果酒和果醋的制作..pptx

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1、发发酵酵专题一：传统专题一：传统发酵发酵技术的应用技术的应用发酵产品发酵产品第1页/共44页1.1.发酵发酵:一、基础知识一、基础知识利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备动来制备微生物菌体微生物菌体及及各种不同代谢产物各种不同代谢产物的过程的过程.发酵发酵据氧气需求情况据氧气需求情况据发酵生成产物据发酵生成产物需氧发酵需氧发酵厌氧发酵厌氧发酵酒精发酵酒精发酵乳酸发酵乳酸发酵第2页/共44页微生物的类群微生物的类群微微生生物物原核类原核类:真核类真核类非细胞类：非细胞类：细菌、支原体、放线菌、蓝藻细菌、支原体、放线菌、蓝藻个体微小、结构简单个体微小、结

2、构简单酵母菌、霉菌、食用菌酵母菌、霉菌、食用菌真菌：真菌：原生生物：原生生物：显微藻类、原生生物显微藻类、原生生物（如：草履虫、变形（如：草履虫、变形虫等）虫等）病毒、类病毒、朊病毒病毒、类病毒、朊病毒微生物的共同特点：微生物的共同特点：第3页/共44页远古人古人类发现，吃剩的米粥数日后，吃剩的米粥数日后变成成 了醇香可口的了醇香可口的饮料料人人类最早最早发明的酒明的酒第4页/共44页甲古文中的酒文字甲古文中的酒文字 第5页/共44页在酒的制作中，依种类分大体上可有白酒、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。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制作方

3、法各不相同，但相同部分是它们都是由是由酵母菌酵母菌完成的。酵母在自然界中广泛完成的。酵母在自然界中广泛分布，已知有几百种之多，也是应用最广分布，已知有几百种之多，也是应用最广的一类微生物。如面包制作、酒精制造、的一类微生物。如面包制作、酒精制造、药用酵母片、酿酒等。药用酵母片、酿酒等。3.酒的种类酒的种类第6页/共44页左：葡萄酒窖；中：啤酒酒窖；右：白酒酒窖左：葡萄酒窖；中：啤酒酒窖；右：白酒酒窖 第7页/共44页二、果酒的制作原理二、果酒的制作原理果酒是以各种果汁为原料，通过微生物发酵而果酒是以各种果汁为原料，通过微生物发酵而制成的酒精饮料，主要包括葡萄酒，苹果酒，制成的酒精饮料，主要包括

4、葡萄酒，苹果酒，梨酒等。梨酒等。葡萄酒的酒精含量为葡萄酒的酒精含量为1012第8页/共44页果酒制作菌种：果酒制作菌种：酵母菌酵母菌真核、单细胞真菌、异养兼性厌氧型真核、单细胞真菌、异养兼性厌氧型温度：最适温度：最适200C 18250CPH:偏酸偏酸 4.05.8第9页/共44页酵母菌的繁殖方式为无性生殖（出芽生酵母菌的繁殖方式为无性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），但多以殖、分裂生殖、孢子生殖），但多以出芽方式出芽方式进行。进行。酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。如水果等。存在位置存在位置附着在葡萄上附着在葡萄上来自土壤来自土壤 第10页/共

5、44页 酵母菌新陈代谢类型：酵母菌新陈代谢类型：兼性厌氧型兼性厌氧型 b.有氧条件下有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖。进行有氧呼吸，大量繁殖。C C6 6H H1212OO6 6+6O+6O2 2+6H+6H2O 6COO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶a.无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C C6 6H H1212OO6 6 2C2C2 2HH5 5OH+2COOH+2CO2 2+能量能量 酶酶第11页/共44页厌氧制酒 第12页/共44页果果醋醋的制作菌种的制作菌种醋酸菌最适生长醋酸菌最适生长温度温度30303535。C C醋酸菌是

