1、認清操作的目的和原理認清操作的目的和原理了解操作對象和工具的性質了解操作對象和工具的性質熟悉操作的順序和要領熟悉操作的順序和要領觀察和分析操作的效果觀察和分析操作的效果杜絕操作中的安全事故杜絕操作中的安全事故專題專題1 1 傳統發酵技術的應用傳統發酵技術的應用 洪荒時代的古猿洪荒時代的古猿將一時吃不完的果實將一時吃不完的果實藏于巖洞、石洼中，藏于巖洞、石洼中，久而久之，果實腐爛，久而久之，果實腐爛，那含有糖分的野果通那含有糖分的野果通過自然界的野生酵母過自然界的野生酵母菌自然發酵而生成酒菌自然發酵而生成酒精、酒漿，因而有了精、酒漿，因而有了“猿猴善采百花釀猿猴善采百花釀酒酒”、“嘗于石巖深嘗于

2、石巖深處得猿酒處得猿酒”等傳說。等傳說。 發酵發酵 人們把利用人們把利用微生物微生物在在有氧或無氧條件下有氧或無氧條件下的生命活動制備的生命活動制備微生物菌體微生物菌體及及各種不同各種不同代謝產物代謝產物的過程統稱為發酵（的過程統稱為發酵（fermentferment） 根據對氧氣需求情況可分為根據對氧氣需求情況可分為有氧發酵（如醋酸發酵、谷氨酸發酵）和和無氧發酵（如酒精發酵）。1.天然發酵階段天然發酵階段2.純培養階段純培養階段3.深層培養階段深層培養階段4.微生物工程階段微生物工程階段 課題課題1 1 果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作【實驗原理】1 1、從果汁到果酒是通過何種微生物的生命活

3、動實現、從果汁到果酒是通過何種微生物的生命活動實現的？請寫出相關反應式的？請寫出相關反應式2 2、關于酵母菌的生物學特性你還知道些什么？、關于酵母菌的生物學特性你還知道些什么？3 3、果酒制作過程中需要控制怎樣的溫度空氣條件？、果酒制作過程中需要控制怎樣的溫度空氣條件？4 4、傳統發酵技術所使用的酵母菌來源于哪里？其他、傳統發酵技術所使用的酵母菌來源于哪里？其他微生物與酵母菌的關系是什么？在制作葡萄酒的微生物與酵母菌的關系是什么？在制作葡萄酒的時候，要對葡萄進行消毒嗎？為什么？時候，要對葡萄進行消毒嗎？為什么？5 5、為什么在一般情況下葡萄酒呈紅色？你知道白葡、為什么在一般情況下葡萄酒呈紅色？

4、你知道白葡萄酒怎么形成的嗎？葡萄酒分成干紅、干白等種萄酒怎么形成的嗎？葡萄酒分成干紅、干白等種類的依據是什么？類的依據是什么？1. 1.酒精發酵的參與者酒精發酵的參與者酵母菌酵母菌同化作用類型：同化作用類型：異化作用類型：異化作用類型：適宜發酵溫度：適宜發酵溫度：分類：分類：生殖（主要方式）：生殖（主要方式）：異養型異養型兼性厭氧型兼性厭氧型18182525出芽生殖出芽生殖真菌真菌( (真核生物真核生物) )來源來源主要是附著在葡萄皮上的主要是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌野生型酵母菌2.2.酒精發酵需要適宜的條件：酒精發酵需要適宜的條件：1）溫度是酵母菌生長和發酵的重要條件）溫度是酵母菌生長和

