第3章+微項(xiàng)目+自制米酒-領(lǐng)略我國傳統(tǒng)釀造工藝的魅力+高一下學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）必修第二冊

微目項(xiàng)自制米酒——領(lǐng)略我國傳統(tǒng)釀造工藝的魅力1.回顧我國食品釀造的悠久歷史，體會中國傳統(tǒng)釀造工藝中蘊(yùn)含的科學(xué)知識和原理。2.認(rèn)識釀造工藝中的有機(jī)化合物及其反應(yīng)，學(xué)會從化學(xué)的視角分析、解釋生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問題。3.討論釀造米酒的最佳條件，體會調(diào)控反應(yīng)條件的重要性。4.掌握蒸餾的原理、儀器和注意事項(xiàng)，了解優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)項(xiàng)目活動①

考古溯源——調(diào)研我國古代的釀造工藝1999年3月，水井坊的考古發(fā)掘讓人們第一次清晰地看到了古代中國人釀酒的全過程。水井街酒坊上起元末明初，前后連續(xù)使用600余年，堪稱“中國白酒第一坊”。整個(gè)遺址涵蓋了晾堂、酒窖、糟坑、基座等釀酒設(shè)施，蒸餾酒基座以及相關(guān)遺跡，不僅確定了水井坊從明清至近現(xiàn)代從未間斷生產(chǎn)，還論證了成都在明代就已經(jīng)有比較成熟的蒸餾酒釀酒技術(shù)。這場考古填補(bǔ)了我國酒坊遺址專題考古發(fā)掘的空白，也拉開了酒文化遺址發(fā)展的新篇章，此后世界各地才有了一系列酒坊遺址的發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘，系列成果再證中國是蒸餾酒的故鄉(xiāng)，是蒸餾酒的起源中心。浸泡蒸煮攤涼加曲糖化發(fā)酵蒸餾釀造流程項(xiàng)目活動①

考古溯源——調(diào)研我國古代的釀造工藝釀造流程浸泡蒸煮攤涼加曲糖化發(fā)酵蒸餾

《齊民要術(shù)》中對釀酒用水及釀酒季節(jié)的掌握也有記載：“初凍后，盡年暮，水脈既定，收取則用。其春酒及余月，皆須煮水為五沸湯，不然則動?！?/p>

這是對制酒的水的明確要求：除初凍的冬月和年底的臘月外，釀酒時(shí)一律要把水煮沸五次，不然，酒就會變質(zhì)。天冷水溫低雜菌活動能力弱直接取水釀酒天氣稍暖需要煮沸滅菌雜菌活動能力恢復(fù)釀造流程浸泡蒸煮攤涼加曲糖化發(fā)酵蒸餾

使糧食變得軟糯易碎便于后續(xù)加入的酒曲發(fā)酵

殺滅雜菌

防止溫度過高，殺滅酒曲項(xiàng)目活動①

考古溯源——調(diào)研我國古代的釀造工藝項(xiàng)目活動①

考古溯源——調(diào)研我國古代的釀造工藝釀造流程浸泡蒸煮攤涼加曲糖化發(fā)酵蒸餾“曲為酒骨”，制曲和選擇用曲是釀酒工藝的重要組成部分。早在3000多年前，中國人就做出了一種叫酒曲的原料,用它釀出來的酒甘甜芳香,回味綿長。幾千年來,酒曲一直是中國酒釀造的秘訣。人們最早以發(fā)霉的谷物為引子催化蒸熟或者磨碎的谷物，釀制成酒，那些發(fā)霉的谷物就是最早的“酒曲”。谷粒發(fā)芽或發(fā)霉時(shí)會滋生毛霉菌、酵母菌等，毛霉菌會分泌出糖化酶，淀粉在糖化酶的作用下水解成麥芽糖、葡萄糖。若作酒醴，爾惟曲蘗?！艹渡袝ふf命篇》浸曲三日，如魚眼湯沸，酘米?！蔽骸洱R民要術(shù)》團(tuán)成餅子，以舊曲末逐個(gè)為衣?！未侗鄙骄平?jīng)》釀造流程浸泡蒸煮攤涼加曲糖化發(fā)酵蒸餾項(xiàng)目活動①

