果酒与果醋的制作果酒与果醋的制作1.1.发酵发酵: : 一、基础知识一、基础知识利用微生物在有氧或无氧条件下的生利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备命活动来制备微生物菌体微生物菌体及及各种不同各种不同代谢产物代谢产物的过程的过程. .发酵发酵据氧气需求情况据氧气需求情况据发酵生成产物据发酵生成产物需氧发酵需氧发酵厌氧发酵厌氧发酵酒精发酵酒精发酵乳酸发酵乳酸发酵（1 1）果酒制作的原理是什么？写出反应方程式。）果酒制作的原理是什么？写出反应方程式。C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量能量酶酶C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量能量酶酶2.2.果酒的制作原理果酒的制作原理（2 2）酒精发酵的参与者）酒精发酵的参与者 酵母菌酵母菌代谢类型：代谢类型：适宜发酵温度：适宜发酵温度：分类：分类：生殖（主要方式）：生殖（主要方式）：异养异养兼性厌氧型兼性厌氧型18182525出芽生殖出芽生殖真核生物真核生物过程：母体过程：母体过程：母体过程：母体 芽体芽体芽体芽体 新个体新个体新个体新个体（3 3 3 3）发酵所需的适宜条件：）发酵所需的适宜条件：）发酵所需的适宜条件：）发酵所需的适宜条件：厌氧制酒厌氧制酒 1.1.1.1.温度温度温度温度1825 1825 ，20 20 左右是左右是最适宜温度最适宜温度。2.pH2.pH值值4.05.84.05.8为最适为最适pHpH值，在最低值，在最低pH=2.5pH=2.5，最高最高pH=8.0pH=8.0时尚能生时尚能生存，但生长极其缓慢而且容易存，但生长极其缓慢而且容易死亡。死亡。附着在果皮附着在果皮(如如:葡萄皮葡萄皮)上的野生型酵母菌。上的野生型酵母菌。（4 4 4 4）传统发酵技术所使用的酵母菌的来源传统发酵技术所使用的酵母菌的来源思考讨论思考讨论（1）葡萄酒为什么呈深葡萄酒为什么呈深红色呢？红色呢？（2）.为什么在酒精发酵过程中往往为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密先通气后密封封”？p“通气通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖繁殖 。p“密封密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒酒精 。（3）.酒精发酵过程中发生酒精发酵过程中发生“先来水后来酒先来水后来酒”现象，现象，其原因是什么？其原因是什么？p酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水，然后进行无酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水，然后进行无氧呼吸才产生酒精。氧呼吸才产生酒精。 若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：汁中的糖分解成醋酸，其反应式：C C6H H1212OO6 6 3CH 3CH3 3COOHCOOH 2C2C2 2H H5 5OH+OOH+O2 2 2CH 2CH3 3CHO+2HCHO+2H2 2OO2CH2CH3 3CHO+OCHO+O2 2 2CH 2CH3 3COOHCOOH 若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，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：再将乙醛变为醋酸，其反应式：3.3.3.3.果醋的制作原理果醋的制作原理果醋的制作原理果醋的制作原理1.1.1.1.温度温度温度温度温度控制在温度控制在303035 35 为适宜。为适宜。2.2.2.2.氧气条件氧气条件氧气条件氧气条件醋酸菌是好氧细菌，发酵过程中适时向发酵液中充气。醋酸菌是好氧细菌，发酵过程中适时向发酵液中充气。有氧制醋有氧制醋生物学生物学分类分类生活生活方式方式适宜适宜温度温度主要生殖主要生殖方式方式主要主要应用应用酵母菌酵母菌真核生真核生物物异养异养兼性兼性厌氧厌氧2020出芽生殖出芽生殖 酿酒、酿酒、发面发面醋酸菌醋酸菌原核生原核生物物异养异养需氧需氧30至至35二分裂生二分裂生殖殖酿醋酿醋 酵母菌、醋酸菌两者的酵母菌、醋酸菌两者的繁殖方式和代谢类型繁殖方式和代谢类型二、实验设计二、实验设计 1、实验流程示意图:挑选葡萄挑选葡萄冲洗冲洗榨汁榨汁酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵果酒果酒果醋果醋2 设计发酵装置：根据图设计发酵装置：根据图14a、4b回答回答（1）在酒精发酵过程中，每隔一段时间）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）拧松瓶盖或打开排气口，其原因是什么？ 