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 教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节一：课程导入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。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。积极品尝，参与其中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 C6H12O66O26CO26H2O； C6H12O62C2H5OH2CO2 （3）出芽生殖（环境适宜）；孢子生殖（环境恶劣）.共同归纳果酒制作的原理菌种：附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。发酵过程：有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O66O26CO26H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH2CO2。温度控制：一般酒精发酵1825 ，酵母菌繁殖最适为20 左右。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菌种：变酸酒表面的醋酸菌。发酵过程：氧气、糖源充足时：C6H12O62O22CH3COOH2CO22H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OHO2CH3COOHH2O。温度控制：最适为3035 。气体控制：需要充足的氧气。二、实验设计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（2）酒精发酵和醋酸发酵比较区别酒精发酵醋酸发酵微生物温度氧气联系酒精发酵为醋酸发酵提供_。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。 图14a 用带盖的瓶子制葡萄酒示意图 图14b 果酒和果醋发酵装置示意图问题1：图14a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14a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14b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？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。榨汁机要洗净并晾干；发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；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1825 ？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在3035 ？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3035 ，因此要将温度控制在3035 。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。将葡萄汁装人发酵瓶，要留要大约13的空间。制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在1825，时间控制在1012d左右，可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。 制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在3035，时间控制在前78d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 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： 1518 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。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）。1518 5d 空气中的毛霉孢子 优良毛霉菌种 问题1.我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？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”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1518 ？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。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0.30.5g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