1.1 果酒果醋的制作

1.1 果酒和果醋的制作

编者：杨正清审稿：高二生物组班级：姓名：

【本节重点】：果酒和果醋的制作原理；发酵条件的控制

【课前预习】

一、果酒的制作

1.原理:果酒发酵所利用的菌种是①酵母菌,属于兼性厌氧型生物,通过无氧呼吸可以产生酒精。其无氧呼吸的反应式是②直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。

2.条件:③20℃左右最适合酵母菌的繁殖,酒精发酵时一般将温度控制在④18~25℃。

3.菌种的来源

(1)自然发酵:附着于葡萄皮上的⑤野生型酵母菌。

(2)工厂化生产果酒,为提高果酒的品质,更好地抑制其他微生物的生长,采取的措施是⑥直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。

4.实验结果分析与评价:可通过嗅觉和品尝初步鉴定,并用⑦重铬酸钾检验酒精存在。可观察到溶液颜色变为⑧灰绿色。

二、果醋的制作

1.原理:醋酸菌是一种好氧细菌,属于原核生物,新陈代谢类型为异养需氧型。生成醋酸的反应式是⑨30~35℃ 3 30~35℃0~35℃。

2.条件:最适生长温度为⑩30~35℃,需要充足的氧气。

3.菌种来源:到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。

4.设计实验流程及操作步骤:果酒制成以后,在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后将装置转移至30~35℃条件下发酵,适时向发酵液中通入氧气。如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶盖上盖一层纱布,以减少空气中尘土污染。

三、实验设计流程图

1.制葡萄酒时,你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?为什么?应该从哪些方面防止发酵液被污染?

2.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℃?

3.果酒制作过程中并未刻意灭菌,但其他微生物却难以存活,为什么?你如何确认果醋的制作是否成功?

问题探究一:果酒和果醋制作的原理

1.果酒制作需要酵母菌,果醋制作需要醋酸菌,它们都是单细胞生物。它们的细胞结构主要区别是什么?

2.果酒的制作是以酵母菌发酵为主。葡萄酒的制作流程如下:挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒。葡萄酒还需要在一定设施和条件下(如橡木桶和地窖)进行后续发酵,以获得特定的风味和色泽。

(1)为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”?

(2)酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象。其原因是什么?

3.欧洲民谚有“日食一苹果,医生远离我”,中国俗语有“饭后一苹果,老头赛小伙”。苹果醋既有苹果的保健功能,又具有醋的各种保健功能。

(1)醋在我国有三千多年悠久的历史,你知道醋有哪些功能吗?

(2)影响醋酸发酵的环境因素主要有哪些?

探究二:果酒和果醋制作的操作与评价

1.下图是果酒和果醋制作的流程图:

(1)材料的选择和处理要注意什么?

2.右图表示果酒和果醋的发酵装置,请你说出充气口、排气口和出料口的作用。

(1)充气口: 。

(2)排气口: ,为什么排气口要通过

一个长而弯曲的胶管与瓶身连接? 。

(3)出料口: 。

(4)使用该装置制酒和制醋时,气体控制方面应注意什么问

题? 。

3.制作果酒和果醋时如何进行检测?

[知识补充]

1．在果酒制作过程的前期通入空气或在发酵瓶(罐)中留有一定的空间(大约1/3)，可以给酵母菌提供氧气、使其进行有氧呼吸，为酵母菌的生长、繁殖提供能量。酵母菌迅速增殖，缩短发酵时间。在产生酒精的阶段要求严格的厌氧环境，此阶段如果有氧，则会抑制其酒精发酵。

2．果醋制作过程中要求始终通氧，因为醋酸菌是好氧细菌，缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响，另外醋酸的生成也会受到影响。

3．由于在发酵过程中都产生CO 2，因此又需设排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯曲的胶管。

