生物《果酒和果醋的制作》課件新人教版.ppt
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1、葡萄美酒夜光杯欲飲琵琶馬上催君若問酒何處來,此功當(dāng)屬酵母菌,專題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用,課題1果酒和果醋的制作,果酒制作原理,(a).酵母菌是單細(xì)胞真菌,真核生物,呈圓形、橢圓形等。,(1)果酒的制作離不開酵母菌,(b).酵母菌的繁殖方式主要為無性生殖(出芽生殖),(c).酵母菌在固體培養(yǎng)基上形成的菌落,其表面光滑、濕潤,大多呈乳白色,也有少數(shù)呈紅色、黑色。,(d).酵母菌分布在含糖較高的偏酸環(huán)境中,如水果等。,酵母菌是兼性厭氧微生物.在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖。反應(yīng)式為:在無氧條件下,酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。反應(yīng)式為:,C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O,C6H12O6→
2、2C2H5OH+2CO2,(2)果酒制作原理,什么叫發(fā)酵?,發(fā)酵是通過微生物的培養(yǎng)來大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過程。包括有氧發(fā)酵(如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵)和無氧發(fā)酵(如酒精發(fā)酵)。所以:發(fā)酵≠無氧呼吸。應(yīng)用:釀酒、蒸饅頭,(3)發(fā)酵所需的適宜條件:,厭氧制酒,1.溫度,18℃~25℃,20℃左右是最適宜溫度。,,2.pH值,4.0~5.8為最適pH值,在最低pH=2.5,最高pH=8.0時(shí)尚能生存,但生長極其緩慢而且容易死亡。,附著在果皮(如:葡萄皮)上的野生型酵母菌。,(4)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所使用的酵母菌的來源,,(1)制醋所用的醋酸菌,果醋制作的原理,a.醋酸菌的形態(tài):從橢圓到桿狀,有單個(gè),有成對
3、,有成鏈狀,以鞭毛運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng),屬原核細(xì)胞,以分裂方式繁殖。b.醋酸菌的特性:新陳代謝類型為異養(yǎng)好氧型,只有當(dāng)氧氣充足時(shí),才能進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)。c.醋酸菌的來源:土壤中分離醋酸菌或直接使用醋曲,也可嘗試自然接種。,若氧氣、糖源充足時(shí),醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸,其反應(yīng)式:,C6H12O6→3CH3COOH,2C2H5OH+O2→2CH3CHO+2H2O,2CH3CHO+O2→2CH3COOH,若缺少糖源,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?,再將乙醛變?yōu)榇姿幔浞磻?yīng)式:,,(2)果醋的制作原理,1.溫度,溫度控制在30~35℃為適宜。,2.氧氣條件,醋酸菌是好氧細(xì)菌,發(fā)酵過程中適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。,有氧
