生物选修一,生物技术实践,专题1 传统发酵技术的应用,发酵:,基础知识,利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程.利用微生物发酵制作食品的传统发酵技术遍布民间。,发酵,据氧气需求情况,据发酵生成产物,课题1.果酒和果醋的制作,传统发酵技术的应用 专题一,果酒,果醋,人们利用微生物发酵水果制作果酒、果醋的历史源远流长。,一、果酒和果醋制作原理的比较,1. 酵母菌的相关知识 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。,二、果酒的制作,2).繁殖,主要方式为出芽生殖,但在条件不利的情况下进行孢子生殖,3).菌落： 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。,单个细胞繁殖形成的、肉眼可见的微生物群体,种群,1、你知道什么的菌落吗？ 2、在生态学上一个菌落属于什么？,无氧 1825,挑选葡萄,冲洗,榨汁,酒精发酵,果酒,醋酸发酵,果醋,有氧 3035,10-12d,7-8d,三、实验设计：（以葡萄酒和葡萄醋为例） （一）制作果酒和果醋的实验流程：,发酵装置,充气口？,排出 CO2,便于 取样检查和放出发酵液,排气口胶管长而弯曲的作用？,防止空气中杂菌污染,先通气后密闭,1、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？,1、榨汁机要清洗干净 ，并晾干 2、发酵瓶要清洗干净并用70%酒精消毒 3、装入葡萄汁后封闭出气口 4、若是带盖的瓶子进行果酒制作时，排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开。制醋时盖上一层纱布，减少空气中尘土污染,开始阶段：提供酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖的所需氧气； 发酵阶段：产酒精、产醋酸时都会产生水，发酵液体积会增加。,2、控制好发酵条件： 1产果酒的主要发酵条件：,葡萄糖、1825、无氧环境,2产果醋的主要发酵条件：,酒精、3035、有氧环境,3在发酵液装瓶后为什么要保持1/3的剩余空间？,3、葡萄酒呈红色的原因？,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(原生质层失去选择透过性，液泡内色素渗出)，使葡萄酒呈红色。,葡萄酒可分为红葡萄酒（葡萄汁和葡萄皮渣混合酿造）和白葡萄酒（去皮渣的白葡萄汁酿造）。,4清洗葡萄时先冲洗还是先去枝梗？目的是什么？,先冲洗后去枝梗；避免杂菌污染。,5.用清水冲洗葡萄12次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多，为什么？,防止洗去酵母菌,6在酒精发酵过程中，每隔一段时间(12h)拧松瓶盖或打开排气口，其原因是什么？,酒精发酵时产生大量CO2，需要排放CO2防止装置爆裂。,7在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充氧气，你认为最经济实用的方法是向发酵液中通入？,通入无菌空气。,三、 果醋的制作,1. 醋酸菌的相关知识,同化作用类型： 异化作用类型： 生殖方式： 分类：,异养型,需氧型,分裂生殖,原核生物,2 果醋的制作原理,1、若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：,2、若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式：,酶,2C2H5OH+O2 2CH3CHO（乙醛）+2H2O,酶,2CH3CHO+O2 2CH3COOH（醋酸）,C2H5OH + O2 CH3COOH+H2O,酶,C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O,在充分供氧的条件下，能将乙醇氧化为醋酸,需氧发酵,3 发酵需要的适宜条件,温度：30 - 35 时间：7 - 8天 空气：充足的氧气 PH :偏酸 5.46.3,四、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。,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。,1、如何证明葡萄汁转化成葡萄酒是酵母菌的发酵作用？你能想出什么简易的方法，证明葡萄醋中的确有醋酸生成吗？,2、如何检测果醋的制作是否成功？,闻一闻有没有醋味 尝一尝有没有醋酸 观察菌膜的形成 检测和比较醋酸发酵前后的pH值 显微镜观察是否有醋酸菌存在,2、如何检测果酒的制作是否成功？,闻一闻有没有酒味 尝一尝有没有酒精 用显微镜观察酵母菌 并用重铬酸钾检测是否有酒精,【课题延伸】,用重铬酸钾检测是否有酒精,【原理】,橙红色,灰绿色,重铬酸钾,重铬酸钾与酒精反应,【实验】,发酵液,对照组,实验组,H2SO4,H2SO4,重铬酸钾,重铬酸钾,酒 精,三、结果分析与评价,1.根据前面所学知识，思考。,酒味,有气泡和泡沫,试验案例,建议安排在8月或9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。,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、酵母菌只能进行酒精发酵 D、酵母菌是原核生物,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=8 D.pH=5,C,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,应用练习,下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析 回答下列问题： （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）在混合物冷却后才把酵母加进去，是 因为 ； 假如冷却时不慎使温度骤降到0，当温度 逐渐回升到25时，酵母是否还具有活性？ 。原因是_ _。,4）说出酵母菌细胞所进行的生化反应过程的名称并用反应式叙述这一整个过程。,为了除去原料中O2,糖是啤酒酵母发酵的原料,防止酵母死亡，并达到酶适宜的温度,有,