1、生物選修一,生物技術(shù)實(shí)踐,遠(yuǎn)古人類(lèi)發(fā)現(xiàn)，吃剩的米粥數(shù)日后變成了醇香可口的飲料人類(lèi)最早發(fā)明的酒。,專(zhuān)題1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用,果酒和果醋的制作,課題1,課題目標(biāo),1.簡(jiǎn)述發(fā)酵原理 2.闡明酒酵母的代謝特點(diǎn) 3.嘗試?yán)煤?jiǎn)單的裝置制作果酒和果醋,一、果酒的制作原理 閱讀課本，完成以下問(wèn)題： 1、果酒的制作需要什么微生物？ 2、酵母菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分布、種類(lèi)及菌落？ 3、酵母菌的代謝類(lèi)型及其呼吸過(guò)程的反應(yīng)式如何？ 4、酵母菌的適宜溫度是多少？ 5、為什么在一般情況下葡萄酒呈紅色？ 6、什么叫發(fā)酵？發(fā)酵等同于無(wú)氧呼吸嗎？酵母菌有何實(shí)際應(yīng)用？,1、酵母菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分布、種類(lèi)及菌落,1).形態(tài)結(jié)構(gòu) 酵

2、母菌是單細(xì)胞真菌，屬真核生物，細(xì)胞大小為130um，呈圓形、橢圓形等。,思考： 你認(rèn)為酵母菌的細(xì)胞中有哪些結(jié)構(gòu)？ 你認(rèn)為細(xì)菌與酵母菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上有什么區(qū)別？,2).繁殖 酵母菌的繁殖方式主要為無(wú)性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），又多以出芽方式進(jìn)行。,3).菌落： 你知道什么的菌落嗎？ 在生態(tài)學(xué)上一個(gè)菌落屬于什么？ 酵母菌在固體培養(yǎng)基上形成的菌落，其表面濕潤(rùn)、呈白色或粉紅色。,4).生存的環(huán)境 酵母菌分布在含糖較高的偏酸環(huán)境中，如水果等。 思考： 在發(fā)酵制作葡萄酒的時(shí)候，要對(duì)葡萄進(jìn)行消毒嗎？為什么？,2、酵母菌的代謝類(lèi)型及其呼吸過(guò)程,1).代謝類(lèi)型 異養(yǎng)兼性厭氧型。 既能進(jìn)行有氧呼吸，又能

3、進(jìn)行無(wú)氧呼吸。 2）反應(yīng)式,有氧呼吸：,無(wú)氧呼吸：,思考： 在發(fā)酵過(guò)程中，如果要使酵母菌進(jìn)行大量繁殖，應(yīng)怎樣處理？ 如果要獲得酒精呢？為什么？,3、發(fā)酵,1).發(fā)酵概念 廣義： 是通過(guò)微生物的培養(yǎng)來(lái)大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過(guò)程。包括有氧發(fā)酵（如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵）和無(wú)氧發(fā)酵（如酒精發(fā)酵）。 狹義： 是指微生物的無(wú)氧呼吸（包括酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵等）。,2).所以：發(fā)酵無(wú)氧呼吸。 3).應(yīng)用： 釀酒、發(fā)饅頭、面包制作、酒精制造、生產(chǎn)藥用酵母片、生產(chǎn)維生素、生產(chǎn)抗菌素等。,4、溫度要求 繁殖的最適溫度：20； 酒精發(fā)酵的最適溫度：1825。 你知道酵母菌需要適宜溫度的原因嗎？,1、一般情況下，葡萄酒

4、呈紅色的原因？ 在發(fā)酵的過(guò)程中，隨著酒精度的提高，紅葡萄皮的色素也進(jìn)入發(fā)酵液，使葡萄酒呈紅色。 2、葡萄酒分成干紅、干白等種類(lèi)的依據(jù)是什么？,1、根據(jù)葡萄酒的顏色分成白葡萄酒、紅葡萄酒和桃紅葡萄酒三種。 白葡萄酒：用白葡萄釀造，皮汁分離發(fā)酵； 紅葡萄酒：用紅葡萄釀造，皮汁混合發(fā)酵； 桃紅葡萄酒：顏色介于白葡萄酒和紅葡萄酒之間，皮的發(fā)酵時(shí)間短。,2、根據(jù)葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四種。 干葡萄酒：含糖量低于4克/升； 半干葡萄酒：含糖量介于4克-12克/升之間； 半甜葡萄酒：含糖量介于12克-50克/升之間； 甜葡萄酒：含糖量高于50克/升。,5、果酒的制作原理,1）.發(fā)酵所需的適宜條

