高中生物傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

高中生物傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)第一頁，共四十七頁，2022年，8月28日課題1果酒和果醋制作

學習目標：

說明果酒和果醋制作的原理設計制作果酒和果醋的裝置完成果酒和果醋的制作及評價第二頁，共四十七頁，2022年，8月28日第三頁，共四十七頁，2022年，8月28日在酒的制作中，依種類分大體上可有白酒、果酒、啤酒和黃酒四類。制作方法各不相同，但相同部分是它們都是由酵母完成的。第四頁，共四十七頁，2022年，8月28日

酵母菌分布廣泛，“喜歡”含糖較高的偏酸環(huán)境中。第五頁，共四十七頁，2022年，8月28日一、基礎知識（一）、果酒制作1、菌種——酵母菌：

（1）分類地位：單細胞

生物（真菌）（2）代謝類型：

.

（3）發(fā)酵條件：

①溫度：是酵母菌

和

的重要條件。酵母菌生長繁殖的最適溫度為

左右，酒精發(fā)酵時將溫度嚴格控制在

。②氧氣：前期需O2，后期

。（理由是

）③PH：呈

。（5.0～6.0）真核異養(yǎng)兼性厭氧型生長發(fā)酵20℃18℃～25℃不需O2酸性先有氧呼吸大量繁殖，后無氧條件酒精發(fā)酵第六頁，共四十七頁，2022年，8月28日在

、

的發(fā)酵液中，酵母菌能大量生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應這一環(huán)境而受到抑制。故在利用酵母菌自制葡萄酒的過程中，不需要進行滅菌。2、制作原理：（用反應式表示）（1）

；（2）

.缺氧呈酸性C6H12O6＋6O26CO2＋6H2OC6H12O62C2H5OH＋2CO2

酶酶+能量+能量第七頁，共四十七頁，2022年，8月28日發(fā)酵需要的適宜條件

最適溫度：18~25℃

有氧發(fā)酵無氧發(fā)酵最適溫度：20℃有氧適宜的PH（酸性）無氧適宜的PH（酸性）第八頁，共四十七頁，2022年，8月28日根據(jù)葡萄酒的顏色分成白葡萄酒、紅葡萄酒和桃紅葡萄酒三種。白葡萄酒：用白葡萄釀造，或皮汁分離發(fā)酵；紅葡萄酒：用紅葡萄釀造，皮汁混合發(fā)酵；桃紅葡萄酒：顏色介于白葡萄酒和紅葡萄酒之間，皮的發(fā)酵時間短。第九頁，共四十七頁，2022年，8月28日根據(jù)葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四種。干葡萄酒：含糖量低于4克/升；半干葡萄酒：含糖量介于4克-12克/升之間；半甜葡萄酒：含糖量介于12克-50克/升之間；甜葡萄酒：含糖量高于50克/升。第十頁，共四十七頁，2022年，8月28日（二）、果醋制作1、菌種——醋酸桿菌：

（1）分類地位：單細胞

生物（2）代謝類型：

.

（3）發(fā)酵條件：①溫度：醋酸菌的最適生長溫度為

，醋酸發(fā)酵時將溫度嚴格控制在此范圍內(nèi)。②氧氣：醋酸菌是好氧細菌，要供應充足，要

不斷通入氧氣。③PH：呈

。原核異養(yǎng)需氧型30℃～35℃酸性第十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日2、原理：（用反應式表示）（1）氧氣、糖源都

：醋酸菌將葡萄汁中的

分解成

。（糖制醋）（2）氧氣充足、糖源不足：醋酸菌將

→乙醛→

。（酒變醋）果酒制作果醋的反應式為:

。充足糖醋酸乙醇醋酸C2H5OH＋O2

CH3COOH＋H2O酶C6H12O6→3CH3COOH（醋酸）第十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日醋酸發(fā)酵需要的適宜條件最適溫度：30~35℃

