高中生物选修1《第3章食品加工技术第1节发酵食品加工利用发酵法以果汁...》15北师大教案设计.docx

高中生物选修1第3章食品加工技术第1节发酵食品加工利用发酵法以果汁.15北师大教案设计 中体会已有知识的不足和 进一步探究、拓展的必要性。 3、情感与价值观目标 积极参加实验设计，在合作交流中探索未知，在发现、探究、操作过程中，获得知 识，体验成功的乐趣，激发学习的热情，树立学习的信心。重点、难点 1、 果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋为重点。 2、 制作过程中发酵条件的控制为难点。 教材内容全解 从课题背景人手，然后从实验原理、实验流程示意图和提供的资料，较全 面的介绍了果酒和果醋的制作过程。 教学理念 选修1总的来说是一门以学生为主体，通过实验设计和操作实践，学习科学探究的选修课程，本模块重在培养学生设计实验，动手操作，收集证据等科学探究能力。 本节课首先通过创设情景，课前做好果酒实验，请学生观察，在整个教学中，采用自学探讨归纳方法，并自主参 与，使学生有较大自主性，在学习中体会已有知识的不足和进一步探究、拓展的必要性。 教学准备 多媒体课件：展示相关资料、图片、例题和习题。 教学过程 一创设情景，导入新课 “葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。”这是唐诗中提及的葡萄酒。其实人类用不同原料酿酒的历史约有5000年了。但直到19世纪，法国的巴斯德才发现葡萄汁变酒是酵母菌的发酵作用。利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久，遍布民间，一般称做传统发酵技术。 在中华民族悠久的历史长河中，很多事物都走在世界前列，酒也一样，有着它本身的光辉篇章。在酒的记载中，有许多关于酒的有趣传说。猿猴酿酒说猿猴的主要食物就是含糖水果，猿猴在水果成熟的季节收贮大量的水果在“石洼”中，一段时间后，就有特殊香味的液体流出，这就是最早的果酒。 在国内市场上，近几年出现了越来越多的果酒，如枸杞酒、青梅酒等。 果酒中虽然含有酒精，但含量与白酒、啤酒和葡萄酒比起来非常低，一般为5到10度，最高的也只有14度。因此，被 很多成年人当作饭后或睡前的软饮料来喝。 果酒简单来说就是汲取了水果中的全部营养而做成的酒，其中含有丰富的维生素和人体所需的氨基酸。有时候即使生吃水果也不能吸收的营养，通过果酒却可以吸收，因为营养成分已经完全溶解在果酒里了。果酒里含有大量的多酚，可以起到抑制脂肪在人体中堆积的作用，使人不容易积累脂肪和赘肉。此外，与其他酒类相比，果酒对于护理心脏、调节女性情绪的作用更明显一些。 相信大家都吃过酒酿，家住在本市盛产葡萄的徐市、梅李、那里的人自己家都会做葡萄酒，我们这个专题就是来学习这些传统发酵技术，相信每个人的收获是很大的。 教师拿出预先买好的葡萄酒和果醋，还有自己先做的苹果酒展示，推出标题果酒和果醋的制作。 二新课讲解 一、基础知识 1果酒制作的原理 回顾已学知识，阅读课本，完成以下问题： （1）果酒的制作需要什么微生物？ （2）酵母菌的形态、结构、繁殖方式、生存环境如何？（3）酵母菌的代谢类型及其呼吸过程的反应式如何？ （4）酵母菌的繁殖适宜温度是多少？酒精发酵时的温度范围是多少？ （5）为什么在一般情况下葡萄酒呈红色？ （6）什么叫发酵？发酵等同于无氧呼吸吗？酵母菌有何实际应用？ （7）果酒制作时的酵母菌来源？ 1）、形态、结构 酵母菌是单细胞真菌，属真核生物，细胞大小为130um，呈圆形、椭圆形等。 思考：你认为酵母菌的细胞中有哪些结构？ 你认为细菌与酵母菌在细胞结构上有什么区别？ 2）、繁殖方式 酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖，但多以出芽方式进行无性生殖。温度低时形成孢子，进入休眠状态，温度适宜时，进行出芽生殖，繁殖速度快。 3）、生存的环境 自然界中，酵母菌分布广泛，但多分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果、花、树皮上，（有些可与昆虫共生，有些使人致病，如白色假丝酵母引发鹅口疮、肺感染。食品中常见的酵母菌有啤酒酵母、葡萄汁酵母、鲁氏酵母(酱油酿造)、球拟酵母属、粉状毕赤氏酵母等。）一年四季，土壤始终是酵母菌的大本营。 思考：在发酵制作葡萄酒的时候，要对葡萄进行消毒吗？为什么？ 