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高中生物选修一教学合案 编写人:谢俊平 使用时间: 2016年3月 日

选修一 生物技术实践

专题一 传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作

1.果酒制作的原理

(1)人类利用微生物发酵制作果酒,该过程用到的微生物是 ,

它的代谢类型是 ,与异化作用有关的方程有 。 生活状态:进行发酵,产生大量 。 (2)果酒制作条件

传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是 。 酵母菌生长的最适温度是 ; PH呈 ;

(3)红色葡萄酒呈现颜色的原因是:酒精发酵过程中,随着 的提高,红色葡萄皮的 进入发酵液,使葡萄酒呈 色。

(4)在 、 的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。 2.果醋的制作原理

(1)果醋发酵菌种是 ,新陈代谢类型 。

(2)当氧气和糖源充足时醋酸菌将糖分解成 ,当糖源不足时醋酸菌将 变为 再变成醋酸,其反应式 。

3.操作过程应注意的问题

(1)为防止发酵液被污染,发酵瓶要用 消毒。 (2)葡萄汁装入发酵瓶时,要留出大约 的空间。

(3)制作葡萄酒时将温度严格控制在 ,时间控制在 d左右,可通过 对发酵的情况进行及时的监测。

(4)制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在 ,时间控制在 d,并注意适时在 充气。 4.酒精的检验

(1)检验试剂: 。

(2)反应条件及现象:在 条件下,反应呈现 。 5.制作果酒、果醋的实验流程

挑选葡萄→ → → →

↓ ↓ 果酒 果醋

P4旁栏思考题

1.你认为应该先洗葡萄还是先除去枝梗,为什么?

应该先冲洗葡萄,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。 2.你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染?

需要从发酵制作的过程进行全面的考虑,因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如:榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。

3.制作葡萄酒时,为什么要将温度控制在18~25C?制作葡萄醋时,为什么要将温度控制在30~35C?

温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20C左右最适合酵母菌繁殖,因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌,最适生长温度为30~35C,因此要将温度控制在30~35C。 4.制葡萄醋时,为什么要适时通过充气口充气?

醋酸菌是好氧菌,再将酒精变成醋酸时需要养的参与,因此要适时向发酵液中充气。 P4:

A同学:每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖;制醋时,再将瓶盖打开,盖上一层纱布,进行葡萄醋的发酵。

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来防止发酵液被污染,因为操作的每一步都可能混入杂菌

B同学:分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?

充气口:是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的; 排气口:是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的; 出料口:是用来取样的。

排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气。

课题2 腐乳的制作

1.制作原理

(1).经过微生物的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的 和 ,脂肪被分解成 和 ,因而更利于消化吸收。

(2).腐乳的发酵有多种微生物参与,如 、 、 、 等,其中起主要作用的是 。它是一种丝状 ,常见 、 、 、 上。

(3).现代的腐乳生产是在严格的 条件下,将优良 菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免其他菌种的 ,保证产品的质量。

2. 腐乳制作的实验流程: 让豆腐长出 → 3.实验注意事项

(1)在豆腐上长出毛霉时,温度控制在 ,自然条件下毛霉的菌种来自空气中的 。 (2)将长满毛霉的豆腐块分层加盐,加盐量要随着摆放层数的加高而 ,近瓶口的表层要 。加盐的目的是使豆腐块失水,利于 ,同时也能 的生长。盐的浓度过低, ;盐的浓度过高, 。

(3)卤汤中酒精的含量应控制在 左右,它能 微生物的生长,同时也与豆腐乳独特的 形成有关。酒精含量过高, ;酒精含量过低, 。香辛料可以调制腐乳的风味,同时也有 作用。

(4)瓶口密封时,最好将瓶口 ,防止瓶口污染。 P6旁栏思考题

1.你能利用所学的生物学知识,解释豆腐长白毛是怎么一回事?

豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝,在豆腐中还有匍匐菌丝。 2.王致和为什么要撒许多盐,将长毛的豆腐腌起来? 盐能防止杂菌污染,避免豆腐腐败。 3.你能总结出王致和做腐乳的方法吗? 让豆腐长出毛霉→加盐腌制→密封腌制。 P7旁栏思考题

1.我们平常吃的豆腐,哪种适合用来做腐乳?

含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形。

2.吃腐乳时,你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢?它对人体有害吗?它的作用是什么?

