34專(zhuān)題1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

34課時(shí) 生物教學(xué)案24（必修3） 編寫(xiě)：賈諾 校審：趙文辰 日期：20071122 專(zhuān)題1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 課題1 果酒和果醋的制作【課題目標(biāo)】說(shuō)明果酒和果醋制作的原理，設(shè)計(jì)制作果酒和果醋的裝置，完成果酒和果醋的制作。【課題重點(diǎn)與難點(diǎn)】課題重點(diǎn)：說(shuō)明果酒和果醋的制作原理，設(shè)計(jì)制作裝置，制作出果酒和果醋。課題難點(diǎn)：制作過(guò)程中發(fā)酵條件的控制?！局R(shí)要點(diǎn)】1酵母菌生物學(xué)特征 酵母菌屬 生物，繁殖方式為有性生殖和無(wú)性生殖，在營(yíng)養(yǎng)豐富條件適宜時(shí)進(jìn)行 生殖，其新陳代謝類(lèi)型是 ，有氧呼吸的反應(yīng)式是 ；無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式是 。日常生活中常用酵母菌 等。2醋酸菌生物學(xué)特征 醋酸菌屬于 生物，繁殖方式是 ，新陳代謝類(lèi)型是 ，有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞膜內(nèi)表面，日常生活中用醋酸菌進(jìn)行 等。3果酒的制作原理（1）酵母菌的生活方式是 。（2）發(fā)酵所需的條件：溫度一般控制在 ，最適溫度是 ，PH呈 性（PH值為 ）（3）菌種來(lái)源：自然發(fā)酵（傳統(tǒng)發(fā)酵）來(lái)源于 。 注意：酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，產(chǎn)生能量多，可大量繁殖；無(wú)氧呼吸時(shí)產(chǎn)生能量少，僅能滿(mǎn)足自身代謝，基本不繁殖，這就是利用酵母菌進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)時(shí)先通氣的原因。4果醋的制作原理（1）醋酸菌的生活方式是 。（2）在醋酸制作過(guò)程中，若氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反應(yīng)式是 。當(dāng)缺少糖源時(shí)，將 變成 ，再變?yōu)榇姿?，起反?yīng)式為： ； （3）發(fā)酵條件： 充足，最適溫度為 。（4）菌種來(lái)源 。5制作果酒果醋的實(shí)驗(yàn)流程示意圖：挑選葡萄 果酒 果醋【典型例題】例1發(fā)酵過(guò)程中，不會(huì)直接引起pH變化的是 A營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗 B微生物呼出的CO2 C微生物細(xì)胞數(shù)目的增加 D代謝產(chǎn)物的積累例2在啤酒生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過(guò)程大致如下：將經(jīng)過(guò)滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和啤酒。根據(jù)上述過(guò)程，回答以下問(wèn)題：（1）該過(guò)程表明啤酒酵母異化作用的特點(diǎn)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進(jìn)行 作用產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。（4）經(jīng)測(cè)定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它發(fā)酵產(chǎn)物。其余1.5%則用于 （5）請(qǐng)寫(xiě)出由麥芽糖葡萄糖酒精的反應(yīng)方程式。 ， 解析：酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸，在無(wú)氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸，有氧時(shí)酵母菌能通過(guò)出芽生殖的方式大量繁殖，種群數(shù)量增加很快，無(wú)氧時(shí)能分解糖類(lèi)產(chǎn)生酒精，釋放出的能量，大部分儲(chǔ)存在發(fā)酵產(chǎn)物中，極少數(shù)用于自身生長(zhǎng)發(fā)育。答案： 1.C 2（1）既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸（2）出芽生殖 （3）無(wú)氧呼吸 （4）自身的生長(zhǎng)繁殖（5）C12H22O11+H2O2C6H12O6，C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量【變式訓(xùn)練】1酵母菌細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)的載體是A.