——生物技術(shù)實(shí)踐生物選修1專(zhuān)題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用什么叫發(fā)酵？

利用微生物的生命活動(dòng)制備微生物菌體及各種代謝產(chǎn)物的過(guò)程。包括有氧發(fā)酵（如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵）和無(wú)氧發(fā)酵（如酒精發(fā)酵）。所以：發(fā)酵≠無(wú)氧呼吸。應(yīng)用：釀酒、蒸饅頭一、果酒制作的原理1、菌種：酵母菌分類(lèi)：真菌

代謝類(lèi)型：兼性厭氧

生殖方式：環(huán)境適宜時(shí)，酵母菌進(jìn)行出芽生殖

環(huán)境不適宜時(shí)，產(chǎn)生孢子，進(jìn)入休眠狀態(tài)。2、原理：

在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。反應(yīng)式為：

無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。反應(yīng)式為：

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2OC6H12O6→2C2H5OH+2CO23、酒精發(fā)酵的適宜條件1）溫度：

20℃

左右是酵母菌繁殖的最適溫度，酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在18～25℃2）培養(yǎng)液：含糖量高的果汁、小麥等3）最適pH值：4.0~5.8（偏酸環(huán)境）最低pH=2.5，最高pH=8.0時(shí)尚能生存，但生長(zhǎng)極其緩慢而且容易死亡。4）先通氣后密封（或在容器內(nèi)預(yù)留1/3的空間）1、為什么在酒精發(fā)酵過(guò)程中“先通氣后密封”？2、酒精發(fā)酵過(guò)程中發(fā)生“先來(lái)水后來(lái)酒現(xiàn)象”的原因是什么？3、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所使用的酵母菌的來(lái)源4、葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因？先進(jìn)行有氧增殖，后進(jìn)行無(wú)氧發(fā)酵附著在果皮(如:葡萄皮)上的野生型酵母菌。先有氧呼吸產(chǎn)生水，后無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精紅葡萄皮的色素進(jìn)入發(fā)酵液想一想二、果醋制作的原理1、菌種：醋酸菌分類(lèi)：原核細(xì)胞生殖方式：二分裂代謝類(lèi)型：異養(yǎng)好氧型，

