【生物】2018届一轮复习人教版专题22-1果酒和果醋的制作学案

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文档介绍

【生物】2018届一轮复习人教版专题22-1果酒和果醋的制作学案

‎【学案导航】---明方向!‎ ‎【课程学习目标】‎ ‎1. 说明果酒和果醋制作的原理。‎ ‎2.设计制作果酒和果醋的装置。‎ ‎3.完成果酒和果醋的制作。‎ 第一层级:预学区.不看不讲 ‎【知识体系梳理】‎ ‎ 一、果酒的制作 ‎1.发酵菌种:_________,代谢类型:_________________。发酵瓶中先通入氧气目的是:_____________,此时酵母菌进行___________,反应式:_______________________________。发酵瓶后又密封的目的是:_____________,此时酵母菌进行____________,反应式:________________________________________。‎ ‎2.酵母菌繁殖最适温度:________,酒精发酵最适温度:________________。‎ ‎3.酵母菌繁殖方式有两种,适宜环境:____________,不适宜环境:____________。‎ ‎4.葡萄酒呈深红色的原因:_________________________________________________________。‎ ‎5.先冲洗葡萄再除去枝梗的原因:_________________________________________________。‎ ‎6.用带盖的瓶子制葡萄酒,需每隔12h将瓶盖拧松而不是打开,目的是:___________________________。‎ 二、果醋的制作 ‎1、发酵菌种:______________,代谢类型:________________,繁殖方式:_________________。‎ ‎2、醋酸发酵最适温度:_________________,当氧气充足,糖源充足反应式:_______________。‎ 当氧气充足,糖源不充足时:____________________________。‎ ‎3、氧气充足,糖源不充足时,可以看作乙醇氧化的过程。( )‎ ‎【预习效果检测】‎ ‎1、下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是( )‎ ‎ A.含糖量高的培养基 B.温度20℃左右 C.pH=2.5 D.pH=6‎ ‎2、利用酵母菌酿酒时,从开始便持续向发酵罐内通入无菌空气,结果是 ‎ A.酵母菌大量死亡,酒精减产 B.酵母菌数量不变,酒精产量不变 ‎ C.酵母菌数量增多,酒精减产 D.酵母菌数量增多,不产生酒精 第二层级:导学区.不议不讲 ‎【重点难点探究】‎ 1、 发酵装置的充气口在进行酒精发酵时_________,在醋酸发酵时________,与充气口连通的管子(伸入/不伸入)发酵液中,排气口长而弯的原因:_____________________________,________ (伸入/不伸入)发酵液中。‎ ‎2、基于果酒发酵后进行果醋发酵,可直接将瓶盖打开,在瓶口__________________即可 ‎3、果酒发酵时往往会在酒面漂浮一层“菌膜”,菌膜是哪种微生物:___________________。‎ 第三层级:固学区.不练不讲 ‎【当堂智能检测】‎ ‎1.酒厂利用酵母菌酿酒过程中,经检测活菌数量适宜但却不产生酒精,应采取的措施是 ‎ A.降低温度 B.隔绝空气 C.加缓冲液 D.加新鲜培养基 ‎2.将葡萄汁制成果酒和果醋后 A.能量减少,有机物种类变化 B.能量增加,有机物种类不变 C.能量不变,有机物种类变化 D.能量减少,有机物种类不变 ‎3.下列关于果醋的制作,错误的是 A.果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,所以在制作的过程中需通氧气。‎ B.醋酸菌是一种嗜温菌,温度要求高,一般在50℃左右。‎ C.醋酸菌能将果酒变成果醋。‎ D.当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸。‎ ‎4.现有一瓶葡萄糖溶液,内有适量酵母菌,经测定瓶中放出的二氧化碳与氧气体积之比为5:3,这是因为 A.有1/4的在进行有氧呼吸 B.有1/2的在进行有氧呼吸 C.有1/3的酵母菌在进行无氧呼吸 D.有2/3的酵母菌在进行无氧呼吸 ‎5.在酵母菌酒精发酵后期通入氧气,与不通入氧气相比,酒精产量将 A.增加 B.减少 C.不变 D.先增加后减少 ‎ ‎6.装置图解读 各部位的作用 ‎①排气口作用:排气口是在酒精发酵时用来排出 的; ‎ ‎②充气口作用:充气口是在醋酸发酵时连接 进行充气用的;‎ ‎③出料口作用:出料口是用来 的。‎ ‎④排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止 。‎ ‎⑤结合果酒、果醋的制作原理,你认为应该如何使用这个发酵装置?‎ 使用该装置制酒时,应该关闭 ;制醋时,应将充气口连接 ,输入 。‎ 第四层级:思学区.不思不复 ‎【思维导图构建】‎ ‎【参考答案】‎ ‎【知识体系梳理】‎ 一、果酒的制作 ‎1.酵母菌 异养兼性厌氧型 大量繁殖 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量 ‎ 有氧呼吸 酒精发酵 无氧呼吸 C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 ‎2. 20℃ 18~25℃ ‎ ‎3.出芽生殖 孢子生殖 ‎ ‎4.随着酒精浓度增加葡萄皮的色素进入酒中 ‎5.防止葡萄破损受杂菌污染 ‎6.防止产生过多的CO2使瓶子炸裂,发酵液溢出 二、果醋的制作 ‎1、醋酸菌 异养需氧型 二分裂 ‎ ‎2、30~35℃ C6H12O63CH3COOH+能量 C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量 ‎3、√‎ ‎【预习效果检测】‎ 1. C 【解析】酵母菌繁殖最适温度20℃,异养生物,需要糖源,耐酸但不在酸下繁殖快。‎ 2. D 【解析】果酒发酵装置需要密封才能酒精发酵,通入空气果酒变成果醋发酵。