果酒时，并不需要对蓝莓进行严格的消毒处理，这是因为在_________________的发酵液中，绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制。 (4)为鉴定蓝莓果醋是否酿制成功，除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外，还可以通过检测和比较___________________作进一步的鉴定。酵母菌（光学）显微镜酵母菌可在有氧条件下大量繁殖灰绿色　醋酸菌是好氧最适生长温度为30～35 ℃，(夏天温度较高，导致醋酸菌大量生长产生醋酸)　缺少缺氧、呈酸性 (醋酸)发酵前后的pH 查看更多

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