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第七单元 生物技术
第一章 生活中的生物技术
第一节 发酵技术
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情境导入
新课探究
课堂小结
学习目标
1.通过探究活动，学会制作酸奶并能解释其原理。（难点）
2.通过学习白酒的酿造，说出酒精发酵的过程并说出酒精发酵的原理。（重点）
3.通过收集资料和小组讨论、探究，举例说出发酵技术在工业中的应用。
情 境 导 入
第一节
发酵技术
图片欣赏、问题导入
用酵母粉发酵过的面粉制成的面包,吃起来特别松软、香甜。用乳酸菌发酵牛奶制成的酸奶营养丰富且口感好。
你还能举出哪些发酵食品
情境导入
生活中常见的发酵食品
新 课 探 究
第一节
发酵技术
任务一：乳酸发酵
阅读教材96~98页，思考下列问题。
1.什么是发酵？
2.发酵分为哪几种类型？
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。
①生物学上，人们习惯把微生物的无氧呼吸称为发酵。
②工业生产上，则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。
活动1：知识链接
新课探究
1.提出问题：
2.作出假设：
3.制订计划：
用鲜奶制作酸奶时需要提供哪些必要的条件？
（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。
为乳酸菌提供营养
杀死杂菌
乳酸菌发酵需要适宜的温度和无氧环境。
活动2：探究活动
探究制作酸奶需要的条件
新课探究
（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。
接种：提供乳酸菌菌种。
自然冷却的目的：避免温度过高杀死乳酸菌。
3.制订计划：
活动2：探究活动
新课探究
（3）将烧杯中的奶平均分装到三只广口瓶中。1号和2号广口瓶盖上瓶盖，3号广口瓶不盖瓶盖（如图）。
瓶口密封的目的：
a.形成无氧条件，有利于乳酸发酵产生乳酸。
b.防止空气中的杂菌进入。
（4）将1号广口瓶放置于0℃～5℃的环境中，2号和3号广口瓶放置于30℃～35℃的环境中。4～6小时后，观察瓶内奶的变化，并用pH试纸测定奶的酸碱度。
酸奶的制作过程
活动2：探究活动
3.制订计划：
新课探究
4.实施计划：
5.实验现象：
6.实验结论：
根据所作假设和制订的计划，选取相应的材料器具，完成实验。认真观察实验现象，并做好记录。
1号瓶：酸碱度几乎没有变化。
2号瓶：酸度增加。
3号瓶：酸碱度几乎没有变化。
1、2号对照，说明乳酸菌发酵需要适宜的温度。
2、3号对照，说明乳酸菌发酵需要无氧环境。
基本步骤：灭菌→接种→密封→发酵
图7.1-1 酸奶的制作过程
活动2：探究活动
新课探究
1.乳酸发酵：是利用______对某些原料进行______制作食品的一种技术。
3.常见的乳酸发酵食品：__ _、奶酪、酸菜等。
4.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。
2.乳酸发酵原理：乳酸菌在__________和____条件下会大量繁殖,将牛奶中的_______分解或转化为_____。
乳酸菌
发酵
适宜的温度
无氧
葡萄糖
乳酸
酸奶
【知识归纳】
新课探究
任务二：酒精发酵
阅读教材98~99页，回答下列问题。
1.发酵菌种:_______。
2.原理:酵母菌在适宜的温度和无氧条件下,将葡萄糖转化成_____。
3.应用:酿造白酒、黄酒、米酒、啤酒、葡萄酒等。
4.白酒的酿造过程:
酵母菌
酒精
制曲→糖化→发酵→蒸馏。
活动1：知识概括
新课探究
白酒的酿造过程
制曲 在谷物中培养霉
菌
传统的酿酒原料是富含淀粉的谷物
糖化 霉菌把谷物中的淀粉分解成葡萄糖
活动2：观察与思考
新课探究
发酵 在无氧条件下，酵母菌把葡萄糖转变成酒精
蒸馏 将发酵的谷物加热，分离出其中的酒精
活动2：观察与思考
新课探究
在白酒酿造过程中，利用的微生物有哪些？物质发生了什么变化？
（1）酿造过程：制曲→糖化→发酵→蒸馏
活动2：观察与思考
淀粉 葡萄糖 酒精
霉菌
酵母菌
有氧
无氧
→
→
（2）对应变化：
新课探究