6、醋酸菌是好氧细菌，好氧细菌，只有当氧气充足时才能进行只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。旺盛的生理活动。醋酸菌（原核醋酸菌（原核 细菌）细菌）三、果醋的制作原理三、果醋的制作原理PH:偏酸偏酸 5.46.3第13页/共44页1、若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：酶酶 C6H12O6 3CH3COOH（醋酸）（醋酸）2 2、若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，、若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式：再将乙醛变为醋酸，其反应式：酶酶2C2H5OH+O2 2CH3CHO（乙醛）（乙醛）+2H2O酶酶2CH3CHO+O2 2CH3COOH（醋酸）（

7、醋酸）醋酸菌醋酸菌第14页/共44页有氧制醋 第15页/共44页果酒制作果酒制作果醋制作果醋制作主要微生物主要微生物代谢类型代谢类型最适温度最适温度最适最适PH主要反应式主要反应式第16页/共44页果酒制作果酒制作果醋制作果醋制作主要微生物主要微生物代谢类型代谢类型最适温度最适温度最适最适PH主要反应式主要反应式酵母菌，真菌酵母菌，真菌酵母菌，真菌酵母菌，真菌醋酸菌，细菌醋酸菌，细菌醋酸菌，细菌醋酸菌，细菌需氧型需氧型需氧型需氧型兼性厌氧型兼性厌氧型兼性厌氧型兼性厌氧型2020202030303030353535354.04.04.04.05.85.85.85.85.45.45.45.46.3

8、6.36.36.3第17页/共44页无氧无氧1825挑选葡萄挑选葡萄冲洗冲洗榨汁榨汁酒精酒精发酵发酵果酒果酒醋酸醋酸发酵发酵果醋果醋有氧有氧303510-12d7-8d三、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例）三、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例）（一）制作果酒和果醋的实验流程：（一）制作果酒和果醋的实验流程：2010-20112010-20112010-20112010-2011学年学年学年学年高三生物高三生物高三生物高三生物 选修一选修一选修一选修一生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践 第18页/共44页2010-20112010-20112010-20112010-201

9、1学年学年学年学年高三生物高三生物高三生物高三生物 选修一选修一选修一选修一生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践 三、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例）三、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例）（二）（二）设计制作果酒和果醋的实验装置：设计制作果酒和果醋的实验装置：1 1绘制实验装置简图：绘制实验装置简图：出料口出料口排气口排气口充气口充气口第19页/共44页某同学用带盖的瓶子制葡萄酒（如图）某同学用带盖的瓶子制葡萄酒（如图）（2 2）此后再将瓶盖拧紧，目的是）此后再将瓶盖拧紧，目的是（3 3）当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，）当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上

10、一层纱布，原因是原因是（4 4）分析此发酵装置不足之处）分析此发酵装置不足之处（1 1）发酵过程中，每隔）发酵过程中，每隔12h12h左右将瓶盖拧左右将瓶盖拧 松一次（注意不是打开瓶盖）为什么？松一次（注意不是打开瓶盖）为什么？酒精发酵过程中产生酒精发酵过程中产生COCO2 2，瓶盖拧松放出，瓶盖拧松放出COCO2 2 防止进入防止进入OO2 2，继续进行酒精发酵，继续进行酒精发酵制造有氧条件，进行醋酸发酵制造有氧条件，进行醋酸发酵易被杂菌污染易被杂菌污染方程式为方程式为:C C2 2H H5 5OH+OOH+O2 2 CH CH3 3COOH+HCOOH+H2 2OO酶酶第20页/共44页三

11、、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例）三、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例）（二）（二）设计制作果酒和果醋的实验装置：设计制作果酒和果醋的实验装置：2 2回答有关教材回答有关教材P4图图14b装置的问题：装置的问题：（1 1）充气口的作用是：）充气口的作用是：在醋酸发酵时充入氧气。在醋酸发酵时充入氧气。（2 2）排气口的作用是：）排气口的作用是：在酒精发酵时排出在酒精发酵时排出CO2。（3 3）出料口的作用是：）出料口的作用是：取样品。取样品。（4 4）排气口胶管长而弯曲的作用是：）排气口胶管长而弯曲的作用是：防止空气中微生物的污染。防止空气中微生物的污染。第21页/共44页2010-20112

