高中生物第2章酶技术第7课时酶在食品制作和洗涤方面的应用同步备课教学案北师大版.docx
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高中生物第2章酶技术第7课时酶在食品制作和洗涤方面的应用同步备课教学案北师大版
第7课时 酶在食品制作和洗涤方面的应用
[学习导航] 1.阅读教材P36～37内容，了解蛋液发酵饮料的制作原理和方法步骤。
2.结合教材P38～39内容，说出加酶洗衣粉的原理并尝试探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果。
[重难点击] 1.了解酶在食品制作中的应用。
2.探究酶在洗涤方面的应用。
一、利用乳酸菌制作蛋液发酵饮料
酶在生产生活中有着广泛的用途，下面我们通过蛋液发酵制作饮料的实验来体会酶在食品制造业中的重要作用。
1.实验原理
（1）鸡蛋是一种高蛋白的营养食品。
以新鲜蛋液为原料，经过消毒灭菌，加入乳酸菌，在一定温度条件下，乳酸菌分泌的酶可以分解蛋液中的蛋白质、脂质等。
分解后的产物利于机体吸收利用。
（2）制作过程中需要加入白砂糖和香精，作用分别是提高蛋液的热凝固温度和除去蛋液中的腥味，避免影响产品的口感。
2.方法步骤
（1）取蛋液：
将新鲜鸡蛋洗净，用质量分数为75%的酒精消毒后，取出蛋液置于消过毒的烧杯内。
（2）加料：
加入约蛋液量40%的新鲜牛奶，缓缓搅拌均匀，以免起泡。
再加入蛋液量3%的白砂糖，搅拌均匀。
（3）消毒：
将上述蛋液置于恒温水浴锅中，70～80℃消毒30min，冷却后，用0.1mol/L冰乙酸调节pH至6.5～7.0。
（4）接种培养：
取蛋液量10%的乳酸菌接种。
置于恒温培养箱中，在40℃环境条件下发酵培养18～20h。
（5）分装：
根据发酵后的蛋液酸度，加入适量的糖及各种香精，搅拌均匀后装瓶，在70～80℃条件下消毒30min，冷却后即成蛋液发酵饮料。
1.高温能杀菌，消毒时的温度是不是越高越好？
能不能在100℃条件下进行？
答案 如果温度过高达到100℃，蛋白质会发生凝固，就不是蛋液了。
2.接种前将pH调制6.5～7.0的目的是什么？
答案 乳酸菌生存的最佳pH是6.5～7.0，有利于接种后乳酸菌的发酵。
3.在该发酵过程中，蛋液所含的总能量、有机物的种类、营养价值如何变化？
答案 总能量下降，有机物的种类增加，营养价值提高了。
4.在食品烘焙加工中，酶制剂也有重要的用途，请举例说明。
答案 如利用淀粉酶可以增加面团的体积、改善表皮颜色，松脆面团结构；利用蛋白酶能改变面筋的特性，降低面团的黏度，改进面团的机械性能。
归纳总结 取蛋液→加料（牛奶、白砂糖）→消毒（70℃～80℃、调pH）→接种培养（乳酸菌）→分装（加香精、再次消毒）
1.在蛋液发酵制作饮料的过程中，一般采用的消毒方法是（ ）
A.煮沸消毒B.酒精消毒
C.高压蒸汽消毒D.70℃～80℃消毒
答案 D
解析 如果温度过高达到100℃，蛋白质会发生凝固，就不是蛋液了。
酒精会影响乳酸菌的繁殖和饮料的口感。
2.在蛋液发酵饮料的制作中，加入蛋液量3%的白砂糖的作用是（ ）
A.提高蛋液饮料的甜度
B.为乳酸菌提供碳源
C.提高蛋液的热凝固温度
D.降低蛋液的热凝固温度
答案 C
解析 在制备蛋液发酵饮料中加入蛋液量3%的白砂糖的作用是提高蛋液的热凝固温度，防止加热消毒过程中蛋白质凝固变性。
一题多变
（1）鸡蛋发酵饮料与鲜鸡蛋相比，优点是什么？
答案 不仅有与鲜鸡蛋同样丰富的营养成分，而且还增加了B族维生素的含量，具有易于吸收、治疗多种胃肠道疾病的效果。
（2）常用什么有益菌制备鸡蛋发酵饮料？
答案 乳酸菌。
二、酶在洗涤方面的应用
在洗涤剂中加入酶可以缩短洗涤时间，提高洗涤效果，结合下面探究实验体会酶在洗涤方面应用时的注意事项。
1.加酶洗衣粉
加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：
蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶。
其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶。
2.探究带有不同污渍衣物的洗净方法
（1）实验原理：
酶的作用具有专一性
（2）实验设计
①在大小、质地均相同的白棉布（3块）上滴加等量的牛奶。
②取大烧杯3只，分别注入500mL自来水，编号A、B、C，温度均控制在37℃。
③在A中加入一定量的添加蛋白酶的洗衣粉，在B中加入等量的添加复合酶的洗衣粉，在C中加入等量的添加脂肪酶的洗衣粉。
④取制好的污染布块分别放入3只烧杯中，用玻璃棒同时充分搅拌。
⑤相同的时间（5min）后观察洗涤效果。
（3）讨论
①上述实验中，洗涤效果最好的是B，其次是A，最不好的是C。
②若将实验中的牛奶渍改为油渍，同样的实验条件下，洗涤效果最好的是B，其次是C，最不好的是A。
③能用含有碱性蛋白酶的洗衣粉洗涤羊毛和蚕丝织品吗？
为什么？
答案 不能。
碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维（羊毛、蚕丝等）织物就不能用加蛋白酶的洗衣粉来洗涤，以免使纤维受到破坏。
（4）综上所述，要根据织物的材料和污渍的类型来选择合适的加酶洗衣粉。
3.探究加酶洗衣粉的最佳使用条件（以温度为例）
（1）实验材料：
加酶洗衣粉、天平、10cm×10cm的白色棉布、1000mL烧杯、玻璃棒、温度计、滴管、新鲜鸡血、水浴缸。
（2）水温的控制：
通常情况下冬、春、秋、夏四季可分别选取5℃、15℃、25℃、35℃。
（3）实验步骤
①取10cm×10cm的白色棉布4块，用滴管各滴加5滴新鲜鸡血，晾干备用。
②取1000mL烧杯4个，用天平分别称取0.5g加酶洗衣粉，依次倒入4个烧杯中。
③将5℃、15℃、25℃、35℃清水各500mL依次倒入4个烧杯中，用玻璃棒搅拌溶化洗衣粉。
④取水浴缸4个，依次倒入5000mL5℃、15℃、25℃、35℃清水，插入温度计保持恒温。
⑤将4个烧杯分别放到相同水温的水浴缸中，将带鸡血的棉布分别放到烧杯中浸泡20min。
⑥按相同方式用不同玻璃棒搅拌棉布。
（4）该实验中，自变量是温度，其他因素应保持相同。
1.实验变量控制
（1）若探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉洗涤效果的不同，应如何控制变量？
答案 实验设计必须以洗衣粉种类为唯一自变量，其余无关变量相同且适宜。