葡萄糖+氧 二氧化碳+水+能量
酵母菌
1.制馒头：
2.酿酒：
葡萄糖 二氧化碳+酒精+能量
酵母菌
【活学巧记】
新课探究
乳酸发酵和酒精发酵的异同点
(1)相同点:都需要适宜的温度和无氧环境,都需要分解有机物。
(2)不同点:乳酸发酵的产物是乳酸,酒精发酵的产物是酒精和二氧化碳。
【归纳总结】
新课探究
在发酵过程中,如果要使酵母菌进行大量繁殖,应控制怎么样的条件
酵母菌进行大量繁殖需氧气、适宜的温度和营养物质。
【分析】
（1）酵母菌在有氧环境中能将葡萄糖分解成水和二氧化碳,并能大量繁殖。
（2）酵母菌的繁殖与温度密切相关，温度过高或过低都会影响酵母菌的繁殖。
【合作交流】
新课探究
任务三：发酵技术的广泛应用
阅读教材100~101页，回答下列问题。
1.发酵食品的特点:
色泽 香味 口感 营养
好看 浓 好 丰富
活动：知识概括
新课探究
2.药物发酵:利用发酵技术生产_______。
3.新型发酵产品：如今已有___种氨基酸可以通过发酵法进行工业生产。
抗生素
20
4.深入思考:
用酵母菌发酵后的馒头为什么会更加松软可口
酵母菌发酵时产生了二氧化碳,二氧化碳受热膨胀,馒头就变得松软可口。
活动：知识概括
新课探究
【典例1】
酸奶是一种营养丰富、酸甜可口的发酵食品。制作酸奶的正确步骤是( )
A.接种、发酵、密封、灭菌
B.接种、灭菌、密封、发酵
C.灭菌、密封、发酵、接种
D.灭菌、接种、密封、发酵
D
点拨：
（1）制作酸奶首先要把牛奶煮沸,高温灭菌,以免杂菌污染。
（2）冷却后再接种乳酸菌。
（3）密封以创造无氧的环境,利于乳酸菌发酵。
新课探究
【典例2】
蓝莓酒以蓝莓为原料经发酵而成。制作蓝莓酒的过程中,将葡萄糖转化为酒精的是 ( )
B
点拨：图中生物依次为[A]青霉、[B]酵母菌、[C]细菌、[D]病毒。酵母菌在无氧的条件下可以分解葡萄糖,产生二氧化碳和酒精。
新课探究
【典例3】
微生物与人类的关系非常密切。下列关于微生物种类与其应用搭配合理的是 ( )
选项 种类 应用
A 醋酸菌 制作食醋
B 酵母菌 制作酸奶
C 黄曲霉 生产青霉素
D 乳酸菌 制作馒头
A
点拨：醋酸菌可用来制作食醋。乳酸菌用来制作酸奶。酵母菌可用来制作馒头。青霉素是由青霉菌产生的。
新课探究
【典例4】
在利用酵母菌酿酒的过程中，从密封的发酵罐中检测到氧气、二氧化碳和酒精三种化学物质，其相对含量变化趋势如图所示，图中P、Q、R 三曲线依次代表 ( )
A.氧气、酒精、二氧化碳
B.氧气、二氧化碳、酒精
C.二氧化碳、酒精、氧气
D.二氧化碳、氧气、酒精
B
点拨：酵母菌的生长繁殖，很快就会把密封的容器中有限的氧气消耗掉，因此急剧减少的物质P是氧气；在开始的生长繁殖过程中就会有二氧化碳产生，繁殖足够的数量之后，再发酵产生酒精，因此二氧化碳比酒精多，故Q是二氧化碳，R是酒精。
课 堂 小 结
第一节
发酵技术
乳酸
酒精课时分层训练(十六) 发酵技术
知识点一 乳酸发酵
1．(2023·济南期末)下列有关制作酸奶的顺序正确的是( A )
①密封瓶口 ②牛奶煮沸杀菌后冷却 ③常温环境中放置一段时间 ④加入适量含乳酸菌的酸奶 ⑤将容器清洗干净并煮沸消毒
A．⑤②④①③ B．⑤④②①③
C．②④⑤①③ D．②④①③⑤
解析：制作酸奶时要用到乳酸菌，制作酸奶的操作顺序依次是：将容器清洗干净并煮沸消毒；先将牛奶煮沸，进行高温灭菌，然后冷却；再在冷却后的牛奶中加入少量的含乳酸菌的酸奶，相当于接种；乳酸菌要在无氧的条件下才能发酵产生乳酸，因此容器要密封，以创造无氧的环境；最后在常温环境中放置一段时间。故正确的顺序是⑤②④①③。
2．早在北魏时期，《齐民要术》中就有制作泡菜的记载。制作泡菜主要包括清洗、装坛、压实、密封等步骤。下列有关说法错误的是( C )
A．清洗泡菜坛可以防止杂菌污染
B．密封坛口可以创造无氧环境
C．导致蔬菜变酸的主要是酵母菌
D．发酵宜在合适的温度下进行
解析：乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜具有特殊的风味，故导致蔬菜变酸的主要是乳酸菌。
知识点二 酒精发酵
3．小明同学记录制作酒酿的步骤：①蒸熟糯米，②碾碎甜酒曲并均匀地搅拌在糯米中，③凉开水冲洗糯米，④清洁容器备用，⑤将容器放置到 28 ℃的恒温培养箱中两天，⑥将拌好的糯米装入干净的容器。该操作步骤的正确顺序应该是( C )
