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(共25张PPT)
高二—人教版—生物学选择性必修3—第1章
传统发酵技术的应用（第2课时）
课题背景
约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。
酿酒技术给古代人民的生活增添了丰富的色彩。许多古老的酿酒工艺一直保留并延续至今。
汉代砖刻上的酿酒图
展示我国古代酿酒作坊的绘画作品
现代发酵产品
酿酒原理——酵母菌酒精发酵
1.分布：
许多新鲜水果（如葡萄）的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌，在它们作用下，水果可以发酵成果酒。
酶
反应式：
C6H12O6 →2C2H5OH（酒精）+2 CO2+能量
酶
2.繁殖：
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。
C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量
3.发酵：
在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
反应式：
制作传统发酵食品
果酒制作应用的微生物：
酵母菌
1.代谢特点：
3.应用：
2.分布：
4.适宜温度：
兼性厌氧真菌；
含糖量较高的水果、蔬菜表面；
酿酒、制作馒头和面包等；
约为28℃（酿酒酵母）。
果酒的制作
制作流程
挑选葡萄
冲洗
榨汁装瓶
酒精发酵
先冲洗葡萄
后除去枝梗
葡萄不要消毒
发酵瓶留1/3的空间
18—30℃
无氧条件
果酒
每12小时要拧松瓶盖(初期间隔更短）
①初期有氧呼吸增加酵母菌数量
②防止发酵过程产生CO2使发酵液溢出
你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么不能反复清洗葡萄？器具消毒时葡萄要不要消毒？
发酵瓶能否装满果汁？为什么？
发酵液要放置在什么环境下进行培养？
怎样才能及时排出发酵过程中产生的CO2？
果酒的制作
制作流程
挑选葡萄
冲洗
榨汁装瓶
酒精发酵
果酒
可以从哪些方面防止发酵液被污染？
对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒
冲洗水果，去除腐烂的枝叶
使发酵装置处于封闭状态。每次排气时只要拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖
如何酿造出酒精度高的酒？
如何使酒看起来更清澈透亮？
如何改进实验装置防止杂菌污染？
为千古风流人物酿酒
选择含糖量高的葡萄，往酒中添加糖，
还可以进行进一步蒸馏，浓缩酒精。
往果汁中添加果胶酶与纤维素酶，提高细胞破壁率，
从而提高果汁的澄清度和果汁得率。
2023/3/1
果酒的制作
加酶实验
装置改进
作用 酒精发酵
充气口
排气口
出料口
通入空气
排出CO2
便于取样检查和放出发酵液
关闭
打开
关闭
防止空气的杂菌污染
果酒制作过程污染的原因？
2.榨汁机、发酵瓶没有清洗干净
1.清洗葡萄时先去枝梗，造成果肉污染
3.放气时拧开瓶盖，造成发酵污染
自然发酵如何抑制杂菌生长？
果醋的制作
果醋制作应用的微生物：
醋酸菌
1.代谢特点：
2.应用：
3.适宜温度：
好氧细菌；
用于制作各种风味的醋；
多数为30～35℃。
果醋的制作
制作流程
挑选葡萄
冲洗
榨汁装瓶
酒精发酵
果酒
果醋
18~30℃
无氧
醋酸发酵
30~35℃
有氧
充气口 关闭
排气口 打开
出料口 关闭
关闭
打开
打开
取果酒的上清液，加入醋酸菌，然后移至30－35℃条件下发酵，适时充气。
果醋的制作
实验结果鉴定
如何检测果醋的制作是否成功？
观察菌膜的形成
闻一闻，尝一尝有没有醋味
检测比较醋酸发酵前后的pH值
讨论分析
（1）在制作果酒与果醋时发酵液分别有什么变化？
发酵 酒精发酵 醋酸发酵
气味和味道 酒味 酸味（嗅味和品尝）
气泡和泡沫 有气泡和泡沫 无气泡和泡沫
发酵液颜色 混浊 混浊，液面形成白色菌膜
还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。
可以通过减少O2含量、调节发酵温度、pH来控制醋酸菌含量。
可以通过调节发酵的温度、pH等来控制乳酸菌含量；
在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸或者把乙醇转化为乙醛进而转化为醋酸。
乳酸菌能将糖分解为甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。
讨论分析
（2）在制作果酒的过程中，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长？
它们会对果酒发酵产生影响吗？如果有，如何避免这种影响？
随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低，不会继续发酵。
在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。或者买一瓶醋，将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜（即醋酸菌膜），用这层薄膜进行接种亦可。
在我们的实验条件下，当打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。
讨论分析
（3）在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？
醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？
a.闻
b.品尝
c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测（橙色→灰绿色）
a.闻；
b.品尝；
c.使用pH试纸检测和比较发酵前后的pH值；
d.观察醋酸菌膜是否形成；
讨论分析
（4）如何检测果酒、果醋的发酵情况（检测是否产生酒精、醋酸）
小结
项目 制作泡菜 制作果酒 制作果醋
菌种
生物学分类
代谢类型
最适温度范围
生产生活应用
发酵原理
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
原核生物
原核生物
真核生物
厌氧型
需氧型
兼性厌氧型
18～30℃
30～35℃
30～40℃
乳制品的发酵、泡菜
酿酒、制作馒头、面包
制作各种风味的醋
泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的含量是怎样变化的呢？
发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵初期
发酵中期
发酵后期
曲线模型
少（有氧气，乳酸菌的活动受到抑制）
最多（乳酸抑制其他微生物活动）
减少（乳酸积累，pH下降，抑制其活动）
少
增多
继续增多
增加（硝酸盐还原菌的作用）
下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）
下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）
项目 果酒制作 果醋制作
发酵菌种
菌种来源
菌种代谢类型
菌种细胞类型
发酵原理
发酵 条件 温度
时间
氧气
酵母菌
果酒制作与果醋制作有哪些区别呢？
醋酸菌
主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
异养兼性厌氧型
异养需氧型
真核细胞
原核细胞
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
酶
空气中的野生型醋酸菌
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量
酶
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量
酶
18～30℃
30～35℃
10～12d
7～8d
初期需氧，后期不需氧
需要氧气
在有氧条件下：
在无氧条件下：
氧气、糖源都充足时：
缺少糖源时：
反馈与评价
制作果酒和果醋时，发酵菌分别为酵母菌和醋酸杆菌。
下列关于酵母菌和醋酸杆菌的叙述，正确的是
A. 两者都能将无机物转化成有机物
B. 两者都能在无氧环境中生存，都是单细胞真核生物
C. 两者细胞内都含有合成蛋白质的“车间”
D. 两者都属于微生物，可构成一个种群
2. 如图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述正确的是

A. 发酵过程中酒精的产生速率越来越快
B. 集气管中的气体都是酵母菌无氧呼吸产生的CO2
C. 发酵过程中酵母菌种群呈“J”型增长
D. 如果发酵瓶漏气，发酵液表面可能会出现菌膜
3.苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题：
（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。
细胞质基质
重铬酸钾
线粒体
苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题：
（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”）第二阶段的。
（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。
有氧
低于
原
不含有
谢谢观看！
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