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(共40张PPT)
专题一 传统发酵技术的应用
课题一 果酒和果醋的制作
学习目标：
说明果酒和果醋制作的原理；
说明果酒和果醋制作的发酵装置和基本流程；
尝试进行葡萄酒的酿制。
葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。
--王翰
从文学中来
人生得意须尽欢， 。
--李白
艰难苦恨繁霜鬓， 。
--杜甫
莫使金樽空对月
潦倒新停浊酒杯
传统发酵技术
约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。夏禹时期，已有了关于杜康造秫酒的传说。酿酒技术给古代人民的生活也增添了丰富色彩。
汉代砖刻上的酿酒图
展示我国古代酿酒作坊的绘画作品
酒仙---李白
腐乳
酱油
酸奶
葡萄酒
醪糟
泡菜
“万物”皆可发酵
（3）类型：
（1）概念：
需氧发酵（ ）
厌氧发酵（ ）
（2）原理：
不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物。
醋酸发酵
酒精发酵、乳酸（泡菜、酸奶）发酵
直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。
传统发酵技术
果酒是以各种果汁为原料，通过微生物发酵而制成的酒精饮料，主要包括葡萄酒，苹果酒，梨酒等。
课题一：果酒和果醋的制作
兼性厌氧型真菌
出芽生殖和孢子生殖
附着在葡萄皮上、土壤中
酵母菌
①代谢类型：
②繁殖方式：
⑤PH：
③分布：
酵母菌
④适宜温度：
约为20℃
1.菌种：
1、果酒制作的原理
偏酸，4.0~5.8
（真核）
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：
无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：
3.温度控制：
一般酒精发酵18～25℃
4.气体控制：
前期需氧，后期无氧。
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2 ＋能量
酶
C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O ＋能量
酶
2. 原理：
1、果酒制作的原理
好氧细菌
30~35℃
醋酸菌
1.菌种：
空气中的醋酸菌（原核）
2、果醋制作的原理
①代谢类型：
②繁殖方式：
③分布：
⑤PH：
④适宜温度：
二分裂
空气中或食醋中
偏酸
2、果醋制作的原理
3.温度控制：
4.气体控制：
2. 原理：
C6H12O6 + 2O2 2CH3COOH（乙酸）+ 2H2O + 2CO2 + 能量
酶
C2H5OH + O2 CH3COOH（乙酸）+ H2O + 能量
酶
当糖源充足时：糖分→醋酸。
当缺少糖源时：乙醇→乙醛→醋酸
30~35℃
全程有氧
“糖制醋”
“酒制醋”
（1）制作原理
许多新鲜水果（如葡萄）的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。在这些酵母菌的作用下，水果可以发酵成果酒。在有氧的条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。
（2）材料用具
新鲜的葡萄、洗洁精、70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等。
3、实验设计
挑选葡萄
冲洗
榨汁
酒精发酵
果酒
醋酸发酵
果醋
有氧
30--35℃
无氧
18--25℃
3、实验设计
（3）制作流程
有3位同学分别采用了3种不同的发酵装置来制作果醋。
A同学用的是玻璃瓶；
B同学用的是带盖的塑料瓶；
C同学则设计了如右图所示的发酵装置。
结合果醋的制作原理，你认为哪一种发酵装置更适合制作果酒果醋？
3、实验设计
A 玻璃瓶
B 塑料瓶
C 发酵装置
02
结构 作用 酒精发酵时状态 醋酸发酵时状态
充气口
排气口
出料口
通入空气
关闭
打开，并接入气泵
排出CO2
隔段时间打开
打开
便于取样监测
关闭
关闭
3、实验设计
防止空气中微生物的污染
填充棉花或者安装其他过滤装置
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用;
用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖;
将温度控制在18-25℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10-12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。
取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干;
除灰去污
避免葡萄破损，减少杂菌污染
①有氧条件，利于酵母菌快速繁殖；耗尽O2后，再进行酒精发酵；
②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
无需多次。防止冲洗掉酵母菌，影响发酵
排出CO2 ，防止爆裂
防止杂菌污染
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
果酒发酵
4、操作提示
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用;
用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖;
将温度控制在18-30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10-12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。
取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干;
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
果酒发酵
果醋发酵
当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为30-35℃，时间为7-8d。
空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖
制造有氧条件
4、操作提示
（1）材料的选择和处理：选择新鲜的葡萄，是先冲洗再去枝梗还是先去枝梗再冲洗，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？
应该先冲洗葡萄，再除去枝梗。
避免葡萄受损，防止被杂菌污染
需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，如榨汁机、发酵装置要清洗干净、消毒（用体积分数为70%酒精）；每次排气时，只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。
思考
（3）葡萄酒时，为什么要将温度控制在18~25℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30~35℃？
（4）制葡萄醋时为什么要适时通过充气口充气？
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。醋酸菌是嗜温菌，最适合生长温度为30~35℃。
醋酸菌是好氧菌，在酒精变为醋酸时需要氧气的参与。
思考
02
如何检测果酒和果醋的制作是否成功？
果酒：a.闻
b.品尝
c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测
果醋：a.闻
b.品尝
c.使用pH试纸检测检测和比较发酵前后的pH值
d.观察醋酸菌膜是否形成。
5、结果与分析
①放出气体：
②放热：
③颜色变化：
④菌体数量变化：
CO2排出越来越旺盛，使发酵液“沸腾”，应及时排气，防止发酵瓶爆裂，在发酵10天后，现象最明显。
发酵过程产热，会使发酵液温度升高，但酒精发酵温度应严格控制在18~25℃；
