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1、 远古人类发现，吃剩的米粥数日后变成了醇香可口的饮料人类最早发明的酒。课题1课题目标课题目标1.简述发酵原理简述发酵原理2.阐明酒酵母的代谢特点阐明酒酵母的代谢特点3.尝试利用简单的装置制作果酒和果醋尝试利用简单的装置制作果酒和果醋 一、果酒的制作原理一、果酒的制作原理 阅读课本，完成以下问题：阅读课本，完成以下问题：n1 1、果酒的制作需要什么微生物？、果酒的制作需要什么微生物？n2 2、酵母菌的形态、结构、分布、种类及菌落？、酵母菌的形态、结构、分布、种类及菌落？n3 3、酵母菌的代谢类型及其呼吸过程的反应式如、酵母菌的代谢类型及其呼吸过程的反应式如何？何？n4 4、酵母菌的适宜温度是多少
2、？、酵母菌的适宜温度是多少？n5 5、为什么在一般情况下葡萄酒呈红色？、为什么在一般情况下葡萄酒呈红色？n6 6、什么叫发酵？发酵等同于无氧呼吸吗？酵母、什么叫发酵？发酵等同于无氧呼吸吗？酵母菌有何实际应用？菌有何实际应用？1 1、酵母菌的形态、结构、分布、种类及菌落、酵母菌的形态、结构、分布、种类及菌落1).1).形态结构形态结构 酵母菌是单细胞真菌，属真核生物，酵母菌是单细胞真菌，属真核生物，细胞大小为细胞大小为130130umum，呈圆形、椭圆形等。呈圆形、椭圆形等。思考：思考： 你认为酵母菌的细胞中有哪些你认为酵母菌的细胞中有哪些结构？结构？ 你认为细菌与酵母菌在细胞你认为细菌与酵母菌
3、在细胞结构上有什么区别？结构上有什么区别？2).2).繁殖繁殖 酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖（出芽生酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），又多以出芽殖、分裂生殖、孢子生殖），又多以出芽方式进行。方式进行。3 3).).菌落：菌落：你知道什么的菌落吗？你知道什么的菌落吗？在生态学上一个菌落属于什么？在生态学上一个菌落属于什么？ 酵母菌在固体培养基上形成的菌酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面湿润、呈白色或粉红色。落，其表面湿润、呈白色或粉红色。4 4).).生存的环境生存的环境 酵母菌分布在含糖较高的偏酸环酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。境中，如水果等。
4、思考：思考： 在发酵制作葡萄酒的时候，要对在发酵制作葡萄酒的时候，要对葡萄进行消毒吗？为什么？葡萄进行消毒吗？为什么？ 2 2、酵母菌的代谢类型及其呼吸过程、酵母菌的代谢类型及其呼吸过程1 1).).代谢类型代谢类型异养兼性厌氧型。异养兼性厌氧型。既能进行有氧呼吸，又能进行无既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。氧呼吸。2 2）反应式）反应式C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量能量酶酶C6H12O6 2C2H5OH+2 CO2+能量能量酶酶有氧呼吸：有氧呼吸：无氧呼吸：无氧呼吸：思考：思考： 在发酵过程中，如果要使酵母菌在发酵过程中，如果要使酵母菌进行大量繁殖，应怎样处理
5、？进行大量繁殖，应怎样处理？ 如果要获得酒精呢？为什么？如果要获得酒精呢？为什么？3 3、发酵、发酵1 1).).发酵概念发酵概念广义：广义： 是通过微生物的培养来大量生产各是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程。包括有氧发酵（如种代谢产物的过程。包括有氧发酵（如醋酸发酵、谷氨酸发酵）和无氧发酵醋酸发酵、谷氨酸发酵）和无氧发酵（如酒精发酵）。（如酒精发酵）。狭义：狭义： 是指微生物的无氧呼吸（包括酒精发是指微生物的无氧呼吸（包括酒精发酵、乳酸发酵等）。酵、乳酸发酵等）。2).2).所以：发酵所以：发酵无氧呼吸。无氧呼吸。3).3).应用：应用： 酿酒、发馒头、酿酒、发馒头、面包制作、面
6、包制作、酒精制造、生产药用酵母片、生产酒精制造、生产药用酵母片、生产维生素、生产抗菌素等。维生素、生产抗菌素等。4 4、温度要求、温度要求 繁殖的最适温度：繁殖的最适温度：2020；酒精发酵的最适温度：酒精发酵的最适温度：18251825。你知道酵母菌需要适宜温度的原因吗你知道酵母菌需要适宜温度的原因吗？ 1 1、一般情况下，葡萄酒呈红色的原因？、一般情况下，葡萄酒呈红色的原因？ 在发酵的过程中，随着酒精度在发酵的过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈红色。使葡萄酒呈红色。2 2、葡萄酒分成干红、干白等种类的依据、葡萄酒分成干红、干
7、白等种类的依据是什么？是什么？1 1、根据葡萄酒的颜色分成白葡萄酒、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。红葡萄酒和桃红葡萄酒三种。白葡萄酒：用白葡萄酿造，皮汁分离白葡萄酒：用白葡萄酿造，皮汁分离发酵；发酵；红葡萄酒：用红葡萄酿造，皮汁混合红葡萄酒：用红葡萄酿造，皮汁混合发酵；发酵；桃红葡萄酒：颜色介于白葡萄酒和红桃红葡萄酒：颜色介于白葡萄酒和红葡萄酒之间，皮的发酵时间短。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、根据葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四种。半干、半甜、甜四种。 干葡萄酒：含糖量低于干葡萄酒：含糖量低于4克克/升；升； 半干葡萄酒：含糖量介
