1、课题1 果酒和果醋的制作,一.基础知识,.果酒的制作原理,1.酵母菌的生物学特性：酵母菌是单细胞真菌。新陈代谢 类型是兼性异养厌氧型,可进行有氧呼吸和无氧呼吸。繁殖方式：出芽生殖和孢子生殖。但多以出芽生殖方式进行无性生殖。培养特性：在固体培养基上形成白色或粉红色菌落；在液体培养基中，常形成菌膜、酵母环或沉淀。分布：分布广泛，但多分布在含糖较高的偏酸性环境中。一年四季，土壤始终是酵母菌的大本营。用途：日常生活中常用酵母菌酿酒,发面等。,2.果酒制作的原理：,.酵母菌的呼吸：有氧呼吸：,无氧呼吸：,.影响酵母菌繁殖的因素：繁殖温度：20左右发酵温度：1825 pH: 4.05.8 呈酸性,.酵母菌
2、的发酵过程：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。.酵母菌的适应性：缺氧，呈酸性时，酵母菌仍能大量生长繁殖，而绝大多其他微生物则受抑制。,.果醋的制作原理,1.醋酸菌生物学特性：代谢特征：醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能时进行旺盛的生理活动。其新陈代谢类型是异养需氧型,从不进行厌氧呼吸。,形态特征：形状从椭圆到杆状，有单个的，成对的，也有成链状的。不形成芽孢。影响醋酸菌繁殖的因素：繁殖温度：3035最适生长pH: 5.46.3氧气浓度：充足氧气。,课外延伸： 当缺少糖源时，
3、醋酸菌首先在乙醇脱氢酶的作用下将乙醇氧化成乙醛：,2.果醋的制作原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌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。反应简式如下：,由乙醛通过吸水形成水化乙醛，接着由需NAD的乙醛脱氢酶氧化成乙酸：,拓展：发酵及发酵工程,一.发酵： .概念：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。 .分类：,固体发酵,液体发酵,抗生素发酵,维生素发酵,氨基酸发酵,厌氧发酵,需氧发酵,培养基,产物,氧,.概念：采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过
4、程的一种新技术。 .一般流程：GO .应用：批量生产药物医药工业与基因工程、细胞工程结合食品工业：传统发酵、食品添加剂等。,二.发酵工程：,发酵工程生产产品的流程简图,挑选葡萄冲洗榨汁 醋酸发酵 果醋 酒精发酵 果酒 醋酸发酵 果醋,果酒和果醋的生产流程图,二.实验设计,三.实验操作,.材料的选择与处理：go 选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，后除去枝梗。 葡萄果皮中含有单宁和花青素，对酿造红葡萄酒很重要，大多数葡萄色素只存在于果皮中，色素在酒精中的溶解度大于水中，发酵时酒精增加的同时使溶解于其中的色素也增加。(SO2有利于色素的溶解，促使色素稳定，酿酒时一般添加少量SO2。) 葡萄的糖
5、分，全部由葡萄糖与果糖构成，成熟时两者比例相当。,思考与讨论： 你认为应先冲洗还是先除去枝梗？为什么？ 提示：应先冲洗葡萄，然后再除去枝梗，从而避免引起葡萄损坏，增加被杂菌感染的机会以及葡萄汁的流失。 制作葡萄酒的酵母菌主要来源于哪里？其它杂菌会不会引起发酵液的污染？你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 提示：制作葡萄酒的酵母菌来源于附着在葡萄皮上的野生酵母菌。杂菌不会引起发酵液的污染，因为首先，葡萄在榨汁前要清洗；其次，在缺氧、酸性的发酵液中，绝大多数微生物无法适应环境而被抑制。对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。每次排气时只要拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。,制葡萄酒时，为什么要将
6、温度控制在1825 ？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在3035？ 提示：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。 制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？ 提示：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。,.灭菌：go 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。 .榨汁： 注意事项： 1.避免将果核压破，因果核中含有多种影响葡萄酒风味的物质。 2.如葡萄未充分成熟，葡萄汁可加糖；去除酸味可加少量酒精。
7、,.发酵： 1.将葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间。 目的是先让酵母菌有氧呼吸快速繁殖，消耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。 2.制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在1825，时间控制在1012d左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。go 3.制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在3035，时间控制在78d左右，并注意适时通过充气口充气。go,资料发酵装置的设计讨论题 请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？ 答：充气口是
