Solicita información sobre vino de frutas y vinagre.

1. Análisis de materiales didácticos

"Electiva 1" es un curso optativo en el que los estudiantes son el cuerpo principal, aprendiendo la investigación científica a través del diseño experimental y operativo. práctica. Este módulo se enfoca en cultivar las habilidades de investigación científica de los estudiantes, como el diseño de experimentos, operaciones prácticas, recopilación de evidencia, etc. La producción de vino y vinagre de frutas está estrechamente relacionada con la vida diaria y los estudiantes tienen un conocimiento profundo de esto. La investigación sobre este tema está diseñada para permitir a los estudiantes realizar fermentaciones tradicionales en condiciones experimentales.

2. Objetivos docentes

1. Objetivos de conocimiento:

Comprender los principios de elaboración del vino de frutas y del vinagre de frutas.

2. Objetivos de habilidad:

① Los estudiantes diseñan el proceso de elaboración del vino de frutas basándose en los principios de la elaboración del vino de frutas y experimentan el funcionamiento real de la elaboración del vino de frutas.

② En el proceso de análisis y evaluación de los resultados de la producción de vino de frutas, se cultiva la capacidad de análisis experimental y la capacidad de pensamiento riguroso de los estudiantes.

3. Objetivos emocionales:

Al rastrear la historia de la elaboración del vino de frutas, cultivar el orgullo nacional de los estudiantes y penetrar en la educación CTS.

3. Enfoque docente:

① Explicar los principios de elaboración del vino de frutas y del vinagre de frutas.

(2) Diseño y fabricación de equipos para vino de frutas y vinagre de frutas.

4. Dificultades de enseñanza:

Control de las condiciones de fermentación durante el proceso de producción

Proceso de enseñanza del verbo (abreviatura de verbo)

Introducción :

En la larga historia de la nación china, muchas cosas han estado a la vanguardia del mundo, incluido el vino, que tiene su propio capítulo glorioso. Hay muchas leyendas interesantes sobre el vino en los registros sobre el vino. El simio dijo que el alimento principal del simio son las frutas azucaradas. Cuando la fruta madura, los grandes simios almacenan grandes cantidades de fruta en "depresiones de piedras". Después de un tiempo, saldrá un líquido con una fragancia especial. Este es el vino de frutas más antiguo.

En el mercado nacional en los últimos años han ido apareciendo cada vez más vinos de frutas, como vino de goji, vino de ciruela, etc.

Vino de frutas y vida - Aunque el vino de frutas contiene alcohol, en comparación con el licor, la cerveza y el vino, su contenido es muy bajo, generalmente entre 5 y 10 grados, y el más alto es de sólo 14 grados. Por ello, muchos adultos lo consumen como refresco después de las comidas o antes de acostarse.

En pocas palabras, el vino de frutas es un vino elaborado absorbiendo todos los nutrientes de las frutas. Es rico en vitaminas y aminoácidos que necesita el cuerpo humano. A veces, los nutrientes que no se pueden absorber incluso si la fruta se come cruda se pueden absorber a través del vino de frutas, porque los nutrientes se han disuelto completamente en el vino de frutas. El vino de frutas contiene una gran cantidad de polifenoles, que pueden inhibir la acumulación de grasa en el cuerpo humano y hacer que sea menos probable que las personas acumulen grasa y grasa. Además, en comparación con otros vinos, el vino de frutas tiene un efecto más evidente en la protección del corazón y la regulación de las emociones de las mujeres.

El Proyecto 1 presenta el proceso de producción de vino de frutas y vinagre de frutas desde los antecedentes del proyecto, y luego comienza desde el principio experimental, el diagrama esquemático del proceso experimental y la información proporcionada.

1. Conocimientos básicos

1. Principios de la elaboración de vino de frutas

Lee el libro de texto y completa las siguientes preguntas:

(1 ) Requisitos para la elaboración de vino de frutas ¿Qué microorganismos?

(2) ¿Cuáles son la morfología, estructura, distribución, tipos y colonias de levaduras?

(3) ¿Cuál es el tipo metabólico de la levadura y la fórmula de reacción de su proceso respiratorio?

(4) ¿Cuál es la temperatura adecuada para la levadura?

(5)¿Por qué el vino es generalmente tinto?