8、于半干葡萄酒：含糖量介于4克克-12克克/升之间；升之间； 半甜葡萄酒：含糖量介于半甜葡萄酒：含糖量介于12克克-50克克/升之间；升之间； 甜葡萄酒：含糖量高于甜葡萄酒：含糖量高于50克克/升。升。5 5、果酒的制作原理、果酒的制作原理1 1）. .发酵所需的适宜条件：发酵所需的适宜条件：n温度：温度：1825 ，20 左右左右是最适是最适宜温度宜温度npH值：值：4.05.8为最适为最适pH值，在最低值，在最低pH=2.5，最高最高pH=8.0时尚能生存，但时尚能生存，但生长极其缓慢而且容易死亡。生长极其缓慢而且容易死亡。2 2）. .传统发酵技术所使用的酵母菌传统发酵技术所使用的酵母菌的
9、来源：的来源： 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。6.制作果酒和果醋的过程 挑选葡萄挑选葡萄 冲洗冲洗 榨汁榨汁 酒精发酵酒精发酵 醋酸发酵醋酸发酵果果 醋醋果果酒酒安排在安排在9月或月或10月进行：月进行：o正值收获季节，葡萄价格便宜，品种多样。正值收获季节，葡萄价格便宜，品种多样。o此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强，发酵酿酒的此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强，发酵酿酒的效果好。效果好。o温度适宜，发酵现象非常明显。温度适宜，发酵现象非常明显。1、实验流程示意图:2、实验材料、用具1 1）对发酵瓶、纱布、榨汁器等）对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒用具进
10、行清洗并消毒。2 2）取葡萄）取葡萄500g500g，用用清水冲洗清水冲洗葡萄葡萄1 12 2次除去污物。次除去污物。冲冲洗次数不宜太多洗次数不宜太多, ,去除枝梗去除枝梗. .榨汁装入发酵瓶。榨汁装入发酵瓶。3、实验过程3 3）将发酵瓶置于适宜的温度（）将发酵瓶置于适宜的温度（18182525）下发酵。下发酵。4 4）简易装置）简易装置2 24 4天排气一次。（拧松瓶盖）天排气一次。（拧松瓶盖）5 5）1010天后，取样检验。（酸性条件下重天后，取样检验。（酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色）铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色）6 6）取果酒的上清液，加入醋酸菌，然后移至）取果酒的上清液，加入醋
11、酸菌，然后移至30303535条件下发酵，适时充气以制备葡萄醋。条件下发酵，适时充气以制备葡萄醋。果酒和果醋的发酵装置示意图果酒和果醋的发酵装置示意图出料口出料口充充气气口口排气口排气口果酒和果醋的发酵装置示意图果酒和果醋的发酵装置示意图出料口出料口充充气气口口排气口排气口排气口是在酒精排气口是在酒精发酵时用来排出发酵时用来排出CO2的。的。 出料口是出料口是用来取样用来取样的。的。 充气口是在醋酸发酵时连接充充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的气泵进行充气用的 。 果酒和果醋的发酵装置示意图果酒和果醋的发酵装置示意图出料口出料口充充气气口口排气口排气口排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶
12、身连接，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。德的鹅颈瓶。 1、材料的选择与处理；、材料的选择与处理；2、防止发酵液被污染；、防止发酵液被污染；3、控制好发酵的条件。、控制好发酵的条件。操作提示操作提示: :（1 1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用 消毒。消毒。 （2 2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约 的空间。的空间。 （3 3）制作）制作葡萄酒葡萄酒时将温度严格控制在时将温度严格控制在 ，时间控制在时间控制在 d d左右
13、，可通过左右，可通过 对发酵的情况进行及时的监测。对发酵的情况进行及时的监测。 4操作过程应注意的问题：70%70%酒精酒精1/31/318-25 18-25 10-1210-12从出料口取样从出料口取样思考讨论思考讨论P P4 4旁栏思考题旁栏思考题回答下列问题：回答下列问题：厌氧制酒厌氧制酒 二、果醋制作的原理二、果醋制作的原理 阅读课本，思考以下问题：阅读课本，思考以下问题：n1 1、醋酸菌的形态？细胞结构？、醋酸菌的形态？细胞结构？n2 2、醋酸菌有哪些方面的实际应用？、醋酸菌有哪些方面的实际应用？n3 3、醋酸菌的代谢类型？、醋酸菌的代谢类型？n4 4、果醋的制作原理？、果醋的制作原
