1、第十單元生物技術(shù)實踐 專題28傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與微生物的應(yīng)用,高考生物,考點一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù),知識清單,一果酒及果醋的制作 1.制作原理與條件,2.制作流程 3.葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是紅葡萄皮的色素進入發(fā)酵液。 4.現(xiàn)在工廠生產(chǎn)果酒,為提高果酒的品質(zhì),更好地抑制其他微生物的生長,采取的措施是直接在果汁中加入人工培養(yǎng)的酵母菌。 二腐乳的制作 1.菌種:主要是毛霉。 2.原理 (1)蛋白質(zhì)肽、氨基酸;,(2)脂肪甘油+脂肪酸 3.腐乳的制作流程,三泡菜的制作和亞硝酸鹽的測定 1.作用菌類:假絲酵母和乳酸菌。 2.原料:白菜、洋白菜等。 3.原理:在無氧的條件下,微生物利用菜中的糖和其他營養(yǎng)物進行發(fā)酵,

2、乳酸菌將糖分轉(zhuǎn)化為乳酸,這時需氧菌被殺死;當(dāng)有機酸增加到 一定程度時,乳酸菌被殺死,出現(xiàn)酵母菌和霉菌,并逐漸產(chǎn)生亞硝酸。加白酒的作用是可抑制雜菌的生長,酒也是一種調(diào)味劑,增加醇 香感。,4.制作步驟,5.亞硝酸鹽含量的測定 (1)亞硝酸鹽的產(chǎn)生:由假絲酵母產(chǎn)生。 (2)亞硝酸鹽的危害:可轉(zhuǎn)變成致癌物亞硝胺。 (3)亞硝酸鹽含量測定:在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺 酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺結(jié)合形成玫瑰紅色產(chǎn) 物,通過目測比較,大致估算亞硝酸鹽含量。,1.果酒、果醋發(fā)酵裝置分析 (1)通用裝置,(2)裝置分析 因酵母菌的繁殖需要空氣,醋酸菌是好氧菌,所以在果酒制作的前期和果

3、醋制作的整個過程中都需氧。因酵母菌產(chǎn)生酒精是在無氧條件下進行的,故應(yīng)控制充入氧的量,應(yīng)在充氣口設(shè)置開關(guān)。 由于在酒精發(fā)酵過程中產(chǎn)生CO2,因此又需設(shè)排氣口;為防止空氣中微生物的污染,排氣口應(yīng)連接一個長而彎曲的膠管。 因要對發(fā)酵的情況進行及時監(jiān)測,故應(yīng)設(shè)置出料口便于取料。,2.四種傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品的菌種與原理,3.影響腐乳品質(zhì)的因素 (1)鹽 a.濃度過低,不足以抑制微生物生長,豆腐易腐敗變質(zhì)。 b.濃度過高,會影響腐乳口味。 (2)酒的含量:一般控制在12%左右。 (3)香辛料:具調(diào)味、殺菌作用。 (4)溫度:15 18 。,思維點撥傳統(tǒng)腐乳制作與現(xiàn)代腐乳生產(chǎn)的區(qū)別 (1)條件要求:傳統(tǒng)腐乳制作不

4、需要滅菌,現(xiàn)代腐乳生產(chǎn)必須在嚴(yán)格無菌條件下進行。 (2)菌種來源:傳統(tǒng)腐乳制作,菌種來自空氣中的毛霉孢子;現(xiàn)代腐乳生產(chǎn),菌種是經(jīng)過篩選的優(yōu)良毛霉菌種,并且直接接種在豆腐上。 4.泡菜制作的注意事項 (1)材料的選擇及用量 蔬菜應(yīng)新鮮,若放置時間過長,蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。 清水和鹽的質(zhì)量比為41,鹽水要煮沸后冷卻待用。鹽水煮沸有兩大作用,一是除去水中的氧氣,二是殺滅鹽水中的其他細菌。 (2)防止雜菌污染:每次取樣用具要洗凈,取樣后要迅速封口。,(3)氧氣需求 泡菜壇要選擇透氣性差的容器,以創(chuàng)造無氧環(huán)境,有利于乳酸菌發(fā)酵,防止蔬菜腐爛。,壇蓋邊沿的水槽中要注滿水,以保證乳酸菌發(fā)酵所需

