生物選修一、課題1 果酒和果醋的制作

1、1專(zhuān)題一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用【學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航】本章內(nèi)容包括“果酒和果醋的制作”、“腐乳的制作”、“制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量”三個(gè)課題，每個(gè)課題相對(duì)獨(dú)立，沒(méi)有嚴(yán)格的順序關(guān)系。本專(zhuān)題圍繞傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作展開(kāi)，主要是通過(guò)學(xué)習(xí)果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作等科學(xué)探究的能力。重點(diǎn)是三項(xiàng)技術(shù)的制作原理和設(shè)計(jì)裝置，難點(diǎn)是制作過(guò)程中發(fā)酵條件的控制。本專(zhuān)題與微生物聯(lián)系密切，要求學(xué)生有豐富的微生物知識(shí)和較

2、強(qiáng)的動(dòng)手能力，學(xué)會(huì)摸索發(fā)酵的最佳條件并做好記錄，同時(shí)注意實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性。課題1果酒和果醋的制作【課題目標(biāo)課題目標(biāo)】說(shuō)明果酒和果醋制作的原理，設(shè)計(jì)制作果酒和果醋的裝置，完成果酒和果醋的制作?！菊n題重點(diǎn)與難點(diǎn)課題重點(diǎn)與難點(diǎn)】課題重點(diǎn)：說(shuō)明果酒和果醋的制作原理，設(shè)計(jì)制作裝置，制作出果酒和果醋。課題難點(diǎn)：制作過(guò)程中發(fā)酵條件的控制?！净A(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)】（一）果酒制作的原理知識(shí)要點(diǎn)：1.酵母菌的代謝類(lèi)型：；單細(xì)胞真菌。生殖方式：主要、。2.酒精發(fā)酵的

3、原理：。（反應(yīng)式）發(fā)酵需要的適宜條件：、；3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所使用的酵母菌的來(lái)源：。（二）果醋制作的原理知識(shí)要點(diǎn)：1.醋酸菌的代謝類(lèi)型；單細(xì)胞細(xì)菌。生殖方式：2.酒變醋的原理：。（反應(yīng)式）3.控制發(fā)酵條件：；4.制醋所利用的醋酸菌的來(lái)源：。（三）、實(shí)驗(yàn)案例制作葡萄酒和葡萄醋建議將實(shí)驗(yàn)安排在秋季的9月或10月進(jìn)行。在這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）正值收獲季節(jié)，葡萄的價(jià)格便宜，品種多樣（2）此時(shí)葡萄上的酵母菌數(shù)量多且生活力強(qiáng)發(fā)酵釀酒效

4、果好（3）溫度適宜，發(fā)酵現(xiàn)象非常明顯實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如下。1.對(duì)發(fā)酵瓶、紗布、榨汁機(jī)、盛葡萄汁的器皿等實(shí)驗(yàn)用具進(jìn)行清洗并消毒：先用溫水反復(fù)沖洗幾次，再用體積分?jǐn)?shù)70%的酒精擦拭消毒，晾干待用。2.取葡萄500g，去除。3.用清水沖洗葡萄12遍，除去污物，注意不要反復(fù)多次沖洗。4.用榨汁機(jī)榨取葡萄汁后，將其裝入發(fā)酵瓶中（裝置參見(jiàn)教材圖14b），或?qū)⑵咸汛虺蓾{后，用潔凈的紗布過(guò)濾至發(fā)酵瓶中，蓋好瓶蓋。如果沒(méi)有合適的發(fā)酵裝置，可以用500m

5、L的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超過(guò)塑料瓶總體積的三分之二。5.將發(fā)酵瓶置于（溫度）發(fā)酵。6.由于發(fā)酵旺盛期CO2的產(chǎn)量非常大，因此需要及時(shí)排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂。如果使用簡(jiǎn)易的發(fā)酵裝置，如瓶子（最好選用塑料瓶），每天要24次，進(jìn)行排氣。7.10d以后，可以開(kāi)始進(jìn)行取樣檢驗(yàn)工作。例如，可以檢驗(yàn)酒味、酒精的含量、進(jìn)行酵母菌的鏡檢等工作。8.當(dāng)果酒制成以后，可以在發(fā)酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后將裝置轉(zhuǎn)移至℃的條件下發(fā)酵，適時(shí)向發(fā)酵液中。如果

