高中生物选修一果酒和果醋的制作.ppt
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1、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专题专题1 传统发酵技术的应用传统发酵技术的应用选修选修1 1果酒制作的原理果酒制作的原理 (a).(a).(a).(a).酵母菌是单细胞真菌,酵母菌是单细胞真菌,酵母菌是单细胞真菌,酵母菌是单细胞真菌,真核生物真核生物真核生物真核生物,细胞大小为细胞大小为细胞大小为细胞大小为130um130um130um130um,呈圆形、椭圆形等。呈圆形、椭圆形等。呈圆形、椭圆形等。呈圆形、椭圆形等。(1)(1)果酒的制作离不开果酒的制作离不开酵母菌酵母菌 (b).(b).(b).(b).酵母菌的繁殖方式主要为酵母菌的繁殖方式主要为酵母菌的繁殖方式主
2、要为酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖无性生殖无性生殖无性生殖(出芽生殖、分裂(出芽生殖、分裂(出芽生殖、分裂(出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖),但多以生殖、孢子生殖),但多以生殖、孢子生殖),但多以生殖、孢子生殖),但多以出芽生殖出芽生殖出芽生殖出芽生殖进行。进行。进行。进行。温度低时形成温度低时形成温度低时形成温度低时形成孢子,进入休眠状态,温度适宜时,进行出芽生殖,繁殖孢子,进入休眠状态,温度适宜时,进行出芽生殖,繁殖孢子,进入休眠状态,温度适宜时,进行出芽生殖,繁殖孢子,进入休眠状态,温度适宜时,进行出芽生殖,繁殖速度快。速度快。速度快。速度快。(c).(c).(c).(c).酵母菌大量分布
3、于酵母菌大量分布于土壤土壤中,以中,以菌落菌落形式存在。形式存在。(d).(d).(d).(d).酵母菌分布在含酵母菌分布在含酵母菌分布在含酵母菌分布在含糖糖糖糖较高的较高的较高的较高的偏酸偏酸偏酸偏酸环境中,如环境中,如环境中,如环境中,如葡萄葡萄等。等。等。等。过程:母体过程:母体过程:母体过程:母体 芽体芽体芽体芽体 新个体新个体新个体新个体一、基础知识一、基础知识(e).(e).(e).(e).酵母菌是酵母菌是酵母菌是酵母菌是异养兼性厌氧微生物异养兼性厌氧微生物异养兼性厌氧微生物异养兼性厌氧微生物.在在在在有氧条件有氧条件有氧条件有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。下,酵母菌进行
4、有氧呼吸,大量繁殖。下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。反应式为:反应式为:反应式为:反应式为:在在在在无氧条件无氧条件无氧条件无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。下,酵母菌能进行酒精发酵。下,酵母菌能进行酒精发酵。下,酵母菌能进行酒精发酵。反应式为:反应式为:反应式为:反应式为:C C C C6 6 6 6H HH H12121212O OO O6 6 6 6+6O+6O+6O+6O2 2 2 2 6CO 6CO 6CO 6CO2 2 2 2+6H+6H+6H+6H2 2 2 2O+O+O+O+能量能量能量能量C C C C6 6 6 6H HH H121212
5、12O OO O6 6 6 6 2 2 2 2C C C C2 2 2 2HHHH5 5 5 5OHOHOHOH+2CO2CO2CO2CO2 2 2 2+能量能量能量能量 (2)(2)果酒制作原理果酒制作原理什么叫发酵?什么叫发酵?发酵概念:发酵概念:广义:是通过微生物的培养来大量生产微生广义:是通过微生物的培养来大量生产微生物菌体各种代谢产物的过程。包括有氧发酵物菌体各种代谢产物的过程。包括有氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵)。(如酒精发酵)。狭义:是指微生物的无氧呼吸(包括酒精发狭义:是指微生物的无氧呼吸(包括酒精发酵、乳酸发酵等)
6、。酵、乳酸发酵等)。所以:所以:发酵发酵无氧呼吸。无氧呼吸。(3 3)发酵所需的适宜条件:)发酵所需的适宜条件:厌氧制酒厌氧制酒1.1.1.1.温度温度温度温度20 20 左右最适合左右最适合酵母菌繁酵母菌繁殖,酒精发酵时一般将温度殖,酒精发酵时一般将温度控制在控制在181825 25。2.pH2.pH值值4.05.84.05.8为最适为最适pHpH值值,在最低,在最低pH=2.5pH=2.5,最高最高pH=8.0pH=8.0时尚能生时尚能生存,但生长极其缓慢而且容易死亡。存,但生长极其缓慢而且容易死亡。3.3.充足的糖源充足的糖源喜欢葡萄汁等含糖量高的果汁。喜欢葡萄汁等含糖量高的果汁。(f.
