专题一传统发酵技术的应用学案

专题1 传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作 学习目标：说明果酒和果醋制作的原理，设计制作果酒和果醋的装置，完成果酒和果醋的制作。学习重点：说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋。学习难点：制作过程中发酵条件的控制。课时：2课时学习过程： 第一课时一、基础知识（自学）1实验原理1.1 果酒制作的原理果酒发酵的菌种：_酵母菌的代谢类型：_ 有氧时将葡萄糖转化为 _，反应式_ _ ；缺氧时将葡萄糖转化为 _ ， 反应式_ ；繁殖方式有_和_，但多以_方式进行_性生殖。温度低时形成_，进入休眠状态，温度适宜时，进行_生殖，繁殖速度快。酵母菌的生长和发酵环境（1）气体条件：在有氧和无氧的条件下都能生活：在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不起到发酵效果；在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。（2）温度： 左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的最佳温度是在 ，（3）pH： 最好是弱酸性传统发酵技术所使用的酵母菌的来源：_。1.2果醋制作的原理：果醋发酵的菌种：_；醋酸菌的代谢类型：_；（了解菌膜形成原因）当氧气和糖原充足时醋酸菌将糖分解成_， 当糖原不足时醋酸菌将_变为_再变为醋酸，即表示_；发酵条件：最适宜生长温度为_。2.实验设计2.1实验流程： 2.2思考：课本实验装置图1-4中各种设计有何作用？你认为如何使用该装置？ 排气口作用： 充气口作用： 出料口作用： 排气口为什么要有长而弯曲的胶管连接？3.操作步骤3.1材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行 ，除去_。3.2灭菌：榨汁机要清洗干净，并晾干，发酵装置要清洗干净，并用_ 的酒精消毒。3.3榨汁：将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。3.4发酵：将葡萄汁装入发酵瓶，要留要大约_的空间，并_充气口。制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在_，时间控制在_天左右，可通过出料口对发酵的情况进行，及时的监测。制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在_，时间控制在前_天左右，并注意适时通过充气口_。二、重点解析1.为什么应该先冲洗葡萄再去枝梗？2.应从哪些方面防止发酵液被污染的机会？3.为什么发酵瓶中的液体不能装满？ 4.制果醋时，为什么要适时通过充气口充气？5.制作果酒和果醋时控制温度为多少？为什么必须严格控制温度？6.结果分析与评价6.1 实验现象：填写表格发酵酒精发酵醋酸发酵气味和味道气泡和泡沫发酵液颜色6.2检验方法：讨论：（1）如何判断果酒的制作是否成功？（2）判断果醋的制作是否成功？（3）制作葡萄酒的过程中，发酵液出现的变化有哪些？引起变化的原因是什么？（4）.制作葡萄醋的过程中，发酵液出现的变化有哪些？引起变化的原因是什么？（5）如何设计简单实验证明葡萄汁转化成葡萄酒是由于酵母菌的发酵作用? 第二课时三、本节小结，构建本节知识的概念图四、课后检测1.下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。据图示回答下列问题：（1）请将图1中的实验流程补充完整。（2）冲洗的主要目的是_，冲洗应特别注意不能_，以防止菌种的（3）图2中的充气口在_时关闭，在_时连接充气泵，并不断向内_ _。（4）排气口在果酒发酵时排出的气体是由_产生的_，在果醋发酵时排出的是_。（5）从细胞核的构造看，酵母菌属于_生物，醋酸菌属于_生物。用 _染料使染色体着色，发现一个酵母菌细胞核中有17条染色体，该酵母菌是_倍体。（6）葡萄酒呈现红色的原因是_，重铬酸钾在酸性条件下与酒精的颜色反应为_色。2.山楂酒具有活血、补气、健脾等功效，对恢复体力、增加精力、促进食欲有较显著的功效。以下为山榕酒制作的有关讨程。分析回答下列问题(1)请写出山楂酒制作的原理_(用反应式表示)。(2)与山楂酒发酵有关的微生物主要是_，在山楂酒制作中菌种的主要来源是_。