高中生物選修一生物技術實踐 學問點總結專題一傳統發酵技術的應用課題一果酒和果醋的制作1、發酵：通過微生物技術的培育來生產大量代謝產物的過程。2、有氧發酵：醋酸發酵谷氨酸發酵 無氧發酵：酒精發酵3、酵母菌是兼性厭氧菌型真菌)分裂生殖孢子生殖4、在有氧條件下，酵母菌進展有氧呼吸，大量生殖。C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O5、在無氧條件下，酵母菌能進展酒精發酵。C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2

乳酸發酵6、2018-257、在葡萄,起主要作用的是附著在葡萄皮外表的野生型酵母菌。在發酵過,,,使葡萄酒呈現深紅色。在缺氧呈酸性的發酵液中，酵母菌可以生長生殖，而絕大多數其他微生物都因無法適應這一環境而受到制約。8(),,生殖方式為二分裂9、當氧氣、糖源都充分時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸。2C2H5OH＋4O2→CH3COOH＋6H2O10、掌握發酵條件的作用①醋酸菌對氧氣的含量特別敏感，當進展深層發酵時，即使只是短時間中斷通入氧氣，也會引起醋酸菌死亡。雜菌污染的時機。③有兩條途徑生成醋酸：直接氧化和以酒精為底物的氧化。11、試驗流程：選擇葡萄→沖洗→榨汁→酒精發酵→果酒〔→醋酸發酵→果醋〕12、酒精檢驗：果汁發酵后是否有酒精產生，可以用重鉻酸鉀來檢驗。在酸性條2ｍL，再滴入物3mol/LH2SO43滴，振蕩混勻，最終滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀3滴，振蕩試管，觀看顏色13、充氣口是在醋酸發酵時連接充氣泵進展充氣用的；排氣口是在酒精發酵時用來排出二氧化碳的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。開口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用該裝置制酒時，應當關閉充氣口；制醋時，應當充氣 口連接氣泵，輸入氧氣疑難解答〔1〕你認為應領先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？應領先沖洗，然后再除去枝梗，以避開除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的時機。〕你認為應當從哪些方面防止發酵液被污染？如：要先沖洗葡萄，再除去枝梗；榨汁機、發酵裝置要清洗干凈，并進展酒精消毒；每次排氣時只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋等。〕18～25℃？制葡萄醋時，為什么要將30～35℃？：溫度是酵母菌生長和發酵的重要條件。20℃左右最適合酵母菌的生殖。因此需要將溫度掌握在其最適溫度范圍內。而醋酸菌是適溫菌，最適生長溫度為30～35℃，30～35℃。課題二腐乳的制作1、多種微生物參與了豆腐的發酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一種絲狀真菌。代謝類型是異養需氧型。生殖方式是孢子生殖。營腐生生活。2、原理：毛霉等微生物產生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。3、試驗流程：讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制4、釀造腐乳的主要生產工序是將豆腐進展前期發酵和后期發酵。前期發酵的主要作用：1.2.使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期發酵主要是酶與微生物協同參與生化反響的過程。通過各種輔料與酶的緩解作用，生成腐乳的香氣。5、將豆腐切成3cm×3cm×1cm 的假設干塊。所用豆腐的含水量為 70％左右，水分過多則腐乳不易成形樣品水分含量〔%〕計算公式：(烘干前容器和樣品質量-烘干后容器和樣品質量)/烘干前樣品質量·毛霉的生長：條件：將豆腐塊平放在籠屜內，將籠屜中的掌握在 15～18℃，并保持肯定的溫度。來源：1.來自空氣中的毛霉孢子 2.直接接種優良毛霉菌種時間：5天·加鹽腌制：將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中，同時逐層加鹽，隨著8天左右。·用鹽腌制時，留意掌握鹽的用量：鹽的濃度過低，缺乏以抑制微生物的生長，可能導致豆腐腐敗變質；鹽的濃度過高會影響腐乳的口味·1.2.析出水分，是豆腐變硬，在后期制作過程中不易酥爛3.調味作用，給腐乳以必要的咸味4.浸提毛酶菌絲上的蛋白酶。·配制鹵湯：鹵湯直接關系到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及各種香辛料配12%左右。·1.防止雜菌污染以防腐2.與有機酸結合形成酯，賜予腐乳風味3.酒精含量的凹凸與腐乳后期發酵時間的長短有很大關系，酒精含量越高，對蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長；酒精含量過低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質的水解，雜菌生殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。