探究甜酒釀的原理

1、探究甜酒釀的原理一、課題分析1. 教學(xué)口標(biāo)（1）簡述釀酒的工程菌是酵母菌，酵母菌發(fā)酵的原理。（2）制作甜酒釀。（3）認(rèn)同釀酒與微生物發(fā)酵的關(guān)系。2. 知識(shí)背景在生產(chǎn)實(shí)際中，人們將通過微生物的培養(yǎng)，大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過程叫發(fā)酵。微生物發(fā)酵過程是指由微生物在生長繁殖過程屮所引起的生化反應(yīng)過程。根據(jù)微生物的種類不同（好氧、厭氧、兼性厭氧）可分為好氧性發(fā)酵和厭氧性發(fā)酵。酒釀制作中的微生物是酵母菌。酵母菌是兼性微生物，它在缺氧的條件下進(jìn)行厭氣性發(fā)酵，產(chǎn)生酒 精，而在有氧即通氣條件卜-則進(jìn)行好氧發(fā)酵，人量繁殖菌體細(xì)胞。榮些微生物生長需水很少，可利川疏松而含有必需營養(yǎng)物的固體培養(yǎng)棊進(jìn)行發(fā)酵生 產(chǎn)，稱為固

2、體發(fā)酵。固體培養(yǎng)一般都是開放式，因而不是純培養(yǎng)，無菌要求不高。我國 傳統(tǒng)的酒釀、制醬、及大豆發(fā)酵食品的牛產(chǎn)等為固體培養(yǎng)。利用糯米飯讓酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，先好氧發(fā)酵使其菌體大量繁殖抑制其他雜菌生長,同時(shí)代謝過程中產(chǎn)牛大量水，最后使酵母菌處丁-缺氧環(huán)境，無氧呼吸產(chǎn)牛酒精。酵母菌 代謝產(chǎn)物很多，在菌體對(duì)數(shù)生長期所產(chǎn)生的產(chǎn)物，如氨慕酸、核昔酸、蛋白質(zhì)、核酸、 糖類等，是菌體空長所必需的。這些產(chǎn)物叫初級(jí)代謝產(chǎn)物，許多初級(jí)代謝產(chǎn)物在經(jīng)濟(jì)上 具有相當(dāng)?shù)闹匾?。二、教學(xué)建議本制作需要2課時(shí)，第一課時(shí)設(shè)計(jì)探究過程和發(fā)酵制作，第二課時(shí)實(shí)驗(yàn)成品分析。教師可把預(yù)先制備的或買來的甜酒釀分發(fā)給學(xué)生品嘗，讓學(xué)生在品嘗中認(rèn)知其中

3、的成 分，介紹制作的過程、原料、及工程菌。從而設(shè)疑，酒精是怎樣產(chǎn)生的？為什么會(huì)有甜味？ 制作過程應(yīng)注意什么？酵母菌乂是怎樣使糯米飯變成酒精？籌等。形成懸念，激發(fā)學(xué)生探究 的欲望。讓學(xué)生展開討論，提出假設(shè)。教師選定學(xué)牛提出的有價(jià)值假設(shè)，設(shè)計(jì)探究過程、制 作所需條件，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。山于本探究要培養(yǎng)學(xué)生探究的精神，教師應(yīng)作點(diǎn)撥者、指導(dǎo)者、 啟發(fā)者、鼓勵(lì)者、引導(dǎo)者。由學(xué)生自行討論設(shè)計(jì)制作的全過程，教師可以通過提問止學(xué)生冋憶原有的知識(shí)，明確酵母菌的新陳代謝類型兼性厭氧性，呼 吸過程實(shí)際上是一系列的酶促反應(yīng)。酵母菌利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸、無氧呼吸的終產(chǎn)物及其中間產(chǎn)物。同時(shí)和學(xué)生一起分析糯米飯中的上要成分是

4、淀粉，其次是蛋白質(zhì)、脂肪。酵母菌呼吸過 程主要利川淀粉，淀粉首先水解成匍萄糖，葡萄糖再分解產(chǎn)生許多屮間產(chǎn)物，終產(chǎn)物因冇氧 無氧而不同。教師可用酵母菌的掛圖讓學(xué)牛明白酵母菌是單細(xì)胞的真核牛物，常以出芽牛殖進(jìn)行繁 殖。簡單的介紹酵母菌的營養(yǎng)基分固體和液體營養(yǎng)基，從而導(dǎo)入酒釀制作的設(shè)計(jì)及對(duì)制酒原 理的探究?？稍O(shè)計(jì)為二人一組，每組大約需要100g糯氷飯，原料預(yù)加工、蒸煮，可由教師預(yù)先根 據(jù)要求請食堂師傅來完成。注意糯米浸泡時(shí)間不宜過長也不宜太短。lkg糯米加lkg水的 原則，同時(shí)lkg糯米飯加10g酵母粉。制作過程中菌種攪拌均勻，及堆料操作學(xué)牛易出錯(cuò)，教師應(yīng)循回指導(dǎo)。發(fā)酵中時(shí)間和溫度的控制是成功的關(guān)鍵