(3)发酵的温度应该在_，在发酵过程中要先通气后密封，先通气的原因是_。(4)检验是否产生酒精可在_条件下，用_试剂检测。(5)若要进一步制作果醋，应在发酵液中加入_菌种五、纠错与反思课题2 腐乳的制作学习目标：以制作腐乳为例了解传统发酵技术的应用，说明腐乳制作过程的科学原理，设计并完成腐乳的制作，分析影响腐乳品质的条件。学习重点：说明腐乳制作过程的科学原理，设计并完成腐乳的制作。学习难点：在实践中摸索影响腐乳品质的条件。学习时间：2课时学习过程：第一课时一、基础知识：腐乳的制作原理腐乳制作过程中发挥作用的微生物主要是_，其属于_，其同化作用类型是_型。毛霉等微生物产生的_等能将豆腐中蛋白质分解成小分子的_和_；产生的_能将豆腐中脂肪水解为_和_。二、重点解析1.实验设计：阅读教材“实验设计”，分析回答下列问题。1.1完成腐乳制作的实验流程图：【思考】在日常生活中，人们通常将鱼和肉腌制起来长时间保存，其原因是什么？1.2毛霉的生长【思考1】毛霉的生长的条件：【思考2】自然条件下毛霉来自空气中的_；在工厂化生产中毛霉来自_条件下的_菌种。【思考3】腐乳表面的“皮”主要是由_构成的。【思考4】什么样的豆腐适合于做腐乳？为什么？1.3加盐腌制：在长满毛霉的豆腐块上加盐的目的是_ _和_。【思考】瓶口处多加盐的原因是_。1.4配制卤汤：卤汤的作用是调节腐乳的_，并可以抑制_。【思考】卤汤中的_等成分具有防腐杀菌作用。2.操作提示：阅读“操作提示”，回答下列问题。1.1（理解）控制好材料的用量1.2（理解）防止杂菌感染的方法【思考】在整个制作过程中，还有哪些防止杂菌感染的措施？【思考】制作腐乳的配方有红方、槽方和青方等。红色腐乳是由于制作中利用了红曲而使腐乳呈现红色。【开拓视野】腐乳发酵前期发酵：一是毛霉生长，分泌以蛋白质酶为主的各种酶，使蛋白质水解成氨基酸；二是毛霉形成菌膜包住豆腐使之成形。后期发酵：酶与微生物协同参与生化反应。腌制处理：各种辅料及酶的缓慢作用，使腐乳生成香气。3.结果分析：根据前面的知识，讨论并回答下列问题。3.1用盐量对腐乳制作有哪些影响？3.2发酵温度对腐乳制作有什么影响？3.3发酵时间对腐乳制作有什么影响？ 第二课时三、本节小结，构建本节的内容的概念图四、课后检测1下图示腐乳制作流程，请回答：（1）A表示 。具体操作为：将豆腐切成若干块后等距离 在笼屉内，且各块的周围留有一定的空隙；将笼屉的温度控制在 ，并保持一定的 ；约 h后毛霉开始生长，约 d后豆腐表面布满直立菌丝，从而形成 。（2）B表示 。具体操作为：将布满直立菌丝的豆腐块 地摆放在瓶中，同时 加盐，且随着层数的加高而 盐量；腌制时间约 左右。（3）C表示 。具体操作为：将广口玻璃瓶刷干净后，用 ；将腐乳咸坯摆入瓶中，加入 。（4）D表示 。具体操作为：将瓶口通过 灭菌，用 将瓶口密封；将密封瓶在 温下存放6个月左右。2根据下图有关腐乳制作的原理及流程回答：（1）图中a、b表示的是 ，它们来源于 ，作用是 。（2）流程一中，为避免其他杂菌的污染，保证产品的质量，现代腐乳生产中所采取的措施是 。 （3）流程二正确的加盐方法是 ，这样操作的意义是 。（4）流程三中卤汤配制所需的材料有 。（5）流程四应如何操作才能取得最佳效果？ 。（6）用同样的咸坯制作出不同风味腐乳的操作方法是 。3腐乳的品种很多，有红方腐乳、糟方腐乳、青方腐乳等。请就腐乳制作回答下列问题：（1）腐乳制作有多种微生物参与，其中毛霉能否在后期发酵中旺盛生长？ ，原因是 。（2）腐乳制作主要利用了微生物产生的 ，通过发酵，豆腐中营养物质的种类 （增多/减少），豆腐所含的总能量 （增多/减少）。（3）在腐乳制作过程中，抵制杂菌的物质有 、 、 等。（4）若你完成了腐乳制作，可以从 等方面评价腐乳的质量。（5）红方腐乳因加入 而呈红色，糟方腐乳因加入 而糟香扑鼻，青方腐乳因 而异臭奇香。4.（2012高考）回答下列关于腐乳制作的问题（1）腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是_,其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为_和_；其产生的_能将豆腐中的脂肪水解为_和_。（2）发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制_生长。（3）腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配置而成的卤汤。