生物选修1专题一课件.ppt

1、发酵发酵:基础知识基础知识利用微生物在有氧或无氧条件下的生利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备命活动来制备微生物菌体微生物菌体及及各种不同各种不同代谢产物代谢产物的过程的过程.利用微生物发酵制作利用微生物发酵制作食品的传统发酵技术遍布民间。食品的传统发酵技术遍布民间。发酵发酵据氧气需求情况据氧气需求情况据发酵生成产物据发酵生成产物需氧发酵需氧发酵厌氧发酵厌氧发酵酒精发酵酒精发酵乳酸发酵乳酸发酵课题课题1.果酒和果醋果酒和果醋的制作的制作传传统统发发酵酵技技术术的的应应用用 专专题题一一果酒果酒果醋果醋 人们利用微生物发酵水果制作果酒、果醋人们利用微生物发酵水果制作果酒、果醋的历史源远流

2、长。的历史源远流长。一、果酒和果醋制作原理的比较一、果酒和果醋制作原理的比较比较比较酿制果酒酿制果酒酿制果醋酿制果醋主要菌种主要菌种酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌生物类型生物类型单细胞真核生物单细胞真核生物 真菌真菌单细胞原核生物单细胞原核生物 细细菌菌代谢类型代谢类型异养异养 兼性厌氧型兼性厌氧型异养异养 好氧型好氧型生殖类型生殖类型条件适宜：出芽生殖条件适宜：出芽生殖条件恶劣：孢子生殖条件恶劣：孢子生殖分裂生殖分裂生殖分布分布含糖量较高的酸性土含糖量较高的酸性土壤中壤中分布广泛分布广泛比较比较果酒制作果酒制作果醋制作果醋制作制作原理制作原理先在有氧条件下大量繁殖，先在有氧条件下大量繁殖，然后在无

3、氧条件下进行酒然后在无氧条件下进行酒精发酵精发酵1、在有氧气，糖源充、在有氧气，糖源充足时将糖分解成醋酸足时将糖分解成醋酸2、缺少糖源时，将乙醇、缺少糖源时，将乙醇变为乙醛变为乙醛反应式反应式有氧：有氧：C6H12O6+6O26CO2+6H2O无氧：无氧：C6H12O62C2H5OH+2CO2C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2OC2H5OH+O2CH3COOH+H2O最适发酵温度最适发酵温度18253035对氧的需求对氧的需求前期需氧，后期无氧前期需氧，后期无氧需氧需氧PH酸性环境酸性环境酸性环境酸性环境发酵时间发酵时间1012d78d 1.酵母菌的相关知识酵母菌的相关知

4、识 1).1).形态结构形态结构酵母菌是单细胞真菌，属真核生物，细胞大小为130um，呈圆形、椭圆形等。二、果酒的制作二、果酒的制作2).2).繁殖繁殖 主要方式为出芽生殖但在条件不利的情况下进行孢子生殖 3 3).).菌落：菌落：酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面湿润、酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面湿润、呈白色或粉红色。呈白色或粉红色。单个细胞繁殖形成的、肉眼可见的微生物群体单个细胞繁殖形成的、肉眼可见的微生物群体 种群种群1、你知道什么的菌落吗？、你知道什么的菌落吗？2、在生态学上一个菌落属于什么？、在生态学上一个菌落属于什么？无氧无氧1825挑选葡萄挑选葡萄冲洗冲洗榨汁榨汁酒

5、精酒精发酵发酵果酒果酒醋酸醋酸发酵发酵果醋果醋有氧有氧303510-12d7-8d三、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例）三、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例）（一）制作果酒和果醋的实验流程：（一）制作果酒和果醋的实验流程：发酵装置发酵装置果酒的发酵装置示意图果酒的发酵装置示意图出出料料口口？排气口排气口？充气口充气口充气口充气口？排出排出 CO2便便于于 取取样样检检查查和和放放出出发发酵酵液液排气口胶管长而弯曲的作用？排气口胶管长而弯曲的作用？防止空气中杂菌污染防止空气中杂菌污染先先通通气气后后密密闭闭1 1、防止发酵液被污染：、防止发酵液被污染：你认为应从哪些方面防止发酵液被污染？你认为应

