發(fā)酵工程章末復(fù)習(xí)課學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.分析發(fā)酵產(chǎn)品（如泡菜、果酒、啤酒）的生產(chǎn)過(guò)程，能夠辨析使用的微生物種類及其發(fā)酵原理，綜合比較傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與現(xiàn)代發(fā)酵工程的優(yōu)缺點(diǎn)。（生命觀念、科學(xué)思維）2.在實(shí)驗(yàn)情境中設(shè)計(jì)微生物的純培養(yǎng)、分離和計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)方案，規(guī)范操作純培養(yǎng)技術(shù)，并能夠解釋培養(yǎng)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法。（科學(xué)思維、科學(xué)探究）3.基于啤酒工業(yè)化生產(chǎn)流程的案例，提出一種縮短發(fā)酵時(shí)間的方法，分析其對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的意義，體現(xiàn)社會(huì)責(zé)任感和生產(chǎn)實(shí)踐能力。（社會(huì)責(zé)任）自主預(yù)習(xí)自主預(yù)習(xí)一、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1.常見(jiàn)的發(fā)酵產(chǎn)品及其發(fā)酵利用的微生物發(fā)酵產(chǎn)品微生物代謝類型生物類型腐乳泡菜果酒果醋2.寫(xiě)出制作泡菜、果酒和果酒制果醋的原理（反應(yīng)式）?！咀灾髟O(shè)計(jì)】嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)家庭式發(fā)酵裝置，實(shí)現(xiàn)果酒和果醋的連續(xù)發(fā)酵。二、微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用1.基本培養(yǎng)基主要有哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)？還需要哪些條件？2.連一連：無(wú)菌技術(shù)的主要方法及適用對(duì)象。3.酵母菌純培養(yǎng)的方法有哪些？計(jì)數(shù)方法有哪些？4.寫(xiě)出微生物選擇培養(yǎng)基的原理。三、發(fā)酵工程及其應(yīng)用寫(xiě)出發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)（文字+箭頭）。

課堂探究課堂探究任務(wù)一、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程請(qǐng)結(jié)合教材知識(shí)，閱讀材料，思考以下問(wèn)題。材料1：唐代《新修本草》中有關(guān)葡萄酒的記錄“葡萄作酒法，總收取子汁，煮之，自成酒”“凡作酒醴須曲，而蒲萄、蜜等酒獨(dú)不用曲”。1.分析材料1，葡萄酒制作所需的菌種及其來(lái)源是什么？該菌種在什么條件下進(jìn)行發(fā)酵？2.在發(fā)酵時(shí)，每隔12h左右擰松瓶蓋的目的是什么？葡萄酒制作完成后發(fā)酸的原因是什么？3.根據(jù)材料2，思考：在實(shí)際生產(chǎn)中，可采用哪些方法縮短啤酒的發(fā)酵時(shí)間，增加經(jīng)濟(jì)效益？【歸納總結(jié)】比較傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程項(xiàng)目傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵工程概念直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來(lái)的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)菌種來(lái)源過(guò)程無(wú)菌種的選育、擴(kuò)大培養(yǎng)、接種，無(wú)嚴(yán)格的滅菌等發(fā)酵條件控制通過(guò)微生物自身的代謝調(diào)節(jié)pH,通過(guò)充氣口、排氣口及其他人工措施調(diào)節(jié)溶解氧通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的溫度、pH和溶解氧等進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制應(yīng)用應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等任務(wù)二、微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用醋酸菌可將酒精轉(zhuǎn)化成乙酸釀得果醋。思考以下問(wèn)題。1.釀造果醋時(shí)，得到了乙酸產(chǎn)率較高的醋酸菌群，培養(yǎng)醋酸菌菌種的培養(yǎng)基主要有哪些物質(zhì)？培養(yǎng)條件是怎樣的？2.為進(jìn)一步純化獲得優(yōu)良醋酸菌菌種，可采用哪些接種方法？【歸納】嘗試列表對(duì)上述純化方法進(jìn)行比較。

