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葡萄美酒夜光杯欲饮琵琶马上催君若问酒何处来此功当属酵母菌发酵专题一：传统发酵技术的应用发酵产品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发酵=无氧呼吸？2.微生物的分类原生生物界原核生物界真菌界变形虫、草履虫、衣藻酵母菌、青霉菌、根霉菌细菌放线菌蓝藻支原体衣原体病毒无细胞结构立克次氏体导入新课全世界有超过8000种的葡萄品种可以用于酿酒。在我国，葡萄的品种非常丰富，包括：昌黎的赤霞珠，天津海滨区的玫瑰香，山东半岛的霞多丽、贵人香、品丽珠、蛇龙珠、梅鹿辄、佳丽酿、白玉霓，龙眼和牛奶葡萄等。眼龙赤霞珠贵人香摩尔瓦多霞多丽金田翡翠葡萄酒果醋一、制作果酒果醋的微生物：酵母菌——真菌醋酸菌——细菌1.制作果酒——酵母菌2.制作果醋——醋酸菌•远古人类发现，吃剩的米粥数日后变成了醇香可口的饮料—人类最早发明的酒人们利用微生物发酵水果制作果酒、果醋的历史源远流长。二、基础知识（一）、果酒制作的原理1.酵母菌相关知识真核、单细胞真菌、异养兼性厌氧型温度：最适200C18～250C酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。PH:偏酸4.0～5.8存在位置附着在葡萄上来自土壤C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶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C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶果酒制作前期，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”（阅读教材资料，师生讨论并完成思考1～4。）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。3.果酒发酵的条件（1）对氧气的要求：无氧（2）对温度的要求：18-25℃（3）对PH的要求：4.0-5.8吃醋是妒忌的同义词和比喻语，据传这个典故出自唐朝的宫庭里，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？1、果醋的制作菌种醋酸菌是异氧好氧细菌，只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。以二分裂方式进行繁殖。醋酸菌最适生长温度30－35。C醋酸菌（原核细菌）（二）、果醋的制作原理PH:偏酸5.4～6.31、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：酶C6H12O6→3CH3COOH（醋酸）2、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：酶2C2H5OH+O2→2CH3CHO（乙醛）+2H2O酶2CH3CHO+O2→2CH3COOH（醋酸）2.果醋制作原理厌氧制酒有氧制醋3.醋酸发酵的条件：（1）对氧的要求：需要养的不断供应（2）对温度的要求：30-35℃（3）对PH的要求：偏酸5.4-6.3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和果醋制作的区别果酒制作果醋制作主要微生物代谢类型最适温度最适PH主要反应式酵母菌，真菌醋酸菌，细菌需氧型兼性厌氧型20℃30～35℃4.0～5.85.4～6.3果酒制作和果醋制作的区别√三、实验设计请同学们先看书P3-41.试验流程思考：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？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。取新鲜的葡萄500g，用清水冲洗1－2次除去污物四、实验操作1、材料的选择和处理讨论：你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？应该先冲洗，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2、制作发酵液，防止杂菌污染对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗、消毒、晾干。榨汁后，将葡萄汁装入发酵瓶，要留大约1/3的空间并封闭充气口，为什么？目的是先让酵母菌有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次，暂时存储发酵产生的CO2，防止发酵液的溢出。3、控制好发酵的条件②制葡萄醋时，可以直接在葡萄酒中加入醋酸菌，发酵过程中，要适时通过充气口充气。将温度严格控制在30℃～35℃，时间控制在前7～8d左右。①制葡萄酒的过程中，要封闭充气口，将温度严格控制在18℃～25℃，时间控制在10～12d左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。3、控制好发酵的条件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四、结果分析与评价1、果酒的制作是否成功①发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。②用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检测酒精的存在与否。重铬酸钾法检测发酵液中的酒精重铬酸钾酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应成灰绿色2、果醋的制作是否成功①通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定。