1、葡萄美酒夜光杯欲饮琵琶马上吹醉卧沙场君莫笑 古来征战几人回,专题1 传统发酵技术的应用,人教版选修1,果酒和果醋的制作,发酵:,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,发酵=无氧呼吸？,醋酸发酵,微生物的类群,微生物,原核类:,真核类,非细胞类：,细菌、支原体、放线菌、蓝藻,个体微小、结构简单,酵母菌、霉菌、食用菌,真菌：,原生生物：,草履虫、变形虫、衣藻等,病毒、类病毒、朊病毒,微生物的共同特点：,醋酸菌（醋）、乳酸菌（泡菜）,（制酒）、毛霉（豆腐乳）,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
2、流长。,左：葡萄酒窖；中：啤酒酒窖；右：白酒酒窖,酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。 新陈代谢类型是_,一、果酒制作原理,1、酵母菌,酵母菌属于_(单/多)细胞_(真核/原核)生物；繁殖方式主要为_(有性/无性)生殖，多以出芽方式进行；,异养兼性厌氧型,酵母菌在有氧条件下能大量繁殖，增加酵母菌数量;在无氧条件下通过无氧呼吸产生酒精，反应式如下：,2、果酒的制作原理,果酒制作前期，需要氧气；果酒制作后期，严格厌氧； “先通气后密封，先有水后有酒”,厌氧制酒,1.温度：,1825 ，20 左右是最适宜温度。,2.pH值：,4.05.8为最适pH值。,附着在果皮(如:葡萄皮)上的野生型酵母
3、菌。,4、传统发酵技术所使用的酵母菌的来源,3、 发酵所需的适宜条件,3.氧气：,无氧；,问题探讨： （1）为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？ （2）酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？,“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖 。 “密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 。,酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水， 然后进行无氧呼吸才产生酒精。,（3）葡萄酒呈现深红色的原因？（4）酵母菌是如何进行生殖的？,在发酵过程中葡萄皮的色素进入到发酵液中。,酵母菌在环境适宜时进行出芽生殖， 环境不适宜时产生孢子进入休眠状态。,吃醋是妒忌的同义词和比喻语，据传这个典故出自唐
4、朝的宫庭里，唐太宗为了笼络人心，要为当朝宰相房玄龄纳妾，大臣之妻出于嫉妒，横加干涉，就是不让。太宗无奈，只得令大臣之妻在喝毒酒和纳小妾之中选择其一。没想到房夫人确有几分刚烈，宁愿一死也不在皇帝面前低头。于是端起那杯“毒酒”一饮而尽。当房夫人含泪喝完后，才发现杯中不是毒酒，而是带有甜酸香味的浓醋。从此便把“嫉妒”和“吃醋”融合起来，“吃醋”便成了嫉妒的比喻语。,“吃醋”的由来？,a.醋酸菌的特点: 属单细胞、原核生物，以二分裂方式繁殖。 b. 新陈代谢类型：异养需氧型。,（1） 制醋（醋酸菌）,二、果醋制作原理,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。 醋酸菌最适生长温度303
5、5。C,pH :偏酸 5.46.3,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：,C6H12O6 3CH3COOH,2C2H5OH+O2 2CH3CHO+2H2O,2CH3CHO+O2 2CH3COOH,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：,（2） 果醋的制作原理,1.温度：,温度控制在3035 为适宜。,2.氧气条件：,醋酸菌是好氧细菌，发酵过程中适时向发酵液中充气。,有氧制醋,（3） 制醋发酵所需的条件,3.pH：,偏酸 5.46.3,有氧制醋,（4）应用：食醋、果醋等。,思考：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“白膜”。它
6、是怎样形成的？,醋酸菌大量繁殖形成的,果酒制作和果醋制作的区别,酵母菌,醋酸菌,异养需氧型,异养兼性厌氧型,1825,3035,4.05.8,5.46.3,果酒制作和果醋制作的区别,无氧 1825,挑选葡萄,冲洗,榨汁,酒精发酵,果酒,醋酸发酵,果醋,有氧 3035,10-12d,7-8d,三、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例） （一）制作果酒和果醋的实验流程：,三、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例） （二）设计制作果酒和果醋的实验装置： 1绘制实验装置简图：,出料口,排气口,充气口,2）此后再将瓶盖拧紧，目的是,3）当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，原因是,4）分析此发酵装置不足
7、之处,1）发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖）为什么？,排出发酵过程中产生CO2 ，防止瓶内气压过高引起爆裂。,防止进入O2，继续进行酒精发酵,制造有氧条件，进行醋酸发酵,易被杂菌污染,分析简易的发酵装置：,为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？,充气口的作用是在醋酸发酵时充入氧气。 排气口的作用是排出发酵过程产生的CO2。 出料口的作用是便于发酵情况的及时监测。取样检查和放出发酵液,防止空气中杂菌污染,分析发酵装置：,排气口,出料口,充气口,思考： 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？,制酒时，应该关闭充气口，将排气口一直打开； 制醋时，