5、。如果氣溫過低，放在恒溫箱中，或可將發(fā)酵罐 裹蒲草，中途應(yīng)讓學(xué)生感知灌體的溫度，并適時(shí)調(diào)溫，加以記錄。以便分析成品的質(zhì)量。發(fā)酵吋間過長，成品變老，酒味太濃甜味不足，吋間過短則乂太嫩吃起來淡而無味。所 以教師應(yīng)事先制作多次根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁卣{(diào)節(jié)好最佳時(shí)間和溫度，以便指導(dǎo)學(xué)生。最后成品出來后，通過每位學(xué)牛親自聞、嘗、觀色，各組z間進(jìn)行比較分析?；厥斩嘤?成品1,注意節(jié)約糧食。三、材料器具1. 糯米、干酵母、糖化酶。2. 高壓鍋、發(fā)酵罐（可用泡泡而盒、飯盒、蜩料盒代替），溫度計(jì)四：探究活動(dòng)小知識(shí)：南方農(nóng)村，在古時(shí)候每逢農(nóng)忙 家家戶戶制作甜酒釀作為補(bǔ) 品。提示學(xué)生：遇到問題要多思考、多問兒個(gè)為什么？（一）問

6、題的提出：教師把預(yù)先制作好或市場上買來的甜酒釀分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生品嘗，讓學(xué)生思考，介紹甜酒釀制作的過程，把事先做好的關(guān)于制作甜酒釀的課件展示給學(xué)?？础＞莆逗吞鹞队质窃鯓赢a(chǎn)牛的？原料是什么呢？糯米飯屮的淀粉是怎樣轉(zhuǎn)變成酒秸和甜味物質(zhì)？以周圍四人為組展開討論。提岀問題：糯米飯加了酵母粉后為什么能產(chǎn)生 酒精和甜味物質(zhì)呢？學(xué)生從已經(jīng)學(xué)過的關(guān)于糖類代謝中呼吸的 知識(shí)，不難假設(shè)出酵母菌體內(nèi)存在著一系列的 酶。假設(shè):酵母菌休內(nèi)有一系列催化淀粉分解的酶， 預(yù)計(jì)糯米飯中加入酒化嗨后的成品應(yīng)少糯米飯加 t酵母粉的成品口味一樣，設(shè)計(jì)以卜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究（二）、探究實(shí)驗(yàn)第一步驟：原料預(yù)加工后蒸煮。稱取糯米lkg 淘洗干凈

7、，用淸水浸泡一夜后，蒸熟，冷卻到約 40°c. o第二步驟：分組接種把煮熟的糯米飯分成三等份。一份加入糖化 酶、一份加入酵母粉、另一份不加任何物質(zhì)，分別 充分?jǐn)嚢?。第三步驟：發(fā)酵把攪拌后的糯米飯分別裝入經(jīng)過開水滅菌的 a、b、c三只相同大小的容器中，輕輕壓實(shí)后再 在中間掏一個(gè)惻形小洞直至容器底部，然后將容器 蓋好，放在30°c40°c的環(huán)境中。第四步驟：品嘗成品，分析。48小時(shí)后發(fā)酵過程基本完成，即可食用。釀制成 功的酒釀香甜可口，h有濃郁酒香。通過觀色、品 嘗、聞分析每組的差異第五步驟：分析結(jié)果得出結(jié)論如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期相同則假設(shè)成立讓學(xué)牛思考：利用淀粉進(jìn)行有氧

8、呼吸、無氧呼吸的的過程、提不：浸泡時(shí)間可應(yīng)溫度而異讓學(xué)生思考：為什么要冷卻？止學(xué)生思考：怎樣分快乂方便？對(duì)照實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意哪些方而？讓學(xué)生思考：堆料過程中i'可掏一個(gè)圓形小洞直至容器底部是為什么？提示：氣溫過底可放入培養(yǎng)箱中或裹以蒲草等提示：及時(shí)記錄如溫度、出酒時(shí)間、成品色香味、比較結(jié)果等如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不同分析原因要求學(xué)牛寫出一篇題為“甜酒釀制作原理”為題的小 論文從制作過程、原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程、注意事項(xiàng)、 成品分析等方血寫五、討論與思考1、討論.制作過程為什么要控制好溫度和含氧量？簡析：溫度對(duì)酵母菌發(fā)酵過程的影響是多方而的，它會(huì)影響各種酶反應(yīng)的速率，改變菌體代 謝產(chǎn)物的合成方向，影響

