課題1果酒果醋的制作修正版

選修一主要內(nèi)容6個(gè)專題傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用植物的組織培養(yǎng)技術(shù)酶的研究與應(yīng)用DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)植物有效成分的提取微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用專題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催。醉臥沙場(chǎng)君莫笑，古來(lái)征戰(zhàn)幾人回。涼州詞

唐朝王翰遠(yuǎn)古人類發(fā)現(xiàn)，吃剩的米粥數(shù)日后變成了醇香可口的飲料—人類最早發(fā)明的酒人們利用微生物發(fā)酵水果制成果酒、果醋的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)發(fā)酵:利用微生物在有氧或無(wú)氧條件下的生命活動(dòng)來(lái)制備微生物菌體及各種不同代謝產(chǎn)物的過(guò)程.發(fā)酵類型：據(jù)氧氣需求情況據(jù)發(fā)酵生成產(chǎn)物需氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵酒精發(fā)酵乳酸發(fā)酵什么叫發(fā)酵？發(fā)酵等同于無(wú)氧呼吸嗎？（厭氧發(fā)酵）葡萄酒果醋人們利用微生物發(fā)酵水果制作果酒、果醋的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。課題1果酒和果醋的制作葡萄美酒夜光杯欲飲琵琶馬上催君若問(wèn)酒何處來(lái)此功當(dāng)屬酵母菌一、基礎(chǔ)知識(shí)1、果酒制作的原理酵母菌是最早被人類應(yīng)用的微生物。酵母菌是兼性厭氧微生物，目前已知有1000多種。酵母菌的繁殖方式主要為無(wú)性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），又多以出芽方式進(jìn)行。酵母菌分布在含糖較高的偏酸環(huán)境中，如水果等。酵母菌有氧氣環(huán)境中，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，將葡萄糖轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。（1）酵母菌的兼性厭氧生活方式我們吃的饅頭、面包都是酵母菌在有氧氣的環(huán)境下產(chǎn)生的膨脹。C6H12O6+6O26CO2+6H2O在無(wú)氧條件下，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，通過(guò)將糖類轉(zhuǎn)化成為二氧化碳和乙醇來(lái)獲取能量。C6H12O6→2C2H5OH+2CO2（2）酵母菌發(fā)酵最適溫度

溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件。在一定的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的增加，酵母的發(fā)酵速度增加，產(chǎn)氣量也增加。酵母菌繁殖的最適合溫度為20℃左右。酵母菌發(fā)酵的溫度一般控制在18-25℃。酵母菌發(fā)酵需要的其他適宜條件：1）pH值：4.0~5.8為最適pH值，2）酒精發(fā)酵過(guò)程中，要保持無(wú)氧、酸性環(huán)境。自然發(fā)酵過(guò)程中，來(lái)源于附著在葡萄皮上的野生型酵母菌，（3）酵母菌的來(lái)源厭氧制酒

俗語(yǔ)常說(shuō)“一壇子好酒讓你給弄酸了”。其中蘊(yùn)含什么生物學(xué)原理呢？2、果醋制作的原理（1）果酒如何變成果醋？醋酸菌是一種好氧型細(xì)菌，屬原核細(xì)胞,在有氧條件下才能進(jìn)行旺盛的代謝活動(dòng)。葡萄汁中的糖，是醋酸菌重要的碳源和能源。醋酸菌有氧條件下，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；在葡萄酒中缺少糖源的情況下，酒精便是醋酸菌的碳源和能源，他將乙醇變成乙醛，再變成醋酸。若氧氣、糖源充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反應(yīng)式：

C6H12O6→3CH3COOH若缺少糖源，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿幔浞磻?yīng)式：

2C2H5OH+O2→2CH3CHO(乙醛)+2H2O2CH3CHO+O2→2CH3COOH(醋酸)酶酶酶（2）果醋制作時(shí)應(yīng)給予怎樣的條件控制？溫度：30-35℃空氣：充足的氧氣PH：5.4~6.3時(shí)間：7-8天有氧制醋

