1、第1章发酵工程第1节传统发酵技术的应用课前自主预习案知识点一发酵与传统发酵技术1发酵(1)发酵的历史：约9 000年前，我们的祖先就会利用微生物将_、_等发酵成_。1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明，_。(2)发酵的概念：人们利用_，在适宜的条件下，将原料通过_转化为_的过程。2传统发酵技术(1)腐乳的发酵参与发酵的微生物：多种微生物，如_等，其中起主要作用的是_。发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成_。(2)传统发酵技术的概念：直接利用_微生物，或利用_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。(3)传统发酵技术的特点及主要食品以_菌种的_发酵及_发酵为主
2、，通常是家庭式或作坊式的。主要食品有腐乳、酱、_。知识点二尝试制作传统发酵食品1传统发酵食品制作所利用的微生物(1)乳酸菌代谢特点：_细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成_，反应简式：_。生产应用：用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。(2)酵母菌代谢特点：单细胞_菌，_微生物，在无氧条件下能进行_，反应简式为_。最适生长温度约为_。生产应用：用于酿酒、制作馒头和面包等。(3)醋酸菌代谢特点：_细菌，当_时能将糖分解成醋酸，反应简式为_；当_时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为_。最适生长温度为_。生产应用：用于制作各种风味的醋。2制作泡菜(1)菌种的来源利用植物体表面天然的乳酸菌。(
3、2)方法步骤配制盐水：用清水和食盐配制质量百分比为_的盐水，并将盐水_，冷却待用。蔬菜装坛：将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装坛；装至半坛时，放入_，继续装至_成满。加盐水：将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料。封坛发酵：盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中_，发酵过程中注意_，根据室内_控制发酵时间。3制作果酒和果醋(1)菌种来源新鲜水果的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。(2)方法步骤器具消毒：将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，用_消毒，晾干备用。冲洗：新鲜葡萄用清水冲洗12次，再去除_，沥干。榨汁：用榨汁机榨取葡萄汁，装入发酵瓶中，留大约_的空间，盖好瓶盖
4、。酒精发酵：温度控制在1830，每隔12 h左右将瓶盖_，但不要打开瓶盖。发酵时间为1012 d。醋酸发酵：葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上_，进行葡萄醋发酵，温度为3035，时间为78 d。判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1多种微生物参与了腐乳的发酵。()2醋酸菌是好氧细菌，乳酸菌和酵母菌是厌氧细菌。()3制作葡萄酒的过程中，要定时打开瓶盖放出CO2。()4制作泡菜的过程中只有乳酸菌起作用。()5传统发酵食品的制作过程中，不同的食品接种不同的菌种。()6葡萄酒的深红色来自红葡萄皮中的色素。()7在葡萄酒的制作过程中，采摘的葡萄应反复冲洗，且要先除枝梗再冲洗。()8醋酸菌在有氧时能将葡萄
5、糖分解成醋酸，在无氧时能将酒精直接转变成醋酸。()第2节微生物的培养技术及应用第1课时微生物的基本培养技术课前自主预习案知识点一培养基的配制1培养基人们按照微生物对_的不同需求，配制出供其_的营养基质。2培养基的种类3培养基的营养组成各种培养基一般都含有_、_、_和无机盐等营养物质，此外还需要满足微生物生长对_、特殊营养物质以及_的需求。知识点二无菌技术1获得纯净的微生物培养物的关键：防止_。2消毒和灭菌消毒灭菌概念使用较为_的物理、化学或生物等方法杀死物体_或内部一部分微生物使用_的理化方法杀死物体内外_的微生物，包括_常用方法_消毒法、巴氏消毒法、_消毒法、紫外线消毒法_灭菌、干热灭菌、_
6、灭菌适用对象操作空间、双手等接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等3.具体操作(1)对实验操作的_、操作者的衣着和手进行清洁和_。(2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行_。(3)要注意避免已经灭菌处理的材料用具与_接触。(4)为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在_附近进行。知识点三微生物的纯培养1纯培养：在微生物学中，将接种于_内，在合适条件下形成的含_的群体称为培养物。由_所获得的微生物群体称为纯培养物，获得_的过程就是纯培养。2微生物纯培养的步骤：微生物的纯培养包括配制培养基、_、_、分离和培养等步骤。3酵母菌的纯培养(1)菌落：分散的微生物在适宜的_表面或内部可以繁殖形成