②检测和比较醋酸发酵前后的pH值。③在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。果醋的生产制作过程七、相关链接清洗蒸煮榨汁发酵过滤灭菌去除果皮、果核、腐烂部分与杂质调整浓度糖化蒸汽间接加热至80℃，趁热灌装提高果酒、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。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酵母菌的来源：表皮附着的酵母菌菌种来源果醋制作温度：30－35℃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℃醋酸菌C2H5OHCH3COOH直接购买或者用选择性培养基培养挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果醋果酒课堂小结2、一般情况下，葡萄酒呈红色的原因？1、为什么酒是陈的香？在发酵的过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈红色。不论是果酒还是白酒，能散发芳香气味的功臣是乙酸乙酯。但新酒中乙酸乙酯的含量是微乎其微的。而酒中的醛、酸不仅没有香味，还有刺激喉咙的作用。所以新酿造的酒喝起来生、苦、涩不那么适口。把新制的酒放在坛里密封好，长期存放在温湿度适宜的地方，使之慢慢地发生化学变化，酒里的醛便不断的氧化为羧酸；而羧酸再和酒精发生酯化反应，生成具有芳香气味的乙酸乙酯，从而使酒质醇香，这个变化过程就是酒的陈化。但需要的时间很长，现代科技可缩短这个时间。思考讨论酿酒实验中应控制的发酵条件（1）在酵母菌发酵过程中，如果要使酵母菌进行大量繁殖，应怎样处理？（2）如果要获得酒精，应怎样处理？（3）酿酒时还需要控制什么条件？四、果酒、果醋制作的基本过程。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，去除枝梗和腐烂的叶子。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.榨汁后装入发酵瓶。5.将发酵瓶置于适宜的温度（18－25℃）下发酵。6.简易装置2－4天排气一次。（拧松瓶盖）7.10天后，取样检验。8.加入醋酸菌或醋曲，然后移至30－35℃条件下发酵，适时充气。（1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用消毒。（2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约的空间。（3）制作葡萄酒时将温度严格控制在，时间控制在d左右，可通过对发酵的情况进行及时的监测。（4）制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在，时间控制在d，并注意适时通过充气。操作过程应注意的问题：70%酒精1/318-25℃10-12从出料口取样30-35℃7-8充气口回答问题：五、结果分析与评价：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18~25℃；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。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酶葡萄美酒夜光杯欲饮琵琶马上催君若问酒何处来此功当属酵母菌六、如何检验果酒、果醋的制作是否成功？果酒的制作是否成功的鉴定方法是：嗅味和品尝、显微镜观察、用重铬酸钾检验酒精的存在果醋的制作是否成功的鉴定方法是：观察菌膜的形成、嗅味和品尝、比较发酵前后的PH值显微镜观察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1.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B.温度20℃左右C.pH=2.5D.pH=6C2.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否能得到质量高，产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括()A．温度控制B．溶氧控制C．pH控制D．酶的控制D练习：3．果酒制作过程中，操作有误的是（）Ａ．将消毒过的葡萄汁装满发酵装置Ｂ．将温度严格控制在１８～２５．ＣＣ．榨汁机要清洗干净并晾干Ｄ．进行榨汁将冲洗除枝梗的葡萄放入已冲洗并晾干的榨汁机内A4、关于酵母菌的叙述，错误的是（）A、酵母菌的代谢类型为异养、兼性厌氧型B、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D、酵母菌在含链霉素的培养基中不能生存BCD（多选）5．下列叙述能够防止发酵液被污染的是()Ａ．榨汁机要清洗干净，并晾干Ｂ．发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70％的酒精消毒C．装入葡萄汁后，封闭充气口Ｄ．发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接ABCD（多选）综合练习下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析回答下列问题：（1）把原料放入沸水中混合的原因是。（2）在混合物中加入糖的理由是：。（3）在混合物冷却后才把酵母加进去，是因为；假如冷却时不慎使温度骤降到0℃，当温度逐渐回升到25℃时，酵母是