Temat: Fermentacje w procesach przygotowywania żywności

Adresat

Uczniowie liceum ogólnokształcącego i technikum

Podstawa programowa:

Nowa podstawa programowa:

Liceum ogólnokształcące i technikum. Chemia – zakres podstawowy:

XXI. Chemia wokół nas. Uczeń:

7) opisuje procesy fermentacyjne zachodzące podczas wyrabiania ciasta i pieczenia chleba, produkcji wina, otrzymywania kwaśnego mleka, jogurtów, serów; pisze równania reakcji fermentacji alkoholowej, octowej i mlekowej.

Liceum ogólnokształcące i technikum. Chemia – zakres rozszerzony:

XXI. Chemia wokół nas. Uczeń:

7) opisuje procesy fermentacyjne zachodzące podczas wyrabiania ciasta i pieczenia chleba, produkcji wina, otrzymywania kwaśnego mleka, jogurtów, serów; pisze równania reakcji fermentacji alkoholowej, octowej i mlekowej.

Stara podstawa programowa:

Liceum ogólnokształcące i technikum. Chemia – zakres podstawowy:

XXI. Chemia wokół nas. Uczeń:

6) opisuje procesy fermentacyjne zachodzące podczas wyrabiania ciasta i pieczenia chleba, produkcji wina, otrzymywania kwaśnego mleka, jogurtów, serów; pisze równania reakcji fermentacji alkoholowej, octowej i mlekowej.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń omawia wybrane procesy fermentacyjne, które stosowane są do przetwarzania żywności

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać pojęcie fermentacji;

• wymieniać poznane rodzaje fermentacji;

• wymieniać warunki, jakie muszą być spełnione, by zaszedł dany proces fermentacyjny ;

• wskazywać produkty spożywcze, które wyprodukowano dzięki procesom fermentacji;

• wskazywać przykłady z życia codziennego, w których zachodzą procesy fermentacji;

• uzasadniać, że dany proces fermentacyjny w danej sytuacji jest pożądany i wytłumaczysz, kiedy nie jest pożądany;

• zapisywać słownie i za pomocą wzorów sumarycznych równania reakcji fermentacji alkoholowej i octowej.

Metody/techniki kształcenia

• aktywizujące

  • dyskusja.

• podające

  • pogadanka.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

• eksponujące

  • pokaz.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

3. BHP – przed przystąpieniem do eksperymentów uczniowie zapoznają się z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji. Nauczyciel wskazuje na konieczność zachowania ostrożności w pracy z nimi.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel, wprowadzając uczniów do tematu zajęć, prosi ich, by zastanowili się, co mają wspólnego zsiadłe mleko, jogurt, kefir, piwo, wino, chleb i drożdżówka. Powinny paść odpowiedzi, że są to produkty, do których wytworzenia wykorzystuje się procesy fermentacyjne, obecnie określane jako procesy biotechnologiczne.

2. Nauczyciel wprowadza metodę JIGSAW. Dzieli klasę na trzy grupy (lub sześć grup – każde dwie otrzymają ten sam temat do opracowania) o takiej samej liczbie uczniów. Są to tzw. grupy eksperckie. Każdy uczestnik powinien zostać ekspertem, który w istotny sposób przyczyni się do sukcesu całej grupy. Każdy uczeń występuje w roli uczącego się i nauczającego.

3. Nauczyciel rozdaje grupom arkusze papieru i mazaki, przydzielając im inne zagadnienie do opracowania (z przeznaczeniem czasowym ok. 10 min):
   I grupa – fermentacja alkoholowa
   II grupa – fermentacja mlekowa
   III grupa – fermentacja octowa.

4. Grupy zapoznają się z materiałem do swojego zagadnienia, korzystając z abstraktu, podręcznika książkowego i internetu. Opracowują je, uwzględniając reagenty reakcji, przebieg procesu fermentacji, zapis fermentacji w postaci równania reakcji za pomocą wzorów sumarycznych, warunki przebiegu fermentacji, zastosowanie procesów fermentacyjnych do przetwarzania żywności. Wszyscy uczniowie pracujący w zespołach dyskutują, tłumaczą sobie nawzajem niezrozumiałe kwestie, uczą się.

5. Na umówiony znak uczniowie tworzą nowe zespoły, tak aby w każdej nowej grupie znaleźli się eksperci z wszystkich pozostałych drużyn (jeżeli jest 6 grup, to uczniowie wymieniają się w obrębie 3 grup).

