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《果酒和果醋的制作》學(xué)案 張建尚/江蘇 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】站得高——明確學(xué)習(xí)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。 【重點(diǎn)和難點(diǎn)】 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。 難點(diǎn)：制作過(guò)程中發(fā)酵條件的控制。 【學(xué)法提示】 1.首先了解酵母菌的兼性厭氧生活方式，理解發(fā)酵需要一定的條件，分析傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中所使用的酵母菌的來(lái)源，然后討論在發(fā)酵過(guò)程中，怎樣才能保證發(fā)酵液不受污染、如何控制好溫度。 2.通過(guò)討論了解傳統(tǒng)制醋的流程、醋酸菌的生活特點(diǎn)、醋酸菌在自然界的分布以及使果酒變?yōu)楣椎姆椒ǖ然A(chǔ)知識(shí)。 【課前預(yù)習(xí)】起步穩(wěn)——知識(shí)源于生活。 1.果酒制作用到的微生物是 ① ，它的代謝類型是 ② ，在有氧條件下進(jìn)行 ③ 呼吸，其反應(yīng)式是 ④ ；在無(wú)氧條件下進(jìn)行 ⑤ 呼吸，其反應(yīng)式是 ⑥ 。 2.酵母菌生長(zhǎng)的最適溫度是 ① ，酒精發(fā)酵一般將溫度控制在 ② 。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所使用的酵母菌的來(lái)源是 ③ 。酵母菌在 ④ 的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖，而其它絕大多數(shù)微生物都應(yīng)無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到 ⑤ 。 3.醋酸菌是一種 ① 細(xì)菌，當(dāng) ② 都充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分分解為 ③ ；當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將 ④ 變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)? ⑤ ，其反應(yīng)式是 ⑥ 。醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度為 ⑦ 。 4.制作果酒和果醋的實(shí)驗(yàn)流程包括 ① 、 ② 、 ③ 、 ④ 和 ⑤ 等。果酒和果醋的發(fā)酵裝置的三個(gè)“口”是 ⑥ 口、 ⑦ 口和 ⑧ 口。 5.操作過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題：榨汁前葡萄要先 ① 后 ② ；為防止發(fā)酵液被污染，榨汁機(jī)要 ③ ，并晾干，發(fā)酵瓶要清洗干凈，并用 ④ 消毒；葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留出大約 ⑤ 的空間；發(fā)酵時(shí)間控制在 ⑥ d左右；葡萄醋的發(fā)酵時(shí)間控制在 ⑦ d左右，并注意適時(shí)在 ⑧ 充氣。 1.①酵母菌②兼性厭氧型③有氧④C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O⑤無(wú)氧⑥C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 2.①20℃②18～25℃③附著在葡萄皮上的野生型酵母菌④缺氧、呈酸性⑤抑制3.①好氧②氧氣、糖源③乙醇④乙醇⑤醋酸⑥C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O⑦30～35℃4.①挑選葡萄②沖洗③榨汁④酒精發(fā)酵⑤醋酸發(fā)酵5.①?zèng)_洗②去枝梗③清洗干凈④體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精⑤1/3⑥10～12⑦7～8⑧充氣口 【課堂探究】走得歡——探索成長(zhǎng)快樂(lè)。 一、制作原理 1.比較酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵： 區(qū)別 酒精發(fā)酵 醋酸發(fā)酵 微生物 ① ② 溫度 ③ ④ 氧氣 ⑤ ⑥ 聯(lián)系 酒精發(fā)酵為醋酸發(fā)酵提供_____⑦_(dá)____。 2.