1、現(xiàn)代食品發(fā)酵技術(shù)課程大型綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)孝感學(xué)院生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院適用的專業(yè)領(lǐng)域：生物工程學(xué)科實(shí)驗(yàn)講師：卡爾游泳為了適應(yīng)地方大學(xué)本科人才培養(yǎng)的要求，結(jié)合以學(xué)院“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐”為核心的素質(zhì)教育和以“成人成材”為核心的就業(yè)教育，以“創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新”為導(dǎo)向的高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，以學(xué)生的未來生存和發(fā)展為起點(diǎn)，培養(yǎng)先導(dǎo)意識(shí)和創(chuàng)新精神，為此，開設(shè)了生物發(fā)酵食品科學(xué)課程大型綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程分為三個(gè)部分，共60個(gè)小時(shí)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和多層次科學(xué)研究訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)中分配柑橘果酒、果醋釀造條件的討論和發(fā)酵桶進(jìn)行柑橘果酒、果醋等兩種茄子綜合實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生每6個(gè)人1組，每

2、1個(gè)定向一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，進(jìn)行徐璐實(shí)驗(yàn)，然后一起完成。通過綜合實(shí)驗(yàn)，滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展的要求，調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性，提高學(xué)生的問題毽子、分析和解決能力。例如，為了制作品質(zhì)優(yōu)良、具有獨(dú)特風(fēng)味的柑橘酒，要求在原料柑橘的選擇、柑橘汁的防褐變、凈化處理、酒精發(fā)酵的不同部分進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)探索性和培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在教師的地圖下，鼓勵(lì)學(xué)生綜合考慮早期酵母添加量、pH、果汁糖度、發(fā)酵溫度等因素對(duì)酒精發(fā)酵的影響，然后用正交試驗(yàn)方法進(jìn)行柑橘酒釀造工藝設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，綜合質(zhì)量分析和綜合分?jǐn)?shù)的方法，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)甜酒的糖度、酒精精度、香氣、口感。多層次的科學(xué)研究訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)旨在鼓勵(lì)學(xué)生資助學(xué)院設(shè)立的學(xué)生學(xué)術(shù)基金，開

3、展小規(guī)模的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)。另一方面，作為教師的科研課題，組織學(xué)生積極參加科研活動(dòng)，將教師的科研課題方向作為方向性論文主題，組織學(xué)生參加小發(fā)明、小論文等課外學(xué)實(shí)驗(yàn)。目錄一、使用國內(nèi)50L發(fā)酵罐(12小時(shí))實(shí)驗(yàn)1使用發(fā)酵罐蒸汽滅菌系統(tǒng)和反應(yīng)系統(tǒng)(6小時(shí))實(shí)驗(yàn)2使用發(fā)酵罐前清洗和各種參數(shù)設(shè)置(6小時(shí))二、柑橘酒、果醋釀造條件的探討(30小時(shí))實(shí)驗(yàn)3柑橘果汁的褐變預(yù)防和凈化(10小時(shí))實(shí)驗(yàn)4柑橘酒的發(fā)酵條件(10小時(shí))實(shí)驗(yàn)5柑橘醋發(fā)酵條件的探討(10小時(shí))第三，用發(fā)酵罐釀造柑橘酒，果醋(18小時(shí))使用實(shí)驗(yàn)6發(fā)酵罐釀造柑橘酒的實(shí)驗(yàn)(6小時(shí))利用實(shí)驗(yàn)7發(fā)酵罐釀造柑橘醋的實(shí)驗(yàn)(6小時(shí))實(shí)驗(yàn)8柑橘酒、果醋質(zhì)量分