“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝(匍匐菌丝),它能形成腐乳的“体”,使腐乳成形。“皮”对人体无害。 P8练习

1. 腌制腐乳时,为什么要随豆腐层的加高而增加盐的含量?为什么在接近瓶口的表面要将盐厚铺一些? 越接近瓶口,杂菌污染的可能性越大,因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量,在接近瓶口的表面,盐要铺厚一

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→ →密封腌制。

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些,以有效防止杂菌污染。

2.怎样用同样的原料制作出不同风味的腐乳?(可以不看) 在酒和料上作变动

红腐乳:又称红方,指在后期发酵的汤料中,配以着色剂红曲,酿制而成的腐乳。

白腐乳:又称白方,指在后期发酵过程中,不添加任何着色剂,汤料以黄酒、白酒、香料为主酿制而成的腐乳,在酿制过程中因添加不同的调味辅料,使其呈现不同的风味特色,目前大致包括糟方、油方、霉香、醉方、辣方等品种。

青腐乳:又称青方,俗称“臭豆腐”,指在后期发酵过程中,以低度盐水为汤料酿制而成的腐乳,具有特有的气味,表面呈青色。

酱腐乳:又称酱方,指在后期发酵过程中,以酱曲(大豆酱曲、蚕豆酱曲、面酱曲等)为主要辅料酿制而成的腐乳。

课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

1.乳酸菌代谢类型为 ,在 情况狂下,将葡萄糖分解为乳酸。在自然界中分布广泛,在 、 、 、 内都有分布。常见的乳酸菌有 和 两种,其中 常用于生产酸奶。

2.亚硝酸盐为 ,易溶于 ,在食品生产中用作 。一般不会危害人体健康,但当人体摄入硝酸盐总量达 g时,会引起中毒;当摄入总量达到 g时,会引起死亡。在特定的条件下,如 、 和 的作用下,会转变成致癌物质——亚硝胺,亚硝胺对动物有致畸和致突变作用。

3.泡菜制作大致流程:原料处理→ →装坛→ →成品 (1)配制盐水:清水和盐的比例为 ,盐水 后备用。

(2)装坛:蔬菜装至 时加入香辛料,装至 时加盐水,盐水要 ,盖好坛盖。坛盖边沿水槽中 ,保证坛内 环境。

(3)腌制过程种要注意控制腌制的 、 和 。温度过高、食盐用量不足10%、 过短,容易造成 , 。

4.测亚硝酸盐含量的原理是 。

将显色反应后的样品与已知浓度的 进行比较,可以大致 出泡菜中亚硝酸盐的含量。 测定步骤:配定溶液→ → 制备样品处理液→ P9旁栏思考题:

为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶?

酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用。抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长,因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。 P10旁栏思考题:

1.为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜,不宜多吃腌制蔬菜?

有些蔬菜,入小白菜和萝卜等,含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久发生变质(发黄、腐烂)或者煮熟后存放太久时,蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐,危害人体健康。

2.为什么泡菜坛内有时会长一层白膜?你认为这层白膜是怎么形成的?

形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物,泡菜发酵液营养丰富,其表面氧气含量也很丰富,适合酵母菌繁殖。 P12练习:

2.你能总结果酒、果醋、腐乳、泡菜这几种发酵食品在利用微生物的种类和制作原理方面的不同吗?你能总结出传统发酵技术的共同特点吗?

果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精发酵, 果醋的制作利用的是醋酸菌将酒精转变成醋酸的代谢, 腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶类,

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泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸发酵。

传统的发酵技术都巧妙的利用了天然菌种,都为特定的菌种提供了良好的生存条件,最终的发酵产物不是单一的组分,而是成分复杂的混合物。

专题二 微生物的培养与应用

课题1 微生物的实验室培养

1.根据培养基的物理性质可将培养基可以分为 和 。

2.培养基一般都含有 、 、 、 四类营养物质,另外还需要满足微生物生长对 、 以及 的要求。

3.获得纯净培养物的关键是 。

4.消毒是指 灭菌是指

5.日常生活中常用的消毒方法是 ,此外,人们也常使用化学药剂进行消毒,如用 、 等。常用的灭菌方法有 、 、 ,此外,实验室里还用 或 进行消毒。

6.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤是⑴ ,⑵ ,⑶ ,⑷ ,⑸ 。 7.微生物接种的方法中最常用的是 和 。

平板划线是指 。 稀释涂布平板法指 。

8.菌种的保藏:

(1)临时保藏:将菌种接种到试管的 ,在合适的温度下培养, 长成后,放入 冰箱中保藏,以后每3—6个月,转移一次新的培养基。

缺点是:保存时间 ,菌种容易被 或产生变异。 (2)长期保存方法: 法,放在 冷冻箱中保存。 P15旁栏思考题:

无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还有什么目的? 无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。 P16旁栏思考题:

请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要,请选择合适的方法。 (1) 培养细菌用的培养基与培养皿 (2) 玻棒、试管、烧瓶和吸管 (3) 实验操作者的双手

(1)、(2)需要灭菌;(3)需要消毒。 P17倒平板操作的讨论

1.培养基灭菌后,需要冷却到50 ℃左右时,才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度? 可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶,感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板了。 2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰? 通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基。 3.平板冷凝后,为什么要将平板倒置?

平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,凝固后的培养基表面的湿度也比较高,将平板倒置,既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。

4.在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培养微生物吗?为什么?

空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生,因此最好不要用这个平板培养微生物。 P18平板划线操作的讨论

1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环?在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗?为什

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