11果酒和果醋的制作教学设计Word格式文档下载.docx
《11果酒和果醋的制作教学设计Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《11果酒和果醋的制作教学设计Word格式文档下载.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
6CO2＋12H2O＋能量
（2）无氧条件下：
酵母菌通过无氧呼吸产生酒精
C6H12O6
2C2H5OH＋2CO2＋能量
学生回答问题后教师进行总结归纳，并导入新课：
俗语“无酒不成席”、“开门五件事、油盐酱醋茶”。
酒和醋是人们日常生活离不开的传统发酵产品。
从这节课开始，我们以果酒、果醋等为例学习一些传统发酵技术。
【设计意图】利用已有知识进行迁移。
三、展示目标
【设计意图】让学生明确本课时的学习目标，明确学习的方向从而有目标的进行学习。
【师生活动】①学生读学习目标
②教师解读学习目标，分析考向，提出学习要求及注意事项。
四、个人独学
阅读课本P2—5页，并在课本中将“目标”中的问题进行勾画、标注、补充。
然后完成学案。
【设计意图】让学生结合学习目标对教材进行有目的阅读；
让学生完成学案后对本课时的两个科学探究点进行独立思考自主解决。
训练学生从实验现象得出结论和作出推测的能力；
同时训练学生的推理能力和批判性思维能力，进一步体会对照实验的思维。
【师生活动】教师说明要求，学生自主学习。
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，所以醋酸菌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℃，果醋的发酵温度一般控制在18～25℃（×
6．在果酒果醋的制作过程中，简易装置中的充气口、排气口都要打开（×
五、小组互学
1、小组交流个人独学中的知识，并解决存在的问题。
2、研究教材，互动学习。
教师引导学生进行小组交流，各小组完成学案的结果分析；
同时完成其中的例题与跟踪训练。
【设计意图】培养学生互助学习交流通过小组互学让学生解决学案结果分析，并进行交流。
【师生活动】教师巡视指导，学生讨论交流。
六、小组汇报
小组代表展示、汇报学习成果，同时进行小组间的交流。
七、教师精讲
教师针对小组汇报的情况进行补充、拓展。
【设计意图】突出本课时的重点，理清学生的学习思路，总结方法，解决学生的疑惑，拓展知识及解题方法，讲请知识间的联系，找出解题规律。
【师生活动】教师系统解决学生存在的问题，学生认真听讲并记笔记。
【精讲1】果酒的制作
1.菌种：
酵母菌（单细胞真核生物）
（1）来源：
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
（2）代谢类型：
（3）繁殖方式：
①酵母菌在氧气和营养物质丰富、条件适宜时，进行出芽生殖；
②在营养缺乏、条件恶劣时进行孢子生殖。
（4）影响酵母菌生长和繁殖的因素：
营养物质、温度（如20℃左右最适合酵母菌繁殖；
酒精发酵时一般将温度控制在18~25℃）、PH（酵母菌生活在偏酸的环境中）
2.果酒制作的原理
（1）有氧条件下：
C6H12O6＋6H2O＋6O2
（2）无氧条件下：
C6H12O6
（3）发酵条件：
①温度
②氧气：
初期需氧，后期不需氧（早期通入无菌空气使酵母菌大量繁殖；
后期密封进行酒精发酵，经常拧松瓶盖放气）
③PH：
偏酸，最适pH为4.5～5.0。
④时间：
10～12d。
3.果酒发酵装置
（1）A瓶上面留一定空间的作用：
提供一定量的氧气，满足发酵初期酵母菌对氧气的需求。
（2）B瓶各部位的作用：
①开关：
酵母菌繁殖需要O2，酵母菌产生酒精的过程需要厌氧条件，因此在发酵罐的充气口应该设置开关。
②充气口：
连接充气泵进行充气。
（充气管下端要插入发酵液面以下近瓶底处）
③排气口：
排出酒精发酵时产生的CO2，平衡容器内外压力；
与排气管相连的长而弯曲的胶管，可有效阻止空气中微生物的进入，避免来自空气的污染。
（排气管下端离发酵液有一段距离，外部要弯曲，并尽量保证管口向下）
④出料口：
取样检测菌体数量、酒精浓度，或排放废料。
（3）装置的使用：
①使用A装置每隔12h左右就要将瓶盖拧松一次，因为制酒阶段的后期，酵母菌无氧呼吸会产生大量气体，若不及时放出会把瓶子或瓶盖涨破，不打开瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入。
②使用B装置制酒时，应该关闭充气口。
4.实验流程
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒
（1）器具的清洗、消毒：
榨汁机要洗净晾干，发酵瓶要清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒。
（2）材料的选择和处理：
选择新鲜的葡萄，先用清水冲洗1～2遍除去污物后，再去枝梗。
（3）榨汁装瓶：
将冲洗干净并除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁，然后将葡萄汁装入发酵瓶，要留大约1/3的空间，并封闭充气口。
