高中生物人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》专题1 传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作导学案

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学习目标
1．了解传统发酵技术在日常生活中的应用。
2．掌握发酵作用的基本原理和方法。
3．学习制作果酒、果醋的实际操作技能。
4．设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置
5．培养学生综合分析能力，培养学生利用已建立的知识解决实际问题的能力。
课题重点：
1．说明果酒和果醋的制作原理；
2．设计制作装置制作果酒和果醋。
课题难点：
制作过程中发酵条件的控制。
学习过程
（一）基础知识
Ⅰ．果酒制作原理
（1）利用的微生物是 ，其异化作用类型是 ，明确酵母菌发酵的反应式：①有氧条件：
②无氧条件：
（2）影响酒精发酵的主要环境条件有 。
①酒精发酵是一般将温度控制在 ℃范围内，在 ℃时最适宜。
②酒精发酵过程中，要保持 。
〖思考〗
1.为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？
2.酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？
3.葡萄酒呈现深红色的原因？
4.酵母菌是如何进行生殖的？
酵母菌在环境适宜时进行 ，环境不适宜时产生 进入休眠状态。
Ⅱ．果醋制作原理
（1）利用的微生物是 ，其异化作用类型是 。在 ，降糖分解形成醋酸；当缺少糖源时可将 转变成 ，并进一步转变成醋酸。醋酸发酵的反应式是：
（2）醋酸发酵的最适宜温度为 ℃。
〖思考〗
１.影响醋酸发酵的环境因素还有哪些？ 。
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”。它是怎样形成的？ 。
(二)实验设计
１.设计发酵装置：根据图1－4a、4b回答
（1）在酒精发酵过程中，每隔一段时间（12h）拧松瓶盖或打开排气口，其原因是什么？
（2）在醋酸发酵过程中，需要注意什么？
（3）在图1－4b装置中：
①充气口的作用是在 发酵中补充氧气；
②排气口的作用是在发酵中排出 ；
③出料口的作用是便于 ；
④排气口胶管长而弯曲的作用是防止 。
２.酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系：
区别
酒精发酵
醋酸发酵
微生物
温度
氧气
联系
酒精发酵为醋酸发酵提供____________。
3．发酵操作
⑴材料选择和处理
选择 的葡萄，然后依次 和榨汁。
〖思考〗先冲洗后去枝梗的目的是什么？
⑵防止发酵液被污染
为防止发酵液被杂菌污染，实验中所用的 榨汁机 、 发酵装置 等器械进行消毒，并使发酵装置处于 状态。
〖思考〗在实际生产中，还要对发酵液进行煮沸处理，其目的是什么？
⑶控制发酵条件
①发酵液装瓶后保持 的剩余空间。
②酒精发酵的温度要控制在 范围内，发酵时间控制在 天左右。
③醋酸发酵的温度要控制在 ℃范围内，发酵时间控制在 天左右，并保持不断 。
〖思考〗在发酵液装瓶后问什么要保持1/3的剩余空间？
〖思考〗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 。
4．结果分析与评价
⑴实验现象：
发酵
酒精发酵
醋酸发酵
气味和味道
气泡和泡沫
发酵液颜色
混浊
混浊，液面形成白色菌膜

⑵检验：
酒精发酵后是否有究竟产生，可用 来检验。
①原理：在酸性条件下 重铬酸钾与酒精反应呈 。
【补充】为了控制和了解发酵进程，不断进行取样检查，其中检查的项目有
．
②方法：（填表，注意对照原则）
操作
试管甲
试管乙
发酵液
2mL
－
蒸馏水
3ml/LH2SO4
饱和重铬酸钾溶液
现象
（三）巩固练习
1．利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的适宜原料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 Ｂ．大豆粉和有氧 C．玉米粉和无氧 Ｄ．大豆粉和无氧
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
3．生产用菌种的来源主要是( )
①自然环境 ②收集菌株筛选 ③购置生产用菌种 ④培养基
Ａ．①②④ Ｂ．①③④ C．②③④ Ｄ．①②③
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( )
①需氧型②厌氧型 ③兼性厌氧型
A．①②①③ Ｂ．③②①① C．③②①② Ｄ．②②③①
5．下列叙述能够防止发酵液被污染的是( )
Ａ．榨汁机要清洗干净，并晾干
Ｂ．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
Ｄ．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
6．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 Ｄ．酵母菌在含青霉素的培养基中不能生存
7．在微生物的细胞中，占细胞干重90%以上的化学元素为（ ）
A.C、H、O、N B.C、H、O、N、P、S C.N、P、S、K、Ca、Mg D.C、H、O
8．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—6
9．葡萄的糖分是( )
①乳糖 ②麦芽糖 ③葡萄糖 ④蔗糖 ⑤果糖
A．①②③④⑤ Ｂ．③④ C．①③④⑤ Ｄ．③⑤
10．关于发酵的叙述，正确的是( )
Ａ．发酵就是无氧呼吸 Ｂ．发酵就是只获得微生物的代谢产物
C．发酵就是发酵工程 Ｄ．发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程
11．生产果醋用的醋酸菌等细菌都具有的特征是 （ ）
A．都是异养生物 B．仅在有水条件下繁殖
C．仅在有氧条件下生长 D．生存温度都超过80℃
12．发酵过程中，不会直接引起pH变化的是
A．营养物质的消耗 B．微生物呼出的CO2
C．微生物细胞数目的增加 D．次级代谢产物的积累
☆综合应用
例3．在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题：
（1）该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是 。
（2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是 。
（3）酒精主要是啤酒酵母菌进行 作用产生的代谢产物。
（4）经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它发酵产物。其余1.5%则用于 。
（5）请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式。