卤汤具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的_。5.(2011高考).某兴趣小组将豆腐块灭菌，接种微生物后培养2天，加入适量食盐，经密封放置10天后制得豆腐乳。（1）在保质期内，豆腐乳放置时间越长，蛋白质含量越低，短肽和氨基酸含量越高。为研究其原因，该小组取适量豆腐乳之称样液，等量加入各试管，进行了以下实验。实验中，加入双缩脲试剂A后，样液的颜色将_。处理中，100加热的目的是_。如果处理与处理相比，显色较_，且处理 与处理 相比，显色 较_，则表明豆腐乳中蛋白质被微生物产生的_分解。最终使短肽和氨 基酸等含量增加，因此保质期内豆腐乳放置越久风味越佳。（2）食用豆腐乳后，其中氨基酸可以在人体通过_吸收到人体后，进过_合成蛋白质。其中的氨基酸可以在人体内通过_作用形成新的氨基酸，还可以由氨基酸产生的不含氨部分合成五、纠错与反思课题3制作泡菜并检验亚硝酸盐含量学习目标：尝试制作泡菜，并尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的变化。讨论与此相关的食品安全问题。学习重点：制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐含量。学习难点：泡菜中亚硝酸盐含量的测定。学习时间：2课时学习过程:第一课时一、 基础知识（自学完成）：1.阅读教材“乳酸菌发酵”，回答下列问题。1.1（记忆）制作泡菜所用微生物是_，在_条件下，将糖分解为_。乳酸菌有_和_，生产酸奶的是_。写出生成乳酸的反应式：1.2亚硝酸盐在食品生产中常用作_。亚硝酸盐被吸收后随_排出体外，但在_、_和_作用下亚硝酸盐会转化成致癌物质_。二、 重点解析：1.实验设计：阅读教材“实验设计”，回答下列问题。11实验流程：填写流程图并加入泡菜的制作条件1.2表述测定亚硝酸盐含量的原理2.泡菜制作的操作【思考1】泡菜坛的选择标准是_ 否则容易引起蔬菜腐烂。【思考2】腌制时要控制腌制的_、_和_的用量。【思考3】亚硝酸盐含量增加的因素有_和_。【思考4】含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是_。【思考5】日常生活中不宜食用放置时间过长和变质蔬菜的原因是什么？【思考6】泡菜坛内的“白膜”是怎样形成的？3.测定亚硝酸盐的含量（1） 需要配制的溶液有： 【思考1】哪些溶液需要避光保存？提取剂的成分有哪些？（2）配制标准显色液的步骤是：用_吸取体积02、04、06、08、10、15mL的_溶液分别置于比色管中，另取1支比色管为_。向各管加入20mL_混匀静置35分钟。向各管加入10mL_溶液。最后用_定容到50mL。（3） 制备样品处理液的步骤是：称取04kg泡菜，粉碎榨汁，过滤得约200mL汁液。取100mL汁液倒入500mL容量瓶，添加200mL_和100mL_，摇床振荡1h，再加40mL_，最后用_定容到500mL并立刻_获得滤液。将滤液60mL移入100mL容量瓶，用_定容后过滤，获得_的滤液。（4） 比色的步骤是：将40mL滤液移入50mL比色管中并编号。分别加入20mL的_和10mL的_，定容到50mL，混匀静置15min。观察颜色变化并与_比较，记录亚硝酸盐含量。计算样品滤液（40mL）中亚硝酸盐含量。计算公式_.第二课时5.结果分析与评价：根据所学知识，讨论并回答下列问题。5.1亚硝酸盐含量在_天达到最高峰，在腌制_天后亚硝酸盐含量开始明显降低。5.2亚硝酸盐含量升高是因为蔬菜组织和细菌内_将硝酸盐还原为亚硝酸。亚硝酸盐含量降低的原因是_活性减弱，亚硝酸盐还原减少并且被微生物利用。三、本节小结，构建本节的内容的概念图四、课后检测1.如下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答（1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是_。(2)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为4:1，盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是 _。(3)泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因(只要求写一个原因)：_。