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2019-2020年高中生物《果酒和果醋的制作》教案5 新人教版選修1.doc

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2019-2020年高中生物《果酒和果醋的制作》教案5 新人教版選修1.doc

2019-2020年高中生物果酒和果醋的制作教案5 新人教版選修1 最新標準要求 一、知識與技能目標 本節(jié)要知道果酒、果醋制作所需的菌種,果酒、果醋制作的原理,會寫反應式;說 出果酒、果醋的實驗流程,正確理解影響發(fā)酵的因素。 二、過程與方法目標 根據(jù)實驗流程示意圖和提供的資料,自行設計果醋制作過程,學會收集、整理和 分析實驗資料,定量表述實驗結(jié)果,得出實驗結(jié)論;在學習中體會已有知識的不足和 進一步探究、拓展的必要性。 三、情感與價值觀目標 積極參加實驗設計,在合作交流中探索未知,在發(fā)現(xiàn)、探究、操作過程中,獲得知 識,體驗成功的樂趣,激發(fā)學習的熱情,樹立學習的信心。 教材內(nèi)容全解 課題1從課題背景人手,然后從實驗原理、實驗流程示意圖和提供的資料,較全 面的介紹了果酒和果醋的制作過程。 一、基礎(chǔ)知識 1果酒制作的原理 (1)酵母菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分布、種類及菌落 酵母菌是單細胞真菌,其細胞大小為15微米X530微米,最長可達100微米。呈圓形、橢圓形、卵圓形、檸檬形、香腸形等,某些菌種可形成假菌絲。 酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖,但多以出芽方式進行無性生殖。溫度低時形成孢子,進入休眠狀態(tài),溫度適宜時,進行出芽生殖,繁殖速度快。 酵母菌在固體培養(yǎng)基上形成的菌落,其表面濕潤、黏稠,呈白色或粉紅色,在液體培養(yǎng)基中,有些在液體表面形成菌膜,或在容器壁上出現(xiàn)酵母環(huán),或產(chǎn)生沉淀。 自然界中,酵母菌分布廣泛,但多分布在含糖較高的偏酸環(huán)境中,如水果、花、樹皮上,有些可與昆蟲共生,有些使人致病,如白色假絲酵母引發(fā)鵝口瘡、肺感染。食品中常見的酵母菌有啤酒酵母、葡萄汁酵母、魯氏酵母(醬油釀造)、球擬酵母屬、粉狀畢赤氏酵母等。一年四季,土壤始終是酵母菌的大本營。 (2)果酒制作的原理 酵母菌的呼吸果酒的制作離不開酵母菌。酵母菌是兼性厭氧微生物,在有氧條件下,酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖,反應式如下: 酶 C6H1206+6O26CO2+6H20 在無氧條件下,酵母菌能進行酒精發(fā)酵,反應式如下: 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2C02 實例1 利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時,投放的適宜原料和在生產(chǎn)酒精階段要控 制的必要條件分別是( ) A玉米粉和有氧 大豆粉和有氧 C玉米粉和無氧 大豆粉和無氧 講解:酵母菌在有氧時進行有氧呼吸,把糖類等有機物徹底氧化分解成CO2和 水,不產(chǎn)生酒精。大豆粉主要含蛋白質(zhì),用作釀酒不合適,原因有二:一是酵母含有更多的直接把糖類轉(zhuǎn)化為酒精的酶類,發(fā)酵快,而蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化復雜,并產(chǎn)生含氮副產(chǎn)物, 對酵母茵生命活動不利;二是成本高。 答案:C 影響酵母菌繁殖的因素 酵母菌分布廣泛,“喜歡”葡萄汁等含糖量高的果汁。培養(yǎng)酵母菌一般用麥芽汁培養(yǎng)基,麥芽汁組成復雜,能為酵母菌提供足夠的營養(yǎng)物質(zhì)。溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件。20左右最適合酵母菌繁殖,酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18一25。酵母菌生活在偏酸環(huán)境中,最適pH為4。058。在最低pH=25,最高pH:8o的兩種環(huán)境中,酵母菌尚能生存和生長,但生長非常緩慢而且易死亡。 實驗2 嚴格控制發(fā)酵條件是保證發(fā)酵正常進行的關(guān)鍵,直接關(guān)系到是否能得到質(zhì)量高,產(chǎn)量多的理想產(chǎn)物,通常所指的發(fā)酵條件不包括( ) A溫度控制 B溶氧控制 CpH控制 D酶的控制講解:通常所指的發(fā)酵條件包括溫度、pH、溶氧、通氣與轉(zhuǎn)速等。