复习与测试教学设计一等奖

选修1 专题一

传统发酵技术的应用

一、课题目标

1.知识目标

a.说明果酒和果醋的制作原理。

b.设计制作果酒和果醋的装置

c.了解传统发酵技术的应用。

d. 说明腐乳制作过程的科学原理。

e了解传统泡菜制作原理、方法。

2.能力目标

完成果酒和果醋的制作。设计并完成腐乳的制作。a.尝试制作泡菜。

3.情感目标

体验和感受生物技术给人类生活带来的变化。以制作腐乳为例，了解豆腐之乡的淮南人民对发酵技术的应用；养成细心严谨的科学态度。讨论与泡菜制作相关的食品安全问题。

二、课题重点

说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋。说明腐乳制作过程的科学原理，设计并完成腐乳的制作。制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐的含量。

三、课题难点

制作过程中发酵条件的控制。在实践中摸索影响腐乳品质的条件。

四

教学流程

教学流程

环节一：课程导入

讲述：在这个专题中，你将亲手制作果酒、果醋、腐乳、泡菜，学习传

参与其统发酵技术。相信你收获的不仅仅是美酒等食品，还有难以忘怀的种种乐趣。

中

2.节导入：讲述教材“课题背景”相关材料，介绍本节主要目标。

材料：人类利用微生物发酵制作果酒、果醋历史源远流长。果酒进一步发酵获得果醋，二者都具有一定的保健养生功能。

目标：介绍果酒和果醋的制作原理，自己进行装置设计，完成果酒、果醋的制作。

1.章导入：让学生品尝用传统发酵技术酿造的果酒果醋等饮品，请学生评价并回忆制作原理．

教师活动

学生活动

积极品尝，设计意图

情景导入本章和本节目标。

环节二：讲授

一、基础知识

（一）果酒制作的原理

1.让学生回忆酵母菌相关知识，完成关于酵母菌的类群、代谢类型和生殖方式相关内容。

（1）类群： （原核生物/真核生物）；

（2）代谢类型： ；

有氧呼吸反应式： ；

无氧呼吸（发酵）反应式： ；

（3）生殖方式： ；

提示：（1）原核生物 （2）异养兼性厌氧型 C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O；

C6H12O62C2H5OH＋2CO2 （3）出芽生殖（环境适宜）；孢子生殖（环境恶劣）

２.共同归纳果酒制作的原理

①菌种：附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。

②发酵过程：

有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2。

③温度控制：一般酒精发酵18～25 ℃，酵母菌繁殖最适为20 ℃左右。

④气体控制：前期需氧，后期无氧。

（二）果醋制作的原理

共同归纳果醋制作原理

①菌种：变酸酒表面的醋酸菌。

②发酵过程：

氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O；

缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O。

③温度控制：最适为30～35 ℃。

④气体控制：需要充足的氧气。

二、实验设计

应。

1.制作流程

展示制作流程，让学生比较酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系，完成比较表格。

（1）实验流程

归纳、呼

阅读、思考、回答。

答。

和果醋的制作原理。

回忆、回说明果酒

阅

（2）酒精发酵和醋酸发酵比较

区别

微生物

温度

氧气

联系

2.发酵装置的设计

让学生观察分析两位同学使用的发酵装置，回答问题。 酒精发酵

醋酸发酵

读、思考、回答

归纳、呼

应。

演练、回答。

酒精发酵为醋酸发酵提供____________。

图1－4a 用带盖的瓶子制葡萄酒示意图 图1－4b 果酒和果醋发酵装置示意图

问题1：图1－4a装置每隔一段时间（12h）拧松瓶盖或打开排气口，其原因是什么？

在发酵过程中产生CO2 ，防止瓶内气压过高引起爆裂。

问题2：图1－4a装置发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。盖上一层纱布的目的是什么？

防止发酵液被污染，因为操作的每一步都可能混入杂菌。

问题3：图1－4b装置的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用？为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？

充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。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。

问题4：结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？

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。

三、操作提示

能够设计制作果酒和果醋的装置，完成果酒和果醋的制作，体验和感受生物技术给人类生活带来的变化。

1.材料选择和处理

（1）讲述：选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗。

（2）设问：你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？

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。

2.防止发酵液被污染

（1）设问：你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？

演需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入练、回杂菌。为避免杂菌污染：榨汁机要洗净并晾干；发酵装置要洗净并用70%的答。

酒精消毒；封闭充气口；若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧

松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。

（2）共同归纳：主要从以下三个方面防止发酵液被污染。

①榨汁机要洗净并晾干；

②发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；

③装入葡萄汁后，封闭充气口。

（3）设问：在实际生产中，还要对发酵液进行煮沸处理，其目的是什么？

消灭发酵液中的杂菌

。

3.控制发酵条件

（1）让学生讨论回答控制发酵条件相关问题。

问题1：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 ℃？

观察、分析、回答。

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 ℃。

问题2：制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？

醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。

问题3：在发酵液装瓶后问什么要保持1/3的剩余空间？

暂时存储发酵产生的CO2，起到缓冲作用。

（2）共同归纳控制发酵条件要点。

①将葡萄汁装人发酵瓶，要留要大约1／3的空间。

②制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18℃～25℃，时间控制在10～12d左右，可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。

③制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在30℃～35℃，时间控制在前7～8d左右，并注意适时通过充气口充气。

基础知识：腐乳制作的原理

1.让学生阅读关于腐乳制作方法的传说故事，讨论下回答相关问题。

故事：从淮南王刘安点丹的故事进入腐乳制作的故事，安微一进京举子王致和，京考未中，为了生存和准备下一次考试，做起了买豆腐生意。一天，他发现没卖出的豆腐长了白毛，深感苦恼，又舍不得放弃，便将豆腐装入坛内，撒上许多盐腌了，然后密封起来。他继续苦读，到了秋末才想去此事。打开坛子，一股臭味散发出来，豆腐也变成青色。他试着尝了一块，没想到“闻着香，吃着臭”。街坊邻居们品尝后也很爱吃。于是，

王致和开始专营臭豆腐和酱豆腐的生意。 2.

