3.1.1 果酒和果醋的制作 学案（含答案）

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1、第第 9 课时课时 果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作 学习导航 1.阅读教材 P48、P51内容，了解制作果酒和果醋的原理。2.结合教材 P4950内容， 学会利用果汁发酵制作酒和醋。 重难点击 1.简述制作果酒和果醋的原理。2.学会利用果汁发酵制作酒和醋。 一一、果酒和果醋制作的原理果酒和果醋制作的原理 发酵技术离不开微生物的作用，果酒制作中要用到酵母菌，酿造果醋需要醋酸菌。 1果酒制作的原理 (1)菌种：酵母菌。 菌种来源：主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。 生物类型：单细胞真核生物。 代谢类型：异养兼性厌氧型。 繁殖方式：出芽生殖和孢子生殖。温度低时形成孢子，进入休眠状态；温度适宜时，

2、进行 出芽生殖，繁殖速度快。 分布场所：分布广泛，尤其种植水果类的土壤中。 (2)发酵原理 条件 反应式 发酵作用 有氧条件 C6H12O66O2 酶 6CO26H2O 大量繁殖 无氧条件 C6H12O6 酶 2C2H5OH2CO2 酒精发酵 (3)发酵所需条件 环境条件：缺氧、pH 呈酸性。 温度：一般控制在 2530 。 2果醋制作的原理 (1)菌种：醋酸菌。 菌种来源：人工接种醋酸菌。 生物类型：单细胞原核生物。 代谢类型：异养需氧型，对氧气的含量特别敏感。 繁殖方式：二分裂。 (2)发酵原理 氧气、糖源充足：醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。 氧气充足、缺少糖源：醋酸菌将乙醇变为乙醛，再

3、将乙醛变为醋酸。反应式为： CH3CH2OH 乙醇脱氢酶 CH3CHO 乙醛脱氢酶 CH3COOH。 (3)发酵所需条件 环境条件：氧气充足。 温度：一般控制在 2530 。 3传统的醋酸发酵常利用固体自然发酵，现代工艺多采用人工接种、液体深层发酵，但要保 证充足的通气。 1发酵菌种 观察下面酵母菌与醋酸菌结构模式图，比较回答： (1)酵母菌和醋酸菌在细胞结构方面的主要区别是什么？ 答案 酵母菌属于真核生物，醋酸菌属于原核生物，酵母菌中有以核被膜为界限的细胞核而 醋酸菌没有。 (2)酵母菌和醋酸菌的主要细胞分裂方式分别是哪种？ 答案 酵母菌主要进行出芽生殖和孢子生殖，醋酸菌主要进行二分裂。 (

4、3)酵母菌和醋酸菌发酵场所有何不同？ 答案 酵母菌的有氧呼吸场所是胞质溶胶和线粒体，无氧呼吸场所是胞质溶胶。醋酸菌是原 核生物，只进行有氧呼吸，全过程均在细胞质中进行。 2发酵原理 (1)在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”，为什么？ 答案 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无氧呼吸 产生酒精。 (2)酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？ 答案 酵母菌首先进行有氧呼吸产生水，然后进行无氧呼吸才产生酒精。 (3)为什么果酒搁置时间过久会有酸味，而且表面常有一层菌膜？ 答案 醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸，所以果酒搁置

5、 时间过久，会因醋酸菌的代谢而产生醋酸。菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。 (4)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要氧气这一重要条件，请说明原 因。 答案 醋酸菌是好氧菌， 在生活过程中始终需要氧气， 如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。 归纳总结 (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)，发酵不等于无氧呼吸。 (2)果酒的发酵过程分两个阶段有氧呼吸阶段和无氧呼吸阶段，有氧呼吸阶段的目的是使 酵母菌大量繁殖，无氧呼吸阶段是产生酒精的时期。制作过程中产生的酒精更不利于杂菌生 长。 (3)醋酸菌是异养

