高中生物果酒和果醋的制作(4) 课件人教版选修一.ppt

传统发酵技术的应用,果酒和果醋的制作,远古人类发现，吃剩的米粥数日后变成了醇香可口的饮料人类最早发明的酒,课题背景知识,甲古文中的酒文字,中的“五齐”、“三酒”中记载:“酒正，中士四人，下士八人，府二人，史八人”。“酒正掌酒之政令，以式法授酒材，辨五齐之名，一曰泛齐，二曰醴齐，三曰盎齐，四曰醍齐，五曰沉齐。辨三酒之物，一曰事酒，二曰昔酒，三曰清酒。,1、一般情况下，葡萄酒呈红色的原因？2、葡萄酒分成干红、干白等种类的依据是什么？,葡萄酒是以葡萄汁为原料酿造而成的，酒精含量为10-12%,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。,一、葡萄酒知识概述,1、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。白葡萄酒：用白葡萄酿造，皮汁分离发酵；红葡萄酒：用红葡萄酿造，皮汁混合发酵；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。,2、根据葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四种。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/升之间；半甜葡萄酒：含糖量介于12克-50克/升之间；甜葡萄酒：含糖量高于50克/升。,二、酵母菌的形态、结构、分布、种类及菌落,1).形态结构酵母菌是单细胞真菌，属真核生物，细胞大小为130um，呈圆形、椭圆形等。,思考：你认为酵母菌的细胞中有哪些结构？你认为细菌与酵母菌在细胞结构上有什么区别？,2).繁殖酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），又多以出芽方式进行。,3).菌落：你知道什么的菌落吗？在生态学上一个菌落属于什么？酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面湿润、呈白色或粉红色。,4).生存的环境酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。思考：在发酵制作葡萄酒的时候，要对葡萄进行消毒吗？为什么？其他微生物与酵母菌的关系是什么？,有氧呼吸：,无氧呼吸：,思考：在发酵过程中，如果要使酵母菌进行大量繁殖，应怎样处理？如果要获得酒精呢？为什么？,5).酵母菌的代谢类型及其呼吸过程,代谢类型：异养兼性厌氧型：既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。反应式,1、果酒的制作原理,1）.发酵所需的适宜条件：温度：20左右是最适宜温度，一般控制在18-25ph值：4.05.8为最适ph值，在最低ph=2.5，最高ph=8.0时尚能生存，但生长极其缓慢而且容易死亡。2）.传统发酵技术所使用的酵母菌的来源：附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。,三.工业生产果酒,将葡萄榨汁1825厌氧发酵产生乙醇过滤后贮存在橡木桶中（低温酒窖“陈化”）,左：葡萄酒窖；中：啤酒酒窖；右：白酒酒窖,2、过程,3、制作发酵装置设计,请分析此装置中的充气口、排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？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？,答：充气口是在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co2的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。,1）.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。2）.取葡萄500g，去除枝梗和腐烂的子粒。3）.用清水冲洗葡萄12遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。4）.用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中，或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500ml的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。,4、制作过程,5.将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。6.由于发酵旺盛期co2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每天要拧松瓶盖24次，进行排气（注意不是打开瓶盖）。7.10d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。,如何证明果汁发酵后有酒精产生？,发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定:葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味,设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入1和2号发酵瓶中，1号加入酵母菌，2号不加。比较发酵结果。,想一想，如果要使检验的结果更有说服力，你应该怎么做？,此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在。,操作提示,1、材料的选择和处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗还是先去枝梗，为什么？,2、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？,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；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。,问题思考：,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。,操作提示,3、控制发酵条件：制葡萄酒时，为何将温度控制在1825？制葡萄醋时，为何要将温度控制在3035？,问题思考：,温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20左右最适合酵母菌繁殖。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3035，因此要将温度控制在3035。,练习：,1、关于酵母菌的叙述，错误的是（多选）（）。a、酵母菌的代谢类型为异养、兼性厌氧b、酵母菌主要的繁殖方式为孢子生殖c、酵母菌只在酒精发酵中发挥作用d、酵母菌在含青霉素的培养基中不能生存,bcd,2、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b.温度20左右c.ph=2.5d.ph=6,c,3、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，所以在制作的过程中需通氧气b、醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求高，一般在50左右。c、醋酸菌能将果酒变成果醋。d、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸。,b,4、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，产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括（）a、温度控制b、溶氧控制c、ph控制d、酶的控制,d,相关知识：果酒制作用的是酵母菌的无氧发酵和果醋制作用的是醋酸杆菌的有氧发酵，不论酵母菌还是醋酸杆菌都是微生物，那么什么是微生物，哪些生物属于微生物呢？1、微生物的概念形体微小，结构简单，通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物的统称。,结果分析与评价：p4,1、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。,2、微生物的类群,微生物的种类大约有10万种；,微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源。微生物的种类仅次于昆虫，是生命世界里的第二大类群。然而由于微生物的微观性，以及研究手段的限制，许多微生物的种群还不能分离培养，其已知种占估计种的比例仍很小。,无细胞结构的：,有细胞结构的,原核生物界：细菌、蓝藻等,真菌界：酵母菌、霉菌、食用菌；,原生生物界：草履虫、变形虫等。,病毒,三、基础知识分析（一）果酒制作的原理知识要点：1.酵母菌的兼性厌氧生活方式；2.发酵需要的适宜条件；3.传统发酵技术所使用的酵母菌的来源。,（二）果醋制作的原理知识要点：1.酒变醋的原理；2.控制发酵条件的作用；3.制醋所利用的醋酸菌的来源。,五、实验案例制作葡萄酒和葡萄醋建议将实验安排在秋季的9月或10月进行。在这段时间内进行实验，有如下优点：（1）正值收获季节，葡萄的价格便宜，品种多样；（2）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；（3）温度适宜，发酵现象非常明显。实验的具体操作步骤如下：,旁栏思考题1.你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？答：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。2.你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？提示：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；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。,3.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在3035？答：温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20左右最适合酵母菌繁殖。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3035，因此要将温度控制在3035。4.制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？答：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。,资料发酵装置的设计讨论题请分析此装置中的充气口、排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？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？答：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co2的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。,练习2.提示：大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑，如原料的