5、件： 溫度：1825 ，20 左右是最適宜溫度 pH值：4.05.8為最適pH值，在最低pH=2.5，最高pH=8.0時(shí)尚能生存，但生長(zhǎng)極其緩慢而且容易死亡。 2）.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所使用的酵母菌的來(lái)源： 附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。,6.制作果酒和果醋的過(guò)程,安排在9月或10月進(jìn)行： 正值收獲季節(jié)，葡萄價(jià)格便宜，品種多樣。 此時(shí)葡萄上的酵母菌數(shù)量多且生活力強(qiáng)，發(fā)酵釀酒的效果好。 溫度適宜，發(fā)酵現(xiàn)象非常明顯。,1、實(shí)驗(yàn)流程示意圖:,2、實(shí)驗(yàn)材料、用具,1）對(duì)發(fā)酵瓶、紗布、榨汁器等用具進(jìn)行清洗并消毒。 2）取葡萄500g，用清水沖洗葡萄12次除去污物。沖洗次數(shù)不宜太多,去除枝梗.榨汁裝入發(fā)酵瓶。,

6、3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程,3）將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度（1825）下發(fā)酵。 4）簡(jiǎn)易裝置24天排氣一次。（擰松瓶蓋）,5）10天后，取樣檢驗(yàn)。（酸性條件下重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色）,6）取果酒的上清液，加入醋酸菌，然后移至3035條件下發(fā)酵，適時(shí)充氣以制備葡萄醋。,排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出CO2的。,出料口是用來(lái)取樣的。,充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的 。,排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)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，其作用類(lèi)似巴斯 德的鵝頸瓶。,1、材料的選擇與處理； 2、防止發(fā)酵液被污染； 3、控制好發(fā)酵的條件。,操作提示:,（1）為防止發(fā)酵液被污染，發(fā)酵瓶要用 消毒。

7、 （2）葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，要留出大約 的空間。 （3）制作葡萄酒時(shí)將溫度嚴(yán)格控制在 ，時(shí)間控制在 d左右，可通過(guò) 對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)。,4操作過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題：,70%酒精,1/3,18-25 ,10-12,從出料口取樣,思考討論P(yáng)4旁欄思考題 回答下列問(wèn)題：,厭氧制酒,二、果醋制作的原理 閱讀課本，思考以下問(wèn)題： 1、醋酸菌的形態(tài)？細(xì)胞結(jié)構(gòu)？ 2、醋酸菌有哪些方面的實(shí)際應(yīng)用？ 3、醋酸菌的代謝類(lèi)型？ 4、果醋的制作原理？ 5、畫(huà)出果酒和果醋實(shí)驗(yàn)流程示意圖。,1、醋酸菌的形態(tài),1).從橢圓到桿狀，有單個(gè)，有成對(duì)，有成鏈狀，以鞭毛運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)，不形成芽孢，屬原核細(xì)胞，以分裂方式繁殖，新

8、陳代謝類(lèi)型為異養(yǎng)需氧型。,2、醋酸菌：,2).應(yīng)用：食醋、果醋,2、果醋的制作原理,1、若氧氣、糖源充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反應(yīng)式：,2、若缺少糖源，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿幔浞磻?yīng)式：,有氧制醋,3、果酒和果醋實(shí)驗(yàn)流程示意圖。,挑選葡萄,沖洗,榨汁,酒精發(fā)酵,醋酸發(fā)酵,果酒,果醋,你認(rèn)為果酒的制作和果醋的制作發(fā)酵的條件一樣嗎？ 請(qǐng)你說(shuō)出果酒和果醋制作的操作步驟。,發(fā)酵裝置,試驗(yàn)步驟,1.對(duì)發(fā)酵瓶、紗布、榨汁器等用具進(jìn)行清洗并消毒。為什么？ 2.取葡萄500g，去除枝梗和腐爛的葉子。為什么？ 3.用清水沖洗葡萄12次除去污物。（注意沖洗次數(shù)不宜太多，為什么？ ）