随着酒精度数的提高，果皮上的色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中，使葡萄酒呈现深红色。
果酒制作的初期发酵液中酵母菌数目增多；
果醋制作的任何阶段，只要条件适宜，发酵液中醋酸菌数目就会增多，在发酵液表面形成菌膜。
1.制作葡萄酒和葡萄醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？最明显的变化发生在发酵后多少天？分析引起变化的原因？
5、结果与分析
2.你如何证实葡萄汁转化成葡萄酒，是由于酵母菌的发酵作用？你能想出什么简单易行的方法证明葡萄醋中的确有醋酸生成吗？
将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入1和2号发酵瓶中，
1组：加入酵母菌
2组：不加酵母菌，进行发酵
5、结果与分析
通过闻、品尝、观察醋酸菌膜是否形成判断醋酸的生成。
3.你制作的葡萄酒与葡萄醋的口味如何？如果你对结果不满意，你认为应该如何改进？
5、结果与分析
1. 直接在果汁中加入人工培养的酵母菌
2. 直接在果酒中加入醋酸菌
通过分离葡萄表面附着的酵母菌，获得纯净的菌种。
购买当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心的醋酸菌菌种；或者尝试从食醋中分离醋酸菌。
6、课题延伸
发酵液
对照组
实验组
H2SO4
H2SO4
重铬酸钾
重铬酸钾
酒 精
H2SO4
重铬酸钾
对照组
果汁
果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。
如果要使检验的结果更有说服力，应该如何设计对照？
课堂小结
果酒和果醋的制作
果酒制作
果醋制作
实验流程：
结果分析与评价
菌种：酵母菌 （兼性厌氧型真菌）
原理：
发酵温度：18~25℃
菌种：醋酸菌（好氧型细菌）
原理：
发酵温度：30~35℃
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵
→
→
果酒
果醋
(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸(　　)
(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度(　　)
(3)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长(　　)
(4)在家庭中用新鲜葡萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气(　　)
(5)在制作果酒、果醋时，适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖(　　)
(6)利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生醋酸(　　)
×
×
正误辨析
×
√
√
√
1.果酒是以新鲜水果或果汁为原料，经全部或部分发酵配制而成的，酒精度为7%～18%。在果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述中，正确的是
A.果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的
B.制作果醋的温度要比制作果酒的温度低些
C.变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌膜
D.葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满
√
2.下列关于果酒和果醋制作原理、发酵过程的叙述，错误的是
A.果酒和果醋的发酵菌种不同，菌种的代谢类型也不同
B.糖源充足与否，都可利用醋酸菌制作果醋
C.传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种
D.果酒和果醋的制作可用同一装置，但发酵条件不同
√
3.果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要，下列相关措施正确的是
A.葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵
B.葡萄酒发酵过程中，每隔12 h左右打开瓶盖一次，放出CO2
C.在果醋发酵过程中，要通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢
D.果酒发酵过程中温度控制在30 ℃，果醋发酵过程中温度控制在20 ℃
√
如图为果酒和果醋制作的实验装置图，据图分析：
(1)甲、乙、丙的作用分别是什么？
热点拓展
提示　通入空气(氧气)、排气、取样(对发酵的情况
进行及时的监测)。
(2)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？
提示　不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的 ，而且不能将排气口淹没。
(3)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，请说明原因。
提示　醋酸菌是好氧细菌，在发酵过程中始终需要氧气，
如果氧气中断则会引起醋酸菌死亡。
(4)果酒搁置时间过久为什么会有酸味？
提示　醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，
再将乙醛转化为醋酸。
（2018·海南，30）葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。
回答下列问题：
(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气
压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡
萄酒的优点是____________________________
_________________(答出两点即可)。
不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染
(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约 的空间，这种做法的目的是____________
_____________________________________________(答出两点即可)。
为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时汁液溢出
(3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组(乙A和乙B)，乙A装置中保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势，如曲线图所示。
图中曲线①、②、③依次
表示__________、______
_____、___________含量
的变化趋势。
乙A中氧气
乙B中
酒精
乙A中酒精
(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于_________生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于_____(填“自养”或“异养”)生物。
兼性厌氧
异养
在上述传统发酵食品的制作过程中，我们没有接种菌种，而是利用了天然存在的菌种。菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往会造成发酵食品的品质不一。为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵。
思考讨论：
1.葡萄酒呈红色的原因？
2.为什么在酒精发酵的过程中，几乎无其它杂菌生长？
1、果酒制作的原理
葡萄皮中的色素进入发酵液
酵母菌首先进行有氧呼吸产生水，然后进行无氧呼吸产生酒精。
3.酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？

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