主题5生物资源农产品的化学加工 学案.docx

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主题5生物资源农产品的化学加工学案

主题5生物资源农产品的化学加工课题1由大豆能制得什么

1．通过活动探究、制豆腐等内容的学习，了解大豆所含的两类主要有机化合物，并知道豆腐的制作过程中的一些化学变化。

掌握豆腐的制作工艺及有关原理。

（重难点）

2．通过对豆腐制作过程的了解，知道生物资源化学加工的基本工艺过程。

（难点）

3．感受在生活中化学知识和有关化学与技术的广泛应用。

认识大豆

1.大豆一般含有蛋白质35%～40%、脂肪16%～20%、碳水化合物约25%、纤维素约5%，另外还含有维生素、磷脂、肌醇、异黄酮和酶等物质。

2．大豆蛋白具有吸水、起泡、凝胶、黏结、调色、乳化等功能特性。

3．油脂是一类特殊的酯。

形成油脂的高级脂肪酸分为饱和高级脂肪酸和不饱和高级脂肪酸。

饱和高级脂肪酸分子中碳原子之间以单键相连，不饱和高级脂肪酸分子中有碳碳双键。

1．如何鉴别饱和高级脂肪酸和不饱和高级脂肪酸？

【提示】　向二者样品中加入溴水或KMnO4（H＋）溶液，使溴水、KMnO4

（H＋）溶液退色的为不饱和高级脂肪酸。

豆腐是怎样制成的

1.大豆制豆腐的原理：

大豆中的蛋白质在某些化学因素（酸、碱、盐等）影响下发生性质上的改变而引起聚沉的过程。

2．凝固剂物质主要有：

酸类、钙盐（如石膏）、镁盐（如盐卤）等。

3．豆腐生产的基本过程：

把大豆蛋白质等从大豆中提取出来制成豆浆，然后在豆浆中加入凝固剂，在一定温度下使大豆蛋白质形成的胶体聚沉制成豆腐。

4．豆腐的品种

（1）“日本豆腐”用葡萄糖酸内酯做凝固剂；

（2）北豆腐用盐卤做凝固剂；

（3）南豆腐用石膏做凝固剂。

2．豆浆是一种胶体，想一想胶体聚沉的方法有哪些？

【提示】　

（1）加热；

（2）加入电解质；（3）加入带相反电荷胶粒的胶体。

怎样由大豆制食用油

1.用大豆制食用油的方法：

压榨法和浸出法。

2．压榨法：

用机械在原料大豆上加压将油脂挤出来。

3．浸出法：

用特定的有机溶剂如己烷把油脂溶解提取出来。

4．油脂变质的条件：

光照、氧气、水分、微生物。

5．油脂变质原理：

氧化、水解、分解。

6．油脂保存方法：

避光、放在阴凉干燥处，密闭保存。

3．用浸出法制大豆食用油的原理是什么？

【提示】　萃取。

豆腐的制作及食用人群

【问题导思】　

①制作豆腐的基本原理是什么？

【提示】　胶体的聚沉。

②制作豆腐时能否用CuSO4溶液作为凝固剂？

【提示】　CuSO4为重金属盐，有毒，不能作为凝固剂。

③食用豆制品人人皆宜吗？

【提示】　消化性溃疡、胃炎、肾脏疾病、糖尿病、痛风等患者不宜食用。

1．制作豆腐的基本原理：