【课后练习】

1.果酒果醋制作过程中,严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物,通常所指的发酵条件不包括

．．．( )。

A.温度控制

B.溶氧控制

C.pH控制

D.酶的控制

2.下列有关果酒自然发酵流程的叙述,正确的是( )。

A.应将选择好的葡萄进行反复冲洗,防止杂菌污染

B.应将选择好的葡萄只冲洗1~2遍,防止菌种流失

C.应去梗再冲洗,防止冲洗时梗刺破葡萄皮造成污染

D.应对榨取的葡萄汁进行高压蒸汽灭菌处理,防止杂菌污染

3.下列有关果酒、果醋制作的说法,正确的是( )。

A.为了一次得到较多的果酒,可在发酵瓶中装满果汁

B.在酒精发酵旺盛时,醋酸杆菌能将果汁中的糖发酵为醋酸

C.检测是否有酒精产生,先在试管中加入发酵液2mL,再滴加3滴重铬酸钾溶液

D.检测是否有醋酸产生,可以用嗅气味的办法

4.下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误

．．的是( )。

A.参与发酵的微生物都含有线粒体

B.发酵过程中培养液pH都会下降

C.制果酒时瓶口需密闭,而制果醋时需要通入氧气

D.果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制果醋

5、下图为果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是( )

A．过程①和②都只能发生在无氧条件下

B．过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中

C．过程①～④所需的最适温度基本相同

D．过程③和④都需要氧气的参与

6、下列有关果酒制作过程的叙述，正确的是（）

A．酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是前者无核膜，后者有核膜

B．酵母菌繁殖能力很强，不需对所用装置消毒或灭菌处理

C．果汁发酵后是否有酒精产生，可用碱性重铬酸钾来检验

D．酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精

7.果酒是以新鲜水果或果汁为原料，经全部或部分发酵配制而成的，酒精度为7%～18%。在果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述中，正确的是()

A．果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的

B．制作果醋的温度要比制作果酒的温度高些

C．传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种

D．葡萄汁装入发酵瓶时，要将瓶装满

二、非选择题

8、“每天喝一点，健康多一点”，这是“宁夏红”率先提出的消费理念，将积淀了千百年的枸杞药食文化和中国红文化完美结合起来，更增添了品牌的文化魅力和优势。

下图为“宁夏红”枸杞果酒生产工艺流程简图，据图回答问题：

选料→“？”→粉碎→灭菌→接种→发酵→？→果酒

(1)流程中？处的内容依次应为________、________。

(2)制作果酒时，温度应该控制在________，果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格，含有醋酸杆菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？说明理由 ， ______________________________________________________________________。

(3)果酒制作离不开酵母菌，与醋酸杆菌相比，酵母菌在结构上的主要特点是_____________。

(4)枸杞果酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是________________________。

(5)果酒制作是否成功，需发酵后用________________来鉴定，在__________条件下，该物质与酒精反应呈现________色。

9、鸭梨醋饮属绿色健康饮品，既保存了鸭梨中的多种氨基酸、维生素、矿物质、有机酸等营养成分，又兼具果醋醒酒护肝、助消化、降低血脂、软化血管等的养生保健功能，深受广大消费者的青睐。下图为鸭梨醋饮的制作流程图，请据图回答问题： 新鲜的鸭梨汁――→① 果酒――→② 果醋

―→鸭梨醋饮 (1)果酒的酿造原理是先使酵母菌进行________，以增加酵母菌的数量，然后再通过________获得果酒。

(2)在果酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在________上的野生型酵母菌。

(3)酒精发酵时一般将温度控制在18～25 ℃，温度过高时，酵母菌代谢减慢甚至死亡，原因是_______________________________。

(4)果醋发酵过程中，适宜的温度为________，较高的酒精度通常不适宜进行醋酸发酵，原因是 。

(5)酒精发酵后转入醋酸发酵前，除改变温度外，还需调整的发酵条件是_______________ 。

10.杨梅是浙江省的特色水果之一,为对其进行深加工,某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制,基本工艺流程如下:

请回答:

(1)在制备杨梅酒过程中,为了提高杨梅的出汁率,在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和 酶。甲罐顶上弯管中加水的主要目的是 。发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有 ,说明发酵基本完毕。

(2)在制备杨梅醋过程中,乙罐内先填充经 处理的木材刨花,然后加入含 菌的培养液,使该菌 在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵,杨梅醋的pH 可通过控制杨梅酒的 来调节。

