1、1专题专题1传统发酵技术的应用传统发酵技术的应用 课题课题1果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作234 果醋含果醋含20多种氨基酸和多种氨基酸和16种有机酸，对种有机酸，对8种有害微种有害微生物如葡萄球菌、霉菌等有抑制杀灭作用，还有降低胆生物如葡萄球菌、霉菌等有抑制杀灭作用，还有降低胆固醇、促进消化、降低血脂和血压、软化血管等功效。固醇、促进消化、降低血脂和血压、软化血管等功效。果酒和果醋有如此多的好处，加上酒的醇香、醋酸的柔果酒和果醋有如此多的好处，加上酒的醇香、醋酸的柔和，很多人都对果酒、果醋非常喜爱。让我们自己动手，和，很多人都对果酒、果醋非常喜爱。让我们自己动手，制作果酒和果醋吧！制作果酒
2、和果醋吧！5请思考：请思考：1果酒和果醋是如何制成的？果酒和果醋是如何制成的？2在果酒和果醋的制作过程中需要注意哪些环境因素？在果酒和果醋的制作过程中需要注意哪些环境因素？671果酒制作的原理果酒制作的原理(1)起作用的菌种起作用的菌种_。生物类属：真菌，属于生物类属：真菌，属于_生物生物。代谢类型代谢类型：_。生长繁殖最适温度：生长繁殖最适温度：_左右左右。主要分布场所：分布广泛，但土壤始终是酵母菌的大主要分布场所：分布广泛，但土壤始终是酵母菌的大本营本营。一、果酒和果醋制作的原理一、果酒和果醋制作的原理 酵母菌酵母菌 真核真核 异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型 20 8C6H12O66O26C
3、O26H2OC6H12O62C2H5OH2CO2 缺氧、酸性缺氧、酸性 18 25 红葡萄皮的色素红葡萄皮的色素 92果醋制作的原理果醋制作的原理(1)起作用的微生物起作用的微生物醋酸菌。醋酸菌。生物类属：细菌，属于生物类属：细菌，属于_生物。生物。代谢类型：代谢类型：_。a当氧气充足、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分当氧气充足、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成解成_。b当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为_，再将，再将_变为变为_。反应简式如下：。反应简式如下：_。 原核原核 异养需氧型异养需氧型 醋酸醋酸 乙醛乙醛 乙醛乙醛 醋酸醋酸 C
4、2H5OHO2CH3COOHH2O10(2)果醋制作的条件：果醋制作的条件：环境条件环境条件：_。温度：严格控制在温度：严格控制在_。 氧气充足氧气充足 3035 11二、果酒和果醋的制作流程及装置分析二、果酒和果醋的制作流程及装置分析 冲洗冲洗 酒精发酵酒精发酵 醋酸发酵醋酸发酵 重铬酸钾重铬酸钾 酸性酸性 灰绿色灰绿色 o9-10月：葡萄价格便宜，品种多样；葡萄上的酵母月：葡萄价格便宜，品种多样；葡萄上的酵母菌数量多且活力强；温度适宜。菌数量多且活力强；温度适宜。121、实验材料、用具132、实验过程 1）对发酵瓶、纱布、榨汁器等）对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒用具进行清洗并消
5、毒； 2）取苹果（或草莓）取苹果（或草莓）500g，用，用清水冲洗清水冲洗除去污物；除去污物； 3）去子、切块、去子、切块、榨汁（或捣碎）；榨汁（或捣碎）； 4）将汁液装入合适容器中；）将汁液装入合适容器中； 5）加入酵母；）加入酵母； 6）加入蔗糖；）加入蔗糖； 7）搅拌均匀后放入发酵瓶。）搅拌均匀后放入发酵瓶。148 8）将发酵瓶置于适宜的温度（）将发酵瓶置于适宜的温度（18182525）下发酵。）下发酵。9 9）简易装置每天排气一次。（拧松瓶盖）简易装置每天排气一次。（拧松瓶盖）1010）1010天后，取样检验。（酸性条件下重铬酸钾与天后，取样检验。（酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿
6、色）酒精反应呈现灰绿色）1511 11）取果酒的上清液，加入醋酸菌，然后移至）取果酒的上清液，加入醋酸菌，然后移至30303535条件下发酵，适时充气。条件下发酵，适时充气。16思考操作过程应注意的问题：思考操作过程应注意的问题：（1）如果制作葡萄酒，取材时你认为应先冲）如果制作葡萄酒，取材时你认为应先冲洗还是先除去枝梗？为什么？洗还是先除去枝梗？为什么？应应先冲洗葡萄先冲洗葡萄，然后，然后再除去枝梗再除去枝梗，从而避免除去枝，从而避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌感染的机会。梗时引起葡萄破损，增加被杂菌感染的机会。17思考操作过程应注意的问题：思考操作过程应注意的问题：（2）你认为应该从
7、哪些方面防止发酵液被污）你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？染？需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗干净；汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。等。18思考操作过程应注意的问题：思考操作过程应注意的问题：（3）制葡萄酒时，为什么要将温度控制在）制葡萄酒时，为什么要将温度控制在1825？制葡萄醋时，为什么要将温度控？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在制在3035？温度是酵母菌生长和发酵的基本条件，温度是酵母菌生长和发酵的基本条件，20左右最左右最适合酵母