9、微牛物的代謝調(diào)控機(jī)制。除這些直接影響外，溫度還對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基 的理化性質(zhì)產(chǎn)牛影響，如發(fā)酵培養(yǎng)基的粘度、基質(zhì)和氧在發(fā)酵液中的溶解度和傳遞速率、某 些基質(zhì)的分解和吸收速率等，進(jìn)而影響發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)特性和產(chǎn)物的牛物合成。酵母菌在含氧 豐富的條件下進(jìn)行有氧呼吸，無氧環(huán)境屮進(jìn)行無氧呼吸，所以含氧量不同的情況下代謝產(chǎn)物 不同，從而影響酒釀品質(zhì).2、思考:（1 ）家庭制作酒釀的過程中為什么制作酒釀時(shí)，鍋會(huì)發(fā)熱？（答：因酵耳菌呼吸作用時(shí)分解有機(jī)物釋放的能量一部分以熱能形式散失）（2 ）.利用酵母菌釀酒時(shí)，一開始便持續(xù)通入空氣，其結(jié)果是a.酵母菌數(shù)量減少，不產(chǎn)牛酒精b酵母菌數(shù)量增多，產(chǎn)牛酒精c酵母菌數(shù)量減少，產(chǎn)生酒

10、精d 酵母菌數(shù)量增多，不產(chǎn)生酒精（3）下圖表示氧氣濃度對(duì)培養(yǎng)基中的乳酸菌、酵母菌、草履蟲呼吸作用的影響。則曲線分別農(nóng)示（a）乳酸菌、酵母菌、草履蟲 （b）乳酸菌、草履蟲、酵母菌答（2） d （3） a討論2.哪些過程影響甜酒釀的質(zhì)量？簡析：首先是糯米飯的蒸煮，米飯不能太硬這樣不利酵母菌吸收和分解有機(jī)物，也不能太軟 否則成陽水分過多影響口感；其次酵母粉加入要適量及攪拌均勻，這樣能充分利川原料；最 是發(fā)酵時(shí)溫度和時(shí)間的控制，溫度過高會(huì)殺死酵母菌或影響酵母菌細(xì)胞內(nèi)酶的活性從而影響 代謝產(chǎn)物的形成，過低不利酵母菌的代謝和繁殖。發(fā)酵時(shí)間過長，成品變老，酒味太濃甜味 不足，時(shí)間過短則又太嫩吃起來淡而無味思

11、考2：（1 ）為什么酒釀乂甜乂酸？（答：淀粉分解產(chǎn)牛的衙萄糖等可溶性糖的存在，無氧呼吸產(chǎn)牛的中間產(chǎn)物中有一些有 機(jī)酸的存在）（2）.有氧呼吸全過稈的三個(gè)階段中，相同的產(chǎn)物是（d）a、c 02b.、.h2o c.、h d、 atp（3 ）發(fā)酵堆料時(shí)中間掏一個(gè)惻形小洞直至容器底部乂為什么？（答：保證酵母菌大量繁殖所盂氧氣及發(fā)酵時(shí)中間溫度過高，影響反應(yīng)）（4）.在適立的條件下，下列裝置中都放入干酵母（內(nèi)有活酵母）,其中適合于生產(chǎn)酒精（a）a加入葡萄糖和水b加入葡萄糖c加入水d加入葡萄糖和水并攪拌六、深化拓展拓展1探究影響酒釀口味秘密。溫度、ph值、氧會(huì)影響酵母菌-的生長。在制酒發(fā)酵過程中控制好這三個(gè)主要條件直接 關(guān)系到酒的質(zhì)童。通過設(shè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，分析得出最適溫度、最適通氣時(shí)間及最適ph值。注意實(shí)驗(yàn)中遵循單因子變量，控制好條件變量。拓展2酒釀成品屮產(chǎn)物種類探究。酵母菌在代謝過程中，會(huì)產(chǎn)生多種多樣的代謝產(chǎn)物。根據(jù)代謝產(chǎn)物與微生物生長繁殖的 關(guān)系，可以分為初級(jí)代謝產(chǎn)物和次級(jí)代謝產(chǎn)物兩類。初級(jí)代謝產(chǎn)物如氨基酸、核甘酸、糖類、 脂類、蛋白質(zhì)、維生素等，次級(jí)代謝產(chǎn)物如抗生素、毒素、激素、色素等可