其他微生物与酵母菌的关系是什么？ 竞争关系 在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌能生长繁殖，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。 4）、酵母菌的代谢类型及其呼吸过程 酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型生物。 果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，反应式如下： 酶 C6H1206+6 H20+6O26CO2+6H20+能量 在无氧条件下，反应式如下： 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2C02 +能量 思考： 在发酵过程中，如果要使酵母菌进行大量繁殖，应怎样处理？ 如果要获得酒精呢？为什么？ 5）、温度要求 繁殖的最适温度：20； 酒精发酵的温度范围：1825。 思考： 你知道酵母菌需要适宜温度的原因吗？ 酵母菌有不同的最适温度说明了什么？ 补充：温度对发酵的影响 酵母菌只能在一定温度下生活。温度低于10，酵母菌发育很缓慢。随着温度的升高，繁殖速度加快，20时为最佳繁殖温度，此时酵母菌生殖速度快、生活力强。超过35，酵母菌生长受到抑制，繁殖速度迅速下降，到40酵母菌停止出芽，开始出现死亡。如果想要获得高酒精浓度的发酵液、减少损耗，必须控制好发酵温度。 6）、一般情况下，葡萄酒呈红色的原因？ 在发酵的过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈红色。 葡萄酒分成干红、干白等种类的依据是什么？ （1）、根据葡萄酒的颜色分成白葡萄酒、红葡萄酒和桃红葡萄酒三种。 白葡萄酒：用白葡萄酿造，皮汁分离发酵； 红葡萄酒：用红葡萄酿造，皮汁混合发酵； 桃红葡萄酒：颜色介于白葡萄酒和红葡萄酒之间，皮的发酵时间短。 （2）、根据葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四种。干葡萄酒：含糖量低于4克/升； 半干葡萄酒：含糖量介于4克-12克/升之间； 半甜葡萄酒：含糖量介于12克-50克/升之间； 甜葡萄酒：含糖量高于50克/升。） 7）、发酵 发酵概念 ：广义：是通过微生物的培养来大量生产微生物菌体各种代谢产物的过程。包括有氧发酵（如醋酸发酵、谷氨酸发酵）和无氧发酵（如酒精发酵）。 狭义：是指微生物的无氧呼吸（包括酒精发酵、乳酸发酵等）。所以：发酵无氧呼吸。 8）、应用： 酿酒、发馒头、面包制作、酒精制造、生产药用酵母片、生产维生素、生产抗菌素等。 9）、菌种来源： 成熟的葡萄上本身就含有大量的酵母菌，放久的葡萄有酒味就是这个道理。 也可以适当接种食品发酵的酵母菌。 （在果酒的工业生产中为了提高果酒的品质也可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌，例如：干酵母或酒药） 2、果醋制作的原理 阅读课本，思考以下问题： （1）醋酸菌的形态？细胞结构？ （2）醋酸菌的代谢类型？ （3）醋酸菌的最适生长温度为多少？ （4）醋酸菌有哪些方面的实际应用？ （5）果醋的制作原理？ 1)、醋酸菌形态、结构、代谢类型 从椭圆到杆状，有单个，有成对，有成链状，以鞭毛运动或不运动，不形成芽孢，属原核生物，以分裂方式繁殖，新陈代谢类型为异养需氧型。（醋酸菌与酵母菌相比，最主要的特点是什么？） 2)、对酵母菌和醋酸菌的比较 生物学分类 生活方式 适宜温度 主要生殖方式 主要应用 酵母菌 真核生物 异养兼性厌氧 20 出芽生殖 酿酒、发面 醋酸菌 原核生物 异养需氧 30一35 二分裂生殖 酿醋 3)、应用：食醋、果醋 4）、果醋制作的原理 ， 醋酸菌是种好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明，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。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分分解成醋酸； C6H12O6 3CH3COOH（醋酸） 当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸(反应简式如下)。醋酸菌酶