有氧適宜的PH（酸性）

第十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日（三）、菌種來源

1、酵母菌菌種的來源葡萄酒自然發(fā)酵的酵母菌主要是附著在

的酵母菌，放久的葡萄有酒味就是這個道理；為提高果酒品質(zhì)，可以直接在果汁中加入人工培養(yǎng)的酵母菌或適當接種食品發(fā)酵的酵母菌。葡萄皮上第十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日2、醋酸菌菌種的來源通入的空氣中會有一些醋酸菌，帶到發(fā)酵液中，大量繁殖，而其他的菌因不適應這種條件而不能繁殖；也可以直接在果酒中加入醋酸菌。（可以先買一瓶醋，打開蓋暴露于空氣中，一段時間后在醋的表面有一層薄膜，實際是醋酸菌），可以用這層薄膜進行接種，這樣可以明顯縮短制作醋的時間。）第十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日有氧制醋

厭氧制酒

第十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日二、實驗設計(一)制作流程挑選葡萄果酒果醋酵母菌醋酸菌

沖洗榨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵第十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日(二)發(fā)酵裝置甲1、裝置甲(帶蓋的瓶子)制葡萄酒，在發(fā)酵制酒過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一次，但又不打開，這樣做的目的是

。當發(fā)酵產(chǎn)生酒精后，再將瓶蓋打開，蓋上一層紗布，進行制果醋的發(fā)酵。(如圖)用帶一層紗布的瓶子制醋紗布擰松是為了及時放出CO2氣體，防止爆裂；不打開是為了防止雜菌污染第十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日出料口充氣口排氣口乙

2、裝置乙的充氣口在

時關(guān)閉，在

時連接充氣泵不斷向內(nèi)

；排氣口主要是排出

；排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連，這樣做的目的是

；出料口的作用是

。酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵充入空氣CO2防止雜菌污染對發(fā)酵情況進行及時的監(jiān)測第十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日試驗步驟1.挑選葡萄（挑選怎樣的葡萄）2.用清水沖洗葡萄1－2次除去污物。（沖洗時應注意什么？）3.對發(fā)酵瓶、紗布、榨汁器等用具進行清洗并消毒。（為什么？需要對葡萄滅菌嗎？）第二十頁，共四十七頁，2022年，8月28日甲：先去枝梗再清水沖洗乙：先清水沖洗再去枝梗丙：先用84消毒液沖洗再去枝梗第二十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日4.榨汁后裝入發(fā)酵瓶（留1∕3為什么）。5.將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度（）下發(fā)酵。6.簡易裝置2－4天排氣一次。18－25℃

（擰松瓶蓋，但不要打開）第二十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日7.10天后，取樣檢驗。8.加入醋酸菌或醋曲，然后移至條件下發(fā)酵，適時充氣。30－35℃第二十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日三、操作提示

（一）材料的

：選擇

的葡萄，榨汁前先將葡萄進行

，除去

。1、沖洗的主要目的是

；沖洗應注意不能

，以防止

。2、先沖洗后除去枝梗的理由是

。選擇和處理新鮮沖洗枝梗除去污物反復沖洗菌種流失避免除去枝梗時使葡萄破損，增加被雜菌污染的機會第二十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日（二）防止

.

1、

要清洗干凈，并晾干。2、

要清洗干凈，用體積分數(shù)為70%的

消毒。3、裝入葡萄汁后，

。發(fā)酵液被污染榨汁機發(fā)酵瓶酒精封閉充氣口第二十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日（三）控制好

.

1、葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留有大約

的空間。

2、制葡萄酒的過程中，將溫度嚴格控制在

，時間控制在

左右，可通過出料口

。

3、制葡萄醋的過程中，將溫度嚴格控制在

，時間控制在

左右，并注意適時通過

。發(fā)酵的條件1/318℃～25℃10～12d對發(fā)酵情況進行及時監(jiān)測30℃～35℃7～8d充氣口充氣第二十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日四、結(jié)果分析、檢驗與評價

1、在果酒發(fā)酵中，生產(chǎn)出的葡萄酒呈深紅色的原因是

。2、果汁發(fā)酵產(chǎn)物的檢驗：（1）檢驗有無酒精產(chǎn)生：用

（在

條件下），反應呈現(xiàn)

。（2）檢驗有無醋酸產(chǎn)生：可通過觀察菌膜、嗅味和品嘗、

檢測等。紅葡萄皮的色素進入發(fā)酵液重鉻酸鉀酸性灰綠色PH試紙第二十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的區(qū)別和聯(lián)系

