果酒与果醋的制作远古人类发现,吃剩的米粥数日后变成了醇香可口的饮料—人类最早发明的酒.自学目标:1.掌握果酒的制作原理(写出反应式)?常用的微生物是什么?2.了解酵母菌的生物学特点(代谢类型,利用物质,最适温度和产物等)3.掌握果醋的制作原理(写出反应式)?常用的微生物是什么?4.了解醋酸菌的生物学特点?与酵母菌的最大区别是什么?5.发酵过程中应注意什么问题?1.发酵:一、基础知识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需氧发酵厌氧发酵酒精发酵乳酸发酵(1)果酒制作的原理是什么?写出反应方程式。先将淀粉水解成葡萄糖;再利用酵母菌分解葡萄糖生成丙酮酸,丙酮酸在厌氧和微酸性条件下,转变成酒精。C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶2.果酒的制作原理(2)酒精发酵的参与者——酵母菌代谢类型:适宜发酵温度:分类:生殖(主要方式):异养兼性厌氧型18-25℃出芽生殖真核生物过程:母体芽体新个体(3)发酵所需的适宜条件:厌氧制酒1.温度18℃~25℃,20℃左右是最适宜温度。2.pH值4.0~5.8为最适pH值,在最低pH=2.5,最高pH=8.0时尚能生存,但生长极其缓慢而且容易死亡。附着在果皮(如:葡萄皮)上的野生型酵母菌。(4)传统发酵技术所使用的酵母菌的来源思考讨论(1)葡萄上微生物很多,会不会污染葡萄酒呢?(2)葡萄酒为什么呈深红色呢?(3).为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”?“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。(4).酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象,其原因是什么?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。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→3CH3COOH2C2H5OH+O2→2CH3CHO+2H2O2CH3CHO+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:3.果醋的制作原理1.温度温度控制在30~35℃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制作果酒、果醋的实验流程图冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒果醋挑选水果鉴定鉴定生物学分类生活方式适宜温度主要生殖方式主要应用酵母菌真核生物异养兼性厌氧20℃出芽生殖酿酒、发面醋酸菌原核生物异养需氧30℃一35℃二分裂生殖酿醋酵母菌、醋酸菌两者的繁殖方式和代谢类型思考?•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”。它是怎样形成的?•醋酸菌大量繁殖形成的。二、实验设计1、实验流程示意图:挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒果醋阅读“实验设计”,完成思考题。〖思考〗酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系:区别酒精发酵醋酸发酵微生物最适温度氧气联系酒精发酵为醋酸发酵提供。酵母菌醋酸菌20℃左右30~35℃无氧有氧酒精2设计发酵装置:根据图1-4a、4b回答•(1)在酒精发酵过程中,每隔一段时间(12h)拧松瓶盖或打开排气口,其原因是什么?•在发酵过程中产生CO2,防止瓶内气压过高引起爆裂。(2)在醋酸发酵过程中,需要注意什么?•要持续向发酵液中补充氧气。(3)在图1-4b装置中:装置中充气口、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?为什么发酵瓶中只装入2/3的液体?①充气口的作用是在醋酸发酵中补充氧气;②排气口的作用是在发酵中排出CO2或残余气体;③出料口的作用是便于取样检查和放出发酵液;排气口胶管长而弯曲的作用是防止空气中杂菌感染。暂时存储发酵产生的CO2,起到缓冲作用。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,用清水冲洗葡萄1-2次除去污物。冲洗次数不宜太多,去除枝梗.榨汁装入发酵瓶。三、发酵操作3)将发酵瓶置于适宜的温度(18-25℃)下发酵。4)简易装置2-4天排气一次。(拧松瓶盖)5)10天后,取样检验。(酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色)6)取果酒的上清液,加入醋酸菌,然后移至30-35℃条件下发酵,适时充气以制备葡萄醋。四、结果分析与评价1.实验现象:实验现象发酵酒精发酵醋酸发酵气味和味道酒味酸味气泡和泡沫有气泡和泡沫无气泡和泡沫发酵液颜色混浊混浊,液面形成白色菌膜2.检验:用重铬酸钾检测是否有酒精1)【原理】橙红色灰绿色重铬酸钾重铬酸钾与酒精反应2)酒精检定方法操作试管甲试管乙发酵液2mL-蒸馏水-2mL3mol/LH2SO43滴3滴饱和重铬酸钾溶液3滴3滴现象灰绿色橙红1.生产果醋用的乳酸菌等细菌都具有的特征是()A.都是异养生物B.仅在有水条件下繁殖C.仅在有氧条件下生长D.生存温度都超过80℃B课堂反馈2.发酵过程中,不会直接引起pH变化的是()A.营养物质的消耗B.微生物呼出的CO2C.微生物细胞数目的增加D.次级代谢产物的积累C3、生产果醋用的醋酸菌等细菌都具有的特征是()A.都是异养生物B.仅在有水条件下繁殖C.仅在有氧条件下生长D.生存温度都超过80℃B4、在酿酒和酿醋的过程中都要涉及到各种微生物,在上述两程中所涉及到的生物在结构上有什么本质区别?()A、前者有细胞结构,后者没有细胞结构B、前者没有细胞结构,后者有细胞结构C、前者有成形细胞核,后者没有成形细胞核D、前者没有成形细胞核,后者有成形细胞核C5、某同学用带盖的瓶子制葡萄酒(如图)(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?酒精发酵过程中产生CO2,瓶盖拧松放出CO2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方程式为:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O酶