第1章 发酵工程（考点串讲）-2022-2023学年高二生物下学期期中期末考点大串讲

第1章 发酵工程 第1节 传统发酵技术的应用 [主干知识] 一、发酵与传统发酵技术 1．发酵：指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 2．传统发酵技术 直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。 二、腐乳、泡菜、果酒和果醋的制作原理 1．腐乳的制作 (1)菌种：酵母、曲霉、毛霉等，起主要作用的是毛霉。 (2)发酵原理：豆腐中的蛋白质经毛霉等微生物发酵分解成小分子的肽和氨基酸。 2．泡菜的制作 (1)菌种：乳酸菌。 (2)发酵原理：乳酸菌在无氧的情况下，将葡萄糖分解成乳酸。反应式： C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。 3．果酒的制作 (1)菌种：酵母菌。 (2)发酵原理：酵母菌在无氧条件下，进行酒精发酵，产生酒精。反应式： C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量。 4．果醋的制作 (1)菌种：醋酸菌。 (2)发酵原理 ①当O2、糖源都充足时，醋酸菌能将糖分解成乙酸。 反应式：C6H12O6＋2O22CH3COOH(乙酸)＋2H2O＋2CO2＋能量。 ②当缺少糖源时，醋酸菌则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。反应式： C2H5OH＋O2CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量。 三、制作泡菜、果酒和果醋的实验流程 1．制作泡菜的实验流程 2．制作果酒和果醋的实验流程 [易错辨析] : (1)传统发酵以混合菌种的液体发酵为主，通常是工厂式生产(×) (2)制备泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用(×) (3)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件(×) (4)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度(×) (5)为防止杂菌污染，要用无水乙醇擦拭发酵瓶(×) (6)只有在糖源充足的情况下才能进行醋酸发酵(×) (7)在利用葡萄发酵生产果酒的后期，加入醋酸菌即可产生醋酸(×) 第2节 微生物的培养技术及应用 [主干知识] 一、培养基 1．概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。 2．种类(按物理性质分) 液体培养基固体培养基 3．营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。 二、无菌技术 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，无菌技术主要包括消毒和灭菌。二者的区别如下表所示。 消毒 灭菌 概念 使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物 使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 适用对象 操作空间、操作者的衣着和手等 微生物培养的器皿、接种用具和培养基等 常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药物消毒法和紫外线消毒法 湿热灭菌(其中高压蒸汽灭菌的效果最好)、干热灭菌、灼烧灭菌 　 三、微生物的纯培养 1．相关概念 (1)培养物：在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。 (2)纯培养物：由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。 (3)纯培养：获得纯培养物的过程就是纯培养。 2．酵母菌的纯培养 四、选择培养基 1．微生物筛选的原理：人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。 2．选择培养基：在微生物学中，允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。 五、微生物的选择培养 ―→―→―→ 六、微生物的数量测定 1．稀释涂布平板法 (1)原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 (2)注意事项 ①一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。 ②通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为30～300、适于计数的平板。 ③在同一稀释度下，应至少对个平板进行重复计数，然后求出平均值。 ④统计的菌落数往往比活菌的实际数目。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。 2．测定微生物数量的另一种常用方法：显微镜直接计数法。 七、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1．原理 绝大多数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。利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。 2．实验设计 (1)土壤取样：铲去表层土，在距地表3～8 cm的土壤层取样。 (2)样品的稀释：测定土壤中细菌的数量，一般选用1×104、1×105和1×106倍稀释的稀释液进行平板培