5、發酵的重要條件 最適：最適：20 20 左右。左右。 發酵：發酵：181825 25 時間：時間：10-1210-12天天2）充足的糖源。）充足的糖源。3）生活在偏酸、無氧環境中。）生活在偏酸、無氧環境中。 最適：最適：4.04.05.85.8 最低最低pH=2.5pH=2.5，最高，最高pH=8.0pH=8.0時尚能生時尚能生存，易死亡。存，易死亡。1 1、果醋制作的原理是什么？寫出反應式。、果醋制作的原理是什么？寫出反應式。2 2、關于醋酸菌的生物學特性你知道哪些？、關于醋酸菌的生物學特性你知道哪些？3 3、果醋制作時應給予怎樣的時間、溫度、空氣、果醋制作時應給予怎樣的時間、溫度、空氣等條

6、件？等條件？1. 1.醋酸發酵參與者醋酸發酵參與者醋酸菌醋酸菌代謝類型：代謝類型：適宜發酵溫度：適宜發酵溫度：生殖方式：生殖方式：分類：分類：異養異養需氧需氧型型30303535原核生物原核生物分裂生殖分裂生殖2.2.果醋制作的原理果醋制作的原理當當氧氣、糖源都充足氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；汁中的糖分解成醋酸；當當缺少糖源缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸。再將乙醛變為醋酸。C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O酶酶1 1）溫度）溫度繁殖：繁殖：303035 35 時間：時間：7-87-8天天2 2）氧氣條

7、件）氧氣條件好氧細菌，適時向發酵液中充氣。好氧細菌，適時向發酵液中充氣。3.3.制醋發酵所需的條件制醋發酵所需的條件有氧制醋有氧制醋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謝類型代謝類型最適溫度最適溫度最適最適PH主要反應式主要反應式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謝類型代謝類型最適溫度最適溫度最適最適PH主要反應式主要反應式【實驗設計】醋酸發酵醋酸發酵果酒果酒酒精發酵酒精發酵果醋果醋挑選葡萄挑選葡萄沖洗沖洗榨汁榨汁發酵瓶發酵瓶A同學用帶蓋的瓶子制同學用帶蓋的瓶子制葡萄酒，在發酵過程中，葡萄酒，在發酵過程中，每隔每隔12h左右將瓶蓋擰左右將瓶蓋擰松一次（注意

8、，不是打松一次（注意，不是打開瓶蓋），再擰緊。當開瓶蓋），再擰緊。當發酵產生酒精后，再將發酵產生酒精后，再將瓶蓋打開，蓋上一層紗瓶蓋打開，蓋上一層紗布，進行制醋的發酵。布，進行制醋的發酵。（2 2）此后再將瓶蓋擰緊，目的是）此后再將瓶蓋擰緊，目的是（3 3）當發酵產生酒精后，再將瓶蓋打開，蓋上一層紗布，）當發酵產生酒精后，再將瓶蓋打開，蓋上一層紗布，原因是原因是（4 4）分析此發酵裝置不足之處）分析此發酵裝置不足之處（1 1）發酵過程中，每隔）發酵過程中，每隔12h12h左右將瓶蓋擰左右將瓶蓋擰 松一次（注意不是打開瓶蓋）為什么？松一次（注意不是打開瓶蓋）為什么？ 酒精發酵過程中產生酒精發酵過

9、程中產生COCO2 2，瓶蓋擰松放出，瓶蓋擰松放出COCO2 2 防止進入防止進入OO2 2，繼續進行酒精發酵，繼續進行酒精發酵制造有氧條件，進行醋酸發酵制造有氧條件，進行醋酸發酵易被雜菌污染易被雜菌污染方程式為方程式為: :C C2 2H H5 5OH+OOH+O2 2 CH CH3 3COOH+HCOOH+H2 2OO酶酶思考討論思考討論（2）裝置中充氣口、排氣口和出）裝置中充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用？料口分別有哪些作用？（3）為什么排氣口要通過一個長）為什么排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接？而彎曲的膠管與瓶身連接？（1）為什么發酵瓶中只裝入）為什么發酵瓶中只裝入2/3的

