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1、名校名 推荐广东省阳东广雅中学高中生物课题1 果酒和果醋的制作教学设计 新人教版最新标准要求一、知识与技能目标本节要知道果酒、果醋制作所需的菌种，果酒、果醋制作的原理，会写反应式；说出果酒、果醋的实验流程，正确理解影响发酵的因素。二、过程与方法目标根据实验流程示意图和提供的资料，自行设计果醋制作过程，学会收集、整理和分析实验资料，定量表述实验结果，得出实验结论；在学习中体会已有知识的不足和进一步探究、拓展的必要性。三、情感与价值观目标积极参加实验设计，在合作交流中探索未知，在发现、探究、操作过程中，获得知识，体验成功的乐趣，激发学习的热情，树立学习的信心。教材内容全解课题 1 从课题背景人手，
2、然后从实验原理、实验流程示意图和提供的资料，较全面的介绍了果酒和果醋的制作过程。一、基础知识1果酒制作的原理(1) 酵母菌形态、结构、分布、种类及菌落酵母菌是单细胞真菌，其细胞大小为1 5 微米 X5 30 微米，最长可达100 微米。呈圆形、椭圆形、卵圆形、柠檬形、香肠形等，某些菌种可形成假菌丝。酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖，但多以出芽方式进行无性生殖。温度低时形成孢子，进入休眠状态，温度适宜时，进行出芽生殖，繁殖速度快。酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面湿润、黏稠，呈白色或粉红色，在液体培养基中，有些在液体表面形成菌膜，或在容器壁上出现酵母环，或产生沉淀。自然界中，酵
3、母菌分布广泛，但多分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果、花、树皮上，有些可与昆虫共生，有些使人致病， 如白色假丝酵母引发鹅口疮、肺感染。 食品中常见的酵母菌有啤酒酵母、葡萄汁酵母、鲁氏酵母( 酱油酿造 ) 、球拟酵母属、粉状毕赤氏酵母等。一年四季，土壤始终是酵母菌的大本营。1名校名 推荐(2) 果酒制作的原理酵母菌的呼吸果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，反应式如下：酶C6H1206+6O2 6CO2+6H20在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵，反应式如下：酶C6H12O62C2H5OH+2C0实例 1利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的适宜原料
4、和在生产酒精阶段要控制的必要条件分别是()A玉米粉和有氧大豆粉和有氧C玉米粉和无氧大豆粉和无氧讲解 ：酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，把糖类等有机物彻底氧化分解成CO2和水，不产生酒精。大豆粉主要含蛋白质，用作酿酒不合适，原因有二：一是酵母含有更多的直接把糖类转化为酒精的酶类，发酵快，而蛋白质转化复杂，并产生含氮副产物，对酵母茵生命活动不利；二是成本高。答案 ： C影响酵母菌繁殖的因素酵母菌分布广泛， “喜欢” 葡萄汁等含糖量高的果汁。培养酵母菌一般用麦芽汁培养基，麦芽汁组成复杂，能为酵母菌提供足够的营养物质。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，酒精发酵时一般将温度控制在
5、18一 25。酵母菌生活在偏酸环境中，最适pH为 4。058。在最低 pH=2 5，最高 pH：8 o 的两种环境中，酵母菌尚能生存和生长，但生长非常缓慢而且易死亡。实验2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()A温度控制B溶氧控制C pH 控制D酶的控制讲解 ：通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧、通气与转速等。酶是自身调节物质，不属于发酵条件。答案 ： D2名校名 推荐酵母菌发酵过程在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。发酵过程中， 随着酒精度的提高， 红葡萄皮的色素也进入发酵液，
6、 使葡萄酒呈现深红色。 在缺氧、呈酸性的发酵液中， 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。实例 3生产用菌种的来源主要是()自然环境收集菌株筛选购置生产用菌种培养基C讲解 ：工业微生物所用菌种的4g$- 来源是自然环境，筛选分离发酵产品所需的菌株，经培育改良后可能成为菌种。如果已知所需发酵产品的产生种名，则尽量多地收集该种菌的不同菌株，并筛选。一般都是购置专用菌种或向单位购买产量高的菌种。答案 ： D2果醋制作的原理(1) 醋酸菌形态醋酸菌的形状从椭圆到杆状，有单个的，成对的，也有成链状的。以鞭运动或不运动，不形成芽孢，幼龄细胞呈革兰氏阴性，老龄菌不稳定。