(6)¿Qué es la fermentación? ¿Es lo mismo la fermentación que la respiración anaeróbica? ¿Cuáles son algunas aplicaciones prácticas de la levadura?

(1) La morfología, estructura, distribución, tipos y colonias de levadura

(1) Forma y estructura

La levadura es un hongo unicelular que Pertenece a la biología de los eucariotas. El tamaño de la celda es de 1 a 30 um, redondo u ovalado.

Pensamiento: ¿Qué estructuras crees que hay en las células de levadura?

¿Cuál crees que es la diferencia en la estructura celular entre bacterias y levaduras?

②Reproducción

Existen reproducción por gemación, reproducción por fisión y reproducción de esporas en la levadura, pero la mayoría de ellas se reproducen asexualmente mediante gemación. Cuando la temperatura es baja, se forman esporas y entran en estado latente. Cuando la temperatura es la adecuada, germinan y se reproducen rápidamente.

③Colonia:

Discusión: ¿Sabes qué es una colonia? ¿A qué pertenece un grupo ecológicamente?

Las colonias formadas por levaduras en medios sólidos presentan una superficie húmeda, pegajosa y de color blanco o rosado. (En los medios de cultivo líquidos, algunas bacterias forman una película en la superficie del líquido, aparecen anillos de levadura en la pared del recipiente o se produce precipitación).

④Entorno de vida

En la naturaleza, la levadura está ampliamente distribuida, pero la mayor parte se encuentra en ambientes ácidos con alto contenido de azúcar, como frutas, flores, cortezas de árboles, etc. (Algunas pueden causar lombrices y otras pueden causar enfermedades, como aftas e infecciones pulmonares causadas por Candida albicans. Las levaduras comunes en los alimentos incluyen la levadura de cerveza, la levadura de jugo de uva, Saccharomyces luzeri (elaboración de salsa de soja), coccidias, Pichia pastoris en polvo, etc. .) El suelo es siempre la base de la levadura durante todo el año.

Pensando: ¿Es necesario desinfectar las uvas durante la fermentación y la elaboración del vino? ¿Por qué?

¿Cuál es la relación entre otros microorganismos y la levadura?

(2) El tipo metabólico de la levadura y su proceso respiratorio.

①Respiración de la levadura

La producción de vino de frutas es inseparable de la levadura. La levadura es un microorganismo anaeróbico facultativo.

En condiciones aeróbicas, la fórmula de reacción es la siguiente: enzima

C6H1206 6O2 6CO2 6H20 Energía

En condiciones anaeróbicas, la La fórmula de reacción es la siguiente: Enzima

Energía de C6H12O6 2C2H5OH 2C02

Pensamiento:

¿Qué se debe hacer si la levadura quiere multiplicarse en grandes cantidades durante la fermentación? ¿proceso?

¿Y si quieres beber? ¿Por qué?

③Fermentación

1). El concepto de fermentación

A grandes rasgos, es el proceso de producción masiva de diversos metabolitos mediante el cultivo de microorganismos. Incluyendo la fermentación aeróbica (como la fermentación acética, la fermentación del ácido glutámico) y la fermentación anaeróbica (como la fermentación alcohólica).

Sentido estricto: se refiere a la respiración anaeróbica de los microorganismos (incluida la fermentación alcohólica, la fermentación del ácido láctico, etc.).

Por tanto: fermentación ≠ respiración anaeróbica.

3). Aplicación:

Elaboración de vino, elaboración de bollos al vapor, elaboración de pan, elaboración de vino, producción de tabletas de levadura medicinal, producción de vitaminas, producción de antibióticos, etc.

(4) Requisitos de temperatura

La temperatura óptima para la reproducción: 20 ℃

La temperatura óptima para la fermentación alcohólica es 65438 ± 08 ~ 25 ℃.

Pensando: ¿Sabes por qué la levadura necesita una temperatura adecuada?

¿Qué significa que la levadura tenga diferentes temperaturas óptimas?

Suplemento: El efecto de la temperatura en la fermentación

La levadura sólo puede sobrevivir a una determinada temperatura. Cuando la temperatura es inferior a 10°C, la levadura se desarrolla lentamente. A medida que aumenta la temperatura, la tasa de reproducción se acelera y 20 °C es la temperatura óptima de reproducción. En este momento, la levadura se reproduce rápidamente y tiene una gran vitalidad. Cuando la temperatura supera los 35°C, se inhibe el crecimiento de la levadura y la tasa de reproducción disminuye rápidamente. A 40°C, la levadura deja de brotar y comienza a morir. Para obtener un caldo de fermentación con alta concentración de alcohol y reducir las pérdidas reales, se debe controlar la temperatura de fermentación.

