【人教版】2017-2018学年高二生物选修一全册精品教学案(Word版)

一、果酒和果醋的制作原理（阅读教材P2～3） 1．果酒制作的原理 (1)菌种及来源

①菌种是酵母菌，其代谢类型为兼性厌氧型。

②在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。 (2)反应式

①有氧条件下：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O。 ②无氧条件下：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2。 (3)条件 ①氧气：酵母菌先在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖，然后在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精。

②温度：最适繁殖温度为 20_℃左右，发酵温度一般控制在 18～25_℃。 2．果醋制作的原理

(1)菌种是醋酸菌，其代谢类型为需氧型。 (2)原理

①当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。 ②当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。反应简式为：C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O。

(3)发酵所需条件

①环境条件：氧气充足。

②温度：最适生长温度为 30～35_℃。

二、果酒和果醋的制作流程（阅读教材P3～5）

1．制作流程

2．酒精的检测

检测原理：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。

[共研探究]

(一)果酒制作的原理和流程

发酵技术离不开微生物的作用，果酒制作中需要用到酵母菌(如图)，仔细观察模式图并回答相关问题：

1．酵母菌属于真核(填“真核”或“原核”)生物，其繁殖方式为孢子生殖和出芽生殖。温度低时形成孢子，进入休眠状态；温度适宜时，进行出芽生殖，繁殖速度快。

2．果酒的制作原理 在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。其代谢类型为异养兼性厌氧型。

3．果酒的制作流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒。

(1)冲洗的目的是洗去浮尘，要在去枝梗之前(填“前”或“后”)进行，避免除去枝梗时引起葡萄破损而增加被杂菌污染的机会。同时要避免反复冲洗，防止酵母菌菌种数量减少。

(2)传统工艺制作葡萄酒时，菌种主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。

(3)葡萄酒通常呈深红色，原因是发酵中红葡萄皮的色素进入发酵液，使葡萄酒呈深红色。

4．制作果酒的四个易误点

(1)为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？ 提示：“通气”使酵母菌大量繁殖，“密封”使酵母菌进行酒精发酵产生酒精。

(2)酒精发酵过程中，发生“先来水后来酒”的原因：酵母菌先进行有氧呼吸产生水，然后进行无氧呼吸产生酒精。

(3)发酵后期，在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种。

(4)啤酒生产过程中，发酵是重要环节。发酵后期，若发酵罐密封不严，酒精在醋酸菌的作用下被氧化产生乙酸，从而使啤酒变酸。

(二)果醋制作的原理和流程

发酵技术离不开微生物的作用，酿造果醋需要用到醋酸菌(如图)，仔细观察模式图并回答相关问题：

1．醋酸菌：又名醋酸杆菌，属于原核(填“真核”或“原核”)生物。 (1)繁殖方式：二分裂。 (2)代谢类型：异养需氧型。 2．果醋制作的原理

(1)在氧气、糖源都充足时，醋酸菌能将葡萄汁中的糖分解成醋酸。 (2)当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇变为乙醛，并进一步变为醋酸。 反应式：C2H5OH＋O2―→ CH3COOH＋H2O。 3．果醋的制作流程：酒精发酵―→醋酸发酵―→果醋。

4．变酸的酒表面有菌膜，菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。在溶液内部，由于氧气含量不足，醋酸菌不能大量繁殖，无法形成菌膜。

[总结升华]

1．酵母菌和醋酸菌的比较

生物学分类 代谢方式 生长繁殖的 最适宜温度 主要繁殖方式 生产、生活应用 酵母菌 单细胞，真核生物 异养兼性厌氧型 18～25 ℃左右 出芽生殖 酿酒、发面等 醋酸菌 单细胞，原核生物 异养需氧型 30～35 ℃ 二分裂生殖 制醋

