选修1-1.1-果酒和果醋的制作

专题一：传统发酵技术的应用发酵产品：发酵:定义：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。分类：有氧发酵无氧发酵（如酒精发酵、乳酸发酵）（如醋酸发酵、谷氨酸发酵）葡萄美酒夜光杯欲饮琵琶马上催君若问酒何处来此功当属酵母菌课题1果酒和果醋的制作葡萄酒果醋在酒的制作中，依种类分大体上可有白酒、果酒、啤酒和黄酒四类。一、基础知识葡萄酒窖啤酒酒窖白酒酒窖在酒的制作中，依种类分大体上可有白酒、果酒、啤酒和黄酒四类。制作方法各不相同，但相同部分是它们都可以由酵母菌完成。一、基础知识一、基础知识（一）果酒制作的原理微生物：酵母菌（真菌，真核生物）生活方式：兼性厌氧型有氧时大量繁殖：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶无氧时酒精发酵：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶发酵所需条件：最适温度20℃左右（18-25℃），酸性（4.0～5.8为最适pH），时间10-12天菌种来源：附着在葡萄皮上的野生型酵母菌繁殖方式：无性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），但多以出芽生殖进行。思考：葡萄酒呈现深红色的原因是在发酵过程中葡萄皮的_____进入到发酵液中。色素吃醋的由来唐太宗李世民当年赐给房玄龄几名美女做妾，房不敢受，李世民料到是房的夫人横加干涉，不肯答应。于是唐太宗派太监持一壶“毒酒”传旨房夫人，如不接受这几名美妾，即赐饮毒酒。夫人面无惧色，接过“毒酒”一饮而尽。结果并未丧命，原来壶中装的是醋，皇帝以此来考验她，开了一个玩笑。于是“吃醋”的故事传为千古趣谈。（二）果醋制作的原理微生物：醋酸菌（属细菌，原核生物）生活方式：好氧型适宜条件：最适温度30-35℃，时间7-8天，充足氧气氧气、糖源充足时：糖源缺乏时：C6H12O6→3CH3COOHC2H5OH+O2→CH3COOH+H2O菌种来源：直接购买或选择性培养基培养一、基础知识（发酵过程中适时向发酵液中充气）有氧制醋二、实验设计挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果醋果酒1.制作葡萄酒和葡萄醋的流程：二、实验设计1.制作葡萄酒和葡萄醋的流程：2.发酵装置的设计(1)某同学用带盖的瓶子制葡萄酒（如图）②此后再将瓶盖拧紧，目的是?③当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，原因是？④分析此发酵装置不足之处：①发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖）为什么？酒精发酵过程中产生CO2，瓶盖拧松放出CO2。防止进入氧气，以便继续进行酒精发酵。制造有氧条件，进行醋酸发酵。易被杂菌污染。二、实验设计1.制作葡萄酒和葡萄醋的流程：2.发酵装置的设计(1)某同学用带盖的瓶子制葡萄酒(2)装置2出料口排气口充气口胶管长而弯曲的作用？防止空气中微生物的污染制酒时关闭，制醋时打开在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的酒精发酵时用来排出CO2的用来取样的使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。1、材料的选择与处理应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？制作过程为什么要“冲洗干净”而不是用洗洁精之类的“清洗干净”？酿酒所需菌种来自于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌，过度清洗会减少其数量。三、操作提示2、防止发酵液被污染你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵瓶要清洗干净，并晾干；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖。3、控制好发酵条件为什么将葡萄汁装入发酵瓶时要留有大约1/3的空间？先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。三、操作提示3、控制好发酵条件制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18-25℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30-35℃？温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是适温菌，最适生长温度为30-35℃，因此要将温度控制在30-35℃。三、操作提示制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。四、结果分析与评价：1.在制葡萄酒和葡萄醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？其中最明显的变化发生在发酵后多少天？你能分析引起变化的原因吗？制酒过程中：①发酵液有气泡冒出，甚至沸腾；②温度升高；③颜色变深。——CO2排出旺盛，发酵后10天最明显——发酵产热——色素及其它成分逐渐溶解制醋过程中：无气泡，液面形成菌膜，发酵液PH变小等。