在发酵过程中产生在发酵过程中产生CO2 ，防止瓶内气，防止瓶内气压过高引起爆裂。压过高引起爆裂。（2）在醋酸发酵过程中，需要注意什么？）在醋酸发酵过程中，需要注意什么？要适时向发酵液中补充氧气。要适时向发酵液中补充氧气。（3）在图）在图14b装置中：装置中：装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用？装置中充气口、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？为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？为什么发酵瓶中只装入为什么发酵瓶中只装入2/3的液体？的液体？充气口的作用是在充气口的作用是在 醋酸醋酸 发酵中补充氧气发酵中补充氧气；排气口的作用是在发酵中排出排气口的作用是在发酵中排出 COCO2 2或残余气体或残余气体 ；出料口的作用是便于出料口的作用是便于 取样检查取样检查和和放出发酵液放出发酵液 ；排气口胶管长而弯曲的作用是防止空气中杂菌感染排气口胶管长而弯曲的作用是防止空气中杂菌感染 。防止发酵过程产生的防止发酵过程产生的COCO2 2造成发酵液溢出。造成发酵液溢出。让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖耗尽让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖耗尽O O2 2后再进行无氧呼吸后再进行无氧呼吸产生酒精。产生酒精。1 1）对发酵瓶、纱布、榨汁器等）对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并用具进行清洗并消毒消毒。2 2）取葡萄）取葡萄500g500g，用用清水冲洗清水冲洗葡萄葡萄1 12 2次除去污次除去污物。物。冲洗次数不宜太多冲洗次数不宜太多, ,去除枝梗去除枝梗. .榨汁装入榨汁装入发酵瓶。发酵瓶。三、发酵操作 3 3）将发酵瓶置于适宜的温度（）将发酵瓶置于适宜的温度（18182525）下发酵。）下发酵。4 4）简易装置）简易装置2 24 4天排气一次。（拧松瓶天排气一次。（拧松瓶盖）盖）5 5）1010天后，取样检验。天后，取样检验。（酸性条件（酸性条件下重铬下重铬酸酸钾与酒精反应呈现灰绿色）钾与酒精反应呈现灰绿色）6 6）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条件下发酵，适时充气以制备葡萄醋。条件下发酵，适时充气以制备葡萄醋。四、结果分析与评价四、结果分析与评价 1.实验现象：实验现象：实验现象实验现象发酵发酵酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵气味和味道气味和味道酒味酒味酸味酸味气泡和泡沫气泡和泡沫 有气泡和泡沫有气泡和泡沫无气泡和泡沫无气泡和泡沫发酵液颜色发酵液颜色混浊混浊混浊，液面形成白色菌膜混浊，液面形成白色菌膜2.检验：用用重铬酸钾检测重铬酸钾检测是否有酒精是否有酒精1）【原理原理】橙橙红红色色灰灰绿绿色色重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾与酒精反应重铬酸钾与酒精反应2 2）酒精检定方法酒精检定方法操作操作试管甲试管甲试管乙试管乙发酵液发酵液2mL蒸馏水蒸馏水2mL3mol/LH2SO43滴滴3滴滴饱和重铬酸钾溶液饱和重铬酸钾溶液3滴滴3滴滴现象现象灰绿色灰绿色橙红橙红 2. 答：大规模生产时需要进答：大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑，如：原料行更为全面周详的考虑，如：原料的来源与选择、菌种的培育选择、的来源与选择、菌种的培育选择、发酵的设备、发酵条件的自动化控发酵的设备、发酵条件的自动化控制，以及如何严格控制杂菌污染等。制，以及如何严格控制杂菌污染等。实验室检测的发酵液，并非商品意实验室检测的发酵液，并非商品意义上的产品。义上的产品。习题答案 3. 答：需考虑厂房、设备投答：需考虑厂房、设备投资、原材料采购、工人人数及工资、原材料采购、工人人数及工资、产品种类、生产周期、销售资、产品种类、生产周期、销售渠道、利润等问题。渠道、利润等问题。