4、析(6小時(shí))發(fā)酵罐發(fā)酵釀造柑橘酒、果醋一、使用國內(nèi)50L發(fā)酵罐(12小時(shí))實(shí)驗(yàn)1使用發(fā)酵罐蒸汽滅菌系統(tǒng)和反應(yīng)系統(tǒng)(6小時(shí))(1)蒸汽滅菌系統(tǒng)簡介高溫高壓蒸汽對(duì)發(fā)酵罐的殺菌高溫高壓蒸汽對(duì)發(fā)酵罐夾克的殺菌(2)發(fā)酵罐反應(yīng)系統(tǒng)簡介發(fā)酵罐發(fā)酵參數(shù)設(shè)定工作發(fā)酵罐注入、疫苗接種和污水處理實(shí)驗(yàn)2使用發(fā)酵罐前清洗和各種參數(shù)設(shè)置(6小時(shí))發(fā)酵罐在發(fā)酵前用5%的NaOH沖洗，然后用蒸餾水中性洗設(shè)定發(fā)酵罐發(fā)酵溫度、時(shí)間、pH值、攪拌時(shí)旋轉(zhuǎn)速度等參數(shù)二、柑橘酒、果醋釀造條件的探討(30小時(shí))實(shí)驗(yàn)3柑橘果汁的褐變預(yù)防和凈化(10小時(shí))3.1材料和儀器新鮮柑橘中亞硫酸鈉Na2S2O5(分析順，天津市德銀化學(xué)試劑有限公司)

5、果膠酶(活力單位2.3u/mg，武漢市華順生命技術(shù)有限公司)檸檬酸C6H8O7H2O(分析純，天津市東里區(qū)泰蘭化學(xué)試劑廠)碳酸氫鈉NaHCO3PHS-3C型實(shí)驗(yàn)室PH計(jì)(上海金邁儀器系統(tǒng)公司)WYT-4糖計(jì)(泉州光學(xué)儀器廠)；752N紫外可見分光光度計(jì)(上海頻譜儀器有限公司)。3.2實(shí)驗(yàn)階段3.2.1柑橘果汁的制備挑選和剝下個(gè)頭飽滿、顏色均勻的柑橘，分離果皮、肉、薄紙，盡可能地去除種子、白皮層、口袋衣服。榨汁，在果汁中加入適量的亞硫酸鈉，定置1h，然后分別用8，16，32層的紗布過濾。未處理的果汁長期暴露在空氣中容易發(fā)生氧化褐變，應(yīng)盡快使用。3.2.2實(shí)驗(yàn)節(jié)目(1)研究了徐璐不同中亞硫酸鈉添加

6、量對(duì)柑橘汁褐變程度的影響，得出了最合適的中亞硫酸鈉添加量。(2)分別研究果膠添加量、pH、溫度、時(shí)間對(duì)柑橘汁澄清效果的影響，優(yōu)化果膠酶的作用條件。3.2.3測量方法(1)果汁的清晰度測定以分光光度法(蒸餾水標(biāo)準(zhǔn)，比色杯1厘米，650nm處果汁的透射率T(%)表示果汁的清晰度。(2)果汁可溶性固形物含量(%)的測定采用折射法：利用當(dāng)量計(jì)檢測。(3)果汁中果膠物質(zhì)的定性檢查采用酒精法。將95%的乙醇和柑橘澄清汁以1: 1的比例混合，加入30毫升的試管，用四個(gè)手指緊緊抓住試管，輕輕翻轉(zhuǎn)，靜靜地放置15毫升，觀察凝膠物質(zhì)是否出現(xiàn)，用“弧度”表示凝膠物質(zhì)的數(shù)量。(4)pH的曹征：以10%檸檬酸和10%

7、nahco 3調(diào)節(jié)柑橘汁的酸性。實(shí)驗(yàn)4柑橘酒的發(fā)酵條件(10小時(shí))4.1實(shí)驗(yàn)材料和試劑新鮮柑橘酒高活性干酵母(天使酵母有限公司)；糖(美麗田園食品有限公司)；中亞硫酸鈉Na2S2O5(分析順，天津市德銀化學(xué)試劑有限公司)中碳酸鈉(分析純，天津市東里區(qū)對(duì)話學(xué)試劑廠)檸檬酸C6H8O7H2O(分析純，天津市東里區(qū)泰蘭化學(xué)試劑廠)果膠酶(活力單位2.3u/mg)4.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備JYZ-A560榨汁機(jī)(歐陽股份有限公司)燒杯玻璃棒gues PL-203電子秤(梅特勒托利多儀器(上海)有限公司)HH-4數(shù)字恒溫水浴鍋(江蘇省金壇市電影儀器制造有限公司)；溫度計(jì)測量管；光球瓶液體密封管；PHS-3C型實(shí)驗(yàn)室

