2019-2020年高中生物《果酒和果醋的制作》教案9 新人教版選修1.doc

2019-2020年高中生物果酒和果醋的制作教案9 新人教版選修1教學目標：1、知識目標：理解果酒、果醋制作的原理。2、能力目標：學生根據(jù)果酒制作的原理設計果酒制作過程，體驗制果酒的實踐操作。在對果酒制作結(jié)果進行分析與評價環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生實驗分析能力和嚴謹?shù)乃季S能力。3、情感目標：通過果酒釀制歷史的追述，培養(yǎng)學生的民族自豪感，同時滲透STS教育。教學重點：說明果酒和果醋的制作原理設計制作裝置制作果酒和果醋教學難點：制作過程中發(fā)酵條件的控制教學過程：引言：在中華民族悠久的歷史長河中，很多事物都走在世界前列，酒也一樣，有著它本身的光輝篇章。在酒的記載中，有許多關于酒的有趣傳說。猿猴釀酒說猿猴的主要食物就是含糖水果，猿猴在水果成熟的季節(jié)收貯大量的水果在“石洼”中，一段時間后，就有特殊香味的液體流出，這就是最早的果酒。在國內(nèi)市場上，近幾年出現(xiàn)了越來越多的果酒，如枸杞酒、青梅酒等。果酒與生活果酒中雖然含有酒精，但含量與白酒、啤酒和葡萄酒比起來非常低，一般為5到10度，最高的也只有14度。因此，被很多成年人當作飯后或睡前的軟飲料來喝。果酒簡單來說就是汲取了水果中的全部營養(yǎng)而做成的酒，其中含有豐富的維生素和人體所需的氨基酸。有時候即使生吃水果也不能吸收的營養(yǎng)，通過果酒卻可以吸收，因為營養(yǎng)成分已經(jīng)完全溶解在果酒里了。果酒里含有大量的多酚，可以起到抑制脂肪在人體中堆積的作用，使人不容易積累脂肪和贅肉。此外，與其他酒類相比，果酒對于護理心臟、調(diào)節(jié)女性情緒的作用更明顯一些。下面我們來學習果酒和果醋制作的相關知識。一、基礎知識 1果酒制作的原理閱讀教材與投影補充內(nèi)容，完成以下問題：（1）果酒的制作需要什么微生物？（2）酵母菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分布、種類及菌落？（3）酵母菌的代謝類型及其呼吸過程的反應式如何？（4）酵母菌的適宜溫度是多少？（5）為什么在一般情況下葡萄酒呈紅色？（6）什么叫發(fā)酵？發(fā)酵等同于無氧呼吸嗎？酵母菌有何實際應用？師生共同歸納：（1）酵母菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分布、種類及菌落形態(tài)、結(jié)構(gòu)酵母菌是單細胞真菌，屬真核生物，細胞大小為130um，呈圓形、橢圓形等。思考：你認為酵母菌的細胞中有哪些結(jié)構(gòu)？ 你認為細菌與酵母菌在細胞結(jié)構(gòu)上有什么區(qū)別？繁殖酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖，但多以出芽方式進行無性生殖。溫度低時形成孢子，進入休眠狀態(tài)，溫度適宜時，進行出芽生殖，繁殖速度快。菌落： 討論：你知道什么是菌落嗎？ 在生態(tài)學上一個菌落屬于什么？ 酵母菌在固體培養(yǎng)基上形成的菌落，其表面濕潤、黏稠，呈白色或粉紅色。（在液體培養(yǎng)基中，有些在液體表面形成菌膜，或在容器壁上出現(xiàn)酵母環(huán)，或產(chǎn)生沉淀。） 生存的環(huán)境 自然界中，酵母菌分布廣泛，但多分布在含糖較高的偏酸環(huán)境中，如水果、花、樹皮上，（有些可與昆蟲共生，有些使人致病，如白色假絲酵母引發(fā)鵝口瘡、肺感染。食品中常見的酵母菌有啤酒酵母、葡萄汁酵母、魯氏酵母(醬油釀造)、球擬酵母屬、粉狀畢赤氏酵母等。）一年四季，土壤始終是酵母菌的大本營。思考：在發(fā)酵制作葡萄酒的時候，要對葡萄進行消毒嗎？為什么？ 其他微生物與酵母菌的關系是什么？（2）酵母菌的代謝類型及其呼吸過程酵母菌的呼吸果酒的制作離不開酵母菌。酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧條件下，反應式如下： 酶 C6H1206+6O2 6CO2+6H20+能量 在無氧條件下，反應式如下： 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2C02+能量思考： 在發(fā)酵過程中，如果要使酵母菌進行大量繁殖，應怎樣處理？如果要獲得酒精呢？為什么？（3）發(fā)酵1).發(fā)酵概念 廣義：是通過微生物的培養(yǎng)來大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過程。