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2013选修1《生物技术实践》一轮复习知识梳理
专题1传统发酵技术的应用
课题1果酒和果醋和制作
【补充知识】发酵
1、概念：利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。
2.传统发酵技术(都是采用自然发酵的工艺),如：传统的葡萄酒酿造，就是葡萄破碎入罐以后，不人为地添加任何菌种，靠葡萄本身携带的自然界的酵母菌，在葡萄浆或分离后的葡萄汁里自发地繁殖，最终发酵成葡萄酒。
3、类型：
⑴根据是否需要氧气分为：需氧发酵和厌氧发酵。
⑵根据产生的产物可分为：酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等。
一、基础知识
（一）果酒制作的原理
酶
⑴果酒发酵的菌种：酵母菌，属于真核生物
⑵酵母菌的代谢类型是：异养兼性厌氧型
有氧时，进行有氧呼吸，反应式为：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量；大量繁殖，
酶
无氧时，能进行酒精发酵，反应式为：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量。
⑶酵母菌的生殖方式：出芽生殖(主要)分裂生殖孢子生殖.
⑷酵母菌繁殖的最适温度20℃左右，酒精发酵一般控制在18～25℃。
⑸传统发酵技术所使用的酵母菌的来源：主要是附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。
也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌。
注意：
①在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.
②酒精发酵过程中，要保持缺氧、酸性环境。在缺氧呈酸性的发酵液中，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制约。
③.酒精发酵过程中，要“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。
（二）果醋制作的原理
⑴菌种是醋酸菌，属于原核生物
⑵醋酸菌的代谢类型为异养需氧型。
有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。
酶
当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O。
⑶醋酸菌的生殖方式：生殖方式为二分裂.
⑷醋酸菌最适生长温度为30～35℃。
⑸菌种来源：到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买，或从食醋中分离醋酸菌。
注意：
①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。变酸的酒表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。
②醋酸菌最适生长温度为30～35℃。，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。
二、实验设计
1、流程图
挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵

果酒果醋

充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；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。

排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；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，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。

出料口是用来取样的。

2、制作实例
实验材料
葡萄、榨汁机、纱布、醋酸菌（或醋曲）、发酵瓶（如右图）、气泵、体积分数为70%的酒精等。
实验步骤
1．对发酵瓶、纱布、榨汁机等实验用具进行清洗并消毒。榨汁机要清洗干净，并晾干。发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70%的酒精消毒，晾干待用。
2．取葡萄500g(新鲜的葡萄)。
3．用清水冲洗葡萄1－2遍除去污物。（注意不要反复多次冲洗。）
(榨汁前应该先冲洗，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。)
4．用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中。（如果没有合适的发酵装置，可用500mL的塑料瓶替代。但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。要留出大约1/3的空间。）装入葡萄汁后，封闭充气口。
5．将发酵瓶置于适宜的温度（18－25℃）下发酵。
6．由于发酵旺盛期CO2的产量非常多，因此需要及时排气，以防止发酵瓶爆裂。（如果是简易发酵装置，每天拧松瓶盖2～4次。进行排气。）
7．10天后(10～12d左右)，取样检验。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。
果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
检测时，先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量的浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴。振荡试管，观察颜色.
8．当果酒制成以后，可在发酵液中加入醋酸菌（或醋曲），然后移至30－35℃条件下发酵，时间控制在7～8d左右，适时用气泵向发酵液中充气。（如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