目錄
一.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
課題1.果酒和果醋的制作
課題2.腐乳的制作
課題3.制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量
二.微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用
課題1.微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)
三.植物的組織培養(yǎng)技術(shù)
課題1.菊花的組織培養(yǎng)
課題2.月季的花藥培養(yǎng)
四.酶的應(yīng)用
課題1.果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用
課題2.探討加酶洗衣粉的洗滌效果
五.DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)
課題1.DNA的粗提取與鑒定
課題2.血紅蛋白的提取和分離
六.植物有效成分的提取
課題1.植物芳香油的提取
課題2.胡蘿卜素的提取
七.生態(tài)環(huán)境與生活
課題1.環(huán)境保護(hù)
課題2.低碳生活
一．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
課題1果酒和果醋制作
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo)：
理解果酒、果醋制作的原理。
2、能力目標(biāo)：
①學(xué)生根據(jù)果酒制作的原理設(shè)計(jì)果酒制作過(guò)程，體驗(yàn)制果酒的實(shí)踐操作
②在對(duì)果酒制作結(jié)果進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力。
3、情感目標(biāo)：
通過(guò)果酒釀制歷史的追述，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感，同時(shí)滲透STS教育。
教學(xué)重點(diǎn)：
①說(shuō)明果酒和果醋的制作原理
②設(shè)計(jì)制作裝置制作果酒和果醋
教學(xué)難點(diǎn)：
制作過(guò)程中發(fā)酵條件的控制
教學(xué)過(guò)程
引言：
在中華民族悠久的歷史長(zhǎng)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(guān)于酒的有趣傳說(shuō)。猿猴釀酒說(shuō)——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(shí)間后，就有特殊香味的液體流出，這就是最早的果酒。
在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，近幾年出現(xiàn)了越來(lái)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(lái)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(dāng)作飯后或睡前的軟飲料來(lái)喝。果酒簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是汲取了水果中的全部營(yíng)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(shí)候即使生吃水果也不能吸收的營(yíng)養(yǎng)，通過(guò)果酒卻可以吸收，因?yàn)闋I(yíng)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(duì)于護(hù)理心臟、調(diào)節(jié)女性情緒的作用更明顯一些。
課題1從課題背景人手，然后從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)流程示意圖和提供的資料，較全面的介紹了果酒和果醋的制作過(guò)程。
一、基礎(chǔ)知識(shí)
1．果酒制作的原理
閱讀課本，完成以下問(wèn)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(guò)程的反應(yīng)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(wú)氧呼吸嗎？酵母菌有何實(shí)際應(yīng)用？
（1）酵母菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分布、種類及菌落
①形態(tài)、結(jié)構(gòu)
酵母菌是單細(xì)胞真菌，屬真核生物，細(xì)胞大小為1~30um，呈圓形、橢圓形等。
思考：你認(rèn)為酵母菌的細(xì)胞中有哪些結(jié)構(gòu)？
你認(rèn)為細(xì)菌與酵母菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上有什么區(qū)別？
②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(jìn)行無(wú)性生殖。溫度低時(shí)形成孢子，進(jìn)入休眠狀態(tài)，溫度適宜時(shí)，進(jìn)行出芽生殖，繁殖速度快。③菌落：
討論：你知道什么的菌落嗎？在生態(tài)學(xué)上一個(gè)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(rùn)、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。）
④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(shù)皮上，（有些可與昆蟲(chóng)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(jiàn)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(yíng)。
思考：在發(fā)酵制作葡萄酒的時(shí)候，要對(duì)葡萄進(jìn)行消毒嗎？為什么？
其他微生物與酵母菌的關(guān)系是什么？
（2）酵母菌的`代謝類型及其呼吸過(guò)程
①酵母菌的呼吸
果酒的制作離不開(kāi)酵母菌。酵母菌是兼性厭氧微生物，
在有氧條件下，反應(yīng)式如下：酶
C6H1206+6O22+6H20+能量
在無(wú)氧條件下，反應(yīng)式如下：酶
C6H12O62H5OH+2C02+能量
思考：
在發(fā)酵過(guò)程中，如果要使酵母菌進(jìn)行大量繁殖，應(yīng)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(guò)微生物的培養(yǎng)來(lái)大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過(guò)程。包括有氧發(fā)酵（如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵）和無(wú)氧發(fā)酵（如酒精發(fā)酵）。
狹義：是指微生物的無(wú)氧呼吸（包括酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵等）。
2).所以：發(fā)酵≠無(wú)氧呼吸。
3).應(yīng)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：18~25℃。
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(shuō)明了什么？
補(bǔ)充：溫度對(duì)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(shí)為最佳繁殖溫度，此時(shí)酵母菌生殖速度快、生活力強(qiáng)。超過(guò)35℃，酵母菌生長(zhǎng)受到抑制，繁殖速度迅速下降，到40℃酵母菌停止出芽，開(kāi)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(guò)程中，隨著酒精度的提高，紅葡萄皮的色素也進(jìn)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(shí)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。）
自然發(fā)酵：附著于葡萄皮上的野生型酵母菌。（5）菌種來(lái)源：?
??人工培養(yǎng)：分離獲得得純凈的酵母菌菌種。
（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）
2、果醋制作的原理
閱讀課本，思考以下問(wèn)題：
（1）醋酸菌的形態(tài)？細(xì)胞結(jié)構(gòu)？
（2）醋酸菌有哪些方面的實(shí)際應(yīng)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(gè)，有成對(duì)，有成鏈狀，以鞭毛運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)是）
2).應(yīng)用：食醋、果醋
(2)果醋制作的原理，
醋酸菌是—種好氧性細(xì)菌，只有當(dāng)氧氣充足時(shí)，才能進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)。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(shí)驗(yàn)表明，醋酸菌對(duì)氧氣的含當(dāng)量特別敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí)，即使只是短時(shí)間中斷通人氧氣，也會(huì)引起醋酸菌死亡。當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸茵將葡萄汁中的果糖分解成醋酸；
酶
C6H12O6→3CH3COOH（醋酸）
當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?反應(yīng)簡(jiǎn)式如下)。醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度為30℃一35℃。
酶酶2C2H5OH+O2→2CH3CHO（乙醛）+2H2O2CH3CHO+O2→2CH3COOH（醋酸）
過(guò)渡：根據(jù)這個(gè)原理，我們是怎樣設(shè)計(jì)果酒、果醋制作方案的？
提示：從以下三個(gè)方面考慮：選材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、操作過(guò)程
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1．果酒和果醋實(shí)驗(yàn)流程示意圖
果酒果醋
閱讀教材3-4頁(yè)，對(duì)A、B兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行討論：
A：每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋，不要完全揭開(kāi)瓶蓋；制醋時(shí)，再將瓶蓋打開(kāi)，蓋上一層紗布，進(jìn)行葡萄醋的發(fā)酵。（來(lái)防止發(fā)酵液被污染，因?yàn)椴僮鞯拿恳徊蕉伎赡芑烊腚s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(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接？
充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出二氧化碳的；出料口是用來(lái)取樣的。排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)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(shí)，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時(shí)，應(yīng)將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。
2、實(shí)驗(yàn)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(jìn)行沖洗，除去枝梗。
①、取葡萄500g，去除枝梗和腐爛的葉子。
②、用清水沖洗葡萄1－2次除去污物。（注意沖洗次數(shù)不宜太多，為什么？）討論：你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？挑選葡萄沖洗榨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵
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