（2）探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响的实验中应如何设置温度梯度？
答案 ①设置温度要围绕常温进行；②根据当地一年中的实际气温变化来确定常温，如冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5℃、15℃、25℃和35℃的水温，不同季节对应不同水温设置梯度。
（3）若测出在40℃时洗涤效果比其他条件下好，应如何设置温度梯度探究最适温度？
答案 可设置温度梯度差更小的实验变量，如35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃，进行重复实验，直至测出具体的最适温度。
2.实验过程分析
（1）布料和衣物哪个更适合作为洗涤材料？
为什么？
答案 布料更好。
因为布料容易控制其大小、颜色以及污渍的量，使其相同。
（2）水的用量和洗衣粉用量与布料的大小有什么关系？
答案 水的用量和洗衣粉用量与布料的大小成正比。
3.实验结果的分析
评判实验结果必须有一个客观标准，使用什么方法和标准判断洗涤效果？
答案 相同时间内比较污渍的洗涤状况，如污渍颜色变浅的程度、面积缩小的范围等；相同污渍时也可比较彻底清除所需要的时间的长短。
归纳总结 使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点：
（1）碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维（羊毛、蚕丝等）织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤，以免使纤维受到破坏。
（2）使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度。
碱性蛋白酶在35℃～50℃时活性最强，在低温下或70℃以上就会失效。
（3）加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活力损失。
（4）加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失。
（5）添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。
3.某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究，实验设计如下：
①设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉
②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部相同，洗涤温度都为35℃
③根据污渍去除程度得出结论
这个实验设计中，错误的是（ ）
A.①B.①②
C.②D.②③
答案 A
解析 步骤①的目的主要是分组和操纵自变量，步骤②的目的主要是为了控制无关变量，步骤③是观察实验的结果。
由于本实验的目的是研究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，所以操纵自变量时要一组加入加酶洗衣粉，另一组加入普通洗衣粉。
一题多变
（1）如果将本题的实验目的改为“探究水质对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”，则实验的自变量和因变量又分别是什么？
步骤①要做怎样的调整？
答案 修改后的实验自变量是洗涤所用的水质，因变量是污渍的去除程度。
步骤①调整成“准备等量的两种不同水质的水”。
（2）将本题中的洗涤温度改为90℃，则对实验结果会产生怎样的影响？
本实验中的实验结果可以用哪两种描述方法？
答案 90℃下酶会失活，使得加酶洗衣粉中的酶制剂失去作用，则达不到实验目的。
本实验的结果可以用“相同时间内达到的清洁程度”或“达到相同清洁程度所用的时间”来进行描述。
4.某同学用不同种类的洗衣粉进行了如下实验。
请分析回答相关问题：
Ⅰ.实验一：
温度（℃）
30
35
40
45
50
55
普通洗衣粉去污力（%）
15
18
20
21
21.5
22
加酶洗衣粉去污力（%）
30
40
48
50
48
37
（1）该实验的目的是探究_______________________________________________________。
（2）上述实验结果可以得出的结论是______________________、_____________________。
Ⅱ.实验二：
探究复合酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果是否存在差异。
实验设计如下：
项目
设计内容
对照
设置两组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉
变量控制
两组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部相同
结果观察
根据污渍去除程度得出结论
（3）该实验设计中有一处明显的错误，请指出：
________________________________________________________________________。
（4）修改后的实验最可能的实验结果是
________________________________________________________________________。
（5）若要洗涤特别脏的衣服，请根据上述两个实验的研究结果，提出两项提高洗涤效果的措施：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
（6）推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于保护生态环境，这是因为__________。
答案
（1）不同洗衣粉在不同温度下的去污力的变化
（2）相同温度下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高
使用加酶洗衣粉的适宜温度为45℃左右（合理即可）
（3）对照组设计错误，应设计复合酶洗衣粉和普通洗衣粉作为对照
（4）使用复
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