染色體 B.線粒體 C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D.線粒體和葉綠體2下列關(guān)于酵母菌的敘述,錯(cuò)誤的是A.酵母菌是營(yíng)異養(yǎng)生活的真菌B.酵母菌無(wú)氧呼吸時(shí)能產(chǎn)生乳酸C.酵母菌在有氧氣存在時(shí)，能將葡萄糖分解成二氧化碳和水D.酵母菌的無(wú)氧呼吸叫發(fā)酵3利用酵母菌釀酒時(shí),從開(kāi)始便持續(xù)向發(fā)酵罐內(nèi)通入氧氣,結(jié)果是A.酵母菌大量死亡，酒精減產(chǎn)B.酵母菌數(shù)量不變，酒精產(chǎn)量不變C.酵母菌數(shù)量增多，酒精增產(chǎn)D.酵母菌數(shù)量增多，不產(chǎn)生酒精4.酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生1Amol的CO2，人在正常情況下消耗同樣的葡萄糖可形成CO2A.1Amol B.2Amol C.4Amol D.3Amol5下圖簡(jiǎn)單表示了葡萄酒的釀制過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖分析：(1)葡萄酒的釀制原理是：先通氣使酵母菌進(jìn)行_，以增加酵母菌的數(shù)量，然后使酵母菌_獲得葡萄酒。(2)隨著發(fā)酵過(guò)程的加深，液體密度會(huì)逐漸變低(可用密度計(jì)測(cè)量)，其原因是_。(3)下列敘述中不正確的是A在甲中進(jìn)行攪拌是為了增加氧容量B在甲中酵母菌的能量來(lái)源將全部消耗C甲與乙放出的氣體主要是二氧化碳D揭開(kāi)丙容器的蓋子，可能會(huì)有醋酸產(chǎn)生【作業(yè)】1 下列關(guān)于果酒制作過(guò)程的敘述中，正確的是 A應(yīng)先去除葡萄的枝梗，再進(jìn)行沖洗，這樣洗的徹底 B使發(fā)酵裝置的溫度維持在20左右最好 C在發(fā)酵過(guò)程中，需從充氣口不斷通入空氣 D由于酵母菌的繁殖能力很強(qiáng)，不需對(duì)所用的裝置進(jìn)行消毒處理2下列關(guān)于果醋制作的敘述中，錯(cuò)誤的是 A果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一種好氧菌，所以在制作過(guò)程中需通氧氣 B醋酸菌是一種嗜溫菌，溫度要求較高，一般在50左右 C醋酸菌能將果酒變成果醋 D當(dāng)氧氣、糖源充足時(shí)，醋酸菌可將葡萄中的糖分解成醋酸3利用酵母菌釀酒的過(guò)程中，經(jīng)檢測(cè)活菌數(shù)量適宜但不產(chǎn)生酒精，應(yīng)該采取的措施是 A降低溫度 B隔絕空氣 C加入新鮮培養(yǎng)基 D加入緩沖溶液4變酸的酒表面長(zhǎng)的一層膜是由哪種菌的繁殖造成的 A醋酸菌 B酵母菌 C毛霉 D大腸桿菌5果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可用的檢測(cè)試劑是 A斐林試劑 B雙縮脲試劑 C二苯胺試劑 D重鉻酸鉀6(多選)酵母菌與醋酸菌相比較，前者在結(jié)構(gòu)上特有的是 A核糖體 B高爾基體 C染色體 D線粒體7(多選)利用醋酸菌制作葡萄醋的過(guò)程中，最適宜的條件是 A不斷通入空氣 B時(shí)間控制在1012天左右 C醋酸菌最適的生長(zhǎng)溫度是3035 oC D是否有果醋產(chǎn)生，可用重鉻酸鉀來(lái)檢驗(yàn)8下圖為兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)果酒和果醋的發(fā)酵裝置，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題： (1)在用玻璃瓶發(fā)酵生產(chǎn)時(shí)，必須對(duì)玻璃瓶用 進(jìn)行消毒，然后在玻璃瓶中加入葡萄汁，加入的葡萄汁不應(yīng)超過(guò)玻璃瓶體積的 。(2)發(fā)酵過(guò)程中，每隔12 h左右將瓶蓋擰松一次，目的是 ；在生產(chǎn)葡萄酒的過(guò)程中，溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在 ，時(shí)間控制在 左右；在生產(chǎn)葡萄醋時(shí)，溫度應(yīng)控制在 ，原因 （3)乙圖裝置中充氣口的作用是 。 為什么排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接? (4)為了提高果酒的品質(zhì)，更好地抑制其他微生物的生長(zhǎng)，可以直接在葡萄汁中加入 9右圖是酵母菌細(xì)胞的分裂圖，據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)酵母菌這種生殖方式是 生殖。 (2)啤酒的風(fēng)味主要取決于所采用的酵母菌菌株的品質(zhì)。某酒廠的菌株使用了30年，繁殖了3 000多代，風(fēng)味不減當(dāng)年。