5、的無氧環(huán)境,并注意在發(fā)酵過程中要經(jīng)常補充壇蓋邊沿水槽中的水。 (4)溫度:發(fā)酵過程控制在室溫即可,最好在26 36 。溫度過高,則易滋生雜菌;溫度過低,則發(fā)酵時間延長。 (5)泡菜制作過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化:,例1(2017江蘇單科,25,3分)如圖是探究果酒與果醋發(fā)酵的裝置示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是(多選)() A.改變通入氣體種類,可以研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響 B.果酒發(fā)酵中期通入氮氣,酵母菌將從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸 C.果醋的發(fā)酵周期與實驗設(shè)定的溫度密切相關(guān) D.氣體入口與氣體出口可以交換使用,解析本題主要考查果酒和果醋制作的相關(guān)知識。果酒和果醋發(fā)酵 所利用的菌種

6、分別是酵母菌、醋酸菌,其中酵母菌屬于兼性厭氧菌,而醋酸菌為需氧菌,因此改變通入氣體種類,可研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響,A正確;果酒發(fā)酵中期通入氮氣后,酵母菌可從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸,B正確;醋酸菌的最適生長溫度為3035 ,溫度過低會抑制酶活性,從而抑制果醋的發(fā)酵周期,C正確;圖中的氣體入口與氣體出口不可 以交換使用,因為與氣體入口相連的導(dǎo)管需要插入發(fā)酵瓶的底部,D錯誤。 答案ABC,考點二微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用,一微生物的實驗室培養(yǎng) 1.培養(yǎng)基 (1)概念:人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其 生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。 (2)營養(yǎng)構(gòu)成:水、無機鹽、碳源、氮源和生長因子。 (3)類型:根

7、據(jù)物理性質(zhì)可分為固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基;根據(jù)功能可分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。 (4)制備步驟:計算稱量溶化滅菌倒平板。,2.無菌技術(shù)(連線),注意:A.消毒可以殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物。 B.滅菌可以殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子。,3.純化培養(yǎng)方法:平板劃線法和稀釋涂布平板法。 (1)平板劃線法:通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的,操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。 (2)稀釋涂布平板法:將菌液進行一系列的梯度稀釋,然后將不同 稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面。 二纖維素分解菌的分離 1.纖維素酶 (1)組成:纖維素分解菌可產(chǎn)生纖維

8、素酶,纖維素酶是一種復(fù)合酶, 它包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。,(2)作用: 2.纖維素分解菌的分離,(1)方法:剛果紅染色法。 (2)原理 (3)標(biāo)志:使用以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基,根據(jù)是否產(chǎn)生透 明圈來篩選纖維素分解菌。,(4)操作流程,三土壤中分解尿素的細菌的分離,1.微生物的培養(yǎng)基 (1)微生物培養(yǎng)基的營養(yǎng)要素,(2)選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基的應(yīng)用實例,2.兩種微生物純化培養(yǎng)的方法,3.微生物的鑒別和篩選 (1)三種鑒別微生物的方法 菌落特征鑒別法:根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進行鑒別。 指示劑鑒別法:如以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入

9、酚紅指示劑,培養(yǎng)某種微生物后,若pH升高、指示劑變紅,說明該種微生物能夠分解尿素。 染色鑒別法:如利用剛果紅染色法,根據(jù)培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈來篩選纖維素分解菌。 (2)三種篩選微生物的方法 單菌落挑取法:利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種到固體平板培 養(yǎng)基表面,直接根據(jù)微生物菌落的特征利用單菌落挑取的方法獲得目的微生物。,選擇培養(yǎng)法:利用選擇培養(yǎng)基對微生物進行選擇培養(yǎng),直接獲得目的微生物。 鑒定培養(yǎng)法:利用鑒別培養(yǎng)基使目的微生物菌落呈現(xiàn)特有的特征,然后篩選目的微生物。 (3)微生物篩選和鑒別的兩個實例,4.兩種微生物計數(shù)方法的比較,例2(2016課標(biāo)全國,39,15分)某同

10、學(xué)用新鮮的泡菜濾液為實驗材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣。回答下列問題: (1)分離純化乳酸菌時,首先需要用對泡菜濾液進行梯度稀釋,進行梯度稀釋的理由是。 (2)推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有和。分離純化時應(yīng)挑選出的菌落作為候選菌。 (3)乳酸菌在-20 長期保存時,菌液中常需要加入一定量的(填“蒸餾水”、“甘油”或“碳酸鈣”)。,解析(1)分離純化乳酸菌時,由于泡菜濾液中菌的濃度高,因此需要用 無菌水對泡菜濾液進行梯度稀釋,其目的是將聚集在一起的乳酸菌分散成單個細胞,以便在培養(yǎng)基表面形成單菌落。(2)乳酸菌代謝過程中可產(chǎn)生乳酸,若在培養(yǎng)基中加入碳酸鈣,則碳酸鈣既可以中和乳酸,又可以在乳酸菌菌落的周圍出