8、菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适温适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为3035，因此要将温度控制在，因此要将温度控制在3035。19思考操作过程应注意的问题：思考操作过程应注意的问题：（4）制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口）制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？充气？醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参醋酸菌是好氧菌，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。与，因此要适时向发酵液中充气。20思考讨论思考讨论（1）装置中充气口、排气口和出）装置中充气口、排气口和出料口分别有
9、哪些作用？料口分别有哪些作用？充气口是在醋酸发酵时连接充气泵充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出排出CO2的；出料口是用来取样的。的；出料口是用来取样的。21思考讨论思考讨论（2）为什么排气口要通过一个长）为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？而弯曲的胶管与瓶身连接？目的是防止空气中微生物的污染。目的是防止空气中微生物的污染。22思考讨论思考讨论（3）为什么发酵瓶中只装入）为什么发酵瓶中只装入2/3的液体？的液体？（有利于发酵初期酵母菌的有氧（有利于发酵初期酵母菌的有氧呼吸）。呼吸）。如果发酵液装满容器，则液体
10、将外溢（发如果发酵液装满容器，则液体将外溢（发酵过程中有气体产生），一则发酵液会损失，二则酵过程中有气体产生），一则发酵液会损失，二则瓶口等处会被许多杂菌污染，特别是被霉菌污染，瓶口等处会被许多杂菌污染，特别是被霉菌污染，影响产物品质，所以发酵液不能装满，起到缓冲作影响产物品质，所以发酵液不能装满，起到缓冲作用。用。 23思考讨论思考讨论（4）结合果酒、果醋的制作原理，）结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个装置？你认为应该如何使用这个装置？使用该装置制酒时，应该关闭充气使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应该将充气口连接气泵，输入口；制醋时，应该将充气口连接气泵，输入氧气。氧
11、气。241 1、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三、课题成果评价三、课题成果评价252 2、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存在三、课题成果评价三、课题成果评价26厌氧制酒厌氧制酒 27有氧制醋有氧制醋
12、28点拨：点拨：葡萄成熟后含有果糖等，配制葡萄酒是把葡萄成熟后含有果糖等，配制葡萄酒是把葡萄榨汁后发酵产生酒精，葡萄酒中含有果糖越多，甜葡萄榨汁后发酵产生酒精，葡萄酒中含有果糖越多，甜度越大，若糖全部转化为酒精，则不会甜。度越大，若糖全部转化为酒精，则不会甜。葡萄酒的颜色是由葡萄皮中的色素溶解而产生的。葡萄酒的颜色是由葡萄皮中的色素溶解而产生的。2930一、果酒、果醋制作原理的比较一、果酒、果醋制作原理的比较果酒的制作果酒的制作果醋的制作果醋的制作发发酵酵条条件件温度温度一般控制在一般控制在18 25 30 35 时间时间10 12 d7 8 d氧气氧气初期需氧，后期不需初期需氧，后期不需氧氧
13、始终需要氧始终需要氧 pH呈酸性的发酵液中呈酸性的发酵液中醋酸菌的最适生醋酸菌的最适生长长pH在在5.06.5之之间，而在葡萄酒间，而在葡萄酒环境中，醋酸菌环境中，醋酸菌能在能在pH为为3.04.0条件下生存和生条件下生存和生长长31 反应式反应式在有氧条件下：在有氧条件下：C6H12O66O26CO26H2O在无氧条件下：在无氧条件下：C6H12O62C2H5OH2CO2氧气、糖源都充足氧气、糖源都充足时：时：C6H12O62O22CH3COOH2CO22H2O缺少糖源时：缺少糖源时：2C2H5OHO22CH3CHO(乙乙醛醛)2H2O2CH3CHOO22CH3COOH(醋酸醋酸)32例例1
14、下列关于果酒制作过程中的叙述，正确的是下列关于果酒制作过程中的叙述，正确的是()A应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗得彻底得彻底B使发酵装置的温度维持在使发酵装置的温度维持在20 左右最好左右最好C在发酵过程中，需从充气口不断通入空气在发酵过程中，需从充气口不断通入空气D由于酵母菌的繁殖能力很强，因此不需对所由于酵母菌的繁殖能力很强，因此不需对所用装置进行消毒处理用装置进行消毒处理33解析：解析：在选葡萄时应先冲洗在选葡萄时应先冲洗12次，再去除枝梗，次，再去除枝梗，以防葡萄破损被杂菌污染；酵母菌的繁殖力虽然很强，以防葡萄破损被杂菌污染；酵母菌的繁殖力