3.在純化醋酸菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成了一片，最可能的原因是什么？應(yīng)當(dāng)怎樣操作才可避免此種現(xiàn)象？4.在接種醋酸菌的培養(yǎng)基上，若觀察到了不同形態(tài)的菌落，分析可能是由哪些原因引起的，如何避免此種情況的出現(xiàn)？5.若要對(duì)所獲得的優(yōu)良菌種進(jìn)行計(jì)數(shù)，可用哪些方法？不同方法統(tǒng)計(jì)的結(jié)果與實(shí)際值相同嗎？為什么？【探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究不同溫度、pH條件對(duì)果醋發(fā)酵效率的影響，找出最適發(fā)酵條件。評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值得分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理性實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_，實(shí)驗(yàn)變量設(shè)置合理，溫度和pH梯度設(shè)置科學(xué)，涵蓋范圍能有效探究最適條件，且各梯度間距適宜，保證結(jié)果可靠性30分實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性嚴(yán)格遵循無(wú)菌操作原則，接種、移液等操作規(guī)范，防止雜菌污染。正確使用各類儀器設(shè)備25分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性數(shù)據(jù)記錄及時(shí)、完整、準(zhǔn)確，無(wú)遺漏和錯(cuò)誤。每次取樣的時(shí)間、體積嚴(yán)格一致，保證數(shù)據(jù)的可比性。數(shù)據(jù)測(cè)量精確，有效數(shù)字保留合理20分實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析能力通過(guò)曲線和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確分析溫度和pH對(duì)果醋發(fā)酵效率的影響規(guī)律，邏輯清晰，能合理判斷最適發(fā)酵條件，并對(duì)異常數(shù)據(jù)作出合理推測(cè)和解釋25分1.民間各種美食的制作離不開(kāi)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．酸菜腌制時(shí)間越長(zhǎng)，口感越好，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高B．蘋(píng)果醋的制作過(guò)程中要嚴(yán)格控制通氣，并保持無(wú)氧和低溫C．苗族紅酸湯以番茄和辣椒為原料密封發(fā)酵，該過(guò)程利用的微生物是醋酸菌D．長(zhǎng)沙的“臭豆腐”聞著臭吃著香，其在發(fā)酵時(shí)少不了霉菌的參與2．燃料乙醇是一種綠色燃料。研究人員利用酵母菌，以霉變的木薯和小麥為原料，混合發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇，流程圖如下。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．I階段是該發(fā)酵生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)B．I階段的淀粉酶無(wú)須進(jìn)行滅菌處理C．II階段步驟①是接種酵母菌D．Ⅲ階段步驟②是產(chǎn)品的分離、提純3．下列關(guān)于酵母菌純培養(yǎng)的敘述，正確的是（

）A．微生物的純培養(yǎng)步驟包括制備培養(yǎng)基、接種和分離酵母菌、培養(yǎng)酵母菌B．將配制好的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，加上棉塞后直接放入高壓蒸汽滅菌鍋進(jìn)行滅菌C．接種環(huán)在火焰上灼燒滅菌后，立即蘸取菌液在培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線以分離純化菌種D．用稀釋涂布平板法可以估算酵母菌數(shù)量，且估算值偏大4．(不定項(xiàng))為了獲得所需要的微生物，可以通過(guò)選擇培養(yǎng)及鑒別培養(yǎng)來(lái)進(jìn)行篩選。下列敘述正確的是（）A．從樣品中篩選所需要的微生物時(shí)只能使用固體培養(yǎng)基B．培養(yǎng)基中加入抗生素能篩選出具有相應(yīng)抗性的微生物C．尿素分解菌能夠?qū)⒛蛩胤纸鉃榘?，氨使酚紅指示劑變紅D．纖維素分解菌能分解纖維素，使菌落周圍出現(xiàn)透明圈5.研究人員以獼猴桃鮮果為原料，在酒精發(fā)酵階段通過(guò)帶皮和去皮兩種方法釀制果醋，并對(duì)其品質(zhì)進(jìn)行分析對(duì)比，以探究果醋釀造的新思路，實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。(1)為提高果汁的出汁率和澄清度，在步驟②后應(yīng)加入____________________處理材料。(2)果醋釀制一般是在酒精發(fā)酵的基礎(chǔ)上再進(jìn)行乙酸發(fā)酵，其中的原理是______________。(3)進(jìn)行酒精發(fā)酵的微生物主要是___________，代謝類型為_(kāi)_____________。發(fā)酵罐液面平靜無(wú)氣泡產(chǎn)生時(shí)，酒精發(fā)酵停止。再向發(fā)酵液中接種醋酸菌并在________條件下繼續(xù)發(fā)酵，此階段發(fā)酵液pH的變化趨勢(shì)為_(kāi)____________。【課堂小結(jié)】請(qǐng)自主構(gòu)建本章知識(shí)的思維導(dǎo)圖。【課后拓展】果酒發(fā)酵時(shí)如果pH突然升高，可能是哪些操作出現(xiàn)了問(wèn)題？如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？

