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1、实验8 果酒及果醋的制作,第三部分 生物技术在食品 加工中的应用,实验目的:,1、制作葡萄酒和果酒 2、制作果醋 3、设计并安装简单的生产果酒及生产果醋的装置,在酒的制作中，依种类分大体上可有 白酒、果酒、啤酒和黄酒四类。,制作方法各不相同，但相同部分是它们都是由酵母完成的。酵母在自然界中广泛分布，已知有几百种之多，也是应用最广的一类微生物。如面包制作、酒精制造、药用酵母片、酿酒等。,酿酒和制醋有关的微生物分别是 酵母菌（真菌）和醋化醋杆菌（细菌）。 制作酒和醋的过程： 在糯米或大米与酒曲混匀后，放在温度较高的地方，米先变甜，即生成了可溶性糖，这是由于淀粉酶将淀粉水解成糖。甜度增加后，再放到温
2、度低的地方保持厌氧条件，酵母就开始工作，使糖变成酒（厌氧呼吸）。如果时间太长，在有氧条件下，醋化醋杆菌就开始作用，将乙醇氧化成乙酸，也就是变酸生成醋。,一、果酒制作的原理,（1）使用的微生物是 ，它的代谢类型是 。,有氧呼吸的反应式： 无氧呼吸的反应式：,（2）影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和pH。,酵母菌,兼性厌氧,C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量,C6H12O6 2C2H5OH+2 CO2+能量,酶,酶,当乙醇浓度超过16时，酵母菌死亡。,二、用葡萄制作葡萄酒,(一)设备及用品：,1、510L的大瓶 2、适合于瓶口的软木塞或橡胶塞，亦可用压紧的一大团棉花
3、代替 3、有弯曲的安全玻璃管 4、过滤器 5、纱布 6、多功能榨汁机或研钵及杵 7、若干带瓶盖的小口瓶,(二)材料,紫葡萄；新鲜酵母或干酵母,(三)实验步骤,1、葡萄清洗榨汁,葡萄洗净高锰酸钾溶液中浸泡5 min冲洗后榨成浆状。,2、制备酵母悬液,适量干酵母(每2.5kg葡萄约1g干酵母)加少量温水(小于40)在烧杯内调成糊状。为使其迅速发生作用，可加极少量蔗糖，混匀，放置片刻，出现气泡即可。,对葡萄表面进行消毒,使酵母细胞迅速活化，加速反应,3、混合密封,葡萄浆放入发酵瓶中，装量不超过2/3，然后加入酵母悬液，搅拌均匀。加上一个软木塞，塞内插入弯曲玻璃管。,既能排气，又能防止空气中杂菌感染,
4、4、发酵,发酵瓶放在2530条件下23天，当停止出现气泡，表示发酵完毕。若温度偏低，则时间相对延长；若温度高于30度，需要降温，否则口味不佳。,5、 过滤、保存,用两层纱布滤去葡萄皮和籽，将获得的滤液分装到12L的细口瓶中，加盖密封，静置。待沉淀后，上清夜即为葡萄酒。（可保存12年）,酵母菌的最适生长温度为20-30C,可贮存在橡木桶中,葡萄酒窖,3、在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”。 “通气”的目的是 使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖 。 “密封”的目的是 使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 。 4、酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？ 酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水，然后进行无
5、氧呼吸才产生酒精。,色素,出芽,孢子,需关注的问题：,5、先冲洗后去枝梗并使用KMnO4溶液处理的目的是 防止杂菌感染 。,6、在发酵液装瓶后为什么要保持1/3的剩余空间？ 暂时存储发酵产生的CO2，起到缓冲作用。,7、自然发酵菌种来源,附着在葡萄皮上的野生酵母菌,三、用果汁制作果酒,用葡萄制作的葡萄酒不含糖，酒精含量也低。 用果汁制作的果酒含糖量高，酒精含量也较高。,（一）设备及用品,同“用葡萄制作葡萄酒”,（二）材料：,1、苹果（最好）、梨、柑橘或其他水果、蔗糖 2、新鲜酵母或干酵母,(三)实验步骤:,1、制取果汁,苹果(最低不少于0.5kg)切块，榨汁，两层纱布过滤得果汁.,2、加入糖和
