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选修1专题1课题1果醋和果酒的制作1


专题1 传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作

自学目标:
1.掌握果酒的制作原理(写出反应式)? 常用的 微生物是什么?

2.了解酵母菌的生物学特点(代谢类型,利用物质, 最适温度和产物等 ) 3.掌握果醋的制作原理(写出反应式)?常用的微 生物是什么?
4.了解醋酸菌的生物学特点?与酵母菌的最大区别 是什么? 5. 发酵过程中应注意什么问题?

一、基础知识
1.发酵: 利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活
动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物 的过程.

附:分类
据氧气需求情况

需氧发酵

厌氧发酵

发酵
酒精发酵 据发酵生成产物 乳酸发酵

2.果酒的制作原理
(1)果酒制作的原理是什么?写出反应方程式。

先将淀粉水解成葡萄糖;再利用酵母菌分解 葡萄糖生成丙酮酸,丙酮酸在厌氧和微酸性

条件下,转变成酒精。
C6H12O6+6O2


6CO2+6H2O

C6H12O6



2C2H5OH+2CO2

(2)酒精发酵的参与者 ——酵母菌
代 谢 类 型: 异养、兼性厌氧型 适宜发酵温度: 18-25℃ 真核生物 分 类: 生殖(主要方式): 出芽生殖 过程:母体 芽体 新个体

(3)酒精发酵需要适宜的条件:
1)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。
2)充足的糖源。 3)生活在偏酸、无氧环境中。

思考讨论
(1)葡萄上微生物很多,会不会 污染葡萄酒呢?
制作葡萄酒的酵母菌来源于附着葡萄皮上的野 生酵母菌,杂菌不会引起发酵液的污染,因为首先, 葡萄在榨汁前要清洗;其次,在缺氧、酸性的发酵 液中,绝大多数微生物无法适应环境而被抑制。 对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。 每次排气时只要拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。

(2)葡萄酒为什么呈深红色呢?
是在发酵过程中葡萄皮上的色素进入到发酵液中。

?3.为什么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。

3.果醋的制作原理
(1)果醋制作的原理是什么?写出反应方程式。

当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄 汁中的糖分解成醋酸;

当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,
再将乙醛变为醋酸
C2H5OH+O2


CH3COOH+H2O

3.果醋的制作原理 (2)醋酸发酵参与者——醋酸菌
代 谢 类 型: 异养需氧型 适宜发酵温度: 30-35℃ 生 殖 方 式:

分裂生殖
原核生物



类:

两者的繁殖方式和代谢类型的比较
生物学分类 生活方 式 适宜 温度 主要生殖 方式 主要应 用

酵母菌
真核生物

异养 20℃ 兼性厌氧 左右

出芽 生殖

酿酒、 发面

醋酸菌
原核生物 异养 需氧

30℃ 35℃

分裂 生殖

酿醋

思考?
?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?

?

醋酸菌大量繁殖形成的。

二、实验设计
1、实验流程示意图:
挑选 葡萄

冲洗

榨汁

酒精 发酵
无氧 制酒

醋酸 发酵
有氧 制醋

果酒

果醋

2 设计发酵装置:根据图1-4a、4b回答

图1-4a 用带盖的瓶子制造葡萄酒

图1-4b 果酒和果醋的发酵装置 示意图

(1)在图1-4a、1-4b装置中:
?1)在酒精发酵过程中,每隔一段时间(12h) 拧松瓶盖或打开排气口,其原因是什么?

?在发酵过程中产生CO2 ,防止瓶内气压 过高引起爆裂。
2)在醋酸发酵过程中,需要注意什么?

?

要持续向发酵液中补充氧气。

(2)在图1-4b装置中:
1)、装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用?
①充气口的作用是在 醋酸 发酵中补充氧气; ②排气口的作用是在发酵中排出 CO2或残余气体 ; ③出料口的作用是便于 取样检查和放出发酵液 ;

2)、为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身 连接?
排气口胶管长而弯曲的作用是防止空气中杂菌感染 。

3)、为什么发酵瓶中只装入2/3的液体?
暂时存储发酵产生的CO2,起到缓冲作用。

实验设计小结:(一)

充气口? 制 酒 时 关 闭 出料口?