8、将充气口和排气口都打开。,四、操作提示： （一）材料的选择与处理： 1为什么选择新鲜成熟的葡萄？,葡萄糖含量高，为酒精发酵提供原料。,（一）材料的选择与处理： 2清洗葡萄时先冲洗还是先去枝梗？为什么？,应先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。,3.用清水冲洗葡萄12次除去污物，冲洗次数不宜太多，为什么？,以防将葡萄皮上的酵母菌冲洗掉。,（二）防止发酵液被污染： 你认为应从哪些方面防止发酵液被污染？,1、榨汁机要清洗干净 ，并晾干 2、发酵瓶要清洗干净并用 70%酒精消毒 3、装入葡萄汁后封闭充气口4、若是带盖的瓶子进行果酒制作时，排气时只需 拧松瓶盖，不要
9、完全揭开。制醋时盖上一层纱布，减少空气中尘土污染,首先，有氧呼吸阶段酵母菌需要氧气，保留1/3的空间，可以为酵母菌提供氧气； 其次，发酵过程会产生水和CO2，防止发酵液在发酵过程中溢出甚至引起爆炸。,（三）控制好发酵条件： 1产果酒的主要发酵条件：,葡萄糖、1825、无氧环境、1012d,2产果醋的主要发酵条件：,酒精、3035、有氧环境、78d,3在发酵液装瓶后为什么要保持1/3的剩余空间？,4在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充氧气，你认为最经济实用的方法是向发酵液中通入？,通入无菌空气。,5. 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？,20左右最
10、适合酵母菌的繁殖，而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为3035。,6.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。,实验的具体操作过程：,1. 对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。 2. 取葡萄500g，去除枝梗和腐烂的子粒。 3. 用清水冲洗葡萄1-2次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多） 4. 榨取葡萄汁后将其装入发酵瓶。或将葡萄打浆后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。 5. 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。 6. 简易装置2-4天排气一次。（拧松瓶盖） 7. 10天后，开始进行取样检验工作。 8. 在制成的果酒中加入醋酸菌或醋曲， 然后移至30-35条件下发酵，适时向
11、发酵液中充气。,随堂练习：,用酵母菌使葡萄汁发酵产生葡萄酒，当酒精含量达到12%-16%时，发酵就停止了。为什么？,产生的酒精对酵母菌产生毒害作用,五、结果分析与评价：P4,1、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
12、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。,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 并用重铬酸钾检测是否有酒精,【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,2、如何检测果醋的制作是否成功？,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,相关链接：提高果酒、果醋品质的方法,1. 直接在果汁中加入人工培养的酵母菌,
13、2. 直接在果酒中加入醋酸菌,通过分离葡萄表面附着的酵母菌，获得纯净的菌种。,购买当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心的醋酸菌菌种；或者尝试从食醋中分离醋酸菌。,思考,如果进行大规模生产果酒、果醋时，需要解决哪些问题？,大规模生产果酒、果醋时，需要解决全面考虑，如： a: 原料的来源和选择 b: 菌种的培养 c: 发酵设备、发酵条件的自动化控制 d：严格控制杂菌污染等 e: 实际生产中还要考虑沉淀、消毒包装、保存，风味色泽等,酵母菌,醋酸菌,1825,3035,无氧,有氧,酒精,无,有,酒味,酸味,混浊,混浊，液面形成 白色菌膜,果酒和果醋的制作,基 础 知 识,实验设计,结果分析与评价,果酒制作
14、,酵母菌的来源：,表皮附着的酵母菌,菌种来源,果醋制作,温度：3035 时间：7-8天 空气：充足的氧气,条件,酵母菌的生活方式,好氧条件产生CO2、H2O,厌氧条件产生C2H5OH、CO2,酵母菌发酵的温度一般控制在18-25,直接购买或者用选择性培养基培养,练习,1.酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和谷氨酸棒状杆菌异化作用的类型依次是( )需氧型 厌氧型 兼性厌氧型A C ,B,2.在下列哪些条件下，醋酸菌能把葡萄汁中的糖分解成醋酸( ) A.氧气、糖源都缺乏 B.氧气充足、糖源缺乏 C.氧气缺乏、糖源充足 D.氧气、糖源充足,D,3.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，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸,B,4.（多选）若在制作葡萄酒时，在发酵液中同时生成了葡萄醋，可能的原因是 ( )A密封不严，有氧气进入 B有空气中的醋酸菌进入C发酵罐消毒不彻底 D发酵液灭菌不彻底,ABCD,