只有當(dāng)氧氣充足時(shí)，才能

進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)。

若氧氣、糖源充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。

若缺少糖源，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿幔浞磻?yīng)式：2.果醋的制作原理C2H5OH+O2→CH3COOH+H2OC6H12O6+2O2→2CH3COOH+2H2O+2CO21）溫度溫度控制在30～35℃為適宜。2）氧氣條件醋酸菌是好氧細(xì)菌，發(fā)酵過(guò)程中適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。有氧制醋3、醋酸發(fā)酵所需的條件3）PH5.4－6.3酒精發(fā)酵與醋酸發(fā)酵的區(qū)別與聯(lián)系酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵微生物溫度氧氣PH反應(yīng)式聯(lián)系酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵微生物酵母菌醋酸菌溫度18－25℃30～35℃氧氣先通氣后密封或預(yù)留1/3空間需氧氣，不間斷通氣PH4.0－5.85.4－6.3反應(yīng)式聯(lián)系果醋制作時(shí)如果缺少糖源，氧氣充足時(shí)，醋酸菌可將酒精轉(zhuǎn)化為乙醛，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為乙酸而產(chǎn)生果醋酒精發(fā)酵酵與醋酸酸發(fā)酵的的區(qū)別與與聯(lián)系三、制作作果酒和和果醋的的過(guò)程選葡萄沖洗榨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵果醋果酒實(shí)驗(yàn)流程程示意圖圖:需氧發(fā)酵酵厭氧發(fā)酵酵時(shí)間：10-12天時(shí)間：7-8天天安排在9月或10月進(jìn)進(jìn)行：正值收獲獲季節(jié)，，葡萄價(jià)價(jià)格便宜宜，品種種多樣。。此時(shí)葡萄萄上的酵酵母菌數(shù)數(shù)量多且且生活力力強(qiáng)，發(fā)發(fā)酵釀酒酒的效果果好。溫度適宜宜，發(fā)酵酵現(xiàn)象非非常明顯顯。1、設(shè)計(jì)發(fā)發(fā)酵裝置置閱讀P3－4頁(yè)的資料料“發(fā)酵酵裝置的的設(shè)計(jì)””并思思考書(shū)上上的問(wèn)題題A同學(xué)用帶帶蓋的瓶瓶子制葡葡萄酒（（如圖））（2）此此后再將將瓶蓋擰擰緊，目目的是（3）當(dāng)當(dāng)發(fā)酵產(chǎn)產(chǎn)生酒精精后，再再將瓶蓋蓋打開(kāi)，，蓋上一一層紗布布，原因因是（4）分分析此發(fā)發(fā)酵裝置置不足之之處（1）發(fā)發(fā)酵過(guò)程程中，每每隔12h左右右將瓶蓋蓋擰松一次（（注意不不是打開(kāi)開(kāi)瓶蓋））為什么么？酒精發(fā)酵酵過(guò)程中中產(chǎn)生CO2，瓶蓋擰擰松放出出CO2防止進(jìn)入入O2，繼續(xù)進(jìn)進(jìn)行酒精精發(fā)酵制造有氧氧條件，，進(jìn)行醋醋酸發(fā)酵酵，同時(shí)減減少空氣氣中塵土土的污染染易被雜菌菌污染方程式為為:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O酶酒精醋酸2、對(duì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)裝置的的改進(jìn)a、可用塑塑料瓶替替換玻璃璃瓶，有有利放氣氣。b、家庭操操作簡(jiǎn)便便裝置c、實(shí)驗(yàn)室室操作簡(jiǎn)簡(jiǎn)便裝置置充氣口是在釀酒酒時(shí)先打打開(kāi)，后后關(guān)閉；；在醋酸酸發(fā)酵時(shí)時(shí)連接充充氣泵進(jìn)進(jìn)行充氣氣。排氣口是在酒精精發(fā)酵時(shí)時(shí)用來(lái)排排出CO2的出料口是用來(lái)取取樣的排氣口膠膠管長(zhǎng)而而彎曲的的作用是防止空空氣中微微生物的的污染果酒和果果醋的發(fā)發(fā)酵裝置置示意圖圖出料口排氣口充氣口學(xué)習(xí)活動(dòng)動(dòng)：討論論并完成成思考1～2〖思考1〗在發(fā)酵液液裝瓶后后問(wèn)什么么要保持持1/3的剩余空空間？〖思考2〗在醋酸發(fā)發(fā)酵過(guò)程程中需要要向發(fā)酵酵液中補(bǔ)補(bǔ)充氧氣氣，你認(rèn)認(rèn)為最經(jīng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用用的方法法是向發(fā)發(fā)酵液中中通入。無(wú)菌空氣氣留有一定定的O2，利于酵酵母菌繁繁殖;緩沖發(fā)酵酵產(chǎn)生的的CO2的壓力，，以免發(fā)發(fā)酵瓶炸炸裂；防防止發(fā)酵酵液溢出出。3、果酒果果醋制作作的基本本過(guò)程①對(duì)發(fā)酵瓶瓶、紗布布、榨汁汁器等用具進(jìn)行行清洗并并消毒。（可用70%酒清或洗洗潔精）②取葡萄500g，用緩水流沖沖洗葡萄1－2次除去污物物。（避免沖走走葡萄表表面的酵酵母菌）③去除枝梗梗和種子。。