6、酵母,向发酵瓶中先加一定量蔗糖，再倒入果汁，最后倒入酵母悬液，混匀，加盖。,3、发酵,3天后气泡冒出，10天后剧烈的发酵停止，取出过滤分装。若3天后还没有气泡冒出，必须加入更多酵母，使发酵尽快发生。静止56个月，酵母下沉，上清液即为果酒。用虹吸法取出。,增加糖含量，产生更多酒精,课后练习,1、葡萄或其他果实上常有天然的野生酵母存在，为什么上述两个实验都要接种酵母?,2、为什么发酵瓶中的液体不能装满?,之所以加酵母是为了使酵母酒精发酵占有优势，避免许多霉菌生长，出现异味。,发酵过程中有气体产生，留有空间可暂时储气，否则液体装满后气体会使液体外溢，损失发酵液，且易引起霉菌污染，影响产物品质。,3、
7、装水的弯曲玻璃管起什么作用?,4、制酒时必须保证所有用具都是清洁的，为什么?,既可防止氧气进入，又可排除二氧化碳，减小瓶中的压力，同时还能防止杂菌污染。,防止杂菌污染。不论是葡萄或是其他水果，对微生物来讲都是良好的培养基，特别是霉菌。空气中有许多霉菌孢子，也有细菌，如果用具不清洁，就等于向果汁接种了许多杂菌，它们都可以利用糖繁殖菌体。这样，我们饮用的就不会是果酒，而是杂菌的培养液了，轻则会影响我们饮用的口感，重则会影响我们的健康。,四、用果酒制作果醋,a、若氧气、糖源充足时，醋化醋杆菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反应式：,b、若缺少糖源，醋化醋杆菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式：,
8、(一)果醋的制作原理,(二)设备及用品,1、 1.5L的下口瓶2个 2、500L锥形瓶1个 3、直角玻璃管(长短不同)3根 4、直玻璃管4根 5、单孔橡胶塞2个 6、双孔橡胶塞1个 7、胶管约1m 8、锯末适量(足以装满1.5L的下口瓶 9、脱脂棉少量 10、铝箔少量 11、水族箱通气泵1台 12、铁架及铁夹几副,(三)材料,1、果酒 2、醋化醋杆菌,(四)步骤,1、装置连接,如图甲内装入800ml酒-水,铝箔盖住上口；乙瓶为发酵瓶，内填锯末至八分满；下口插入两个直角玻璃管。,2、醋酸发酵,(1)适量醋化醋杆菌的培养物或醋曲悬液加入200ml酒-水混合物中混匀，pH调至7.0后倒入乙瓶，使锯末
9、均匀湿透。,为与后面的发酵产物区分开,其一为发酵液出口；另一为空气入口，塞入脱脂棉,(2)将水族箱通气泵的出气管与乙瓶上塞脱脂棉花的玻璃管相连，通气。,过滤微生物,(3)发酵48h，检测pH，若明显酸性，则进入下一步。,(4)调节甲到乙及乙到丙的流量，使流速相同。,(5)每天检测PH，等到流出液pH不再减小，或甲瓶液体全部流入乙瓶时，停止实验。,有氧制醋,酵母菌,醋化醋杆菌,无氧,有氧,酒精,课后题,1.为什么要向发酵瓶中通入空气?,2.为什么空气要用棉花过滤?,3.你所得到的丙瓶中的液体是否就是市售的白醋,为什么?,醋酸发酵为需氧发酵,可防止微生物进入，甲瓶中的酒水混合物和乙瓶中的锯末都含有
10、微生物可利用的养分，进入的空气含有大量微生物，经棉花过滤可防止微生物进入。,不是，市售白醋除含有醋酸外还有丰富的不挥发性酸、糖、酯、醇等物质，这些多为酵母所产生。在生产中将一部分丙瓶产物加工成成品，另一部分再与甲瓶溶液一起进入乙瓶，这样可增加口感。,应用练习,下图表示制造啤酒的过程方法。据图分析 回答下列问题： （1）把原料放入沸水中混合的原因是 。 （2）在混合物中加入糖的理由是： 。 （3）在混合物冷却后才把酵母加进去，是 因为 ； 假如冷却时不慎使温度骤降到0，当温度 逐渐回升到25时，酵母是否还具有活性？ 。原因是_ _。,为了除去原料中O2,糖是啤酒酵母发酵的原料,防止酵母死亡，并达到酶适宜的温度,有,（4）说出酵母菌细胞所进行的生化反应过程的名称并用反应式叙述这一整个过程。 （5）酵母比水更稠浓，但在化学反应中它会上升到混合物的顶部，原因是_ _。 （6）为什么啤酒要至少搁置21天才可以过滤装瓶，请说出一种理由。,使酵母菌充分发酵，有利于混合物中杂质沉淀；进一步降低啤酒中的含糖量；增加啤酒中的CO2含量等。,