【新课标】济南版生物八下7.1.1 发酵技术 教案

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济南版八年生物下册 7.1.1 发酵技术 教学设计
课题 7.1.1 发酵技术 单元 七 学科 生物 年级 八
教材分析 本节内容主要涉及日常生活的发酵技术。蒸馒头、烤面包酿酒、晒酱等是日常生活中可以见到的，而学生接触到的发酵食品则更多。但是，具体到发酵食品的制作技术，学生未必掌握；对于发酵食品的制作原理，可能了解得更少，这使他们对这部分知识充满了好奇。学生在七年级上册已经学习了微生物的种类及其与人类的关系，结合本节内容，可以进一步认识人们如何利用微生物来开发生物技术产品，体会生物科学技术在生活、生产和社会发展中的应用价值。
学习 目标 探究实践：知道发酵的原理，说出发酵技术在食品制作中的作用。 科学思维：学会制作酸奶的方法并能解释原因。 态度责任：关注发酵技术在日常生活和工业生产中的应用，体会发酵食品对人们生活的重要性，激发研究兴趣。 生命观念：通过探究活动，学会制作酸奶的方法并能够解释原因，通过小组探究、收集资料、汇报探究结果等活动，提高学生探究学习的能力，合作交流的能力，收集、整理资料的能力和口头表达能力。
重点 1.酸奶制作的操作过程
难点 1.阐述食品发酵的原理
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 这些食品的共同点是什么？ 都是发酵食品 观看图片，分析问题 导入新课，引发兴趣
讲授新课 一、发酵技术与发酵食品 1.发酵技术 运用微生物的发酵作用，对食品原料进行加工并制作出新型食品的方法，就是发酵技术。注意发酵技术并不全是用来制作发酵食品的，如利用一些细菌发酵可处理污水。 视频：发酵现象 2.发酵 (1)含义 ①生物学上，人们习惯把微生物的无氧呼吸称为发酵。 工业生产上，笼统地把一切依靠微生物生命活动而实现的产品生产称为发酵。 (2)分类 ①根据发酵过程对氧的需求情况，可分为厌氧发酵和通风发酵。 ②根据发酵生成的产物，可分为乳酸发酵、酒精发酵、抗生素发酵等。 点拨 利用发酵技术制作的食品就是发酵食品。 二、乳酸发酵 1.巴斯德的发酵理论 法国微生物学家巴斯德被誉为“微生学之父”，他于1857年提出了著名的发酵理论：“一切发酵过程都是微生物作用的结果。”不同种类的微生物可引发不同的发酵过程。 2.探究制作酸奶需要的条件 (1)提出问题：用鲜奶制作酸奶时需要提供哪些必要的条件？ (2)作出假设：酸奶的制作需要适宜的温度和无氧环境。 (3)材料器具：新鲜牛奶，蔗糖，酸奶；烧杯，量筒，广口瓶，酒精灯，pH试纸等。 视频：自制酸奶 (4)制订和实施计划 项目1号瓶2号瓶3号瓶过程准备①将新鲜牛奶倒入洁净的烧杯，加入适量的蔗糖(约占牛奶总量的10%)，加热煮沸4~5分钟；将广口瓶洗净并浸泡在水中，用水加热煮沸5分钟灭菌②当牛奶自然冷却到40℃左右时，按照1：5的比例将准备好的酸奶加入牛奶中；充分摇匀，用pH试纸测定奶的酸碱度(约为6.5)接种③将烧杯中的奶平均分装到1号、2号、3号广口瓶中分组密封盖上瓶盖盖上瓶盖不盖瓶盖密封温度0~5℃30~35℃30~35℃发酵时间4~6小时后实验现象酸碱度约为6.5，牛奶呈液体状，口味几乎没有变化酸碱度约为5.8，牛奶变浓稠，凝结成豆腐状，酸度增加酸碱度约为6.5，牛奶呈液体状，口味几乎没有变化结论实验组对照组实验组①1号瓶和2号瓶对照，变量是温度，说明乳酸菌发酵需要适宜的温度 ②3号瓶和2号瓶对照，变量是氧气，说明乳酸菌发酵需要无氧环境
