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1、A,1,第三部分生物技术在食品加工中的应用,实验8果酒及果醋的制作,A,2,A,3,实验目的,1. 制作葡萄酒和果酒,2. 制作果醋,制作葡萄酒和果酒,果酒制作原理,设备、用品和材料,用葡萄制作葡萄酒,用果汁制作果酒,制作果醋,问题及思考,果醋制作原理,设备、用品和材料,果醋的制作过程,问题及思考,课后练习和思考,A,4,果酒制作的原理,温度、 氧气、 pH和代谢产物,酵母菌,兼性厌氧型,当乙醇浓度超过16时，酵母菌死亡,常用的微生物,酵母菌的代谢类型,影响酒精发酵的主要环境条件,1825,酵母菌繁殖和酒精发酵的适宜温度,厌氧呼吸，产能少，基本不繁殖，但产酒精,在3-7.5间生长,最适pH =
2、 4.5-5.0,氧气,需氧呼吸时，产能多，利于大量繁殖，但不产生酒精,pH,酒精,A,5,设备、用品和材料,设备及用品, 510L的大瓶(玻璃瓶、金属罐、瓷罐）,适合于瓶口的软木塞或橡胶塞，或压紧 的一大团棉花,过滤器（大漏斗或其他过滤器皿）,纱布,若干带瓶盖或瓶塞的小口玻璃瓶（饮料瓶或生理盐水瓶等）,多功能榨汁机或大研钵及杵,弯曲带水的玻璃管或其他管子,材料及试剂,紫葡萄（葡萄制葡萄酒）,新鲜酵母或干酵母,选紫红、紫黑色葡萄带皮发酵制成红葡萄酒用青皮白肉或红皮白肉的葡萄经去皮发酵制成白葡萄酒,苹果、梨、柑橘（果汁制酒）,家制葡萄酒时，一般可用葡萄皮上自身带的酵母菌,排出CO2和防止外界空气
3、和微生物进入,A,6,用葡萄制葡萄酒,1.制取葡萄浆,2.制酵母悬浮液,2530，23天,当停止出现气泡时发酵完毕,温度偏低,则时间相对延长,温度高于30度,需要降温,否则口味不佳,控制发酵温度,两层纱布，滤去葡萄皮和籽,可用洗净的手挤压滤渣，获得尽可能多的葡萄酒,加盖密封，静置沉淀,浑浊的滤液，分装到12L的细口瓶中,取上清液可后期发酵,常温下，可保存12年,A,7,用葡萄制葡萄酒的过程（1）,1.制取葡萄浆,清洗：将成熟的紫葡萄用水洗净,葡萄须充分成熟,含糖高，营养丰富,剔除腐烂和破、病果,防止杂菌污染,去果梗,含鞣酸，会有涩味,粉碎,发酵速度快，口味重,低速粉碎,防止籽粒破碎，有涩味,消
4、毒,防止杂菌和消灭野生酵母,A,8,用葡萄制葡萄酒的过程（2）,2.制酵母悬浮液,烧杯中加入适量干酵母,出现气泡即可,利于酵母菌生长和繁殖，但不宜过热,快速碳源：利于酵母菌快速增殖,每2.5kg葡萄约1g干酵母,3.混合装罐密封,将葡萄浆入发酵瓶,装量不超过2/3,早期需氧呼吸有利于酵母菌增殖储存CO2，防止发酵产气导致液体溢出,不同酵母菌种导致口味差异一定接种量，对野生酵母和杂菌产生竞争优势,A,9,用果汁制果酒,用果汁制果酒的特点,用葡萄制作的葡萄酒（不加糖酿制）不含糖，酒精含量也低（8）,用果汁制酒，酒精含量较高（如15 ）、糖含量较高的果酒加糖（蔗糖）,用果汁制果酒的过程,制取果汁,苹
5、果（0.5Kg）切块,榨汁，两层纱布过滤,发酵瓶中加入蔗糖（200g/L果汁），溶解,倒入果汁,加入酵母悬液（1g/L果汁）,2528条件下发酵10天,3天后气泡冒出,10天后剧烈的发酵停止,先密封，静置56月以上,A,10,1.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?,为了加速反应，使观察更直接；且使酵母酒精发酵占有优势，避免许多霉菌生长，出现异味,制果酒问题和思考,不论是葡萄还是其他水果，对微生物来讲都是良好的培养基，特别是霉菌。空气中有许多霉菌孢子，也有细菌，如果用具不清洁，就等于向果汁中接种了许多杂菌，它们都可以利用糖繁殖菌体。这样，我们饮用的就不会是果
6、酒，而是杂菌的培养液，会影响我们饮用的口感和影响我们的健康,2.制酒时必须保证所有的用具都是清洁的，为什么?,防止杂菌污染,A,11,用果酒制果醋（非传统制醋）,果醋制作的原理（先有酒，再有醋）,醋杆菌将乙醇氧化为乙醛，再将乙醛氧化为醋酸,醋化醋杆菌和醋曲,将醋化醋杆菌菌种接种于液体培养基进行扩大培养,醋杆菌（醋化醋杆菌）为需氧型微生物,培养基：1L中含蛋白胨3g、酵母提取物5g、甘露醇25g。,培养方法：置于摇床振摇培养48h,醋曲,替代醋杆菌，适量加入酒水混合液,A,12,设备、用品和材料,果醋的连续发酵装置,甲瓶为储酒和控制加酒的装置,瓶底应高于乙瓶,乙瓶为发酵装置,加锯末至八分满,底端
7、一个开口连丙瓶，并装有控制阀（软管的螺口夹）控制出醋流速,另一开口连直角玻璃管，内塞疏松脱脂棉，连接气泵向内通气（控制通气量）,丙瓶为收集成醋的装置,A,13,果醋制作的过程,1.连接发酵装置,甲瓶装入800mL果酒水混合物,所有阀门关闭,A,14,发酵过程的措施（1）,发酵装置的处理,1. 适量醋化杆菌培养液与200mL果酒水混合液混合均匀,调节和检测发酵过程,1. 打开乙瓶进气口气泵，调节气流量（不必太快）,A,15,发酵过程的措施（2）,连续培养和发酵,1. 调节甲瓶放料活塞，流量为1滴/5min,监控发酵过程并及时终止实验,1. 每天用pH试纸检测放出液的pH,A,16,1.为什么要向
8、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。,问题及思考,A,17,4.在用果酒制作果醋的过程中，为什么发酵瓶不能装满?,5.影响醋酸发酵的环境因素还有哪些？,6. 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？,醋化醋杆菌（醋酸杆菌）的发酵需要氧气,氧气、pH,醋酸菌大量繁殖形成的,7. 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
