走近生物技术优秀公开课教案

课题1 果酒和果醋的制作教学设计

一、

教学目标

1、知识目标：说明果酒、果醋制作所需的菌种，概述果酒、果醋制作的原理，解释其反应式；说出果酒、果醋的实验流程，分析影响发酵的因素。

2、能力目标：根据实验流程示意图和提供的资料，尝试果醋和果酒制作过程。

3、情感态度与价值观目标：参与果醋和果酒的实验设计，在合作交流中探索未知，在探究过程中，体验成功的乐趣。

二、教学重点与难点

1、教学重点：说明果酒、果醋制作的原理，设计试验装置，制作出果酒、果醋。

2、教学难点：制作过程中发酵条件的控制。

三、教学安排和教具准备

1、教学安排：知识内容用1课时，实验则针对具体的情况安排。

2、教具准备：相关文字材料，相关实验材料。

四、教学分析和方法

要在流程的各操作中做到“知其然，更知其所以然”，就要充分掌握菌种的代谢类型。所以在教学中，通过多次反复提问的形式，帮助学生理解各个操作的原因。

五、教学过程

一、基础知识

1．果酒制作的原理

(1)酵母菌形态、结构、分布、种类、菌落及繁殖（略讲）

①酵母菌是单细胞真菌，其细胞大小为1—5微米，最长可达100微米。呈圆形、椭圆形、卵圆形、柠檬形、香肠形等，某些菌种可形成假菌丝。

②自然界中，酵母菌分布广泛，但多分布在含糖较高的偏酸性环境中，如水果、花、树皮上。食品中常见的酵母菌有啤酒酵母、葡萄汁酵母等。一年四季，土壤始终是酵母菌的大本营。

③酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖，但多以出芽方式进行无性生殖。温度低时形成孢子，进入休眠状态，温度适宜时，进行出芽生殖，繁殖速度快。

(2)果酒制作的原理

①酵母菌的呼吸：果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，反应式如下：

酶

C6H1206+6O2→6CO2+6H20

在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵，反应式如下：

酶

C6H12O6

→

2C2H5OH+2C02

②影响酵母菌繁殖的两大主要因素

酵母菌分布广泛，“喜欢”葡萄汁等含糖量高的果汁。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。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℃一25℃。酵母菌生活在偏酸性环境中，最适pH为4.0～5.8。在最低pH为2.5，最高pH为8.0的两种环境中，酵母菌尚能生存和生长，但生长非常缓慢而且易死亡。

③酵母菌发酵过程

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。发酵过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌能大量生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。

2．果醋制作的原理

(1)醋酸菌形态

醋酸菌的形状从椭圆到杆状，有单个的，成对的，也有成链状的。

(2)果醋制作的原理

醋酸菌是—种好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明，醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通人氧气，也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时，醋酸茵将葡萄汁中的果糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30℃一35℃。

酶

C2H5OH+O2

→CH3COOH +H20

二、实验设计

1．果酒和果醋实验流程示意图(1-3、1-4)

资料分析：

（1）先进行的是酒精发酵，产生了大量的酒精。然后进行醋酸发酵，将酒精转化为醋酸。

（2）充气口是在醋酸发酵时连接充气泵充气的；排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中的微生物污染，其作用类似巴斯德实验的鹅颈瓶。使用该装置知酒时应该关闭充气口；制醋时应将充气口连接气泵，输入氧气。

三、实验操作

(1)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，除去枝梗。

(2)“灭菌”：

①榨汁机要清洗干净，并晾干。

②发酵装置要清洗干净，并用70％的酒精消毒。

(3)榨汁：

将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。

(4)发酵：

①将葡萄汁装人发酵瓶，要留要大约1／3的空间。

②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左右，并封闭充气口。可通过出料口对发酵的情况进行。

及时进行监测。

③制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在30℃～35℃，时间控制在前7～8d左右，并注意适时通过充气口充气。

旁栏思考题：

1、应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。

2、需要从发酵制作过程中进行全面的考虑。

3、温度是酵母菌生长和发酵的主要条件。200C左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适宜的范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适宜的生长温度是300C-350C。

4、葡萄醋是好氧菌，在将酒精变为葡萄醋时需要氧气的参与。

四、结果分析与评价

1．由于发酵作用，葡萄浆中糖分大部分转变为CＯ2和C2H5OH，及少量的发酵副产品。C02排出越来越旺盛，使发酵液出现沸腾，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18℃～25℃，发酵过程中，果皮上的色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中；在发酵瓶表面，生成浮槽的盖子。

2．设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入A、B两个发酵瓶，并各留有1／3空间，A组加入酵母菌，B组不加，进行发酵，可证明葡萄酒的产生是由于酵母菌的作用。证明葡萄醋中有醋酸生成，简单易行的方法是品尝或用pH试纸鉴定。

3．制作的葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味；果醋具有琥珀色或棕红色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。