规律总结 酸奶制作的过程可总结为 灭菌→接种→密封→发酵。 (5)得出结论：酸奶的制作需要适宜的温度和无氧环境。 (6)表达交流 ①鲜奶中加入蔗糖是为乳酸菌的发酵提供原料，增加酸奶的酸味。 ②清洗烧杯和广口瓶等实验器材，并进行加热处理，主要是为了杀死其中的细菌等微生物，防止杂菌污染，有利于乳酸菌的生长和繁殖。 ③2号广口瓶中的牛奶变成了酸奶。酸奶的制作需要在适宜的温度和隔绝空气(氧气)的条件下进行。 ④制作失败的原因可能有瓶盖密封不严、牛奶中混有杂菌、发酵时间过短或过长、温度不适宜等，应根据实际情况来分析确定。 提示 ①酸奶不仅含有鲜奶的营养成分，而且酸甜可口、易消化，具有明显的保健作用，食用后可降低血液中胆固醇的含量。 ②乳酸菌在人体肠道内也有分布，可以维持肠道菌群平衡，还可抑制对人体不利的杂菌的繁殖，从而提高肠道的消化和吸收功能。 提示 制作酸奶时的注意事项 ①器皿要灭菌消毒。加热是最安全的消毒方法，不要用洗洁精等化学溶剂，否则会影响菌种的成活。 ②要注意原料一牛奶的品质。可选择优质的全脂奶粉或新鲜牛奶作为原料，不能选择含有抗生素和多种添加剂的牛奶以及还原奶。 ③牛奶煮沸后，一定要冷却到40℃左右，并在无菌条件下接种乳酸菌。温度过高会杀死乳酸菌；过低则不适合乳酸菌的正常生长，会延长发酵时间，影响酸奶风味。 ④广口瓶的瓶盖密封性要好。乳酸菌是厌氧菌，在30~35℃的无氧环境中发酵4~6小时后，检测pH为5.5~6.0时即完成了发酵。 3.乳酸发酵 (1)乳酸发酵的概念 乳酸发酵是利用乳酸菌对某些原料进行发酵制作食品的一种技术。 (2)原理：乳酸菌在适宜的温度和无氧条件下会大量繁殖，利用葡萄糖生成乳酸。 概括如下： 注意 制作酸奶、泡菜离不开乳酸菌，乳酸菌属于厌氧菌，发酵作用必须在无氧条件下进行。 4.乳酸菌的作用 (1)乳酸菌是世界公认的安全可直接食用的菌株，可以维持肠道菌群平衡，降低血脂和胆固醇，并能够赋予食品独特的风味和质地，延长食品的贮藏时间。 (2)乳酸菌作为发酵剂被广泛应用于乳制品发酵、肉制品腌制及青贮饲料等方面。 三、酒精发酵 1.概念 酵母菌的发酵作用又称为酒精发酵。 2.原理 酵母菌在适宜的温度和无氧条件下，能将葡萄糖转化成酒精。 概括如下： 3.白酒的酿造工艺 传统的酿酒原料是富含淀粉的谷物。我国劳动人民在长期的生产实践中，创造出了独特的酿酒工艺。白酒的酿造过程包括制曲、糖化、发酵和蒸馏，如下表所示。 过程内容说明制曲 ↓ 糖化 ↓ 发酵 ↓ 蒸馏在谷物中培养霉菌在酿酒原料中加入霉菌、酵母菌等酿酒用的有益微生物并扩大培养霉菌把谷物中的淀粉分解成葡萄糖通常在较低温度、有氧气参与的条件下进行在无氧条件下，酵母菌把葡萄糖转变成酒精发酵时间的长短，综合各种因素而定将发酵的谷物加热，分离出其中的酒精将酒精、水、高级醇、酸类等有效成分蒸发为蒸气，再经冷却即可得到白酒