考古溯源——調(diào)研我國古代的釀造工藝淀粉麥芽糖、葡萄糖乙醇糖化酶酒化酶發(fā)酵的化學(xué)本質(zhì)：發(fā)酵是由酶而不是生物細(xì)胞引起的一類化學(xué)反應(yīng)。C6H12O6

2C2H5OH+2CO2↑酒化酶以葡萄糖為例，其分解反應(yīng)如下：

谷物還可以用來釀醋：釀造得到的乙醇在醋酸菌的作用下，被空氣氧化而成的。糧食釀醋的發(fā)酵過程可以簡單地表示為：淀粉麥芽糖、葡萄糖乙醇糖化酶酒化酶酶乙酸

除生成乙酸外，還有其他轉(zhuǎn)化：丁醇→丁酸

葡萄糖→葡萄糖酸

蛋白質(zhì)→氨基酸釀造流程浸泡蒸煮攤涼加曲糖化發(fā)酵蒸餾項(xiàng)目活動①

考古溯源——調(diào)研我國古代的釀造工藝思考：糖化的過程需要盡可能將糧食攤開，而發(fā)酵的過程需要將容器密閉，為什么？糖化不僅是淀粉水解成麥芽糖、葡萄糖的過程，也是_______進(jìn)行繁殖的過程。攤開糧食是增加______________，保證酵母菌在一開始時(shí)進(jìn)行

，從而有利于酵母菌數(shù)量的增加。發(fā)酵的過程密閉容器是為了隔絕空氣，使酵母菌進(jìn)行__________，產(chǎn)生乙醇。酵母菌氧氣與酵母菌的接觸面積有氧呼吸無氧呼吸釀造流程浸泡蒸煮攤涼加曲糖化發(fā)酵蒸餾項(xiàng)目活動①

考古溯源——調(diào)研我國古代的釀造工藝

用糧食釀得的米酒中，乙醇的濃度通常較低，這是因?yàn)榫浦幸掖嫉捏w積分?jǐn)?shù)超過10%時(shí)就會抑制酵母菌的活動能力，發(fā)酵作用也會逐漸停止。

像白酒等烈性高度酒必須用蒸餾的方法才能制得，所以蒸餾酒的出現(xiàn)是釀酒工藝史上的又一次飛躍。天鍋：合葉：地鍋：冷凝承接加熱釀造流程浸泡蒸煮攤涼加曲糖化發(fā)酵蒸餾項(xiàng)目活動①

考古溯源——調(diào)研我國古代的釀造工藝蒸餾實(shí)驗(yàn)裝置蒸餾是一種物質(zhì)分離方法，它利用液體混合物或液體-固體混合體系中各組分沸點(diǎn)的不同，使低沸點(diǎn)組分先蒸發(fā)再冷凝，從而實(shí)現(xiàn)混合物有關(guān)成分的分離，是蒸發(fā)和冷凝兩種操作的聯(lián)合。蒸餾燒瓶冷凝管釀制用品項(xiàng)目活動②

學(xué)以致用——釀制米酒主料：糯米（500g）、甜酒曲（3g）、涼開水用具：蒸鍋、發(fā)酵容器、紗布、筷子、恒溫箱釀制步驟步驟1：用清水沖洗糯米，浸泡一段時(shí)間步驟2：將泡軟的糯米瀝干水分，蒸熟步驟3：將蒸熟的糯米攤開晾涼步驟4：將粉末狀甜酒曲和糯米充分拌勻，裝入干凈的玻璃容器步驟5：將容器蓋嚴(yán)，置于恒溫環(huán)境中發(fā)酵若要釀制出口味較好的米酒，在釀制過程中應(yīng)該注意哪些操作，控制好哪些條件？歸納總結(jié)項(xiàng)目活動②

