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1、微生物的应用微生物的应用远古人类发现，吃剩的米粥数日后变成远古人类发现，吃剩的米粥数日后变成 了醇香可口的饮料了醇香可口的饮料人类最早发明的酒人类最早发明的酒课题背景知识课题背景知识基础知识基础知识在酒的制作中，依种类分大体上可有在酒的制作中，依种类分大体上可有白酒、果酒、白酒、果酒、啤酒和黄酒啤酒和黄酒四类。四类。制作方法各不相同，但相同部分是它们都是由制作方法各不相同，但相同部分是它们都是由酵母菌完成的。酵母菌在自然界中广泛分布，酵母菌完成的。酵母菌在自然界中广泛分布，已知有几百种之多，也是应用最广的一类微生已知有几百种之多，也是应用最广的一类微生物。如面包制作、酒精制造、药用酵母片、酿物
2、。如面包制作、酒精制造、药用酵母片、酿酒等。酒等。一、一、 果酒的制作原理果酒的制作原理酵母菌酵母菌（一）微生物的生长和代谢（一）微生物的生长和代谢基本概念基本概念生长：微生物新陈代谢，同化作用大于异化作用，微生生长：微生物新陈代谢，同化作用大于异化作用，微生物的细胞不断迅速增长的现象。物的细胞不断迅速增长的现象。生长曲线生长曲线将少量菌种接种到准备妥当的培养基中，进行分批培将少量菌种接种到准备妥当的培养基中，进行分批培养，并且定时取样计数。以细菌的个数或干重质量为养，并且定时取样计数。以细菌的个数或干重质量为纵坐标，以培养时间为横坐标，将取样数据描点绘图，纵坐标，以培养时间为横坐标，将取样数
3、据描点绘图，最终可得该细菌的生长曲线。最终可得该细菌的生长曲线。微生物的生长微生物的生长生长曲线分期：细分可分为生长曲线分期：细分可分为4个时期即调整前、对数期、个时期即调整前、对数期、稳定期、衰亡期。稳定期、衰亡期。2.2.指数期指数期特点特点 生长速率最快，细胞呈指数增长生长速率最快，细胞呈指数增长 个体形态和生理特性较稳定，常用作生产个体形态和生理特性较稳定，常用作生产用的菌种和科研材料。用的菌种和科研材料。1.1.调整期调整期刚接种到培养基上的微生物，一般不立即开始分刚接种到培养基上的微生物，一般不立即开始分裂繁殖，此时代谢活跃，体积增长较快。裂繁殖，此时代谢活跃，体积增长较快。3、稳
4、定期、稳定期特点：特点： 活细胞总数维持不变，即新繁殖的细胞数与衰亡的活细胞总数维持不变，即新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，菌体总数达到最高点。细胞数相等，菌体总数达到最高点。代谢产物大量积累。代谢产物大量积累。4 4、衰亡期、衰亡期特点：特点： 死亡速率超过繁殖速率；细胞变形退化。死亡速率超过繁殖速率；细胞变形退化。微生物的代谢微生物的代谢新陈代谢新陈代谢同化作用同化作用异化作用异化作用自养型自养型需氧型需氧型异养型异养型厌氧型厌氧型兼行厌氧型兼行厌氧型（从外界摄取营养物（从外界摄取营养物质并转变为自身物质。质并转变为自身物质。）（自身的部分物（自身的部分物质被氧化分解并质被氧化分解并排出
5、代谢废物。）排出代谢废物。）分类：分类：真菌（真核生物）真菌（真核生物）新陈代谢类型：新陈代谢类型： 异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型酵母菌是一种腐生真菌，只能利用环境中有机酵母菌是一种腐生真菌，只能利用环境中有机物而不能将无机物合成为有机物，故为异养，物而不能将无机物合成为有机物，故为异养，酵母菌是真核生物，有线粒体，有氧气存在是酵母菌是真核生物，有线粒体，有氧气存在是进行有氧呼吸，无氧气时进行无氧呼吸。进行有氧呼吸，无氧气时进行无氧呼吸。酵母菌酵母菌a. a. 有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖。有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖。b. b. 无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。无氧条件下，酵母菌能
6、进行酒精发酵。C C6 6H H1212O O6 6 + 6O+ 6O2 2 6CO 6CO2 2 + 6H + 6H2 2O O酶酶C C6 6H H1212O O6 6 2C2C2 2H H5 5OH + 2COOH + 2CO2 2酶酶生殖方式：生殖方式：出芽生殖出芽生殖2 2、发酵需要适宜的条件：、发酵需要适宜的条件：温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20 20 左左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在控制在181825 25 。4 4、用葡萄制作葡萄酒、用葡萄制作葡萄酒（1 1） 设备及用品设备及用品
7、 510L 510L 510L 510L的大瓶（玻璃瓶，金属罐或瓷罐均可）的大瓶（玻璃瓶，金属罐或瓷罐均可）的大瓶（玻璃瓶，金属罐或瓷罐均可）的大瓶（玻璃瓶，金属罐或瓷罐均可）适合于瓶口的软木塞或橡胶塞，亦可用压紧的一大团棉花代适合于瓶口的软木塞或橡胶塞，亦可用压紧的一大团棉花代适合于瓶口的软木塞或橡胶塞，亦可用压紧的一大团棉花代适合于瓶口的软木塞或橡胶塞，亦可用压紧的一大团棉花代替。替。替。替。有弯曲的安全玻璃管有弯曲的安全玻璃管有弯曲的安全玻璃管有弯曲的安全玻璃管过滤器（大漏斗或其他过滤器具）过滤器（大漏斗或其他过滤器具）过滤器（大漏斗或其他过滤器具）过滤器（大漏斗或其他过滤器具）3 3、
