酵母菌與葡萄酒的制作ppt課件

1、酵母菌與葡萄酒班 級：高二七班組 長：吳博文研討人員：李春陽 吳博文 王超凡 宋倩 王婉如指點教師：陳維強課題背景 酵母菌是生物科學的一種重要方式生物，高中生物學中與其有關(guān)的知識有：生物多樣性、細胞的呼吸方式、酒精發(fā)酵、種群數(shù)量變化、種間關(guān)系、微生物培育、基因工程等等。廣泛運用于醫(yī)藥、食品、能源、農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)、科研等多個領域。本課題試圖了解酵母菌的生物知識并以葡萄酒的釀制為例來研討與酵母菌相關(guān)的高中生物學知識的運用。 研討目的1.察看酵母菌形狀，了解其生活習性2.熟習釀造葡萄酒的過程和原理3.學會菌落計數(shù)法，了解酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律，建構(gòu)酵母菌種群數(shù)量變化模型4.研討酵母菌與其他微生物的種間

2、關(guān)系研討方法1. 上網(wǎng)查找資料2. 向教師及專業(yè)人員討教3. 小組協(xié)作研討4. 實驗分析法認識酵母菌 酵母菌是人類實際中運用比較早的一類微生物，我國古代勞動人民就利用酵母菌釀酒。酵母菌在自然界中分布很廣，尤其喜歡在偏酸性且含糖較多的環(huán)境中生長，例如，在水果、蔬菜、花蜜的外表和在果園土壤中最為常見。一、酵母菌的形狀和構(gòu)造 酵母菌細胞的形狀通常有球形、卵圓形、臘腸形、橢圓形、檸檬形或藕節(jié)形等。比細菌的單細胞個體要大得多，普通為15微米或520微米。酵母菌無鞭毛，不能游動。 酵母菌具有典型的真核細胞構(gòu)造，有細胞壁、細胞膜、細胞核、細胞質(zhì)、液泡、線粒體等。 酵母菌的遺傳物質(zhì)有：細胞核DNA，線粒體DN

3、A，以及特殊的質(zhì)粒DNA。酵母菌細胞構(gòu)造的顯微照片三、酵母菌的生理 酵母是一種單細胞真菌，在有氧和無氧環(huán)境下都能生存，屬于兼性厭氧菌。在缺乏氧氣時，發(fā)酵型的酵母經(jīng)過將糖類轉(zhuǎn)化成為二氧化碳和乙醇來獲取能量。 C6H12O6酶2C2H5OH酒精+2CO2+少量能量 在釀酒過程中，乙醇被保管下來；在烤面包或蒸饅頭的過程中，二氧化碳將面團發(fā)起，而酒精那么揮發(fā)。 在有氧氣的環(huán)境中，酵母菌將葡萄糖轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳來獲取大量能量。 C6H12O6+6O2+6H2O酶6CO2+12H2O +大量能量 在溫度適宜時，氧氣和養(yǎng)料充足的條件下，以出芽方式迅速增殖。四、酵母菌的繁衍酵母菌的生殖方式分無性繁衍和有性繁

4、衍兩大類。無性生殖 在環(huán)境條件適宜時，酵母可以經(jīng)過出芽進展無性生殖，即從母細胞上長出一個芽，逐漸長到成熟大小后與母體分別。有性生殖 在營養(yǎng)情況不好時，一些可進展有性生殖的酵母會經(jīng)減數(shù)分裂，構(gòu)成子囊孢子(普通是四個)，在條件適宜時再萌生成營養(yǎng)細胞。一些酵母，如假絲酵母(或稱念珠菌)不能進展有性繁衍。出芽生殖五、酵母菌的生長條件營養(yǎng) 酵母菌同其它活的生物一樣需求類似的營養(yǎng)物質(zhì)，也象細菌一樣它有一套胞內(nèi)和胞外酶系統(tǒng)，用以將大分子物質(zhì)分解成細胞新陳代謝易利用的小分子物質(zhì)。屬于異養(yǎng)生物。酸度 酵母菌能在pH值為3.0-7.5 的范圍內(nèi)生長，最適pH值為pH4.5-5.0。溫度 在低于水的冰點或者高于47

5、的溫度下，酵母細胞普通不能生長，最適生長溫度普通在2030。氧氣：酵母菌在有氧和無氧的環(huán)境中都能生長，是兼性厭氧菌詳見生理部分 目前知有1000多種酵母，根據(jù)酵母菌產(chǎn)生孢子子囊孢子和擔孢子的才干，可將酵母分成三類：構(gòu)成孢子的株系屬于子囊菌和擔子菌及不構(gòu)成孢子但主要經(jīng)過出芽生殖來繁衍的稱為不完全真菌。 酵母產(chǎn)品的分類有：以人類食用和作動物飼料的不同目的可分成食用酵母和飼料酵母。食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母、藥用酵母和飼料酵母等。 六、酵母菌的種類七、酵母菌的運用食品發(fā)酵 是酵母菌最主要的功用。用于釀造啤酒、葡萄酒和白酒等酒精飲料、醬油、食醋、饅頭和面包的發(fā)酵等。在食品中作為營養(yǎng)強化劑添加酵