¿Lo sabías? ¿Sabías?

1. En términos generales, ¿por qué el vino es rojo?

Durante el proceso de fermentación, a medida que aumenta el contenido de alcohol, los pigmentos de los hollejos de las uvas tintas también entran en el líquido de fermentación, haciendo que el vino sea rojo. )

2. ¿Cuál es la base para dividir el vino en tinto seco y blanco seco?

(1. Según el color del vino, se divide en vino blanco, vino tinto y vino rosado.

Vino blanco: elaborado a partir de uvas blancas, separadas de los hollejos. y fermentado;

Vino tinto: elaborado a partir de uvas tintas y fermentado con una mezcla de hollejos y mosto;

Vino rosado: el color es entre el vino blanco y el tinto, y la fermentación de los hollejos. el tiempo apremia.

2. Según el contenido de azúcar del vino, se divide en cuatro tipos: seco, semiseco, semidulce y dulce.

Vino seco: el contenido de azúcar es inferior a 4g/l

Vino semiseco: el contenido de azúcar está entre 4g-12g/L; Vino dulce: contenido de azúcar entre 12g-50g/L;

Vino dulce: contenido de azúcar superior a 50g/L..)

(5) Fuente de cepa:

(Para mejorar la calidad del vino de frutas en la producción industrial, también se puede agregar directamente al jugo levadura cultivada artificialmente, como levadura seca o vino medicinal).

2. producción de vinagre de frutas

Lea el libro de texto y piense en las siguientes preguntas:

(1) ¿Cuál es la morfología de Acetobacter? ¿Estructura celular?

(2) ¿Cuáles son las aplicaciones prácticas de Acetobacter?

(3) ¿Cuáles son los tipos metabólicos de Acetobacter?

(4) ¿Cómo hacer vinagre de frutas?

La morfología de Acetobacter (1)

1). Desde la elipse hasta el bastón, hay simples, pares y cadenas. Se mueve con o sin flagelos y no forma esporas. Son procariotas, se reproducen por división y su tipo metabólico es heterótrofo y aeróbico. (En comparación con la levadura, Acetobacter tiene las características más importantes.)

2). Aplicación: vinagre y vinagre de frutas.

(2) El principio de elaboración del vinagre de frutas,

Acetobacter es una bacteria aeróbica. Sólo con suficiente oxígeno puede realizar actividades fisiológicas intensas. La película bacteriana que se observa en la superficie del vino ácido se forma por la proliferación de bacterias del ácido acético en la superficie del líquido. Los experimentos han demostrado que las bacterias del ácido acético son particularmente sensibles a los equivalentes de contenido de oxígeno. Durante la fermentación sumergida, las bacterias del ácido acético morirán incluso si se interrumpe el suministro de oxígeno durante un breve período. Cuando las fuentes de oxígeno y azúcar son suficientes, las bacterias del ácido acético descomponen la fructosa del jugo de uva en ácido acético;

Enzima

C6H12O6 →3CH3COOH (ácido acético)

Ninguna Cuando se utiliza azúcar como fuente de azúcar, las bacterias del ácido acético convierten el etanol en acetaldehído y luego el acetaldehído en ácido acético (la fórmula de reacción es la siguiente). La temperatura óptima de crecimiento de las bacterias del ácido acético es de 30 ℃ -35 ℃.

Enzimas

Enzimas

2C2H5OH O2 →2CH3CHO (acetaldehído) 2H2O 2CH3CHO O2 →2CH3COOH (ácido acético)

Transición: Según este Principio, ¿cómo diseñamos el plan de producción de vino de frutas y vinagre de frutas?

Consejos: considere los siguientes tres aspectos: selección de materiales, diseño de dispositivos experimentales y procedimientos operativos.