學(xué)以致用——釀制米酒

從化學(xué)的角度分析，釀造過程中谷物發(fā)酵成酒發(fā)生的是特殊微生物產(chǎn)生的酶參與的復(fù)雜化學(xué)變化

谷物釀酒的關(guān)鍵反應(yīng)條件是使用酒曲和控制溫度酒曲的作用酒曲相當(dāng)于反應(yīng)的催化劑，不同的谷物需要不同的酒曲。將酒曲與原料充分拌勻，以使反應(yīng)充分發(fā)生注意密封，以保證酵母菌在缺氧條件下更好地使葡萄糖轉(zhuǎn)化為二氧化碳和乙醇使用干凈的原料、容器及涼開水，以防止對釀酒不利、對人體健康有害的其他細(xì)菌的滋生溫度的控制反應(yīng)溫度不宜過低或過高過低不利于反應(yīng)的進(jìn)行過高則可能導(dǎo)致酒曲中的酶失活合作探究項(xiàng)目活動②

學(xué)以致用——釀制米酒某小組同學(xué)按照步驟釀制米酒，收集相關(guān)數(shù)據(jù)繪制了如圖所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。根據(jù)圖像回答問題：（1）總結(jié)釀制米酒的酒精度與pH值的變化趨勢。（2）請分析出現(xiàn)上述變化趨勢的原因。隨著時(shí)間的推移，米酒的酒精度變化呈先增大后基本穩(wěn)定的趨勢，米酒的pH變化呈逐漸減小的趨勢①當(dāng)米酒的酒精度達(dá)到一定值后，會抑制酵母菌的活動能力，發(fā)酵作用會逐漸停止②葡萄糖分解時(shí)產(chǎn)生的CO2溶于水生成碳酸、少量乙醇被氧化成乙酸或有機(jī)物發(fā)酵生成乳酸都會使米酒的pH降低拓展視野——發(fā)酵的意義與價(jià)值

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，人們對釀造過程中原料所發(fā)生的變化及變化條件的認(rèn)識越來越深入，19世紀(jì)初，德國科學(xué)家布赫納用實(shí)驗(yàn)證明了發(fā)酵的化學(xué)本質(zhì)：發(fā)酵是由酶而不是生物細(xì)胞引起的一類化學(xué)反應(yīng)。自此，人們開始用生物細(xì)胞的磨碎物研究各種反應(yīng)，從而促進(jìn)了生物化學(xué)的誕生。

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地促進(jìn)了發(fā)酵與釀造工業(yè)的進(jìn)步，各種有機(jī)酸、酶制劑、維生素、激素等都可以借助發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。除了糧食及農(nóng)副產(chǎn)品外，礦產(chǎn)資源、石油產(chǎn)品甚至生產(chǎn)中的廢水和廢料都可以用作發(fā)酵的原料。發(fā)酵和釀造的產(chǎn)品除了在食品工業(yè)有重要應(yīng)用外，在醫(yī)藥、能源、環(huán)境等領(lǐng)域也逐漸得到應(yīng)用。拓展視野——發(fā)酵的意義與價(jià)值

發(fā)酵具有反應(yīng)條件溫和、專一性強(qiáng)和選擇性高等特點(diǎn)，采用化學(xué)合成與微生物發(fā)酵結(jié)合的方法既能降低生產(chǎn)成本，又能保持較高的產(chǎn)品質(zhì)量。

有研究者模擬糧食發(fā)酵生成乙醇的原理，以麥秸稈、甘蔗渣等廢棄或廉價(jià)物為原料，經(jīng)過預(yù)處理及發(fā)酵，獲得產(chǎn)量可觀的乙醇。以乙醇為原料可以合成許多有用的有機(jī)化合物，如乙酸、乙酸乙酯、醋酸纖維素等。再比如，果葡糖漿的生產(chǎn)就是利用葡萄糖異構(gòu)酶將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖的。隨堂練習(xí)1.我國明代《本草綱目》中收載藥物1892種，其中“燒酒”條目下寫道:“自元時(shí)始創(chuàng)其法，用濃酒和糟入甑，蒸令氣上……其清如水，味極濃烈，蓋酒露也?！边@里所用的“法”是指(

