果酒和果醋的制作 市赛获奖

生物选修（1）

生物技术实践本模块的特点

是实验课，以做为主，实验所需要时间长。

具有选择性，不同学校可以根据条件开设不同的实验，每个学生选做5—7个实验即可。

实验的类型多样。有的是以了解基本原理或基本知识为主的，如微生物的分离和培养、PCR技术等；有的是偏重实际应用的，如酶在洗涤中的应用，发酵食品的加工等。生物技术的构成

酶工程植物细胞工程动物

微生物发酵工程代谢工程基因工程

蛋白质工程生物与相关学科及研究目的是什麽生物学动物、植物、微生物为什麽生理生化遗传分子生物学做什麽栽培养殖发酵生物技术科学研究的一般规律

提出问题

文献调研

设计研究路线

建立方法

开展研究，发现问题，完善实验，解决问题，

实验总结、得出结论，

形成成果生物实验需注意的事项

必须有平行实验

必须进行重复实验

必须有严格的对照

有时需要空白实验

实验的最后数据需取平行或重复实验的统计值或平均值

实验需防止污染

更强调过程的观察与研究实验记录实验名称实验日期实验目的实验仪器设备实验方法步骤记录项目：材料、度量数据，数量、浓度、体积，实验条件，测定的数据，观察的现象，等等实验报告实验名称，日期，目的实验仪器设备实验方法步骤实验数据处理方法整理的实验数据图表结论讨论：存在问题，改进措施，下步打算与建议，等等实验结果与设想不同怎麽办

检查实验过程中的：操作、条件、试剂、仪器、方法、材料

进行严格的多次重复实验，进行验证

理论分析

文献调查

设计新的实验从另外方向进行验证

分析确定是否为新发现

进行深入研究专题1

传统发酵技术的应用课题1.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

<<周礼>>中的“五齐”、“三酒”

<<周礼·天官>>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。"

反映秦汉以前各种礼仪制度的＜＜礼记＞＞作于西汉。其中记载了至今仍被认为是酿酒技术精华的一段话：“仲冬之月，乃命大酋，秫稻必齐，曲蘖必时，湛炽必洁，水泉必香，陶器必良,火齐必得。兼用六物，大酋监之，毋有差忒”<<礼记>>中的“六必”一、基础知识在酒的制作中，依种类分大体上可有白酒、果酒、啤酒和黄酒四类。制作方法各不相同，但相同部分是它们都是由酵母完成的。酵母在自然界中广泛分布，已知有几百种之多，也是应用最广的一类微生物。如面包制作、酒精制造、药用酵母片、酿酒等。1．酵母菌的形态、结构、分布、种类及菌落？酵母菌是单细胞真菌，属真核生物，细胞大小为1~30um，呈圆形、椭圆形等。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），但多以出芽方式进行。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。酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。2．酵母菌的代谢类型及其呼吸过程的反应式如何？代谢类型属于兼性厌氧型。既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。反应式为：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量酶酶3．什么叫发酵？发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程。包括有氧发酵（如醋酸发酵、谷氨酸发酵）和无氧发酵（如酒精发酵）。所以：发酵≠无氧呼吸。应用：酿酒、蒸馒头（1）发酵所需的适宜条件：温度：18℃~25℃，20℃左右是最适宜温度pH值：4.0~5.8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。（一）果酒制作的原理1.酿酒酵母细胞卵圆形，每一子囊有孢子1-4个，光面圆形。在厌氧条件下，将双糖或单糖进行糖酵解，并进行乙醇发酵，产生乙醇。（一）果酒制作的原理酵母有糖酵途径，也有丙酮酸脱羧酶，将丙酮酸转变成乙醛，在乙醇脱氢酶的作用下还原成乙醇，制酒是厌氧发酵完成的，但糖酵解是不需氧的过程，有氧也可进行。C6H12O6

＋6O2

CO2+6H2OC6H12O62CH3CH2OH+2CO2工业生产果酒

将葡萄榨汁

18－25℃

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

厌氧制酒

醋酸菌的形态？从椭圆到杆状，有单个，有成对，有成链状，以鞭运动或不运动，不形成芽孢，属原核细胞，以分裂方式繁殖，新陈代谢类型为异养厌氧型。应用：食醋、果醋（二）果醋制作的原理乙醇转变成乙酸的氧化过程是由醋杆菌完成的，这一过程是需氧过程。

C2H5OH+O2CH3COOH+H2O有氧制醋

二、实验设计建议安排在9月或10月进行：正值收获季节，葡萄价格便宜，品种多样。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。温度适宜，发酵现象非常明显。时间安排果酒和果醋实验流程示意图。挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒果醋发酵装置果酒和果醋的发酵装置示意图出料口充气口排气口三、操作提示1.对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。2.取葡萄500g，去除枝梗和腐烂的叶子。3.用清水冲洗葡萄1－2次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多）4.榨汁后装入发酵瓶。5.将发酵瓶置于适宜的温度（18－25℃）下发酵。6.简易装置2－4天排气一次。（拧松瓶盖）7.10天后，取样检验。8.加入醋酸菌或醋曲，然后移至30－35℃条件下发酵，适时充气。四、结果分析与评价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18~25℃；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。2．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。证明醋酸，则用品尝或pH试纸。3．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，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。（一）果酒的制作是否成功发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。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。（二）果醋的制作是否成功首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH作进一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。四、课题成果评价练习：1．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

2．食醋生产具有协同作用的菌是（）。

A．曲霉B．细菌C．酵母菌D．醋酸菌

3．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=6BCDACDC

4．在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题：

（1）该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是

。

（2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是

。

（3）酒精主要是啤酒酵母菌进行

作用产生的代谢产物。

（4）经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它发酵产物。其余