【特别提醒】 关于酵母菌和醋酸菌的两点提醒

(1)酵母菌在氧气和营养物质充足时，进行出芽生殖；在没有氧气的条件下，进行孢子生殖。醋酸菌主要进行二分裂生殖。

(2)酵母菌属于真菌，醋酸菌属于细菌，二者最适生长温度不同的原因是不同生物中不同酶的最适温度不同。

2．果醋制作的关键

果醋制作过程中要始终通入氧气，因为醋酸菌是好氧菌，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。另外，醋酸的生成也会受到影响。

[对点演练] 1．某研究性学习小组以樱桃、番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验，下列相关叙述正确的是( )

A．酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高 B．先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵 C．与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好 D．适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌的生长繁殖

解析：选D 果醋发酵的最适温度高于果酒，A项错误；应先进行果酒发酵，再进行果醋发酵，B项错误；人工接种的菌种品质更好，且不易有杂菌污染，C项错误；适当增加接种量可缩短达到一定数量菌种所需的时间，并且有利于所需菌种在与其他杂菌的竞争中占优势，故能够提高发酵速率、抑制杂菌的生长繁殖，D项正确。

[共研探究]

如图是某同学设计的果酒和果醋的发酵装置，根据教材内容，结合图1和图2分析：

1．实验装置

(1)图1在发酵过程中，每隔一段时间(12 h左右)拧松瓶盖一次，目的是什么？ 提示：排出发酵过程中产生的CO2，防止瓶内气压过高引起爆裂。

(2)在图2装置中，充气口的作用是在醋酸发酵时补充氧气，排气口的作用是排出CO2或残余气体，出料口便于取样检查和放出发酵液。使排气胶管长而弯曲的目的是防止空气中杂菌污染。

(3)结合果酒、果醋的制作原理，使用图2发酵装置制酒时应关闭充气口，制醋时应通过充气口充入无菌空气。

2．发酵条件的控制

(1)防止杂菌污染：榨汁机要清洗干净，并晾干；发酵装置清洗干净后要用体积分数为70%的酒精进行消毒处理，或用洗洁精洗涤。

(2)控制氧气含量

①果酒发酵中，葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。原因：先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，消耗完氧气后再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生CO2造成发酵液溢出。

②醋酸发酵中，要从充气口持续泵入无菌空气，原因是醋酸菌是好氧菌，在酒精变为醋酸时需氧气参与，因此要适时向发酵液中充气。

(3)温度、pH和发酵时间

果酒发酵 果醋发酵 温度 18～25_℃ 30～35_℃ pH 酸性 酸性 发酵时间 10～12_d 7～8_d 3.由果酒制作果醋需要增加的操作有哪些？

提示：①接种醋酸菌；②改变发酵的环境温度，即30～35 ℃；③充入氧气。 4．实验现象

气味和味道 气泡和泡沫 发酵液颜色 酒精发酵 酒香味 有泡沫 混浊 醋酸发酵 食醋味 无泡沫 混浊，液面形成白色菌膜 5.制作果酒、果醋是否成功的检验 (1)检验果酒的制作是否成功

①检验原理：酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。

②检验步骤：先在试管中加入发酵液2 mL，再滴入物质的量浓度为3 mol/L的H2SO4 3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色的变化。

(2)检验果醋的制作是否成功

可通过嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的 pH做进一步的 鉴定。

[总结升华]

果酒制作与果醋制作的比较 发酵菌种 菌种来源 发酵产物 温度 发酵条件 时间 氧气 pH 果酒制作 酵母菌 传统的葡萄酒酿造采用自然发酵，菌种主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 酒精、二氧化碳 一般控制在18～25 ℃ 10～12 d 初期需氧，后期不需氧 最适pH为4.5～5.0 果醋制作 醋酸菌 购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离醋酸菌 醋酸、水 30～35 ℃ 7～8 d 始终需要氧 最适pH为5.4～6.0 ①氧气、糖源都充足时：C6H12O6＋2O2―→2CO2＋2CH3COOH＋2H2O ②缺少糖源时： O2＋2C2H5OH―→2CH3CHO(乙醛)＋2H2O 2CH3CHO＋O2―→2CH3COOH(醋酸) 反应式 ①有氧条件下： C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O ②无氧条件下： C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2

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