4、制醋,,(3)制醋發(fā)酵所需的條件,,,√,,,,四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),,,思考討論釀酒實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制的發(fā)酵條件,(1)在酵母菌發(fā)酵過程中,如果要使酵母菌進(jìn)行大量繁殖,應(yīng)怎樣處理?,(2)如果要獲得酒精,應(yīng)怎樣處理?,(3)釀酒時(shí)還需要控制什么條件?,1、材料的選擇與處理選擇新鮮的葡萄,榨汁前先將葡萄進(jìn)行沖洗,除去枝梗。①、取葡萄500g,去除枝梗和腐爛的子粒。②、用清水沖洗葡萄1-2次除去污物。討論:你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗?為什么?應(yīng)該先沖洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機(jī)會,六、實(shí)驗(yàn)操作,,2、清洗(WHY?),3、榨汁將沖洗除枝梗的葡萄放入榨汁機(jī)榨取葡萄
5、汁。4、發(fā)酵:發(fā)酵裝置如下,5、注意事項(xiàng),①將葡萄汁裝人發(fā)酵瓶,要留大約1/3的空間(如圖右圖所示),并封閉充氣口。(為什么?),塑料瓶中不能裝滿葡萄液汁,應(yīng)留一定空間,有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成種群優(yōu)勢。防止爆裂,防止榨汁機(jī)、發(fā)酵瓶帶菌引起發(fā)酵液污染,70%酒精消毒或用洗潔精洗滌,裝置的充氣口在時(shí)關(guān)閉,排氣口主要是排出;排氣口要通過一個(gè)長而彎曲的膠管與瓶身相連,這樣做的目的是;出料口的作用是。,,酒精發(fā)酵,CO2,防止微生物污染,對發(fā)酵情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測,在酒精發(fā)酵過程中往往“先通氣后密封”的原因?先使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖再使酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精酒精發(fā)酵過程中發(fā)生“先來水后
6、來酒”現(xiàn)象的原因?酵母菌首先進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生了水,然后進(jìn)行無氧呼吸才產(chǎn)生酒精。隨著發(fā)酵的進(jìn)行,溶液密度的變化?為什么?變低。發(fā)酵產(chǎn)生酒精和二氧化碳,酒精密度比水低,,制作葡萄酒的酵母菌主要來源于哪里?附著在葡萄皮上的野生酵母菌。為提高果酒品質(zhì),可以加入人工培養(yǎng)的酵母菌或干酵母。,某同學(xué)用帶蓋的瓶子制葡萄酒(如圖),(2)此后再將瓶蓋擰緊,目的是,(3)當(dāng)發(fā)酵產(chǎn)生酒精后,再將瓶蓋打開,蓋上一層紗布,原因是,(4)分析此發(fā)酵裝置不足之處,(1)發(fā)酵過程中,每隔12h左右將瓶蓋擰松一次(注意不是打開瓶蓋)為什么?,擰松是為了及時(shí)放出CO2氣體,防止爆裂;不打開是為了防止雜菌污染,防止進(jìn)入O2,繼續(xù)進(jìn)
7、行酒精發(fā)酵,制造有氧條件,進(jìn)行醋酸發(fā)酵,減少空氣中塵土等的污染,易被雜菌污染,,方程式為:,應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染?對發(fā)酵瓶、紗布、榨汁器等用具進(jìn)行清洗并消毒。每次排氣時(shí)只要擰松瓶蓋,不要完全揭開瓶蓋等。發(fā)酵停止的標(biāo)志是什么?停止產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生的果酒較渾濁的原因?纖維素、果膠,,③制葡萄醋的過程中,要適時(shí)通過充氣口充氣。將溫度嚴(yán)格控制在30℃~35℃,時(shí)間控制在7~8d左右。,②制葡萄酒的過程中,要嚴(yán)格密閉,將溫度嚴(yán)格控制在18℃~25℃,時(shí)間控制在10~12d左右,可通過出料口對發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測。,一般情況下,葡萄酒是紅色的原因?在發(fā)酵的過程中,隨著酒精度的提高,紅葡萄皮的色素