8、PH系(上海金邁儀器系統(tǒng)公司)WYT-4手持糖測量儀(泉州光學(xué)儀器廠)。4.3測量方法溫度測量：溫度計(jì)；pH測量：PH米；可溶性固形物的測定：手持糖儀。4.4處理流程復(fù)合果膠酶。柑橘字典處理擠壓添加中亞硫酸鈉過濾酶解正石凈化糖度曹征 pH酒精發(fā)酵過濾罐頭殺菌成品安琪酵母4.5實(shí)驗(yàn)階段4.5.1原料處理以成熟度高、不腐爛、頭發(fā)飽滿的車庫、顏色均勻的新鮮柑橘為原料，剝皮，分離果皮、肉、薄利，努力去除種子、白皮層、口袋衣服。榨汁：利用榨汁機(jī)處理后榨柑橘。防止褐變處理：根據(jù)0.05G/L的中亞硫酸鈉添加量，加入擠壓的柑橘汁中，用玻璃棒均勻攪拌，防止柑橘汁變成褐色。過濾：分別用4層、8層、16層、32層

9、紗布過濾柑橘汁。4.5.2酶解和凈化在過濾后的柑橘汁中添加0.09G/L的果膠酶，將pH調(diào)節(jié)為3.5，澄清25C至2小時(shí)。4.5.3黨度曹征為了使釀造的酒質(zhì)量好，發(fā)酵順利進(jìn)行，澄清的原汁應(yīng)根據(jù)果汁成分及成品要求調(diào)節(jié)糖度和pH值。糖添加量根據(jù)17g/L的糖生產(chǎn)1%的酒，果酒的酒精度數(shù)為8 10%，果汁質(zhì)量為W(kg)，果汁的潛在酒精度數(shù)A=果汁糖度(g/L)/17，糖量(kg)4.5.4 pH曹征本實(shí)驗(yàn)使用的活性釀酒酵母的最佳生長pH為4.0 4.5，而柑橘果汁的pH值為3.0 3.5，調(diào)整為10% NaHCO3，必要時(shí)加入10%檸檬酸進(jìn)行召回。4.5.5酵母的活性據(jù)說，將適量的活性釀酒酵母放入

10、小燒杯中，加入適量的蒸餾水，在35水浴鍋中激活30分鐘。4.5.6發(fā)酵和測定充分混合活性酵母液和柑橘汁發(fā)酵，酵母添加量按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行，發(fā)酵液水溶性固體含量每12h測定，發(fā)酵時(shí)間約為15d。分別探討最初酵母添加量、pH、果汁糖度、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間對(duì)酒精發(fā)酵的影響。實(shí)驗(yàn)5柑橘醋發(fā)酵條件的探討(10小時(shí))5.1材料和設(shè)備材料：新鮮柑橘(在孝感水果市場購買)；中亞硫酸鈉(天津市德銀化學(xué)試劑有限公司)；果膠酶(活力單位2.3u/mg，武漢市華順生命技術(shù)有限公司)糖(美麗田園食品有限公司)；碳酸氫鈉(天津市東里區(qū)天河化學(xué)試劑廠)；檸檬酸(吳江吳剛化學(xué)有限公司)；酒高活性干酵母(天使酵母有限公司)；兩醋

11、酸菌(上海迪瓦爾釀造生物制品有限公司生產(chǎn))氫氧化鈉(武漢王三華測試公司)。設(shè)備：榨汁機(jī)(歐陽有限公司)；PL-203電子秤(梅特勒托利多儀器(上海)有限公司)HH-4數(shù)字恒溫水浴鍋(江蘇省金壇市電影儀器制造有限公司)；PH計(jì)(上海金邁儀器公司)；手持糖量規(guī)(泉州光學(xué)儀器廠)；燒杯玻璃棒紗布溫度計(jì)測量管；光球病液封管。5.2分析和測量方法溫度：溫度計(jì)；可用性固體：便攜式糖度計(jì)；酒精度數(shù)：酒精計(jì)；總酸(乙酸):氫氧化鈉滴定；PH值的測定：直接用PHS-3C型PH計(jì)測定。5.3處理流程果膠。柑橘字典處理擠壓果汁添加中亞硫酸鈉過濾酶解靜態(tài)糖度曹征酸度曹征酒精發(fā)酵乙酸發(fā)酵果醋過濾殺菌質(zhì)量檢查成品省安琪酵