电解质使蛋白质胶体聚沉。

2．豆腐生产的基本过程：

把大豆蛋白质等从大豆中提取出来制成豆浆，然后在豆浆中加入凝固剂，在一定温度下使大豆蛋白质形成的胶体聚沉制成豆腐。

用做凝固剂的物质主要有酸类（如醋酸、乳酸、葡萄糖酸等）、钙盐（如石膏）和镁盐（如盐卤）等。

3．内酯豆腐制作的工艺流程如图所示。

→

→

→

→

→

→

→

4．不适宜食用豆制品人群。

（1）消化性溃疡；

（2）胃炎；（3）肾脏疾病；（4）糖尿病；（5）痛风等患者。

　豆腐是人们餐桌上常见的健康食品，含有丰富的蛋白质、维生素、碳水化合物。

常吃豆腐对我们的健康很有好处，制作豆腐一般可分为以下步骤：

原料处理―→磨豆滤浆―→煮浆点浆―→制水豆腐―→制豆腐干。

根据你所掌握的生活常识和化学知识，判断下列说法正确的是（　　）

A．原料处理过程中需用清水浸泡，浸泡的时间越长越好，这样才能有效除去黄豆中的杂质

B．磨豆滤浆后，可用过滤的方法将大豆蛋白分离出来

C．煮浆点浆过程中，使用熟石膏或盐卤的目的是使蛋白质发生聚沉

D．大豆蛋白能直接被人体吸收，转化为人体需要的蛋白质

【解析】　大豆浸泡的温度、时间应在实践中摸索，并非浸泡的时间越长越好，时间长了会发芽，也会把一些矿物质或溶于水的营养浸出。

大豆蛋白分子是大分子，微粒直径介于1～100nm之间，为胶体颗粒大小，可用渗析法分离。

蛋白质被人体吸收后先转化成氨基酸，再合成人体所需要的蛋白质。

【答案】　C

蛋白质在人体内不能被直接吸收，须水解成小分子氨基酸再合成人体需要的蛋白质。

1．下列关于由大豆制豆腐的过程说法正确的是（　　）

A．先由大豆制成豆浆，再把豆浆加热浓缩就得豆腐

B．先由大豆制成豆浆，再在豆浆中加入凝固剂，使大豆蛋白质发生胶体聚沉而制成豆腐

C．制豆腐前，经过精选的大豆，必须要加水浸泡，水温应在20℃以上

D．制豆腐前，经过精选的大豆，可不必加水浸泡，直接与水一起进行磨浆处理即可

【解析】　由大豆制豆腐的过程是大豆中的蛋白质在凝固剂的影响下发生性质上的改变而引起的聚沉过程，所以B正确。

制豆腐前，大豆必须浸泡，水温应在15～20℃之间，因为只有这样大豆蛋白质才能分散于水中形成蛋白质胶体。

【答案】　B

大豆食用油的制作及保存

【问题导思】　

①用大豆制食用油的方法有哪些？

【提示】　压榨法和浸出法。

②哪种方法把大豆中的油提取的程度大？

【提示】　浸出法。

③食用油出现“哈喇味”是因为发生了什么变化？

【提示】　发生氧化、水解、分解等化学变化。

1．用大豆制食用油的方法

（1）压榨法是用机械在原料大豆上加压将油脂挤压出来，这种方法难以把大豆中的油完全榨出。

（2）浸出法是根据油脂不溶于水但能溶于某些有机溶剂的性质，用特定的有机溶剂如己烷等浸泡经过一定预处理的大豆，把油脂溶解提取出来，再将溶有油脂的溶剂经过蒸馏、脱溶、回收溶剂制得粗油。

