发酵
果酒与果醋
果酒制作原理
1.菌种：酵母菌
（1）来源：自然发酵的菌种主要是依附在葡萄皮上的野生型酵母菌：工业发酵的菌种是人工接种的酵母菌
（2）代谢类型：异养兼性厌氧菌
2.原理：酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精
3.影响酵母菌生长和繁殖因素
水分、营养物质、氧气、ph（酵母菌在偏酸性环境中生活）、温度（20°C最适，酒精发酵一般控制在18-25°C）
（缺氧、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抑制）
果醋制作原理
1.菌种：醋酸菌
（1）来源：人工接种的醋酸菌
（2）代谢类型：异养需氧型
2.制作原理
（1）当氧气、糖原充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分分解成醋酸，反应式如下：
(C_6H_{12}O_6+2O_2—>2CH_3COOH+2CO_2+2H_2O)
（2）缺少糖原时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式如下
(C_2H_5OH+O_2->CH_3COOH+H_2O)
3.影响酵母菌生长和繁殖的因素
温度：最适生长温度在30-35°C
ph：醋酸菌生活在偏酸性的环境中
氧气：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
（在变酸的酒表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的）
果酒与果醋的制作过程
1.实验流程
挑选葡萄——>冲洗（先冲洗再去梗）——>榨汁——>酒精发酵（果酒）——>醋酸发酵（果醋）
2.实验装置
（1）各部件作用
充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气（下端要插入发酵液液面一下近瓶底处）
排气口：在酒精发酵时用来排除(CO_2)，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（排气管下端离发酵液面要有一端距离，外部要弯曲，并尽量保证管口向下）
出料口：取样检测菌体数量或酒精、醋酸浓度，排放废料
（2）装置使用
使用该装置进行酒精发酵时，应关闭充气口；进行醋酸发酵时，应将充气口连接充气泵，通入无菌空气
3.操作要点
（1）材料选择与处理
挑选适量新鲜的葡萄，除去腐烂的葡萄粒，并用清水冲洗1~2遍，除去污物，然后除去枝梗
（榨汁前先冲洗葡萄后去除枝梗，防止除去枝梗时造成葡萄破损，可能会被杂菌污染）
（自然发酵时不要反复冲洗葡萄，冲洗次数过多会使酵母菌数量减少，发酵周期延长，酒精含量降低）
（2）防止发酵液被污染
榨汁机要洗净并晾干
发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤
装入葡萄汁后，封闭充气口（或短暂通气后封闭充气口），若用带盖的瓶子发酵，酿酒时每次排气只需拧松瓶盖，但不要打开，酿醋时需将瓶盖打开并盖上一层纱布，以减少空气中尘土等的污染
3.榨汁装瓶
用榨汁机榨汁（或打浆过滤后）将葡萄汁装入发酵瓶并密封，注意装入的葡萄汁不能超过发酵瓶容积的(frac{2}{3})
（将葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约(frac{1}{3})的空间，这样既有利于在发酵初期酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，又可防止发酵旺盛时产生大量(CO_2)，造成发酵液溢出）
4.控制好发酵条件
在制葡萄酒的过程中，要将温度严格控制在18-25°C，时间控制在10-12d
（为提高果酒品质，更好地抑制其他微生物的生长，可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌）
（果酒发酵时产生的部分(CO_2)会溶于发酵液而使发酵液的ph下降）
在制葡萄醋的过程中，要将温度严格控制在30-35°C，时间控制在7-8d，并注意适时通过充气口充气，保证氧气供应
分析
1.发酵液的变化
（1）放出气体：由于发酵作用，葡萄汁中的糖分大部分转变为(CO_2)，(C_2H_5OH)及少量的发酵副产品。发酵旺盛期(CO_2)的产生速率很快，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂
（2）放热：发酵过程会产热，会使发酵液温度上升，应采取措施将酒精发酵的温度严格控制在18-25°C
（3）颜色变化：在发酵过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色
（4）菌体数量变化：果酒制作初期，发酵液中酵母菌数量增多；果醋制作时，只要条件适宜，发酵液中醋酸菌数目就会增多
2.结果评价
（1）果酒制作：发酵后取样，可通过嗅味和品尝进行初步鉴定，此外，还可用几个显微镜观察酵母菌，并用酸性重铬酸钾溶液检验酒精的存在。制作成功的葡萄酒应色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果香
（2）果醋制作：可通过观察菌膜的形成、嗅味和贫瘠进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后发酵液的ph进一步鉴定。此外，可还通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，同统计其数量进一步鉴定。制作成功的果醋具有特殊的香味，酸味柔和，稍有甜味，不涩。
3.常见异常情况
（1）果酒发酵周期长，酒精含量少：温度不合适/酵母菌数量少
（2）果酒变质：杂菌污染
（3）制作果酒时液面出现一层白膜：装置气密性不好
（4）果酒制作过程中发酵瓶爆裂：发酵液过多/排气不畅
（5）果醋发酵周期长：温度不合适/氧气不足