拓展 酵母菌的呼吸 酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。酵母菌在无氧条件下，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳；酵母菌在有氧条件下，将葡萄糖分解成水和二氧化碳(表达式如下所示)。 ① ② 拓展 在无氧条件下，酵母菌可利用葡萄糖产生酒精，因此可用于酿酒。值得注意的是，在以淀粉为原料制酒时，要以霉菌为糖化剂，在有氧条件下霉菌将淀粉转化为葡萄糖，葡萄糖再经酵母菌的发酵作用转化为酒精，并产生二氧化碳。 提示 ①白酒的酿造是一个先后利用两类微生物进行发酵的酿造过程，这种工艺也是现代微生物发酵工业的基础。 ②酿酒时，在谷物中央拍出一个圆坑的目的是为酵母菌提供充足的氧气，使酵母菌大量繁殖。当氧气耗尽后，酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖产生酒精。 ③尽管各种酒的原料和酿造工艺不同，但其生产过程的核心环节都离不开酵母菌的发酵作用。 4.乳酸发酵和酒精发酵的异同 比较项目乳酸发酵酒精发酵不同点发酵菌种乳酸菌酵母菌产物乳酸酒精和二氧化碳相同点①都需要适宜的温度 ②都在无氧条件下进行 ③在有氧的环境中，发酵活动受到抑制
拓展 乳酸菌与酵母菌的比较 名称乳酸菌酵母菌分类细菌真菌生殖方式分裂生殖孢子生殖、出芽生殖有无成形细胞核无有发酵原理在适宜的温度和无氧的条件下，把葡萄糖分解成乳酸在适宜的温度条件下，有氧时将葡萄糖分解成二氧化碳和水，无氧时将葡萄糖分解成二氧化碳和酒精
四、发酵技术的广泛应用 1.调查生活中的发酵食品 (1)目的要求 ①了解发酵技术在食品生产中的应用。 ②学习社会调查的一般方法。 (2)方法步骤 ①以小组为单位，确定调查内容并拟订调查方案。 ②到超市按商品的种类或货架的顺序寻找发酵食品。注意观察食品的外形、阅读食品标签或请教销售人员，了解食品的性质，确定其是否为发酵食品。 ③详细记录调查的食品，填写下列表格。 食品编号食品名称制作原料有关的微生物1234……
④汇总各小组的调查数据，统计调查的发酵食品总数，估算发酵食品占超市食品总数的比例。 (3)表达交流 ①从发酵食品在调查的食品中所占的比例上看，发酵食品在人们的生活中占有重要的地位。 ②每个小组尝试说明1~2种食品的发酵原理。 2.发酵技术的应用 现代生物技术极大地推动了发酵产业的发展，发酵技术已经拓展到食品加工、药品生产等各个领域，各类新型发酵产品极大地丰富了人们的生活，并展现出广阔的应用前景。 (1)自从1943年首次实现青霉素工业化生产以来，利用发酵技术生产抗生素的优势得到展现，并且逐步形成了独立的工业化体系。 (2)1957年，利用微生物生产谷氨酸获得成功，氨基酸发酵工业逐渐兴起，如今有20种氨基酸可以通过发酵法进行工业生产。 规律总结 发酵技术在食品制作中的应用 菌种酵母菌乳酸菌醋酸菌多种霉菌食品酒、馒头、面包泡菜、酸奶醋酱、酱油分解物质葡萄糖葡萄糖糖类等糖类等产物酒精、二氧化碳乳酸醋酸葡萄糖
