高中生物选修1《生物技术实践》复习知识梳理.doc

2010选修1《生物技术实践》一轮复习知识梳理 专题1 传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋和制作 【补充知识】发酵 1、概念：利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。 2、类型： （1）根据是否需要氧气分为：需氧发酵和厌氧发酵。 （2）根据产生的产物可分为：酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等。 一、基础知识 （一）果酒制作的原理 1．菌种是酵母菌，属于真核生物，新陈代谢类型异养兼性厌氧型，有氧时，进行有氧呼吸，大量繁殖，反应式为：C6H12O6+6H2O+6O2 → 6CO2+12H2O+能量；无氧时，能进行酒精发酵，反应式为：C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+能量。 2．酵母菌繁殖的最适温度20℃左右，酒精发酵一般控制在18～25℃。 3．自然发酵过程中，起作用的主要是附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌。 （二）果醋制作的原理 1．菌种是醋酸菌，属于原核生物，新陈代谢类型为异养需氧型。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。变酸的酒表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。 2．当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，当缺少糖源时，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．醋酸菌的最适合生长温度为30～35℃。 4．菌种来源：到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买，或从食醋中分离醋酸菌。 二、实验设计 1、流程图 挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵 果酒 果醋 2、制作实例 实验材料 葡萄、榨汁机、纱布、醋酸菌（或醋曲）、发酵瓶（如右图）、气泵、体积分数为70%的酒精等。 实验步骤 1．对发酵瓶、纱布、榨汁机等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次，再用体积分数为70%的酒精擦拭消毒，晾干待用。 2．取葡萄500g，去除枝梗和腐烂的子粒。 3．用清水冲洗葡萄1－2遍除去污物。（注意不要反复多次冲洗。） 4．用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中。（如果没有合适的发酵装置，可用500mL的塑料瓶替代。但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。） 5．将发酵瓶置于适宜的温度（18－25℃）下发酵。 6．由于发酵旺盛期CO2的产量非常多，因此需要及时排气，以防止发酵瓶爆裂。（如果是简易发酵装置，每天拧松瓶盖2～4次。进行排气。） 7．10天后，取样检验。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。 8．当果酒制成以后，可在发酵液中加入醋酸菌（或醋曲），然后移至30－35℃条件下发酵，适时用气泵向发酵液中充气。（如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口上盖上纱布。） 三、操作提示 （一）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，然后再出去枝梗。 （二）防止发酵液被污染 1、榨汁机要清洗干净，并晾干。 2、发酵瓶要清洗干净，用体积分数巍峨哦70%的酒精消毒。 3、装入葡萄汁后，封闭充气口。 （三）控制好发酵条件 1、葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约1/3的空间。 2、制作葡萄酒过程中，将温度严格控制在18～25℃，时间控制在10～12d左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。 3、制作葡萄醋的过程中，将温度严格控制在30～35℃，时间控制在7～8d左右，并注意适时通过充气口充气。 四、课题延伸 果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。 检测时，先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量的浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴。 【教材答案】 （一）旁栏思考题 1.你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？ 答：应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。 2.你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 提示：需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。 3.制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25 ℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？ 答：温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20 ℃左右最适合酵母菌繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，因此要将温度控制在30～35 ℃。 4.制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？ 答：醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。 （二）［资料］发酵装置的设计讨论题 请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连