區(qū)別

酒精發(fā)酵

醋酸發(fā)酵

制作原理微生物

溫度

氧氣

聯(lián)系

酵母菌醋酸菌18~25℃30~35℃缺氧有氧酒精發(fā)酵為醋酸發(fā)酵提供反應底物C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O酶C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量酶第二十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日工業(yè)生產(chǎn)果酒和醋將葡萄榨汁

18－25℃

厭氧發(fā)酵產(chǎn)生乙醇

過濾后貯存在橡木桶中（低溫酒窖“陳化”）第二十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日[試題精選]1.（2008年南通市四縣市高三聯(lián)合試卷）下列關(guān)于果醋制作的說法正確的是（）A．醋酸菌是好氧菌，在制作過程中要一直打開發(fā)酵瓶B．在制作葡萄醋的過程中，溫度應嚴格控制在18～25℃C．當糖源不足時，醋酸菌先將酒精轉(zhuǎn)變成乙醛，再將乙醛變?yōu)榇姿酓．醋酸菌在糖源和氧氣充足時，能將葡萄糖分解成醋酸和二氧化碳C第三十頁，共四十七頁，2022年，8月28日2．（2008屆五市三區(qū)調(diào)研卷）一位學生將葡萄糖和酵母菌溶液放入一個保溫瓶中，并用帶有兩個孔的塞子封口，酵母—葡萄糖溶液的溫度隨時間慢慢地升高，指示劑的顏色也開始改變（該指示劑遇酸變紅）。下列判斷正確的是（）（多選題）A．保溫瓶內(nèi)的溫度將一直保持穩(wěn)定不變B．保溫瓶中氧氣的含量對酵母菌呼吸作用的類型有重要的影響C．實驗可用來測定酵母菌呼吸作用釋放熱量的變化D．指示劑變色的情況與保溫瓶中空氣的量無關(guān)，與葡萄糖的量有關(guān)BC第三十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日

3．回答下列有關(guān)果酒和果醋制作的小題：（1）果酒和果醋制作時，用到菌種的代謝類型分別是

、

。（2）在果酒制作中，生產(chǎn)出的葡萄酒呈深紅色，這種有色物質(zhì)來源于

。在利用酵母菌自制葡萄酒的過程中，不需要進行滅菌，因為發(fā)酵液中的

能抑制絕大多數(shù)其他微生物的繁殖。異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型紅葡萄皮缺氧、酸性條件第三十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日（3）可通過

證明醋酸的產(chǎn)生。為進一步確定酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物，可以再用

檢測發(fā)酵瓶中有無酒精產(chǎn)生，正確的操作步驟是：先在試管中加入2mL

，然后加入3mol/L的

，振蕩混勻后滴加

，若實驗組反應呈現(xiàn)

，對照組試管中溶液無顏色變化，則可確定被鑒定物為酒精。重鉻酸鉀PH試紙發(fā)酵液H2SO4

重鉻酸鉀灰綠色第三十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日（4）在果酒制作中，若酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸消耗了等量的葡萄糖，則它們放出的CO2之和與它們消耗的O2之和比為（）A．1：1B．3：0C．6：0D．4：3（5）若酒精發(fā)酵中，經(jīng)檢測發(fā)酵裝置活菌數(shù)量適宜但卻不產(chǎn)生酒精，可能的原因是

。D裝置密封性差，空氣進入裝置第三十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日4.（08南京）下圖是兩位同學制果酒和果醋的裝置。同學甲用A(帶蓋的瓶子)裝置制葡萄酒，在瓶中加入適量葡萄汁，溫度控制在18～25℃，每隔12h左右將瓶蓋擰松一次(注意不是打開瓶蓋)。當發(fā)酵產(chǎn)生酒精后，再將瓶蓋打開，蓋上一層紗布，溫度控制在30～35℃，進行果醋發(fā)酵。同學乙用B裝置，溫度控制與甲相同，不同的是除制果酒時充氣口用夾子夾緊外,排氣的橡膠管也用夾子夾住，并且每隔12h左右松一松夾子

放出多余的氣體。制果醋時打開夾子適時向充氣口充氣。經(jīng)過20天左右；兩位同學各自完成發(fā)酵制作據(jù)此回答有關(guān)問題：第三十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日(1)酵母菌與醋酸桿菌在結(jié)構(gòu)上的最大區(qū)別是后者

