人教版高中生物选修1-生物技术实践：课题1 果酒和果醋的制作

一、果酒的制作原理
1、酵母菌的形态、结构、繁殖方式、分布
①结构： 真核生物 思考：真核生物和原核生物的区别？ 原核生物有无其它细胞器？
②新陈代谢类型： 兼性厌氧型
酵母菌是一种腐生真菌，只能利用环境中有机物而不能将无机 物合成为有机物，故为异养，酵母菌是真核生物，有线粒体， 有氧气存在是进行有氧呼吸，无氧气时进行无氧呼吸，所以酵 母菌为异养需氧型或异养厌氧型
2. 取新鲜成熟葡萄2.5Kg，榨汁前先将葡萄进 行冲洗（注意不要反复多次冲洗，以免影响制 作的效果；清洗后一定要晾干，这也很重要) ， 去除枝梗和腐烂的子粒
3. 将适量干酵母放入发酵瓶，用榨汁机榨取葡 萄汁后，将其连皮一同装入发酵瓶中，或将葡 萄打成浆后装入发酵瓶中，但注入的果汁量不 要超过塑料瓶总体积的2/3；盖好瓶盖。
甲
棉花
发酵液的出口 乙
空气
丙
百度文库
（2）材料
果酒与醋酸菌
（3）步骤
A.发酵装置如上图所示，将800mL果酒与水 的混合物到入甲瓶中，用铝箔将上口盖住。甲 瓶的底应离桌面40～50cm。
B. 乙瓶为发酵瓶，醋酸发酵在其中进行。将 适量醋酸菌与200 ml果酒-水的混合物混匀， 并调pH至7.0后到入乙瓶中，使锯末湿透。 醋酸菌附着在锯末上，此时瓶中几乎没有游 离的液体存在。
实验8.果酒和果醋的制作
课题目标
•1.说明果酒和果醋的制作原理 •2.设计果酒和果醋的发酵装置 •3.制作果酒和果醋
课题背景知识
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
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。
榨汁 糖化后，用压榨机榨出糖化液，然后泵入发 酵用的木桶或大缸,并调整浓度。
发酵 糖化液温度保持在28～30 ℃，加入酒母液 进行酒精发酵，接种量（酒母液量）为糖化液的 5%～8%。发酵初的5～10 d，需用塑料布密封容 器。当果汁含酸度为1%～1.5%、酒精度为5～8 度时，酒精发酵已基本完成。接着将果汁的酒精浓 度稀释至5～6度，然后接入5%～10%的醋酸菌液， 搅匀，将温度保持在30 ℃，进行醋酸静置发酵。 经过2～3 d，液面有薄膜出现，说明醋酸菌膜形 成，一般1度酒精能产生1%的醋酸，发酵结束时 的总酸度可达3.5%～6%。
C.将水族箱通气泵的出气管与乙瓶上塞有棉花球 的玻璃管连接，通气且不必太快，使醋酸发酵 48小时后，用pH试纸检查乙瓶流出液的pH，若 呈明显酸性则进入下一步。
D. 调节甲瓶下口双通活塞，使甲瓶滴入乙瓶的 液体流量约为每5分钟1滴。调节乙瓶下口处的 螺旋夹，使滴入丙瓶中的液体流量也约为每5分 钟1滴
四、课题成果评价
（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。
① 5~10L的大瓶（玻璃瓶，金属罐或瓷罐均可）
②适合于瓶口的软木塞或橡胶塞，亦可用压紧 的一大团棉花代替。 ③有弯曲的安全玻璃管 ④过滤器（大漏斗或其他过滤器具）
5.10 d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。
⑤纱布 ⑥多功能榨汁机或大研钵及杵 ⑦若干带瓶盖或瓶塞的小口玻璃瓶。
4、传统发酵技术所使用的酵母菌的来源 主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
二、果醋的制作原理 1、醋酸菌
醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时才能 进行旺盛的生理活动。最适生长温度30－35。C
氧气、糖源充足
葡萄汁中的糖分解成醋酸
糖源不足
将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为 醋酸
C2H5OH+O2
CH3COOH+H2O
果醋的过程： 挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵
醋酸发酵
果 醋 （1）设备及用品
1 . 1.5L的下口瓶2个 2. 500mL的锥形瓶1个 3. 直角玻璃管（长短不同）3根 4. 直玻璃管4根