8、传统发酵技术所使用的酵母菌的来源、传统发酵技术所使用的酵母菌的来源主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌纱布纱布纱布纱布多功能榨汁机或大研钵及杵多功能榨汁机或大研钵及杵多功能榨汁机或大研钵及杵多功能榨汁机或大研钵及杵若干带瓶盖或瓶塞的小口玻璃瓶。若干带瓶盖或瓶塞的小口玻璃瓶。若干带瓶盖或瓶塞的小口玻璃瓶。若干带瓶盖或瓶塞的小口玻璃瓶。果酒和果醋的发酵装置示意图果酒和果醋的发酵装置示意图果酒和果醋的发酵装置示意图果酒和果醋的发酵装置示意图出出出出料料料料口口口口充充充充气气气气口口口口排气口排气口排
9、气口排气口（2 2）材料）材料紫葡萄、新鲜酵母或干酵母紫葡萄、新鲜酵母或干酵母挑选葡萄挑选葡萄并冲洗并冲洗榨汁榨汁酒精发酵酒精发酵过滤、过滤、静置静置取新鲜成熟葡萄，取新鲜成熟葡萄，进行冲洗（注意进行冲洗（注意不要反复多次冲不要反复多次冲洗，以免影响制洗，以免影响制作的效果；清洗作的效果；清洗后一定要晾干，后一定要晾干，这也很重要这也很重要) ，去除枝梗和腐烂去除枝梗和腐烂的子粒。的子粒。严格控制温度在严格控制温度在181825 25 ；及时；及时排气排气CO2CO2，防止发，防止发酵瓶爆裂；酵瓶爆裂；101012d12d左右，停止出左右，停止出现气泡，表明发现气泡，表明发酵完毕。酵完毕。（3
10、 3）果酒制作步骤）果酒制作步骤5 5、酒精的鉴定、酒精的鉴定酸性酸性条件下，酒精与重铬酸钾反应呈现条件下，酒精与重铬酸钾反应呈现灰绿色灰绿色（二）果（二）果醋醋的制作原理的制作原理醋酸菌是一种醋酸菌是一种好氧细菌，好氧细菌，只有当氧气充足时才能只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。最适生长进行旺盛的生理活动。最适生长温度温度30303535。C CC C2 2H H5 5OH+OOH+O2 2 CH CH3 3COOH+HCOOH+H2 2O O氧气、糖源充足氧气、糖源充足葡萄汁中的糖分解成醋酸葡萄汁中的糖分解成醋酸糖源不足糖源不足将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋
11、酸醋酸1 1、醋酸菌、醋酸菌挑选葡萄挑选葡萄并冲洗并冲洗榨汁榨汁酒精酒精发酵发酵醋酸发酵醋酸发酵醋酸发酵醋酸发酵取新鲜成熟葡萄，取新鲜成熟葡萄，进行冲洗（注意进行冲洗（注意不要反复多次冲不要反复多次冲洗，以免影响制洗，以免影响制作的效果；清洗作的效果；清洗后一定要晾干，后一定要晾干，这也很重要这也很重要) ，去除枝梗和腐烂去除枝梗和腐烂的子粒。的子粒。严格控制温度在严格控制温度在181825 25 ；及时；及时排气排气CO2CO2，防止发，防止发酵瓶爆裂；酵瓶爆裂；101012d12d左右，停止出左右，停止出现气泡，表明发现气泡，表明发酵完毕。酵完毕。（2 2）果醋制作步骤）果醋制作步骤果醋果
12、醋投入醋酸菌，投入醋酸菌，最好保持最好保持30 30 恒温进行恒温进行醋酸发酵醋酸发酵空气空气甲甲乙乙丙丙发酵液的出口发酵液的出口棉花棉花将将800mL800mL果酒与水的混果酒与水的混合物到入甲瓶中，用合物到入甲瓶中，用铝箔将上口盖住。甲铝箔将上口盖住。甲瓶的底应离桌面瓶的底应离桌面404050cm50cm。乙瓶为发酵瓶，乙瓶为发酵瓶，醋酸发酵在其醋酸发酵在其中进行。将适中进行。将适量醋酸菌与量醋酸菌与200 200 mlml果酒果酒- -水的混水的混合物混匀，调合物混匀，调pHpH至至7.07.0后到入后到入乙瓶中，使锯乙瓶中，使锯末湿透。醋酸末湿透。醋酸菌附着在锯末菌附着在锯末上。上。有
13、氧制醋有氧制醋 （一）果酒的制作是否成功（一）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。此外，发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在。的存在。 （二）果醋的制作是否成功（二）果醋的制作是否成功首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pHpH作进一步作进一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计
14、其数量作进一步鉴定。中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。四、课题成果评价四、课题成果评价1.1.制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？2.2.为什么空气要用棉花过滤？为什么空气要用棉花过滤？甲瓶中的酒水混合物和乙瓶中的锯末都含有甲瓶中的酒水混合物和乙瓶中的锯末都含有微生物可利用的养分，进入的空气含有大量微生物可利用的养分，进入的空气含有大量微生物，经棉花过滤可防止微生物进入。微生物，经棉花过滤可防止微生物进入。思考：思考：答：答：醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。因此要适时向发酵液中充气。