14、理？n5 5、画出果酒和果醋实验流程示意图。、画出果酒和果醋实验流程示意图。1 1、醋酸菌的形态、醋酸菌的形态1).1).从椭圆到杆状，有单个，有成对，从椭圆到杆状，有单个，有成对，有成链状，以鞭毛运动或不运动，有成链状，以鞭毛运动或不运动，不形成芽孢，属原核细胞，以分裂不形成芽孢，属原核细胞，以分裂方式繁殖，新陈代谢类型为异养需方式繁殖，新陈代谢类型为异养需氧型。氧型。1、醋的种类、醋的种类：镇江香醋镇江香醋山西陈醋山西陈醋四川麸醋四川麸醋2、醋酸菌、醋酸菌：2).应用：食醋、果醋应用：食醋、果醋2 2、果醋的制作原理、果醋的制作原理1 1、若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄、若氧气、糖源充足
15、时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：汁中的糖分解成醋酸，其反应式：酶酶 C6H12O6 3CH3COOH（醋酸）（醋酸）2 2、若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，、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：再将乙醛变为醋酸，其反应式： 酶酶2C2H5OH+O2 2CH3CHO（乙醛）（乙醛）+2H2O酶酶2CH3CHO+O2 2CH3COOH（醋酸）（醋酸）有氧制醋有氧制醋 3 3、果酒和果醋实验流程示意图。、果酒和果醋实验流程示意图。挑选葡萄挑选葡萄冲洗冲洗榨汁榨汁酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵果酒果酒果醋果醋 你认为果酒的制作和果醋你认为果酒的制作和果醋的制
16、作发酵的条件一样吗？的制作发酵的条件一样吗？ 请你说出果酒和果醋制作的请你说出果酒和果醋制作的操作步骤。操作步骤。发酵装置发酵装置试验步骤试验步骤n1.1.对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。进行清洗并消毒。为什么？为什么？n2.2.取葡萄取葡萄500g500g，去除枝梗和腐烂的，去除枝梗和腐烂的叶子。叶子。为什么？为什么？n3.3.用清水冲洗葡萄用清水冲洗葡萄1 12 2次除去污物。次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多，注意冲洗次数不宜太多，为什么为什么？ ）n4.4.榨汁后装入发酵瓶。榨汁后装入发酵瓶。n5.5.将发酵瓶置于适宜的温度（将发酵瓶置于适宜的温
17、度（18182525，为什么？为什么？）下发酵。）下发酵。n6.6.简易装置简易装置2 24 4天排气一次。天排气一次。（拧松瓶盖，但不要打开，目的拧松瓶盖，但不要打开，目的是什么？是什么？）n7.107.10天后，取样检验。天后，取样检验。操作提示操作提示1 1、材料的选择和处理：选择新鲜的葡萄，、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？榨汁前先冲洗还是先去枝梗，为什么？2 2、防止发酵液被污染：你认为应从哪些、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？方面防止发酵液被污染？3 3、控制发酵条件：制葡萄酒时，为何将、控制发酵条件：制葡萄酒时，为何将温度
18、控制在温度控制在18251825？制葡萄醋时，为何？制葡萄醋时，为何要将温度控制在要将温度控制在30353035？4 4、制葡萄醋时，为什么要适时通过通气、制葡萄醋时，为什么要适时通过通气口冲气？口冲气？结果分析与评价：结果分析与评价：P4n1 1、由于发酵作用，糖分大部分转变为、由于发酵作用，糖分大部分转变为COCO2 2和乙醇。和乙醇。COCO2 2排出越来越旺盛，排出越来越旺盛，使发酵液沸腾，使发酵液沸腾，COCO2 2从排气口排出，在从排气口排出，在发酵发酵1010天后，现象最明显。发酵过程天后，现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温
19、度应严格控制在发酵温度应严格控制在181825 25 ；发；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。于发酵液中。n2 2、设置对照组，将葡萄汁进行高、设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入压灭菌，分别装入1 1和和2 2号发酵瓶中，号发酵瓶中，1 1号加入酵母菌，号加入酵母菌，2 2号不加。比较发酵号不加。比较发酵结果。证明醋酸，则用品尝或结果。证明醋酸，则用品尝或pHpH试纸。试纸。n3 3、葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、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，酸味柔或棕红色
20、，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。和，稍有甜味，不涩。课题延伸：课题延伸：n如何证明果汁发酵后有酒精产生？如何证明果汁发酵后有酒精产生？原理：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精原理：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。反应呈现灰绿色。怎样操作？怎样操作？ 想一想，如果要使检验的结果想一想，如果要使检验的结果更有说服力，你应该怎么做？更有说服力，你应该怎么做？练习：练习： 1 1、关于酵母菌的叙述，错误的是（多选）、关于酵母菌的叙述，错误的是（多选）（ ）。）。 A A、酵母菌的代谢类型为异养、兼性厌酵母菌的代谢类型为异养、兼性厌氧氧 B B、酵母菌主要的繁殖方式为孢子生殖酵母菌主要
