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1、发酵发酵: : 一、基础知识一、基础知识广义：利用广义：利用微生物微生物在有氧或无氧条件下的生在有氧或无氧条件下的生命活动来制备命活动来制备微生物菌体微生物菌体及及各种不同代谢产各种不同代谢产物物的过程的过程. .据氧气需求情况据氧气需求情况需氧发酵需氧发酵厌氧发酵厌氧发酵狭义：是指微生物的无氧呼吸（包括酒精发酵、狭义：是指微生物的无氧呼吸（包括酒精发酵、乳酸发酵等）。乳酸发酵等）。 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1 1 1 1、酵母菌的形态、结构、繁殖方式、分布、酵
2、母菌的形态、结构、繁殖方式、分布、酵母菌的形态、结构、繁殖方式、分布、酵母菌的形态、结构、繁殖方式、分布（一）、果酒的制作原理（一）、果酒的制作原理形态：酵母菌是单细胞真菌，细胞大小为形态：酵母菌是单细胞真菌，细胞大小为130um，呈圆形、椭圆形等，呈圆形、椭圆形等酵母菌在固体培养基上形成的酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面湿润、呈白色或菌落，其表面湿润、呈白色或粉红色。粉红色。结构：结构：结构：结构：真核细胞真核细胞思考：真核生物和原核生物的区别？思考：真核生物和原核生物的区别？新陈代谢类型：新陈代谢类型：新陈代谢类型：新陈代谢类型：兼性厌氧型兼性厌氧型酵母菌是一种腐生真菌，只能利用环境
3、中有机物而不能将无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，酵母菌是真核生物，有线粒体，物合成为有机物，故为异养，酵母菌是真核生物，有线粒体，物合成为有机物，故为异养，酵母菌是真核生物，有线粒体，物合成为有机物，故为异养，酵母菌是真核生物，有线粒体，有氧气存在是进行有氧呼吸，无氧气时进行无氧呼吸，所以酵有氧气存在是进行有氧呼吸，无氧气时进行无氧呼吸，所以酵有氧气存在是进行有氧呼吸，无氧气时进行无氧呼吸，所以酵有氧气存在是进行有氧呼吸，无氧气时进行无
4、氧呼吸，所以酵母菌为异养需氧型或异养厌氧型母菌为异养需氧型或异养厌氧型母菌为异养需氧型或异养厌氧型母菌为异养需氧型或异养厌氧型 在生态系统中属于什么成分？在生态系统中属于什么成分？在生态系统中属于什么成分？在生态系统中属于什么成分？主要生殖方式：主要生殖方式：主要生殖方式：主要生殖方式：出芽生殖出芽生殖出芽生殖出芽生殖过程：母体过程：母体过程：母体过程：母体 芽体芽体芽体芽体 新个体新个体新个体新个体环境不适宜时产生环境不适宜时产生 进入休眠状态。进入休眠状态。孢子孢子a. a. 有氧条件下有氧条件下 C C6 6H H1212O O6 6 + 6O+ 6O2 2 6CO 6CO2 2 + 6
5、H + 6H2 2O O 进行有氧呼吸，大量繁殖。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，酵母菌能进行酒精发酵。C C6 6H H1212O O6 6 2C2C2 2H H5 5OH + 2COOH + 2CO2 22、 果酒的制作原理果酒的制作原理C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量能量酶酶C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量能量酶酶3 3 3 3、发酵需要适宜的条件：、发酵需要适宜的条件：、发酵需要适宜的条件：、发酵需要适宜的条件：（1 1 1 1）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
6、。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 20 20 左左左左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在1818181825 25 25 25 。（2 2 2 2）生活在偏酸环境中，）生活在偏酸环境中，）生活在偏酸环境中，）生活在偏酸环境中，pH值：值：4.05.8为最适为最适pH值，值，在最低在最低pH=2.5，最高，最高pH=8.0时尚能生存，但生长极其时尚能生存，但生长极其缓慢而且容易死亡缓慢而且容易死亡4
7、4、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、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在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这繁殖，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一环境而受到抑制5 5、干红与干白、干红与干白干是葡萄酒中的糖分要在一定的水平之下干是葡萄酒中的糖分要在一定的水平之下( (低低于于4g/4g/升升)
8、 )，几乎全部被降解发酵，甜葡萄酒，几乎全部被降解发酵，甜葡萄酒( (每升总糖每升总糖50g50g以上以上) )。红葡萄酒和白葡萄酒都可以是由红色葡萄制红葡萄酒和白葡萄酒都可以是由红色葡萄制作的，但白葡萄酒在葡萄榨汁时，不使皮和作的，但白葡萄酒在葡萄榨汁时，不使皮和子中的色素出来，因此得白葡萄酒，子中的色素出来，因此得白葡萄酒，而红葡而红葡萄酒是将皮和子部分捣碎，有了红色素而得萄酒是将皮和子部分捣碎，有了红色素而得红葡萄酒红葡萄酒（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，对氧气敏感，只有当氧气充足时对氧气敏感，只有当氧气充足时对氧气敏感，只有当氧气