6、需氧菌，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，也会引起醋酸菌的死亡。醋酸菌能氧化多种 有机碳源，其氧化能力随菌种而异。 (4)在糖源供应不足的情况下，可以用果酒发酵后产生的乙醇来制造果醋。开瓶后的葡萄酒如 果密封不严，很快变酸也是这一原因。 1下列关于果酒和果醋制作原理的叙述中，正确的是( ) A果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌 B制作果酒或果醋，都需要不断充入氧气 C果酒和果醋制作过程中都有气体产生 D酵母菌和醋酸菌都可以利用糖源进行发酵 答案 D 解析 果酒制作需要的微生物是酵母菌，果醋制作需要的微生物是醋酸菌，A 错误；由于酵 母菌要在无氧状态下才能产

7、生酒精，所以在酒精发酵阶段不能通入氧气，B 错误；酵母菌在 发酵过程中始终有气体产生，而醋酸菌在缺少糖源时的发酵过程中无气体产生，C 错误；酵 母菌可以通过无氧呼吸将葡萄糖转化成酒精，醋酸菌可以在氧气和糖源都充足的条件下将葡 萄糖转化为醋酸，D 正确。 2酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下均能生长。如果向培养酵母菌的葡萄糖悬 浊液中通入空气。在短时间内发生的变化是( ) 乙醇的产量增加 乙醇的产量降低 葡萄糖消耗下降 葡萄糖消耗明显增加 A B C D 答案 B 解析 在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸产生 CO2和 H2O，乙醇的产量降低，而酵母菌数 量大大增加，使葡萄糖的消耗明显增加

8、。 二二、利用发酵法以果汁制作酒和醋利用发酵法以果汁制作酒和醋 在实验室中，我们可以利用简易的装置，以果汁为原料制作果酒和果醋，简易装置如下图， 请结合教材实验内容进行探究： 1该实验装置中，A 是进气口， B 是出气口。判断的依据是瓶内的进气管长，要浸入液面 以下。 2果酒的制备 (1)果汁制备：挑选成熟的葡萄进行榨汁。 (2)补糖加抑菌剂：用折射糖度计检测果汁中糖的浓度，加白糖调整其质量分数为 24%；加入 H2SO3，使其最终的质量分数为 0.15%，以抑制杂菌生长。 (3)接种发酵：将果汁倒入灭菌的发酵装置内，接入 10%的啤酒酵母菌溶液，盖好塞子，保持 止水夹 m 关闭，止水夹 n

9、关闭，在 25 30 条件下，厌氧发酵 35 d。 (4)取样：将排气管连接加氧器，从进气管取样。当糖消耗到 20%以上时，分瓶、密封一年或 者更长时间，获得果酒。 3果醋的制备 (1)接种：当制备果酒的果汁发酵液中糖的消耗量在 10%左右时，用移液管接入 10%已培养好 的醋酸菌溶液。 (2)发酵：止水夹 m 打开，n 打开，进气管连接加氧器，在 25 30 条件下，发酵 34 d。 (3)取样：利用压差取样，测定醋酸的浓度。 (4)过滤、灭菌：当醋酸浓度达到质量分数 4%5%时，加入少量食盐，用双层纱布过滤，滤 液于 90 95 的水浴杀菌 1015 min 后，完成果醋的制作。 1材料的

10、选择与处理 (1)冲洗时先去梗还是先冲洗葡萄？为什么？ 答案 应该先冲洗葡萄再去梗，防止先去梗时损伤葡萄，再冲洗时增加被杂菌污染的机会。 (2)为什么冲洗葡萄的次数不能过多？ 答案 以防将葡萄皮上的野生型酵母菌冲洗掉。 2发酵条件的控制 (1)葡萄汁充入发酵瓶后，为什么不能超过发酵瓶总体积的 2/3? 答案 因为有氧呼吸阶段酵母菌需要氧气， 保留 1/3 的体积(空气)可以为酵母菌提供氧气， 还 可以防止发酵液在发酵过程中溢出甚至引起爆炸。 (2)为防止杂菌污染，实验中采取了哪些措施？ 答案 需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，先冲洗葡萄再去梗；清洗榨汁机 和发酵瓶并用体积分数为 70%