8、也進(jìn)入發(fā)酵液,使葡萄酒呈紅色。葡萄酒分成干紅、干白等種類的依據(jù)是什么?根據(jù)葡萄酒的顏色分白葡萄酒:用白葡萄釀造,皮汁分離發(fā)酵;紅葡萄酒:用紅葡萄釀造,皮汁混合發(fā)酵;桃紅葡萄酒:顏色介于白葡萄酒和紅葡萄酒之間,皮的發(fā)酵時(shí)間短。根據(jù)葡萄酒的含糖量分干葡萄酒:含糖量低于4克/升;半干葡萄酒:含糖量介于4克-12克/升之間;半甜葡萄酒:含糖量介于12克-50克/升之間;甜葡萄酒:含糖量高于50克/升。,用葡萄制作的果酒酒精含量低,怎么辦?加蔗糖選用糖分多的水果(蘋果),六、如何檢驗(yàn)果酒、果醋的制作是否成功?,果酒的制作是否成功的鑒定方法是:嗅味和品嘗、顯微鏡觀察、用重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精的存在,果醋的制作是
9、否成功的鑒定方法是:觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗、比較發(fā)酵前后的PH值顯微鏡觀察,思考,如果進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)果酒、果醋時(shí),需要解決哪些問題?,大規(guī)模生產(chǎn)果酒、果醋時(shí),需要解決全面考慮,如:a:原料的來源和選擇b:菌種的培養(yǎng)c:發(fā)酵設(shè)備、發(fā)酵條件的自動(dòng)化控制d:嚴(yán)格控制雜菌污染等e:實(shí)際生產(chǎn)中還要考慮沉淀、消毒包裝、保存,風(fēng)味色澤等,酵母菌,醋酸菌,20℃左右,30~35℃,無氧,有氧,酒精,【課外探究】,,,,課題1、如何將葡萄上附著的酵母菌分離出來?,課題2、嘗試從食醋中分離醋酸菌。,發(fā)酵過程中,不會直接引起pH變化的是A.營養(yǎng)物質(zhì)的消耗B.微生物呼出的CO2C.微生物細(xì)胞數(shù)目的增加D.次級代謝
10、產(chǎn)物的積累,C,練習(xí),練習(xí),酒廠利用酵母菌釀酒過程中,經(jīng)檢測活菌數(shù)量適宜但卻不產(chǎn)生酒精,應(yīng)采取的措施是A.降低溫度B.隔絕空氣C.加緩沖液D.加新鮮培養(yǎng)基,B,,2.嚴(yán)格控制發(fā)酵條件是保證發(fā)酵正常進(jìn)行的關(guān)鍵,直接關(guān)系到是否能得到質(zhì)量高,產(chǎn)量多的理想產(chǎn)物,通常所指的發(fā)酵條件不包括()A.溫度控制B.溶氧控制C.pH控制D.酶的控制,D,練習(xí):,3.果酒制作過程中,操作有誤的是()A.將消毒過的葡萄汁裝滿發(fā)酵裝置B.將溫度嚴(yán)格控制在18~25.CC.榨汁機(jī)要清洗干凈并晾干D.進(jìn)行榨汁將沖洗除枝梗的葡萄放入已沖洗并晾干的榨汁機(jī)內(nèi),A,4、關(guān)于酵母菌的敘述,錯(cuò)誤的是()A、酵母菌的代謝類型為異養(yǎng)、兼性
11、厭氧型B、酵母菌主要的繁殖方式為孢子生殖C、酵母菌只在酒精發(fā)酵中發(fā)揮作用,BC,(多選),5.下列敘述能夠防止發(fā)酵液被污染的是()A.榨汁機(jī)要清洗干凈,并晾干B.發(fā)酵瓶要清洗干凈,用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒C.裝入葡萄汁后,封閉充氣口D.發(fā)酵裝置的排氣口要通過一個(gè)長而彎曲的膠管與瓶身連接,ABCD,(多選),例:葡萄汁、葡萄酒都具有一定的保健養(yǎng)生功效,隨著人們生活水平的提高,我國葡萄汁、葡萄酒的需求量逐年增長。請回答:⑴葡萄可用來制作葡萄汁、葡萄酒,為減少資源浪費(fèi),提高產(chǎn)品的附加值,可對葡萄做怎樣的處理?(2)制作葡萄酒時(shí),為防止發(fā)酵液被污染,應(yīng)采取的措施是;在制作過程中,一般將溫度控制在1
