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1、 高二生物導(dǎo)學(xué)案 果酒和果醋的制作 【課 題】： 果酒和果醋的制作 一．學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1．說明果酒和果醋的制作原理。 2．設(shè)計制作果酒和果醋的裝置。 3．完成果酒和果醋的制作。 二．學(xué)習(xí)重點和難點： 學(xué)習(xí)重點 ：說明果酒和果醋的制作原理設(shè)計制作果酒和果醋的裝置，制作出果酒和果醋。 學(xué)習(xí)難點 ：制作過程中發(fā)酵條件的控制。 三、知識回顧 （一）、實驗原理 1．酵母菌的細(xì)胞呼吸 酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖，表達(dá)式為： 酶 C 6 H12O6 +O 2 → CO 2+H 2O+

2、能量 酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，表達(dá)式為： C 6 H12 O 酶 +能量 6 → C2 H5OH+CO 2 2．酵母菌發(fā)酵的最佳環(huán)境 酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生活：在有氧時，酵母菌大量繁殖，但是不起到發(fā)酵效 果；在無氧時，繁殖速度減慢，但是此時可以進(jìn)行發(fā)酵。在利用酵母菌發(fā)酵時最好是先通入足 夠的無菌空氣在有氧環(huán)境下一段時間使其繁殖，再隔絕氧氣進(jìn)行發(fā)酵。 20 ℃左右最適合酵母菌 繁殖，酒精發(fā)酵的最佳溫度是在 18 ℃～ 25 ℃， pH 最好是弱酸性。 3．醋酸菌好氧性細(xì)菌，當(dāng)缺少糖源時和有氧條件下

3、，可將乙醇（酒精）氧化成醋酸。表達(dá)式 酶 為： C2 H5OH→ CH3COOH+H 2O；當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。 醋酸菌生長的最佳溫度是在 30℃～ 35℃ （二）、實驗步驟 酵母菌 醋酸菌 18℃ ~25℃ 30℃ ~35℃ 10~12d 7~8d 1.對發(fā)酵瓶、紗布、榨汁機、盛葡萄汁的器皿等實驗用具進(jìn)行清洗并消毒。先用溫水反復(fù)沖洗幾次 ,再用體積分?jǐn)?shù)為 75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。 2. 取葡萄 500 g，去除枝梗和腐爛的子粒。 3. 用清水

4、沖洗葡萄 1～ 2 遍除去污物，注意不要反復(fù)多次沖洗。 4. 用榨汁機榨取葡萄汁后，將其裝入發(fā)酵瓶中或?qū)⑵咸汛虺蓾{后，用潔凈的紗布過濾至發(fā) 酵瓶中，蓋好瓶蓋。如果沒有合適的發(fā)酵裝置，可以用 500 mL 的塑料瓶替代，但 注入的果汁 量不要超過塑料瓶總體積的 2/3。 5. 將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。 6. 由于發(fā)酵旺盛期 CO2 的產(chǎn)量非常大，因此需要及時排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂。如果使用簡易的發(fā)酵裝置，如瓶子（最好選用塑料瓶） ，每天要擰松瓶蓋 2～ 4 次，進(jìn)行排氣。 7. 10 d 以后，可以開始進(jìn)行取樣檢驗工作。例如，可以檢驗酒味、酒精的含量、

5、進(jìn)行酵母菌的鏡檢等工作。 8. 當(dāng)果酒制成以后，可以在發(fā)酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后將裝置轉(zhuǎn)移至 30～ 35 條件下發(fā)酵，適時向發(fā)酵液中 充氣 。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲，可嘗試自然接種，但效果  ℃的 不是很好。如果沒有充氣裝置，可以將瓶蓋打開，在瓶口蓋上紗布，以減少空氣中塵土等的污 染。 （三）、注意事項 請分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接？結(jié)合果酒、果醋的制作原理，你認(rèn)為應(yīng)該如何使用這個發(fā)酵裝置？ 充氣口 排氣口 出料

6、口 答：充氣口是在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進(jìn)行充氣用的； 排氣口是在酒精發(fā)酵時用來排出 CO2 的； 出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是 防止空氣中微 生物的污染 。使用該裝置制酒時，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時，應(yīng)將充氣口連 接氣泵，輸入氧氣。 四、典例解析 例 1． 發(fā)酵過程中，不會直接引起 pH 變化的是 A ．營養(yǎng)物質(zhì)的消耗 B ．微生物呼出的 CO2 C．微生物細(xì)胞數(shù)目的增加 D ．次級代謝產(chǎn)物的積累 例 2． 在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種

7、后輸入發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精濃度漸漸 上升，泡沫不斷增多。 當(dāng)糖度下降到一定程度后， 結(jié)束發(fā)酵。 最后分別輸出有形物質(zhì)和啤酒。根據(jù)上述過程，回答以下問題： （ 1）該過程表明啤酒酵母異化作用的特點是 。 （ 2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是 。 （ 3）酒精主要是啤酒酵母菌進(jìn)行 作用產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。 （ 4）經(jīng)測定酵母菌消耗的糖中， 98.5%形成了酒精和其它發(fā)酵產(chǎn)物。其余 1.5%則用 于  。 （ 5）請寫出由麥芽糖→葡萄糖→酒精的反應(yīng)方程式。 五、習(xí)題鞏固 一