比較酵母菌與醋酸菌： 區(qū)別 酵母菌 醋酸菌 根據(jù)結(jié)構(gòu)分類 ① ② 主要結(jié)構(gòu)差別 ③ ④ 主要繁殖方式 ⑤ ⑥ 異化代謝類型 ⑦ ⑧ 發(fā)酵菌種來(lái)源 ⑨ ⑩ 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1.根據(jù)制作果酒和果醋的實(shí)驗(yàn)流程示意圖討論分析： 挑選葡萄 沖洗 榨汁 酒精發(fā)酵 醋酸發(fā)酵 果酒 果醋 （1）葡萄先沖洗后去枝梗的目的是 ① ；為防止發(fā)酵液被污染，對(duì)榨汁機(jī)的處理 ② 。 （2）為防止發(fā)酵液被污染，對(duì)發(fā)酵瓶的處理 ① ，在實(shí)際生產(chǎn)中，還要對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行煮沸處理，其目的是 ② 。在發(fā)酵液裝瓶后要保持1/3的剩余空間，其目的是 ③ 。 （3）制葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在18～25 ℃？ ① 。酒精發(fā)酵過(guò)程中往往“先通氣后密封”的道理是 ② ，“先來(lái)水后來(lái)酒”的原因是 ③ 。葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是 ④ 。 （4）在變酸的酒的表面觀察到的菌膜是 ① 在液面大量繁殖而形成的，溶液內(nèi)部能形成菌膜嗎？為什么？ ② 。 （5）酒精發(fā)酵是否成功所做的檢查有 ① ；醋酸發(fā)酵是否成功所做的檢查有 ② 。以下是檢測(cè)酒精發(fā)酵是否成功的方法之一，請(qǐng)完成表格內(nèi)容： 操作 試管甲 試管乙 發(fā)酵液 2mL 不加 白酒 ③ ④ 3mol/LH2SO4 ⑤ ⑥ 飽和重鉻酸鉀溶液 ⑦ ⑧ 現(xiàn)象 ⑨ ⑩ 2.以下是兩位同學(xué)所使用的發(fā)酵裝置，請(qǐng)分析： 出料口 充氣口 排氣口 瓶蓋 甲 乙 （1）利用甲裝置制作葡萄酒時(shí)要每隔12h左右將瓶蓋擰松一次，目的是 ① ；如果不是擰松而是打開(kāi)瓶蓋，其后果是 ② 。進(jìn)行制葡萄醋的發(fā)酵時(shí)則應(yīng) ③ ，但要在瓶口蓋上一層紗布，以防 ④ 。 （2）乙裝置中充氣口的作用是 ① ；排氣口的作用是 ② ；出料口的作用是 ③ 。排氣口通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接的目的是 ④ 。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？ ⑤ 。 答案一、1. ①酵母菌②醋酸菌③18～25℃④30～35℃⑤缺乏（不需要）⑥充足（需要）⑦乙醇（酒精）2. ①真核生物②原核生物③有核膜包被的細(xì)胞核④無(wú)核膜包被的細(xì)胞核⑤出芽生殖⑥二分裂⑦兼性厭氧型⑧需氧型⑨附著在葡萄皮上的野生型酵母菌⑩醋曲或菌膜 二、1.（1）①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清洗干凈并晾干（2）①清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒②滅菌和除氧③留出氣體交換的空間，防止發(fā)酵液溢出（3）①20 ℃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)②通氣促進(jìn)酵母菌繁殖，密封有利于酵母菌酒精發(fā)酵③開(kāi)始時(shí)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生水，后來(lái)進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精④紅葡萄皮中的色素進(jìn)入發(fā)酵液（4）①醋酸菌②不能；醋酸菌是好氧細(xì)菌，溶液內(nèi)部氧氣不足，容易導(dǎo)致醋酸菌死亡（5）①通過(guò)嗅味和品嘗、顯微鏡觀察酵母菌、用重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精②觀察菌膜的形成、通過(guò)嗅味和品嘗、顯微鏡觀察醋酸菌、檢測(cè)和比較醋酸發(fā)酵前后pH ③不加④2mL⑤3滴⑥3滴⑦3滴⑧3滴⑨灰綠色或不變色⑩灰綠色2.（1）①放出CO2②被空氣中雜菌污染而失?、鄞蜷_(kāi)瓶蓋④雜菌污染（2）①在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣②在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出CO2③用于取樣④防止空氣中微生物的污染⑤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。 