选修一果酒和果醋制作

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1、果酒和果醋的制作,葡萄酒,果醋,人们利用微生物发酵水果制作果酒、果醋的历史源远流长。,1.发酵:,一、基础知识,利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程.,发酵,据氧气需求情况,据发酵生成产物,2 .微生物的分类,原生生物界,原核生物界,真菌界,变形虫、草履虫、衣藻,酵母菌、青霉菌、根霉菌,细 菌,放线菌,蓝 藻,支原体,衣原体,病 毒,无细胞结构,一、制作果酒果醋的微生物：,酵母菌真菌,醋酸菌细菌,二、两种微生物的分类地位,1.制作果酒酵母菌 2.制作果醋醋酸菌,三、繁殖方式和代谢类型,出芽生殖,二分裂生殖,四、果酒制作菌种,酵母菌,真核、单细胞真菌、异

2、养兼性厌氧型,温度：最适200C 18250C,PH :偏酸 4.05.8,酵母菌的繁殖方式为无性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），但多以出芽方式进行。 酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等,存在位置,酵母菌 制酒,制作果酒（前期需氧，后期厌氧）,出芽生殖， 增加酵母菌数量,产生酒精,一 果酒制作的原理,1.阅读果酒的制作原理:,（2）影响酒精发酵的主要环境条件有温 度、氧气和pH。,酵母菌生长的最适温度是_； 酒精发酵一般将温度控制在_。,20,1825,酒精发酵过程中，要保持_环境。,缺氧、酸性,思考1,在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”,通气的目的是,使酵母菌进行有氧呼吸大量

3、繁殖,密封的目的是,使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,2、酒精发酵发生“先来水后来酒”现象，原因是什么,酵母菌先进行有氧呼吸产生水， 然后进行无氧呼吸才产生酒精。,思考：,思考3,葡萄酒呈现深红色的原因是在发酵 过程中葡萄皮的_进入到发酵 液中。,色素,思考4,酵母菌在环境适宜时进行_生 殖，环境不适宜时产生_进入 休眠状态。,孢子,出芽,自然发酵菌种来源：,附着在葡萄皮上的野生酵母菌,1、果醋的制作菌种,2、醋酸菌最适生长温度3035。C 3、醋酸菌是好氧细菌，只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。,醋酸菌（原核 细菌）,三、果醋的制作原理,4、PH :偏酸 5.46.3,1、若氧气、糖源充足

4、时，葡萄汁中的糖，是醋酸菌重要的碳源和能源。醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：,制作果醋（一直需要氧）,四、制作原理和发酵条件的比较,二 实验设计,果酒的发酵装置示意图,出料口?,充气口？,排气口？,便于取样 检查和放出发酵液,制 酒 时 关 闭,排出 CO2,排气口胶管长而 弯曲的作用？,防止空气中杂菌 感染,五、实验流程示意图,无氧制酒,有氧制醋,1、材料的选择与处理 选择新鲜葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，除去枝梗。 、取葡萄500g，去除枝梗和腐烂的叶子。 、用清水冲洗葡萄12次除去污物。 讨论：你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？ 应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时 引起

5、葡萄破损，增加被杂菌污染的机会,六、实验操作,2、冲洗（WHY？）,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：发酵装置如下,5、注意事项,将葡萄汁装人发酵瓶，要留大约13的空间并封 闭充气口。（为什么？）,塑料瓶中不能装满葡萄液汁，应留一定空间，有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成种群优势。暂时存储发酵产生的CO2， 起到缓冲作用。,防止榨汁机、发酵瓶带菌引起发酵液污染,70%酒精消毒,制葡萄醋的过程中，要适时通过充气口充气。 将温度严格控制在3035， 时间控制在前78d左右。,制葡萄酒的过程中，要严格密闭， 将温度严格控制在1825， 时间控制在1012d左右，可通过出料口

6、对发酵的情况进行。及时的监测。,在实际生产中，还要对发酵液进 行煮沸处理，其目的是 消灭发酵液中的杂菌 _。,制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18-25？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30-35 ？,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。而醋酸菌是适温菌，最适生长温度为30-35 ，因此要将温度控制在30-35。,制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？,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。,四、结果分析与评价：,1、由于发酵作用，糖分大部分转变为CO2和乙醇。CO2 排出越来越旺盛，使发酵液

7、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1825 ；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。,2、设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入1和2号发酵瓶中，1号加入酵母菌，2号不加。比较发酵结果。证明醋酸，则用品尝或pH试纸。 3、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。,四、结果分析与评价,1、果酒的制作是否成功,发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。,用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检测酒精的存在与否。,2、果醋的制作是否成功,通过观察

8、菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定。,检测和比较醋酸发酵前后的pH值。,在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。,果酒、果醋的发酵装置 (1)完成图中的实验流程。 (2)冲洗的主要目的是_，冲洗应特别注意不能_，以防止菌种的流失。 (3)上图装置中的充气口在_时关闭，在_ 时连接充气泵，并连续不断地向内_。,(4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由_产生的_，在果醋发酵时排出的是_。 (5)写出与(4)题有关的反应式： _； _。 (6)若在果汁中就含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？为什么？ (7)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制在_。醋酸发酵时

