教案11 传统发酵技术的应用教案人教版选择性必修3.docx

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教案11传统发酵技术的应用教案人教版选择性必修3

1.1传统发酵技术的应用

教案

一、教学目标

1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。

2.概述微生物发酵的基本原理。

3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与缺乏。

二、教学重难点

1.教学重点

（1）微生物发酵的基本原理。

（2）制作泡菜、果酒和果醋。

2.教学难点

制作泡菜、果酒和果醋。

三、教学过程【本节聚焦】

1.什么是传统发酵技术？

2.制作泡菜、果酒和果醋的原理是什么？

3.怎样制作泡菜？

怎样制作果酒和果醋？

【导入】科技探索之路：

发酵工程：

是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。

【一、发酵与传统发酵技术】

（一）发酵

1.概念：

人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。

2.原理：

不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。

3.类型：

需氧发酵、厌氧发酵

（二）传统发酵技术

L概念：

直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵，制作食品的技术。

4.类型：

固体发酵、半固体发酵

5.实例:

腐乳

①原料：

豆腐。

②参与发酵的微生物：

酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。

③发酵原理：

经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸。

④制作流程④制作流程

正在进行发酵的豆腐坯

思考：

使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？

提示：

使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算。

【练习与应用】

1.以下关于传统发酵食品的表达，不正确的选项是（）

A传统发酵产品需要多种多样的微生物

B腐乳的制作直接利用了原料中天然存在的毛霉、酵母等微生物

C传统发酵食品以单一菌种的固体发酵和半固体发酵为主

D腐乳的制作需通过微生物的代谢把蛋白质转化为人需要的氨基酸

P8【概念检测】

1、油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。

制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽狗杆菌等微生物的卤汁中发酵。

判断以下相关表述是否正确。

（1）卤汁中的乳酸菌和芽抱杆菌不存在竞争关系。

（）

（2）乳酸菌发酵产生了乳酸和C02。

（）

（3）微生物发酵产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道。

（）【二、尝试制作传统发酵食品】

（-）泡菜的制作

L菌种：

乳酸菌

①菌种分布：

空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内

②代谢类型：

异养厌氧型

③种类：

乳酸链球菌、乳酸杆菌

2.发酵原理：

在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸

发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量百分比为0.4%——0.8%时，泡菜的口味、品质最正确。

视频演示：

舌尖上的中国——四川泡菜

3.制作过程

3.制作过程：

3.制作过程：

尝试制作传统发酵食品

（一）泡菜的制作过南：

乳酸发酵受抑制，泡菜风味差：

条苗罐.

过低：

杂菌易繁/导致泡菜变质.）眸巩用清水和食盐配制质量百分I；微诙五身的盐水，并将盐永煮轻，冷却待用;

在泡菜发酵初期，酵母苗等较为活跃，发酵产物中有较多的co2,防止发酵液溢出坛外：

防止因装太温使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变厨高燃：

同时留有一定空间，也更方便拿取泡菜。

将洗第切趣状或条状，①混合均匀，晾干群入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜帷、生姜及其J2）他香辛料，维将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖;一^创造无餐环境

向坛盖边缘的水情蜓血并在发酵海巾注翳常向水校中社充水根据室内温度控制发酵时间；

4.进一步探究

泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。

膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。

设计实验跟踪检测泡菜在制作过程中亚硝酸盐含量的变化，并探索腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量的影响，寻求提高泡菜质量的措施。

亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中的低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白,从而导致缺氧性中毒病症。

膳食中的绝大局部亚硝酸盐随尿排出，但在适宜的pH、温度和一定的微生物作用下会转变成致癌物质亚硝胺（霉变的食品中亚硝胺可增至数十倍至数百倍）。

5.泡菜发酵过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化:

尝试制作传统发酵食品

（-）泡菜的制作

5.泡菜发醵过程中，乳酸菌.乳酸和亚硝辘的含量变化：

时期

乳酸菌

乳酸

亚硝酸盆

发酵前期

少（02抑制乳核苗活动）

少

增加（硝酸聂还原菌的作用）

发酵中期

最多（乳酸菌比其他杂菌吏时政。

乳酸积累，抑制其他蓄浩功）

增多

到达最多后开始下降（硝酸续还原值受抑制，局部正硝酸款被分解）

发酵后期

减少（乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动）

维续增多，最后保持卷定

下降至保持相对程定

（殖被蒙还原苗祓完全抑制）

【练习与应用】

P8【拓展应用】

2、某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加些“陈泡菜水”；在用5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见右栏曲线图，请你帮他分析问题。

（1）据图分析，从亚硝酸盐含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比拟合适？

为什么？

提示：

10天后食用比拟好，因为此时的亚硝酸盐含量低。

（2）他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？

提示：

可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵。

（3）加入“陈泡菜水”的目的是什么？

提示：

“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。

（二）果酒的制作

1.原理：

反响式见课件

2.应用的微生物：

植物体外表天然的酵母菌

①代谢类型：

兼性厌氧型真菌

②作用：

在无氧情况下进行酒精发酵

③分布：

含糖量较高的蔬菜、水果外表

④适宜温度：

约为28℃

⑤应用：

酿酒、制作馒头和

（三）果醋的制作

1.原理：

反响式见课件

2.应用的微生物：

醋酸菌

①代谢类型：

好氧细菌

②作用：

在氧气、糖源充足时，将糖分解成醋酸；

当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

③适宜温度：

30~35℃

④应用：

各种风味的醋

3.制作过程3.制作过程

器具消毒_将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的

防止荀萄破坝，

一减少褛杂菌污染的机会

酒精消毒，晾干备用；仿止野生菌种数量去除外表灰尘、污物、、减少“啜响发薄冲洗葡萄一取新鲜葡萄,用清水冲够2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干;