果酒和果醋的制作 制作原理 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 微生物 適宜溫度 氧氣條件 反應(yīng)式 實(shí)驗(yàn)流程 裝置設(shè)計(jì) 注意事項(xiàng) 條件控制 結(jié)果分析與評(píng)價(jià) 【知識(shí)體系】 【課堂鞏固】跑得快——善于學(xué)習(xí)，手不釋卷！ 下面是某同學(xué)設(shè)計(jì)的果酒和果醋的發(fā)酵裝置，根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題： 出料口 充氣口 排氣口 （1）在釀酒和釀醋的過(guò)程中都要涉及到各種微生物，在上述兩過(guò)程中主要涉及到的生物在結(jié)構(gòu)上本質(zhì)區(qū)別是 。 （2）葡萄用水沖洗的主要目的是 ，沖洗應(yīng)特別注意不能 ，以防止菌種的流失。 （3）裝置中的充氣口在 時(shí)關(guān)閉，在 時(shí)連接充氣泵，并不斷向內(nèi) 。 （4）排氣口在果酒發(fā)酵時(shí)排出的氣體是由 產(chǎn)生的 ，在果醋發(fā)酵時(shí)排出的是 。 （5）若在果汁中含有醋酸菌，在果酒發(fā)酵旺盛時(shí)，醋酸菌能否將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸？說(shuō)明理由。 。 通氣口 接種口 水 開(kāi)關(guān) 過(guò)濾膜 甲 ① ②③ ④ 時(shí)間/h pH 6543210 乙 （6）圖甲是果醋發(fā)酵裝置。發(fā)酵初期不通氣，溶液中有氣泡產(chǎn)生；中期可以聞到酒香；后期接種醋酸菌，適當(dāng)升高溫度并通氣，酒香逐漸變成醋香。圖乙中能表示整個(gè)發(fā)酵過(guò)程培養(yǎng)液pH變化的曲線是（ ） A．① B．② C．③ D．④ 答案（1）前者有以核膜為界限的細(xì)胞核，后者沒(méi)有（2）洗去浮塵；反復(fù)沖洗（3）果酒發(fā)酵；果醋發(fā)酵；泵入空氣（氧）（4）酵母菌；二氧化碳；剩余的空氣、二氧化碳（5）不能。因?yàn)楣瓢l(fā)酵發(fā)酵時(shí)缺氧能抑制醋酸菌的生長(zhǎng)，且醋酸菌發(fā)酵條件是氧氣充足（6）B 解析（6）在不通氣的情況下，酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，二氧化碳溶于水中使溶液PH下降。充氣后接種醋酸菌，醋酸菌有氧呼吸產(chǎn)生醋酸，使PH繼續(xù)下降。 甲 乙 丙 注：各發(fā)酵瓶的左側(cè)管為充氣管右側(cè)管為排氣管 夾子 【課后作業(yè)】步步高——鞏固成果，對(duì)答如流! （2010海南）葡萄發(fā)酵可產(chǎn)生葡萄酒，請(qǐng)利用相關(guān)的知識(shí)回答問(wèn)題： （1）利用葡萄制作葡萄酒的過(guò)程中，發(fā)揮作用的微生物是 。 （2）該微生物通過(guò)無(wú)氧呼吸可分解 ，產(chǎn)生的終產(chǎn)物是 和 。 （3）甲、乙、丙三位同學(xué)將葡萄榨成汁后分別裝入相應(yīng)的發(fā)酵瓶中，在溫度等適宜的條件下進(jìn)行發(fā)酵，如圖所示。發(fā)酵過(guò)程中，每隔一段時(shí)間均需排氣一次。據(jù)圖分析，甲和丙同學(xué)的操作有誤，其中甲同學(xué)的錯(cuò)誤是 ，導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是 。丙同學(xué)的錯(cuò)誤是 ，導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是 。上述發(fā)酵過(guò)程結(jié)束后，甲、乙、丙同學(xué)實(shí)際得到的發(fā)酵產(chǎn)品依次是 、 、 。 （4）在上述制作葡萄酒的過(guò)程中，假設(shè)乙同學(xué)的某一步驟操作錯(cuò)誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開(kāi)，該操作錯(cuò)誤是 。 答案（1）酵母菌（2）葡萄糖；乙醇；CO2（3）未夾住發(fā)酵瓶的充氣管；發(fā)酵液從充氣管流出，發(fā)酵液變酸；瓶中發(fā)酵液過(guò)多，淹沒(méi)了排氣管在瓶?jī)?nèi)的管口；排氣時(shí)發(fā)酵液從排氣管流出；葡萄醋（或果醋）；葡萄酒（或果酒）；葡萄酒（或果酒）（4）未及時(shí)排氣 解析 （1）利用葡萄制作葡萄酒的菌種是利用葡萄皮上的酵母菌，也可利用人工培養(yǎng)的酵母菌（2）酵母菌分解葡萄糖產(chǎn)生酒精和二氧化碳（3）發(fā)酵瓶進(jìn)出口都要密封，偶爾打開(kāi)出氣口是為了排出較多的二氧化碳。如果進(jìn)入較多空氣，會(huì)抑制酵母菌無(wú)氧呼吸，醋酸菌大量繁殖產(chǎn)生醋酸。如果出氣管沒(méi)入發(fā)酵液中，就不能很好地排出二氧化碳，反而會(huì)造成發(fā)酵液流出（4）如果長(zhǎng)時(shí)間不排出二氧化碳，則容易造成發(fā)酵瓶瓶塞被沖開(kāi)或發(fā)酵瓶破裂。