8、、選擇題 1．能為發(fā)酵工程提供菌種的是 A．植物體細(xì)胞雜交 B ．目的基因轉(zhuǎn)移 C．動物細(xì)胞融合 D ．聚乙二醇處理大腸桿菌 2．具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)而沒有核膜的一組生物是 A. 噬菌體、細(xì)菌 B. 變形蟲、草履蟲 C. 藍(lán)藻、酵母菌 D. 放線菌、圓褐固氮菌 3．將乳酸菌接種到徹底滅菌的固體培養(yǎng)基上，要使其正常生長必須給予的條件是 A. 充足的氧氣 B. 隔絕氧氣 C. 供給分子氮 D. 供給大分子蛋白質(zhì) 4．當(dāng)環(huán)境溫度超過最適生長溫度以后， 微生物的生長速率會急劇下降， 是由于細(xì)胞內(nèi)哪些 物質(zhì)發(fā)物了不可逆的破壞

9、 A. 蛋白質(zhì)和核酸 B. 蛋白質(zhì)和磷脂 C. 核酸和核膜 D. 載體和 DNA 5．一般情況下不進(jìn)行二分裂生殖的是 A. 草履蟲、變形蟲 B. 酵母菌、放線菌 C. 大腸桿菌、固氮菌 D. 乳酸菌、黃色短桿菌 6．在微生物的細(xì)胞中，占細(xì)胞干重90%以上的化學(xué)元素為 A.C、 H、 O、 N B.C 、 H、 O、 N、 P、S C.N、 P、 S、 K、Ca、 Mg D.C 、 H、 O 7． . 微生物的代謝速度與高等動植物相比快得多，下列哪項不是這一生命現(xiàn)象的原因 A. 表面積與體積的比很大 B

10、. 與外界環(huán)境物質(zhì)交換迅速 C. 適宜條件下微生物的繁殖速度非?？? D. 微生物體內(nèi)酶的種類比其他生物多 8．下列哪項不是真菌所具有的特征 A. 多數(shù)真菌能夠進(jìn)行孢子生殖 B. 真菌都屬于真核生物 C. 真菌都屬于異養(yǎng)生物 D. 真菌多為厭氧型或兼性厭氧型微生物 9．酒廠利用酵母菌釀酒過程中，經(jīng)檢測活菌數(shù)量適宜但卻不產(chǎn)生酒精，應(yīng)采取的措施是 A. 降低溫度 B. 隔絕空氣 C. 加緩沖液 D. 加新鮮培養(yǎng)基 10．細(xì)胞結(jié)構(gòu)是原核、生長繁殖過程絕對不需氧、體內(nèi)不含有氧呼吸酶的微生物是 A. 乳酸菌 B. 酵母菌 C. 變形蟲

11、D. 固氮菌 二、非選擇題 11、如圖所示表示酵母菌細(xì)胞的構(gòu)造模式。請據(jù)圖回答： 5 Lg( 細(xì)胞數(shù) ) E F 細(xì)胞核 1 D 3 2 G 4 貯藏顆粒 B A C 時間 （ 1）從細(xì)胞核的構(gòu)造看，酵母菌屬于 生物。 （ 2）寫出 1、 3、 5 的結(jié)構(gòu)名稱： 1 ， 3 ，5 。 （ 3 ） 2 的主要化學(xué)成分為 ，其完成圖示功能的結(jié)構(gòu)

12、基礎(chǔ) 是 。 （ 4）圖中的酵母菌正在進(jìn)行 生殖。 （ 5）用 染料使染色體著色，發(fā)現(xiàn)一各酵母菌 S.Cerevisiae 細(xì)胞核 中有 17 條染色體，該酵母菌是 倍體。 （ 6）酵母菌細(xì)胞分裂的意義是（ ） A、產(chǎn)生新個體 B 、增加生命活力 C、增加變異性 D 、改變遺傳性 （ 7 ） 酵 母 菌 的 菌 落 一 般 會 散 發(fā) 出 一 股 悅 人 的 酒 香 味 ， 相 關(guān) 的 反 應(yīng) 式 是 。 （ 8 ） 用 酵 母 制 啤 酒 時 ， 為 保 證 發(fā) 酵 罐 中 有 較 多 的 酵 母 菌 ， 必 須 先 ，達(dá)到一定數(shù)量后，則應(yīng)該 獲得大量的 。 （ 9）為研究發(fā)酵罐中酵母菌的生長狀況，常要取樣統(tǒng)計分析，并測定 后順序的主要依據(jù)是 。右側(cè)生長曲線圖中 是 。  ，以 pH 值，判斷取樣先 FG 下降的主要原因 （ 10）自然環(huán)境中的酵母菌屬于生態(tài)系統(tǒng)中的  成分。