7、(2) 果醋制作的原理，醋酸菌是种好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明， 醋酸菌对氧气的含当量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通人氧气，也会引起醋酸菌死亡。当氧气、 糖源都充足时，醋酸茵将葡萄汁中的果糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸 ( 反应简式如下) 。醋酸菌的最适生长温度为30一 35。酶C2H5OH+O2 CH3COOH +H20实例 4 酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和谷氨酸棒状杆菌异化作用的类型依次是()需氧型厌氧型兼性厌氧型AC讲解 ：酵母茵在有氧时进行有氧
8、呼吸，在无氧时进行无氧呼吸；乳酸菌为严格厌氧菌；醋酸菌和谷氨酸棒状杆菌为严格好氧菌。答案 ： B3名校名 推荐二、实验设计1果酒和果醋实验流程示意图(1 L1)制作果酒和果醋的实验流程示意图2实验操作(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。(2) 灭菌榨汁机要清洗干净，并晾干。发酵装置要清洗干净，并用70的酒精消毒。(3) 榨汁将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。(4) 发酵将葡萄汁装人发酵瓶，要留要大约13 的空间( 如图右图所示) ，并封闭充气口。制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18 25，时间控制在10 12d 左右，可通过出料口对发酵的情况进行。
9、及时的监测。制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在30 35，时间控制在前7 8d 左右，并注意适时通过充气口充气。实例 5下列叙述能够防止发酵液被污染的是()榨汁机要清洗干净，并晾干发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70的酒精消毒C装入葡萄汁后，封闭充气口发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接讲解 ：发酵工程中所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程不能) 混入其他微生物( 称杂菌 ) ，一旦污染杂菌，将导致产量大大下降，甚至得不到产品。榨油机清洗，并晾干，发酵瓶清洗，并用 70酒精消毒，防止器材上的菌种进入发酵液；装入葡萄汁，封闭充气口，防止空气中的菌种进入，发酵装置的排气O2 通过一
10、个长而弯曲的胶管与瓶身连接，阻挡外4名校名 推荐面空气中的菌种进入发酵液。答案 ： ABCD三、结果分析与评价1由于发酵作用，葡萄浆中糖分大部分转变为C 2 和 C2H5OH，及少量的发酵副产品。C02 排出越来越旺盛，使发酵液出现沸腾，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，果皮上的色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中；在发酵瓶表面，生成浮槽的盖子。2设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入A、 B 两个发酵瓶，并各留有1 3空间， A 组加入酵母菌，B 组不加，进行发酵，可证明葡萄酒的产生是由于酵
11、母菌的作用。证明葡萄醋中有醋酸生成，简单易行的方法是品尝或用pH 试纸鉴定。3制作的葡萄酒色泽鲜艳、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。四、课题延伸果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，检测时，先在试管中加入发酵液2mL，再滴人物质的量浓 度为 3mol L的 H2SO43 滴，振荡混匀， 最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3 滴，振荡试管， 观察颜色的变化。想一想，如果要使检验的结果更有说服力，应该如何设计对照?五、相关链接1为提 高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，可以直接
12、在果汁中加入人工培养的酵母菌。 而人工培养酵母菌，首先需要获得纯净的酵母菌菌种。如何将葡萄上附着的酵母菌分离出来，获得纯净的菌种呢?你可以在参考“专题2微生物的培养与应用”的基础上，进一步查阅资料，再做尝试。2制作果醋时，也可以直接在果酒中加入醋酸菌。醋酸菌的菌种可以到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。你也可以尝试从食醋中分离醋酸菌，分离的方法参见专题2。例 1 关于酵母菌的叙述，错误的是 ( ) A酵母菌代谢类型为异养、兼性厌氧B酵母菌主要繁殖方式为孢子生殖C酵母菌只在酒精发酵中发挥作用酵母菌在含青霉素的培养基中不能生存5名校名 推荐方法指导 ：酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢予生殖，在条件好时进行出芽生殖，条件恶劣时进行孢子生殖，但多以出芽生殖方式进行无性生殖。酵母菌在酱油酿造、 醋酸发酵、 酒精发酵等过程中发挥作用。 在含青霉素的培养基中能选择出酵母酋和霉菌。答案 ： BCD例 2食醋生产具有协同作用的菌
