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1、.,生物技术实践,高中生物选修一,.,专题一 传统发酵技术的应用,课题1 果酒和果醋的制作,.,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）。,应用：酿酒、蒸馒头,.,一.果酒的制作,果酒是以各种果汁为原料，通过微生物发酵而制成的酒精饮料，主要包括葡萄酒、苹果酒、梨酒等。 葡萄酒的酒精含量为1012。 葡萄酒可分为红葡萄酒和白葡萄酒。,.,红葡萄酒,白葡萄酒,.,果酒中虽然含有酒精，但含量与白酒、啤酒和葡萄酒比起来非常低，一般为5到10度，最高的也只有14度。因此，被很多日本成年人当作饭后或睡前的软饮料来喝。 日本弘前大学农
2、学生命科学部的长田教授指出，果酒简单来说就是汲取了水果中的全部营养而做成的酒，其中含有丰富的维生素和人体所需的氨基酸。有时候即使生吃水果也不能吸收的营养，通过果酒却可以吸收，因为营养成分已经完全溶解在果酒里了。长田教授说，果酒里含有大量的多酚，可以起到抑制脂肪在人体中堆积的作用，使人不容易积累脂肪和赘肉。此外，与其他酒类相比，果酒对于护理心脏、调节女性情绪的作用更明显一些。,.,酒精发酵的参与者 酵母菌,同化作用类型： 异化作用类型： 适宜发酵温度： 分类： 生殖（主要方式）：,异养型,兼性厌氧型,1825 最适20 ,出芽生殖,真菌(真核生物),来源,主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,.,
3、.,果醋是以水果，包括苹果、山楂、葡萄、柿子、梨、杏、柑橘、猕猴桃、西瓜等，或果品加工下脚料为主要原料，利用现代生物技术酿制而成的一种营养丰富、风味优良的酸味调味品。它兼有水果和食醋的营养保健功能，是集营养、保健、食疗等功能为一体的新型饮品。科学研究发现，果醋具有多种功能。,.,喝果醋有益健康 冬季易燥，人们常用室内熏醋的方法预防流感。食醋是人们日常生活中不可缺少的调味品。 果醋饮料是养生保健的时尚产品，它特有的养颜抗衰、调节血压、杀菌抗癌、解酒保肝的作用越来越受到消费者青睐。经常喝醋饮料，可以驻颜美容、减肥消食、护肝健胃、软化血管，这正好迎合现代人的健康理念。与通常食醋相比，由水果酿制的果醋
4、不但保持了水果特有的果香，而且酸度适中口感更容易接受。它既是饮料，又具有醋的药效，是一种全新的保健饮品。 黄帝内经、本草纲目中有关醋能强身健体的记载有700余处。现代医学和食品专家证明：果醋中有丰富的有机酸，有软化植物纤维和促进糖代谢的功效。它能溶解动物食品中的骨质，促进钙、磷吸收，并能使肌肉中的“疲劳物质”化解；醋还能调节血液中的酸碱平衡，帮助消化，它对改善少儿偏食厌食亦有疗效。,.,最适温度：,30 0C 35 0C,特性：,好氧细菌,醋酸菌死亡,二.果醋的制作,醋酸发酵参与者醋酸菌,.,【实验设计】,.,果酒和果醋的发酵装置示意图,出料口,排气口,充气口,.,思考讨论,（1）装置中充气口
5、、排气口和出料口分别有哪些作用？,（2）为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？,（3）为什么发酵瓶中只装入2/3的液体？,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。,充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；出料口是用来取样的。,既为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又防止发酵旺盛时汁液溢出。,.,1.你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？,答：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
6、染的机会。,2.你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？,提示：需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。,.,3.制葡萄酒时，为什么要将温度控制在1825 ？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在3035 ？,答：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。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为3035 ，因此要将温度控制在3035 。,4.制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？,答：醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。,.,建议将实验安排
7、在秋季的9月或10月进行。在这段时间内进行实验，有如下优点：,（1）正值收获季节，葡萄的价格便宜，品种多样； （2）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； （3）温度适宜，发酵现象非常明显。,实验的具体操作步骤如下：,.,1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。方法：先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为70%的酒精擦拭消毒，晾干待用。 2. 取葡萄500 g，去除腐烂的子粒。用清水冲洗葡萄12遍除去污物 (注意不要反复多次冲洗) ，去除枝梗 3. 用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中（装置参见教材图1-4b），或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过滤至发
8、酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。,.,4. 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。 5. 由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每天要拧松瓶盖24次，进行排气。 6. 10 d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。,能否用上图装置来制作果醋?,.,7.当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至3035 的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝
9、试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。,.,1、如何检测果酒的制作是否成功？,闻一闻有没有酒味 尝一尝有没有酒精 用显微镜观察酵母菌 用重铬酸钾检测是否有酒精,三.结果分析与评价,.,【课题延伸】,用重铬酸钾检测是否有酒精,【原理】,橙红色,灰绿色,重铬酸钾,重铬酸钾与酒精反应,.,【实验】,发酵液,对照组,实验组,H2SO4,H2SO4,重铬酸钾,重铬酸钾,酒 精,.,闻一闻有没有醋味 尝一尝有没有醋酸 观察菌膜的形成 检测和比较醋酸发酵前后的pH值 显微镜观察是否有醋酸菌存在,2、如何检测果醋的制作是否成功？,三.结果分析与评价,.,酵母菌,醋酸菌,1825,无氧,有氧,酒精,3035,.,.,.,.,.,
