第1章發(fā)酵工程第1節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用[必備知識]腐乳一直受到人們的喜愛。這是因為經(jīng)過微生物的發(fā)酵，豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成_________________________________，味道鮮美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如______、______和______等，其中起主要作用的是______。(P5)2．__________________________________________________________________________________________________________________________________________的技術(shù)一般稱為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。(P5)3．傳統(tǒng)發(fā)酵以_________的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主，通常是______式或______式的。(P5)4．乳酸菌是______細(xì)菌，在______的情況下能將葡萄糖分解成______[反應(yīng)簡式為___________________________________________________]，可用于___________、_________等。常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和_________。(P5)5．酵母菌是___________微生物，在無氧條件下能進(jìn)行_________發(fā)酵[反應(yīng)簡式為______________________________________________________]，可用于_________、_________和______等。溫度是影響酵母菌生長的重要因素，釀酒酵母的最適生長溫度約為_________。(P6)6．用于制作泡菜的蔬菜應(yīng)新鮮，若放置時間過長，蔬菜中的亞硝酸鹽含量相對_______。用清水和食鹽配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______的鹽水。鹽的用量過高，乳酸發(fā)酵_______，泡菜風(fēng)味____；用量過低，雜菌易_______，導(dǎo)致泡菜_______。鹽水要煮沸后冷卻。煮沸的作用：一是______________，二是____________________________。(P6“探究·實踐”)7．泡菜在腌制過程中會有______________產(chǎn)生。膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康，但如果人體攝入_______，會發(fā)生中毒，甚至死亡。(P6“探究·實踐”)8．醋酸菌是_______細(xì)菌，當(dāng)O2、糖源都充足時能通過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)將糖分解成_______[反應(yīng)簡式為_________________________________________________]；當(dāng)缺少糖源時則直接將乙醇轉(zhuǎn)化為_______，再將乙醛變?yōu)開______[反應(yīng)簡式為______________________________________________]。醋酸菌可用于制作各種風(fēng)味的醋。多數(shù)醋酸菌的最適生長溫度為_______℃。(P7)9．果酒自然發(fā)酵時，利用葡萄皮上的______________；工業(yè)生產(chǎn)時，人工接種純化的酵母菌，以______________。(P7“探究·實踐”)10．果酒變果醋發(fā)酵改變兩個條件：一、_______，因為醋酸菌是______________；二、______________，因為________________________________________________________。(P7“探究·實踐”)11．果酒與果醋發(fā)酵流程：_______________________________________________________________。(P7“探究·實踐”)第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用一、微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)[必備知識]1．培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括____________________________等。另外，培養(yǎng)基還要滿足微生物生長對_____、______________以及_______的要求。例如，培養(yǎng)乳酸桿菌時需要在培養(yǎng)基中添加_______；培養(yǎng)霉菌時，一般需將培養(yǎng)基的pH調(diào)至_______；培養(yǎng)細(xì)菌時，一般需要將pH調(diào)至______________；培養(yǎng)______________時，則需要提供無氧的條件。(P10)2．培養(yǎng)基的種類及用途(1)按物理性質(zhì)可分為______________、______________和______________。______________應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn)，固體培養(yǎng)基應(yīng)用于微生物的______________，半固體培養(yǎng)基則常用于觀察微生物的_____________________。(2)按照培養(yǎng)基的用途，可將培養(yǎng)基分為______________和______________。3．獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是______________。(P10)4．消毒(1)消毒是指使用較為____________________________等方法殺死物體___________________________________(不包括芽孢和孢子)。（2）消毒方法常用到______________、______________(對于一些不耐高溫的液體)，還有_____________________(如酒精、氯氣、石炭酸等)、___________________。(P10～11)5．滅菌(1)滅菌是指使用_____________方法殺死物體_____________________，包括芽孢和孢子。(2)滅菌方法有______________、______________、______________等。①接種環(huán)、接種針、試管口等使用______________滅菌；②玻璃器皿、金屬用具等使用______________滅菌，所用器械是______________；③培養(yǎng)基、無菌水等使用______________滅菌，所用器械是______________。(P10～11)6．比較消毒和滅菌比較項目理化因素的作用強度消滅微生物的數(shù)量芽孢和孢子能否被消滅消毒滅菌7.微生物的純培養(yǎng)包括配制培養(yǎng)基、_______、_______、分離和培養(yǎng)等步驟。(P11)8．________________________________________________________________________________________________________________，這就是菌落。采用______________和______________能將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。(P12“探究·實踐”)[重要圖解]1．倒平板的具體操作步驟：（P12）請用文字和箭頭寫出正確的倒平板操作流程:______________。(1)培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻至____℃左右時，才能用來倒平板。可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛_______時，就可以進(jìn)行倒平板了。(2)通過______________，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。(3)平板冷凝后，皿蓋上會凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以____________________________，又可以____________________________。(4)在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，則該平板不能繼續(xù)培養(yǎng)微生物了。原因是_________________________________________________。(P12“探究·實踐”)2．平板劃線法的具體操作步驟①操作是將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)的金屬絲______。②操作是在______冷卻接種環(huán)，并打開盛有菌液的試管的棉塞。③操作是__________________。④操作是在火焰附近用接種環(huán)蘸取____________。⑤操作是____________，并塞上棉塞。