12、8~25℃,原因是。,可先用來制作葡萄汁,濾渣等再用來發(fā)酵制作葡萄酒,在該范圍的溫度是酵母菌生長發(fā)酵較適宜的溫度,將器具洗凈且用酒精消毒,(3)為研究發(fā)酵罐中酵母菌的生長狀況,常要取樣統(tǒng)計(jì)分析,并測定pH,判斷取樣先后順序的主要依據(jù)是。,(4)葡萄梗的主要成分為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素,但是酵母菌無法直接利用,原因是其。請你提出一種解決該問題的方法。,pH的大小,pH越小取樣時(shí)間越靠后。WHY?,缺乏相應(yīng)分解酶系(或缺乏纖維素酶和半纖維素酶),在酵母菌中轉(zhuǎn)入分解酶系相關(guān)基因(或利用酶或微生物分解葡萄梗;利用物理和化學(xué)方法分解葡萄梗;將酵母菌與其他能分解葡萄梗的微生物混合發(fā)酵等),⑸為提高葡萄酒
13、的品質(zhì)并降低生產(chǎn)成本,許多廠家使用固定化酵母細(xì)胞。下面是制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)過程:A.使干酵母與蒸餾水混合并攪拌,使酵母菌活化。B.將無水氯化鈣溶解在自來水中,配成氯化鈣溶液。C.用酒精燈大火連續(xù)加熱配制海藻酸鈉溶液。D.向剛?cè)芑玫暮T逅徕c溶液中加放入已活化的酵母細(xì)胞,充分?jǐn)嚢璨⒒旌暇鶆蜣D(zhuǎn)入注射器。E.將與酵母細(xì)胞混勻的海藻酸鈉溶液注入蒸餾水中,觀察凝膠珠形成。請你改正其中錯(cuò)誤的操作:,B中自來水應(yīng)改用蒸餾水、C中大火應(yīng)改為小火或間斷加熱、D中剛?cè)芑暮T逅徕c溶液應(yīng)冷卻至室溫、E中蒸餾水應(yīng)改用CaCl2,,,,,解析本題綜合考查微生物發(fā)酵、酵母細(xì)胞的固定化等知識。(1)為減少資源浪費(fèi),提
14、高產(chǎn)品的附加值,葡萄可先制作葡萄汁,剩下的葡萄渣等再用于發(fā)酵制作葡萄酒。(2)用于發(fā)酵的器具要洗凈且酒精消毒,防止發(fā)酵液受污染;溫度為18~25℃是酵母菌生長發(fā)酵的較適宜的溫度。(3)由于發(fā)酵過程中酵母菌產(chǎn)生CO2,隨發(fā)酵時(shí)間的推移,發(fā)酵液的pH會逐漸變小,即pH越小取樣時(shí)間越靠后。,1、在制作葡萄酒的實(shí)驗(yàn)中,將葡萄漿加入發(fā)酵瓶的裝量不要超過2/3,其原因是。,保證酵母菌在有氧時(shí)代謝旺盛,快速增殖(出芽生殖),當(dāng)無氧時(shí),進(jìn)行發(fā)酵可以產(chǎn)生較多酒精。,2、甲同學(xué)是利用酵母菌研究種群增長規(guī)律:(1)該實(shí)驗(yàn)制備的5%葡萄糖溶液,須加熱、冷卻后再使用,原因是。(2)取A、B兩個(gè)錐形瓶,各加入等量恒定容積
15、的葡萄糖溶液,A組接種少量酵母菌,B組不做處理。本實(shí)驗(yàn)設(shè)置B瓶作為對照實(shí)驗(yàn)的目的是。,(1)消滅雜菌和防止溫度過高酵母不能生存(2)排除無菌葡萄糖溶液渾濁度變化對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,(3)分別對A、B瓶進(jìn)行取樣,通過測定培養(yǎng)液的渾濁度,可估算酵母菌的,進(jìn)行取樣計(jì)數(shù)之前,需將錐形瓶輕輕震蕩幾次,目的是。,定期(等時(shí)間取樣)種群數(shù)量使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,以減少實(shí)驗(yàn)中的計(jì)數(shù)誤差。,(1)為防止發(fā)酵液被污染,發(fā)酵瓶要用消毒。(2)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí),要留出大約的空間。(3)制作葡萄酒時(shí)將溫度嚴(yán)格控制在,時(shí)間控制在d左右,可通過對發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測。(4)制葡萄醋的過程中,將溫度嚴(yán)格控制在,時(shí)間
