生物技術(shù)實(shí)踐模塊

1、生物技術(shù)實(shí)踐模塊 1一、學(xué)習(xí)本模塊的意義和價(jià)值1.較全面、真實(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力2.較嚴(yán)格地、多方位地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力3.拓展和加深對(duì)生物科學(xué)技術(shù)知識(shí)的理解4.領(lǐng)悟科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的相互關(guān)系，凸顯科技價(jià)值觀的教育5.砥礪科學(xué)精神，端正科學(xué)態(tài)度，鼓勵(lì)創(chuàng)新2二、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)思路和呈現(xiàn)方式1.確定和安排好科學(xué)探究實(shí)踐的專(zhuān)題和課題2.構(gòu)建便于教師教、學(xué)生學(xué)的課題結(jié)構(gòu)3.滲透科學(xué)思維、科學(xué)方法方面的訓(xùn)練4.圖文結(jié)合，化解技術(shù)操作的困難5.實(shí)驗(yàn)室工作的有關(guān)規(guī)定或指導(dǎo)，集于附錄34一、課題目標(biāo)說(shuō)明果酒和果醋制作的原理，設(shè)計(jì)制作果酒和果醋的裝置，完成果酒和果醋的制作。二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn)課題重點(diǎn)：

2、說(shuō)明果酒和果醋的制作原理，設(shè)計(jì)制作裝置，制作出果酒和果醋。課題難點(diǎn)：制作過(guò)程中發(fā)酵條件的控制。5三、基礎(chǔ)知識(shí)分析（一）果酒制作的原理知識(shí)要點(diǎn)：1. 酵母菌的兼性厭氧生活方式；2.發(fā)酵需要的適宜條件；3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所使用的酵母菌的來(lái)源。6（二）果醋制作的原理知識(shí)要點(diǎn)：1.酒變醋的原理；2.控制發(fā)酵條件的作用；3.制醋所利用的醋酸菌 的來(lái)源。7五、實(shí)驗(yàn)案例制作葡萄酒和葡萄醋建議將實(shí)驗(yàn)安排在秋季的9月或10月進(jìn)行。在這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）正值收獲季節(jié)，葡萄的價(jià)格便宜，品種多樣；（2）此時(shí)葡萄上的酵母菌數(shù)量多且生活力強(qiáng)，發(fā)酵釀酒的效果好；（3）溫度適宜，發(fā)酵現(xiàn)象非常明顯。實(shí)驗(yàn)的具體操

3、作步驟如下：891.對(duì)發(fā)酵瓶、紗布、榨汁機(jī)、盛葡萄汁的器皿等實(shí)驗(yàn)用具進(jìn)行清洗并消毒。先用溫水反復(fù)沖洗幾次,再用體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。2. 取葡萄500 g，去除枝梗和腐爛的子粒。3. 用清水沖洗葡萄12遍除去污物，注意不要反復(fù)多次沖洗。4. 用榨汁機(jī)榨取葡萄汁后，將其裝入發(fā)酵瓶中（裝置參見(jiàn)教材圖1-4b），或?qū)⑵咸汛虺蓾{后，用潔凈的紗布過(guò)濾至發(fā)酵瓶中，蓋好瓶蓋。如果沒(méi)有合適的發(fā)酵裝置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超過(guò)塑料瓶總體積的2/3。105. 將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。6. 由于發(fā)酵旺盛期CO2的產(chǎn)量非常大，因此需要及時(shí)排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂。如

4、果使用簡(jiǎn)易的發(fā)酵裝置，如瓶子（最好選用塑料瓶），每天要擰松瓶蓋24次，進(jìn)行排氣。7. 10 d以后，可以開(kāi)始進(jìn)行取樣檢驗(yàn)工作。例如，可以檢驗(yàn)酒味、酒精的含量、進(jìn)行酵母菌的鏡檢等工作。8. 當(dāng)果酒制成以后，可以在發(fā)酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后將裝置轉(zhuǎn)移至3035 的條件下發(fā)酵，適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲，可嘗試自然接種，但效果不是很好。如果沒(méi)有充氣裝置，可以將瓶蓋打開(kāi)，在瓶口蓋上紗布，以減少空氣中塵土等的污染。11旁欄思考題1.你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？答：應(yīng)該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。2.你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方

5、面防止發(fā)酵液被污染？提示：需要從發(fā)酵制作的過(guò)程進(jìn)行全面的考慮。例如，榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈；每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋、不要完全揭開(kāi)瓶蓋等。123.制葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在1825 ？制葡萄醋時(shí)，為什么要將溫度控制在3035 ？答：溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件。20 左右最適合酵母菌繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi)。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長(zhǎng)溫度為3035 ，因此要將溫度控制在3035 。4.制葡萄醋時(shí)，為什么要適時(shí)通過(guò)充氣口充氣？答：醋酸菌是好氧菌，在將酒精變?yōu)榇姿釙r(shí)需要氧的參與，因此要適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。13資料發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)討論題請(qǐng)分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料

6、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？結(jié)合果酒、果醋的制作原理，你認(rèn)為應(yīng)該如何使用這個(gè)發(fā)酵裝置？答：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CO2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，其作用類(lèi)似巴斯德的鵝頸瓶。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。14練習(xí)2.提示：大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)需要進(jìn)行更為全面周詳?shù)目紤]，如原料的來(lái)源與選擇、菌種的培育與選擇、發(fā)酵的設(shè)備、發(fā)酵條件的自動(dòng)化控制，以及如何嚴(yán)格控制雜菌污染；等等。此外，無(wú)論是葡萄酒或葡萄醋，實(shí)驗(yàn)時(shí)所檢測(cè)的發(fā)酵液，并非商品意義上的產(chǎn)品。在實(shí)際生產(chǎn)中還需沉淀過(guò)濾、滅菌裝瓶等獲得成品酒或醋