课题1 果酒和果醋的制作教案

课题1果酒和果醋的制作

教材分析：

本节课是人教版高中生物选修1《生物技术实践》专题1《传统发酵技术的应用》课题1的内容，主要是以葡萄酒和葡萄醋为例介绍果酒和果醋的制作和检测方法，重在培养学生设计实验，动手操作等科学探究能力。葡萄酒的制作是以酵母菌的细胞呼吸为知识基础，与必修内容联系十分密切，熟练掌握葡萄酒的制作原理以及能够设计出合理的制作装置对于学生更好的理解酵母菌的有关内容是十分必要的。 教学重点：

1、说明果酒和果醋的制作原理设计制作果酒和果醋的装置， 3、制作出果酒和果醋。

教学难点：制作过程中发酵条件的控制。 教学过程： 一、原理 一）、果酒的制作原理

1、酵母菌的兼性厌氧生活方式

在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O

在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 C6H12O6→2C2H5OH＋6CO2 2、发酵需要适宜的条件

在缺氧、20℃左右（一般将温度控制在18～25℃）、呈酸性的发酵液中，酵母菌大量繁殖，进行酒精发酵。而绝大多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活：在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不起到发酵效果；在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性。

3、传统发酵技术所使用的酵母菌的来源

传统的葡萄酒酿造，都是采用自然发酵的工艺。所谓自然发酵，就是葡萄破碎入罐以后，不人为地添加任何菌种，靠葡萄本身携带的自然界的酵母菌，在葡萄浆或分离后的葡萄汁里自发地繁殖，最终发酵成葡萄酒。 二、）果醋制作的原理

1、酒变醋的原理 当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O 2、控制发酵条件的作用

①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。

②醋酸菌最适生长温度为30～35℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。

3、制醋所利用的醋酸菌的来源

第 1 页

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。也可以从食醋中分离醋酸菌。 二、实验步骤

挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋） 实验的具体操作步骤如下。

1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。

2.取葡萄500g，用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。 3. 去除枝梗和腐烂的子粒。

4.用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中（装置参见教材图1-4b），或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。

5.将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。 6.由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每天要拧松瓶盖2～4次，进行排气。

7.10天以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。

8.当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至30～35℃的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。 三、操作要点 （1）你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？ 【基础知识整理】 应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染1．果酒制作的原理 的机会。 （1）原理：人类利用微生物发酵制作果酒，该过程用到的微生物是 酵母菌，它（2）你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 属于单细胞真核生物，其异化作用类型是兼性厌氧型，与异化作用有关的方如：要先冲洗葡萄，再除去枝梗；榨汁机、发酵装置要清洗干净，并进行酒精程式有 C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O ，C6H12O6→2C2H5OH ＋6CO2，在有氧条件消毒；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。下，进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧的条件下，进行酒精发酵（或无氧呼（3）制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25℃？制葡萄醋时，为什么要将吸）。 30～35℃？ 温度控制在（2）条件：影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和PH。 温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌的繁殖。因此需①酒精发酵一般将温度控制在18～25℃范围内，在20℃时最适合。 要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35℃，②酒精发酵过程中，要保持缺氧、酸性环境。 因此要将温度控制在30～35℃。 2．果醋制作的原理 （4）制葡萄醋时，为什么要适时通过充气孔充气？ （1）原理：该过程用到的微生物是 醋酸菌，其异化作用类型是需氧型，在醋酸菌是好氧菌，其自身的代谢繁殖需要氧气；在将酒精变为醋酸时需要氧的氧气和糖源参与。 都充足时，醋酸菌可将糖分解成醋酸；当缺少糖源时，可将乙醇转化成乙醛，并进一步转变成醋酸。醋酸发酵的反应式是：C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O （5）分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用？（2）条件：醋酸发酵的最适宜温度为：30～35℃ 为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接？结合果酒、果醋的制作原3.在果酒的工业制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空理，你认为应该如何使用这个发酵装置？ 气后再密封，这样做的目的是先供氧，以促进酵母菌的繁殖，使酵母菌的数充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来目快速增加，然后让酵母菌进行无氧呼吸。酵母菌利用葡萄糖发酵产生酒精排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身的反应式是 相连接，其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气。 第 2 页 C6H12O6 酶→ 2C2H5OH+2CO2+能量。果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重

铬酸钾 试剂

来检验。在果酒酿造过程中，如果果汁灭菌不严格，含有醋酸杆菌，在酒精发酵

旺盛时，醋

酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？ 不能。

4.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，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。 及时训练

.下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析回答下列问题：

（1）把原料放入沸水中混合的原因是 （2）在混合物中加入糖的理由是：

（3）在混合物冷却后才把酵母加进去，是因为 ；假如冷却时不慎使温度骤降到0℃，当温度逐渐回升到25℃时，酵母是否还具有活性？

。原因是_______________________。

（4）说出酵母菌细胞所进行的生化反应过程的名称并用反应式叙述这一整个过程。

（5）酵母比水更稠浓，但在化学反应中它会上升到混合物的顶部，原因是_________ __

___________________________________________。

（6）为什么啤酒要至少搁置21天才可以过滤装瓶，请说出一种理由。 答案：（1）为了除掉原料中的氧气（2）糖是啤酒酵母发酵的原料（3）防止酵母菌死亡，并达到酶适宜的温度。有。低温使酶的活性降低，但是并没有变性失活。当逐渐回升到最适温度时，酵母菌生长繁殖恢复正常。（4）酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2（5）酵母菌细胞发酵产生的CO2，增大了本身在液体中的浮力，使其上升。（6）使酵母菌充分发酵，有利于混合物中杂质沉淀，进一步降低啤酒中的含糖量，增加啤酒中的CO2含量等。

第 3 页