（3）制作果醋的醋酸菌主要來(lái)源于哪里？醋酸菌可以直接購(gòu)買(mǎi)或者用選擇性培養(yǎng)基培養(yǎng)。酵母菌醋酸菌生物類型需氧情況適宜溫度酵母菌與醋酸菌的比較單細(xì)胞真菌細(xì)菌兼性厭氧型需氧型18—25℃30—35℃二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)挑選葡萄沖洗榨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵果醋果酒果酒和果醋的實(shí)驗(yàn)流程示意圖以制作葡萄酒和葡萄醋為例：2、實(shí)驗(yàn)操作(1)材料的選擇與處理(2)滅菌(3)榨汁(4)發(fā)酵

新鮮不能反復(fù)多次沖洗先沖洗再去枝梗避免將果核壓破發(fā)酵瓶要留1/3的空間嚴(yán)格控制溫度：果酒18-25℃（10-12天）；果醋30-35℃（7-8天）資料分析1.實(shí)驗(yàn)室制作果酒、果醋的基本裝置是什么？用帶蓋的瓶子制葡萄酒果酒和果醋的發(fā)酵裝置出料口排氣口充氣口2.排氣口、充氣口、出料口各有什么作用？排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出二氧化碳的；充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣的；出料口是用來(lái)取樣檢測(cè)和放出發(fā)酵液。3.為什么排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接？排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中的雜菌污染。4.結(jié)合果酒果醋的制作原理，你認(rèn)為應(yīng)該如何使用這個(gè)發(fā)酵裝置？使用該裝置制酒時(shí)，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時(shí)，應(yīng)將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。三、操作提示1、材料的選擇與處理應(yīng)該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？2、防治發(fā)酵液被污染你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防治發(fā)酵液被污染？榨汁機(jī)、發(fā)酵瓶要清洗干凈，并晾干；每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋、不要完全揭開(kāi)瓶蓋。3、控制好發(fā)酵條件制葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在18-25℃？制葡萄醋時(shí)，為什么要將溫度控制在30-35℃？溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件。20℃左右最適合酵母菌繁殖，因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi)。而醋酸菌是適溫菌，最適生長(zhǎng)溫度為30-35℃，因此要將溫度控制在30-35℃。制葡萄醋時(shí)，為什么要適時(shí)通過(guò)充氣口充氣？醋酸菌是好氧菌，在將酒精變?yōu)榇姿釙r(shí)需要氧的參與，因此要適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。四、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)：1、由于發(fā)酵作用，糖分大部分轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和乙醇。CO2排出越來(lái)越旺盛，使發(fā)酵液沸騰，CO2從排氣口排出，在發(fā)酵10天后，現(xiàn)象最明顯。發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)熱，會(huì)使發(fā)酵液溫度上升，但酒精發(fā)酵溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在18~25℃；發(fā)酵過(guò)程中，色素及其他成分逐漸溶解于發(fā)酵液中。2、設(shè)置對(duì)照組，將葡萄汁進(jìn)行高壓滅菌，分別裝入1和2號(hào)發(fā)酵瓶中，1號(hào)加入酵母菌，2號(hào)不加。比較發(fā)酵結(jié)果。證明醋酸，則用品嘗或pH試紙。3、葡萄酒色澤鮮艷、爽口、柔和、有濃郁的果實(shí)香味；果醋具有琥珀色或棕紅色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不澀。四、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)1、果酒的制作是否成功