排气口?
排出CO2或残 余气体 排气口胶管长而 弯曲的作用? 防止空气中杂菌 感染

便于取样检查 和放出发酵液 果酒和果醋的发酵装置示意图

实验设计小结:(二)
酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系: 区别 微生物 最适温度 酒精发酵 酵母菌 20℃左右 醋酸发酵

醋酸菌
30~35℃

氧气
联系

无氧

有氧

酒精 。 酒精发酵为醋酸发酵提供_____

三、发酵操作
1)对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。 2)取葡萄500g,用清水冲洗葡萄1-2次除去污物。 冲洗次数不宜太多,去除枝梗.榨汁装入发酵瓶。

3)将发酵瓶置于适宜的温度(18-25℃)下发酵。

4)简易装置12h排气一次。(拧松瓶盖)

5)10天后,取样检验。(酸性条件下重铬酸钾与酒精 反应呈现灰绿色)

6)取果酒的上清液,加入醋酸菌,然后移至30- 35℃条件下发酵,适时充气以制备葡萄醋。

四、操作提示:
1、材料的选择与处理:选新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄冲洗,除去枝梗。 2、防止发酵液被污染:

(1)榨汁机要清洗干净,并晾干。
(2)发酵瓶要清洗干净,用体积为70%的酒精消毒。

(3)装入葡萄汁后封闭充气口。 3、控制好发酵的条件:
(1)葡萄汁装入发酵瓶时要留1/3的空间。

(2)制葡萄酒中温度控制在18—25℃,时间是10—12天,可通过出料口对发 酵的情况进行及时的检测。
(3)制葡萄醋的过程中温度控制在30—35℃,时间7—8天,并注意适时通过 充气口充气。

五、结果分析与评价 1.实验现象:

实验现象 发酵 气味和味道 气泡和泡沫 发酵液颜色

酒精发酵
酒味 有气泡和泡沫

醋酸发酵
酸味 无气泡和泡沫 混浊,液面形成白色菌膜

混浊

2.检验:
用重铬酸钾检测是否有酒精
1)【原理】




灰 绿 色

重铬酸钾

重铬酸钾与酒精反应

2)酒精检定方法 操作 发酵液 蒸馏水 3mol/LH2SO4 饱和重铬酸钾溶液 现象

试管甲 2mL - 3滴 3滴
灰绿色

试管乙 - 2mL 3滴 3滴
橙色

课题1 果酒和果醋的制作
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 。 为了除去原料中O2和杀菌 (2)在混合物中加入糖的理由是:
糖是啤酒酵母发酵的原料

。 ;

(3)在混合物冷却后才把酵母加进去,是 因为
防止酵母死亡,并达到酶适宜的温度

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_______________________ 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

课题1 果酒和果醋的制作
(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。


酒精发酵

C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+能量

(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
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。 _____________________________________________________________

(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;进一步降低啤酒中的含 糖量;增加啤酒中的CO2含量等。

巩固练习
1.下列关于果醋的制作,错误的是( B )

A.果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,所以在制
作过程中需通氧气 B.醋酸菌是一种嗜温菌,温度要求较高,一般在50 ℃左右 C.醋酸菌能将果酒变成果醋 D.当氧气、糖源充足时,醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸 2.在制作果酒时如果一直往发酵罐中通入充足的氧气,会 发生何种现象?( C ) A.酵母菌死亡,不产生酒精

B.酵母菌大量繁殖,产生较多酒精
C.酵母菌大量繁殖,不产生酒精 D.酵母菌数目较少,不产生酒精

3.下列微生物属于严格厌氧的是:( C ) A.酵母菌 B. 醋酸杆菌 C. 甲烷杆菌 D. 曲霉 4.酵母菌在氧气充足的条件下,主要的生殖方式为( A ) A.出芽生殖 B.分裂生殖 C.孢子生殖 D.卵式生殖 5.在酿酒的过程中,温度对酒精的发酵过程起到重要的作用,应

把发酵温度控制在( C )
A. 0-10 ℃ B. 25-35 ℃ C. 18-25℃ D. 40℃以上 6.在酿酒和酿醋的过程中都要涉及各种微生物,在上述两个过程中 所涉及的微生物在结构上有什么本质区别?( C ) A.前者有细胞结构,后者没有细胞结构

B.前者没有细胞结构,后者有细胞结构
C.前者有成形的细胞核,后者没有成形细胞核 D. 前者没有成形的细胞核,后者有成形细胞核

7.在制造葡萄醋时为什么要适时通过充气口充气( B )
A.醋酸菌的新陈代谢类型为自养需氧型 B. 醋酸菌的新陈代谢类型为异养需氧型 C.醋酸菌的新陈代谢类型为自养厌氧型 D .醋酸菌的新陈代谢类型为异养厌氧型

8.在果酒制作实验结束时我们要检测试验是否成功,通常用重铬酸

钾来检测酒精的有无,原理是在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反
应是( C ) A.蓝色 B.砖红色 C.灰绿色 D.深紫并带金属光泽


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