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第三部分:生物技术在食品加工中的应用实验目的:1.制作葡萄酒和果酒2.制作果醋一、果酒制作的原理（1）用到的微生物是，它的代谢类型是。①有氧呼吸的反应式：②无氧呼吸的反应式：（2）影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和pH。酵母菌兼性厌氧C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量酶酶当乙醇浓度超过16％时，酵母菌死亡。二、用葡萄制作葡萄酒(一)设备及用品：1.5~10L的大瓶2.适合于瓶口的软木塞或的一大团棉花橡胶塞,或压紧3.有弯曲的安全玻璃管4.过滤器5.纱布6.多功能榨汁机或研钵及杵7.若干带瓶盖的小口瓶(二)材料紫葡萄;新鲜酵母或干酵母(三)实验步骤1.葡萄清洗榨汁葡萄洗净→高锰酸钾溶中浸泡5min→冲洗后榨成浆状2.制备酵母悬液适量干酵母(每2.5kg葡萄约1g干酵母)加少量温水(小于40℃)在烧杯内调成糊状.为使其迅速发生作用,可加极少量蔗糖,混匀,放置片刻,出现气泡即可.3.混合密封葡萄浆放入发酵瓶中,装量不超过2/3,然后加入酵母悬液,搅拌均匀.加上一个软木塞,塞内插入弯曲玻璃管.使用弯曲玻璃管的作用是什么?既能排气,又能防止空气中杂菌感染4.发酵发酵瓶放在25~30℃条件下2~3天,当停止出现气泡,表示发酵完毕.若温度偏低,则时间相对延长;若温度高于30度,需要降温,否则口味不佳5.过滤、保存用两层纱布滤去葡萄皮和籽，将获得的滤液分装到1~2L的细口瓶中，加盖密封，静置。待沉淀后，上清液即为葡萄酒。（可保存1~2年）3.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。1.葡萄酒呈现深红色的原因是在发酵过程中葡萄皮的进入到发酵液中。2.酵母菌在环境适宜时进行生殖，环境不适宜时产生进入休眠状态。色素出芽孢子5.先冲洗后去枝梗的目的是防止杂菌感染。6.在实际生产中，还要对发酵液进行煮沸处理，其目的是消灭发酵液中的杂菌。7.在发酵液装瓶后问什么要保持1/3的剩余空间？暂时存储发酵产生的CO2，起到缓冲作用。8.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无菌空气。9.自然发酵菌种来源附着在葡萄皮上的野生酵母菌三、用果汁制作果酒用葡萄制作的葡萄酒不含糖，酒精含量也低。用果汁制作的果酒含糖量高，酒精含量也较高。（一）设备及用品同“用葡萄制作葡萄酒”（二）材料：1.苹果（最好）、梨、柑橘或其他水果2.新鲜酵母或干酵母(三)实验步骤:1.制取果汁.苹果(最低不少于0.5kg)切块,榨汁,两层纱布过滤得果汁.2.加入糖和酵母向发酵瓶中先加一定量蔗糖,再倒入果汁,最后倒入酵母悬液,混匀，加盖。3.发酵3天后气泡冒出,10天后剧烈的发酵停止.取出过滤分装.若3天后还没有气泡冒出,必须加入更多酵母,使发酵尽快发生.静止5~6个月,酵母下沉,上清液即为果酒.用虹吸法取出.微生物的有氧呼吸会使发酵瓶内出现负压,为什么?课后练习1.葡萄或其他果实上常有天然的野生酵母存在,为什么上述两个实验都要接种酵母?2.为什么发酵瓶中的液体不能装满?本实验为了加速反应，使观察更直接，需要加蔗糖，所以加酵母是为了使酵母酒精发酵占有优势，避免许多霉菌生长，出现异味。发酵过程中有气体产生，留有空间可暂时储气，否则液体装满后气体会使液体外溢，损失发酵液，且易引起霉菌污染。3.装水的弯曲玻璃管起什么作用?4.制酒时必须保证所有用具都是清洁的,为什么?既可防止氧气进入，又可排除二氧化碳，同时还能防止杂菌污染。防止杂菌污染四、用果酒制作果醋a、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）b、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）(一)果醋的制作原理(二)设备及用品1.1.5L的下口瓶2个2.500L锥形瓶1个3.直角玻璃管(长短不同)3根4.直玻璃管4根5.单孔橡胶塞2个6.双孔橡胶塞1个7.胶管约1m8.锯末适量(足以装满1.5L的下口瓶9.脱脂棉少量10.铝箔少量11.水族箱通气泵1台12.铁架及铁夹几副(三)材料1.果酒.2.醋酸杆菌(四)步骤1.装置连接如图.甲内装入800ml酒-水,铝箔盖住上口;乙瓶为发酵瓶,内填锯末至八分满;下口各插入一直角玻璃管(发酵液出口)和另一直角玻璃管(内塞脱脂棉,用以过滤空气,另一端升至锯末之上)2.醋酸发酵(1)适量醋化醋杆菌的培养物或醋曲悬液加入200ml酒-水混合物中混匀,PH调至7.0后倒入乙瓶,使锯末均匀湿透.1.影响醋酸发酵的环境因素还有和。2.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？氧气pH醋酸菌大量繁殖形成的。3.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无菌空气。思考:(2)将水族箱通气泵的出气管与乙瓶上塞棉花的玻璃管相连,通气.(3)发酵48h,检测PH,若明显酸性,则进入下一步.(4)调节甲到乙的流量为每5分钟1滴;乙到丙也同样速度.(5)每天检测PH,等到流出液PH不再减少,或甲瓶液体全部流入乙瓶时,停止实验.4.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氧气联系酒精发酵为醋酸发酵提供。酵母菌醋酸菌无氧有氧酒精5.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，液面形成白色菌膜应用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，酵母是否还具有活性？。原因是_____________________________________________________________________________。为了除去原料中O2糖是啤酒酵母发酵的原料防止酵母死亡，并达到酶适宜的温度有低温使酶的活性降低，但没有变性失活，当逐渐回升到最适温度，酵母菌生长繁殖恢复正常（4）说出酵母菌细胞所进行的生化反应过程的名称并用反应式叙述这一整个过程。（5）酵母比水更稠浓，但在化学反应中它会上升到混合物的顶部，原因是________________________________________________________________。（6）为什么啤酒要至少搁置21天才可以过滤装瓶，请说出一种理由。酒精发酵C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量酶酵母菌细胞内产生的CO2，增大了本身在液体中的浮力，使其上升使酵母菌充分发酵，有利于混合物中杂质沉淀；进一步降低啤酒中的含糖量；增加啤酒中的CO2含量等。课后题1.为什么要向发酵瓶中通入空气?2.为什么空气要用棉花过滤?3.你所得到的丙瓶中的液体是否就是市售的白醋,为什么?醋酸发酵为需氧发酵可防止微生物进入不是，市售白醋除含有醋酸外还有丰富的不挥发性酸、糖、酯、醇等物质，这些多为酵母所产生。