‎ ‎【重点难点探究】‎ 1、 关闭 打开 伸入 防止外来杂菌污染 不伸入 ‎ 2、 盖上一层纱布 ‎ 3、 醋酸菌 ‎【当堂智能检测】‎ 1、 B【解析】果酒需要无氧呼吸 2、 A 【解析】在葡萄糖分解过程中,伴随葡萄糖的减少,中间产物增多。‎ 3、 B 【解析】 醋酸菌发酵的最适温度为30~35℃,并不耐热 B 【解析】酒精发酵需要无氧条件,中间通氧气后,变成有氧呼吸,停止无氧呼吸不再产生酒精。‎ ‎6、①CO2 ②充气泵 ③取样 ④空气中微生物的污染 ⑤ 充气口 充气泵 氧气 ‎【典例指津】---授技法!‎ 热点题型 果酒果醋的制作装置及过程中注意的问题 ‎1、“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,据图回答下面的问题。‎ 选料→?→粉碎→灭菌→接种→发酵→过滤→果酒 ‎(1)流程中?处的内容应为_________。‎ ‎(2)果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格,含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁的糖发酵为醋酸并说明理由。________________________。‎ ‎(3) 写出果酒制作过程中酵母菌进行的有关反应式:______________。[来源:]‎ ‎(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。‎ ‎【答案】‎ ‎(1)冲洗 ‎(2)不能。因醋酸菌是好氧型细菌,而果酒发酵是无氧环境(或因醋酸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18~25 ℃)‎ ‎(3)C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量(2分)‎ ‎(4)在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量(2分)‎ ‎(5)适宜的温度、pH、通气量(3分)‎ ‎(6)重铬酸钾溶液 酸性 灰绿 ‎【提分秘籍】‎ 项目 果酒制作 果醋制作 菌种 酵母菌 醋酸菌 原理 无氧呼吸产生酒精 ‎(1)O2、糖源充足:糖→醋酸;‎ ‎(2)有O2、无糖:乙醇→乙醛→醋酸 条件 温度 酒精发酵 18~25__℃‎ 最适为 30~35__℃‎ 空气 前期:需氧 后期:不需氧 需充足的氧气 时间 ‎10~12 d ‎7~8 d ‎1、发酵过程及注意事项 ‎(1)实验用具消毒 ‎↓‎ ‎(2)挑选冲洗葡萄 ‎↓‎ ‎(3)榨汁→用榨汁机榨取葡萄汁,装入发酵瓶中 ‎↓‎ ‎(4)果酒发酵 ‎↓‎ ‎(5)取样检测 ‎↓‎ ‎(6)果醋发酵 ‎2、氧气供应状况对酒精发酵结果影响的分析方法 ‎(1)酒精发酵所需的氧气供应条件 ‎①发酵前期:需要通入空气或在发酵瓶中留有一定的空间,可以给酵母菌提供氧气以利于酵母菌通过有氧呼吸大量增殖。学@科网 ‎②发酵后期:要通过密封严格控制无氧环境,以利于酵母菌通过无氧呼吸产生酒精。‎ ‎(2)酒精发酵异常的情况 ‎①酒精发酵的前期如果供氧不足,酵母菌数量少,产生的酒精少。‎ ‎②酒精发酵后期如果密封不严,则酵母菌数量充足,但是不能产生酒精。‎ ‎3、果酒果醋发酵成功的关键 ‎(1)材料的选择与处理 选择新鲜的葡萄,榨汁前先冲洗后除去枝梗,以避免去除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;封闭充气口;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)控制好发酵时间与温度,果醋制作时适时充气。‎ ‎【举一反三】 ‎ ‎1、下图甲是以李子为原料生产果醋的生产工艺,乙曲线表示温度、酒精度对醋酸发酵的影响。请分析回答下列问题。‎ ‎(1)酒精发酵时一般将温度控制在________,温度过高时,酵母菌代谢减慢甚至死亡,原因是________。‎ ‎(2)根据乙图,醋酸发酵过程中,适宜的温度为________,适宜的酒精度范围为________,较高的酒精度通常不适宜醋酸发酵,原因是_________________________________。‎ ‎(3)酒精发酵后转入醋酸发酵前,除改变温度外,还需调整的发酵条件是________。‎ ‎(4)李子果汁生产时,加入果胶酶可提高果汁的出汁率和澄清度。为了使果胶酶得到充分的利用,节约成本,需探究果胶酶的最适用量。请简单描述实验思________________。‎ ‎【答案】‎ ‎(1)25~30 ℃ 温度过高,影响酶的活性 ‎(2)30 ℃ 6.0%~6.5% 较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢,使产酸量下降 ‎(3)通入无菌空气 ‎(4)取相同体积的李子榨汁若干份,分别加入不同量的果胶酶,在相同且适宜的条件下处理一段时间后,观察果汁的出汁率和澄清度 ‎【真题回眸】---知难易!‎ ‎1、(2016年高考生物全国卷Ⅱ)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的,回答下列为题:‎ ‎(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段,在酵母菌细胞的_________________中进行,其产物乙醇与_________________试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验;过程③在酵母菌细胞的________________中进行,与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度________________。‎ ‎(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,该过程需要在________________条件下才能完成。‎ ‎(3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度不同,第一阶段的温度____________(填“低于”或“高于”)第二阶段。