(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋,则乙罐中CO 2的产生量是 。

A.甲罐的两倍

B.与甲罐的相等

C.甲罐的一半

D.几乎为零

(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中,某物质浓度随时间变化的示意图如右,

该物质是 。

11、在学习了传统发酵技术后，某同学利用新鲜的葡萄汁来尝试制作果酒和果醋，选用了如图所示装置，请据图回答下列问题。

(1)仔细观察装置，若用于制作果酒，装置中有两处不妥，请改正：

①，②

(2)在制作果酒和果醋时，充气口的使用方法是

(3)出料口的作用是。

(5)接种醋酸菌，需升高温度到℃，并且需要通气，这是因为醋酸菌为。

12、如图是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置．根据图示回答下列问题：

（1）完成图1中的实验流程．

（2）冲洗的主要目的是洗去浮尘，冲洗应特别注意不能反复冲洗以防止_________的流失．

（3）图2装置中的充气口在_________时关闭，在_________时连接充气泵，并不断向内_________．

（4）排气口在果酒发酵时排出的气体是由_________产生的_________，为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？

_________

．

（5）在玻璃瓶中加入葡萄汁，加入的葡萄汁不应超过玻璃瓶体积的_________．（6）红葡萄酒呈红色的原因是

13、下图为酿制葡萄酒的两个简易装置，请分析回答：

（1）果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌的代谢类型是。

（2）在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是。

（3）甲装置中，A液体是，NaHCO3溶液的作用是；若用乙装置，在发酵过程中，必须进行的操作是。

（4）葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，这是因为。

（5）制作果酒，需将温度控制在，写出酵母菌无氧呼吸反应方程式；制作果酒后制作果醋，应将温度控制在，写出与果醋制作有关的反应方程式。

14、回答下列有关葡萄酒的酿制过程的问题：

（1）葡萄酒的酿制原理是先通气进，以增加酵母菌的数量，然后再___获得葡萄酒．

（2）酒精发酵时，℃左右是酵母菌最适温度；醋酸菌最适生长温度范围是℃．

（3）果汁发酵后，是否有酒精生成，可以用____来检验，在酸性条件下，其与乙醇发生化学反应，由橙色变成．

（4）酿酒过程中，经检测活菌数量适宜但却不产生酒精，应采取的措施是_____；原因是____ _．

15、葡萄发酵可产生葡萄酒，如图是甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图．发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次．据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是；丙同学的错误是，上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是、、．

16、紫轩——源自戈壁的葡萄美酒，甘肃省著名品牌；甘肃紫轩酒业有限公司地处万里长城西端的嘉峪关市，公司可生产干型葡萄酒、冰酒、利口酒、葡萄白酒（白兰地）等四大系列二十多个品种的葡萄酒。其中“紫轩A级赤霞珠干红葡萄酒”、“利口酒”夺得了2008年亚洲葡萄酒质量大赛金奖。下图为“紫轩红酒”生产工艺流程简图，请根据图回答下面的问题。

(1)流程中“方框”处的内容依次为___ ___、___ __。

(2)紫轩葡萄酒制作过程中，接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气，目的是______________________________________________________。

(3)若要提高果酒的产量，发酵过程中关键要控制好哪些条

件？。。（至少填写2项）

17、果醋有消除疲劳和减肥等功效，该饮料深受广大女士的喜爱。某果酒厂的果酒滞销，计划将生产的部分果酒“转变”为果醋。研究人员设置了如图所示的装置：

(1)果酒和果醋的制作分别利用了（填微生物名称）；

果醋制作时温度应控制在_________。

(2)由果酒转变成果醋的制作过程中，需要改变的环境条件是

___________________。

(3)乙瓶为发酵瓶，你认为甲、丙两个装置瓶中，盛有果酒和果醋的装

置瓶分别是_______。在装置瓶乙中，发酵菌先将乙醇变为________，

最后变为醋酸。

1.1 果酒和果醋的制作

参考答案

【课前预习】

①酵母菌②C6H12O62C2H5OH+2CO2③20℃

④18~25℃⑤野生型⑥直接在果汁中加入人工培养的酵母菌⑦重铬酸钾⑧灰绿色

⑨C2H5OH+O2CH3COOH+H2O ⑩30~35℃氧气菌种保藏中心

30~35℃氧气榨汁酒精发酵醋酸发酵

1.应该先冲洗葡萄,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄皮破损,增加被杂菌污染的机会。需要从发酵制作的过程进行全面考虑。例如,榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。

2.温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌繁殖,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℃。