包括有氧發(fā)酵（如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵）和無氧發(fā)酵（如酒精發(fā)酵）。 狹義：是指微生物的無氧呼吸（包括酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵等）。2).所以：發(fā)酵無氧呼吸。3).應用： 釀酒、發(fā)饅頭、面包制作、酒精制造、生產(chǎn)藥用酵母片、生產(chǎn)維生素、生產(chǎn)抗菌素等。（4）溫度要求 繁殖的最適溫度：20； 酒精發(fā)酵的最適溫度：1825。 思考：你知道酵母菌需要適宜溫度的原因嗎？ 酵母菌有不同的最適溫度說明了什么？補充：溫度對發(fā)酵的影響酵母菌只能在一定溫度下生活。溫度低于10，酵母菌發(fā)育很緩慢。隨著溫度的升高，繁殖速度加快，20時為最佳繁殖溫度，此時酵母菌生殖速度快、生活力強。超過35，酵母菌生長受到抑制，繁殖速度迅速下降，到40酵母菌停止出芽，開始出現(xiàn)死亡。如果想要獲得高酒精濃度的發(fā)酵液、減少究竟的損耗，必須控制好發(fā)酵溫度。你知道嗎？1、一般情況下，葡萄酒呈紅色的原因？（在發(fā)酵的過程中，隨著酒精度的提高，紅葡萄皮的色素也進入發(fā)酵液，使葡萄酒呈紅色。）2、葡萄酒分成干紅、干白等種類的依據(jù)是什么？（1、根據(jù)葡萄酒的顏色分成白葡萄酒、紅葡萄酒和桃紅葡萄酒三種。 白葡萄酒：用白葡萄釀造，皮汁分離發(fā)酵； 紅葡萄酒：用紅葡萄釀造，皮汁混合發(fā)酵； 桃紅葡萄酒：顏色介于白葡萄酒和紅葡萄酒之間，皮的發(fā)酵時間短。 2、根據(jù)葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四種。 干葡萄酒：含糖量低于4克/升； 半干葡萄酒：含糖量介于4克-12克/升之間； 半甜葡萄酒：含糖量介于12克-50克/升之間； 甜葡萄酒：含糖量高于50克/升。）（5）菌種來源：自然發(fā)酵、人工培養(yǎng) （在果酒的工業(yè)生產(chǎn)中為了提高果酒的品質(zhì)也可以直接在果汁中加入人工培養(yǎng)的酵母菌，例如：干酵母或酒藥）投影資料：1972年，考古工作者在甘肅嘉峪關市東北20公里發(fā)掘了一批魏晉壁畫墓，其中3號墓有一幅濾醋圖，畫面上有一長條案子，案上放3個陶罐，案下有兩個盆，陶罐上有流孔，有液體(醋)從罐中流出，注于案下的盆中。案上另外一陶罐可能是用來盛水的。濾醋圖中表現(xiàn)的制醋方法至今民間仍在使用。民間釀醋，用小麥和麥麩作原料，將麥子煮熟，麩子炒熟，趁熱攪拌均勻，摻上醋曲，埋在屋內(nèi)地下，用麻袋蓋嚴，發(fā)酵7天左右，當聞到醇香味時，將其攤開，待晾涼以后，裝在缸、罐內(nèi)，然后加上適量的水，放在陽光下曬。曬過21天左右，醋料變成紅紫色，把上面的一層黑皮揭去，把醋料裝在濾罐里，罐底墊上谷葉或其他草葉起過濾作用，在醋料中加清水，濾出呈紫紅色的液體即為醋。這幅濾醋圖真實地再現(xiàn)了古代釀醋的場面。 閱讀課本及投影補充材料，思考以下問題：（1）醋酸菌的形態(tài)？細胞結(jié)構(gòu)？（2）醋酸菌有哪些方面的實際應用？（3）醋酸菌的代謝類型？（4）果醋的制作原理？(1)醋酸菌形態(tài)1).從橢圓到桿狀，有單個，有成對，有成鏈狀，以鞭毛運動或不運動，不形成芽孢，屬原核生物，以分裂方式繁殖，新陳代謝類型為異養(yǎng)需氧型。（醋酸菌與酵母菌相比，最主要的特點是？）2).應用：食醋、果醋(2)果醋制作的原理 ，醋酸菌是種好氧性細菌，只有當氧氣充足時，才能進行旺盛的生理活動。變酸的酒的表面觀察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。實驗表明，醋酸菌對氧氣的含當量特別敏感，當進行深層發(fā)酵時，即使只是短時間中斷通人氧氣，也會引起醋酸菌死亡。當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸；（書寫反應式）當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?書寫反應式)。醋酸菌的最適生長溫度為30一35。過渡：根據(jù)這個原理，我們是怎樣設計果酒、果醋制作方案的？提示：從以下三個方面考慮：選材、設計實驗裝置、操作過程二、實驗設計 1果酒和果醋實驗流程示意圖沖洗榨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵果酒果醋挑選葡萄投影展示A、B兩同學的實驗裝置，對此裝置進行討論：A：每次排氣時只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋；制醋時，再將瓶蓋打開，蓋上一層紗布，進行葡萄醋的發(fā)酵。