⑥操作是：在火焰附近將皿蓋打開一條縫隙，用接種環(huán)______________________________，蓋上皿蓋。然后再______接種環(huán)，待其冷卻后，從________________________開始往____________內(nèi)劃線。重復(fù)以上操作，在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線即可得到圖⑦培養(yǎng)皿。在重復(fù)劃線時，注意_________________________________________。(1)劃線前第一步灼燒接種環(huán)是為了___________________________________________________；每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了________________________________________________；劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能____________________________________，避免____________________________________。(2)灼燒接種環(huán)后，要等其冷卻后再進(jìn)行劃線，____________________________________。(3)劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從________________________，能使________________________________________________，最終能得到由單個細(xì)菌繁殖而來的菌落。(P12“探究·實踐”)二、微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)[必備知識]1．在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時____________其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為____________。(P16)2．分解尿素的細(xì)菌之所以能分解尿素，是因為它們能合成______，其催化尿素分解產(chǎn)生NH3，NH3作為細(xì)菌生長的______。(P16“思考·討論”)3．__________________除可以用于分離微生物外，也常用來統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目。當(dāng)樣品的__________________時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于__________________。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)為____________的平板進(jìn)行計數(shù)。(P18)4．用稀釋涂布平板法統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目______，這是因為____________________________________________。因此，統(tǒng)計結(jié)果一般用______而不是用活菌數(shù)來表示。(P18)5．除活菌計數(shù)外，利用____________進(jìn)行直接計數(shù)，也是一種常用的、快速直觀的測定微生物數(shù)量的方法。該方法利用特定的____________或____________，在顯微鏡下觀察、計數(shù)，然后再計算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量，統(tǒng)計的結(jié)果一般是活菌數(shù)和死菌數(shù)的______。(P18)6．細(xì)菌計數(shù)板和血細(xì)胞計數(shù)板的計數(shù)原理相同。血細(xì)胞計數(shù)板比細(xì)菌計數(shù)板厚，常用于________________________、____________等的計數(shù)。用細(xì)菌計數(shù)板可對____________的細(xì)胞進(jìn)行觀察和計數(shù)。(P18“相關(guān)信息”)7．絕大多數(shù)微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以______作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，可以從土壤中分離出分解尿素的細(xì)菌。(P18“探究·實踐”)[重要圖解]1．稀釋涂布平板法操作示意圖如果想知道1g土壤中有多少能分解尿素的細(xì)菌，僅有選擇培養(yǎng)基是不夠的，還需要對土樣進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚硪约翱茖W(xué)的測定微生物數(shù)量的方法?？刹捎孟♂屚坎计桨宸?。(P17)（1）系列稀釋操作：如圖所示，在編號為1×102～1×107試管中分別盛有9mL______；將10g土樣加入盛有____________的錐形瓶中，____________；取1mL上清液加入盛有____________的試管中，依次____________。（2）涂布平板操作：第1步：取菌液——取0.1mL菌液，滴加到______表面；第2步：涂布器消毒——將涂布器浸在盛有______的燒杯中；第3步：涂布器滅菌——將涂布器放在火焰上灼燒，待__________________后，再進(jìn)行涂布；第4步：涂布平板：用涂布器將______均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時可__________________，使涂布均勻。（3）培養(yǎng)：待__________________后，將平板______，放入____________中培養(yǎng)1～2d。在涂布有____________菌液的平板上就可以觀察到分離的____________。2．地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸，其中40%～60%能被土壤中某些微生物分解利用，這是因為它們能夠產(chǎn)生纖維素酶。對這些微生物的研究與應(yīng)用，使人們能夠利用秸稈等生產(chǎn)酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。已知剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅與纖維素形成____________；而當(dāng)纖維素被纖維素分解菌分解后，復(fù)合物就____________，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以________________________(如下圖所示)。(P20“練習(xí)與應(yīng)用”拓展應(yīng)用2)(4)劃線用力大小要適當(dāng)，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。(5)操作第一步即取菌種之前及每次劃線之前都需要將接種環(huán)進(jìn)行火焰灼燒滅菌，劃線操作結(jié)束時，仍需灼燒接種環(huán)，每次灼燒的目的如下表：項目第一次操作每次劃線之前劃線結(jié)束目的殺死接種環(huán)上原有的微生物殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來源于上次劃線的末端，使每次劃線菌種數(shù)目減少殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免微生物污染環(huán)境和感染操作者第3節(jié)發(fā)酵工程及其應(yīng)用[必備知識]1．發(fā)酵工程一般包括____________，____________，__________________、______，接種，發(fā)酵，__________________等方面。(P22)2．性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過______育種或____________育種獲得。(P22)3．現(xiàn)代發(fā)酵工程使用的大型發(fā)酵罐均有計算機控制系統(tǒng)，能對發(fā)酵過程中的______、_____、____________、罐壓、通氣量、攪拌、泡沫和營養(yǎng)等進(jìn)行監(jiān)測和控制；還可以進(jìn)行反饋控制，使發(fā)酵全過程處于______狀態(tài)。(P23)4．環(huán)境條件不僅會影響微生物的____________，而且會影響微生物____________。如谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)：在中性和弱堿性條件下會積累谷氨酸；在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和__________________。(P23)5．如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用______、______等方法將菌體分離和干燥，即可得到產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)腳_____、______和______措施來獲得產(chǎn)品。(P23)6．發(fā)醇工程在食品工業(yè)方面的應(yīng)用：__________________，如啤酒