果酒和果醋的制作

选修一生物技术实践认清操作的目的和原理了解操作对象和工具的性质熟悉操作的顺序和要领观察和分析操作的效果杜绝操作中的安全事故专题1传统发酵技术的应用洪荒时代的古猿将一时吃不完的果实藏于岩洞、石洼中，久而久之，果实腐烂，那含有糖分的野果通过自然界的野生酵母菌自然发酵而生成酒精、酒浆，因而有了“猿猴善采百花酿酒”、“尝于石岩深处得猿酒”等传说。发酵人们把利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程统称为发酵（ferment）根据对氧气需求情况可分为有氧发酵（如醋酸发酵、谷氨酸发酵）和无氧发酵（如酒精发酵）。1.天然发酵阶段2.纯培养阶段3.深层培养阶段4.微生物工程阶段

课题1

果酒和果醋的制作课题目标1.说明果酒和果醋的制作原理2.设计果酒和果醋的发酵装置3.制作果酒和果醋【实实验验原原理理】】一、、果酒酒的的制制作作原原理理（阅阅读读课课本本，，思思考考以以下下问问题题））：：1、、从从果果汁汁到到果果酒酒是是通通过过何何种种微微生生物物的的生生命命活活动动实实现现的的？？请请写写出出相相关关反反应应式式2、、关关于于酵酵母母菌菌的的生生物物学学特特性性你你还还知知道道些些什什么么？？3、、果果酒酒制制作作过过程程中中需需要要控控制制怎怎样样的的温温度度空空气气条条件件？？4、、传传统统发发酵酵技技术术所所使使用用的的酵酵母母菌菌来来源源于于哪哪里里？？其其他他微微生生物物与与酵酵母母菌菌的的关关系系是是什什么么？？在在制制作作葡葡萄萄酒酒的的时时候候，，要要对对葡葡萄萄进进行行消消毒毒吗吗？？为为什什么么？？5、、为为什什么么在在一一般般情情况况下下葡葡萄萄酒酒呈呈红红色色？？你你知知道道白白葡葡萄萄酒酒怎怎么么形形成成的的吗吗？？葡葡萄萄酒酒分分成成干干红红、、干干白白等等种种类类的的依依据据是是什什么么？？1.酒酒精精发发酵酵的的参参与与者者———酵母母菌菌同化化作作用用类类型型：：异化化作作用用类类型型：：适宜宜发发酵酵温温度度：：分类类：：生殖殖（（主主要要方方式式））：：异养养型型兼性性厌厌氧氧型型18－－25℃℃出芽芽生生殖殖真菌菌(真真核核生生物物)过程：母体芽体新个体来源源主要要是是附附着着在在葡葡萄萄皮皮上上的的野生生型型酵酵母母菌菌2.酒酒精精发发酵酵需需要要适适宜宜的的条条件件：：1））温温度度是是酵酵母母菌菌生生长长和和发发酵酵的的重重要要条条件件最适适：：20℃℃左左右右。。发酵酵：：18℃℃～～25℃℃时间间：：10-12天天2））充充足足的的糖糖源源。。3））生生活活在在偏偏酸酸、、无无氧氧环环境境中中。。最适适：：4.0～～5.8最低低pH=2.5，，最最高高pH=8.0时时尚尚能能生生存存，，易易死死亡亡。。二、、果果醋醋的的制制作作原原理理1、、果果醋醋制制作作的的原原理理是是什什么么？？写写出出反反应应式式。。2、、关关于于醋醋酸酸菌菌的的生生物物学学特特性性你你知知道道哪哪些些？？3、、果果醋醋制制作作时时应应给给予予怎怎样样的的时时间间、、温温度度、、空空气气等等条条件件？？1.醋醋酸酸发发酵酵参参与与者者————醋醋酸酸菌菌代谢谢类类型型：：适宜宜发发酵酵温温度度：：生殖殖方方式式：：分类类：：异养养需氧氧型30－－35℃℃原核核生生物物分裂裂生生殖殖2.