酶是自身調(diào)節(jié)物質(zhì),不屬于發(fā)酵條件。答案:D酵母菌發(fā)酵過程 在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中,起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。發(fā)酵過程中,隨著酒精度的提高,紅葡萄皮的色素也進入發(fā)酵液,使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色。在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中,酵母菌能大量生長繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應這一環(huán)境而受到抑制。實例3 生產(chǎn)用菌種的來源主要是( )自然環(huán)境 收集菌株篩選 購置生產(chǎn)用菌種 培養(yǎng)基 C 講解:工業(yè)微生物所用菌種的4g$-來源是自然環(huán)境,篩選分離發(fā)酵產(chǎn)品所需的菌株,經(jīng)培育改良后可能成為菌種。如果已知所需發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)生種名,則盡量多地收集該種菌的不同菌株,并篩選。一般都是購置專用菌種或向單位購買產(chǎn)量高的菌種。答案:D2果醋制作的原理(1)醋酸菌形態(tài)醋酸菌的形狀從橢圓到桿狀,有單個的,成對的,也有成鏈狀的。以鞭運動或不運動,不形成芽孢,幼齡細胞呈革蘭氏陰性,老齡菌不穩(wěn)定。(2)果醋制作的原理 ,醋酸菌是種好氧性細菌,只有當氧氣充足時,才能進行旺盛的生理活動。變酸的酒的表面觀察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。實驗表明,醋酸菌對氧氣的含當量特別敏感,當進行深層發(fā)酵時,即使只是短時間中斷通人氧氣,也會引起醋酸菌死亡。當氧氣、糖源都充足時,醋酸茵將葡萄汁中的果糖分解成醋酸;當缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?反應簡式如下)。醋酸菌的最適生長溫度為30一35。 酶C2H5OH+O2 CH3COOH +H20實例4酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和谷氨酸棒狀桿菌異化作用的類型依次是( ) 需氧型厭氧型 兼性厭氧型 A C 講解:酵母茵在有氧時進行有氧呼吸,在無氧時進行無氧呼吸;乳酸菌為嚴格厭氧菌;醋酸菌和谷氨酸棒狀桿菌為嚴格好氧菌。 答案:B二、實驗設計 1果酒和果醋實驗流程示意圖(1L1) 制作果酒和果醋的實驗流程示意圖 2實驗操作 (1)材料的選擇與處理 : 選擇新鮮的葡萄,榨汁前先將葡萄進行沖洗,除去枝梗。 (2)滅菌 榨汁機要清洗干凈,并晾干。 發(fā)酵裝置要清洗干凈,并用70的酒精消毒。 (3)榨汁 將沖洗除枝梗的葡萄放入榨汁機榨取葡萄汁。 (4)發(fā)酵 將葡萄汁裝人發(fā)酵瓶,要留要大約13的空間 (如圖右圖所示),并封閉充氣口。 制葡萄酒的過程中,將溫度嚴格控制在1825,時間控制在1012d左右,可通過出料口對發(fā)酵的情況進行。及時的監(jiān)測。 制葡萄醋的過程中,將溫度嚴格控制在3035,時間控制在前78d左右,并注意適時通過充氣口充氣。 實例5 下列敘述能夠防止發(fā)酵液被污染的是( ) 榨汁機要清洗干凈,并晾干 發(fā)酵瓶要清洗干凈,用體積分數(shù)為70的酒精消毒 C裝入葡萄汁后,封閉充氣口 發(fā)酵裝置的排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接 講解:發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一的純種,整個發(fā)酵過程不能)混入其他微生物(稱雜菌),一旦污染雜菌,將導致產(chǎn)量大大下降,甚至得不到產(chǎn)品。榨油機清洗,并晾干,發(fā)酵瓶清洗,并用70酒精消毒,防止器材上的菌種進入發(fā)酵液;裝入葡萄汁,封閉充氣口,防止空氣中的菌種進入,發(fā)酵裝置的排氣O2通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接,阻擋外面空氣中的菌種進入發(fā)酵液。 答案:ABCD 三、結(jié)果分析與評價1由于發(fā)酵作用,葡萄漿中糖分大部分轉(zhuǎn)變?yōu)镃2和C2H5OH,及少量的發(fā)酵副產(chǎn)品。