。從制酒和制醋兩階段對裝置的處理方式判斷，酵母菌和醋酸桿菌的細胞呼吸類型依次是

、

。(2)同學甲在制酒階段，每隔12h左右就要將瓶蓋擰松一次；但又不打開，這樣做的目的是

。(3)B裝置中排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連，這樣做的目的是

。(4)制葡萄酒時要將溫度控制在18～25℃，而制葡萄醋時要將溫度控制在30—35℃,原因是

。無成形的細胞核兼性厭氧型需氧型（有氧呼吸型）擰松是為了及時放出CO2氣體,防止爆裂;不打開是為了防止雜菌污染防止雜菌污染18～25℃是酵母菌生長和發(fā)酵的適宜溫度,30—35℃是醋酸菌生長和發(fā)酵的適宜溫度第三十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日5．某生物興趣小組利用下圖裝置制作果酒和果醋，請分析回答下列問題。（1）制葡萄酒時，要將溫度控制在

；制葡萄醋時，要將溫度控制在

。（2）制作

時，應將2開關(guān)打開，以便

。制作果酒時，為保證發(fā)酵罐中有較多的菌體，必須先

，當達到一定數(shù)量后，應控制的培養(yǎng)條件是

，此時發(fā)酵作用的反應式是

。隨著發(fā)酵程度的加深，液體密度會逐漸

。18℃～25℃30℃～35℃果醋充入空氣（無菌）封閉充氣口C6H12O62C2H5OH＋2CO2

降低充入空氣（無菌）第三十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日（3）發(fā)酵過程應及時排氣，這是因為

。（4）制作葡萄酒時，將時間控制在

d左右，可通過[]

對發(fā)酵情況進行

。制作葡萄醋時，將時間控制在

d左右，并注意適時通過[]

充氣。（5）當果酒制作好之后，如果利用此裝置繼續(xù)制作果醋，為保證效果，應向發(fā)酵液中

。（6）在釀酒和釀醋的過程中都要涉及到各種微生物，在上述兩過程中主要涉及到的生物在結(jié)構(gòu)上本質(zhì)區(qū)別是

。10~123出料口及時的監(jiān)測7~82充氣口發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量CO2，及時排氣是為了防止發(fā)酵瓶爆裂通入空氣（無菌）；加入醋酸菌前者有成形的細胞核，后者沒有第三十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日課題2腐乳的制作復習目標：說明腐乳制作過程的科學原理設計并完成腐乳的制作分析影響腐乳品質(zhì)的條件第三十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日一、基礎知識1.發(fā)酵菌種(主要):

(還有青霉、酵母、曲霉、毛霉等)（1）分類地位：多細胞

生物(絲狀真菌)（2）代謝類型：

.

（3）發(fā)酵條件：

①溫度：溫度控制在

。②氧氣：

。③濕度：用保鮮膜控制濕度，并定期換氣。

④豆腐的品質(zhì)（含水量）：

。

毛霉真核異養(yǎng)需氧型15℃～18℃需要70%第四十頁，共四十七頁，2022年，8月28日（4）分布:廣泛,常見于

、水果、

、谷物上（5）特點：生長迅速，具有發(fā)達的白色

，

如下圖。（實際上還有匍匐菌絲，可形成腐乳外面的“皮”）土壤蔬菜菌絲第四十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日2、制作原理：毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成

；脂肪酶可將脂肪水解為

。在多種微生物的協(xié)同作用下，普通的豆腐轉(zhuǎn)變成我們愛吃的腐乳。思考：腐乳味道鮮美，營養(yǎng)價值較高，原因主要有（1）

；（2）

。小分子的肽和氨基酸甘油和脂肪酸大分子分解成小分子，易吸收大分子分解成小分子，營養(yǎng)物質(zhì)種類增加第四十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日先創(chuàng)造條件讓毛霉生長再加鹽控制毛霉的生長

控制毛霉的生長，同時增加風味和口感前期發(fā)酵二、實驗設計后期發(fā)酵讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制第四十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日相關(guān)資料1．毛霉的生長：溫度控制在

，并保持濕度。約

后，開始生長，

后菌絲生長