①發(fā)酵后取樣，通過(guò)嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定。

②用顯微鏡觀察酵母菌，并用重鉻酸鉀檢測(cè)酒精的存在與否。2、果醋的制作是否成功

①通過(guò)觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定。

②檢測(cè)和比較醋酸發(fā)酵前后的pH值。

③在顯微鏡下觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌，并統(tǒng)計(jì)其數(shù)量作進(jìn)一步鑒定?！妓伎?〗為什么在酒精發(fā)酵過(guò)程中往往“先通氣后密封”？〖思考2〗酒精發(fā)酵過(guò)程中發(fā)生“先來(lái)水后來(lái)酒”現(xiàn)象，其原因是什么？“通氣”的目的是使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖。“密封”的目的是使酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。酵母菌首先進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生了水，然后進(jìn)行無(wú)氧呼吸才產(chǎn)生酒精。思考五、課題延伸重鉻酸鉀法檢測(cè)發(fā)酵液中的酒精重鉻酸鉀酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)成灰綠色果醋的生產(chǎn)制作過(guò)程六、相關(guān)鏈接清洗蒸煮榨汁發(fā)酵過(guò)濾滅菌去除果皮、果核、腐爛部分與雜質(zhì)調(diào)整濃度糖化蒸汽間接加熱至80℃，趁熱灌裝提高果酒、果醋品質(zhì)的方法1.直接在果汁中加入人工培養(yǎng)的酵母菌2.直接在果酒中加入醋酸菌通過(guò)分離葡萄表面附著的酵母菌，獲得純凈的菌種。購(gòu)買(mǎi)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)食醋的工廠或菌種保藏中心的醋酸菌菌種；或者嘗試從食醋中分離醋酸菌。果酒和果醋的制作基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)果酒制作酵母菌的來(lái)源：表皮附著的酵母菌菌種來(lái)源果醋制作溫度：30－35℃時(shí)間：7-8天空氣：充足的氧氣條件酵母菌的生活方式好氧條件產(chǎn)生CO2、H2O厭氧條件產(chǎn)生C2H5OH、CO2酵母菌發(fā)酵的溫度一般控制在18-25℃醋酸菌C2H5OHCH3COOH直接購(gòu)買(mǎi)或者用選擇性培養(yǎng)基培養(yǎng)挑選葡萄沖洗榨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵果醋果酒課堂小結(jié)比較果酒制作果醋制作制作原理酵母菌先在有氧條件下大量繁殖，再在無(wú)氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵醋酸菌在氧氣、糖源充足時(shí),將糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時(shí)，將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿峁啤⒐字谱髟砗桶l(fā)酵條件的比較制作果酒制作果醋最適發(fā)酵溫度18℃——25℃30℃——35℃對(duì)氧的需求前期：需氧后期：不需氧需充足氧pH酸性環(huán)境（4.0~5.8）酸性環(huán)境（5.4~6.3）發(fā)酵時(shí)間10——12d7——8d聯(lián)系酒精發(fā)酵為醋酸發(fā)酵提供

。

酒精（原料）1、下列條件不是酵母菌快速生長(zhǎng)繁殖因素的是（）A.含糖量高的培養(yǎng)基B.溫度20℃左右C.pH=2.5D.pH=5課堂反饋C2、利用酵母菌釀酒時(shí)，從開(kāi)始便持續(xù)向發(fā)酵罐內(nèi)通入氧氣，結(jié)果是（）A.酵母菌大量死亡，酒精減產(chǎn)B.酵母菌數(shù)量不變，酒精產(chǎn)量不變C.酵母菌數(shù)量增多，酒精減產(chǎn)D.酵母菌數(shù)量增多，不產(chǎn)生酒精D3、醋酸菌的代謝類型是A.自養(yǎng)需氧B.自養(yǎng)厭氧C.異養(yǎng)需氧D.異養(yǎng)厭氧c4、當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇直接變?yōu)椋ǎ〢.醋酸B.乙醛C.乙酸D.乙烯B5、在釀酒和釀醋的過(guò)程中都要涉及到各種微生物，在上述兩過(guò)程中所涉及到的生物在結(jié)構(gòu)上有什么本質(zhì)區(qū)別？（）A、前者有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，后者沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)B、前者沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，后者有細(xì)胞結(jié)構(gòu)C、前者有成形細(xì)胞核，后者沒(méi)有成形細(xì)胞核D、前者沒(méi)有成形細(xì)胞核，后者有成形細(xì)胞核C6、在利用葡萄自然發(fā)酵產(chǎn)生果酒的過(guò)程中，未經(jīng)殺菌，但其他雜菌不能生長(zhǎng)的原因是（）經(jīng)沖洗后的葡萄上只有野生型酵母菌無(wú)其他雜菌其他雜菌不能利用葡萄汁中的糖作為碳源在缺氧和呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌能大量繁殖，其他雜菌不適應(yīng)環(huán)境而被抑制酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生大量酒精，殺死了其他雜菌C再見(jiàn)1.答：略