21、的繁殖方式为孢子生殖 C C、酵母菌只在酒精发酵中发挥作用酵母菌只在酒精发酵中发挥作用 D D、酵母菌在含青霉素的培养基中不能酵母菌在含青霉素的培养基中不能生存生存BCD2 2、下列条件不是酵母菌快速生、下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是（长繁殖因素的是（ ）。）。 A.A.含糖量高的培养基含糖量高的培养基 B.B.温度温度20 20 左右左右 C.pH=2.5 C.pH=2.5 D.pH=6 D.pH=6C3 3、下列关于果醋的制作，错误的是、下列关于果醋的制作，错误的是A A、果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是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一种好氧菌，所以
22、在制作的过程中需通氧气氧气B B、醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求高，醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求高，一般在一般在5050左右。左右。C C、醋酸菌能将果酒变成果醋。醋酸菌能将果酒变成果醋。D D、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌可当氧气、糖源都充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸。将葡萄中的糖分解成醋酸。B4 4、严格控制发酵条件是保证发酵、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，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（通常所指的发酵条件不包括（ ）A A、温度控制温度控制 B B、溶氧控制溶氧控制C
23、C、PHPH控制控制 D D、酶的控制酶的控制D 相关知识：相关知识： 果酒制作用的是酵母菌的无氧发果酒制作用的是酵母菌的无氧发酵和果醋制作用的是醋酸杆菌的有氧酵和果醋制作用的是醋酸杆菌的有氧发酵，不论酵母菌还是醋酸杆菌都是发酵，不论酵母菌还是醋酸杆菌都是微生物，那么什么是微生物，哪些生微生物，那么什么是微生物，哪些生物属于微生物呢？物属于微生物呢？ 1、微生物的概念、微生物的概念 形体微小，结构简单，通常要用形体微小，结构简单，通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物的统称。的生物的统称。2 2、微生物的类群、微生物的类群微生物的种类大约有微生物的种类大
24、约有1010万种；万种； 微生物是地球上生物多样性最为微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源。微生物的种类仅次于昆丰富的资源。微生物的种类仅次于昆虫，是生命世界里的虫，是生命世界里的第二大类群第二大类群。然。然而由于微生物的微观性，以及研究手而由于微生物的微观性，以及研究手段的限制，许多微生物的种群还不能段的限制，许多微生物的种群还不能分离培养，其已知种占估计种的比例分离培养，其已知种占估计种的比例仍很小。仍很小。无细胞结构的无细胞结构的：有细胞结构的有细胞结构的原核生物界：原核生物界： 细菌、蓝藻等细菌、蓝藻等真菌界：真菌界： 酵母菌、霉菌、酵母菌、霉菌、食用菌；食用菌；原生生物界：原生生物
25、界： 草履虫、变形虫等。草履虫、变形虫等。病毒病毒（一）果酒的制作是否成功（一）果酒的制作是否成功（一）果酒的制作是否成功（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。发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。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，并用重铬酸钾检验此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在。酒精的存在。酒精的存在。酒精的存在。 （二）果醋的制作是否成功（二）果醋的制作是否成功（二）果醋
26、的制作是否成功（二）果醋的制作是否成功 首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行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初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pHpHpHpH作进作进作进作进一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵一步的鉴定。此外，还可以通过在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。液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。三、课题成果评价三、课题成果评价