（4）发酵：
①制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18～25℃，时间控制在10～12d，（如果用带盖的瓶子进行果酒制作，每天定时排出发酵产生的CO2，每次排气时只需拧松瓶盖，不要打开瓶盖，防止氧气和有害杂菌进入）10d后开始从出料口抽样，监测酒精浓度或菌体数量。
思考1：
制作果酒使用的葡萄应先冲洗，再除去枝梗，能否先去枝梗再冲洗？
提示：
制作果酒使用的葡萄应先冲洗，再除去枝梗，不能反过来，以免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
思考2：
在果酒自然发酵前，需对新鲜的葡萄进行冲洗去污，能否反复冲洗？
对于果酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，因为其他杂菌和酵母菌被洗去的机会是均等的，如果冲洗次数过多，会使酵母菌数量减少，发酵周期加长，产生的果酒中酒精含量下降。
思考3：
将葡萄汁装入发酵瓶时，需要留有大约1/3的空间，其目的是？
这样既有利于酵母菌进行有氧呼吸，通过出芽生殖大量繁殖后代，又可防止发酵旺盛时产生大量的CO2造成发酵液溢出。
5.实验结果分析、评价与产物鉴定
（1）发酵液的变化
①放出气体：
由于发酵作用，葡萄汁中的糖分大部分转变为CO2、C2H5OH及少量的发酵副产品。
发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，以防止发酵瓶爆裂。
②放热：
发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵的温度应严格控制在18~25℃。
③颜色变化：
发酵过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。
④菌体数量的变化：
果酒制作的初期，发酵液中酵母菌数目增多，后期不在增多。
⑤PH值变化：
果酒发酵时产生的部分CO2会溶于发酵液而使发酵液PH下降。
（2）证明葡萄汁转化成葡萄酒是酵母菌发酵所致
需要设置对照组，将葡萄汁进行彻底灭菌，分别装入A、B两个发酵瓶，并个留有1/3空间，A组加入酵母菌，B组不加，置于适宜条件下，一段时间后检测A、B组中酒精的生成情况。
（3）结果评价
果酒制作：
发酵后取样，可通过嗅味和品尝进行初步鉴定。
此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在。
制作成功的葡萄酒应色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味。
A组
B组
C组
步骤
3mol/L的H2SO43滴
振荡混匀后加入常温下酸性饱和重铬酸钾溶液3滴
振荡、观察颜色变化
颜色变化
不变色
灰绿色
结论
果汁经发酵后产生酒精
（4）酒精鉴定
思考4：
传统工艺制作葡萄酒时，并没有专门加入酵母菌的菌种，那么生产中的酵母菌是从哪里来的呢？
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。
思考5：
为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？
“通气”是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，“密封”是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
思考6：
酒精发酵过程中会发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？
酵母菌先进行有氧呼吸产生水，再进行无氧呼吸产生酒精。
思考7：
葡萄皮上除有酵母菌外，还有其他杂菌；
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？
①葡萄在榨汁前要进行冲洗，可去除部分杂菌；
②发酵后期在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境；
③相对于酵母菌来说，制作过程中产生的酒精更不利于杂菌生长。
思考8：
在果酒发酵旺盛期要及时排气，试说明原因。
由于发酵旺盛期CO2产生量大，因此需及时排气，以防止发酵瓶爆裂。
【精讲2】果醋的制作
醋酸菌，又名醋酸杆菌（单细胞原核生物）
醋酸菌的菌种可以到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买，也可以从食醋中分离，还可以从变酸酒表面的菌膜获取。
（4）生活条件：
醋酸菌的最适生长温度为30～35℃；
其生长需要充足的氧气，实验表明，醋酸菌对氧气的含量非常敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。
2.果醋制作的原理
（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＋2O2
