專題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用課題1果酒和果醋的制作,果醋含20多種氨基酸和16種有機(jī)酸，對(duì)8種有害微生物如葡萄球菌、霉菌等有抑制殺滅作用，還有降低膽固醇、促進(jìn)消化、降低血脂和血壓、軟化血管等功效。果酒和果醋有如此多的好處，加上酒的醇香、醋酸的柔和，很多人都對(duì)果酒、果醋非常喜愛。讓我們自己動(dòng)手，制作果酒和果醋吧！,請(qǐng)思考：1果酒和果醋是如何制成的？2在果酒和果醋的制作過程中需要注意哪些環(huán)境因素？,1果酒制作的原理(1)起作用的菌種_。生物類屬：真菌，屬于_生物。代謝類型：_。生長(zhǎng)繁殖最適溫度：_左右。主要分布場(chǎng)所：分布廣泛，但土壤始終是酵母菌的大本營(yíng)。,一、果酒和果醋制作的原理,酵母菌,真核,異養(yǎng)兼性厭氧型,20,C6H12O66O26CO26H2O,C6H12O62C2H5OH2CO2,缺氧、酸性,1825,紅葡萄皮的色素,2果醋制作的原理(1)起作用的微生物醋酸菌。生物類屬：細(xì)菌，屬于_生物。代謝類型：_。a當(dāng)氧氣充足、糖源充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成_。b當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)開，再將_變?yōu)開。反應(yīng)簡(jiǎn)式如下：_。,原核,異養(yǎng)需氧型,醋酸,乙醛,乙醛,醋酸,C2H5OHO2CH3COOHH2O,(2)果醋制作的條件：環(huán)境條件：_。溫度：嚴(yán)格控制在_。,氧氣充足,3035,二、果酒和果醋的制作流程及裝置分析,沖洗,酒精發(fā)酵,醋酸發(fā)酵,重鉻酸鉀,酸性,灰綠色,9-10月：葡萄價(jià)格便宜，品種多樣；葡萄上的酵母菌數(shù)量多且活力強(qiáng)；溫度適宜。,1、實(shí)驗(yàn)材料、用具,2、實(shí)驗(yàn)過程,1）對(duì)發(fā)酵瓶、紗布、榨汁器等用具進(jìn)行清洗并消毒；2）取蘋果（或草莓）500g，用清水沖洗除去污物；3）去子、切塊、榨汁（或搗碎）；4）將汁液裝入合適容器中；5）加入酵母；6）加入蔗糖；7）攪拌均勻后放入發(fā)酵瓶。,8）將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度（1825）下發(fā)酵。9）簡(jiǎn)易裝置每天排氣一次。（擰松瓶蓋）,10）10天后，取樣檢驗(yàn)。（酸性條件下重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色）,11）取果酒的上清液，加入醋酸菌，然后移至3035條件下發(fā)酵，適時(shí)充氣。,思考操作過程應(yīng)注意的問題：,（1）如果制作葡萄酒，取材時(shí)你認(rèn)為應(yīng)先沖洗還是先除去枝梗？為什么？,應(yīng)先沖洗葡萄，然后再除去枝梗，從而避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損，增加被雜菌感染的機(jī)會(huì)。,思考操作過程應(yīng)注意的問題：,（2）你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？,需要從發(fā)酵制作的過程進(jìn)行全面的考慮。例如，榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈；每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋等。,思考操作過程應(yīng)注意的問題：,（3）制葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在1825？制葡萄醋時(shí)，為什么要將溫度控制在3035？,溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的基本條件，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)。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長(zhǎng)溫度為3035，因此要將溫度控制在3035。,思考操作過程應(yīng)注意的問題：,（4）制葡萄醋時(shí)，為什么要適時(shí)通過充氣口充氣？,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。,思考討論,（1）裝置中充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用？,充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來排出CO2的；出料口是用來取樣的。,思考討論,（2）為什么排氣口要通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接？,目的是防止空氣中微生物的污染。