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1、生物选修一,生物技术实践,主要内容,专题,专题1 传统发酵技术的应用,专题3植物的组织培养技术,专题4酶的研究与应用 ,专题5DNA和蛋白质技术,专题6植物有效成分的提取,专题2微生物的培养与应用,葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催。 醉卧沙场君莫笑,古来征战几人回。,凉州词,专题1 传统发酵技术的应用,课题1 果酒和果醋的制作,1.说明果酒和果醋的制作原理 2.设计装置，制作果酒和果醋,制作过程中发酵条件的控制,难点：,学习目标：,重点：,1.说明果酒和果醋的制作原理,2. 设计制作果酒和果醋的装置，完成果酒和果醋的制作,1.发酵:,一、基础知识,利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生
2、物菌体及各种不同代谢产物的过程.,发酵,据氧气需求情况,据发酵生成产物,2 .微生物的分类,原生生物界,原核生物界,真菌界,变形虫、草履虫、衣藻,酵母菌、青霉菌、根霉菌,细 菌,放线菌,蓝 藻,支原体,衣原体,病 毒,无细胞结构,新陈代谢,同化作用 异化作用 (呼吸类型）,自养型 异养型,需氧型 厌氧型 兼性厌氧型,1、酵母菌的形态、结构、分布是怎样的？,2、酵母菌的代谢类型及其呼吸过程的反应式如何？,3、果酒的制作原理？,一、果酒制作的原理,1、酵母菌的形态结构、分布？（了解）,酵母菌的繁殖方式有： 出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），但多以出芽生殖方式进行（环境良好）,酵母菌是单细胞真菌，属
3、生物，细胞大小为130um，呈圆形、椭圆形等。,真核,过程：母体 芽体 新个体,2、酵母菌的代谢类型及其呼吸过程的反应式如何？,代谢类型属于 。既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。,酶,酶,反应式为：,C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量,C6H12O6 2C2H5OH+2 CO2+能量,2）无氧条件下,1）有氧条件下,异养兼性厌氧型,4、果酒的制作原理？,（1）发酵所需的适宜条件： 温度： pH值： （2）传统发酵技术所使用的酵母菌的来源：,1825 ，20 左右是最适宜温度,附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。,酸性条件，4.05.8为最适pH值， 在最低pH=2.5，最
4、高pH=8.0时 尚能生存，但生长极其缓慢而且易 死亡。,酒精发酵的参与者 酵母菌,同化作用类型： 异化作用类型： 适宜发酵温度： 分类： 生殖（主要方式）：,异养型,兼性厌氧型,1825,出芽生殖,真菌(真核生物),来源,主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,1、醋酸菌的形态？,3、果醋的制作原理？,二、果醋制作的原理,2、醋酸菌的代谢类型？,1、醋酸菌的形态？,椭圆或杆状，有单个，有成对，有成链状，以鞭毛运动或不运动，不形成芽孢,分类： 繁殖方式： 新陈代谢类型： 最适生长温度：,原核生物,分裂生殖（二分裂）,异养需氧型,3035,2.代谢及繁殖,3、果醋的制作原理？,若氧气、糖源充足时，醋
5、酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式： 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：,酶,C6H12O6 3CH3COOH,果酒和果醋实验流程示意图,挑选葡萄,冲洗,榨汁,酒精发酵,醋酸发酵,果酒,果醋,(1)材料的选择与处理 选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗。 、取葡萄500g，去除枝梗和腐烂的叶子。 、用清水冲洗葡萄12次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多，为什么？ ） 讨论：你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？,实验操作,(2)灭菌 讨论：你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ (3)榨汁 将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。 (4)发酵 将