A．①④②③⑤⑥ B．①③②④⑥⑤
C．④①③②⑥⑤ D．②③⑥①④⑤
4．(2023·威海期末)制作馒头时，酵母菌产生的二氧化碳会使面团膨大松软。如图是用酵母菌发面时，不同温度对面团中酵母菌二氧化碳产生量的影响。下列叙述错误的是( B )
A．温度过低不利于酵母菌产生二氧化碳
B．温度越高，酵母菌产生二氧化碳越多
C．发面的适宜温度为30～45 ℃
D．酵母菌除了用于制作馒头，还能用于酿酒
解析：通过题图可以看出，60 ℃的环境中酵母菌还能存活，但活动量很低，在75 ℃的环境中，酵母菌可能已死亡，因此并不是温度越高，酵母菌产生二氧化碳越多。
知识点三 发酵技术的广泛应用
5．(2023·菏泽期末)下列食品在加工、生产过程中，有酵母菌参与的一组是( D )
A．①② B．③④
C．②③ D．①④
解析：制作馒头需要酵母菌发酵；制醋要用到醋酸菌的发酵；制酸奶需要有乳酸菌的发酵；制作米酒需要酵母菌的参与，酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖产生二氧化碳和酒精。因此需要有酵母菌参与的一组是①和④。
6．(2023·长春中考)下列关于微生物在日常生活中的应用正确的是( C )
A．利用甲烷菌制作酸奶
B．利用醋酸菌制作泡菜
C．利用酵母菌发面蒸馒头
D．利用乳酸菌制作米酒
解析：利用甲烷菌生产沼气，利用乳酸菌制作酸奶；制醋要用到醋酸菌，制泡菜要用到乳酸菌；蒸馒头要用到酵母菌；利用酵母菌制作米酒。
7．通过乳酸发酵制作的东北酸菜酸爽可口，深受人们喜爱。根据规定，亚硝酸盐的残留量在酱腌菜中不能超过20毫克/千克。在制作酸菜的一个月内，小明同学每天取样榨汁，测量其中的亚硝酸盐含量绘制成图，下列相关说法正确的是( A )
A．腌制酸菜的容器要洗净并用水煮沸消毒
B．为加快发酵速度腌制过程中要经常开盖搅拌
C．酸菜腌制过程中要放入冰箱冷藏以提供适宜温度
D．由图可知，小明腌制的酸菜第8～14天营养价值最高
解析：腌制酸菜的容器要洗净并用水煮沸消毒，以防止杂菌污染；乳酸菌是厌氧菌，分解有机物是不需要氧气的，因此在乳酸发酵过程中，不能经常开盖搅拌；冰箱冷藏温度太低，发酵过程缓慢，因此酸菜腌制过程中要放入温暖的环境，以提供适宜的温度；由题图可知，小明腌制的酸菜第8～14天时，亚硝酸盐含量超过20毫克/千克，不能食用。
8．在家庭酿酒的过程中，从密封的发酵罐中检测到氧气、二氧化碳和酒精三种化学物质，其浓度变化如图所示，图中P、Q、R三条曲线依次代表哪种物质浓度的变化( B )
A．R代表二氧化碳、P代表氧气、Q代表酒精
B．R代表氧气、P代表二氧化碳、Q代表酒精
C．R代表二氧化碳、P代表酒精、Q代表二氧化碳
D．R代表酒精、P代表二氧化碳、Q代表氧气
解析：酵母菌发酵酿酒需要无氧的环境，容器密封，由于酵母菌的生长繁殖，很快就会把密封的容器中有限的氧气消耗掉，因此急剧减少的物质R是氧气；在开始的生长繁殖过程中就会有二氧化碳产生，繁殖的足够多数量之后，再发酵产生酒精和二氧化碳，因此二氧化碳比酒精多，因此物质P是二氧化碳，Q是酒精，R是氧气。
9．(2023·烟台期末)小西按照流程图自己动手酿造葡萄酒，下列相关叙述错误的是( D )
A．加入的菌种主要是酵母菌
B．葡萄汁为酵母菌呼吸提供有机物
C．葡萄汁中加入菌种是接种
D．“定时排气”排出的主要是氧气
解析：葡萄酒的酿造离不开酵母菌的发酵作用。“定时排气”排出的主要是二氧化碳。
【创新应用】
10．家庭制作米酒时，需将煮好的糯米冷却后加入酒曲，并且需将酿酒的器皿密封。若天气寒冷，还需采取保温措施。请据此回答下列问题。
(1)酒曲中主要含有 霉菌、酵母菌 等微生物。
(2)加入酒曲的目的：首先将糯米中的淀粉分解成 葡萄糖 ，然后，在酵母菌的作用下，将其分解成 酒精 和 二氧化碳 。
(3)加入酒曲前，需将煮熟的糯米冷却到常温，这是为什么？ 避免高温杀死霉菌和酵母菌 。
(4)天气寒冷时，需要保温的原因是 发酵需要适宜的温度，只有在适宜的温度下，酵母菌才能发酵产生酒精 。
(5)酿酒过程中，需将器皿密封的原因是 发酵需在无氧状态下进行 。如果密封不好，将会出现什么问题？ 无酒精产生，糯米霉烂 。
(6)酿好的米酒表面常有一层泡沫，这是 二氧化碳以气体形式散发出来 而形成的。
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