2. Diseño experimental

1. Diagrama esquemático del proceso experimental del vino de frutas y vinagre de frutas

Ruborización

Extracción de jugos

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Fermentación alcohólica

Fermentación acética

Vino de frutas

Vinagre de frutas

Recolección de uva

Leyendo las páginas 3-4 del libro de texto, discutiendo los dispositivos experimentales de los estudiantes A y B:

Respuesta: Simplemente desenrosque la tapa de la botella cada vez que ventile, no abra completamente la tapa de la botella cuando haga vinagre; Abrir el tapón de la botella, tapar con una capa de gasa y dejar fermentar el vinagre de uva. (Evite que el líquido de fermentación se contamine, ya que se pueden mezclar diversas bacterias en cada paso de la operación)

Analice las funciones del puerto de ventilación, el puerto de escape y el puerto de descarga en la fermentación de vino de frutas y vinagre de frutas. dispositivo. ¿Por qué el respiradero está conectado a la botella con una manguera larga y curva?

El puerto de aireación está conectado a una bomba de aireación para la aireación durante la fermentación del ácido acético; el puerto de escape se usa para descargar dióxido de carbono durante la fermentación del alcohol; el puerto de escape se usa para el muestreo; El puerto de escape está conectado a la botella a través de una manguera larga y curva, y su propósito es prevenir la contaminación microbiana en el aire. Cuando se utiliza este dispositivo para hacer vino, la ventilación debe estar cerrada; cuando se hace vinagre, la entrada de aire debe estar conectada a una bomba de aire para ingresar oxígeno.

2. Operación experimental

(1) Selección y procesamiento de materiales

Elegir uvas frescas, lavar las uvas y quitar las ramas antes del prensado.

① Coger 500g de uvas y quitarles las ramas y las hojas podridas.

② Lavar las uvas con agua limpia 1-2 veces para eliminar la suciedad. (Tenga cuidado de no enjuagar demasiadas veces. ¿Por qué?)

Discusión: ¿Crees que deberías lavar las uvas primero o quitarles las ramas primero? ¿Por qué?

(Se debe lavar primero y luego retirar de las ramas para evitar daños a las uvas al quitar las ramas y aumentar la posibilidad de contaminación por bacterias diversas.

)

(2) Desinfección

Discusión: ¿Qué crees que se debe hacer para evitar que el caldo de fermentación se contamine?

Es necesario considerar el proceso de fermentación de manera integral, porque cada paso de la operación puede estar mezclado con diversas bacterias. Por ejemplo, el exprimidor y el dispositivo de fermentación deben limpiarse; simplemente desenrosque la tapa de la botella y no retire la tapa por completo cada vez que se escape el aire. )

①El exprimidor debe limpiarse y secarse.

② El dispositivo de fermentación debe limpiarse y desinfectarse con alcohol al 70%.

(3) Jugo

Pon las uvas sin ramas lavadas en un exprimidor para exprimir el jugo.

④Fermentación

①Pon el jugo de uva en la botella de fermentación, dejando aproximadamente 1/3 del espacio.

(Como se muestra en la imagen de la derecha), y cierre la entrada de aire.

② Durante el proceso de elaboración de cerveza, la temperatura debe controlarse estrictamente entre 18 ℃ ~ 25 ℃, y el tiempo debe controlarse entre 10 y 12 días. La fermentación se puede realizar a través del puerto de descarga. Monitorear a tiempo.

(3) Durante el proceso de producción de vinagre de uva, la temperatura debe controlarse estrictamente a 30 ℃ ~ 35 ℃, el tiempo debe controlarse dentro de los primeros 7 ~ 8 días y se debe prestar atención a inflación oportuna a través del puerto de inflación.

3. Análisis y evaluación de resultados

1. Debido a la fermentación, la mayor parte del azúcar de la pulpa de la uva se convierte en CO2 y C2H5OH, así como una pequeña cantidad de fermentación. -productos. La emisión de CO2 se vuelve cada vez más intensa, lo que hace que el líquido de fermentación hierva y el CO2 se descargue por el puerto de escape. Este fenómeno es más evidente después de 10 días de fermentación. El calor generado durante el proceso de fermentación aumentará la temperatura del líquido de fermentación, pero la temperatura de fermentación del alcohol debe controlarse estrictamente entre 18 °C y 25 °C. Durante el proceso de fermentación, los pigmentos y otros componentes de la cáscara se disolverán gradualmente en el líquido de fermentación. En la superficie del tanque de fermentación se forma la tapa del tanque flotante.