制作腐乳相关菌种

（1）制作腐乳相关菌种

讲解并展示相关图片：科学研究表明,多种微生物参与了豆腐发酵，如青霉、曲霉、酵母、青霉等，其中起主要作用的是毛霉。

（2）毛霉的相关知识

倾听、思考、回答。

①引导学生回忆毛霉相关知识

代谢类型：异养需氧型；分类：丝状真菌

生殖方式：孢子生殖；适宜发酵温度： 15～18 ℃

②讲解菌种的来源：传统腐乳的生产中，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子，而现代的腐乳生产是在无菌条件下，将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其它杂菌的污染，保证产品质量。 3.发酵原因 讲解：毛霉等微生物产生蛋白酶、脂肪酶，分解有机物。蛋白酶将豆腐的蛋白质分解为小分子的肽氨基酸；脂肪酶将脂肪分解为甘油和脂肪酸。多种微生物的协同作用下，普通豆腐转变为腐乳。

实验设计

思考、回答。

1.实验流程

展示实验流程，讲解各个环节目的和前期和后期发酵的主要变化。

演练、回答。

前期发酵:主要是毛霉在豆腐上生长，效果有二：一是毛霉菌丝将豆腐包住，形成腐乳的“体”。二是毛霉分泌蛋白酶水解豆腐中蛋白质。 后期发酵：主要是酶与其他微生物作用的过程，通过人工配制的其他辅料（如红曲、面曲、酒酿等）。使蛋白质的作用缓慢，但能促使腐乳产生香气的其他升化反应的进行。 2.相关资料

让学生阅读教材相关资料，完成填空和回答问题。

资料一、毛霉的生长 温度控制在 ，并保持湿度。 后布满菌丝。豆腐块上的毛霉来自 ，现代的腐乳生产是在严格 的条件下，将 直接接种在豆腐上（可避免杂菌污染，保证质量）。

15℃～18℃ 5d 空气中的毛霉孢子 优良毛霉菌种

讨论、分

运用相关知识进行结果分析与评价。

与实际联系，进行不同

专题渗透。

问题1.我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？

析、回问题2.吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”答。

是怎样形成的呢？它对人体有害吗？它的作用是什么？

问题3.为什么发酵的温度为15～18 ℃？

资料二、加盐腌制：

随着层数的加而 ，接近瓶口的盐

要 。腌制

约 天左右。

增加盐量 铺厚一些 8

强调：越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大，因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量，在接近瓶口的表面，盐要铺厚一些，以有效防止杂菌污染。

同时，盐能抑制微生物生长，避免豆腐块腐败变质。

资料三、配制卤汤 卤汤是由 及 配制而成。酒的含量一般控制在 左右。加酒可抑制 ，同时能使腐乳具有独特的香味调味。香辛料种类多可 ，也具有防腐杀菌的作用。

酒 香辛料 12 % 微生物的生长 调节腐乳的风味

制作泡菜原理

引导学生回忆书写乳酸菌的无氧呼吸反应式，指出乳酸菌耐盐，最适pH=5，为发酵中的先锋队。让学生回答思考题。

倾听、呼应。

思考题1：为什么含有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶？

抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。

思考2：泡菜制作中的亚硝酸盐对人体有害吗？

一般不会危害人体健康，摄入超过一定量会中毒甚至死亡

。

亚硝酸盐

让学生阅读教材，讲解亚硝酸盐的性质和危害

、分布和卫生标准。

1.性质和危害 亚硝酸盐为白色粉末，外观与食盐相似，有咸味，易溶于水，可作食品添加剂。自然界中，亚硝酸盐分布广泛，蔬菜、咸菜、

豆粉中均含有。 膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出，只有在特定的条件下（适宜PH、温度和微生物作用）才会转变成致癌物――亚硝胺，亚硝胺对动物还具有致畸和致突变作用（亚硝酸盐本身不是致癌物质）。

摄入亚硝酸盐总量达到0.3～0.5g时，会引起中毒，达3g时会引起死亡。 2.分布

蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4mg/Kg，咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7mg/Kg以上，而豆粉中平均含量可达10mg/Kg。

3.卫生标准 亚硝酸盐的残留量在肉制品中不得超过30mg/Kg，酱腌菜中不超过20mg/Kg，而婴儿奶粉中不得超过2mg/Kg。 实验设计

展示实验流程，提供相关资料，让学生思考回答相关问题，进行实验设计，写出详细实验方案。

（一）实验流程

（二）泡菜制作

将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次。

将经过处理的蔬菜混合均匀，装入泡菜坛内，装至半坛时放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满，再徐徐注入配好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。向坛盖边缘的水槽中注满水。并注意发酵过程中补充水。

问题1：坛沿注满水目的是什么？

保证坛内乳酸菌的发酵所需的无氧环境。

问题2：什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？

形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。

（三）测定亚硝酸盐含量的原理

——比色法

在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与N-1－萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。

将经过反应显色后的泡菜待测样品与标准液比色，即可估算出样品中的亚硝酸盐含量。

环节三：课堂小结

共同回顾本节要点：

回顾传统发酵技术的原理和实验注意事项，结合课件习题练习巩固．

呼应、回答。

突出本节重点。