C02排出越來越旺盛,使發(fā)酵液出現(xiàn)沸騰,CO2從排氣口排出,在發(fā)酵10天后,現(xiàn)象最明顯。發(fā)酵過程產(chǎn)熱,會使發(fā)酵液溫度上升,但酒精發(fā)酵溫度應嚴格控制在1825,發(fā)酵過程中,果皮上的色素及其他成分逐漸溶解于發(fā)酵液中;在發(fā)酵瓶表面,生成浮槽的蓋子。2設置對照組,將葡萄汁進行高壓滅菌,分別裝入A、B兩個發(fā)酵瓶,并各留有13空間,A組加入酵母菌,B組不加,進行發(fā)酵,可證明葡萄酒的產(chǎn)生是由于酵母菌的作用。證明葡萄醋中有醋酸生成,簡單易行的方法是品嘗或用pH試紙鑒定。3制作的葡萄酒色澤鮮艷、爽口、柔和、有濃郁的果實香味;果醋具有琥珀色或棕紅色,具有特有的果香,酸味柔和,稍有甜味,不澀。四、課題延伸果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生,可以用重鉻酸鉀來檢驗。在酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應呈現(xiàn)灰綠色,檢測時,先在試管中加入發(fā)酵液2mL,再滴人物質(zhì)的量濃度為3molL的H2SO43滴,振蕩混勻,最后滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴,振蕩試管,觀察顏色的變化。想一想,如果要使檢驗的結(jié)果更有說服力,應該如何設計對照?五、相關(guān)鏈接1為提高果酒的品質(zhì),更好地抑制其他微生物的生長,可以直接在果汁中加入人工培養(yǎng)的酵母菌。而人工培養(yǎng)酵母菌,首先需要獲得純凈的酵母菌菌種。如何將葡萄上附著的酵母菌分離出來,獲得純凈的菌種呢?你可以在參考“專題2 微生物的培養(yǎng)與應用”的基礎(chǔ)上,進一步查閱資料,再做嘗試。2制作果醋時,也可以直接在果酒中加入醋酸菌。醋酸菌的菌種可以到當?shù)厣a(chǎn)食醋的工廠或菌種保藏中心購買。你也可以嘗試從食醋中分離醋酸菌,分離的方法參見專題2。例1 關(guān)于酵母菌的敘述,錯誤的是( ) A酵母菌代謝類型為異養(yǎng)、兼性厭氧 B酵母菌主要繁殖方式為孢子生殖 C酵母菌只在酒精發(fā)酵中發(fā)揮作用 酵母菌在含青霉素的培養(yǎng)基中不能生存方法指導:酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢予生殖,在條件好時進行出芽生殖,條件惡劣時進行孢子生殖,但多以出芽生殖方式進行無性生殖。酵母菌在醬油釀造、醋酸發(fā)酵、酒精發(fā)酵等過程中發(fā)揮作用。在含青霉素的培養(yǎng)基中能選擇出酵母酋和霉菌。答案:BCD例2 食醋生產(chǎn)具有協(xié)同作用的菌是( ) 曲霉 細菌 酵母菌 醋酸菌 C 方法指導:食醋釀造與果醋釀造所用原料不同,食醋釀造一般用糧食,內(nèi)含大量淀粉,先用曲霉使淀粉水解成糖,使蛋白質(zhì)水解成氨基酸。然后用酵母菌使糖轉(zhuǎn)變成酒精。最后用醋酸菌使酒精氧化成醋酸。食醋生產(chǎn)就是這些菌協(xié)同作用的結(jié)果。答案:C例3 下列條件不是酵母菌快速生長繁殖因素的是( ) A含糖量高的培養(yǎng)基 B溫度20左右 CPh25 pH6方法指導:酵母菌生活在偏酸,含糖量高的環(huán)境中,溫度為20左右,pH約為6時酵母菌能快速生長繁殖,在pH25的環(huán)境中尚能生長,但生長非常緩慢極易死亡答案:C例4葡萄的糖分是( ) 乳糖 麥芽糖 葡萄糖 蔗糖 果糖 A C 方法指導:乳糖在動物乳汁中含有,發(fā)芽的小麥種子中含豐富的麥芽糖,葡萄中的糖分全部由葡萄糖與果糖構(gòu)成,成熟時兩者比例相等。答案:D例5 關(guān)于發(fā)酵的敘述,正確的是( ) 發(fā)酵就是無氧呼吸 發(fā)酵就是發(fā)酵工程 C發(fā)酵就是只獲得微生物的代謝產(chǎn)物 發(fā)酵是通過微生物的培養(yǎng)來大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過程方法指導:發(fā)酵是通過微生物的培養(yǎng)來大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過程。包括有氧發(fā)酵和無氧發(fā)酵,通過發(fā)酵可以獲得微生物的代謝產(chǎn)物或微生物的菌體單細胞蛋白,發(fā)酵工程是應用于發(fā)酵過程的一種生物技術(shù)。答案:D

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