果果醋醋制制作作的的原原理理当氧气气、、糖糖源源都都充充足足时，，醋醋酸酸菌菌将将葡葡萄萄汁汁中中的的糖糖分分解解成成醋醋酸酸；；当缺少少糖糖源源时，，醋醋酸酸菌菌将将乙乙醇醇变变为为乙乙醛醛，，再再将将乙乙醛醛变变为为醋醋酸酸。。C2H5OH+O2CH3COOH+H2O酶1））温温度度繁殖殖：：30～～35℃℃时间间：：7-8天天2））氧氧气气条条件件好氧氧细细菌菌，，适适时时向向发发酵酵液液中中充充气气。。3.制醋醋发发酵酵所所需需的的条条件件有氧制醋果酒制作果醋制作主要微生物代谢类型最适温度最适PH主要反应式果酒制作果醋制作主要微生物代谢类型最适温度最适PH主要反应式酵母母菌菌，，真真菌菌醋酸酸菌菌，，细细菌菌需氧型兼性厌氧型型20℃30～35℃4.0～5.85.4～6.3【实验设计计】醋酸发酵果酒酒精发酵果醋挑选葡萄冲洗榨汁发酵瓶√一、实验流流程二、发酵装装置的设计计A同学用带带盖的瓶子子制葡萄酒酒，在发酵酵过程中，，每隔12h左右将将瓶盖拧松松一次（注注意，不是是打开瓶盖盖），再拧拧紧。当发发酵产生酒酒精后，再再将瓶盖打打开，盖上上一层纱布布，进行制制醋的发酵酵。（2）此后后再将瓶盖盖拧紧，目目的是（3）当发发酵产生酒酒精后，再再将瓶盖打打开，盖上上一层纱布布，原因是是（4）分析析此发酵装装置不足之之处（1）发酵酵过程中，，每隔12h左右将将瓶盖拧松一次（注注意不是打打开瓶盖））为什么？？酒精发酵过过程中产生生CO2，瓶盖拧松松放出CO2防止进入O2，继续进行行酒精发酵酵制造有氧条条件，进行行醋酸发酵酵易被杂菌污污染方程式为:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O酶思考讨论（2）装置置中充气口口、排气口口和出料口口分别有哪哪些作用？？（3）为什什么排气口口要通过一一个长而弯弯曲的胶管管与瓶身连连接？（1）为什什么发酵瓶瓶中只装入入2/3的的液体？答：充气口在醋酸发酵酵时连接充充气泵进行行充气。排气口是在酒精发发酵时用来来排出CO2的出料口是用来取样样的答：排气口口要通过一一个长而弯弯曲的胶管管与瓶身连连接，其目目的是防止止空气中微微生物的污污染，其作作用类似巴巴斯德的鹅鹅颈瓶。使用该装置置制酒时，，应该关闭闭充气口；；制醋时，，应将充气气口连接气气泵，输入入氧气。答：让酵母母菌先进行行有氧呼吸吸，快速繁繁殖，耗尽尽氧气后再再进行无氧氧呼吸；同同时防止产产生的CO2造成发酵液液溢出。思考如果进行大大规模生产产果酒、果果醋时，需需要解决哪哪些问题？？大规模生产产果酒、果果醋时，需需要解决全全面考虑，，如：a:原料料的来源和和选择b:菌种种的培养c:发酵酵设备、发发酵条件的的自动化控控制d：严格控控制杂菌污污染等e:实际际生产中还还要考虑沉沉淀、消毒毒包装、保保存，风味味色泽等左：葡萄酒酒窖；中：：啤酒酒窖窖；右：白白酒酒窖大规模生产产果酒的发发酵和保存存【实验操作作】(1)材料料的选择与与处理选择新鲜的的葡萄，榨榨汁前先将将葡萄进行行冲洗，除除去枝梗。。①、取葡萄萄500g，去除枝枝梗和腐烂烂的叶子。。②、用清水水冲洗葡萄萄1－2次次除去污物物。（注意意冲洗次数数不宜太多多，为什么么？）答：应该先先冲洗，然然后再除去去枝梗。以以避免除去去枝梗时引引起葡萄破破损，增加加被杂菌污污染的机会会；同时防防止葡萄汁汁流失。讨论：你认认为应该先先冲洗葡萄萄还是先除除去枝梗？？为什么？？(2)灭菌菌讨论：你认认为应该从从哪些方面面防止发酵酵液被污染染？对发酵瓶、、纱布、榨榨汁器等用用具进行清清洗并消毒毒。