10、的液體？液體？答：答：充氣口充氣口在醋酸發酵時連接充氣泵進行充氣。在醋酸發酵時連接充氣泵進行充氣。 排氣口排氣口是在酒精發酵時用來排出是在酒精發酵時用來排出CO2的的 出料口出料口是用來取樣的是用來取樣的答：排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身答：排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染，其連接，其目的是防止空氣中微生物的污染，其作用類似巴斯德的鵝頸瓶。作用類似巴斯德的鵝頸瓶。 使用該裝置制酒時，應該關閉充氣口；制使用該裝置制酒時，應該關閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。醋時，應將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。答：讓酵母菌先進行有氧呼吸，快速繁殖，答：

11、讓酵母菌先進行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡氧氣后再進行無氧呼吸；同時防止產生耗盡氧氣后再進行無氧呼吸；同時防止產生的的CO2造成發酵液溢出。造成發酵液溢出。 如果進行大規模生產果酒、果醋時，需要解如果進行大規模生產果酒、果醋時，需要解決哪些問題？決哪些問題？大規模生產果酒、果醋時，需要解決全面考慮，如：大規模生產果酒、果醋時，需要解決全面考慮，如：a: 原料的來源和選擇原料的來源和選擇b: 菌種的培養菌種的培養c: 發酵設備、發酵條件的自動化控制發酵設備、發酵條件的自動化控制d：嚴格控制雜菌污染等：嚴格控制雜菌污染等e: 實際生產中還要考慮沉淀、消毒包裝、保存，風味色澤等實際生產中還要考慮沉淀、消

12、毒包裝、保存，風味色澤等左：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 大規模生產果酒的發酵和保存大規模生產果酒的發酵和保存【實驗操作】答：應該先沖洗，然后再除去枝梗。以避答：應該先沖洗，然后再除去枝梗。以避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會；同時防止葡萄汁流失。污染的機會；同時防止葡萄汁流失。對發酵瓶、紗布、榨汁器等用具進行清洗并消毒。對發酵瓶、紗布、榨汁器等用具進行清洗并消毒。每次排氣時只要擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋等。每次排氣時只要擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋等。將發酵瓶置于適宜的溫度（將發酵瓶置于適宜的溫度

13、（18182525）下發酵。簡易裝置）下發酵。簡易裝置2 24 4天排天排氣一次。（擰松瓶蓋）氣一次。（擰松瓶蓋）1010天后，取樣檢驗。（酸性條件下重天后，取樣檢驗。（酸性條件下重鉻酸鉀與酒精反應呈現灰綠色）鉻酸鉀與酒精反應呈現灰綠色）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條件下發酵，適時充氣以制備葡萄醋。條件下發酵，適時充氣以制備葡萄醋。【結果分析與評價】1 1、如何檢測果酒的制作是否成功？如何檢測果酒的制作是否成功？聞一聞有沒有酒味聞一聞有沒有酒味嘗一嘗有沒有酒精嘗一嘗有沒有酒精用顯微鏡觀察酵母菌用顯微鏡觀察酵母菌并用并用重鉻酸鉀檢測重鉻

14、酸鉀檢測是否有酒精是否有酒精2 2、如何檢測果醋的制作是否成功？如何檢測果醋的制作是否成功？聞一聞有沒有醋味聞一聞有沒有醋味嘗一嘗有沒有醋酸嘗一嘗有沒有醋酸觀察菌膜的形成觀察菌膜的形成檢測和比較醋酸發酵前后的檢測和比較醋酸發酵前后的pH值值顯微鏡觀察是否有醋酸菌存在顯微鏡觀察是否有醋酸菌存在 1由于發酵作用，葡萄漿中糖分大部分轉由于發酵作用，葡萄漿中糖分大部分轉變為變為C C2 2和和C C2 2H H5 5OHOH，及少量的發酵副產品。，及少量的發酵副產品。 C C2 2排出越來越旺盛，使發酵液出現沸騰，排出越來越旺盛，使發酵液出現沸騰， C C2 2從排氣口排出，在發酵從排氣口排出，在發酵

