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1、专题专题1 传统发酵技术的应用传统发酵技术的应用葡萄酒葡萄酒果醋果醋 人们利用微生物发酵水果制作果酒、果醋人们利用微生物发酵水果制作果酒、果醋的历史源远流长。的历史源远流长。一、基础知识一、基础知识1 1、果酒制作的原理、果酒制作的原理酵母菌是最早被人类应用的微生物。酵母菌是最早被人类应用的微生物。酵母菌是兼性厌氧微生物，目前已知有酵母菌是兼性厌氧微生物，目前已知有1000多种。多种。酵母菌酵母菌 有氧气环境中，酵母菌进行有氧呼吸，将葡有氧气环境中，酵母菌进行有氧呼吸，将葡萄糖转化为水和二氧化碳。萄糖转化为水和二氧化碳。（1）酵母菌的兼性厌氧生活方式）酵母菌的兼性厌氧生活方式 我们吃的馒头、面
2、包都是酵母菌在有氧我们吃的馒头、面包都是酵母菌在有氧气的环境下产生的膨胀。气的环境下产生的膨胀。 C6H12O6+6O26CO2+6H2O 在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵，通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来获取通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来获取能量。能量。C6H12O62C2H5OH+2CO2（2）酵母菌发酵最适温度）酵母菌发酵最适温度 温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。在一定的温度范围内，随着温度的增加，酵在一定的温度范围内，随着温度的增加，酵母的发酵速度增加，产气量也增加母的发酵速度增加，产气量也增加 。酵母菌繁殖的
3、最适合温度为酵母菌繁殖的最适合温度为20左右。左右。酵母菌发酵的温度一般控制在酵母菌发酵的温度一般控制在18-25。 在葡萄破碎入罐以后，不去人为地添在葡萄破碎入罐以后，不去人为地添加任何菌种，靠葡萄本身携带的自然界的加任何菌种，靠葡萄本身携带的自然界的酵母菌，在葡萄浆或分离后的葡萄汁里自酵母菌，在葡萄浆或分离后的葡萄汁里自发的繁殖，最终发酵成葡萄酒。发的繁殖，最终发酵成葡萄酒。（3）酵母菌的来源）酵母菌的来源2 2、果醋制作的原理、果醋制作的原理（1）果酒如何变成果醋？）果酒如何变成果醋？ 醋酸菌是一种好氧型细菌，在有氧条件下才醋酸菌是一种好氧型细菌，在有氧条件下才能进行旺盛的代谢活动。葡萄
4、汁中的糖，是醋酸能进行旺盛的代谢活动。葡萄汁中的糖，是醋酸菌重要的碳源和能源。在葡萄酒中缺少糖源的情菌重要的碳源和能源。在葡萄酒中缺少糖源的情况下，酒精便是醋酸菌的碳源和能源，他将乙醇况下，酒精便是醋酸菌的碳源和能源，他将乙醇变成乙醛，再变成醋酸。变成乙醛，再变成醋酸。 若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：分解成醋酸，其反应式： C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2 若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式：醛变为醋酸，其反应式： 2C2H5OH
5、+O2 2CH3CHO+2H2O 2CH3CHO+O2 2CH3COOH酶酶酶酶酶酶醋酸菌：醋酸菌： 一种好氧微生物一种好氧微生物（2）果醋制作时应给予怎样的条件控制？）果醋制作时应给予怎样的条件控制？温度：温度：30 - 35空气：充足的氧气空气：充足的氧气（3）制作果醋的醋酸菌主要来源于哪里？）制作果醋的醋酸菌主要来源于哪里？ 醋酸菌可以直接购买或者用选择醋酸菌可以直接购买或者用选择性培养基培养。性培养基培养。二、实验设计二、实验设计挑选葡萄挑选葡萄冲洗冲洗榨汁榨汁酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵果醋果醋果酒果酒果酒和果醋的实验流程示意图果酒和果醋的实验流程示意图以制作葡萄酒和葡萄醋为例：
6、以制作葡萄酒和葡萄醋为例： 1. 实验室制作果酒、果醋的基本装置是什么？实验室制作果酒、果醋的基本装置是什么？用带盖的瓶子用带盖的瓶子制葡萄酒制葡萄酒果酒和果醋果酒和果醋的发酵装置的发酵装置 出料口出料口排气口排气口充气口充气口 2. 排气口、充气口、出料口各有什么作用？排气口、充气口、出料口各有什么作用？ 排气口是在酒精发酵时用来排出二氧排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；化碳的； 充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气的；行充气的； 出料口是用来取样的。出料口是用来取样的。 3. 为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶
7、身连接？管与瓶身连接？ 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中的微生物污染。其连接，其目的是防止空气中的微生物污染。其作用相当于巴斯德的鹅颈瓶。作用相当于巴斯德的鹅颈瓶。 4. 结合果酒果醋的制作原理，你认为应该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？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；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。制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。三、操作提示三、操作提示1、材料的选择与处理、材料的选择与处理 应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免应该先
8、冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。的机会。你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？2、防治发酵液被污染、防治发酵液被污染你认为应该从哪些方面防治发酵液被污染？你认为应该从哪些方面防治发酵液被污染？ 榨汁机、发酵瓶要清洗干净，并晾干；榨汁机、发酵瓶要清洗干净，并晾干； 每每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖。次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖。3、控制好发酵条件、控制好发酵条件 制葡萄酒时，为什么要将温度控制在制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18-25？制葡萄醋时，为什么要将温度
9、控？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在制在30-35 ？ 温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20 左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是适度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是适温菌，最适生长温度为温菌，最适生长温度为30-35 ，因此要将，因此要将温度控制在温度控制在30-35。制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？ 醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。氧的参与，因此要适时向发酵液中
10、充气。四、结果分析与评价四、结果分析与评价1、果酒的制作是否成功、果酒的制作是否成功 发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。 用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检测酒精的存在与否。测酒精的存在与否。2、果醋的制作是否成功、果醋的制作是否成功 通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定。进行初步鉴定。 检测和比较醋酸发酵前后的检测和比较醋酸发酵前后的pH值。值。 在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，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。并统计其数量作进一步鉴定。提高果酒
11、、果醋品质的方法提高果酒、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，获通过分离葡萄表面附着的酵母菌，获得纯净的菌种。得纯净的菌种。 购买当地生产食醋的工厂或菌种保藏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中心的醋酸菌菌种；或者尝试从食醋中分离醋酸菌。离醋酸菌。六、相关链接六、相关链接果果酒酒和和果果醋醋的的制制作作基基础础知知识识实验设计实验设计结果分析与评价结果分析与评价果酒果酒制作制作酵母菌的来源：酵母菌的来源：表皮附着的酵母菌表皮附着的酵母菌菌种来源菌种来源果醋果醋制作制作温度：温度：3035时间：时间：7-8天天空气：充足的氧气空气：充足的氧气条件条件酵母菌的酵母菌的生活方式生活方式好氧条件产生好氧条件产生CO2、H2O厌氧条件产生厌氧条件产生C2H5OH、CO2酵母菌发酵的温度一般控制在酵母菌发酵的温度一般控制在18-25醋酸菌醋酸菌C2H5OHCH3COOH直接购买或者用选择性培养基培养直接购买或者用选择性培养基培养挑选葡萄挑选葡萄 冲洗冲洗 榨汁榨汁 酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵果醋果醋果酒果酒课堂小结课堂小结