‎ ‎(4)醋酸杆菌属于___________核生物,其细胞结构中______(填“含有”或“不含有”)线粒体。‎ ‎【答案】‎ ‎(1)细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快 ‎(2)有氧 ‎ ‎(3)低于 ‎ ‎(4)原 不含有 ‎【解析】‎ ‎(1)由于葡萄糖经过过程①和②形成产物乙醇和CO2,所以该过程表示无氧呼吸,所以场所为细胞质基质。所产生产物乙醇需要在酸性条件下与重铬酸钾结合形成灰绿色进行检验;由丙酮酸形成CO2和H2O的过程是有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,场所为线粒体;相对无氧呼吸而言,在有氧呼吸时,酵母菌获得能量多,进行出芽生殖,繁殖速度快。‎ ‎(2)醋酸杆菌是好氧型细菌,只在有氧条件下,才可将乙醇转变为醋酸。‎ ‎(4)醋酸杆菌属于原核生物,在细胞中仅含有核糖体不含有线粒体等其他复杂的细胞器 ‎2、(天津2016高考)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。‎ ‎(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶_____________________。‎ ‎(2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高____________的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。‎ ‎(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如下。‎ ‎①发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如下图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是_____________,由此推断,影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是____________________。‎ ②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中____________层醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。‎ ‎③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的____________,淘汰了部分乳酸菌种类。‎ ‎【答案】‎ ‎(1)在最适温度条件下催化能力最强 ‎(2)酵母菌 ‎(3)①先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH ‎②颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)‎ ‎③种间竞争(或竞争)‎ ‎【解析】(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,原因是酶在最适温度条件下催化能力最强。(2)通气阶段可促进酵母菌有氧呼吸,为酵母菌的繁殖提供能量,从而增加酵母菌数量。(3)A、B层颠倒后,B层醋酸杆菌获得的氧气较为充足,环境中的营养物质和pH也影响其种群密度。乳酸菌为厌氧菌,颠倒前的B层和颠倒后的A层有利于乳酸菌的繁殖。发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的竞争,淘汰了部分乳酸菌种类使成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少。‎ ‎【能力提升】---长士气!‎ ‎1.如图为葡萄酒的发酵装置示意图,回答下列问题:‎ ‎(1)发酵初期,集气管中收集不到气体,原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)集气管中的气体主要是________,可用________检测。‎ ‎(3)发酵过程中,酵母菌种群数量增长呈“______”型增长。‎ ‎(4)若发酵液表面出现菌膜,最可能的原因是 ‎________________________________________________________________________,该菌膜中的微生物最可能是________。‎ ‎【答案】(1)酵母菌只进行有氧呼吸 (2)CO2 澄清的石灰水 (3)S  (4)发酵瓶漏气 醋酸菌 ‎2.(2017•江苏卷.25)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 ‎【解析】酵母菌是兼性厌氧菌,可进行有氧呼吸和无氧呼吸,融入氧气后,酵母菌进行有氧呼吸,通入其他气体,酵母菌进行无氧呼吸,所以改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响,A正确。果酒发酵中期通入氮气,装置中氧气减少,使酵母菌从有氧呼吸转变为无氧呼吸,B正确。温度影响酶的活性,则果醋的发酵周期与实验设定的温度有密切关系,C正确。气体入口管通入液面下,气体出口管在液面以上,不能交换使用,D错。‎ ‎3、制果醋时,要适时通过充气口进行充气是因为 A.醋酸菌是好氧菌,将酒精变成醋酸时需要O2的参与 B.酵母菌进行酒精发酵时需要O2。‎ C.通气,防止发酵液霉变 D.防止发酵时产生的CO2气体过多而引起发酵瓶的爆裂 ‎【答案】A ‎4、在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的操作是 A.让发酵装置接受光照 B.给发酵装置适时排气 C.向发酵装置通入空气 D.将发酵装置放在35 ℃处 ‎【答案】B ‎【解析】酵母菌的发酵不需要光照,A错误;果酒制作过程中产生CO2,所以每隔一段时间需拧松,放出CO2,以免造成瓶子爆裂,B正确;发酵过程中酵母菌进行无氧呼吸,不能通入空气,C错误;酵母菌的最适生长温度是18~25℃,D错误。‎
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