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传统发酵技术和微生物的培养与应用练习
1.人类利用微生物发酵制作食品的历史源远流长,其中果酒、果醋、腐乳、泡菜是人们非常喜爱的发酵食品。请回答下列相关问题:
(1)果酒制作通常将温度控制在 ℃。某同学通过发酵制作果酒时,发现在制作原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度数,原因是
。
(2)醋酸菌是 (填“好氧”“厌氧”或“兼性厌氧”)型细菌;与酵母菌相比,醋酸菌细胞结构的主要特点是 。
(3)腐乳味道鲜美,易于消化吸收,原因是毛霉等微生物产生的 将豆腐中的蛋白质和脂肪分解成小分子肽。腐乳制作过程中,加盐和加酒发挥的相同作用是 。
(4)泡菜制作利用的微生物主要是 。家庭制作泡菜时无须刻意灭菌,原因是 。
2. “土坑酸菜”的腌制是一种传统工艺:将现摘蔬菜倒入菜地附近的土坑里,向土坑中加水、盐等,再用薄膜包裹并盖上土进行腌制。而现代食品加工则应将传统制作与现代工艺的有机结合,通过流程化、标准化和科学化控制以保证酸菜的品质。请回答:
(1)“土坑酸菜”发酵所需菌种来源于 ,发酵时需包裹薄膜,盖土腌制的原因是 。
(2)“土坑酸菜”在发酵初期由于杂菌的存在而产生大量亚硝酸盐,测定亚硝酸盐的原理是酸化条件下,亚硝酸盐经重氮化反应后与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 。
(3)在现代食品加工中,优质乳酸菌的选择是保障食品安全和风味的重要前提。培养乳酸菌时,需要向培养基中添加氮源、水、无机盐和 。培养过程中还需定时取样,检测菌种的生长情况并统计菌落数目。常用的微生物计数方法包括活菌计数法和 ;前者在计数时需选取菌落数目稳定时的记录作为结果,原因是
。
(4)为保护消费者健康,现代工业大规模生产酸菜必须进行严格的灭菌处理,灭菌是指 。
3.化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此,某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响,结果见表。
碳源
细胞干重(g/L)
S产量(g/L)
葡萄糖
3.12
0.15
淀粉
0.01
0.00
制糖废液
2.30
0.18
回答下列问题。
(1)通常在实验室培养微生物时,需要对所用的玻璃器皿进行灭菌,灭菌的方法有
(答出2点即可)。
(2)由实验结果可知,菌株C生长的最适碳源是 ;用菌株C生产S的最适碳源是 。菌株C的生长除需要碳源外,还需要 (答出2点即可)等营养物质。
(3)由实验结果可知,碳源为淀粉时菌株C不能生长,其原因是
。
(4)若以制糖废液作为碳源,为进一步确定生产S的最适碳源浓度,某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路:
。
(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用,其意义是
(答出1点即可)。
4.某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验,其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵(酒精发酵),实验流程如图所示。
回答下列问题。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是
。
(2)采用液体培养基培养酵母菌,可以用淋洗液为原料制备培养基,培养基中还需要加入氮源等营养成分,氮源的主要作用是 (答出1点即可)。通常,可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时,为了达到良好的灭菌效果,需要注意的事项有 (答出2点即可)。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是 。但是在酵母菌发酵过程中,还需适时拧松瓶盖,原因是