12、010-20112010-20112010-2011学年学年学年学年高三生物高三生物高三生物高三生物 选修一选修一选修一选修一生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践 四、操作提示：四、操作提示：（一）材料的选择与处理：（一）材料的选择与处理：1 1为什么选择新鲜成熟的葡萄？为什么选择新鲜成熟的葡萄？葡萄糖含量高，为酒精发酵提供原料。葡萄糖含量高，为酒精发酵提供原料。第22页/共44页2010-20112010-20112010-20112010-2011学年学年学年学年高三生物高三生物高三生物高三生物 选修一选修一选修一选修一生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践生物技术

13、与实践（一）材料的选择与处理：（一）材料的选择与处理：2 2清洗葡萄时先冲洗还是先去枝梗？目的清洗葡萄时先冲洗还是先去枝梗？目的是什么？是什么？先冲洗后去枝梗；避免杂菌污染。先冲洗后去枝梗；避免杂菌污染。3.用清水冲洗葡萄用清水冲洗葡萄12次除去污物。（次除去污物。（注意注意冲洗次数不宜太多，冲洗次数不宜太多，为什么？为什么？防止洗去酵母菌防止洗去酵母菌第23页/共44页2010-20112010-20112010-20112010-2011学年学年学年学年高三生物高三生物高三生物高三生物 选修一选修一选修一选修一生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践（二）（二）防止发酵液被

14、污染：防止发酵液被污染：你认为应从哪些方面防止发酵液被污染？你认为应从哪些方面防止发酵液被污染？1、榨汁机要清洗干净、榨汁机要清洗干净，并晾干，并晾干 2、发酵瓶要清洗干净并用、发酵瓶要清洗干净并用 70%酒精消毒酒精消毒3、装入葡萄汁后封闭出气口、装入葡萄汁后封闭出气口4、若是带盖的瓶子进行果酒制作时，排气时只需、若是带盖的瓶子进行果酒制作时，排气时只需 拧松瓶盖，不要完全揭开。制醋时盖上一层纱布，拧松瓶盖，不要完全揭开。制醋时盖上一层纱布，减少空气中尘土污染减少空气中尘土污染 第24页/共44页开始阶段：提供酵母菌进行有氧呼吸大量开始阶段：提供酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖的所需氧气；繁殖的所

15、需氧气；发酵阶段：产酒精、产醋酸时都会产生水，发酵阶段：产酒精、产醋酸时都会产生水，发酵液体积会增加。发酵液体积会增加。2010-20112010-20112010-20112010-2011学年学年学年学年高三生物高三生物高三生物高三生物 选修一选修一选修一选修一生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践（三）（三）控制好发酵条件：控制好发酵条件：1 1产果酒的主要发酵条件：产果酒的主要发酵条件：葡萄糖、葡萄糖、1825、无氧环境、无氧环境2 2产果醋的主要发酵条件：产果醋的主要发酵条件：酒精、酒精、3035、有氧环境、有氧环境3 3在发酵液装瓶后为什么要保持在发酵液装瓶后为什

16、么要保持1/3的剩余的剩余空间？空间？第25页/共44页2010-20112010-20112010-20112010-2011学年学年学年学年高三生物高三生物高三生物高三生物 选修一选修一选修一选修一生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践生物技术与实践 4 4在酒精发酵过程中，每隔一段时间在酒精发酵过程中，每隔一段时间(12h)拧松瓶盖或打开排气口，其原因是什么？拧松瓶盖或打开排气口，其原因是什么？酒精发酵时产生大量酒精发酵时产生大量CO2，需要排放，需要排放CO2防防止装置爆裂。止装置爆裂。5 5在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充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

17、的方法是向发酵液氧气，你认为最经济实用的方法是向发酵液中通入？中通入？通入无菌空气。通入无菌空气。第26页/共44页五、结果分析与评价：P41、由于发酵作用，糖分大部分转变为CO2和乙醇。CO2排出越来越旺盛，使发酵液沸腾，CO2从排气口排出，在发酵10天后，现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在1825；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。第27页/共44页n2 2、设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，、设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入分别装入1 1和和2 2号发酵瓶中，号发酵瓶中，1 1号加入酵母菌，号加入酵母菌，2 2号不加。比较发酵结