（3）粗油的精炼包括过滤、脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱蜡等加工过程。

2．食用油的保存

食用油在一些条件下会发生化学变化，部分转化为醛、酮、羧酸等物质，从而使其变质，因此要避光封闭保存食用油，并将其放在阴凉干燥处。

　下列关于大豆制食用油的叙述中，不正确的是（　　）

A．用大豆制食用油的方法主要有压榨法和浸出法

B．压榨法制豆油，很难把大豆中的油完全榨出

C．浸出法制食用油，是利用油脂不溶于水但能溶于某些有机溶剂的性质来提取油的

D．浸出法制取的食用油，含有溶剂，只要再经过蒸馏、脱溶、回收溶剂即可制得食用油

【解析】　D选项中得到的仅是粗油，还必须经过过滤、脱胶、脱色、脱臭、脱蜡等加工过程才能达到食用油的标准。

【答案】　D

2．下列有关由大豆制食用油的叙述中，不正确的是（　　）

A．己烷能溶解油脂

B．将溶有油脂的溶剂过滤后即得到粗油

C．油脂的精炼包括过滤、脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱蜡等

D．压榨法和浸出法制食用油的主要原理均属于物理过程

【解析】　将溶有油脂的溶剂经过蒸馏、脱溶、回收溶剂制得粗油，B项不正确。

【答案】　B

1．大豆的2种主要成分：

蛋白质和脂肪。

2．油脂的1种成分：

高级脂肪酸甘油酯。

3．制豆腐常用的3种凝固剂：

葡萄糖酸内酯、石膏、氯化镁。

4．制作大豆食用油的2种方法：

压榨法和浸出法。

5．油脂保存注意的3点：

避光、阴凉干燥、密闭。

1．植物如花生、大豆等的果实能提取油脂。

下列关于油脂的叙述错误的是

（　　）

A．植物油可使溴水退色

B．皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应

C．油脂在碱性条件下的水解是皂化反应

D．甘油也是植物油脂

【解析】　A选项植物油中的烃基具有一定的不饱和度，故可使溴水退色。

皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应，故BC选项正确。

甘油是丙三醇，是醇类，不是油脂，故D错误。

【答案】　D

2．下列物质属于油脂的是（　　）

【解析】　油脂属于高级脂肪酸甘油酯。

A项为甘油，属于醇；B项属于低级脂肪酸甘油酯；C项不属于甘油酯。

【答案】　D

3．下列不可用做制豆腐的凝固剂的是（　　）

A．葡萄糖酸内酯　　　　　　B．石膏

C．MgCl2D．CuSO4

【解析】　CuSO4是重金属盐，误食会造成人体中毒。

【答案】　D

4．用浸出法制取食用油时，须将大豆适度粉碎，其合理的解释是

（　　）【导学号：

28920054】

A．粉碎可将大豆中的油脂由大分子转变成小分子，便于提取

B．粉碎后溶剂与原料的接触面积增大，有利于溶剂把油脂从大豆中提取出来，也缩短了油脂的浸出时间

C．粉碎后的原料出油率会成倍提高

D．原料粉碎能减少溶剂的使用量，从而降低生产成本

【答案】　B

5．制作豆腐的下列操作：

①浸泡、②磨浆、③灌装、④煮浆、⑤成型、⑥冷却，排序正确的是（　　）

A．①②③④⑤⑥B．③①②⑤④⑥

C．①②④③⑤⑥D．①②③④⑥⑤

【答案】　C

6．在组成油脂的高级脂肪酸中，人体必需的有________、________和________，其中最关键的是___________。

________________含量比较高的食用油质量较高。

【答案】　亚油酸　亚麻酸　花生四烯酸　亚油酸　不饱和高级脂肪酸

课题2　玉米的化学加工

1．了解玉米含有淀粉、油脂等主要有机化合物，它可以用来制造酒精、制糖、制油。

2．掌握玉米制乙醇的反应原理及工艺流程。

（重难点）

3．通过对玉米制酒精、淀粉、食用油及其他产品过程的了解，知道生物资源化学加工的基本过程。

（重难点）

玉米制乙醇

1.生产乙醇涉及的反应

（1）糖化阶段：

2（C6H10O5）n＋nH2O

nC12H22O11、C12H22O11＋H2O―→2C6H12O6。

（2）酒化阶段：

C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2↑。

2．工业生产乙醇的工艺流程

粉碎―→蒸煮―→糖化―→发酵―→蒸馏

3．乙醇做汽车燃料的三大优越性

（1）有助于缓解日益严重的石油资源短缺。

（2）可明显降低汽车尾气的排放，改善大气环境质量。

（3）能有效地解决粮食转化问题，促进农业发展。

1．用玉米制乙醇属于玉米加工的哪个层次？

【提示】　玉米加工按加工深度分三个层次，玉米制乙醇属于第一个层次。

玉米淀粉制糖

1.淀粉糖按其组成分为：

全糖（结晶葡萄糖）和果葡糖浆。

2．全糖（结晶葡萄糖）的生产

（1）生产方法：

酸法和酶法。

（2）酶法生产工艺：

淀粉调浆α淀粉酶,催化水解

糖化―→全糖。

3．果葡糖浆的生产

将淀粉经酶法完全水解为葡萄糖浆，再经葡萄糖异构化酶转化得到果糖和葡萄糖的混合糖浆。

2．葡萄糖和果糖的分子式相同吗？

二者有何关系？

【提示】　相同。

二者互为同分异构体。

玉米的其他应用

1.玉米胚芽油

玉米中的油脂主要存在于它的胚芽中。

衡量油脂质量的两个重要指标是油酸和亚油酸，其中亚油酸的含量超过60%，玉米油的维生素E含量较高，具有防止衰老的作用。

2．玉米副产物的开发利用

（1）玉米副产物主要有：

秸秆、根茬、穗轴和花粉。

（2）玉米秸秆转化为气体燃料的途径：

一是化学转化；二是生物转化。

（3）对玉米秸秆和穗轴的新兴工业开发利用途径主要有：

秸秆制纸质地膜、秸秆制高密度板、穗轴制糠醛等。

糠醛即2呋喃甲醛，结构简式为

。

3．乡村用玉米秸秆制沼气，属于哪种途径转化为气体燃料？

【提示】　生物转化。

玉米制乙醇

【问题导思】　

①玉米中所含的基本营养成分是什么？

【提示】　淀粉和脂肪。

②葡萄糖转化为乙醇的酒化阶段，属于葡萄糖的水解反应吗？

【提示】　C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2↑，不属于水解反应（葡萄糖属于单糖，不水解）。