5. 单孔橡胶塞2个 6.双孔橡胶塞1个 7.胶管约1m 8.锯末适量（足以装满1.5L的下口 瓶） 9.脱脂棉少量 10.铝箔少量 11.水族箱通气泵1台 12.铁架及铁夹几副
③生殖方式：出芽生殖
过程：母体 芽体 新个体
2、 果酒的制作原理
a. 有氧条件下 进行有氧呼吸，大量繁殖。
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O
b. 无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
C6H12O6
2C2H5OH + 2CO2
3、发酵需要适宜的条件：
（1）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，酒精发酵时一般将温度控制在 18～25 ℃。 （2）喜欢葡萄汁等含糖量高的果汁。培养酵母菌一 般用麦芽汁。 （3）生活在偏酸环境中
2、果醋的生产制作过程
清洗 将水果或果皮、果核等投入池中，用清水冲 洗干净，拣去腐烂部分与杂质等，取出沥干。
蒸煮 将上述洗净的果物放入蒸气锅内，在常压下 蒸煮1～2 h。在蒸煮过程中，可上下翻动二三次 ，使其均匀熟透。然后降温至50～60 ℃，加入为 原料总重量10%的用黑曲霉制成的麸曲，或加入 适量的果胶酶，在40～50 ℃温度下，糖化2 h。
2、果醋的制作原理 当糖源充足时： 缺少糖源时：
口气充
排气口
出 料 口 果酒和果醋的发酵装置示意图
葡 萄 酒 窖
啤酒酒窖
白酒 酒窖
有氧制醋
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,再用浓度为75%的酒精擦拭消毒，晾 干待用；如果要快速可以使用吹风机吹干；
酿酒的效果好。 • 温度适宜，发酵现象非常明显。
7、干红与干白
干是葡萄酒中的糖分要在一定的水平之下(低于 4g/升)，几乎全部被降解发酵，甜葡萄酒(每升 总糖50g以上)。
红葡萄酒和白葡萄酒都可以是由红色葡萄制作的， 但白葡萄酒在葡萄榨汁时，不使皮和子中的色素 出来，因此得白葡萄酒，而红葡萄酒是将皮和子 部分捣碎，有了红色素而得红葡萄酒，
E.每天用pH试纸检测流出液的pH，检测发酵 进行的情况。等到流出液的pH不在减少，或甲 瓶中液体全部流入乙瓶时，停止实验。
思考：
1.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。
2.为什么空气要用棉花过滤？
甲瓶中的酒水混合物和乙瓶中的锯末都含有 微生物可利用的养分，进入的空气含有大量 微生物，经棉花过滤可防止微生物进入。
（2）材料 紫葡萄、新鲜酵母或干酵母
（3）步骤
5、酒精的鉴定 ①条件及颜色 酸性条件下，酒精与重铬酸钾反应呈现灰绿色
②鉴定过程
先在试管中加入发酵液2ml，再滴入物质的量 浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡试管，观察 颜色的变化
6、实验建议
• 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
过滤灭菌 在醋液中加入适量的硅藻土作为助滤剂， 用泵打入压滤机进行过滤，得到清醋。滤渣加清水 洗涤1次，将洗涤液并入清醋，调节其酸度为 3.5%～5%。然后将清醋经蒸气间接加热至80 ℃ 以上，趁热入坛包装或灌入瓶内包装，即为成品果 醋。
上述液体发酵工艺，能保持水果原有香气。但应注 意，酒精发酵完毕后，应立即投入醋酸菌，最好保 持30 ℃恒温进行醋酸发酵，温度高低相差太大， 会使发酵不正常。如果在糖化液中加入适量饴糖或 糖类混合发酵，效果更好。
4. 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵；严格控制温 度在18～25 ℃（注意：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； 瓶子最好选用塑料瓶，每天要拧松瓶盖2～4次， 进行排气）10～12d左右。
3、传统发酵技术所使用的酵母菌的来源 主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
4、用葡萄制作葡萄酒 （1） 设备及用品