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選修一生物技术实践
选修一生物技术实践
课题1: 果酒和果醋的制作
学习目标
1.说明果酒和果醋的制作原理;
2.设计果酒和果醋的发酵装置;
3.完成果酒和果醋的制作过程。
(一)发酵:
一、基础知识
利用微生物的生命活动制备微生物菌体及各种代谢产物的过程.
发酵
据氧气需求情况
据发酵生成产物
酵母菌分解;利用葡萄糖;
先生成丙酮酸,丙酮酸在厌氧和微酸性条件下,转变成酒精。
(二)果酒的制作原理
发酵的适宜条件
1)适宜温度:20℃
酒精发酵时一般将温度控制在18~25 ℃
2)喜欢含糖量高的果汁
葡萄汁等
3)最适pH值:4.0~5.8(偏酸环境)
最低pH=2.5,最高pH=8.0时尚能生存,但生长极其缓慢而且容易死亡。
(三)果醋的制作原理
若氧气、糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸,其反应式:
C6H12O6 →3CH3COOH
若缺少糖源,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,其反应式:
2C2H5OH+O2 →2CH3CHO+2H2O
2CH3CHO+O2 →2CH3COOH
酶
酶
酶
分类:
新陈代谢类型:
适宜发酵温度:
异养需氧型
30-35℃
原核生物
醋酸杆菌
二、制作果酒和果醋的过程
9-10月:葡萄价格便宜,品种多样。
5-6月:苹果、草莓等
(一)实验流程示意图:
1、实验材料、用具
2、实验过程
1)对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒;
2)取苹果(或草莓)500g,用清水冲洗除去污物;
3)去子、切块、榨汁(或捣碎);
4)将汁液装入合适容器中;
5)加入酵母;
6)加入蔗糖;
7)搅拌均匀后放入发酵瓶。
8)将发酵瓶置于适宜的温度(18-25℃)下发酵。
9)简易装置每天排气一次。(拧松瓶盖)
10)10天后,取样检验。(酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色)
11)取果酒的上清液,加入醋酸菌,然后移至30-35℃条件下发酵,适时充气。
思考操作过程应注意的问题:
(1)如果制作葡萄酒,取材时你认为应先冲洗还是先除去枝梗?为什么?
应先冲洗葡萄,然后再除去枝梗,从而避免除去枝梗时,引起葡萄损坏,增加被杂菌感染的机会。
思考讨论
(1)装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用?
(2)为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?
(6)为什么发酵瓶中只装入2/3的液体?
1、如何检测果酒的制作是否成功?
闻一闻有没有酒味
尝一尝有没有酒精
用显微镜观察酵母菌并用重铬酸钾检测是否有酒精
三、课题成果评价
2、如何检测果醋的制作是否成功?
闻一闻有没有醋味
尝一尝有没有醋酸
观察菌膜的形成
检测和比较醋酸发酵前后的pH值
显微镜观察是否有醋酸菌存在
三、课题成果评价
厌氧制酒
有氧制醋
课堂反馈
1.发酵过程中,不会直接引起pH变化的是 ( ) A.营养物质的消耗 B.微生物呼出的CO2 C.微生物细胞数目的增加 D.次级代谢产物的积累
C
2、在酿酒和酿醋的过程中都要涉及到各种微生物,在上述两程中所涉及到的生物在结构上有什么本质区别?( )
A、前者有细胞结构,后者没有细胞结构
B、前者没有细胞结构,后者有细胞结构
C、前者有成形细胞核,后者没有成形细胞核
D、前者没有成形细胞核,后者有成形细胞核
C
(1)为防止发酵液被污染,发酵瓶要用 消毒。
(2)葡萄汁装入发酵瓶时,要留出大约 的空间。 (3)制作葡萄酒时将温度严格控制在 ,时间控制在 d左右,可通过
对发酵的情况进行及时的监测。
70%酒精
1/3
18-25 ℃
10-12
从出料口取样
30-35 ℃
7-8
充气口
(4)制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在 ,时间控制在 d,并注意适时通过 充气。
5、某同学用带盖的瓶子制葡萄酒(如图)
(2)此后再将瓶盖拧紧,目的是
(3)当发酵产生酒精后,再将瓶盖打开,盖上一层纱布,原因是
(4)分析此发酵装置不足之处
(1)发酵过程中,每隔12h左右将瓶盖拧
松一次(注意不是打开瓶盖)为什么?
酒精发酵过程中产生CO2,瓶盖拧松放出CO2
防止进入O2,继续进行酒精发酵
制造有氧条件,进行醋酸发酵
易被杂菌污染
方程式为:
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