,思考討論,（3）為什么發(fā)酵瓶中只裝入2/3的液體？,（有利于發(fā)酵初期酵母菌的有氧呼吸）。如果發(fā)酵液裝滿容器，則液體將外溢（發(fā)酵過程中有氣體產(chǎn)生），一則發(fā)酵液會(huì)損失，二則瓶口等處會(huì)被許多雜菌污染，特別是被霉菌污染，影響產(chǎn)物品質(zhì)，所以發(fā)酵液不能裝滿，起到緩沖作用。,思考討論,（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)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)該將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。,1、如何檢測(cè)果酒的制作是否成功？,聞一聞?dòng)袥]有酒味嘗一嘗有沒有酒精用顯微鏡觀察酵母菌并用重鉻酸鉀檢測(cè)是否有酒精,三、課題成果評(píng)價(jià),2、如何檢測(cè)果醋的制作是否成功？,聞一聞?dòng)袥]有醋味嘗一嘗有沒有醋酸觀察菌膜的形成檢測(cè)和比較醋酸發(fā)酵前后的pH值顯微鏡觀察是否有醋酸菌存在,三、課題成果評(píng)價(jià),厭氧制酒,有氧制醋,點(diǎn)撥：葡萄成熟后含有果糖等，配制葡萄酒是把葡萄榨汁后發(fā)酵產(chǎn)生酒精，葡萄酒中含有果糖越多，甜度越大，若糖全部轉(zhuǎn)化為酒精，則不會(huì)甜。葡萄酒的顏色是由葡萄皮中的色素溶解而產(chǎn)生的。,一、果酒、果醋制作原理的比較,例1下列關(guān)于果酒制作過程中的敘述，正確的是()A應(yīng)先去除葡萄的枝梗，再進(jìn)行沖洗，這樣洗得徹底B使發(fā)酵裝置的溫度維持在20左右最好C在發(fā)酵過程中，需從充氣口不斷通入空氣D由于酵母菌的繁殖能力很強(qiáng)，因此不需對(duì)所用裝置進(jìn)行消毒處理,解析：在選葡萄時(shí)應(yīng)先沖洗12次，再去除枝梗，以防葡萄破損被雜菌污染；酵母菌的繁殖力雖然很強(qiáng)，但仍要對(duì)所用裝置進(jìn)行消毒處理，因?yàn)槠鋬?nèi)含有對(duì)葡萄酒有害的微生物，影響酒的品質(zhì)；酵母菌只有在20左右的無氧條件下才能進(jìn)行酒精發(fā)酵。答案：B,變式訓(xùn)練,1在家庭中用鮮葡萄制作果酒時(shí)，正確的操作是()A讓發(fā)酵裝置接受光照B給發(fā)酵裝置適時(shí)排氣C向發(fā)酵裝置通入空氣D將發(fā)酵裝置放在45處,變式訓(xùn)練,解析：制作果酒原理是酵母菌在1825條件下，進(jìn)行無氧呼吸。將葡萄糖分解為酒精和CO2，所以需要適時(shí)排氣。答案：B,二、果酒和果醋的制作步驟,(4)用榨汁機(jī)榨取葡萄汁后，將其裝入發(fā)酵瓶中，蓋好瓶蓋。如果沒有合適的發(fā)酵裝置，可以用500mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超過塑料瓶總體積的2/3。(5)將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。(6)由于發(fā)酵旺盛期CO2的產(chǎn)量非常大，因此需要及時(shí)排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂。(7)10d以后，可以開始進(jìn)行取樣檢驗(yàn)工作。例如，可以嗅味、檢驗(yàn)酒精的含量、進(jìn)行酵母菌的鏡檢等工作。(8)當(dāng)果酒制成以后，可以在發(fā)酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后將裝置轉(zhuǎn)移至3035的條件下發(fā)酵，適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。也可嘗試自然接種，但效果不是很好。,三、果酒和果醋的發(fā)酵裝置,1各部件的作用(1)充氣口：在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣。(2)排氣口：排出酒精發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的CO2。長(zhǎng)而彎曲的膠管能防止空氣中微生物的污染。(3)出料口：用來取樣。2裝置使用方法(1)酒精發(fā)酵：關(guān)閉充氣口。(2)醋酸發(fā)酵：充氣口適時(shí)充氣。,3檢驗(yàn)(1)通過出料口對(duì)發(fā)酵情況及時(shí)監(jiān)測(cè)。(2)酒精檢測(cè)：酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。,四、果酒和果醋制作的注意事項(xiàng),1材料的選擇與處理選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄沖洗，并除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。2防止發(fā)酵液被污染(1)榨汁機(jī)要清洗干凈，并晾干。