8、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。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。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。,1.制作葡萄酒和葡萄醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？其中最明显的变化发生在发酵后多少天？你能分析引起变化的原因吗？ 提示：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。CO2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。发酵过程发热，会使发酵液温度升高，但酒精发酵温度应严格控制在182
9、5；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。,四.结果分析,2.你如何证实葡萄汁转化成葡萄酒，是由于酵母菌的发酵作用？你能想出什么简单易行的方法，证明葡萄酒中有酒精的生成或者葡萄醋中有醋酸的生成？ 提示：设置对照组，将葡萄汁进行高温灭菌，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。证明葡萄酒中有酒精的生成可用重铬酸钾来检验；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。,用重铬酸钾检验酒精的存在,原理：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。 操作：先在试
10、管中加入发酵液2ml，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管。,1.提示：果酒果醋在酿造过程中，水果中富含的维生素、矿物质、氨基酸等被很好地保存，大大提高了原醋液的营养价值。实验表明，果醋中的醋酸、乳酸、氨基酸甘油和醛类化合物，对人的皮肤有柔和的刺激作用，能使血管扩张，增加血液循环，从而起到延缓衰老的作用。以苹果、葡萄、山楂等为原料生产的果酒果醋饮料迎合了现代都市人绿色、健康的消费理念，也同时满足了现代都市女性保健、美容的需求。 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
11、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、鳞吸收，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
12、效。,P5练习,2.提示：大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑，如原料的来源与选择、菌种的培育与选择、发酵的设备、发酵条件的自动化控制，以及如何严格控制杂菌污染；等等。此外，无论是葡萄酒或葡萄醋，实验时所检测的发酵液，并非商品意义上的产品。在实际生产中还需沉淀过滤、灭菌装瓶等获得成品酒或醋。葡萄酒还需在一定设施和条件下（如橡木桶和地窖）进行后续发酵，以获得特定的风味和色泽。 3.提示：需考虑厂房、设备投资、原材料采购、工人人数及工资、产品种类、生产周期、销售渠道、利润等问题。,巩固练习,1.下列关于果酒制作过程中的叙述，正确的是（ ）A.应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗的彻底B.使发酵
13、装置的温度维持在20 左右最好C.在发酵过程中，需从充气口不断通入空气D.由于酵母菌的繁殖能力很强，不需对所用的装置进行消毒处理 2.下列关于果醋的制作，错误的是（ ）A.果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通氧气B.醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一般在50 左右C.醋酸菌能将果酒变成果醋D.当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸,B,B,3.利用酵母菌发酵生产啤酒，培养基的最适温度应调至，利用醋酸菌在发酵过程中生产醋酸，培养基的最适温度应分别调至（ ）A.1825,3035 B.2035,3545C.1015,1520 D.1015,3035 4.变酸
14、的酒表面长的一层膜和泡菜坛内长的一层白膜分别是由哪种菌的繁殖造成的（ ）A.醋酸菌、酵母菌 B.酵母菌、毛霉 C.醋酸菌、乳酸菌 D.酵母菌、醋酸菌 5.交警检验司机是否酒后驾车时，所用的仪器中装有（ ）A.重铬酸钾 B.MnO2 C.斐林试剂 D.BaCl2,A,C,A,6.有人用酵母菌在含有葡萄糖的培养液中进行培养，测定单位时间内的吸氧量(气体体积)和二氧化碳的发生量(气体体积)。请回答下列有关问题: (1)在酵母菌只进行有氧呼吸时，其吸氧量和二氧化碳的发生量是_。 (2)与酵母菌相比，乳酸菌细胞结构的主要差别是 _ _。 (3)用酵母菌酿酒的开始阶段即充分供氧的情况下，酵母菌大量繁殖的方式是_ _。 (4)密封发酵阶段，酵母菌的新陈代谢的方式是 _。 (5)此时酵母菌若分解360克葡萄糖，则可生成_摩尔的乙醇。 (6)当这一密闭的培养液中的乙醇达到一定量后，CO2不再增加的原因可能是_ 。,相等或1:1,没有成型的细胞核(或无核膜),出芽(或无性)生殖,异养厌氧型,4,葡萄糖被分解完，酵母菌被酒精杀死,