·香辛料的作用：1.調味作用2.殺菌防腐作用 3.參與并促進發酵過程·防止雜菌污染：①用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒。②裝瓶時，操作要快速留神。整齊地擺放好豆腐、參加鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。疑難解答〕利用所學的生物學學問，解釋豆腐長白毛是怎么一回事？豆腐生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴格地說是直立菌絲，在豆腐中還有匍匐菌絲。〕我們尋常吃的豆腐，哪種適合用來做腐乳？70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳，不易成形。〕成的呢？它對人體有害嗎？它的作用是什么？“皮”是前期發酵時在豆腐外表上生長的菌絲〔匍匐菌絲〕，對人體無害。它能形成腐乳的“體”，使腐乳成形。課題三制作泡菜·制作泡菜所用微生物是乳酸菌，其代謝類型是異養厭氧型。在無氧條件下，降糖分解為乳酸。分裂方式是二分裂。反響式為：C6H12O6 酶2C3H6O3+能量常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。乳酸桿菌常用于生產酸奶。·亞硝酸鹽為白色粉末，易溶于水，在食品生產中用作食品添加劑。·膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體安康，國家規定肉制品中不超過30mg/kg ，醬腌菜中不超過20mg/kg，嬰兒奶粉中不超過2mg/kg。亞硝酸鹽被吸取后隨尿液排pH、溫度和肯定微生物作用下形成致癌物質亞硝胺。·一般在腌1010天之后食用最好*測定亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發生重氮化反響后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色染料，與濃度的標準顯色液目測比較，估算泡菜中亞硝酸鹽含量。專題二微生物的培育與應用課題一微生物的試驗室培育·培育基依據物理性質可分為液體培育基、半固體培育基和固體培育基。在液體培育基中參加凝固劑瓊脂〔是從紅藻中提取的一種多糖，在配制培育基中用作凝固劑〕后，制成瓊脂固體培育基。微生物在固體培育基外表生長，可以形成肉眼可見的菌落。依據菌落的特征可以推斷是哪一種菌。液體培育基應用于工業或生活生產，固體培育基應用于微生物的分別和鑒定，半固體培育基則常用于觀看微生物的運動及菌種保藏等。·依據成分培育基可分為人工合成培育基和自然培育基。合成培育基是用成分的化學物質配制而成，其中成分的種類比例明確，常用于微生物的分別鑒定。自然培育基是用化學成分不明的自然物質配制而成，常用于實際工業生產。·依據培育基的用途，可將培育基分為選擇培育基和鑒定培育基。選擇培育基是指在培育基中參加某種化學物質，以抑制不需要的微生物生長，促進所需要的微生物的生長。鑒別培育基是依據微生物的特點，在培育基中參加某種指示劑或化學藥品配制而成的，用以鑒別不同類別的微生物。·培育基的化學成分包括水、無機鹽、碳源、氮源、生長因子等。·碳源 ：能為微生物的代謝供給碳元素的物質。如CO2、NaHCO3等無機碳源；糖類、石油、花生粉餅等有機碳源。異養微生物只能利用有機碳源。單質碳不能作為碳源。·氮源N2、NH3NO3-NH4+〔無機氮源〕蛋白質、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨〔有機氮源〕等。只有固N2。·培育基還要滿足微生物生長對pH、特別養分物質以及氧氣的要求。例如，培育乳酸桿菌時需要在培育基中添加維生素，培育霉菌時須將培育基的pHpH調至中性或微堿性，培育厭氧型微生物是則需要供給無氧的條件·無菌技術·獲得純潔培育物的關鍵是防止外來雜菌的入侵，要留意以下幾個方面：②對試驗操作的空間、操作者的衣著和手，進展清潔和消毒。②將用于微生物培育的器皿、接種用具和培育基等器具進展滅菌。③避開四周環境中微生物的污染，試驗操作應在酒精燈火焰四周進展。④驗操作時應避開已經滅菌處理的材料用具與四周的物品相接觸。·無菌技術除了用來防止試驗室的培育物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？答：無菌技術還能有效避開操作者自身被微生物感染。·消毒與滅菌的區分消毒指使用較為溫順的物理或化學方法僅殺死物體外表或內部一局部對人體有害的微生物〔不包括芽孢和孢子〕。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法〔對于一些不耐高溫的液體〕還有化學藥劑〔如酒精、氯氣、石炭酸等〕消毒、紫外線消毒。滅菌則是指使用猛烈的理化因素殺死物體內外全部的微生物，包括芽孢和孢子。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。·滅菌方法：②種環、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法；②玻璃器皿、金屬用具等使用干熱滅菌法，所用器械是干熱滅菌箱 ；③養基、無菌水等使用高壓蒸汽滅菌法，所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋。④面滅菌和空氣滅菌等使用紫外線滅菌法，所用器械是紫外燈 。·制作牛肉膏蛋白胨固體培育基〔1〕方法步驟：計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。〔2〕倒平板操作的步驟：①將滅過菌的培育皿放在火焰旁的桌面上，右手拿裝有培育基的錐形瓶，左手拔出棉塞。②右手拿錐形瓶，將瓶口快速通過火焰。③用左手的拇指和食指將培育皿翻開一條稍大于瓶口的縫隙， 右手將錐形瓶中的培育基〔約10～20mL〕倒入培育皿，左手馬上蓋上培育皿的皿蓋。④等待平板冷卻凝固，大約需 5～10min。然后，將平板倒過來放置，使培育皿蓋在下、皿底在上。·倒平板操作的爭論50培育基的溫度？提示：可以用手觸摸盛有培育基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時，就可以進展倒平板了。為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？答：通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培育基。平板冷凝后，為什么要將平板倒置？答：平板冷凝后，皿蓋上會分散水珠，凝固后的培育基外表的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培育基外表的水分更好地揮發，又可以防止皿蓋上的水珠落入培育基，造成污染。在倒平板的過程中，假設不留神將培育基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板還能用來培育微生物嗎？為什么？答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培育基上滋生， 因此最好不要用這個平板培育微生物。·純化大腸桿菌〕微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。〕平板劃線法是通過接種環在瓊脂固體培育基外表連續劃線的操作。將聚攏的菌種逐步稀釋分散到培育基的外表。在數次劃線后培育，可以分別到由一個細胞生殖而來的肉眼可見的子細胞群體，這就是菌落。〕稀釋涂布平板法是將菌液進展一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培育基的外表，進展培育。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。〕用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是：使聚攏在一起的微生物分散成單個細胞，從而能在培育基外表形成單個的菌落，以便于純化菌種。〔5〕平板劃線法操作步驟：①將接種環放在火焰上灼燒，直到接種環燒紅。②在火焰旁冷卻接種環，并翻開棉塞。③將試管口通過火焰。④將已冷卻的接種環伸入菌液中蘸取一環菌液。⑤將試管通過火焰，并塞上棉塞。⑥左手將皿蓋翻開一條縫隙，右手將沾有菌種的接種環快速伸入平板內，劃三至五條平行線，蓋上皿蓋。留意不要劃破培育皿。⑦灼燒接種環，待其冷卻后，從第一區域劃線的末端開頭往其次區域內劃線。重復以上操作，在三、四、五區域內劃線。留意不要將最終一區的劃線與第一區相連。⑧將平板倒置放入培育箱中培育。·平板劃線操作的爭論為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環？在劃線操作完畢時，仍舊需要灼燒接種環嗎？為什么？答：操作的第一步灼燒接種環是為了避開接種環上可能存在的微生物污染培育物；每次劃線前灼燒接種環是為了殺死上次劃線完畢后，接種環上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環上的菌種直接來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數的增加，使每次劃線時菌種的數目漸漸削減，以便得到菌落。劃線完畢后灼燒接種環，能準時殺死接種環上殘留的菌種，避開細菌污染環境和感染操作者。在灼燒接種環之后，為什么要等其冷卻后再進展劃線？答：以免接種環溫度太高，殺死菌種。在作其次次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開頭劃線？答：劃線后，線條末端細菌的數目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開頭，能使細菌的數目隨著劃線次數的增加而逐步削減，最終能得到由單個細菌生殖而來的菌落。〔6〕涂布平板操作的步驟：涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。取少量菌液，滴加到培育基外表。8～10s。用涂布液均勻地涂布在培育基外表。·涂布平板操作的爭論涂布平板的全部操作都應在火焰四周進展 。結合平板劃線與系列稀釋的無菌操作要求，想一想，第 2步應如何進展無菌操作？提示：應從操作的各個細節保證“無菌”。例如，酒精燈與培育皿的距離要適宜、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰四周；等等。 菌種的保存〔1〕對于頻繁使用的菌種，可以承受臨時保藏的方