（來防止發(fā)酵液被污染，因為操作的每一步都可能混入雜菌）B：分析果酒和果醋的發(fā)酵裝置中充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接？充氣口是在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時用來排出二氧化碳的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。使用該裝置制酒時，應該關閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。2、實驗操作(1)材料的選擇與處理選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進行沖洗，除去枝梗。、取葡萄500g，去除枝梗和腐爛的葉子。、用清水沖洗葡萄12次除去污物。（注意沖洗次數(shù)不宜太多，為什么？ ）討論：你認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？（應該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會。）(2)滅菌討論：你認為應該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？（需要從發(fā)酵制作的過程進行全面的考慮，因為操作的每一步都可能混入雜菌。例如：榨汁機、發(fā)酵裝置要清洗干凈；每次排氣時只需擰松瓶蓋、不要完全揭開瓶蓋等。） 榨汁機要清洗干凈，并晾干。 發(fā)酵裝置要清洗干凈，并用70的酒精消毒。 (3)榨汁 將沖洗除枝梗的葡萄放入榨汁機榨取葡萄汁。 (4)發(fā)酵 將葡萄汁裝人發(fā)酵瓶，要留要大約13的空間 (如圖右圖所示)，并封閉充氣口。 制葡萄酒的過程中，將溫度嚴格控制在1825，時間控制在1012d左右，可通過出料口對發(fā)酵的情況進行。及時的監(jiān)測。 制葡萄醋的過程中，將溫度嚴格控制在3035，時間控制在前78d左右，并注意適時通過充氣口充氣。三、結(jié)果分析與評價1由于發(fā)酵作用，葡萄漿中糖分大部分轉(zhuǎn)變?yōu)镃2和C2H5OH，及少量的發(fā)酵副產(chǎn)品。C02排出越來越旺盛，使發(fā)酵液出現(xiàn)沸騰，CO2從排氣口排出，在發(fā)酵10天后，現(xiàn)象最明顯。發(fā)酵過程產(chǎn)熱，會使發(fā)酵液溫度上升，但酒精發(fā)酵溫度應嚴格控制在1825，發(fā)酵過程中，果皮上的色素及其他成分逐漸溶解于發(fā)酵液中；在發(fā)酵瓶表面，生成浮槽的蓋子。2設置對照組，將葡萄汁進行高壓滅菌，分別裝入A、B兩個發(fā)酵瓶，并各留有13空間，A組加入酵母菌，B組不加，進行發(fā)酵，可證明葡萄酒的產(chǎn)生是由于酵母菌的作用。證明葡萄醋中有醋酸生成，簡單易行的方法是品嘗或用pH試紙鑒定。3制作的葡萄酒色澤鮮艷、爽口、柔和、有濃郁的果實香味；果醋具有琥珀色或棕紅色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不澀。4、果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用重鉻酸鉀來檢驗。在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應呈現(xiàn)灰綠色，檢測時，先在試管中加入發(fā)酵液2mL，再滴入物質(zhì)的量濃度為3molL的H2SO43滴，振蕩混勻，最后滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴，振蕩試管，觀察顏色的變化。想一想，如果要使檢驗的結(jié)果更有說服力，應該如何設計對照?聯(lián)系社會：醋吧相關照片展示。展示開醋吧相關成本和利潤，引導學生分析果醋制作在生產(chǎn)實踐中的應用，激發(fā)興趣。比較：酒精發(fā)酵與醋酸發(fā)酵的區(qū)別與聯(lián)系。反饋練習：共8小題，詳見課件。課后小記：本課題學習的內(nèi)容和生活聯(lián)系比較密切，在教學中應當充分調(diào)動學生的學習興趣，主動探究果酒和果醋的制作流程，并且通過和同學的合作完成相關的實驗設計。有關實驗原理的教學可以聯(lián)系必修中微生物的相關內(nèi)容，注重知識的前后聯(lián)系。對于實驗流程的設計則可以通過討論完成。