7、肉眼可见的、有一定形态结构的_。(2)获得单菌落的方法：_法和_法。(3)酵母菌的纯培养步骤制备培养基接种和分离酵母菌：通过_在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步_到培养基的表面。培养酵母菌：完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和_的平板_，放入28 左右的_中培养2448 h。判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1液体培养基含有水，而固体培养基不含水。()2获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染。()3用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基都要进行消毒。()4培养基分装到培养皿后进行灭菌。()5平板冷凝后应将平板倒置，防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。()
8、6转换划线角度后需要灼烧接种环再进行划线。()第2课时微生物的选择培养和计数课前自主预习案知识点一选择培养基1水生栖热菌的筛选：水生栖热菌能在_ 的高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下_。2选择培养基：在微生物学中，允许_的微生物生长，同时抑制或阻止_微生物生长的培养基。知识点二微生物的选择培养1取样铲取土样，将样品装入纸袋中。2稀释涂布平板法(1)系列稀释操作将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中，依次等比稀释。 (2)涂布平板操作 3培养与观察待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板_，放入3037 的恒温培养箱中培养12
9、 d。在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的_菌落。知识点三微生物的数量测定1稀释涂布平板法(1)原理：当样品的_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_。通过_，就能推测出样品中大约含有多少活菌。(2)计数原则：一般选择菌落数为_的平板进行计数。样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养。在同一稀释度下，应至少对_个平板进行重复计数，然后求出_。(3)注意问题：统计的菌落数往往比活菌的实际数目_。这是因为_。2显微镜直接计数法(1)方法：利用特定的_或_，在显微镜下观察、计数。(2)注意问题：统计的结果一般是_和_的总和。知识点四
10、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1土壤取样从酸碱度接近中性的潮湿土壤取样。先铲去表层土，在距地表约_ cm的土壤层取样。2样品的稀释(1)选用一定稀释范围的样品液进行培养，保证获得菌落数为_的平板进行计数。(2)第一次做实验时，可以将稀释度的范围放宽一点。3微生物的培养与观察(1)培养：不同种类的微生物，往往需要不同的培养_和培养_。(2)观察：每隔_统计一次_数目，选取菌落数目_时的记录作为结果。 4操作提示(1)涂布器的使用：将涂布器从酒精中取出时，要让多余的酒精在烧杯中_，然后再放在火焰上灼烧。不要将_的涂布器放在盛有酒精的烧杯中，以免引燃酒精。(2)无菌操作：取土样的用具在使用前都需要
11、_。操作完成后，一定要_。(3)做好标记：本实验使用的平板和试管比较多，为避免混淆，最好使用前就做好_。(4)制订计划：本实验耗时较长，需要事先_，以便提高实验效率。判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1选择分解尿素的细菌的培养基为液体培养基。()2用平板划线法培养计数，应选择菌落数在10100的平板。 ()3统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数目。()4统计菌落数目的理论依据是一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌。()5分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的pH降低。()6在用涂布器涂布平板时，为了操作方便可完全打开培养皿盖。()第3节发酵工程及其应用课前自主
12、预习案知识点一发酵工程的基本环节1随着人们对_的认识，_的建立，以及_的设计成功，人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品，发酵工程逐步形成。2发酵工程的基本环节环节目的选育菌种性状优良的菌种可以从_中筛选出来，也可以通过_或基因工程育种获得_工业发酵罐的体积大，接入的菌种总体积大。在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养_在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定灭菌发酵工程中所用的菌种大多是_。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。因此，_和_都必须经过严格的灭菌接种扩大培养的菌种和灭菌后的_加入发酵罐中。发酵罐内发酵发酵工程的_。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物