2. Configure un grupo de control, esterilice en autoclave el mosto de uva y póngalo en dos botellas de fermentación A y B respectivamente, dejando 1/3 de espacio en cada botella. Agregar levadura al grupo A en lugar del grupo B para la fermentación demuestra que la producción de vino se debe a la acción de la levadura. La forma sencilla y sencilla de demostrar que el ácido acético se produce en el vinagre de uva es probarlo o utilizar un papel de prueba de pH para identificarlo.

3. El vino producido es de color brillante, refrescante y suave, con rico aroma afrutado. El vinagre de frutas es de color ámbar o marrón rojizo, con un aroma afrutado único, sabor amargo suave, ligeramente dulce y. sin astringencia.

Cuarto, extensión del cuerpo principal

Se puede comprobar si se produce alcohol después de la fermentación del jugo con dicromato de potasio. En condiciones ácidas, el dicromato de potasio reacciona con el alcohol y se vuelve gris verdoso. Al realizar la prueba, primero agregue 2 ml de caldo de fermentación al tubo de ensayo, luego agregue 43 gotas de H2SO43 con una concentración molar de 3 mol/L y agite bien. Finalmente, agregue 3 gotas de solución saturada de dicromato de potasio a temperatura ambiente, agite el tubo de ensayo y observe el cambio de color. Piénselo, si desea que los resultados de la prueba sean más convincentes, ¿cómo debería diseñar la comparación?

Enlaces relacionados con el verbo (abreviatura del verbo)

1 Para mejorar la calidad del vino de frutas e inhibir mejor el crecimiento de otros microorganismos, se puede agregar levadura cultivada artificialmente directamente. el jugo. Para cultivar levadura artificialmente, primero es necesario obtener una cepa de levadura pura. ¿Cómo aislar la levadura adherida a la uva y obtener una cepa pura? Puede consultar el "Tema 2: Cultivo y aplicación de microorganismos" para revisar más a fondo la información e intentarlo nuevamente.

2. Al preparar vinagre de frutas, también puedes agregar bacterias de ácido acético directamente al vino de frutas. Las cepas de Acetobacter se pueden comprar en las fábricas de vinagre locales o en los centros de recolección de cultivos. También puedes intentar separar las bacterias del ácido acético del vinagre. Consulte el Tema 2 para conocer los métodos de separación.

Conocimientos relevantes:

El vino de frutas se elabora mediante fermentación anaeróbica de levaduras y el vinagre de frutas se elabora mediante fermentación aeróbica de bacterias del ácido acético. Tanto la levadura como Acetobacter son microorganismos, entonces, ¿qué son los microorganismos y qué organismos pertenecen a los microorganismos?

1. El concepto de microorganismos

Término general para organismos de pequeño tamaño y estructura simple, que normalmente se pueden observar claramente con microscopios ópticos y electrónicos.

2. Microorganismos

Existen aproximadamente 6,5438 millones de especies de microorganismos;

Los microbios son el recurso biológicamente diverso más rico de la Tierra. Los microorganismos son el segundo grupo más grande del mundo vivo después de los insectos.

Sin embargo, debido a la naturaleza microscópica de los microorganismos y las limitaciones de los métodos de investigación, muchas poblaciones microbianas no pueden aislarse ni cultivarse, y la proporción de especies conocidas con respecto a las estimadas es todavía muy pequeña.

Ejercicio

2. Consejo: La producción a gran escala requiere una consideración más completa y exhaustiva, como la fuente y selección de materias primas, cultivo y selección de cepas, equipos de fermentación y fermentación. condiciones Control automático, cómo controlar estrictamente la contaminación de bacterias diversas, espere un minuto; Además, ya sea vino o vinagre de uva, el caldo de fermentación detectado en el experimento no es un producto en el sentido comercial. En la producción real, es necesario pasar por precipitación, filtración, esterilización y embotellado para obtener el vino o vinagre terminado. El vino también debe fermentarse en determinadas instalaciones y condiciones (como barricas de roble y bodegas) para obtener sabores y colores específicos.

3. Consejos: Es necesario considerar las fábricas, la inversión en equipos, la adquisición de materias primas, el número de trabajadores y salarios, los tipos de productos, los ciclos de producción, los canales de ventas, las ganancias y otras cuestiones.