2CH3COOH＋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：
2C2H5OH＋O2
2CH3CHO＋2H2O
2CH3CHO＋O2
2CH3COOH
总反应式：
C2H5OH＋O2
CH3COOH＋H2O
①温度：
30～35℃
始终需要氧气
③时间：
7～8d。
④PH：
最适pH为5.4～6.0
3.果醋发酵装置
（1）各部位的作用：
①充气口：
在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
②排气口：
排出酒精发酵时产生的CO2。
③出料口：
是用来取样的。
④与瓶身相连的长而弯曲的胶管：
加水后防止空气中微生物的污染。
（2）该装置的使用方法：
制醋时，应将充气口连接气泵，输入无菌氧气。
制葡萄醋的过程中，用充气泵不断从充气口泵入空气，温度严格控制在30～35℃，发酵7～8d，即可制成果醋。
（如果用带盖的瓶子进行果醋制作，需将瓶盖打开，盖上纱布以减少空气中尘土等的污染）
5.实验结果检测与评价
（1）发酵液的变化：
混浊，液面形成白色菌膜。
（2）检测指标：
果醋的制作是否成功首先可通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH（可用pH试纸）做进一步的鉴定。
此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量做进一步鉴定。
（3）结果评价：
制作成功的果醋为琥珀色或棕红色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。
思考9：
醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了，在醋和啤酒表面会形成一层“白膜”，它是怎样形成的？
溶液内部能形成菌膜吗？
菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。
在溶液内部,由于氧气含量不足，醋酸菌不能大量繁殖，无法形成菌膜。
思考10：
果醋是在果酒生产基础上产生的。
在制果酒时需无氧发酵，在无氧条件下，好氧型的醋酸菌会大量死亡。
请问：
后期果醋发酵哪来的醋酸菌？
前期厌氧发酵产生酒精时，并不是严格厌氧，会有少量醋酸菌存留，当转入有氧发酵时，残存的醋酸菌会大量繁殖，产生醋酸。
同时，在实验条件下，并不是严格无菌，通入的空气中会有一些醋酸菌带入发酵液中。
在工业生产中，后期醋酸发酵需接种醋酸菌。
思考11：
啤酒生产中，发酵是重要环节，发酵后期，如果密封不严，会使啤酒变酸，你知道这是发生了什么变化吗？
醋酸菌是一种好氧菌，若发酵罐密封不严，酒精就会在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛，最后变为醋酸。
思考12：
在果酒和果醋制作中，你认为哪些方法可防止发酵液被污染？
（1）榨汁机要洗净并晾干，发酵瓶要清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒。
（2）清洗葡萄时要先冲洗后除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
（3）在进行果酒制作时，装入葡萄汁后要封闭发酵装置的充气口。
（4）发酵瓶的排气管用曲颈管而不用直管。
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，防止杂菌污染。
注意事项：
（1）发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程，包括有氧发酵（如醋酸发酵，谷氨酸发酵）和无氧发酵（如酒精发酵），发酵≠无氧呼吸。
（2）易混淆“醋酸产生速率”和“醋酸产生量”两个概念，只有在最适条件下产生速率才最大，而只有当发酵过程停止后，产生量才最大。
（3）在制果酒时，为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。
（4）果酒和果醋的制作成功的关键点
项目
说明
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，再除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染
防止发酵液被污染
①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒
②清洗葡萄时要先清洗后除枝梗
③发酵瓶排气管用曲颈管不用直管
发酵条件的控制
①葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3的空间，目的是让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵；
防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。
②严格控制温度：