6、葡萄汁装人发酵瓶，要留要大约13的空间，并封闭充气口。 制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在1825，时间控制在1012d左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。 制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在3035，时间控制在前78d左右，并注意适时通过充气口充气。,简述果酒、果醋制作的基本过程。,对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。 取葡萄500g，用清水冲洗葡萄12次除去污物。 （注意冲洗次数不宜太多） 去除枝梗和腐烂的叶子。 榨汁后装入发酵瓶。 将发酵瓶置于适宜的温度（1825）下发酵。 简易装置24天排气一次。（拧松瓶盖） 10天后，取样检验。 加入醋酸菌或醋曲，然后移至3035条
7、件下发酵，适时充气。,某同学用带盖的瓶子制葡萄酒（如图）,（2）此后再将瓶盖拧紧，目的是,（3）当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，原因是,（4）分析此发酵装置不足之处,（1）发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧 松一次（注意不是打开瓶盖）为什么？,酒精发酵过程中产生CO2，瓶盖拧松放出CO2,防止进入O2，继续进行酒精发酵,制造有氧条件，进行醋酸发酵,易被杂菌污染,方程式为:,2. 排气口、充气口、出料口各有什么作用？,排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的； 充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气的； 出料口是用来取样的。,（1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用 消毒。 （2）葡萄汁
8、装入发酵瓶时，要留出大约 的空间。 （3）制作葡萄酒时将温度严格控制在 ，时间控制在 d左右，可通过 对发酵的情况进行及时的监测。 （4）制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在 ，时间控制在 d，并注意适时通过 充气。,操作过程应注意的问题：,70%酒精,1/3,18-25 ,10-12,从出料口取样,30-35 ,7-8,充气口,（一）果酒的制作是否成功 发酵后取样，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。 （二）果醋的制作是否成功 首先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pH作进一步的鉴定。此外，还可以通过在显
9、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。,三、课题成果评价,2、设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入1和2号发酵瓶中，1号加入酵母菌，2号不加。比较发酵结果。证明醋酸，则用品尝或pH试纸。,3、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。,酵母菌,醋酸菌,20左右,3035,无氧,有氧,酒精,基础知识,（一）、果酒制作 1、发酵菌种： （1）分类地位：单细胞 生物 （真菌） （2）代谢类型： . （3）发酵条件： 温度：是酵母菌 和 的重要条件。酵母菌生长繁殖的最适温度为 左右，酒精发酵时将温度严格控制
10、在 。 氧气：前期需O2，后期 。（理由是 ） PH：呈 。（5.06.0）,真核,异养兼性厌氧型,生长 发酵,20,1825,不需O2,酸性,先有氧呼吸大量繁殖，后无氧条件酒精发酵,在 、 的发酵液中，酵母菌能大量生长繁殖，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。故在利用酵母菌自制葡萄酒的过程中，不需要进行灭菌。 2、制作原理：（用反应式表示） （1） ； （2） .,缺氧 呈酸性,酶,酶,（二）、果醋制作,1、菌种： （1）分类地位：单细胞 生物 （2）代谢类型： . （3）发酵条件： 温度：醋酸菌的最适生长温度为 ， 醋酸发酵时将温度严格控制在此范围内。 氧气：醋酸菌是 细菌
11、，要供应充足，要适时不断通入氧气。 PH：呈 。,原核,异养需氧型,3035,酸性,好氧,2、原理：（用反应式表示） （1）氧气、糖源都 ：醋酸菌将葡萄汁中的 分解成 。 （糖制醋） （2）氧气充足、糖源不足：醋酸菌将 乙醛 。 （酒变醋） 果酒制作果醋的反应式为: 。,充足,糖,醋酸,乙醇,醋酸,酶,课题延伸：,如何证明果汁发酵后有酒精产生？,1、关于酵母菌的叙述，正确的是（ ） 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,A,课堂练习,2、下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是（ ） A、含糖量高的培养基 B、温度20 左右 C、pH=2.5 D、pH=4.5,C,3.酒厂利用酵母菌酿酒过程中，经检测活菌数量适宜但却不产生酒精，应采取的措施是 A.降低温度 B.隔绝空气 C.加缓冲液 D.加新鲜培养基,B,
