人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题1 果酒和果醋的制作学案设计

这是一份人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题1 果酒和果醋的制作学案设计，共6页。学案主要包含了学习目标，自主预习，互动探究，课堂练习等内容，欢迎下载使用。

1．说明果酒和果醋制作的原理；
2．说明影响果酒、果醋质量的制作条件；
3．能设计并安装简单装置制酒或制醋。
【自主预习】
一、果酒制作的原理
1．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，它的代谢类型是兼性厌氧型，与其异化作用有关的方程式：
在有氧条件下，反应式如下：C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O。
在无氧条件下，反应式如下：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2。
2．酵母菌生长的最适温度是20℃左右；酒精发酵一般将温度控制在18～25℃。传统发酵技术所使用酵母菌的来源是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
3．红葡萄酒的颜色成因：在酒精发酵过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。
二、果醋制作的原理
1．醋酸菌的呼吸方式：需氧型。
2．在果醋制作过程中，若氧气、糖源都充足，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变成乙醛，再变为醋酸，其反应式为：C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O。
3．控制好发酵的条件：温度严格控制在30～35℃，时间控制在7～8 d左右，并适时通气，另外注意控制糖源的供应。
三、实验设计流程图
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵
↓ ↓
果酒 果醋
四、关键操作步骤
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．防止发酵液被污染：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；装入榨好的葡萄汁后，封闭充气口。
3．控制好发酵条件：将葡萄汁装入发酵瓶，留大约1/3的空间。制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18～25℃，时间控制在10～12天左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在30～35℃，时间控制在7～8天左右，并注意适时通过充气口充气。
五、结果分析与评价
1．可通过嗅闻、观察和品尝初步鉴定。(可能的结果如下)
2．发酵后是否有酒精产生，可用重铬酸钾检验。先在试管中加入2 mL发酵液，再滴入几滴H2SO4，振荡混匀，最后滴加几滴重铬酸钾，如果有酒精产生，则会观察到的现象是出现灰绿色，否则为橙色。证明是否产生醋酸，可用pH试纸。
【互动探究】
1．在传统发酵制作葡萄酒的时候，要对葡萄进行消毒吗？为什么？其他微生物与酵母菌的关系是什么？
2．啤酒生产中，发酵是重要环节。大致过程是，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，进行发酵。发酵后期，如果密封不严，会使啤酒变酸，你知道这是发生了什么变化吗？
3．制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？
【课堂练习】
苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题：
(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的________中进行，其产物乙醇与________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度________。
eq \x(葡萄糖)eq \a\vs4\al(\(――→,\s\up14(①),\s\d5( )))eq \x(丙酮酸)eq \a\vs4\al(\(――→,\s\up14(③),\s\d5( )))eq \x(H2O＋CO2)eq \a\vs4\al(\(――→,\s\up14(②),\s\d5( )))eq \x(乙醇＋CO2)
(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在________条件下才能完成。
(3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度________(填“低于”或“高于”)第二阶段的。
(4)醋酸杆菌属于________核生物，其细胞结构中________(填“含有”或“不含有”)线粒体。
答案：(1)细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快
(2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有
2．葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是______。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解______，产生的终产物是______和______。
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示：
发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是_______________________________________，
导致发酵中出现的主要异常现象是_______________________________________。
丙同学的错误是_________________________________________，
导致发酵中出现的主要异常现象是_________________________________________。
上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是______、______、______。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一操作步骤错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是_________________________________________________。
答案：(1)酵母菌 (2)葡萄糖 乙醇 CO2
(3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出，发酵液变酸 瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出葡萄醋(或果醋) 果醋(或葡萄醋) 葡萄酒(或果酒) 葡萄酒(或果酒) (4)未及时排气
酒精发酵
醋酸发酵
气味和味道
酒味
酸味
气泡和泡沫
有气泡和泡沫
无气泡和泡沫
发酵液状态
浑浊
浑浊，液面形成白色菌膜