6、母蛋白、氨基酸和維生素。酵母蛋白占干重的45 60，其氨基酸的比例接近結(jié)合國糧農(nóng)組織(FAO)引薦的較理想的氨基酸組成值。在醫(yī)藥工業(yè)方面 酵母及其制品用于治療某些消化不良癥，并能提高和調(diào)整人體的新陳代謝機能。因此，藥用酵母的消費在酵母工業(yè)中占有重要的位置。在畜牧業(yè)方面 酵母廣泛用作精飼料以添加飼料中的蛋白質(zhì)含量,對提高禽畜的出肉率、產(chǎn)蛋率和產(chǎn)乳率,對肉質(zhì)的改良和毛皮質(zhì)量的提高均有明顯的效果。在科學研討方面 因酵母屬于簡單的單細胞真核生物，易于培育，且生長迅速，被廣泛用于現(xiàn)代生物學研討中。如釀酒酵母作為重要的方式生物，也是遺傳學和分子生物學的重要研討資料。 酵母菌中含有環(huán)狀DNA-質(zhì)粒，可以用來

7、作基因工程的載體。酵母菌的運用實例家庭自制葡萄酒葡萄酒是獨一的堿性酒精性飲品，可以中和魚、肉以及米面類的酸性食物，降低血中的膽固醇，促進消化。葡萄酒中含有的抗氧化成分和豐富的酚類化合物，可防止動脈硬化和血小板凝結(jié)，維護并維持心腦血管系統(tǒng)的正常生理機能，起到維護心臟、防止中風的作用。酒中含有的抗氧化劑，還能消除或?qū)寡踝栽诨?，所以具有抗老防病的作用，?jīng)常飲用還可以預防老年癡呆。葡萄酒的營養(yǎng)價值飲用葡萄酒對女性有很好的美容養(yǎng)顏的效果，可養(yǎng)氣活血，使皮膚富有彈性。紅葡萄酒中含有豐富的單寧酸，可預防蛀牙及防止輻射損傷。葡萄皮中含有白藜蘆醇，其抗癌性能在數(shù)百種人類常食的植物中最好。這種成分可以防止正常細

8、胞癌變，并能抑制癌細胞的分散。紅葡萄酒正是由葡萄全果釀制的，故是預防癌癥的佳品。葡萄酒的營養(yǎng)價值實驗原理在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。酵母菌是一種單細胞真菌，屬于兼性厭氧菌。在有氧氣的條件下，酵母菌進展有氧呼吸將葡萄糖轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳并獲取大量能量，大量繁衍。無氧的條件下，酵母菌進展無氧呼吸將葡萄糖分解為二氧化碳和酒精來獲取能量。在發(fā)酵過程中，隨著酒精度的提高，紅葡萄皮的色素也進入發(fā)酵液，使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色。在一定的生存環(huán)境中，酵母菌種群數(shù)量的增長也遭到許多環(huán)境要素如溫度、培育液的pH、培育液的成分和濃度變化、代謝產(chǎn)物等的影響。種群數(shù)量的變化包括增長、

9、動搖、穩(wěn)定、下降等 。在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁衍，而絕大多數(shù)其他微生物都因無法順應這一環(huán)境而遭到抑制。反映了生物的種間競爭關(guān)系。正確運用顯微鏡、血球計數(shù)板等實驗器材處理實驗問題實驗原理實驗器材一、資料 葡萄 10斤 白糖 1-3斤 二、儀器1.主發(fā)酵器、玻璃罐、瓶、陶瓷、能耐受酒精又對人無害的塑料瓶等均可。 2.二次發(fā)酵容器及裝酒的容器可以用空酒瓶、飲料瓶、礦泉水瓶等都可 3.木棒或筷子。用來在發(fā)酵過程中攪拌葡萄皮和葡萄汁。4.細紗布。用來過濾葡萄酒汁。 預備資料葡萄的選擇紅葡萄酒種類有赤霞珠，蛇龍珠，紅提等都可以做為家庭釀酒的原料，但是不同種類的葡萄釀出的葡萄酒的口味不同，

10、在寧夏地域的葡萄種類中，最好的還是赤霞珠，蛇龍珠，是釀制高檔紅葡萄酒的種類。白葡萄酒的種類有霞多麗，玫瑰香，龍眼等優(yōu)質(zhì)種類大武口賀東莊園的蛇龍珠和霞多麗 葡萄酒的釀制1.清洗 將主發(fā)酵器即玻璃壇等充分洗干凈、滅菌消毒。2.浸泡 將葡萄摘除蒂把剪好的葡萄沖洗干凈后用淡鹽水浸泡非常鐘左右，這是為了去掉葡萄皮上的農(nóng)藥和其他有害物質(zhì)，再次沖洗，晾干至外表沒有水珠。 3.裝瓶 將葡萄捏破，葡萄肉連同葡萄皮擠到主發(fā)酵器中。當把葡萄裝到發(fā)酵器容量的70%左右時，停頓裝葡萄蓋上蓋子，但不要完全擰緊。4.發(fā)酵 將裝好葡萄的發(fā)酵器放在22-30溫度下培育。大約會在24個小時以內(nèi)啟動發(fā)酵，表現(xiàn)為葡萄汁中有較多氣泡產(chǎn)