四、结果分析与评价：2.你如何证实葡萄汁转化成葡萄酒，是由于酵母菌的作用？你能想出什么简单易行的方法，证明葡萄醋中的确有醋酸生成吗？证实酵母菌的作用：设置对照组。将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入1和2号发酵瓶中。1号加入酵母菌，2号不加。比较发酵结果。证明醋酸的生成：直接品尝或pH试纸。葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味；果醋具有琥珀色或棕红色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。四、结果分析与评价：3.你制作的葡萄酒和葡萄醋的口味如何？1、果酒的制作是否成功①发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。②用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检测酒精的存在与否。四、结果分析与评价：评价方法：重铬酸钾酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应成灰绿色2、果醋的制作是否成功①通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定。②检测和比较醋酸发酵前后的pH值。③在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。四、结果分析与评价：评价方法：果酒和果醋的制作基础知识实验设计结果分析与评价果酒制作酵母菌的来源：表皮附着的酵母菌菌种来源果醋制作温度：30－35℃时间：7-8天空气：充足的氧气条件酵母菌的生活方式好氧条件产生CO2、H2O厌氧条件产生C2H5OH、CO2酵母菌发酵的温度一般控制在18-25℃醋酸菌C2H5OHCH3COOH直接购买或者用选择性培养基培养挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果醋果酒课堂小结1.下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是（）A.含糖量高的培养基B.温度20℃左右C.pH=2.5D.pH=5C2.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否能得到质量高，产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括()A．温度控制B．溶氧控制C．pH控制D．酶的控制D练习：3．果酒制作过程中，操作有误的是（）Ａ．将消毒过的葡萄汁装满发酵装置Ｂ．将温度严格控制在18~25℃Ｃ．榨汁机要清洗干净并晾干Ｄ．进行榨汁将冲洗除枝梗的葡萄放入已冲洗并晾干的榨汁机内A综合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。（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_____________________________________________________________________________。为了除去原料中O2糖是啤酒酵母发酵的原料防止酵母死亡，并达到酶适宜的温度有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（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。（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。酒精发酵C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量酶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。1.⑴果酒对人类健康的作用有：①开胃健脾，强肝解暑，消除疲劳；②防治心血管疾病，减少脂肪沉淀，降低胆固醇、血脂的含量，调整血小板，使血液不易过黏，控制血栓的形成；③防癌作用；④抗衰老作用，含有超强抗氧化剂，可与身体产生的自由基发生作用，保护细胞和器官免受氧化，美容。⑵果醋对人类健康的作用有：①杀灭细菌，抑制病毒；②改善肠胃，增进食欲，促进钙、磷、铁的溶解和吸收；③改善代谢，防止和减轻疲劳；④提供营养，如糖分、无机盐、氨基酸、有机酸等。⑶社会经济效益：果酒、果醋对人类健康有益，为健康饮料。因此，果酒果醋的生产具有很高的社会经济效益。习题答案2.答：大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑，如：原料的来源与选择、菌种的培育选择、发酵的设备、发酵条件的自动化控制，以及如何严格控制杂菌污染等。实验室检测的发酵液，并非商品意义上的产品。习题答案在实际生产中还需沉淀过滤、灭菌装瓶等获得成品酒或醋。葡萄酒还需在一定设施和条件下（如橡木桶和地窖）进行后续发酵，已获得特定的风味和色泽。习题答案3.大规模生产果酒、果醋时，需要解决全面考虑的问题，如：a:原料的来源和选择b:菌种的培养c:发酵设备、发酵条件的自动化控制d：严格控制杂菌污染等e:实际生产中还要考虑沉淀、消毒包装、保存，风味色泽等