3.在缺氧和酸性的发酵液中,酵母菌能大量生长繁殖,而绝大多数其他微生物的生长却因无法适应这种环境而受到抑制。可通过嗅味和品尝进行初步鉴定,再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH做进一步的鉴定。

问题探究一:果酒和果醋制作的原理

1.酵母菌属于真核生物,醋酸菌属于原核生物,它们的细胞结构主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。

2.(1)“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。

(2)酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水,然后进行无氧呼吸产生酒精。

3.(1)调味、杀毒灭菌、增强免疫力、治疗疾病等。

(2)温度、氧气和pH。

探究二:果酒和果醋制作的操作与评价

1.(1)要选择新鲜的葡萄,榨汁前要将葡萄冲洗并除去枝梗。(2)①1/3②18~25

③30~35④10~12 ⑤7~8

⑥需⑦不需⑧需要⑨酸性重铬酸钾⑩菌膜

2.(1)在醋酸发酵时连接充气泵进行充气(2)在酒精发酵时用来排出CO2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,其作用类似于巴斯德的鹅颈瓶(3)用来取样的,检测发酵过程中产物浓度及菌体数量(4)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

3.果酒的检测指标:7~10d以后,可以开始进行取样检验工作。例如,可以嗅味和品尝、用重铬酸钾检验酒精含量、进行酵母菌的镜检、测定pH等工作。

果醋的检测指标:果醋的制作是否成功可以通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝初步鉴定,再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进一步鉴定,还可以在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌,并统计其数量进一步鉴定。

【课后练习】

一、单项选择

1-5DBDAD 6-7 DB

二、非选择题

8、【答案】(1)冲洗过滤

(2)18～25 ℃不能因醋酸杆菌是好氧型细菌，而果酒发酵是无氧环境(或因醋酸杆菌需要在有氧且温度是30～35 ℃条件下，才能将糖转化为醋酸，而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18～25 ℃)

(3)有成形的细胞核

(4)在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量

(5)重铬酸钾溶液酸性灰绿

9、【答案】(1)有氧呼吸无氧呼吸(2)鸭梨皮(3)温度过高，影响酶的活性

(4)30～35 ℃较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢，使产

酸量下降

(5)通入无菌空气

10.(1)果胶防止空气进入气泡冒出(2)灭菌醋酸

附着流速(3)D (4)酒精

11、【答案】（1）该装置错误有两点：充气口应插入液面下一定深

度；出气口管口应在液面上方离液面一段距离。如图：

（2）在制作果酒时，充气口应该密封，否则外界气体会通过充气口进入瓶内，影响酵母菌的无氧呼吸，即影响酒精产量，在制作果醋时，充气口应接气泵，不断充入空气。（3）出料口是用来取样的，发酵过程中需定时检测发酵产物的浓度及菌体数量，还可用来排出废料。（4）30～35 好氧型细菌

12、【答案】（1）醋酸发酵（2）菌种（3）果酒发酵果醋发酵泵入空气

（4）酵母菌CO2避免空气中其它微生物进入发酵装置（防止空气中的微生物污染）（5）2/3

（6）红葡萄的色素进入了发酵液

13、【答案】（1）兼性厌氧型

（2）附着在葡萄皮上的野生型酵母菌

（3）葡萄汁吸收CO2每隔一定的时间将瓶盖拧松一次

（4）既为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又防止发酵旺盛时汁液溢出

（5）18－25℃C6H12O6 酶2C2H5OH+2CO2+能量30—35℃

C2H5OH+O2酶CH3COOH +H20+能量

14、【答案】（1）有氧呼吸密封

（2）20 30～35

（3）重铬酸钾灰绿色

（4）酵母菌进行有氧呼吸进而大量繁殖，不能产生酒精，而隔绝空气，让酵母菌无氧

呼吸产生酒精

15、【答案】未夹住发酵瓶的充气管瓶中发酵液过多，淹没了排气管的管口

葡萄醋（或果醋）葡萄酒（或果酒）葡萄酒（或果酒）

16、【答案】(1)冲洗灭菌

(2)在有氧条件下，使酵母菌迅速繁殖，增加数量

(3)适宜的温度、pH、通气量

17、【答案】（1）酵母菌和醋酸菌； 30—35℃

（2）温度和氧气（仅答“氧气”也给分）（3）甲、丙；乙醛