15、虽然很强，但仍要对所用装置进行消毒处理，因为其内含有对葡萄但仍要对所用装置进行消毒处理，因为其内含有对葡萄酒有害的微生物，影响酒的品质；酵母菌只有在酒有害的微生物，影响酒的品质；酵母菌只有在20 左右的无氧条件下才能进行酒精发酵。左右的无氧条件下才能进行酒精发酵。答案：答案：B34变式变式训练训练1在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是()A让发酵装置接受光照让发酵装置接受光照B给发酵装置适时排气给发酵装置适时排气C向发酵装置通入空气向发酵装置通入空气D将发酵装置放在将发酵装置放在45 处处35变式变式训练训练解析：解析：制作果酒原理是酵母菌在制作果酒
16、原理是酵母菌在1825 条件条件下，进行无氧呼吸。将葡萄糖分解为酒精和下，进行无氧呼吸。将葡萄糖分解为酒精和CO2，所，所以需要适时排气。以需要适时排气。答案：答案：B36二、果酒和果醋的制作步骤二、果酒和果醋的制作步骤37(4)用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中，盖好用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中，盖好瓶盖。瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用如果没有合适的发酵装置，可以用500 mL的塑料瓶的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。(5)将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。(6)由于发酵旺盛期由于
17、发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。排气，防止发酵瓶爆裂。(7)10 d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以嗅味、检验酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。以嗅味、检验酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。(8)当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至曲，然后将装置转移至3035的条件下发酵，适时向发的条件下发酵，适时向发酵液中充气。也可尝试自然接种，但效果不是很好。酵液中充气。也可尝试自然接种，但效果不是很好。38三、果酒和果醋的
18、发酵装置三、果酒和果醋的发酵装置391各部件的作用各部件的作用(1)充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。(2)排气口：排出酒精发酵时产生的排气口：排出酒精发酵时产生的CO2。长而弯。长而弯曲的胶管能防止空气中微生物的污染。曲的胶管能防止空气中微生物的污染。(3)出料口：用来取样。出料口：用来取样。2装置使用方法装置使用方法(1)酒精发酵：关闭充气口。酒精发酵：关闭充气口。(2)醋酸发酵：充气口适时充气。醋酸发酵：充气口适时充气。403检验检验(1)通过出料口对发酵情况及时监测。通过出料口对发酵情况及时监测。(2)酒精检测：酸性条件下，重铬酸钾与酒精反
19、应酒精检测：酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。呈现灰绿色。41四、果酒和果醋制作的注意事项四、果酒和果醋制作的注意事项1材料的选择与处理材料的选择与处理选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄冲洗，并除去并除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。枝梗，以防葡萄汁流失及污染。2防止发酵液被污染防止发酵液被污染(1)榨汁机要清洗干净，并晾干。榨汁机要清洗干净，并晾干。(2)发酵瓶要洗净并用体积分数为发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。或用洗洁精洗涤。(3)装入葡萄汁后要封闭充气口。装入葡萄汁后要封闭充气口。42果酒制作开始，充气口应泵入
20、空气果酒制作开始，充气口应泵入空气(氧气氧气)，此时，此时酵母菌进行有氧呼吸，酵母菌数量增加；酵母菌进行有氧呼吸，酵母菌数量增加；当关闭充气当关闭充气口后，酵母菌逐渐进入酒精发酵阶段。口后，酵母菌逐渐进入酒精发酵阶段。制作果酒时葡萄应先冲洗再去枝梗，因为在去梗制作果酒时葡萄应先冲洗再去枝梗，因为在去梗的同时会使一些微生物侵入果实内部，给消毒带来一的同时会使一些微生物侵入果实内部，给消毒带来一定的困难。定的困难。特特 别别提提 醒醒43发酵过程中发酵液的变化发酵过程中发酵液的变化放出气体：由于发酵作用放出气体：由于发酵作用，葡萄汁中的糖分大葡萄汁中的糖分大部分转变为部分转变为CO2、C2H5OH