18~25℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵；
30～35℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵
③充气：
酒精发酵为无氧发酵，需密封充气口；
醋酸发酵为有氧发酵，需经充气口充气。
【例题1】如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是（ ）
③↑ ④↑
＋
A.过程①和②都只能发生在缺氧条件下
B.过程①和③都发生在酵母菌细胞的线粒体中
C.过程③和④都需要氧气的参与
D.过程①～④所需的最适温度基本相同
【答案】C
酵母繁殖最适温度为250℃，而醋酸菌最适生长温度为为30～35℃，故制作果酒时，最适温度为18～25℃，而制作果醋时最适温度为30～35℃。
【例题2】下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关
D．气体入口与气体出口可以交换使用
【答案】ABC
【変式训练1】生产果醋用的醋酸菌等细菌都具有的特征是（）
A．都是异养生物B．仅在有水条件下繁殖
C．仅在有氧条件下生长D．生存温度都超过80℃
解析：
细菌的生长所必需的营养元素：
碳源、氮源、无机盐、水生长因子，其中碳源、氮源、无机盐、生长因子因细菌种类的不同，所需的种类也不一样，而水是所有微生物生长共同所需要的物质。
细菌按同化作用可分为自养型和异养型两种；
按异化作用可分为需氧型和厌氧型。
答案：
B
【変式训练2】发酵过程中，不会直接引起pH变化的是（）
A．营养物质的消耗B．微生物呼出的CO2
C．微生物细胞数目的增加D．次级代谢产物的积累
微生物发酵过程中，微生物的代谢会消耗大量的营养物质，可能造成酸碱物质消耗不均，从而引起pH的变化；
微生物的呼吸作用还会产生大量的CO2引起pH的变化；
同时产物的种类也能引起pH的变化。
C
【変式训练3】在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。
生产过程大致如下：
将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。
初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。
当糖度下降到一定程度后，结束发酵。
最后分别输出有形物质和啤酒。
根据上述过程，回答以下问题：
（1）该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是。
（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进行作用产生的代谢产物。
（4）经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它发酵产物。
其余1.5%则用于。
（5）请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式。
酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸，有氧时酵母菌能通过出芽生殖的方式大量繁殖，种群数量增加很快，无氧时能分解糖类产生酒精，释放出的能量，大部分储存在发酵产物中，极少数用于自身生长发育。
（1）既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
（2）出芽生殖（3）无氧呼吸（4）自身的生长繁殖
酶
（5）C12H22O11+H2O→2C6H12O6C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量
八、当堂检测
完成课件中的练习
【设计意图】知识的应用，强化所学知识
九、课堂小结
一、基础知识
（一）果酒制作
（1）菌种来源：
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
（2）发酵过程：
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：
C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O；
无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：
C6H12O62C2H5OH＋2CO2。
③温度控制：
一般酒精发酵18～25℃，酵母菌繁殖最适为20℃左右。
④气体控制：
前期需氧，后期无氧。
（二）果醋制作
醋酸菌。
变酸酒表面的菌膜。
氧气、糖源充足时：
C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O；
缺少糖源、氧气充足时：
C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O。
最适为30～35℃。
需要充足的氧气。
二、实验设计
三、结果分析与评价
十、课后巩固
完成教辅对应课后作业。
升级会员 