其主要原因是酵母菌的生殖能 。 (3)釀米酒用的酒曲實(shí)際上是 。(4)用酵母菌釀酒時(shí)，正確的方法是 ( ) A先通氣后密封 B先密封后通氣 C通氣 D密封 (5)家庭釀酒過(guò)程中，裝米酒的瓷壇首先產(chǎn)生了大量的水，這些水是主要怎 樣產(chǎn)生的? 。(6)寫(xiě)出產(chǎn)生酒精的反應(yīng)式 。教科書(shū)P52 3 【變式訓(xùn)練】14 BBDD5解析：(1)酵母菌為一種兼性厭氧真菌，在有氧情況下可進(jìn)行有氧呼吸，缺氧則進(jìn)行發(fā)酵。(2)由于發(fā)酵時(shí)糖被消耗，產(chǎn)生酒精和二氧化碳，而酒精的密度比糖水低，這是液體密度降低的原因。(3)攪拌可增加甲內(nèi)氧容量，有氧呼吸需要氧，有氧呼吸和發(fā)酵均能產(chǎn)生CO2，在揭蓋氧氣充足的情況下，丙中酒精可能在醋酸菌或其他需氧型微生物作用下被氧化生成醋酸。發(fā)酵與有氧呼吸一樣需要消耗有機(jī)養(yǎng)料，所以在甲中能源物質(zhì)是有機(jī)養(yǎng)料，不會(huì)全部被消耗，如果全部被消耗，在乙中就無(wú)法進(jìn)行發(fā)酵獲得酒精了。答案：(1)有氧呼吸 發(fā)酵 (2)由于發(fā)酵時(shí)糖被消耗，產(chǎn)生了酒精和CO2，而酒精密度比糖和水低 (3)B【作業(yè)】15 BBBAD 6.BCD 7.AC 8.（1）酒精 （2）放出CO2 1825 1012天 3035 此溫度最適于菌種繁殖 （3）充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的 排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染，其作用類(lèi)似巴斯德的鵝頸瓶。 （4）人工培養(yǎng)的酵母菌 9.（1）無(wú)絲 出芽 （2）使子代保持親代性狀 （3）酵母菌（菌種） (4) A (5)酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生水（一）旁欄思考題1.你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？答：應(yīng)該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。2.你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？提示：需要從發(fā)酵制作的過(guò)程進(jìn)行全面的考慮。例如，榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈；每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋、不要完全揭開(kāi)瓶蓋等。3.制葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在1825 ？制葡萄醋時(shí)，為什么要將溫度控制在3035 ？答：溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件。20 左右最適合酵母菌繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi)。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長(zhǎng)溫度為3035 ，因此要將溫度控制在3035 。4.制葡萄醋時(shí)，為什么要適時(shí)通過(guò)充氣口充氣？答：醋酸菌是好氧菌，在將酒精變?yōu)榇姿釙r(shí)需要氧的參與，因此要適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。（二）資料發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)討論題請(qǐng)分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接？結(jié)合果酒、果醋的制作原理，你認(rèn)為應(yīng)該如何使用這個(gè)發(fā)酵裝置？答：充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出CO2的；出料口是用來(lái)取樣的。排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染，其作用類(lèi)似巴斯德的鵝頸瓶。使用該裝置制酒時(shí)，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時(shí)，應(yīng)將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。（三）練習(xí)2.提示：大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)需要進(jìn)行更為全面周詳?shù)目紤]，如原料的來(lái)源