(4)测定亚硝酸盐含量的方法是_，其原理为：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生_反应后，与_结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。在测定操作过程中，提取剂的作用是增加亚硝酸盐的溶解度，氢氧化钠的作用是中和过多的酸，氢氧化铝乳液的作用是_2.泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断累积，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。(1)发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带人的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是_。发酵初期会有气泡从坛沿水槽内间歇性地 放出，从而使坛内逐渐形成缺氧状态，乳酸发酵开始。试说明这些气泡的来源：_。(2)发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，缺氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，乳酸的积累量可达到0.6%0.8%，pH为3.53.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味而且清香。试分析此时期坛内其他微生物的活动情况及原因：_。(3)发酵后期：在此期间继续进行乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，发酵速度会逐渐变缓甚至停止，主要原因是：_。此阶段泡菜酸度过高、风味已不协调。(4)从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看，风味品质最好的发酵阶段应为_。(5)在下图中画出泡菜发酵过程中乳酸菌和酵母菌数量的变化趋势。3(2013高考)回答下列有关泡菜制作的习题：（1）制作泡菜是，所用盐水煮沸，其目的是 。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是 。（2）泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行 的过程。该过程发生在乳酸菌的 中。（3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有 、 和 等。（4）从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是 ，原因是： 。五、纠错与反思专题1传统发酵技术应用专题复习表解1.几种发酵菌种的比较比较项目酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类真核生物原核生物真核生物原核生物代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型异养需氧型异养厌氧型繁殖方式适宜条件下出芽生殖分裂生殖（二分裂）孢子生殖分裂生殖（二分裂）适宜温度2030351518室温发酵条件前期需氧，后期厌氧一直需氧一直需氧厌氧生产应用酿酒酿醋制作腐乳制作泡菜、酸奶2.果酒、果醋制作、腐乳制作、泡菜制作的比较比较项目果酒、果醋制作腐乳制作制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量菌种酵母菌；酵母菌、醋酸菌青霉菌、酵母菌、曲霉、毛霉等多种微生物参与，主要是毛霉乳酸菌（常见有乳酸链球菌和乳酸杆菌菌种来源传统酒精发酵来源附着在葡萄皮上的野生酵母菌；醋酸发酵菌种来源于空气利用的是空气中的毛霉孢子来自菜表面分布的乳酸菌制作原理1.果酒制作：（1）在有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖，反应式为 ：C6H12O66O26CO26H2O能量（2）在无氧条件下，进行酒精发酵，反应式为 ：C6H12O62C2H5OH+2CO2能量2.果醋制作（1）当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸C6H12O6O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量（2）当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇氧化为乙醛，再将乙醛氧化成醋酸。