④榨汁后裝裝入發(fā)酵酵瓶。（留1/3的空間間）⑤將發(fā)酵酵瓶置置于適適宜的的溫度度（18～25℃℃）下密密閉發(fā)發(fā)酵。。⑦10天后，取樣樣檢驗(yàn)驗(yàn)。⑧加入醋醋酸菌菌或醋醋曲，，然后后移至至30～35℃℃條件下下發(fā)酵酵，時(shí)時(shí)間控控制在在7－8⑥簡(jiǎn)易裝裝置12h天排氣氣一次次。（（擰松瓶瓶蓋，，但不不打開(kāi)開(kāi)）4、操作作的注注意事事項(xiàng)及及細(xì)節(jié)節(jié)①釀酒的的葡萄萄不能用用洗潔潔精等化學(xué)學(xué)洗滌滌劑清洗。②容器器很關(guān)關(guān)鍵，，應(yīng)用用清水水或洗洗潔精精沖洗干干凈，并用用70%的酒精精擦洗；；③塑料料瓶中中不能裝裝滿(mǎn)葡萄液液汁，，應(yīng)留一定定空間間，有利利于酵酵母菌菌有氧氧呼吸吸大量量繁殖殖。④在酒酒精發(fā)發(fā)酵過(guò)過(guò)程中中應(yīng)蓋好容容器的的蓋子子，使酵酵母菌菌進(jìn)行行無(wú)氧氧呼吸吸產(chǎn)生生酒精精。⑤在發(fā)發(fā)酵過(guò)過(guò)程中中應(yīng)注意溫溫度的的控制制。觀看視視頻，，閱讀讀教材材P4的操作作提示示，完完成書(shū)書(shū)上旁旁欄思思考題題：（一））果酒酒的制制作是是否成成功發(fā)酵后后取樣樣，通過(guò)嗅味和和品嘗嘗進(jìn)行初初步鑒鑒定。。此外外，還還可用用顯微鏡鏡觀察察酵母母菌，并用用酸性重重鉻酸酸鉀檢驗(yàn)酒酒精的的存在在。（二））果醋醋的制制作是是否成成功首先通通過(guò)觀察菌菌膜的的形成成、嗅嗅味和和品嘗嘗進(jìn)行初初步鑒鑒定，，再通通過(guò)檢測(cè)和和比較較醋酸酸發(fā)酵酵前后后的pH作進(jìn)一一步的的鑒定定。此此外，，還可可以通通過(guò)在在顯微鏡鏡下觀觀察發(fā)發(fā)酵液液中是是否有有醋酸酸菌，并統(tǒng)統(tǒng)計(jì)其其數(shù)量量作進(jìn)進(jìn)一步步鑒定定。四、課課題成成果評(píng)評(píng)價(jià)結(jié)果評(píng)評(píng)價(jià)：：葡萄酒酒色澤鮮鮮艷、、爽口口、柔柔和、、有濃濃郁的的果實(shí)實(shí)香味味；果醋具有琥琥珀色色或棕棕紅色色，具具有特特有的的果香香，酸酸味柔柔和，，稍有有甜味味，不不澀。。五、課課題延延伸重鉻酸酸鉀法法檢測(cè)測(cè)發(fā)酵酵液中中的酒酒精重鉻酸鉀酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)成灰綠色2）酒精檢定方法操作試管甲試管乙試管丙發(fā)酵液2mL－－蒸餾水－2mL－酒精－－2mL3mol/LH2SO43滴3滴3滴飽和重鉻酸鉀溶液3滴3滴3滴現(xiàn)象灰綠色橙紅灰綠色果酒和和果醋醋的制制作基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)設(shè)計(jì)結(jié)果分分析與與評(píng)價(jià)價(jià)果酒制制作酵母菌菌的來(lái)來(lái)源：：表皮附附著的的酵母母菌菌種來(lái)來(lái)源果醋制制作溫度：：30－35℃℃時(shí)間：：7-8天空氣：：充足足的氧氧氣條件酵母菌菌的生生活方方式好氧條條件產(chǎn)產(chǎn)生CO2、H2O厭氧條條件產(chǎn)產(chǎn)生C2H5OH、CO2酵母菌菌發(fā)酵酵的溫溫度一一般控控制在在18-25℃醋酸菌C2H5OHCH3COOH直接購(gòu)購(gòu)買(mǎi)或或者用用選擇擇性培培養(yǎng)基基培養(yǎng)養(yǎng)挑選葡萄沖洗榨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵果醋果酒課堂小結(jié)在酒的的制作作中，，依種種類(lèi)分分大體體上可可有白酒、、果酒酒、啤啤酒和和黃酒酒四類(lèi)。。制作方方法各各不相相同，，但相相同部部分是是它們們都是是由酵酵母完完成的的。酵母在在自然然界中中廣泛泛分布布，已已知有有幾百百種之之多，，也是是應(yīng)用用最廣廣的一一類(lèi)微微生物物。如如面包包制作作、酒酒精制制造、、藥用用酵母母片、、釀酒酒等。。酒的種種類(lèi)你知道道嗎根據(jù)葡葡萄酒酒的含含糖量量分成成干、半半干、、半甜甜、甜甜四種。。干葡萄萄酒：含糖糖量低低于4克/升；半干葡葡萄酒酒：含糖糖量介介于4克-12克/升之間間；半甜葡葡萄酒酒：含糖糖量介介于12克-50克/升之間間；甜葡萄萄酒：含糖糖量高高于50克/升。干紅與與干白白你知道道嗎白葡萄萄酒：用白白葡萄萄釀造造，皮皮汁分分離發(fā)發(fā)酵；；紅葡萄萄酒：用紅紅葡萄萄釀造造，皮皮汁混混合發(fā)發(fā)酵；；紅葡萄萄酒和和白葡葡萄酒酒你知道道嗎1．生生產(chǎn)果果醋用用的醋醋酸菌菌等細(xì)細(xì)菌都都具有有的特特征是是（（））A．都都是異異養(yǎng)生生物B．．僅在在有水水條件件下繁繁殖C．僅僅在有有氧條條件下下生長(zhǎng)長(zhǎng)D．生生存溫溫度都都超過(guò)過(guò)80℃B六、課課堂反反饋2、在釀釀酒和和釀醋醋的過(guò)過(guò)程中中都要要涉及及到各各種微微生物物，在在上述述兩程程中所所涉及及到的的生物物在結(jié)結(jié)構(gòu)上上有什什么本本質(zhì)區(qū)區(qū)別？？（））A、前前者有有細(xì)胞胞結(jié)構(gòu)構(gòu)，后后者沒(méi)沒(méi)有細(xì)細(xì)胞