人教版 (2019)选择性必修3传统发酵技术的应用教学设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修3传统发酵技术的应用教学设计，共8页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。
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不足。
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
1.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。
2.类型：固体发酵、半固体发酵
3.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
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. 下列关于传统发酵食品的叙述，不正确的是( )
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、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。判断下列相关表述是否正确。
（1）卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系。（ ）
（2）乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2。（ ）
（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】
（一）泡菜的制作
1.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、品质最佳。
视频演示：舌尖上的中国-----四川泡菜
3.制作过程
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症状。
膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出，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：
【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较合适？为什么？
提示：10天后食用比较好，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：反应式见课件
2. 应用的微生物：植物体表面天然的酵母菌
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、水果表面
④适宜温度：约为28 ℃
⑤应用：酿酒、制作馒头和
果醋的制作
1.原理：反应式见课件
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
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CO2；②开始发酵后，CO2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，如何避免这种影响？
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O2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，当打开瓶盖后，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，将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜（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较】
【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同学则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，比较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、成本价格等。
工程、技术与科学的不同——科学以“发现”为核心，技术以“发明”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。
【课堂小结】