专题1 课题1 果酒和果醋的制作 教学设计

专题1 传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作

【教学目标】

说明果酒和果醋制作的原理，设计制作果酒和果醋的装置，完成果酒和果醋的制作。 【教学重点】

果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋。 【教学难点】

制作过程中发酵条件的控制。 【教学过程】 引入（略） 一、基础知识 （一）发酵概念

通过微生物的培养来大量生产微生物菌体各种代谢产物的过程。包括有氧发酵（如醋酸发酵、谷氨酸发酵）和无氧发酵（如酒精发酵）。 （二）果酒制作的原理

1. 发酵菌：酵母菌（书P2 图1-1）（属于真核生物中的真菌） 2. 代谢类型：异养兼性厌氧型

①有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖： C6H1206+6O2 → 6CO2+6H20 ②无氧条件下进行酒精发酵： C6H12O6 →2C2H5OH+2C02

思考：

在发酵过程中，如果要使酵母菌进行大量繁殖，应怎样处理？ 先通气或先给予一定空气 如果要获得酒精呢？为什么？ 再隔绝空气，保证无氧环境

3. 温度要求 (1)最适合繁殖：20℃ (2)酒精发酵:18~25℃

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思考：

你知道酵母菌需要适宜温度的原因吗？ 酵母菌有不同的最适温度说明了什么？ 补充：温度对发酵的影响

酵母菌只能在一定温度下生活。温度低于10℃，酵母菌发育很缓慢。随着温度的升高，繁殖速度加快，20℃时为最佳繁殖温度，此时酵母菌生殖速度快、生活力强。超过35℃，酵母菌生长受到抑制，繁殖速度迅速下降，到40℃酵母菌停止出芽，开始出现死亡。如果想要获得高酒精浓度的发酵液、减少损耗，必须控制好发酵温度。

4.菌种来源：附着在葡萄皮上的野生型酵母菌

5.发酵中颜色变化：随酒精度数提高，红葡萄皮的色素进入发酵液，呈深红色 6.发酵条件：缺氧、呈酸性

在此条件下，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环

境而受到抑制

（三）果醋制作的原理

1. 发酵菌：醋酸菌（书P3 图1-2）（属于原核生物中的细菌） 2. 代谢类型：异养需氧型

(1)只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动；

(2)变酸的酒表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的； (3)深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡； 3. 发酵过程

(1)氧气、糖源充足时： 糖→醋酸

(2)有氧气、缺少糖源时： 乙醇→乙醛（CH3CHO）→醋酸（CH3COOH） C2H5OH+O2 →CH3COOH（醋酸）+H2O

4. 温度要求：醋酸菌的最适生长温度为30~35℃ 5. 酵母菌和醋酸菌的比较

酵母菌 生物学分类 生活方式 真核生物 异养兼性厌氧 醋酸菌 原核生物 异养需氧 30一35℃ 二分裂生殖 适宜温度 20℃ 主要生殖方式 出芽生殖 发酵场所 有氧：线粒体、细胞质基质 无氧：细胞质基质 细胞质基质 二、实验设计

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1. 实验流程 挑选葡萄

2. 资料分析 （1）装置分析：

A：酒精发酵时：拧松瓶盖——及时放出CO2； 再拧紧——防止氧气、杂菌进入；

醋酸发酵时：瓶盖打开，盖上一层纱布——提供氧气，防止杂菌进入。 不足：容易被杂菌污染。

B：请分析此装置中的充气口、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？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？

出料口

充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；

排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的，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；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。 出料口是用来取样的。

使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气（无菌）。 （2）对实验装置的改进

a. 可用塑料瓶替换玻璃瓶，有利放气。

B .家庭操作简便装置 c. 实验室操作简便装置 3 / 5

冲洗

榨汁 酒精发酵 醋酸发酵

果酒 果醋

充气口 排气口

三、操作提示

思考以下问题：

1. 应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？

先冲洗葡萄，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。

2. 你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？（防止杂菌污染） （1）要先冲洗葡萄，再除去枝梗；

（2）榨汁机、发酵装置要清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒； （3）每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。

3. 制葡萄酒时，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℃？

温度是酵母菌和醋酸菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌的繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35℃，因此要将温度控制在30～35℃。（与酶活性有关） 4. 制葡萄醋时，为什么要适时通过充气孔充气？

醋酸菌是好氧菌，其自身的代谢繁殖需要氧气；在将酒精变为醋酸时需要氧的参与。 5. 葡萄汁装入发酵瓶时，为什么要留有大约1 / 3的空间？

（1）酒精发酵前让酵母菌利用瓶中的氧气进行有氧呼吸，大量繁殖形成种群优势； （2）防止因为酒精发酵产生CO2而使培养液增多，溢出发酵瓶。 四、结果分析与评价

1. 最明显的变化发生在发酵后的多少天？发酵过程中有哪些变化？ 10天；变化有CO2大量产生、排出；葡萄酒颜色变红等 2. 如何证实葡萄汁转化成葡萄酒是由于酵母菌的发酵作用？

（1）正常发酵；（2）将原料灭菌后发酵；（3）将原料灭菌后接种适量酵母菌再发酵。 3. 如何证明醋酸生成？

观察菌膜的形成、嗅味和品尝、比较发酵前后的PH值显微镜观察 4. 如何证明酒精产生？

嗅味和品尝、显微镜观察、用重铬酸钾检验酒精的存在

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课后思考:如果进行大规模生产果酒、果醋时，需要解决哪些问题？ a: 原料的来源和选择 b: 菌种的培养

c: 发酵设备、发酵条件的自动化控制 d：严格控制杂菌污染等

e: 实际生产中还要考虑沉淀、消毒包装、保存，风味色泽等

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