设计制作发酵产品（课件）

面向年级：7年级 学科：历史、物理 设计制作发酵产品 面向年级：7年级 学科：生物、化学、通用技术 第1课：发酵产品有哪些？ 市面上各种酸奶品牌 回顾酸奶制作的过程 小组讨论用流程图梳理酸奶制作流程 酸奶制作原理 原料：新鲜牛奶 主要菌种：乳酸菌 化学反应： C12​H22​O11（乳糖）​→C6​H12​O6​(葡萄糖)+C6​H12​O6​(半乳糖) C6​H12​O6​→2C3​H6​O3​(乳酸) 结果：pH值下降，酪蛋白凝固 你知道哪些发酵产品？ 常见发酵产品 传统发酵产品历史 传统发酵产品种类 表1 世界各地发酵食品的主要分类 发酵常用菌种 阅读学习单1-2的资料，认识乳酸菌和酵母菌，完成下表 酵母菌 乳酸菌 结构： 特点： 功能： 结构： 特点： 功能： 乳酸菌 结构：乳酸菌单细胞生物，没有成型的细胞核，只有核糖体，内部含有多种酶。 功能：能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸。 特点：分布广、种类多、繁殖快、极少致病性。 酵母菌 结构：单细胞生物，有成型的细胞核，有各种细胞器，内部有多种酶。 功能：能分解糖类为酒精和二氧化碳。 特点：生长周期短、繁殖快、环境适宜出芽生殖 如何获取准确科学的信息？ 获取准确科学信息的方法 ①使用可靠的来源 ②检查作业的资质 ③阅读全文 ④使用专业搜索引擎 ⑤交叉验证 本单元主题背景 传统发酵食品是我国劳动人民的智慧结晶，当前消费者越来越关注健康饮食，发酵食品因其富含益生菌、维生素和酶等健康益处而受到欢迎。发酵食品种类繁多，可以满足不同消费者的口味需求。随着人们对发酵食品健康益处的认识增加，市场对这类产品的需求正在增长。 本单元挑战任务 现在你是一家食品公司的研发科学家，请同学们根据所学的发酵原理等知识，选择自己发酵公司想推出的一款特色发酵产品，初步设计并制作包装一款公司特色发酵产品。 本节课挑战任务 搜集资料，小组讨论自己组的公司特色发酵产品的设计方案，完成学习单1-3。 1-3 特色发酵产品的初设计 公司特色发酵产品名称   特色发酵产品简介   发酵产品制作的原理   发酵装置的设计图纸   发酵产品制作所需原材料   发酵产品的包装设计图   第2课：发酵产品知多少？ 评价各组提交的任务单1-3 公司特色发酵产品名称   特色发酵产品简介   发酵产品制作的原理   发酵装置的设计图纸   发酵产品制作所需原材料   发酵产品的包装设计图   阅读学习单2-1发酵的知识资料，完成下表 发酵产品 菌种 原材料 化学反应变化 发酵条件 酸奶         泡菜         葡萄酒         米酒         面包         馒头         酸奶制作原理 原料：新鲜牛奶 主要菌种：乳酸菌 化学反应： C12​H22​O11（乳糖）​→C6​H12​O6​(葡萄糖)+C6​H12​O6​(半乳糖) C6​H12​O6​→2C3​H6​O3​(乳酸) 结果：pH值下降，酪蛋白凝固 葡萄酒的发酵原理 原料：新鲜的葡萄 主要菌种：酵母菌  化学反应：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2 原料：大米 主要菌种：酵母菌 化学反应：  (C6H10O5)𝑛+H2O→𝑛C6H12O6(C6​H10​O5​)n​+H2​O→nC6​H12​O6​ C6H12O6→2C2H5OH+2CO2 米酒的发酵原理 面包馒头发酵原理 原料：面粉、水 主要菌种：酵母菌 化学反应：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2 小组讨论构建发酵的概念 发酵的概念 由微生物（如酵母菌、细菌等）引起的一系列生化反应，这些微生物将有机物质分解或转化，通常在无氧条件下进行。 小组讨论咸菜是不是发酵产品，说明理由。 咸菜制作原理 咸菜的制作原理主要是一个结合物理脱水的过程。首先，选取新鲜蔬菜作为原料，经过彻底清洗和适当切割，以增加盐分渗透的表面积。接着，通过盐渍，利用食盐的渗透压，从蔬菜中提取水分，导致蔬菜脱水并变软。脱水过程中，蔬菜体积减少，同时细胞膜被破坏，大量盐分进入蔬菜内部，抑制了有害微生物的生长。 常见发酵产品的最适条件 1.酸奶：无氧、40°C至42°C、6-10小时 2.泡菜：无氧、常温、6-7天 3.葡萄酒:先有氧再无氧、28°C至35°C、5-7天 4.米酒：先有氧再无氧、25°C-30°C、7-13天 5.馒头面包：先有氧再无氧、30°C至35°C、30min-2h 总结创建最适发酵条件的原则 确保微生物生长和代谢活动达到最佳状态。 交流分享：有效沟通 你们是如何倾听的？ 你们是如何表达的？ 你们是如何处理异议的？ 专心倾听，不要打断对方 轮流发言 表达内容简练清晰 基于事实讨论 换位思考，委婉建议 CSTEM有效沟通三要素 特色发酵产品的再设计 小组有效沟通后修订完善提交的特色发酵产品的初步设计方案 公司特色发酵产品名称   特色发酵产品简介   发酵产品制作的原理   发酵装置的设计图纸   发酵产品制作所需原材料   最适发酵条件的控制方法   发酵产品制作步骤   发酵产品的包装设计图   第3课：发酵产品的设计与制作 展示各组提交的酸奶制作流程任务单 1组照片 展示各组提交的酸奶制作流程任务单 2组照片 展示各组提交的酸奶制作流程任务单 3组照片 展示各组提交的酸奶制作流程任务单 4组照片 果酒 酒精发酵 挑选葡萄 冲洗 榨汁 发酵瓶 例：葡萄酒制作的流程设计 如何设计高效准确的流程图？ 