6、从哪些方面防止发酵液被污染？1、榨汁机要清洗干净，并晾干 2、发酵瓶要清洗干净并用70%酒精消毒3、装入葡萄汁后封闭出气口4、若是带盖的瓶子进行果酒制作时，排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开。制醋时盖上一层纱布，减少空气中尘土污染 开始阶段：提供酵母菌进行有氧呼吸大量开始阶段：提供酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖的所需氧气；繁殖的所需氧气；发酵阶段：产酒精、产醋酸时都会产生水，发酵阶段：产酒精、产醋酸时都会产生水，发酵液体积会增加。发酵液体积会增加。2、控制好发酵条件：、控制好发酵条件：1 1产果酒的主要发酵条件：产果酒的主要发酵条件：葡萄糖、葡萄糖、1825、无氧环境、无氧环境2 2产果醋的主要发酵

7、条件：产果醋的主要发酵条件：酒精、酒精、3035、有氧环境、有氧环境3 3在发酵液装瓶后为什么要保持在发酵液装瓶后为什么要保持1/3的剩余的剩余空间？空间？3 3、葡萄酒呈红色的原因？在发酵的过程中，随着酒精度的提高，红在发酵的过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液葡萄皮的色素也进入发酵液(原生质层失原生质层失去选择透过性，液泡内色素渗出去选择透过性，液泡内色素渗出)，使葡，使葡萄酒呈红色。萄酒呈红色。葡萄酒可分为葡萄酒可分为红葡萄酒红葡萄酒（葡萄汁和葡萄皮渣混（葡萄汁和葡萄皮渣混合酿造）和合酿造）和白葡萄酒白葡萄酒（去皮渣的白葡萄汁酿造）（去皮渣的白葡萄汁酿造）。2010-20

8、112010-20112010-20112010-2011学年学年学年学年高三生物高三生物高三生物高三生物 选修一选修一选修一选修一生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践 4 4清洗葡萄时先冲洗还是先去枝梗？目的清洗葡萄时先冲洗还是先去枝梗？目的是什么？是什么？先冲洗后去枝梗；避免杂菌污染。先冲洗后去枝梗；避免杂菌污染。5.用清水冲洗葡萄用清水冲洗葡萄12次除去污物。（次除去污物。（注意注意冲洗次数不宜太多，冲洗次数不宜太多，为什么？为什么？防止洗去酵母菌防止洗去酵母菌6 6在酒精发酵过程中，每隔一段时间在酒精发酵过程中，每隔一段时间(12h)拧松瓶盖或打开排气口，其原因是什

9、么？拧松瓶盖或打开排气口，其原因是什么？酒精发酵时产生大量酒精发酵时产生大量CO2，需要排放，需要排放CO2防防止装置爆裂。止装置爆裂。7 7在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充氧气，你认为最经济实用的方法是向发酵液氧气，你认为最经济实用的方法是向发酵液中通入？中通入？通入无菌空气。通入无菌空气。三、果醋的制作1.1.醋酸菌的相关知识醋酸菌的相关知识同化作用类型：同化作用类型：异化作用类型：异化作用类型：生殖方式：生殖方式：分类：分类：异养型异养型需氧型需氧型分裂生殖分裂生殖原核生物原核生物 2 2 果醋的制作原理果醋的制作原理1 1、若氧气、糖源充足时，醋酸菌

10、将葡萄、若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：汁中的糖分解成醋酸，其反应式：酶酶 2 2、若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，、若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式：再将乙醛变为醋酸，其反应式：酶酶2C2H5OH+O2 2CH3CHO（乙醛）（乙醛）+2H2O酶酶 2CH3CHO+O2 2CH3COOH（醋酸）（醋酸）C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O酶酶C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O在充分供氧的条件下，能将乙醇氧化为醋酸在充分供氧的条件下，能将乙醇氧化为醋酸C C2 2H H5 5OHOH（酒精）（酒精）+O+

11、O2 2 CH CH3 3COOHCOOH（醋酸）（醋酸）+HH2 2O O 酶酶需氧发酵需氧发酵需氧发酵需氧发酵3 3 发酵需要的适宜条件发酵需要的适宜条件温度：温度：30-3530-35时间：时间：7-87-8天天空气：充足的氧气空气：充足的氧气PH:PH:偏酸偏酸 5.45.46.36.3四、结果分析与评价：P41、由于发酵作用，糖分大部分转变为CO2和乙醇。CO2排出越来越旺盛，使发酵液沸腾，CO2从排气口排出，在发酵10天后，现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在1825；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。n设置对照组，将葡萄汁进行高压灭