11、的酒精消毒；果酒发酵过程中拧松瓶盖，而不是拧开瓶盖。 3实验结果分析与评价 (1)试分析在果酒制作过程中酵母菌数量、酒精浓度及发酵液的 pH 分别有何变化。 答案 酵母菌数量、酒精浓度先增加后稳定，发酵液的 pH 先下降后稳定。 (2)制作果酒时经检测发酵液中酵母菌数量适宜，但是没有产生酒精，试分析可能的原因是什 么。 答案 酒精发酵为无氧发酵，可能是发酵瓶密封不严。 (3)试分析在制作果醋时发酵液中醋酸菌的数量、发酵液的 pH 有何变化。 答案 醋酸菌数量先增加后稳定，发酵液 pH 先下降后稳定。 (4)制作果醋时，醋酸菌不能大量繁殖，试分析最可能的原因是什么。 答案 最可能是氧气不足造成的

12、。醋酸菌是严格的好氧细菌，短时间缺氧就会大量死亡。 归纳总结 果酒和果醋制作流程和发酵条件的控制 比较项目 果酒制作 果醋制作 发酵温度 25 30 25 30 发酵时间 35 d 34 d 气体控制 先通气一段时间后再密封发酵容器或预 留发酵容器 1/3 的空间 需不断通入氧气(无菌空气) 杂菌控制 实验材料的冲洗和实验用具的灭菌 酸性的发酵液具有抑菌的作用 发酵菌种迅速形成优势种 制作流程 挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵 果酒 果醋 联系 制作果醋可在酒精发酵的基础上进行醋酸发酵 3下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。 下列相关叙述中，错误的是( ) A根据

13、图 1 可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵，然后再进行果醋发酵 B冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败 C图 2 中的装置中排气管长而弯曲的目的是防止被杂菌污染 D制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开 答案 A 解析 图 1 中的流程是酵母菌发酵产生果酒及醋酸菌利用果酒发酵产生果醋的过程，但醋酸 菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵，A 错误；个人用简易装置 制作果酒时，所利用的酵母菌来自葡萄皮的表面，所以不能将葡萄冲洗次数过多，否则会冲 洗掉葡萄皮上的野生酵母菌，B 正确；图 2 中的排气管长而弯曲的目的是防止发酵液被杂菌

14、污染，C 正确；由于酵母菌在有氧呼吸阶段利用的氧气来自装置中的空气，且无氧呼吸阶段 需要保持无氧状态，所以无需打开充气口，而发酵过程中都会有二氧化碳产生，所以要打开 排气口；醋酸菌属于好氧菌，所以要始终将充气口和排气口打开，D 正确。 4下列评价果酒和果醋制作是否成功的方法中，错误的是( ) A通过观察相关微生物的存在或数量变化进行鉴定 B通过向果酒发酵液中加入重铬酸钾试剂进行鉴定 C通过检测果酒发酵前后发酵液的温度变化进行鉴定 D通过检测果醋发酵前后发酵液的酸碱度变化进行鉴定 答案 C 解析 发酵成功，微生物的数量会增加，A 正确；酸性条件下重铬酸钾溶液与酒精反应呈现 灰绿色，B 正确；酵母

15、菌有氧呼吸和无氧呼吸都会释放热量导致发酵液的温度发生变化，C 项错误；果醋发酵过程中醋酸菌产生醋酸，发酵液 pH 会下降，D 正确。 果酒制作 菌种：酵母菌 原理：有氧条件进行大量繁殖， 反应式：C6H12O66O2 酶 6CO26H2O 无氧条件进行酒精发酵， 反应式：C6H12O6 氧化酶 2C2H5OH2CO2 果醋制作 菌种：醋酸菌 原理：氧气、糖源充足：把糖类转化为醋酸 氧气充足、糖源不充足：将乙醇转变成乙醛， 再转变成醋酸 1下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述，不正确的是( ) A两者的正常繁殖都离不开氧气 B在无氧条件下，酵母菌可以生产酒精，醋酸菌则不能生产醋酸 C两者都是异养生物，生