6、找不到醋酸菌菌種或醋曲，可嘗試自然接種，但效果不是很好。如果沒(méi)有充氣裝置，可以將瓶蓋打開(kāi)，在瓶口蓋上紗布，以減少空氣中塵土等的污染。（四）、課題成果評(píng)價(jià)（一）果酒的制作是否成功發(fā)酵后取樣，通過(guò)嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定。此外，還可用顯微鏡觀察酵母菌，并用重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精的存在。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，請(qǐng)學(xué)生分析失敗原因，然后重新制作。（二）果醋的制作是否成功首先通過(guò)觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定，再通過(guò)檢測(cè)和比較醋酸發(fā)酵前后的pH作進(jìn)一

7、步的鑒定。此外，還可以通過(guò)在顯微鏡下觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌，并統(tǒng)計(jì)其數(shù)量作進(jìn)一步鑒定。【問(wèn)題探究問(wèn)題探究】（一）旁欄思考題1、認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？2、認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？需要從發(fā)酵制作的過(guò)程進(jìn)行全面的考慮。例如：榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈，每次排氣只需擰松瓶蓋，不要完全揭開(kāi)瓶蓋。3.制葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在18～25℃？制葡萄醋時(shí)，為什么要將溫度控制在30～35℃？4.制葡萄醋時(shí)，為什么要

8、適時(shí)通過(guò)充氣口充氣？5、教材P4圖14b分析果酒和果醋的發(fā)酵裝置中充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用？為什么排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接？【導(dǎo)學(xué)誘思導(dǎo)學(xué)誘思】1果酒制作的原理思考：果酒制作過(guò)程中，在不滅菌的情況下，如何使酵母菌成為優(yōu)勢(shì)菌種？酵母菌成為優(yōu)勢(shì)菌種前存在的生物關(guān)系如何？3（1）從細(xì)胞核的構(gòu)造看，酵母菌屬于生物。（2）寫(xiě)出1、3、5的結(jié)構(gòu)名稱：1，3，5。（3）2的主要化學(xué)成分為，其完成圖示功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是。（4）

9、圖中的酵母菌正在進(jìn)行生殖。（5）用染料使染色體著色，發(fā)現(xiàn)一各酵母菌S.Cerevisiae細(xì)胞核中有17條染色體，該酵母菌是倍體。（6）酵母菌細(xì)胞分裂的意義是（）A、產(chǎn)生新個(gè)體B、增加生命活力C、增加變異性D、改變遺傳性（7）酵母菌的菌落一般會(huì)散發(fā)出一股悅?cè)说木葡阄?，相關(guān)的反應(yīng)式是。（8）用酵母制啤酒時(shí)，為保證發(fā)酵罐中有較多的酵母菌，必須先，達(dá)到一定數(shù)量后，則應(yīng)該，以獲得大量的。（9）為研究發(fā)酵罐中酵母菌的生長(zhǎng)狀況，常要取樣統(tǒng)計(jì)分析，并

10、測(cè)定pH值，判斷取樣先后順序的主要依據(jù)是。右側(cè)生長(zhǎng)曲線圖中FG下降的主要原因是。欲收獲酵母菌或其代謝產(chǎn)物，應(yīng)選擇曲線中的段。（10）自然環(huán)境中的酵母菌屬于生態(tài)系統(tǒng)中的成分?！局R(shí)拓展】1.葡萄酒的釀造傳統(tǒng)的葡萄酒釀造，都是采用自然發(fā)酵的工藝。所謂自然發(fā)酵，就是葡萄破碎入罐以后，不去人為地添加任何菌種，靠葡萄本身攜帶的自然界的酵母菌，在葡萄漿或分離后的葡萄汁里自發(fā)地繁殖，最終發(fā)酵成葡萄酒。溫度對(duì)發(fā)酵的影響酵母菌只能在一定溫度下生活。溫度低

11、于10℃，酵母菌發(fā)育很緩慢。隨著溫度的升高，繁殖速度加快，20℃時(shí)為最佳繁殖溫度，此時(shí)酵母菌生殖速度快、生活力強(qiáng)。超過(guò)35℃，酵母菌生長(zhǎng)受到抑制，繁殖速度迅速下降，到40℃酵母菌停止出芽，開(kāi)始出現(xiàn)死亡。如果想要獲得高酒精濃度的發(fā)酵液、減少酒精的損耗，必須控制好發(fā)酵溫度?？諝鈱?duì)發(fā)酵的影響酵母菌繁殖需要空氣。在完全隔絕空氣的情況下，酵母菌繁殖幾代就停止了。稍微與空氣接觸，酵母菌又能繼續(xù)繁殖。如果長(zhǎng)時(shí)間得不到空氣，大部分的酵母菌就會(huì)死亡。要維