9、 4.榨汁后裝入發(fā)酵瓶。,5.將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度（1825，為什么？）下發(fā)酵。 6.簡(jiǎn)易裝置24天排氣一次。（擰松瓶蓋，但不要打開(kāi)，目的是什么？） 7.10天后，取樣檢驗(yàn)。,操作提示,1、材料的選擇和處理：選擇新鮮的葡萄，榨汁前先沖洗還是先去枝梗，為什么？,2、防止發(fā)酵液被污染：你認(rèn)為應(yīng)從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？,3、控制發(fā)酵條件：制葡萄酒時(shí)，為何將 溫度控制在1825？制葡萄醋時(shí)，為何 要將溫度控制在3035？,4、制葡萄醋時(shí)，為什么要適時(shí)通過(guò)通氣 口沖氣？,結(jié)果分析與評(píng)價(jià)：P4,1、由于發(fā)酵作用，糖分大部分轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和乙醇。CO2排出越來(lái)越旺盛，使發(fā)酵液沸騰，CO2從排氣口排出，在

10、發(fā)酵10天后，現(xiàn)象最明顯。發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)熱，會(huì)使發(fā)酵液溫度上升，但酒精發(fā)酵溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在1825 ；發(fā)酵過(guò)程中，色素及其他成分逐漸溶解于發(fā)酵液中。,2、設(shè)置對(duì)照組，將葡萄汁進(jìn)行高壓滅菌，分別裝入1和2號(hào)發(fā)酵瓶中，1號(hào)加入酵母菌，2號(hào)不加。比較發(fā)酵結(jié)果。證明醋酸，則用品嘗或pH試紙。 3、葡萄酒色澤鮮艷、爽口、柔和、有濃郁的果實(shí)香味；果醋具有琥珀色或棕紅色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不澀。,課題延伸：,如何證明果汁發(fā)酵后有酒精產(chǎn)生？,原理：在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精 反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。,怎樣操作？,想一想，如果要使檢驗(yàn)的結(jié)果更有說(shuō)服力，你應(yīng)該怎么做？,練習(xí)：,1、關(guān)于酵母菌的敘述，錯(cuò)誤的

11、是（多選）（ ）。 A、酵母菌的代謝類(lèi)型為異養(yǎng)、兼性厭氧 B、酵母菌主要的繁殖方式為孢子生殖 C、酵母菌只在酒精發(fā)酵中發(fā)揮作用 D、酵母菌在含青霉素的培養(yǎng)基中不能生存,BCD,2、下列條件不是酵母菌快速生長(zhǎng)繁殖因素的是（ ）。 A.含糖量高的培養(yǎng)基 B.溫度20 左右 C.pH=2.5 D.pH=6,C,3、下列關(guān)于果醋的制作，錯(cuò)誤的是 A、果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一種好氧菌，所以在制作的過(guò)程中需通氧氣 B、醋酸菌是一種嗜溫菌，溫度要求高，一般在50左右。 C、醋酸菌能將果酒變成果醋。 D、當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌可將葡萄中的糖分解成醋酸。,B,4、嚴(yán)格控制發(fā)酵條件是保證發(fā)酵正常進(jìn)行

12、的關(guān)鍵，直接關(guān)系到是否能得到質(zhì)量高，產(chǎn)量多的理想產(chǎn)物，通常所指的發(fā)酵條件不包括（ ） A、溫度控制 B、溶氧控制 C、PH控制 D、酶的控制,D,相關(guān)知識(shí)： 果酒制作用的是酵母菌的無(wú)氧發(fā)酵和果醋制作用的是醋酸桿菌的有氧發(fā)酵，不論酵母菌還是醋酸桿菌都是微生物，那么什么是微生物，哪些生物屬于微生物呢？ 1、微生物的概念 形體微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常要用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物的統(tǒng)稱(chēng)。,2、微生物的類(lèi)群,微生物的種類(lèi)大約有10萬(wàn)種；,微生物是地球上生物多樣性最為豐富的資源。微生物的種類(lèi)僅次于昆蟲(chóng)，是生命世界里的第二大類(lèi)群。然而由于微生物的微觀性，以及研究手段的限制，許多微生物的種群還不能分離培養(yǎng)，其已知種占估計(jì)種的比例仍很小。,無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的：,有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的,原核生物界： 細(xì)菌、藍(lán)藻等,真菌界： 酵母菌、霉菌、食用菌；,原