18、果。证明醋酸，则用品尝号不加。比较发酵结果。证明醋酸，则用品尝或或pHpH试纸。试纸。n3 3、葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁、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。特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。第28页/共44页1 1、如何检测果醋的制作是否成功？如何检测果醋的制作是否成功？闻一闻有没有醋味闻一闻有没有醋味尝一尝有没有醋酸尝一尝有没有醋酸观察菌膜的形成观察菌膜的形成检测和比较醋酸发酵前后的检测和比较醋酸发酵前后的pH值值显微镜观察是否有醋酸菌存在显微镜观察是否有醋酸菌

19、存在第29页/共44页2 2、如何检测果酒的制作是否成功？如何检测果酒的制作是否成功？闻一闻有没有酒味闻一闻有没有酒味尝一尝有没有酒精尝一尝有没有酒精用显微镜观察酵母菌用显微镜观察酵母菌并用并用重铬酸钾检测重铬酸钾检测是否有酒精是否有酒精第30页/共44页【课题延伸】用用重铬酸钾检测重铬酸钾检测是否有酒精是否有酒精【原理原理】橙橙红红色色灰灰绿绿色色重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾与酒精反应重铬酸钾与酒精反应第31页/共44页【实验实验】发酵液发酵液对对照照组组实实验验组组H2SO4H2SO4重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾酒酒 精精第32页/共44页如果进行大规模生产果酒、果醋时，需要解决如果进行大

20、规模生产果酒、果醋时，需要解决哪些问题？哪些问题？大规模生产果酒、果醋时，需要解决全面考虑，如：大规模生产果酒、果醋时，需要解决全面考虑，如：a:原料的来源和选择原料的来源和选择b:菌种的培养菌种的培养c:发酵设备、发酵条件的自动化控制发酵设备、发酵条件的自动化控制d：严格控制杂菌污染等：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，风味色泽等实际生产中还要考虑沉淀、消毒包装、保存，风味色泽等第33页/共44页 1.下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是（下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是（）A.含糖量高的培养基含糖量高的培养基 B.温度温度20 左右左右 C.pH=2.5

21、 D.pH=6C2.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的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的理想产物，通常所指的发酵条件不包括()A温度控制温度控制 B溶氧控制溶氧控制 CpH控制控制 D酶的控制酶的控制D练习：练习：第34页/共44页3果酒制作过程中，操作有误的是（果酒制作过程中，操作有误的是（）将消毒过的葡萄汁装满发酵装置将消毒过的葡萄汁装满发酵装置将温度严格控制在将温度严格控制在榨汁机要清洗干净并晾干榨汁机要清洗干净并晾干进行榨汁将冲洗除枝梗的葡萄放入进行榨汁将冲洗除枝梗

22、的葡萄放入已冲洗并晾干的榨汁机内已冲洗并晾干的榨汁机内A第35页/共44页4、关于酵母菌的叙述，错误的是（、关于酵母菌的叙述，错误的是（）A、酵母菌的代谢类型为异养、兼、酵母菌的代谢类型为异养、兼性厌氧型性厌氧型 B、酵母菌主要的繁殖方式为孢子、酵母菌主要的繁殖方式为孢子生殖生殖 C、酵母菌只在酒精发酵中发挥作、酵母菌只在酒精发酵中发挥作用用 D、酵母菌在含链霉素的培养基中、酵母菌在含链霉素的培养基中不能生存不能生存BCD（多选）（多选）第36页/共44页5下列叙述能够防止发酵液被污染的是下列叙述能够防止发酵液被污染的是()榨汁机要清洗干净，并晾干榨汁机要清洗干净，并晾干发酵瓶要清洗干净，用体

23、积分数为发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70的酒精消毒的酒精消毒 C装入葡萄汁后，封闭充气口装入葡萄汁后，封闭充气口发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接的胶管与瓶身连接 ABCD（多选）（多选）第37页/共44页综合练习综合练习下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析回答下列问题：回答下列问题：（1）把原料放入沸水中混合的原因是）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：）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）在混合物冷却后才把酵母加进去，是因为因为 ；假如冷却时不