9、菌空气,A,18,酵母菌,醋化醋杆菌,无氧,有氧,酒精,8.列表分析酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系,9.请列表描述酒精和醋酸发酵的实验现象,A,19,10.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 。,为了除去原料中O2,糖是啤酒酵母发酵的原料,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,（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 。,防止酵母死亡，并达到酶适宜的温度,有,A,20,（4）
10、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,使酵母菌充分发酵，有利于混合物中杂质沉淀；进一步降低啤酒的含糖量；增加啤酒中的CO2含量等。,A,21,课后练习和思考,如何判断果酒的制作是否成功,如何判断果醋的制作是否成功,发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在,首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH作进一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观
11、察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定,A,22,类型一 果酒和果醋的制作【典例1】下面是果酒、果醋制作的实验流程以及某同学设计的果酒、果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题：,A,23,A,24,(1)完成图1中的实验流程。(2)冲洗的主要目的是 ，冲洗应特别注意不能，以防止菌种的流失。(3)图2装置中的充气口在 时关闭，在 时连接充气泵，并连续不断地向内。(4)排气口在果酒发酵时排出的气体是由产生的 ，在果醋发酵时排出的是。,A,25,(5)写出与(4)题有关的反应方程式。(6)在酒精发酵时瓶内温度一般应控制在，醋酸发酵时温度一般应控制在。,A,26,【解题指南】解答本题的关键是明
12、确两点：(1)果酒和果醋的制作原理和发酵条件。(2)果酒和果醋制作过程和反应式。,A,27,【解析】酵母菌是兼性厌氧微生物，有氧时反应式为C6H12O6+6O26CO2+6H2O；缺氧时反应式为C6H12O62C2H5OH+2CO2。因此在制作果酒时，应在缺氧的环境中进行。醋杆菌是好氧细菌，糖源充足时，能够利用糖在有氧时生成醋酸；在糖源不足时，将乙醇变为醋酸，即C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O，C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。因此在果酒制作过程中出气口排出的是CO2，而在果醋制作过程中因醋杆菌是好氧细菌，需要连续充气，因此排气口排出的既有CO2，又有含氧量较
13、低的空气。,A,28,答案：(1)醋酸发酵(2)洗去浮尘反复冲洗(3)果酒发酵果醋发酵泵入空气(氧)(4)酵母菌CO2(含少量氧的)空气与CO2(5)C6H12O62C2H5OH+2CO2C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2OC2H5OH+O2CH3COOH+H2O(6)25303035,A,29,【加固训练】(2015浙江联考)“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。”酒自古就与人类生活息息相关。请回答下列酿制葡萄美酒的有关问题。(1)人类酿制葡萄酒使用的微生物主要是酵母菌，它的同化作用类型是，其厌氧呼吸的反应式是 。(2)酵母菌繁殖的最适温度是
14、；酒精发酵一般将温度控制在。传统葡萄酒发酵技术所使用的酵母菌的来源是 。,A,30,(3)葡萄酒呈现深红色的原因是 。(4)现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，采取的措施是，并接入合适的菌种。(5)某同学自酿葡萄酒时，在发酵后期向发酵液中通入空气，并将发酵液置于3035环境中，结果发现发酵液中有出现，这类微生物在糖类缺乏时可以使转化为乙醛，后者再转化为醋酸。,A,31,【解析】(1)酵母菌是异养型生物，厌氧呼吸产物为酒精和CO2。(2)酵母菌繁殖的最适温度是20左右，而酒精发酵一般将温度控制在2530，传统葡萄酒发酵技术所使用的酵母菌来源于附着在葡萄皮上的野生酵母菌。(3)红葡萄皮中含有大量色素，色素进入发酵液后，葡萄酒就会呈现深红色。,A,32,(4)酿酒过程中可通过对原料和设备进行消毒和灭菌来抑制其他微生物的生长，提高果酒的品质。(5)酿制葡萄酒时，发酵后期向发酵液中通入空气，并将发酵液置于3035环境中，为醋杆菌的生长提供了最适条件，因此发酵液中有醋杆菌出现，醋杆菌在糖类缺乏时可以使乙醇转化为乙醛，乙醛再转化为醋酸。,A,33,答案：(1)异养型C6H12O62C2H5OH+2CO2(2)20左右2530附着在葡萄皮上的野生酵母菌(3)红葡萄皮的色素进入发酵液(4)对原料和设备进行消毒和灭菌(5)醋杆菌乙醇,