12、母醋酸菌5.4程序原料分類：選擇成熟度高、果實(shí)豐滿、多汁的柑橘，去除病蟲害和爛果實(shí)等，減少微生物污染的可能性，以免影響食醋的最終顏色、香氣、味道。剝皮，剝皮，肉，內(nèi)分離，努力去除種子，口袋衣服。榨汁：利用榨汁機(jī)處理后榨柑橘。防止褐變處理：根據(jù)0.05G/L的中亞硫酸鈉添加量，加入擠壓的柑橘汁中，用玻璃棒均勻攪拌，防止柑橘汁變成褐色。過濾：分別用4層、8層、16層、32層紗布過濾柑橘汁。酶解：根據(jù)0.09G/L的果膠用量，將果膠酶加入柑橘汁中，均勻混合，將pH調(diào)整為3.5，保持252小時(shí)。糖度曹征：債務(wù)接近酒液成分，質(zhì)量好，發(fā)酵安全進(jìn)行，根據(jù)柑橘的成分和成品要求的酒精度數(shù)進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)

13、節(jié)原液的糖度。柑橘果汁中含有10-12%的糖，可以用1.7g糖發(fā)酵進(jìn)行1酒精計(jì)算，釀造酒精精確度8-10的柑橘果酒要添加一定量的糖分，添加糖量可以按以下公式計(jì)算：果汁的潛在酒精A=果汁糖度(g/L)/17糖量(kg)=(9-a) * 1.7% * W酸度曹征：本實(shí)驗(yàn)中使用的釀酒活性酵母使用的果酒酵母，生長pH為4.0 4.5，而柚子汁的pH值為3.0 3.5，調(diào)節(jié)為10% NaHCO3，調(diào)節(jié)為所需酸度。如果需要，可以用10%的檸檬酸召回。酒精發(fā)酵：據(jù)說，將一定數(shù)量的酵母菌放在小燒杯里，加入少量蒸餾水，均勻攪拌，然后激活35C至30分鐘，接種在柑橘汁中發(fā)酵的酵母菌。在發(fā)酵過程中，經(jīng)常檢查發(fā)酵液的

14、溫度、糖度、pH值、酒精精度等。醋酸發(fā)酵：將一定量的醋酸菌放入小燒杯中，加入少量蒸餾水均勻攪拌，35至30毫升激活柑橘果酒，發(fā)酵工藝采用500毫升廣口瓶發(fā)酵，發(fā)酵時(shí)間約6d，發(fā)酵期間每天檢查發(fā)酵液的溫度、酒精精度、酸度。每次測定發(fā)酵液酸度時(shí)，用NaOH滴定10毫升(約10g)發(fā)酵液。酸度可以用以下公式計(jì)算：醋的酸度(%)=(V1-V2)C/M0.06100其中：V1:示例合理消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)NaOH的體積，ml；V2:空白合理消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)NaOH卷，ml；C:滴定用NaOH溶液的濃度，mol/L；M:樣品質(zhì)量或體積，g或ml；轉(zhuǎn)換為0.06:醋酸的系數(shù)，即1毫摩爾NaOH相當(dāng)于醋酸的克數(shù)。過濾：過濾制成的

15、醋，去除雜質(zhì)，提高醋的穩(wěn)定性和透明度。殺菌：用85C/15 min的水浴滅菌法殺死細(xì)菌。5.5發(fā)酵和測定充分混合活性醋酸菌液和柑橘果酒發(fā)酵，醋酸菌添加量按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行，每12h測定發(fā)酵液的酸度，發(fā)酵時(shí)間約為10d。分別探討醋酸菌添加量、果酒酒精精度、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間對(duì)醋酸發(fā)酵的影響。第三，用發(fā)酵罐釀造柑橘酒，果醋(18小時(shí))使用實(shí)驗(yàn)6發(fā)酵罐釀造柑橘酒的實(shí)驗(yàn)(6小時(shí))6.1材料和設(shè)備材料：柑橘、中亞硫酸鈉、果膠酶、糖、碳酸氫鈉、檸檬酸、釀造和活性干酵母。設(shè)備：發(fā)酵罐、榨汁機(jī)、電子天平、pH計(jì)、掌上量計(jì)、燒杯、玻璃棒、紗布、洋桶。6.2分析和測量方法可用性固體：糖度計(jì)；溫度，PH值：直接設(shè)置為發(fā)酵罐。6.3處理流程復(fù)合果膠酶。柑橘字典處理擠壓添加中亞硫酸鈉過濾酶解正石凈化糖度曹征 pH酒精發(fā)酵過濾