学习目标
1.能从酵母菌、醋酸菌的菌种特性、来源和代谢类型等角度说明果酒和果醋的制作原理。
2.能简述果酒和果醋制作的流程，自行设计果酒和果醋的制作装置，制作果酒和果醋。
|预知概念|
一、果酒制作的原理
1.菌种 酵母菌。
(2)代谢类型：异养兼性厌氧型。
2.发酵原理
条件 | 反应式 | 作用 |
有氧条件 | C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O | 大量繁殖 |
无氧条件 | C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2 | 酒精发酵 |
3.影响酒精发酵的环境条件
(1)温度：酵母菌生长的最适温度是20__℃左右；酒精发酵一般将温度控制在18～25__℃。
(2)酒精发酵过程中，要保持无氧、酸性环境。
4.葡萄酒呈现深红的原因
在酒精发酵过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的素进入发酵液中使酒呈深红。
二、果醋制作的原理
1.菌种 醋酸菌。
(1)菌种来源：人工接种醋酸菌。
(2)代谢类型：异养需氧型。
2.发酵原理
(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。
反应式为：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O。
(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。
反应式为：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O。
3.影响醋酸发酵的环境条件
(1)醋酸菌的最适生长温度是30～35__℃。
(2)氧气充足。
三、果酒和果醋制作的实验设计
1.实验流程
2.实验装置
装置图 | 结构 | 目的 |
充气口 | 醋酸发酵时连接充气泵，输入无菌空气，制酒时关闭充气口 | |
排气口 | 用来排出CO2 | |
胶管 | 长而弯曲，防止空气中微生物的污染 | |
出料口 | 便于取料，及时监测发酵进行的情况 | |
四、操作提示
1.材料的选择与处理
选择新鲜的葡萄，先冲洗，再除去枝梗。
2.防治发酵液被污染
清洗榨汁机和发酵瓶，并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。
3.控制发酵条件
(1)氧气控制：葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，目的是为了缓冲气压。
(2)温度及时间控制
温度 | 时间 | |
果酒制作 | 18～25__℃ | 10～12__d |
果醋制作 | 30～35__℃ | 7～8__d |
五、结果分析与评价
1.初步鉴定
项目 | 酒精发酵 | 醋酸发酵 |
气味和味道 | 酒香味 | 食醋味 |
气泡和泡沫 | 有气泡和泡沫 | 无气泡和泡沫 |
2.进一步鉴定
(1)酒精发酵的结果检测
酸性条件下重铬酸钾溶液和酒精发生反应，呈现灰绿。
(2)醋酸发酵的结果检测
可通过检测和比较发酵前后的pH作进一步的鉴定。
|过程评价|
1.酵母菌通过有氧呼吸可以大量繁殖，通过无氧呼吸可以产生酒精( )
2.各种葡萄都可以酿制出红葡萄酒( )
3.由于醋酸菌对氧气的含量相当敏感，所以在醋酸发酵过程中要始终通入氧气( )
4.只有在糖源充足的情况下才能进行醋酸发酵( )
5.果酒发酵的温度一般控制在30～35 ℃，果醋发酵的温度一般控制在18～25 ℃( )
6.在果酒和果醋的制作过程中，简易装置中的充气口、排气口都要打开( )
答案 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.×
|联想·质疑|
★吃荔枝开车 瞬间变“酒驾”
★葡萄酒具有抑制脂肪在人体中堆积，护理心脏，调节女性情绪之功效
★无氧的条件下，葡萄酒自然发酵，氧气充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
★酵母菌、醋酸菌
★果酒的颜来源于果皮
★果醋具有杀菌的作用
如何制作葡萄酒
果酒如何转化成果醋的？
提示：醋酸菌在缺乏糖源时，当氧气充足时可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸，所以果酒搁置时间过久，会因醋酸菌的代谢而产生醋酸。
科学探究1 果酒和果醋的制作原理
1.两种菌种的比较
细胞类型 | 代谢类型 | 最适生长温度 | |
酵母菌 | 真核细胞 | 异养兼性厌氧型 | 繁殖温度：20__℃左右 发酵温度：18～25__℃ |
醋酸菌 | 原核细胞 | 异养需氧型 | 生长温度：30～35__℃ |
2.在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”，为什么？
提示 “通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，“密封”的目的是使酵母菌进行酒精发酵产生酒精。
3.果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？
提示 在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数其他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.醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要氧气这一重要条件，请说明原因。
提示 醋酸菌是好氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。
【探究应用】
1.酵母菌是许多生物实验的材料，以下叙述错误的是( )
A.在葡萄酒的自然发酵过程中起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
B.在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌能生长繁殖，而绝大多数其他杂菌因不适应这一环境而被抑制
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