9、温度一般应控制在_。,【尝试解答】 (1)醋酸发酵 (2)洗去浮尘 反复多次冲洗 (3)果酒发酵 果醋发酵 泵入无菌空气 (4)酵母菌 CO2 剩余(含氧量少)的空气、CO2 (5)C6H12O62C2H5OH2CO2 C6H12O62O22CH3COOH2CO22H2O，C2H5OHO2CH3COOHH2O (6)不能，因为果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，醋酸菌发酵的条件之一是氧气充足。(7)1825 3035 ,例：葡萄汁、葡萄酒都具有一定的保健养生功效，随着人们生活水平的提高，我国葡萄汁、葡萄酒的需求量逐年增长。请回答： 葡萄可用来制作葡萄汁、葡萄酒，为减少资源浪费，提高产品的附加

10、值，可对葡萄做怎样的处理？ （2）制作葡萄酒时，为防止发酵液被污染，应采取的措施是 ；在制作过程中，一般将温度控制在1825，原因是 。,可先用来制作葡萄汁，滤渣等再用来发酵制作葡萄酒,在该范围的温度是酵母菌生长发酵较适宜的温度,将器具洗净且用酒精消毒,（3）为研究发酵罐中酵母菌的生长状况，常要取样统计分析，并测定pH，判断取样先后顺序的主要依据是 。,（4）葡萄梗的主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是其 。请你提出一种解决该问题的方法 。,pH的大小，pH越小取样时间越靠后。WHY?,缺乏相应分解酶系（或缺乏纤维素酶和半纤维素酶）,在酵母菌中转入分解酶系相关基因

11、（或利用酶或微生物分解葡萄梗；利用物理和化学方法分解葡萄梗；将酵母菌与其他能分解葡萄梗的微生物混合发酵等）,为提高葡萄酒的品质并降低生产成本，许多厂家使用固定化酵母细胞。下面是制备固定化酵母细胞的实验过程： A.使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化。 B.将无水氯化钙溶解在自来水中，配成氯化钙溶液。 C.用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液。 D.向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加放入已活化的酵母 细胞，充分搅拌并混合均匀转入注射器。 E.将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入蒸馏水中， 观察凝胶珠形成。 请你改正其中错误的操作：,B中自来水应改用蒸馏水、 C中大火应改为小火或间断加热、 D中刚溶化

12、的海藻酸钠溶液应冷却至室温、 E中蒸馏水应改用CaCl2,解析 本题综合考查微生物发酵、酵母细胞的固定化等知识。 （1）为减少资源浪费，提高产品的附加值，葡萄可先制作葡萄汁，剩下的葡萄渣等再用于发酵制作葡萄酒。 （2）用于发酵的器具要洗净且酒精消毒，防止发酵液受污染；温度为1825是酵母菌生长发酵的较适宜的温度。 （3）由于发酵过程中酵母菌产生CO2，随发酵时间的推移，发酵液的pH会逐渐变小，即pH越小取样时间越靠后。,1、在制作葡萄酒的实验中，将葡萄浆加入发酵瓶的装量不要超过23，其原因是 。,保证酵母菌在有氧时代谢旺盛，快速增殖（出芽生殖），当无氧时，进行发酵可以产生较多酒精。,2、甲同学

13、是利用酵母菌研究种群增长规律： (1)该实验制备的5葡萄糖溶液，须加热、冷却后再使 用，原因是 。 (2)取A、B两个锥形瓶，各加入等量恒定容积的葡萄糖溶 液，A组接种少量酵母菌，B组不做处理。本实验设置B 瓶作为对照实验的目的是 。,（1）消灭杂菌和防止温度过高酵母不能生存 （2）排除无菌葡萄糖溶液浑浊度变化对实验结果的影响,(3)分别对A、B瓶进行 取样，通过测定培养液的浑浊度，可估算酵母菌的 ，进行取样计数之前，需将锥形瓶轻轻震荡几次，目的是 。,定期 （等时间取样） 种群数量 使培养液中的酵母菌均匀分布，以减少实验中的计数误差。,课题3 泡菜制作,泡菜制作原理,一、乳酸菌在无氧的条件下

14、，利用牛奶或蔬菜中的营养物质进行无氧呼吸，产生乳酸等物质。 二、乳酸大量积累后又可抑制其他对酸敏感的杂菌的生长，从而酸奶或泡菜不腐烂变质,一、乳酸菌,乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称。,属于原核生物,乳酸菌种类多，分布广，常见乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌（用于制酸奶）。,乳酸链球菌（球状）,乳酸杆菌（杆状）,分布：,在自然界分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内部都有,繁殖：,以二分裂方式进行繁殖（无性生殖）,代谢类型：,异养厌氧型,乳酸菌耐盐，最适pH=5，为发酵中的先锋队,为什么含有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶？,牛奶发酵为酸奶主要依靠乳酸菌的发酵作用，而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。,二、亚硝酸盐,自然界中，亚硝酸盐分布广泛，蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。,亚硝酸盐为白色粉末，外观与食盐相似，有咸味，易溶于水，可作食品添加剂。,亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中携带氧的低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白，从而导致缺氧性中毒症状。,膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.30.5g时，会引起中毒，当摄入总量达到3g时，会引起死亡。 膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出，只有在特定的条件下才会转变成致癌物亚硝胺，亚硝胺对动物还具有致畸和致突变作用（亚硝酸盐本身不是致癌物质）。,亚硝酸盐在pH=3，温度适宜和一定微生物的