11、生。在發(fā)酵啟動后每天搖動發(fā)酵器使葡萄皮浸入酒液中。5.加糖 發(fā)酵啟動后兩天再放入250g白糖，作用是提高酒精度。發(fā)酵啟動后三到四天時，再次放入白糖250g將糖浸入葡萄汁中攪拌均勻。6.二次發(fā)酵 當酒精發(fā)酵完成后，首先利用虹吸法將葡萄酒汁倒入二次發(fā)酵器，然后將剩下的葡萄皮、籽、糟等用絲襪或細紗布過濾。過濾后的酒液也混入二次發(fā)酵器中。葡萄皮、籽、糟扔掉。留意二次發(fā)酵器留有1/10空隙蓋子也不要擰的很緊。放在陰涼處。二次發(fā)酵主要是蘋果酸-乳酸發(fā)酵不再產(chǎn)生酒精。 葡萄酒的釀制葡萄酒制造過程一、影響葡萄糖酵母活動的要素實驗分析二、酵母菌種群數(shù)量變化1.酵母菌種群數(shù)量的記數(shù)血球計數(shù)板是一種專門用于計算較大

12、單細胞微生物的一種儀器。計數(shù)時，常采用樣方法。實驗分析(1)計數(shù)方法 對于壓在小方格界限上的酵母菌應取相鄰兩邊及頂角計數(shù)。2計算 每毫升培育液中的酵母菌細胞數(shù)是多少？酵母細胞個數(shù)/mL=所數(shù)小方格中細胞總數(shù)x400 x104x稀釋倍數(shù)所數(shù)的小方格數(shù)下表為一周的數(shù)據(jù)記錄表：各中格的總菌數(shù)AB平均數(shù)菌數(shù)/ml12345第一組第二組第三組3數(shù)據(jù)記錄 下表為某一次的數(shù)據(jù)記錄表，其中，A表示五個中方格的總菌數(shù)；B表示菌液稀釋倍數(shù)：時間次數(shù)1234567123平均3本卷須知進展計數(shù)前，應先將試管搖勻，目的是使酵母菌在培育液中混合均勻，以減少計數(shù)誤差。顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格界限上的酵母菌，應取相鄰兩邊

13、及頂角計數(shù)。假設一個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量過多，難以數(shù)清時，那么可將培育液稀釋一定倍數(shù)后再計數(shù)。本實驗無對照實驗，酵母菌每天的數(shù)量變化可構(gòu)成前后對照。血球計數(shù)板運用后，切勿用硬物洗刷，可采用浸泡和沖洗的方法清洗。第 1 天第 4 天第 6 天第 7 天死亡2. 酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律分析 該曲線反映了酵母菌種群在一定環(huán)境條件下于液體培育時所表現(xiàn)出的群體生長規(guī)律。根據(jù)其生長速率的不同，一般可把生長曲線分為延緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期(延緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期這三個類似于S型曲線)。生長曲線變化的緣由是遭到許多環(huán)境要素如溫度、培育液的pH、培育液的成分和濃度變化、代謝產(chǎn)物等的影響。三. 酵母菌發(fā)酵中的

14、生物種內(nèi)和種間關(guān)系分析 在有限的空間和一定體積的培育液中，酵母菌先進展有氧呼吸而大量繁衍，隨著酵母菌種群密度的添加，酵母菌種內(nèi)斗爭加劇。隨著氧氣的減少，酵母菌進展無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，在酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁衍，而絕大多數(shù)其他微生物都因無法順應這一環(huán)境而遭到抑制。反映了生物的種間競爭關(guān)系。研討性學習的收獲與反思 經(jīng)過此次研討性學習，不僅讓我們收獲了好喝的葡萄酒，更讓我們知道了酵母菌的生物學知識及其運用價值，了解酒精發(fā)酵的原理，發(fā)酵過程中酵母菌種群的數(shù)量變化及生物的種間關(guān)系，把課堂學到的知識更好的與生活聯(lián)絡，領會到了研討的樂趣與意義，讓我們對于生物這門課程有了更深的認識和更大的興趣，與此同時，此次活動還培育了我們科學探求才干和集體協(xié)作精神，為日后的學習打下良好根底。 當然在研討中還發(fā)現(xiàn)了一些值得探求的問題如：酒精發(fā)酵中一定體積的發(fā)酵液在酵