知道什么是发酵技术 明确发酵的含义 明确发酵的分类 知道巴斯德的发酵理论 参与探究制作酸奶需要的条件 明确步骤，明确此实验的对照设计 观察现象并记录 分析得出结论 总结总过程 表达交流一些项目的原因 探讨制作酸奶时的注意事项 知道乳酸发酵的概念和原理 了解乳酸菌的作用 知道什么是乳酸发酵及原理 了解白酒的酿造工艺 拓展了解酵母菌的呼吸 知道酿酒时的几个注意事项 对比乳酸发酵和酒精发酵的异同 比较乳酸菌与酵母菌 参与调查生活中的发酵食品 了解发酵技术的广泛应用 了解发酵技术在食品制作中的应用 介绍发酵技术 介绍发酵的含义 介绍发酵的分类 介绍巴斯德的发酵理论 引导参与探究制作酸奶需要的条件 介绍实验的对照设计 指导观察现象 引导分析得出结论 引导总结总过程 介绍交流项目的原因 指导探讨制作酸奶时的注意事项 介绍乳酸发酵的概念和原理 介绍乳酸菌的作用 介绍乳酸发酵及原理 介绍白酒的酿造工艺 拓展介绍酵母菌的呼吸 介绍酿酒时的几个注意事项 引导对比乳酸发酵和酒精发酵的异同 引导比较乳酸菌与酵母菌 指导参与调查生活中的发酵食品 介绍发酵技术的广泛应用 拓展介绍发酵技术在食品制作中的应用
课堂练习 1.(2020 辽宁辽阳)酒酿是蒸熟的糯米经生物发酵而形成的食品。在显微镜下观察酒酿液体，可以观察到其中的微生物。这种微生物主要是( A ) A.酵母菌 B.醋酸菌 C.青霉菌 D.大肠杆菌 2.(山东德州)下列是制作酸奶的几个步骤，正确的操作顺序是( C ) ①将牛奶煮沸后降温至40℃左右 ②放到30~35℃的地方4~6小时 ③往牛奶中倒入少量含乳酸菌的酸奶 ④密封瓶口 A.①②③④ B.③①②④ C.①③④② D.③②①④ 3.微生物有着广泛的用途。下列对微生物应用的叙述，错误的是( D ) A.利用醋酸菌酿醋 B.利用青霉菌提取青霉素 C.利用乳酸菌制作酸奶 D.利用酵母菌制作泡菜 4.酸奶风味独特、营养丰富，其制作过程中必需的微生物及处理方法是( C ) A.酵母菌、密封、冰箱 B.酵母菌、开盖、25℃ C.乳酸菌、密封、30~35℃ D.乳酸菌、开盖、40℃ 5.小华帮妈妈完成了做馒头、制酸奶、腌泡菜、酿甜酒等家务。她的做法中，正确的是( A ) A.发面用温开水溶化酵母 B.煮沸后立即倒入酸奶 C.腌制泡菜不将坛子密封 D.把发酵中的甜酒放入冰箱 6.(2019 山东德州)下列有关生活中生物技术的叙述，正确的是( D ) A.制作酸奶和酿酒都是利用了乳酸菌的发酵作用 B.白酒酿造过程首先是酵母菌将淀粉分解成葡萄糖 C.冷藏食物不易变质，是由于低温杀死了细菌等微生物 D.制作酸奶时，先将牛奶加热煮沸是为了杀死其中的其他细菌 进行本节相关习题训练 巩固应用本节所学知识
课堂小结 1.酸奶的制作过程：灭菌→接种→密封→发酵。 2.乳酸发酵的原理：在适宜的温度和无氧条件下，乳酸菌能够利用葡萄糖生成乳酸。 3.酵母菌在适宜的温度和无氧条件下，将葡萄糖转化成酒精和二氧化碳。酵母菌在适宜的温度和有氧的条件下，将葡萄糖分解成二氧化碳和水。 4.白酒的酿造过程：制曲→糖化→发酵→蒸馏。白酒的酿造过程要用到霉菌，霉菌在有氧的条件下，把淀粉分解成葡萄糖。 谈本节学习到的主要知识内容 归纳总结本节知识
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