12、持酵母菌長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵，必須供給微量的氧氣。葡萄汁中酵母菌的種類(lèi)葡萄汁中酵母菌的種類(lèi)大致可以分為以下四類(lèi)。第一類(lèi)是在發(fā)酵中起主要作用的酵母，即葡萄酒酵母或叫啤酒酵母。這種酵母發(fā)酵力強(qiáng)，產(chǎn)酒的風(fēng)味好，生成有益的副產(chǎn)物多。在葡萄汁還沒(méi)發(fā)酵之前，這種酵母占的比例很?。辉诎l(fā)酵的過(guò)程中，這種酵母很快地繁殖起來(lái)，由它完成主要的發(fā)酵任務(wù)。第二類(lèi)在葡萄汁中數(shù)量很大，但發(fā)酵力很弱，其代表是尖端酵母。在新壓榨的葡萄汁中，尖端酵母和葡萄酒酵母的比例約為1000∶

13、1。在發(fā)酵開(kāi)始時(shí)，這種發(fā)酵力弱的酵母先引起發(fā)酵。在以后的發(fā)酵過(guò)程中，它的作用逐漸被葡萄酒酵母所代替。第三類(lèi)是一種產(chǎn)膜的好氣性酵母菌。當(dāng)發(fā)酵容器未灌滿時(shí)，產(chǎn)膜酵母便會(huì)在葡萄汁液面生長(zhǎng)繁殖，使葡萄汁變質(zhì)。發(fā)酵是釀造葡萄酒最重要的過(guò)程。葡萄汁變成葡萄酒的過(guò)程就是酵母菌的酒精發(fā)酵過(guò)程。發(fā)酵過(guò)程非常復(fù)雜，其主要產(chǎn)物是乙醇和二氧化碳，此外還有其他的副產(chǎn)物。不難設(shè)想，如果發(fā)酵的最終產(chǎn)物只是乙醇和二氧化碳，而不產(chǎn)生有香味和有口味的物質(zhì)，那么發(fā)酵而成的酒

14、，口味就太單調(diào)了。2.對(duì)葡萄酒有害的微生物產(chǎn)膜酵母由于產(chǎn)膜酵母是好氣性真菌，所以在衛(wèi)生條件差的情況下，如貯酒容器不滿、暴露在空氣中的表面積很大時(shí)，很容易產(chǎn)生產(chǎn)膜酵母。產(chǎn)膜酵母又叫酒花菌，最初在酒面繁殖時(shí)，形成雪花狀的斑片，然后連成灰色薄膜，時(shí)間長(zhǎng)了，就會(huì)在酒的液面上形成一個(gè)膜蓋。產(chǎn)膜酵母能把乙醇分子氧化成乙醛，又把乙醛分子氧化成水和二氧化碳，從而使葡萄酒的酒精含量降低，酒味變淡薄。乳酸菌葡萄酒里的糖，為大多數(shù)細(xì)菌的繁殖提供了良好的營(yíng)養(yǎng)物

15、質(zhì)，所以含糖的葡萄酒是最容易被細(xì)菌感染的。葡萄酒中有一種有害的乳酸菌，它不分解蘋(píng)果酸，專(zhuān)門(mén)分解葡萄酒中的糖、甘油、酒石酸，使優(yōu)質(zhì)的葡萄酒完全變質(zhì)。醋酸菌是一種好氣性細(xì)菌，在有氧的條件下才能進(jìn)行旺盛的代謝活動(dòng)。葡萄汁中的糖，是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情況下，醋酸菌能把葡萄汁中的糖分解成醋酸。在葡萄酒中缺少糖源的情況下，酒精便是醋酸菌的碳源和能源，它將乙醇變?yōu)橐胰?，再變?yōu)榇姿帷?.果醋的生產(chǎn)制作過(guò)程清洗將水果或果皮、果核等投入池中，

16、用清水沖洗干凈，揀去腐爛部分與雜質(zhì)等，取出瀝干。蒸煮將上述洗凈的果物放入蒸氣鍋內(nèi)，在常壓下蒸煮1～2h。在蒸煮過(guò)程中，可上下翻動(dòng)二三次，使其均勻熟透。然后降溫至50～60℃，加入為原料總重量10%的用黑曲霉制成的麩曲，或加入適量的果膠酶，在40～50℃溫度下，糖化2h。榨汁糖化后，用壓榨機(jī)榨出糖化液，然后泵入發(fā)酵用的木桶或大缸并調(diào)整濃度。發(fā)酵糖化液溫度保持在28～30℃，加入酒母液進(jìn)行酒精發(fā)酵，接種量（酒母液量）為糖化液的5%～8%。發(fā)