(2)發(fā)酵瓶要洗凈并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，或用洗潔精洗滌。(3)裝入葡萄汁后要封閉充氣口。,果酒制作開始，充氣口應(yīng)泵入空氣(氧氣)，此時(shí)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，酵母菌數(shù)量增加；當(dāng)關(guān)閉充氣口后，酵母菌逐漸進(jìn)入酒精發(fā)酵階段。制作果酒時(shí)葡萄應(yīng)先沖洗再去枝梗，因?yàn)樵谌ス５耐瑫r(shí)會(huì)使一些微生物侵入果實(shí)內(nèi)部，給消毒帶來一定的困難。,特別提醒,特別提醒,發(fā)酵過程中發(fā)酵液的變化放出氣體：由于發(fā)酵作用，葡萄汁中的糖分大部分轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2、C2H5OH及少量的發(fā)酵副產(chǎn)品。CO2排出越來越旺盛，使發(fā)酵液出現(xiàn)沸騰，CO2從排氣口排出，在發(fā)酵10d后，現(xiàn)象最明顯。放熱：發(fā)酵過程產(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1825。,顏色變化：發(fā)酵過程中，果皮上的色素及其他成分逐漸溶解于發(fā)酵液中。菌體數(shù)量變化：果酒制作的初期發(fā)酵液中酵母菌數(shù)目增多，后期酵母菌的數(shù)目不再增多；果醋制作的任何階段，只要條件適宜，發(fā)酵液中醋酸菌數(shù)目可以不斷增多，在發(fā)酵液表面形成菌膜。,例2下列關(guān)于果醋的制作，錯(cuò)誤的是()A果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一種好氧菌，所以在制作過程中需通氧氣B醋酸菌是一種嗜溫菌，溫度要求較高，一般在50左右C醋酸菌能將果酒變成果醋D當(dāng)氧氣、糖源充足時(shí)，醋酸菌可將葡萄中的糖分解成醋酸,解析：醋酸菌是好氧細(xì)菌，所以在發(fā)酵過程中需要適時(shí)地通入無菌O2；醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度為3035；在糖、O2充足時(shí)，醋酸菌能將葡萄中的糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖時(shí)，可將乙醇氧化成乙酸(醋酸)。答案：B,2下列關(guān)于果酒和果醋制作的敘述，錯(cuò)誤的是()A制作果酒時(shí)瓶口需密閉，而制作果醋時(shí)中斷通氧可能會(huì)引起醋酸菌死亡B溫度對(duì)酵母菌酒精發(fā)酵的影響很大，而對(duì)醋酸菌的發(fā)酵影響不大C在變酸的果酒的表面觀察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的D制作果酒和果醋時(shí)都應(yīng)用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精對(duì)發(fā)酵瓶消毒并注意無菌操作,解析：溫度對(duì)酵母菌和醋酸菌的發(fā)酵都有影響，在制作果酒時(shí)溫度要控制在1825，而在制作果醋時(shí)則要將溫度控制在3035。答案：B,本節(jié)小結(jié),核心歸納1兩種發(fā)酵成功的關(guān)鍵是對(duì)氧氣的嚴(yán)格控制，即酒精發(fā)酵需控制無氧條件，而醋酸發(fā)酵則需充足的氧氣。2果酒、果醋制作時(shí)的反應(yīng)式分別為：C6H12O62C2H5OH2CO2，C2H5OHO2CH3COOHH2O。,3酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵應(yīng)控制的溫度范圍分別為：1825、3035。4果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用酸性重鉻酸鉀來檢驗(yàn)。5發(fā)酵裝置中充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來排出CO2的；出料口是用來取樣的。,練習(xí)（P5）2.大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)需要進(jìn)行更為全面周詳?shù)目紤]，如原料的來源與選擇、菌種的培育與選擇、發(fā)酵的設(shè)備、發(fā)酵條件的自動(dòng)化控制，以及如何嚴(yán)格控制雜菌污染；等等。此外，無論是葡萄酒或葡萄醋，實(shí)驗(yàn)時(shí)所檢測(cè)的發(fā)酵液，并非商品意義上的產(chǎn)品。在實(shí)際生產(chǎn)中還需沉淀過濾、滅菌裝瓶等獲得成品酒或醋。葡萄酒還需在一定設(shè)施和條件下（如橡木桶和地窖）進(jìn)行后續(xù)發(fā)酵，以獲得特定的風(fēng)味和色澤。3.需考慮廠房、設(shè)備投資、原材料采購(gòu)、工人人數(shù)及工資、產(chǎn)品種類、生產(chǎn)周期、銷售渠道、利潤(rùn)等問題。,