)A.萃取B.升華

C.蒸餾

D.干餾C2.衡水老白干已有1900多年的釀造歷史，是一種采用“小麥中溫大曲、地缸發(fā)酵、續(xù)茬配料、混蒸混燒”等工藝生產(chǎn)的白酒。下列說法錯(cuò)誤的是()A.小麥中含有的淀粉是基本營養(yǎng)物質(zhì)之一B.“曲”中含有“淀粉→乙醇”轉(zhuǎn)化過程的催化劑C.葡萄糖是釀酒發(fā)酵過程中的一種中間產(chǎn)物D.可用分液的方法將酒中的水分離出去以提高酒精濃度D3.《本草綱目》中對釀酒有如下記載：“……近時(shí)惟以糯米或粳米或柔或秫或大麥蒸熟，和曲釀甕中七日，以瓶蒸取……”。下列有關(guān)釀酒的說法錯(cuò)誤的是(

)A．釀酒過程中發(fā)生了淀粉水解和葡萄糖分解B．釀酒時(shí)溫度越高產(chǎn)量越高C．釀酒過程中需用到蒸餾操作D．酒密封儲存時(shí)間越長，質(zhì)量越好的原因之一是儲存過程中生成了有香味的酯B4.下列過程是糧食釀醋過程中發(fā)生的是(

)①淀粉水解得到葡萄糖；②葡萄糖被氧化成葡萄糖酸；③蛋白質(zhì)分解為氨基酸；④乙醇被氧化成乙酸A．①②④ B．①③④ C．②③④ D．①②③④D隨堂練習(xí)5.“綠蟻新醅酒，紅泥小火爐”是唐代詩人白居易的著名詩句，詩句中所涉及物質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是（

）A.酒精的化學(xué)式為C2H6O，75%的酒精溶液可用于殺菌消毒B.釀酒原料高粱、谷物等主要成分為纖維素C.我國西周時(shí)期發(fā)明了“酒曲”釀酒工藝，“酒曲”是一種催化劑D.紅泥小火爐中紅泥的顏色可能來自于氧化鐵B隨堂練習(xí)6.我國傳統(tǒng)釀老陳醋工藝的主要步驟有蒸、酵、瀝、陳。蒸——將大米高粱、小米等原料蒸熟后放至冷卻；酵——拌酶曲入壇發(fā)酵，經(jīng)糖化、成醇后，在醋酸菌作用下成酸；瀝——除去糟，聞到酒、醋香味；陳——陳放1~3年，聞到果香味。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.“蒸”時(shí)可使用木質(zhì)炊具，木質(zhì)炊具的主要成分為淀粉B.“酵”中涉及的葡萄糖與果糖互為同分異構(gòu)體C.“瀝”中涉及的主要操作是過濾D.“陳”的過程中乙醇和乙酸緩慢地發(fā)生了反應(yīng)A隨堂練習(xí)7.我國傳統(tǒng)釀醋工藝主要包括以下過程：①“蒸”：將大米、高粱、小米等原料蒸熟后放至冷卻；②“酵”：拌曲入壇發(fā)酵，使淀粉經(jīng)糖化發(fā)酵生成乙醇，然后在醋酸菌的作用下生成乙酸；③“瀝”：除去醋壇底層的糟，此時(shí)可以聞到酒和醋混合在一起的香味；④“陳”：將醋陳放1～3年，以增強(qiáng)其風(fēng)味，在此過程中乙酸與乙醇緩慢地發(fā)生反應(yīng)生成一種具有果香味的有機(jī)化合物。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.淀粉屬于糖類B.過程④涉及的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)C.過程②中乙醇生成乙酸屬于氧化反應(yīng)，二者含有的官能團(tuán)相同D.過程②中淀粉能直接生成乙醇CD隨堂練習(xí)8.下圖是傳統(tǒng)釀酒的工藝流程圖：

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→根據(jù)以上流程，回答下列問題：(1)在釀酒前對糧食種子進(jìn)行適當(dāng)粉碎成小顆粒的原因：_________________________第二步中高溫蒸汽蒸一段時(shí)間的目的為_________________(2)發(fā)酵的原理是什么？________________________________________________________________