16、存都离不开葡萄糖 D醋酸菌可以以酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸 答案 C 解析 醋酸菌是好氧型微生物，在氧气充足的环境中才能完成其正常的生命现象；酵母菌属 于兼性厌氧型微生物，在有氧和无氧环境中都能生存，但其无氧呼吸产生的能量少，不能满 足其繁殖对能量的需求，所以两者的正常繁殖都离不开氧气，A、B 正确；醋酸菌在缺乏糖 源时，能以酒精为原料合成醋酸，而酵母菌在无氧环境中能产生酒精，C 错误、D 正确。 2在酿制果醋的过程中，下列相关说法正确的是( ) A果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是兼性厌氧型细菌，需先通一段时间氧气后密封 B在发酵过程中，温度控制在 18 25 时，发酵效果最好 C当氧

17、气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸而酿制成果醋 D醋酸菌对氧气特别敏感，但仅在深层发酵时缺氧影响其代谢活动 答案 C 解析 果醋制作利用醋酸菌发酵，它属于需氧型细菌，所以要始终通入氧气，A 错误；果醋 制作的适宜温度是 25 30 ，B 错误；糖源和 O2充足时醋酸菌可将糖分解为醋酸，C 正 确；醋酸菌对氧气特别敏感，所以在制作果醋过程中要始终通入氧气，D 错误。 3下列哪种条件下，醋酸菌可以将葡萄汁中的糖分解成醋酸( ) A氧气、糖源充足 B氧气充足、缺少糖源 C缺少氧气、糖源充足 D氧气、糖源都缺 答案 A 解析 醋酸菌是一种好氧细菌，当氧气、糖源都充足时，可将葡萄汁中的糖分

18、解成醋酸，A 项正确，B、C、D 三项均错误。 4如图所示为制作果酒和果醋的流程，下列相关叙述中，错误的是( ) A为冲洗，目的是去掉葡萄表面的污物，但不能冲洗次数过多 B为果酒，酒精发酵过程中要严格控制氧气和温度 C为果醋，醋酸发酵过程中要间断通气 D的制作过程中既涉及到有氧呼吸又涉及到无氧呼吸 答案 C 解析 为冲洗，目的是去掉葡萄表面的污物，但不能冲洗次数过多，否则会冲洗掉葡萄表 面的野生酵母菌，A 正确；酒精发酵的产物是果酒，氧气和温度是影响果酒制作的两个重要 因素，需要在发酵过程中严格控制，B 正确；为果醋，果醋制作所用微生物是醋酸菌，醋 酸菌是好氧菌，在发酵过程中如果中断氧气供应会

19、抑制醋酸菌的代谢，甚至引起醋酸菌的死 亡，所以应持续通入空气，C 错误；果酒制作既需要酵母菌的有氧呼吸以大量繁殖，更要通 过无氧呼吸产生酒精，D 正确。 5某果酒厂的果酒滞销，预计将生产的部分果酒“转变”为果醋。研究人员设置了如图所示 的装置，其中乙瓶为发酵瓶。请回答下列问题： (1)大规模工业化生产果酒时，需要向果汁中接种纯净的 菌种，整个生产过程需 要在 条件下进行。 (2)在乙瓶中，当缺少糖源时，醋酸菌先将酒精变为 ，最后变为醋酸。在果醋发酵过程 中 ， 需 要 不 断 向 乙 瓶 中 通 入 无 菌 空 气 ， 原 因 是 ； 温 度 应 控 制 在 。 (3)可以用 来检验丙瓶中是否含有酒精。在酸性条件下，该物质与酒精反应使溶 液呈 色。 答案 (1)酵母菌 无菌 (2)乙醛 醋酸菌为好氧细菌 25 30 (3)重铬酸钾 灰绿 解析 (1)大规模工业化生产果酒时，为了提高果酒的品质，需要向果汁中接种纯净的酵母菌 菌种，整个生产过程需要在无菌条件下进行。(2)醋酸菌为好氧细菌，当缺少糖源时，醋酸菌 在有氧条件下将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。发酵温度应控制在 25 30 。(3)在 酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应使溶液呈现灰绿色。