每次排排气时只要要拧松瓶盖盖，不要完完全揭开瓶瓶盖等。(3)榨汁汁将冲洗除枝枝梗的葡萄萄放入榨汁汁机榨取葡葡萄汁。(4)发酵酵将葡萄汁装装人发酵瓶瓶，要留要要大约1／／3的空间间（为什么么？）将发酵瓶置置于适宜的的温度（18－25℃）下发发酵。简易易装置2－－4天排气气一次。（（拧松瓶盖盖）10天后，，取样检验验。（酸性性条件下重重铬酸钾与与酒精反应应呈现灰绿绿色）取果酒的上上清液，加加入醋酸菌菌，然后移移至30－－35℃条条件下发酵酵，适时充充气以制备备葡萄醋。。【结果分析析与评价】】1、如何检测果果酒的制作作是否成功功？闻一闻有没没有酒味尝一尝有没没有酒精用显微镜观观察酵母菌菌并用重铬酸钾检检测是否有酒精精2、如何检测果果醋的制作作是否成功功？闻一闻有没没有醋味尝一尝有没没有醋酸观察菌膜的的形成检测和比较较醋酸发酵酵前后的pH值显微镜观察察是否有醋醋酸菌存在在1．由于发酵作作用，葡萄萄浆中糖分分大部分转转变为CＯＯ2和C2H5OH，及少少量的发酵酵副产品。。CＯ2排出越来越越旺盛，使使发酵液出出现沸腾，，CＯ2从排气口排排出，在发发酵10天天后，现象象最明显。。发酵过程程产热，会会使发酵液液温度上升升，但酒精精发酵温度度应严格控控制在18℃～25℃，发酵酵过程中，，果皮上的的色素及其其他成分逐逐渐溶解于于发酵液中中；在发酵酵瓶表面，，生成浮槽槽的盖子。。2、设置对照组组，将葡萄汁进进行高压灭灭菌，分别别装入1和和2号发酵酵瓶中，1号加入酵酵母菌，2号不加。。比较发酵酵结果。证明醋酸，，则用品尝尝或pH试试纸。3、理想的的葡萄酒色泽鲜艳、、爽口、柔柔和、有浓浓郁的果实实香味；果醋具有琥珀色色或棕红色色，具有特特有的果香香，酸味柔柔和，稍有有甜味，不不涩。【课题延伸伸】用重铬酸钾检检测是否有酒精精【原理】橙红色灰绿色重铬酸钾重铬酸钾与与酒精反应应【实验】发酵液对照组实验组H2SO4H2SO4重铬酸钾重铬酸钾酒精【相关链接接】课题1、如何将葡萄萄上附着的的酵母菌分分离出来？？课题2、尝试从食醋醋中分离醋醋酸菌。一、基础知知识（一）、果果酒制作1、发酵菌菌种：（1）分类类地位：单单细胞生物（真真菌）（2）代谢谢类型：.（3）发酵酵条件：①温度：是是酵母菌和的重要条件件。酵母菌菌生长繁殖殖的最适温温度为左右，酒精精发酵时将将温度严格格控制在。②氧气：前前期需O2，后期。（理由是是）③PH：呈呈。（5.0～6.0）真核异养兼性厌厌氧型生长发发酵20℃18℃～25℃不需O2酸性先有氧呼吸吸大量繁殖殖，后无氧氧条件酒精精发酵在、的发酵液中中，酵母菌菌能大量生生长繁殖，，而绝大多多数其他微微生物都因因无法适应应这一环境境而受到抑抑制。故在在利用酵母母菌自制葡葡萄酒的过过程中，不不需要进行行灭菌。2、制作原原理：（用用反应式表表示）（1）；（2）.缺氧呈呈酸酸性C6H12O6＋6O26CO2＋6H2OC6H12O62C2H5OH＋2CO2

（二）、果果醋制作1、菌种：：（1）分类类地位：单单细胞生物（2）代谢谢类型：.（3）发酵酵条件：①温度：醋醋酸菌的最最适生长温温度为，醋酸发酵时时将温度严严格控制在在此范围内内。②氧气：醋醋酸菌是好好氧细菌，，要供应充充足，要不断通入氧氧气。③PH：呈呈。原核异养需氧型型30℃～35℃酸性2、原理：：（用反应应式表示））（1）氧气气、糖源都都：醋酸菌将将葡萄汁中中的分解成。（（糖制醋））（2）氧气气充足、糖糖源不足：