15、1010天后，現象最天后，現象最明顯。發酵過程產熱，會使發酵液溫度上明顯。發酵過程產熱，會使發酵液溫度上升，但酒精發酵溫度應嚴格控制在升，但酒精發酵溫度應嚴格控制在18182525，發酵過程中，果皮上的色素及其他，發酵過程中，果皮上的色素及其他成分逐漸溶解于發酵液中；在發酵瓶表面，成分逐漸溶解于發酵液中；在發酵瓶表面，生成浮槽的蓋子。生成浮槽的蓋子。2 2、設置對照組，設置對照組，將葡萄汁進行高壓滅菌，將葡萄汁進行高壓滅菌，分別裝入分別裝入1 1和和2 2號發酵瓶中，號發酵瓶中，1 1號加入酵母菌，號加入酵母菌，2 2號不加。比較發酵結果。號不加。比較發酵結果。證明醋酸，則用證明醋酸，則用品嘗

16、或品嘗或pHpH試紙。試紙。3 3、理想的、理想的葡萄酒葡萄酒色澤鮮艷、爽口、柔和、色澤鮮艷、爽口、柔和、有濃郁的果實香味；有濃郁的果實香味；果醋果醋具有琥珀色或棕具有琥珀色或棕紅色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有紅色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不澀。甜味，不澀。【課題延伸】用用重鉻酸鉀檢測重鉻酸鉀檢測是否有酒精是否有酒精【原理【原理】橙橙紅紅色色灰灰綠綠色色重鉻酸鉀重鉻酸鉀重鉻酸鉀與酒精反應重鉻酸鉀與酒精反應【實驗【實驗】發酵液發酵液對照組對照組實驗組實驗組H2SO4H2SO4重鉻酸鉀重鉻酸鉀重鉻酸鉀重鉻酸鉀酒酒 精精【相關鏈接】課題課題1 1、如何將葡萄上附著如何將葡萄上附著的酵

17、母菌分離出來？的酵母菌分離出來？課題課題2 2、嘗試從食醋中分嘗試從食醋中分離醋酸菌。離醋酸菌。一、基礎知識（一）、果酒制作1、發酵菌種： （1）分類地位：單細胞 生物 （真菌）（2）代謝類型： . （3）發酵條件： 溫度：是酵母菌 和 的重要條件。酵母菌生長繁殖的最適溫度為 左右，酒精發酵時將溫度嚴格控制在 。氧氣：前期需O2，后期 。（理由是 ）PH：呈 。（5.06.0）真核真核異養兼性厭氧型異養兼性厭氧型生長生長 發酵發酵202018182525不需不需O O2 2酸性酸性先有氧呼吸大量繁殖，后無氧條件酒精發酵先有氧呼吸大量繁殖，后無氧條件酒精發酵 在在 、 的發酵液中，酵母菌能大的發

18、酵液中，酵母菌能大量生長繁殖，而絕大多數其他微生物都因無法適量生長繁殖，而絕大多數其他微生物都因無法適應這一環境而受到抑制。故在利用酵母菌自制葡應這一環境而受到抑制。故在利用酵母菌自制葡萄酒的過程中，不需要進行滅菌。萄酒的過程中，不需要進行滅菌。2 2、制作原理：（用反應式表示）、制作原理：（用反應式表示）（1 1） ；（2 2） . .缺氧缺氧 呈酸性呈酸性C6H12O6 6O26CO2 6H2OC6H12O62C2H5OH 2CO2 （二）、果醋制作1、菌種： （1）分類地位：單細胞 生物 （2）代謝類型： . （3）發酵條件：溫度：醋酸菌的最適生長溫度為 ，醋酸發酵時將溫度嚴格控制在此范圍內。氧氣：醋酸菌是好氧細菌，要供應充足，要 不斷通入氧氣。PH：呈 。原核原核異養需氧型異養需氧型30303535酸性酸性2、原理：（用反應式表示）（1）氧氣、糖源都 ：醋酸菌將葡萄汁中的