6. Eksperci kolejno relacjonują to, czego nauczyli się w swoich pierwotnych grupach: ekspert I grupy przekazuje pozostałym wiedzę, jaką zdobył przed chwilą. Następnie głos zabierają ekspert grupy II, ekspert grupy III (i kolejnych). Uczący uczniowie przekazują informacje pozostałym aż do wyczerpania zakresu. Każda z grup zapoznaje się w ten sposób z całym materiałem przewidzianym do realizacji na danej jednostce lekcyjnej (czas ok. 10 min).

7. Eksperci wracają do swoich pierwotnych grup, konfrontują zdobytą wiedzę, uzupełniają, sprawdzają, czy wszyscy nauczyli się całości materiału (czas ok. 7 min).

8. Nauczyciel sprawdza, uzupełnia, ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

9. Prowadzący informuje uczniów że przeprowadzi doświadczenie „Identyfikacja gazu wydzielającego się podczas aktywności drożdży”. Zanim to nastąpi, mają sformułować pytanie badawcze oraz hipotezy i zanotować je w formularzu w abstrakcie. Po doświadczeniu ustalają wspólnie obserwacje, następnie wnioski, i je również zapisują.

10. Pod koniec lekcji nauczyciel prosi uczniów o wykonanie ćwiczenia interaktywnego – praca indywidualna.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdań:

   • Dziś nauczyłem się…

   • Zrozumiałem, że…

   • Zaskoczyło mnie…

   • Dowiedziałem się…

   W celu przeprowadzenia podsumowania może posłużyć się tablicą interaktywną w abstrakcie lub polecić uczniom pracę z nią

Praca domowa

1. Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

2. Wykonaj w domu notatkę z lekcji metodą sketchnotingu.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Fermentation in food preparation processes

FermentationIndeks dolny is used for centuries to process food. It consists in the practical use of transformati Indeks dolny koniec_{is used for centuries to process food. It consists in the practical use of transformati}ons occurring under the influence of enzymes produced by yeasts and bacteria. It is one of the basic biotechnological processes.

Alcoholic fermentation occurs under the influence of enzymes produced by yeast that break down sugar (e.g. from fruit juice) into ethanol (ethyl alcohol) and carbon dioxide.
The alcoholic fermentation proceeds according to the equation:

Alcoholic fermentation is used, among others in the production process of beer, wine and high‑grade alcoholic beverages.

Lactic acid creates a flavour of dishes such as kefir, curd, cucumbers in brine, sauerkraut or white borscht. Lactic acid is formed in the process of anaerobic lactic fermentation of sugars caused by the action of special bacteria (Bacillus acidi lactici). The protein present in milk congeals under the influence of acid (colloquially it is called „curdling”). After heating of curdled milk, you can separate the cheese and get so‑called whey, which consists of lactic acid and small amounts of lactose, protein and fats.

The milk fermentation process has two stages:

1. The first stage is the hydrolysis of the disaccharide (lactose) contained in the milk into simple sugars (the reaction takes place with the participation of appropriate enzymes).

2. In the second stage, with the participation of lactic bacteria from glucose, lactic acid is formed.

Beverages consisting of fermented milk have many advantages. These are characterized by higher absorption of nutrients, these contain less lactose in comparison with milk (important for people with lactose intolerance) and have valuable taste values.

Sometimes beverages with a low alcohol content, such as wine and beer, left for a long time in open vessels, sour. This process involves converting ethyl alcohol to acetic acid and is called acetic fermentation. Acetic fermentation occurs under the influence of oxygen from the air, involving microorganisms (bacteria or fungi). This process can be presented in the form of the following equation:

In nature, fermentation is a way of breathing in an anaerobic environment. By conducting the fermentation, organisms, such as some bacteria and yeasts, obtain the energy necessary for life. The energy obtained in this way enables the course of various biochemical processes, called metabolic changes, serving the growth and development of these organisms and their life activities, such as movement, reaction to stimuli or reproduction.

Fermentation processes may occur under limited oxygen access – anaerobic fermentations, e.g. alcoholic fermentation, lactic acid fermentation, but also with oxygen – aerobic fermentation, e.g. acetic fermentation.

• Fermentation processes occur with the participation of microorganisms (bacteria and yeasts). These are used in food production.

• Alcoholic fermentation (with the participation of yeast) is the basis for the production of wine, beer and other types of alcohol. This process is also used when baking yeast dough (the carbon dioxide formed as a result of fermentation scarifies the dough).

• Lactic acid fermentation makes it possible to produce such milk products as kefir and yogurt.

• Alcoholic and lactic acid fermentation are processes occurring under anaerobic conditions.

• In the acetic fermentation process, under aerobic conditions, with the participation of acetic acid bacteria, ethyl alcohol is transformed into acetic acid (ethanoic).