12、菌，分别设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入装入1 1和和2 2号发酵瓶中，号发酵瓶中，1 1号加入酵母菌，号加入酵母菌，2 2号不号不加。比较发酵结果。证明醋酸，则用品尝或加。比较发酵结果。证明醋酸，则用品尝或pHpH试纸。试纸。1、如何证明葡萄汁转化成葡萄酒是酵母、如何证明葡萄汁转化成葡萄酒是酵母菌的发酵作用？你能想出什么简易的方菌的发酵作用？你能想出什么简易的方法，证明葡萄醋中的确有醋酸生成吗？法，证明葡萄醋中的确有醋酸生成吗？2 2、如何检测果醋的制作是否成功？、如何检测果醋的制作是否成功？闻一闻有没有醋味闻一闻有没有醋味尝一尝有没有醋酸尝一尝有没有醋酸观察菌膜的形成观察菌膜的形

13、成检测和比较醋酸发酵前后的检测和比较醋酸发酵前后的pHpH值值显微镜观察是否有醋酸菌存在显微镜观察是否有醋酸菌存在2 2、如何检测果酒的制作是否成功？如何检测果酒的制作是否成功？闻一闻有没有酒味闻一闻有没有酒味尝一尝有没有酒精尝一尝有没有酒精用显微镜观察酵母菌用显微镜观察酵母菌并用并用重铬酸钾检测重铬酸钾检测是否有酒精是否有酒精【课题延伸】用用重铬酸钾检测重铬酸钾检测是否有酒精是否有酒精【原理原理】橙橙红红色色灰灰绿绿色色重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾与酒精反应重铬酸钾与酒精反应【实验实验】发酵液发酵液对对照照组组实实验验组组H2SO4H2SO4重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾酒酒 精精三、结果分析

14、与评价三、结果分析与评价 1.根据前面所学知识，思考。根据前面所学知识，思考。实验现象实验现象发酵发酵酒精发酵酒精发酵气味和味道气味和味道气泡和泡沫气泡和泡沫发酵液颜色发酵液颜色混浊混浊酒味酒味有气泡和泡沫有气泡和泡沫试验案例试验案例建议安排在建议安排在8月或月或9月进行：月进行：正值收获季节，葡萄价格便宜，品种多样。正值收获季节，葡萄价格便宜，品种多样。此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强，此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强，发酵酿酒的效果好。发酵酿酒的效果好。温度适宜，发酵现象非常明显。温度适宜，发酵现象非常明显。练习：练习：1 1、关于酵母菌的叙述，错误的是（多选）、关于酵母菌的叙述，错误

15、的是（多选）（）。）。A A、酵母菌的代谢类型为异养、兼性厌氧、酵母菌的代谢类型为异养、兼性厌氧 B B、酵母菌主要的繁殖方式为孢子生殖、酵母菌主要的繁殖方式为孢子生殖 C C、酵母菌只能进行酒精发酵、酵母菌只能进行酒精发酵 D D、酵母菌是原核生物、酵母菌是原核生物BCD2 2、下列条件不是酵母菌快速生、下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是（长繁殖因素的是（）。）。A.A.含糖量高的培养基含糖量高的培养基 B.B.温度温度20 20 左右左右 C.pH=8 C.pH=8 D.pH=5 D.pH=5C4 4、严格控制发酵条件是保证发酵、严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否

16、正常进行的关键，直接关系到是否能得到质量高，产量多的理想产物，能得到质量高，产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括（通常所指的发酵条件不包括（）A A、温度控制、温度控制 B B、溶氧控制、溶氧控制C C、PHPH控制控制 D D、酶的控制、酶的控制D课题课题1 1 果酒的制作果酒的制作应用练习应用练习下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析回答下列问题：回答下列问题：（1）把原料放入沸水中混合的原因是）把原料放入沸水中混合的原因是 。（2）在混合物中加入糖的理由是：）在混合物中加入糖的理由是：。（3）在混合物冷却后才把酵母加进去，是）在混合物冷却后才把酵母加进去，是因为因为 ；假如冷却时不慎使温度骤降到假如冷却时不慎使温度骤降到0，当温度，当温度逐渐回升到逐渐回升到25时，酵母是否还具有活性？时，酵母是否还具有活性？。原因是。原因是_。4）说出酵母菌细胞所进行的生化反应过程的名称并用反应式叙述）说出酵母菌细胞所进行的生化反应过程的名称并用反应式叙述这一整个过程。这一整个过程。酒精发酵酒精发酵 C6H12O6 2C2H5OH2CO2能量能量酶酶为了除