③葡萄糖发酵制乙醇时，能否露置在空气中进行？

【提示】　不能，发酵过程为无氧气氛。

1．玉米制乙醇的两个阶段

一是将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等糖化阶段，发生的主要反应如下：

2（C6H10O5）n＋nH2O

nC12H22O11

C12H22O11＋H2O―→2C6H12O6

二是将麦芽糖、葡萄糖等转化为乙醇的酒化阶段，发生的主要反应为：

C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2↑

2．工业上生产乙醇的工艺流程

　由玉米制酒精，不会涉及的化学方程式是（　　）

A．2（C6H10O5）n＋nH2O

nC12H22O11

B．C12H22O11＋H2O―→2C6H12O6

C．C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2↑

D．CH2===CH2＋H2O

CH3CH2OH

【解析】　淀粉转化为乙醇是一个生物化学过程，发生的主要反应是选项中的A、B、C三项。

D项为工业制酒精的反应方程式。

【答案】　D

1．用玉米制乙醇的工艺流程正确的是（　　）

A．粉碎―→蒸煮―→糖化―→发酵―→蒸馏

B．粉碎―→蒸煮―→发酵―→糖化―→蒸馏

C．蒸煮―→粉碎―→发酵―→糖化―→蒸馏

D．蒸煮―→粉碎―→糖化―→发酵―→蒸馏

【解析】　将淀粉质原料粉碎再蒸煮，利于淀粉的浸出；先糖化再使糖发酵产生乙醇，蒸馏可得乙醇。

【答案】　A

玉米制淀粉糖和其他应用

【问题导思】　

①玉米的主要用途有哪些？

【提示】　可以制淀粉糖、玉米胚芽油。

此外其副产物还可进行燃料开发和工业开发。

②用乙醇作为燃料比汽油作为燃料对大气有哪些好处？

【提示】　能降低汽车尾气的排放，改善大气环境质量。

1．玉米淀粉制糖的方法：

酶法或酸法。

2．制玉米胚芽油

3．副产品开发

（1）燃料开发

玉米的副产物资源丰富，可以用于燃料开发、肥料开发等，玉米秸秆除加工成“生物煤”外，还可用化学或生物转化使之成为清洁、高品质的气体燃料，也可以在隔绝空气或通入少量空气的条件下受热分解，制成固体、液体、气体等多种热解产品。

（2）工业开发

主要有秸秆制纸质地膜、秸秆制高密度板、穗轴制糠醛（

）等。

制糠醛的工艺流程为：

玉米穗轴

C5H10O5（戊糖）

糠醛。

玉米及其副产物都是可以开发的可再生的生物资源，根据其组成成分能开发出很多产品，有的是直接消费品，有的是重要的化工原料。

随着科学技术的进步，玉米及副产物将在更多新领域被开发利用。

　下列有关玉米副产物开发利用的说法不正确的是（　　）

A．玉米秸秆在一定条件下受热分解，制成固体、液体、气体等热解产品

B．玉米秸秆可用来制糠醛

C．玉米秸秆用做饲料或沤制肥料

D．玉米秸秆燃烧时不会造成环境污染

【解析】　秸秆燃烧不彻底的物质排入大气会造成环境污染。

【答案】　D

2．用玉米作原料生产乙醇的说法中，不正确的是（　　）

A．用乙醇代替汽油作为汽车燃料，有利于环境保护

B．可以缓解石油资源的日益短缺

C．浪费粮食，阻碍农业发展

D．乙醇是清洁能源

【答案】　C

1．玉米加工的2种重要产品：

乙醇、糖（全糖、果葡糖浆）。

2．玉米制乙醇的1个流程：

粉碎→蒸煮→糖化→发酵→蒸馏。

3．玉米制糖的2种方法：

酶法和酸法。

4．3个重要的反应：

2（C6H10O5）n＋nH2O

nC12H22O11，

C12H22O11＋H2O―→2C6H12O6，

C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2↑。

1．玉米的下列各部分中含粗脂肪最高的是（　　）

A．籽粒　B．秸秆

C．穗轴D．叶子

【解析】　提取玉米油用的是玉米的籽粒里的胚芽。

【答案】　A

2．下列不属于玉米的化学加工产品的是（　　）

A．亚油酸B．酒精

C．玉米胚芽油D．葡萄糖

【解析】　从玉米中提取玉米胚芽油是物理变化，不属于玉米的化学加工产品。

【答案】　C

3．玉米制乙醇发酵阶段发生的主要反应是（　　）

【导学号：

28920056】

A．2（C6H10O5）n＋nH2O

nC12H22O11

B．C12H22O11＋H2O―→2C6H12O6

C．C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2↑

D．CH2===CH2＋H2O

CH3CH2OH

【解析】　发酵过程中的反应主要是葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳。

【答案】　C

4．淀粉完全水解的产物是葡萄糖，根据所得产品的纯度不同，一般分为________和________。

果葡糖浆的生产是将淀粉经酶法完全水解为葡萄糖浆，再经葡萄糖异构化酶转化得到________和________的混合糖浆。

【答案】　结晶葡萄糖　全糖　果糖　葡萄糖