版高中生物第3部分生物技术在食品加工中的应用实验8果酒及果醋的制作教案浙科版选修1Word文档格式.docx

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将葡萄在高锰酸钾溶液中浸泡的目的是什么?

【提示】 消毒。

(2)榨汁

用多功能榨汁机以低速将葡萄打成浆状(也可以用杵和研钵捣烂)。

(3)制作酵母悬液

将适量干酵母(2.5kg葡萄约用1g干酵母)放在一小烧杯中使干酵母成为糊状。

(4)装入发酵瓶

①装量不要超过2/3。

②瓶上所加的玻璃管最好是弯曲的,否则效果不好。

玻璃管弯曲有什么好处?

【提示】 阻止杂菌进入瓶内。

(5)酒精发酵

①发酵温度:

25~30℃。

若温度偏低,则发酵时间相对延长;

若温度高于30℃,要采取降温措施,否则酒的风味不佳。

②发酵时间:

2~3天。

③鉴别发酵完毕的依据:

发酵瓶中停止出现气泡。

(6)过滤、分装、保存

     发酵液(浑浊)

滤液(仍然浑浊)

    取上清液即为葡萄酒(清澈)

为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”?

【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厌氧呼吸,产生酒精。

三、用果汁制作果酒

用葡萄制作的葡萄酒不含糖,酒精含量也低(平均的体积分数为8%),而用果汁制作的果酒,酒精含量较高(体积分数约为15%)、含糖量也较高。

1.制作果酒的材料

(1)水果:

苹果(最好)、梨、柑橘或其他水果。

(2)新鲜酵母或干酵母。

(1)制取果汁

苹果切成大块→多功能榨汁机打碎→双层纱布过滤即成果汁。

(2)配料(以1L为例)

向2L左右发酵瓶中加入约200g蔗糖→倒入果汁→转动发酵瓶,使蔗糖完全溶解→倒入酵母悬液(约1g干酵母),混匀、加盖。

(3)发酵

3天后可见到气泡冒出→10天后剧烈的发酵停止→取出果酒过滤和分装。

3.注意事项

(1)发酵开始时,由于微生物的有氧呼吸会使瓶内出现负压,该情况不能持续出现3天以上。

(2)若3天后还看不到气泡,必须加更多的酵母,使发酵作用尽快发生。

(3)静置5~6个月后,用虹吸法取出上清液即为果酒。

四、用果酒制果醋

1.实验材料

果酒和醋化醋杆菌。

2.实验步骤

果醋发酵装置中涉及甲、乙、丙三个瓶,把800mL酒—水混合物倒入甲瓶中,乙瓶为发酵瓶,(将适量醋化醋杆菌的培养物或醋曲悬液加在200mL酒—水混合物中混匀,并调pH至7.0后倒入,使锯末均匀湿透)。

将水族箱通气泵的出气管与乙瓶连接,进行通气,48h后每天用pH试纸检查乙瓶中流出液的pH,若显酸性,可调节甲瓶流入乙瓶液体流量为每5分钟1滴,滴入丙瓶的液体也是每5分钟1滴。

每天用pH试纸检测流出液的pH,监控发酵进行的情况,等到流出液pH不再减少,或甲瓶中的液体全部流入乙瓶时,停止实验。

果酒和果醋的制作原理

比较

果酒制作

果醋制作

菌种

酵母菌(真菌)

醋杆菌(细菌)

代谢类型

异养、兼性厌氧型

异养、需氧型

菌种来源

人工接种酵母菌(干酵母与水混合后加入)

接种人工繁殖的醋化醋杆菌或直接加入醋曲

制作原理

葡萄酒是酵母菌利用葡萄糖进行酒精发酵的产物,酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,反应式如下:

C6H12O6―→2C2H5OH+2CO2

醋杆菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸,醋杆菌所产生的醋酸可使培养液中醋酸的含量高达13%,反应式如下:

C2H5OH+O2―→CH3COOH+H2O

影响因素

①温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,酒精发酵时一般将温度控制在25℃~30℃,若高于30℃,要采取降温措施,否则,酒的风味不佳

②进入发酵产酒精阶段,须保持发酵装置的“厌氧环境”,否则不利于酒精的产生

①温度也是醋杆菌生长和发酵的重要条件,醋杆菌的最适生长温度为30℃~35℃

②醋杆菌是一种好氧菌,只有当O2充足时,方可进行旺盛的生理活动——实验表明醋杆菌对O2的含量特别敏感,当进行深层发酵时即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋杆菌死亡

①当氧气、糖源都充足时,醋杆菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸,反应式为:

C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2CO2+2H2O

②当培养液中酒精的含量超过16%时,酵母菌就会死亡——这正是果酒酒精含量较低的根本原因。

 葡萄发酵可产生葡萄酒,请利用相关的知识回答问题:

(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中,发挥作用的微生物是________。

(2)该微生物通过无氧呼吸可分解________,产生的终产物是________和________。

注:

各发酵瓶的左侧管为充气管,右侧管为排气管

(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如图所示。

发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。

据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同学的错误是________________,导致发酵中出现的主要异常现象是________________。

丙同学的错误是________________,导致发酵中出现的主要异常现象是_________________。

上述发酵过程结束后,甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是________、________、________。