流程、时序、环节的概念 时序：时间上的先后顺序。有的可颠倒、有的不可颠倒。 环节：把完成某个具体目标、组成某项生产或某个活动过程的若干阶段或小的过程称为环节。 流程：是一项活动或一系列连续有规律的事项或一种行为进行的程序。 流程设计的表达方式和设计方法 常见的流程表达方式：文字、表格、图示、模型、动画 流程设计方法：先确定时序再划分环节最后用文字、表格、图示、模型、动画等绘制流程图 发酵产品制作的流程设计 用方框和箭头设计本组发酵产品制作的流程图 小组高效协作的方法 1.明确目标 2.了解成员优势 3.合理分配任务 4.角色定义 5有效沟通 6.制定时间表 小组高效协作分工表 请思考并讨论如下问题，请填写小组角色分工表。 1.小组协作的目标是什么？ 2.有哪些子任务？按什么顺序或步骤完成？谁负责完成？ 3.如何更高效协作？ 小组分工表 姓名 角色 职责和任务完成时间段 注意：表中所列职责为主要职责，有临时任务时，组员要积极认领与承担。可一人承担多个角色，也可以多人承担一个角色。不同课中，组长、组员可以轮换。在本节课内，不建议轮换角色。 制作，测量，记录-风车样例 小组协作：工程日志（供参考） 姓名 角色 职责和完成任务时间段 组长 分工、协调，组织小组实验，发现并解决问题。 材料记录员 领取、计算、管理材料和工具。 负责提醒时间，记录表格等。 拍照员1 负责拍照制作的各个环节。 操作员1 负责操作（ ）。 操作员2 负责操作（ ）。 操作员2 负责操作（ ）。 注意：表中所列职责为主要职责，有临时任务时，组员要积极认领与承担。可一人承担多个角色，也可以多人承担一个角色。不同课中，组长、组员可以轮换。在本节课内，不建议轮换角色。 制作，测量，记录-风车样例 安全须知 请遵守实验室的相关管理规定。 请在教师的指导下开展实验。 请正确操作实验器材。 请不要让实验材料进入口、眼、鼻等部位。 请不要在实验室内追、跑、打、闹。 请在下课后清理桌面，将工具、材料放回原处。 整理实验材料 清理实验器具。 放回原来的位置、摆放整齐。 清理桌面。 发酵产品观测检测记录单 任务：小组搜集资料掌握检测发酵产物的理化性质的方法，每日填写发酵产品观测检测记录单。 发酵产品观测检测记录单 日期 产品外观变化记录 pH值；糖度值；酒精度；亚硝酸盐浓度                                     第4课：特色发酵产品的介绍 发酵产物的检测原理 1.乳酸检测方法：pH试纸或仪器检测溶液酸碱度 2.酒精检测原理：在酸性条件下，重铬酸钾(K2Cr2O7)作为氧化剂，能够将乙醇(C2H5OH)氧化为乙酸(CH3COOH)，同时自身被还原为3价铬离子，溶液的颜色由橙红色变为绿色。 发酵产物的检测原理 3.二氧化碳检测方法：观察气泡的产生、观察澄清石灰水是否变浑浊。 4.亚硝酸盐检测原理：当亚硝酸盐(NaNO2)存在时，它可以在酸性条件下与格里斯试剂（氨基苯磺酸和N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐）反应，生成玫瑰红色的偶氮化合物，通过比色可以判断亚硝酸盐的存在和含量 展示各组发酵产品实物和观测记录单 1组实物和观测记录单 2组实物和观测记录单 3组实物和观测记录单 4组实物和观测记录单 依据发酵产品的评分标准互评 依据发酵产品的评分标准互评 交流分享：发酵产品 请介绍你们小组的设计方案。 （1）发酵产品的发酵原理。 ①生物学原理？ ②化学反应原理？ 交流分享：发酵产品 （2）发酵装置的要求或设计图纸 （3）发酵产品的流程设计？ （4）发酵产品的制作过程分享 （5）发酵产品理化性质检测方法 （6）发酵产品的最终成品展示 （7）收获与改进方案？ 学习小结1：制作传统发酵食品时的注意事项 1.注意无菌操作 2.注意温度控制 3.通风与供氧控制 4.接种量控制 5.发酵时间控制 6.注意发酵产物检测 学习小结2：总结传统发酵产品设计流程 [原材料] → [加入菌种或自带菌种] → [控制适宜温度和条件] → [发酵装置发酵] → [控制发酵时长] →[根据口味调味] → [发酵产物检测] → [包装发酵产品] 学习小结3：总结传统发酵产品的优点和不足 优点： 丰富的风味 保存期延长 消化性提高 文化价值 健康益处： 不足： 卫生风险 质量不稳定 生产效率低 规模限制 标准化难度 拓展任务： 设计公司大规模生产该发酵产品的思路 提示：工程设计过程 计划 创建 改进 提问 构想 目标 66 单元总结：完成脑图或海报 回顾《发酵产品的设计和制作》整个单元。 你们经历了哪些过程，完成了哪些任务或作品？ 运用了哪些学科的哪些知识？ 掌握了哪些解决问题的过程或方法？ 在有效沟通、高效协作方面，有哪些收获？ 这些知识、过程或者方法，可以应用到哪些其他场景？ 谢谢大家！ $$