21、及少量的发酵副产品。及少量的发酵副产品。CO2排出越来越旺盛排出越来越旺盛，使发酵液出现沸腾使发酵液出现沸腾，CO2从从排气口排出排气口排出，在发酵在发酵10 d后后，现象最明显。现象最明显。放热：发酵过程产热放热：发酵过程产热，会使发酵液温度上升会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在但酒精发酵温度应严格控制在1825 。44颜色变化：发酵过程中颜色变化：发酵过程中，果皮上的色素及其他果皮上的色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。成分逐渐溶解于发酵液中。菌体数量变化：果酒制作的初期发酵液中酵母菌体数量变化：果酒制作的初期发酵液中酵母菌数目增多菌数目增多，后期酵母菌的数目不再增多；果醋后期酵
22、母菌的数目不再增多；果醋制作的任何阶段制作的任何阶段，只要条件适宜只要条件适宜，发酵液中醋酸发酵液中醋酸菌数目可以不断增多菌数目可以不断增多，在发酵液表面形成菌膜。在发酵液表面形成菌膜。45例例2下列关于果醋的制作，错误的是下列关于果醋的制作，错误的是()A果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，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，一般在醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一般在50 左右左右C醋酸菌能将果酒变成果醋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当氧气、糖源充足时，醋酸菌
23、可将葡萄中的糖分解成醋酸分解成醋酸46解析：解析：醋酸菌是好氧细菌，所以在发酵过程中需要醋酸菌是好氧细菌，所以在发酵过程中需要适时地通入无菌适时地通入无菌O2；醋酸菌的最适生长温度为；醋酸菌的最适生长温度为3035 ；在糖、；在糖、O2充足时，醋酸菌能将葡萄中的糖分解成充足时，醋酸菌能将葡萄中的糖分解成醋酸；当缺少糖时，可将乙醇氧化成乙酸醋酸；当缺少糖时，可将乙醇氧化成乙酸(醋酸醋酸)。答案：答案：B472下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是下列关于果酒和果醋制作的叙述，错误的是()A制作果酒时瓶口需密闭，而制作果醋时中断通氧可制作果酒时瓶口需密闭，而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡能
24、会引起醋酸菌死亡B温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌的温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌的发酵影响不大发酵影响不大C C在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的液面大量繁殖形成的D D制作果酒和果醋时都应用体积分数为制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%70%的酒精对的酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作发酵瓶消毒并注意无菌操作48解析：解析：温度对酵母菌和醋酸菌的发酵都有影响，在温度对酵母菌和醋酸菌的发酵都有影响，在制作果酒时温度要控制在制作果酒时温度要控制在18 25 ，而在制作果醋时，而在制作果醋时则要将温度控制
25、在则要将温度控制在30 35 。答案：答案：B49本节小结本节小结5051核心归纳核心归纳1两种发酵成功的关键是对氧气的严格控制，即两种发酵成功的关键是对氧气的严格控制，即酒精发酵需控制无氧条件，而醋酸发酵则需充足酒精发酵需控制无氧条件，而醋酸发酵则需充足的氧气。的氧气。2果酒、果醋制作时的反应式分别为：果酒、果醋制作时的反应式分别为：C6H12O62C2H5OH2CO2，C2H5OHO2CH3COOHH2O。523酒精发酵、醋酸发酵应控制的温度范围分别为：酒精发酵、醋酸发酵应控制的温度范围分别为：1825 、3035 。4果汁发酵后是否有酒精产生，可以用酸性重铬果汁发酵后是否有酒精产生，可以
26、用酸性重铬酸钾来检验。酸钾来检验。5发酵装置中充气口是在醋酸发酵时连接充气泵发酵装置中充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；出料口是用来取样的。的；出料口是用来取样的。53练习（练习（P5）2.大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑，如原料的来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、菌种的培育与选择、发酵的设备、发酵条件的自源与选择、菌种的培育与选择、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；等等。此外，无论动化控制，以及如何严格控制杂菌污染；等等。此外，无论是葡萄酒或葡萄醋，实验时所检测的发酵液，并非商品意义是葡萄酒或葡萄醋，实验时所检测的发酵液，并非商品意义上的产品。在实际生产中还需沉淀过滤、灭菌装瓶等获得成上的产品。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，以获得特定的风味和色泽。窖）进行后续发酵，以获得特定的风味和色泽。3.需考虑厂房、设备投资、原材料采购、工人人数及工资、需考虑厂房、设备投资、原材料采购、工人人数及工资、产品种类、生产周期、销售渠道、利润等问题。产品种类、生产周期、销售渠道、利润等问题。54