(4)在上述制作葡萄酒的过程中,假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开,该操作错误是________。

【思路点拨】 酵母菌无氧呼吸可以产生酒精和CO2,是葡萄酒制作过程中发挥作用的微生物。

酵母菌只有在无氧条件下,才能进行无氧呼吸产生酒精;

甲装置的充气口始终开放,不能创造瓶内无氧环境,不能用来生产果酒;

在有氧条件下,醋杆菌可以利用葡萄糖产生醋酸。

酵母菌在发酵过程中产生的CO2导致乙装置中气压升高,要定期打开排气管进行放气。

丙装置瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口,不利于放气;

同时导致瓶内氧气过少,不利于发酵前期酵母菌的大量繁殖。

【答案】 

(1)酵母菌 

(2)葡萄糖 乙醇 CO2 (3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出,发酵液变酸 瓶中发酵液过多,淹没了排气管在瓶内的管口排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋(或果醋) 葡萄酒(或果酒) 葡萄酒(或果酒) (4)未及时排气

1.下列关于果醋制作的叙述,错误的是(  )

A.果醋的制作需用醋化醋杆菌,醋化醋杆菌是一种好氧菌,所以在制作过程中需通氧气

B.醋化醋杆菌是一种嗜温菌,温度要求较高,一般在50℃左右

C.醋化醋杆菌能将果酒变成果醋

D.当氧气、糖源充足时,醋化醋杆菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸

【解析】 醋化醋杆菌的最适生长温度为30℃~35℃。

【答案】 B

果酒和果醋的制作流程

用葡萄制作葡萄酒

用果汁制作果酒

用果酒制作果醋

原料

成熟葡萄

苹果(或梨、柑橘)果汁

果酒

发酵装置示意图

实验流程

特点

葡萄酒不含糖,酒精含量也低(平均体积分数为8%)

果酒酒精含量较高(平均体积分数约15%),糖含量也较高

结果检测

可以嗅味和品尝,或用重铬酸钾检测酒精的产生

可用品尝法或用pH试纸测定醋酸生成

果酒与果醋制作实验操作提示

①材料的选择与处理

选择新鲜的葡萄,榨汁前应先冲洗,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防止发酵液被污染

需要从发酵制作的过程进行全面的考虑,因为操作的每一步都可能混入杂菌。

为避免杂菌污染:

榨汁机要洗净并晾干,发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒;

若用简易的发酵装置,每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。

③葡萄酒发酵过程中,发酵瓶装入葡萄汁后留有大约1/3的空间,目的是先让酵母菌有氧呼吸快速繁殖,消耗尽氧气后再进行酒精发酵;

其次,防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。

 “每天喝一点,健康多一点”,这是“宁夏红”率先提出的消费理念,将积淀了千百年的枸杞药食文化和中国红文化完美结合起来,更增添了品牌的文化魅力和优势。

下图为“宁夏红”枸杞果酒生产工艺流程简图,据图回答:

选料→?

→粉碎→灭菌→接种→发酵→?

→果酒

(1)流程中?

处的内容应为________、________。

(2)制作果酒时,温度应该控制在________,果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格,含有醋杆菌,在酒精发酵旺盛时,醋杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?

____________,说明理由_______________________________________。

(3)果酒制作离不开酵母菌,与醋杆菌相比,酵母菌在结构上的主要特点是____________________________________________________________。

(4)枸杞果酒制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,目的是________________________________。

(5)若要提高果酒的产量,发酵过程中关键要控制好哪些条件?

______________________________。

(6)果酒制作是否成功,需发酵后用____________来鉴定,在________条件下,该物质与酒精反应呈现____________色。

【思路点拨】 

(1)由图可知,“宁夏红”枸杞果酒生产工艺流程简图的?

处的内容应为冲洗、过滤。

选料完毕以后必须冲洗,发酵后应该过滤,除去滤渣。

(2)制作果酒时,温度应该控制在25~30℃条件下,在酒精发酵旺盛时,醋杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸,因为醋杆菌是好氧型细菌,而果酒发酵是无氧环境(或因醋杆菌需要在有氧且温度是30~35℃条件下,才能将糖转化成醋酸,而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是25~30℃)。

(3)与醋杆菌相比,酵母菌是真核生物,所以在结构上的主要特点是有成形细胞核、有除核糖体以外的多种细胞器。

(4)接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,目的是在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量。

(5)若要提高果酒的产量,发酵过程中关键要控制好适宜的温度、pH以及通气量。

(6)检验酒精一般用重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精反应呈现灰绿色。

【答案】 

(1)冲洗 过滤

(2)25℃~30℃ 不能 因醋杆菌是好氧型细菌,而果酒发酵是无氧环境(或因醋杆菌需要在有氧且温度是30~35℃条件下,才能将糖转化成醋酸,而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是25~30℃)

(3)有成形细胞核、有除核糖体以外的多种细胞器

(4)在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量

(5)适宜的温度、pH、通气量

(6)重铬酸钾溶液 酸性 灰绿

2.生物技术在食品加工中的应用十分广泛,如制作泡菜、果醋、果酒就是生活中常见的例子。

请分析回答下列问题:

(1)图示________的发酵装

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