16、控制在d,并注意適時(shí)通過充氣。,操作過程應(yīng)注意的問題:,70%酒精,1/3,18-25℃,10-12,從出料口取樣,30-35℃,7-8,充氣口,回答問題:,應(yīng)用練習(xí),下圖表示制造啤酒的過程方法。據(jù)圖分析回答下列問題:(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)在混合物冷卻后才把酵母加進(jìn)去,是因?yàn)椋患偃缋鋮s時(shí)不慎使溫度驟降到0℃,當(dāng)溫度逐漸回升到25℃時(shí),酵母是否還具有活性?。原因是______________________________________________________________________________,為了除去原料中O2,糖是
17、啤酒酵母發(fā)酵的原料,防止酵母死亡,并達(dá)到酶適宜的溫度,有,(4)說出酵母菌細(xì)胞所進(jìn)行的生化反應(yīng)過程的名稱并用反應(yīng)式敘述這一整個(gè)過程。(5)酵母比水更稠濃,但在化學(xué)反應(yīng)中它會上升到混合物的頂部,原因是________________________________________________________________。(6)為什么啤酒要至少擱置21天才可以過濾裝瓶,請說出一種理由。,使酵母菌充分發(fā)酵,有利于混合物中雜質(zhì)沉淀;進(jìn)一步降低啤酒中的含糖量等。,綜合練習(xí),下圖表示制造啤酒的過程方法。據(jù)圖分析回答下列問題:(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
18、)在混合物冷卻后才把酵母加進(jìn)去,是因?yàn)?;假如冷卻時(shí)不慎使溫度驟降到0℃,當(dāng)溫度逐漸回升到25℃時(shí),酵母是否還具有活性?。原因是_____________________________________________________________________________。,為了除去原料中O2,糖是啤酒酵母發(fā)酵的原料,防止酵母死亡,并達(dá)到酶適宜的溫度,有,(4)說出酵母菌細(xì)胞所進(jìn)行的生化反應(yīng)過程的名稱并用反應(yīng)式敘述這一整個(gè)過程。(5)酵母比水更稠濃,但在化學(xué)反應(yīng)中它會上升到混合物的頂部,原因是_______________________________________________
19、_________________。(6)為什么啤酒要至少擱置21天才可以過濾裝瓶,請說出一種理由。,使酵母菌充分發(fā)酵,有利于混合物中雜質(zhì)沉淀;進(jìn)一步降低啤酒中的含糖量;增加啤酒中的CO2含量等。,2、一般情況下,葡萄酒呈紅色的原因?,你知道嗎?,1、為什么酒是陳的香?,在發(fā)酵的過程中,隨著酒精度的提高,紅葡萄皮的色素也進(jìn)入發(fā)酵液,使葡萄酒呈紅色。,不論是果酒還是白酒,能散發(fā)芳香氣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、酸不僅沒有香味,還有刺激喉嚨的作用。所以新釀造的酒喝起來生、苦、澀不那么適口。把新制的酒放在壇里密封好,長期存放在溫濕度適宜的地方,使之慢慢地發(fā)生化學(xué)變化,酒里的醛便不斷的氧化為羧酸;而羧酸再和酒精發(fā)生酯化反應(yīng),生成具有芳香氣味的乙酸乙酯,從而使酒質(zhì)醇香,這個(gè)變化過程就是酒的陳化。但需要的時(shí)間很長,現(xiàn)代科技可縮短這個(gè)時(shí)間。,3、根據(jù)葡萄酒的顏色分成白葡萄酒、紅葡萄酒和桃紅葡萄酒三種。白葡萄酒:用白葡萄釀造,皮汁分離發(fā)酵;紅葡萄酒:用紅葡萄釀造,皮汁混合發(fā)酵;桃紅葡萄酒:顏色介于白葡萄酒和紅葡萄酒之間,皮的發(fā)酵時(shí)間短。,4、根據(jù)葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四種。干葡萄酒:含糖量低于4克/升;半干葡萄酒:含糖量介于4克-12克/升之間;半甜葡萄酒:含糖量介于12克-50克/升之間;甜葡萄酒:含糖量高于50克/升。,
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