9、充足时对氧气敏感，只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。才能进行旺盛的生理活动。才能进行旺盛的生理活动。才能进行旺盛的生理活动。1 1、醋酸菌、醋酸菌醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了，在醋和啤醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了，在醋和啤酒表面形成一层酒表面形成一层“白膜白膜”。它是怎样形成的？。它是怎样形成的？醋酸菌有氧呼吸的主要场所是线粒体？醋酸菌有氧呼吸的主要场所是线粒体？醋酸菌有氧呼吸的主要场所是线粒体？醋酸菌有氧呼吸的主要场所是线粒体？细胞结构细胞结构同化作用类型：同化作用类型：异化作用类型：异化作用类型：适宜发酵温度：适宜发酵温度：生殖方式：生殖方式：异养型异养型需氧型需氧型分裂生殖
10、分裂生殖30303535原核细胞原核细胞若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式分解成醋酸，其反应式：酶酶 C6H12O6 3CH3COOH（醋酸）（醋酸）若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式：醛变为醋酸，其反应式： 酶酶2C2H5OH+O2 2CH3CHO（乙醛）（乙醛）+2H2O酶酶2CH3CHO+O2 2CH3COOH（醋酸）（醋酸）2、果醋的制作原理、果醋的制作原理二【实验设计】醋酸发酵醋酸发酵果酒果酒酒精发酵酒精发酵果醋果醋挑选葡萄挑选葡萄冲洗冲洗榨汁榨汁发酵瓶
11、发酵瓶1.设计发酵装置设计发酵装置果酒的发酵装置示意图果酒的发酵装置示意图出出料料口口？排气口排气口？充气口充气口充气口充气口？排出排出 CO2便便于于 取取样样检检查查和和放放出出发发酵酵液液排气口胶管长而弯曲的作用？排气口胶管长而弯曲的作用？防止空气中杂菌感染防止空气中杂菌感染制制酒酒时时关关闭闭1. 1. 对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并皿等实验用具进行清洗并75%75%的酒精擦拭消毒的酒精擦拭消毒2. 2. 取新鲜成熟葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗取新鲜成熟葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗 ，去除枝梗和腐烂的子粒，去除枝梗和腐烂的
12、子粒2.操作提示操作提示3. 3. 用榨汁机榨取葡萄汁后，装入发酵瓶中，但用榨汁机榨取葡萄汁后，装入发酵瓶中，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/32/3；盖；盖好瓶盖。好瓶盖。4. 4. 将发酵瓶置于适宜的温度将发酵瓶置于适宜的温度181825 25 下发酵；下发酵；（注意：因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂；（注意：因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂；打开排气口，或简易装置拧松瓶盖）打开排气口，或简易装置拧松瓶盖）101012d12d左左右，右，可以开始进行酒精取样检验工作可以开始进行酒精取样检验工作可以开始进行酒精取样检验工作可以开始进行酒精取样检验工作
13、5.5.取果酒的上清液，取果酒的上清液，加入醋酸菌加入醋酸菌，然后移至，然后移至30303535条件下发酵，条件下发酵，适时充气适时充气，78d78d以制备葡萄醋。以制备葡萄醋。1 1、如何检测果酒的制作是否成功？如何检测果酒的制作是否成功？闻一闻有没有酒味闻一闻有没有酒味尝一尝有没有酒精尝一尝有没有酒精用显微镜观察酵母菌用显微镜观察酵母菌并用并用重铬酸钾检测重铬酸钾检测是否有酒精是否有酒精三、课题成果评价三、课题成果评价2 2、如何检测果醋的制作是否成功？如何检测果醋的制作是否成功？闻一闻有没有醋味闻一闻有没有醋味尝一尝有没有醋酸尝一尝有没有醋酸观察菌膜的形成观察菌膜的形成检测和比较醋酸发酵
14、前后的检测和比较醋酸发酵前后的pH值值显微镜观察是否有醋酸菌存在显微镜观察是否有醋酸菌存在练习：练习： 1、关于酵母菌的叙述，错误的是（、关于酵母菌的叙述，错误的是（ ）。）。 A、酵母菌的代谢类型为异养、兼性厌氧、酵母菌的代谢类型为异养、兼性厌氧 B、酵母菌主要的繁殖方式为孢子生殖、酵母菌主要的繁殖方式为孢子生殖 C、酵母菌只在酒精发酵中发挥作用、酵母菌只在酒精发酵中发挥作用 D、酵母菌在含青霉素的培养基中不能生存、酵母菌在含青霉素的培养基中不能生存2.、下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是（、下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是（ ）。）。 A.含糖量高的培养基含糖量高的培养基 B.温度温度20 左右左右 C.pH=2.5 D.pH=6BCDC无细胞结构的无细胞结构的：有细胞结构的有细胞结构的原核生物界：原核生物界： 细菌、蓝藻等细菌、蓝藻等真菌界：真菌界： 酵母菌、霉菌、酵母菌、霉菌、食用菌；食用菌；原生生物界：原生生物界： 草履虫、变形虫等。草履虫、变形虫等。病毒病毒微生物微生物