7、)应用:做面包,馒头;酿酒。应用:做面包,馒头;酿酒。(1)(1)制醋所用的醋酸菌制醋所用的醋酸菌果果醋制作的原理醋制作的原理a.a.醋酸菌的形态醋酸菌的形态:从椭圆到杆状,有单个,有成对,有成链状,从椭圆到杆状,有单个,有成对,有成链状,以鞭毛运动或不运动,属以鞭毛运动或不运动,属原核生物原核生物,不形成芽,不形成芽孢,以孢,以分裂方式分裂方式繁殖。繁殖。b.b.醋酸菌的来源:醋酸菌的来源:土壤中分离醋酸菌或直接使用醋曲土壤中分离醋酸菌或直接使用醋曲,也可尝,也可尝试自然接种。试自然接种。一、基础知识一、基础知识 若若氧气、糖源充足时氧气、糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中,醋酸菌将葡萄汁中的糖分
8、解成醋酸,其反应式:的糖分解成醋酸,其反应式:C C6H H1212OO6 6 3CH 3CH3 3COOHCOOH 2 2C C2 2H H5 5OHOH+OO2 2 2CH2CH3 3CHO+2HCHO+2H2 2OO2CH2CH3 3CHCHO+O+OO2 2 2CH 2CH3 3COOHCOOH 若若缺少糖源缺少糖源,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,其反应式:将乙醛变为醋酸,其反应式:(2 2 2 2)果醋的制作原理果醋的制作原理果醋的制作原理果醋的制作原理醋酸菌是一种好氧性细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。变酸的酒的表面观察到的菌膜就是
9、醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明,醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。1.1.1.1.温度温度温度温度温度控制在温度控制在303035 35 为适宜。为适宜。2.2.2.2.氧气条件氧气条件氧气条件氧气条件醋酸菌是醋酸菌是好氧好氧细菌,发酵过程中适时向发酵液中细菌,发酵过程中适时向发酵液中充气充气。有有氧制氧制醋醋1、制作果酒制作果酒、果醋的实验流程图果醋的实验流程图冲洗冲洗冲洗冲洗榨汁榨汁榨汁榨汁酒精发酵酒精发酵酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵醋酸发酵醋酸发酵果酒果酒果酒果酒果醋果醋果醋果醋挑选水果挑选水果挑选水果挑选水果鉴定鉴
10、定鉴定鉴定鉴定鉴定鉴定鉴定二、果酒和果醋的制作实验二、果酒和果醋的制作实验安排在安排在9月或月或10月进行:月进行:o正值收获季节,葡萄价格便宜,品种正值收获季节,葡萄价格便宜,品种多样。多样。o此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强,发酵酿酒的效果好。强,发酵酿酒的效果好。o温度适宜,发酵现象非常明显。温度适宜,发酵现象非常明显。2、发酵装置的设计发酵装置的设计(1)阅读教材)阅读教材3-4页,对页,对A、B两同学的实验装置进行讨论:两同学的实验装置进行讨论:A A:每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖;制醋时,再将瓶盖打开,盖上多层纱布纱布,进行葡萄醋的发酵
11、。来来防止防止发酵液被发酵液被污染污染,因为操作的每一步都可能,因为操作的每一步都可能混入杂菌。混入杂菌。充气口充气口是在醋酸发酵时是在醋酸发酵时连接充气泵连接充气泵进行充气用的;进行充气用的;排气口排气口是在酒精发酵时用来是在酒精发酵时用来排出二氧化碳排出二氧化碳的;的;出料口出料口是用来是用来取样取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染防止空气中微生物的污染。使用。使用该装置该装置制酒时制酒时,应该,应该关闭充气口关闭充气口;制醋时制醋时,应将充气,应将充气口连接气泵,口连接气泵,输入氧气输入氧气
12、。B B:分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排:分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?(2)对实验装置的改进)对实验装置的改进a、可用塑料瓶替换玻璃瓶,有利放气。b、家庭操作简便装置c、实验室操作简便装置3、实验操作中的注意事项、实验操作中的注意事项(1)材料的选择与处理材料的选择与处理选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。、取葡萄500g,去除枝梗和腐烂的叶子。、用清水冲洗葡萄12次除去污物。(注意冲洗次数不宜太多,为什么?)讨论:
13、讨论:你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?为什么?为什么?应该先冲洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时应该先冲洗,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。引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。需要从发酵制作的过程进行全面的考虑,因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如:榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。榨汁机要清洗干净,并晾干。发酵装置要清洗干净,并用70的酒精消毒。(2)(2)灭菌灭菌讨论:你认为应该从哪些方面防止发酵液讨论:你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染?被污染?(3)(3)榨汁榨汁 将冲
14、洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。(4)发酵:发酵:发酵装置如图:将葡萄汁装人发酵瓶,要留大约13的空间(如图右图所示),并封闭充气口。制葡萄酒的过程中,密闭,将温度严格控制在1825,时间控制在1012d左右,可通过从出料口取样从出料口取样对发酵的情况进行及时的监测。制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在3035,时间控制在前78d左右,并注意适时通过充气口充气。思考思考1:在发酵制作葡萄酒的时候,在发酵制作葡萄酒的时候,要对葡萄进行消毒吗?为什么?要对葡萄进行消毒吗?为什么?在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌能生长繁殖,而
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