榜，壮版「用的解哂皿包健保A布瓶一®瑟晨瞿行葭2上固一（注意：

要留有大约皿的空间尸,暮孤盖；②江餐震暮眼

将温度控制在18.30℃进行癖,在球由g中,CO懑成发酵液溢出.果酒发酵I——每隔皿右将瓶阖部一点（注意：

果是翻开瓶,此后再拧紧瓶盖。

-二、排出气体一4防止杂苗污染

发酵时间为10-12do可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。

巢巅圃—当葡萄酒制作完成后，打用瞌L趣E一期布,进行葡萄醋的发酵。

发酵温度为30-35℃,时间为7-8d。

空文中的篇酸苗会进入果酒发酵液中大量繁殖

视频演示：

制作果酒和果醋

4.结果分析与评价

（1）在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？

其中最明显的变化发生在发酵后多少天？

引起变化的原因是什么?

提示：

①在葡萄酒的制作过程中，发酵液会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生C02；②开始发酵后，C02产生越来越多，会使发酵液出现“沸腾”现象，在发酵的10天后，这种现象最明显。

③发酵过程产热，会使发酵液温度上升，应注意控温；④随着发酵时间的延长，由果皮进入发酵液的花青素会越来越多,因而发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。

⑤果醋发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜。

（2）在制作果酒的过程中，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长？

它们会对果酒发酵产生影响吗？

如果有，如何防止这种影响？

提示：

①还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。

②乳酸菌能将糖分解为甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。

③在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸或者把乙醇转化为乙醛进而转化为醋酸。

④可以通过调节发酵的温度、pH等来控制乳酸菌含量；⑤可以通过减少02含量、调节发酵温度、pH来控制醋酸菌含量。

（3）在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？

醋酸菌从何而来？

采用什么措施可以加快果醋的制作？

提示：

①随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低，不会继续发酵。

②在我们的实验条件下，当翻开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。

③在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。

或者买一瓶醋，将其翻开暴露于空气中，一段时间后在醋的外表会有一层薄膜（即醋酸菌膜），用这层薄膜进行接种亦可。

【制作果酒和果醋的比拟】

制作果酒和果醋的比拟

工程

发酵菌种

果酒制作

酵母菌

果醋制作

醋酸菌

传统的葡萄酒酿造采用自然发酵，

菌种来源菌种主要是附着在葡萄皮上的野生

型醉母菌

传统的葡萄酒酿造采用自然发酵，

菌种来源菌种主要是附着在葡萄皮上的野生

型醉母菌

空气中的野生型醋酸苗或购买醋酸菌

的菌种或从食醋中别离醋酸苗

发醵原理

发醵原理

①在目划条件区：

C6H12O6+6O2M6co2+6H2O+能

量

②在无件下

C6H12O6昼2c2H5OH+2c。

2+能

一般控制在18〜30℃

条件

时间

氧气初期需氧，后期不需氧

pH最适pH为4.5〜5.0

①氧气.糖源取足时：

C6H12O6+2O2电

2CH3COOH+2CO2+2H2O+^S

②缺糖源我C2H5OH+O2MCH3COOH+H2O+§g

量

30〜35℃

7〜8d

始终需要氧

最适pH为5.4〜6.0

【练习与应用】

P8【拓展应用】

3、有3位同学分别采用了3种不同的发酵装置来制作果醋。

A同学用的是带盖的塑料瓶；B同学用的是没有盖的塑料瓶，在发酵过程中无盖的瓶口一直由捆绑在瓶口的8层纱布覆盖；C同学那么设计了如右图所示的发酵装置。

结合果醋的制作原理，你认为哪一种发酵装置更适合制作果醋？

你还能继续改进这种装置吗？

提示：

C同学的装置更适合制作果醋。

【到社会中去】

查阅关于果酒和果醋工业化生产的工艺流程，比拟自己制作果酒和果醋的方法与这些流程有哪些异同。

在此基础上，请思考：

当把少量制作转化为大规模生产时，需要解决哪些实际问题？

你能从中体会到技术与工程的区别的和联系吗？

提示：

在大规模生产发酵产品时，需要进行更为全面周详的考虑，如考虑原料的来源与选样、菌种的选育与培养、发酵设备的选择、发酵条件的自动化控制、发酵产品的质量控制、本钱价格等。

工程、技术与科学的不同一一科学以“发现”为核心，技术以“创造”为核心，工程以“建造”和“产品”为核心。

技术要通过工程设计等环节，将一系列相关技术体系化地组合起来，才能转化应用在工程中，大规模生产人们需要的产品O【课堂小结】