參考答案參考答案自主預(yù)習(xí)一、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵產(chǎn)品微生物代謝類型生物類型腐乳毛霉異養(yǎng)需氧型真核生物泡菜乳酸菌異養(yǎng)厭氧型原核生物果酒酵母菌異養(yǎng)兼性厭氧型真核生物果醋醋酸菌異養(yǎng)需氧型原核生物1.2.泡菜：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3(乳酸)＋能量。果酒：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH(酒精)+2CO2＋能量。果酒制果醋：C2H5OH+O2eq\o(→,\s\up7(酶))CH3COOH+H2O＋能量?！咀灾髟O(shè)計(jì)】略二、微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用1.水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽；pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣。3.平板劃線法、稀釋涂布平板法；稀釋涂布平板法、顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。4.允許特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)。三、發(fā)酵工程及其應(yīng)用課堂探究任務(wù)一1.酵母菌；附著在果皮上的酵母菌；18~30℃、無(wú)氧條件下進(jìn)行發(fā)酵。2.擰松瓶蓋的目的是放出CO2，防止發(fā)酵瓶因氣壓過(guò)大而爆裂。葡萄酒發(fā)酸原因：密封不嚴(yán)或瓶蓋打開(kāi)，空氣中的醋酸菌進(jìn)入進(jìn)行有氧發(fā)酵產(chǎn)生乙酸。3.用赤霉素處理大麥種子，使其不用發(fā)芽即可產(chǎn)生大量淀粉酶；適當(dāng)增加溶解氧量，酵母菌大量繁殖；通過(guò)基因工程育種或誘變育種獲得高產(chǎn)酵母等?！練w納總結(jié)】項(xiàng)目傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵工程概念直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來(lái)的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)利用微生物的特定功能，規(guī)?；a(chǎn)人類所需產(chǎn)品的綜合性生物工程菌種來(lái)源來(lái)源于空氣、蔬菜、面團(tuán)發(fā)酵物等，菌種不純性狀優(yōu)良的菌種，可從自然界中篩選出來(lái)，也可以通過(guò)誘變育種或基因工程育種獲得過(guò)程無(wú)菌種的選育、擴(kuò)大培養(yǎng)、接種，無(wú)嚴(yán)格的滅菌等菌種的選育，擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、滅菌，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品的分離和提純發(fā)酵條件控制通過(guò)微生物自身的代謝調(diào)節(jié)pH,通過(guò)充氣口、排氣口及其他人工措施調(diào)節(jié)溶解氧通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的溫度、pH和溶解氧等進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制應(yīng)用果酒、果醋的制作，腐乳、泡菜的制作等應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等任務(wù)二1.水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；條件：溫度30~35℃、pH調(diào)至酸性、有氧條件。2.平板劃線法、稀釋涂布平板法?！練w納】比較平板劃線法稀釋涂布平板法工具接種環(huán)涂布器原理通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基的表面連續(xù)劃線操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，稀釋度足夠高時(shí)，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞主要步驟平板劃線操作系列稀釋操作和涂布平板操作特點(diǎn)方法簡(jiǎn)單，但不適宜計(jì)數(shù)單菌落更易分開(kāi)，可以計(jì)數(shù)，但操作復(fù)雜示意圖3.最可能的原因是菌液濃度過(guò)高或劃線時(shí)在劃下一區(qū)域前未將接種環(huán)灼燒滅菌；采取的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新區(qū)域前先將接種環(huán)灼燒滅菌。4.若觀察到了不同形態(tài)的菌落，可能是接種的菌種不純或無(wú)菌操作不規(guī)范等原因引起的。對(duì)菌液進(jìn)一步純化；培養(yǎng)菌種前，對(duì)培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種器具等進(jìn)行滅菌處理；操作過(guò)程在酒精燈旁進(jìn)行等。5.稀釋涂布平板法、顯微鏡直接觀察。稀釋涂布平板法：統(tǒng)計(jì)結(jié)果往往比實(shí)際值少；原因：兩個(gè)或