反应式表示为： C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量腐乳的制作是利用豆腐坯上培养的多种微生物分泌的相关酶的作用，将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸；脂肪能分解成甘油和脂肪酸，糖分发酵成乙醇和其他醇类及形成有机酸，同时辅料中的酒类和各种香辛料等也共同参与作用，合成复杂的酯类，最后形成腐乳所特有的色、香、味等，品质细腻、柔糯可口。（1）制作泡菜：乳酸菌在无氧条件发酵产生乳酸。反应式为：C6H12O62C3H6O3+能量（2）亚硝酸盐含量检测的原理：在盐酸酸化的条件下，用已知浓度的亚硝酸钠与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。反应显出各种梯度变化的颜色，即标准显色液；最后将待测样品与同样物质反应显色后与标准显色液对比，估算出亚硝酸盐的含量。实验流程让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制操作注意事项1.材料处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗，再去枝梗。以避免去枝梗时引起葡萄破损，增加杂菌污染机会。冲洗时不要反复冲洗，以防菌种流失，使酵母菌数量减少，发酵周期加长，产品质量下降。2.防止发酵液被污染：（1）发酵液处理：榨汁机要洗干净，晾干。（2）发酵装置处理：发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70%酒精消毒。（3）装入葡萄汁后，封闭充气口。3.是控制好发酵条件。（1）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出月1/3空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵；防止发酵过程产生的CO2造成发酵液溢出。（2）严格控制温度1825利于酵母菌的繁殖和酒精发酵，时间控制在10-12d，3035利于醋酸菌的繁殖醋酸发酵，时间控制在7-8d。（3）充气：酒精发酵为无氧发酵，需要密闭充气口，醋酸发酵为需氧发酵，需经充气口充气。1.注意盐用量：以豆腐块与盐的质量比为5：1最合适。豆腐块分成放置，分层放盐，瓶口表面的盐要铺厚一些。盐的浓度低，不足以抑制微生物生长，浓度过高，影响口味及品质，表层厚铺盐是为了防止杂菌从瓶口进入。2.配制卤汤时酒量控制：加酒的目的之一是杀死微生物。如果过少，达不到杀菌的目的，导致豆腐腐败；若过多，不但杀死了微生物，还会因酒精度过高抑制了酶的活性，从而影响腐乳的成熟，同时还会以酒精含量过高而影响腐乳的风味。一般应控制在12%左右。3.豆腐含水量以70%为宜。毛霉为异养需氧型真菌，若含水量过高，影响毛霉的有氧呼吸；若含水量过少，则不利于毛霉的生长，毛霉代谢也离不开水。4.防止杂菌污染。所用器械要沸水消毒，加入卤汤和辅料后，将瓶口酒精灯灭菌后再密封。5.控制适宜温度。毛霉的最适生长温度为1518，可缩短发酵时间。1.泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。2.盐水按水盐质量比4：1配制，煮沸冷却后待用。煮沸有两大作用，一是除去水中氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。3.材料装坛时预留1/4空间，不宜过满。4.封坛时要注满水，控制严格密封，以保证乳酸菌所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。5.注意控制温度、食盐水浓度和发酵时间。温度过高，食盐水浓度低于10%，腌制时间过短，会造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量升高，亚硝酸盐含量在10d后开始下降，食盐水浓度过高，则会使泡菜口味不佳，甚至影响乳酸菌的发酵。6.测定标准亚硝酸盐时标准样液、样品处理液的制备计算要精确。制备样品处理液时氢氧化铝乳液的作用是吸附样品滤液中的杂质，使滤液变得无色透明，便于观察颜色变化。9