24、慎使温度骤降到假如冷却时不慎使温度骤降到0，当温度，当温度逐渐回升到逐渐回升到25时，酵母是否还具有活性？时，酵母是否还具有活性？。原因是。原因是_。为了除去原料中为了除去原料中O2 糖是啤酒酵母发酵的原料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防止酵母死亡，并达到酶适宜的温度 有有低温使酶的活性降低，但没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 第38页/共44页（4）说说出出酵酵母母菌菌细细胞胞所所进进行行的的生生化化反反应应过过程程的的名名称称并并用用反反应应式叙述这一整个过程

25、。式叙述这一整个过程。（5）酵酵母母比比水水更更稠稠浓浓，但但在在化化学学反反应应中中它它会会上上升升到到混混合合物物的的顶部，原因是顶部，原因是_。（6）为什么啤酒要至少搁置）为什么啤酒要至少搁置21天才可以过滤装瓶，请说出一天才可以过滤装瓶，请说出一种理由。种理由。酒精发酵酒精发酵 C6H12O6 2C2H5OH2CO2能量能量酶酶酵母菌细胞内产生的酵母菌细胞内产生的CO2，增大了本身在液体，增大了本身在液体中的浮力，使其上升中的浮力，使其上升使酵母菌充分发酵，有利于混合物中杂质沉淀使酵母菌充分发酵，有利于混合物中杂质沉淀；进一步降低；进一步降低啤酒中的含糖量；增加啤酒中的啤酒中的含糖量；

26、增加啤酒中的CO2含量等。含量等。第39页/共44页 2 2、一般情况下，葡萄酒呈红色的原因？、一般情况下，葡萄酒呈红色的原因？1 1、为什么酒是陈的香？、为什么酒是陈的香？在发酵的过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈红色。不论是果酒还是白酒，能散发芳香气味的功臣是乙酸乙酯。但新酒中乙酸乙酯的含量是微乎其微的。而酒中的醛、酸不仅没有香味，还有刺激喉咙的作用。所以新酿造的酒喝起来生、苦、涩不那么适口。把新制的酒放在坛里密封好，长期存放在温湿度适宜的地方，使之慢慢地发生化学变化，酒里的醛便不断的氧化为羧酸；而羧酸再和酒精发生酯化反应，生成具有芳香气味的乙酸乙酯，从而使酒

27、质醇香，这个变化过程就是酒的陈化。但需要的时间很长，现代科技可缩短这个时间。第40页/共44页 3 3、根据葡萄酒的颜色分成白葡、根据葡萄酒的颜色分成白葡萄酒、红葡萄酒和桃红葡萄酒三种。萄酒、红葡萄酒和桃红葡萄酒三种。白葡萄酒：用白葡萄酿造，皮汁白葡萄酒：用白葡萄酿造，皮汁分离发酵；分离发酵；红葡萄酒：用红葡萄酿造，皮汁红葡萄酒：用红葡萄酿造，皮汁混合发酵；混合发酵；桃红葡萄酒：颜色介于白葡萄酒和桃红葡萄酒：颜色介于白葡萄酒和红葡萄酒之间，皮的发酵时间短。红葡萄酒之间，皮的发酵时间短。第41页/共44页 4 4、根据葡萄酒的含糖量分成干、根据葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四种。半干、半甜、甜四种。干葡萄酒：含糖量低于干葡萄酒：含糖量低于4克克/升；升；半干葡萄酒：含糖量介于半干葡萄酒：含糖量介于4克克-12克克/升之间；升之间；半甜葡萄酒：含糖量介于半甜葡萄酒：含糖量介于12克克-50克克/升之间；升之间；甜葡萄酒：含糖量高于甜葡萄酒：含糖量高于50克克/升。升。第42页/共44页【课外探究】课题课题1 1、如何将葡萄上附着如何将葡萄上附着的酵母菌分离出来？的酵母菌分离出来？课题课题2 2、尝试从食醋中分尝试从食醋中分离醋酸菌。离醋酸菌。第43页/共44页感谢您的观看。感谢您的观看。第44页/共44页