13、浓度等，以了解_。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的_，而且会影响微生物_。现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制；还可以进行反馈控制，使发酵_处于最佳状态_如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品3.啤酒的工业化生产流程啤酒的工业化生产流程主要分为_和_两个阶段。具体为发芽，_，碾磨，_，蒸煮，发酵，消毒，终止
14、环节。知识点二发酵工程的应用1发酵工程以其生产条件_、原料来源_且价格_、产物_、废弃物对环境的污染_和容易处理等特点，在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。2.发酵工程的具体应用食品工业生产_，如酱油、各种酒类等生产_，如柠檬酸、谷氨酸等生产_，如果胶酶、脂肪酶等医药工业采用基因工程的方法，将植物或动物的基因转移到_中，获得具有某种药物生产能力的微生物；直接对_进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品未来甚至可能用微生物来生产过去只能从植物中分离提取的_等化合物科学家利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产
15、物可以作为_使用农牧业生产_，如根瘤菌肥、固氮菌肥等生产_，如井冈霉素等生产微生物饲料，如_其他方面利用纤维废料发酵生产_等能源物质；极端微生物的研究判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1发酵工程利用的菌种都是从自然界中筛选出来的。 ()2发酵工程的中心环节是选育菌种。 ()3发酵工程中要对培养基进行灭菌，发酵设备不用灭菌。()4利用微生物农药防治农林虫害属于化学防治。 ()5微生物饲料主要是利用发酵工程生产的微生物的菌体。()6单细胞蛋白就是一个蛋白质分子。()7可以利用发酵工程和基因工程生产疫苗。()8科学家可利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产
16、物就可以作为疫苗使用。()第1章发酵工程第1节传统发酵技术的应用自主预习先知知识点一1(1)谷物水果含酒精的饮料酒精发酵是由活的酵母菌引起的(2)微生物微生物的代谢人类所需要的产物2(1)酵母、曲霉和毛霉毛霉小分子的肽和氨基酸(2)原材料中天然存在的前一次发酵保存下来的发酵物中(3)混合固体半固体酱油、醋、泡菜和豆豉等知识点二1(1)厌氧乳酸C6H12O62C3H6O3(乳酸)能量(2)真兼性厌氧酒精发酵C6H12O62C2H5OH(酒精)2CO2能量28(3)好氧O2、糖源都充足C6H12O62O22CH3COOH(醋酸)2H2O2CO2能量缺少糖源C2H5OHO2CH3COOH(醋酸)H2
17、O能量30352(2)5%20%煮沸调味品八注满水补充水温度3(2)体积分数为70%的酒精枝梗和腐烂的籽粒1/3拧松一次一层纱布效果检测定向12提示：酵母菌是兼性厌氧真菌。3提示：应拧松瓶盖，不应打开瓶盖。4提示：不只是乳酸菌起作用，酵母菌、大肠杆菌等也起作用。5提示：传统发酵技术没有接种菌种，而是利用了天然存在的菌种。67.8.第2节微生物的培养技术及应用第1课时微生物的基本培养技术自主预习先知知识点一1营养物质生长繁殖2凝固剂琼脂3水碳源氮源pHO2知识点二1杂菌污染2温和表面强烈所有芽孢和孢子煮沸酒精湿热灼烧3(1)空间消毒(2)灭菌(3)周围的物品(4)酒精灯火焰知识点三1培养基特定种
18、类微生物单一个体繁殖纯培养物2灭菌接种3(1)固体培养基子细胞群体(2)平板划线稀释涂布平板(3)葡萄糖琼脂高压蒸汽干热50酒精灯火焰接种环稀释分散一个未接种倒置恒温培养箱效果检测定向1提示：液体培养基和固体培养基都含有水，它们的区别为是否含有凝固剂。23提示：用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基都要进行灭菌。4提示：培养基分装到培养皿之前要进行灭菌。56.第2课时微生物的选择培养和计数自主预习先知知识点一17080不能生存2特定种类其他种类知识点二2(2)0.1酒精冷却涂布器菌液培养基转动3倒置单知识点三1(1)稀释度一个活菌统计平板上的菌落数(2)303003平均值(3)少当两个或多个细
19、胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落2(1)细菌计数板血细胞计数板(2)活菌数死菌数知识点四1382(1)303003(1)温度时间(2)24 h菌落稳定4(1)滴尽过热(2)灭菌洗手(3)标记(4)规划时间效果检测定向1提示：选择分解尿素的细菌的培养基为固体培养基，固体培养基具有分离、鉴定作用。2提示：微生物计数采用稀释涂布平板法，为保证结果准确，应选择菌落数在30300的平板。3提示：由于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，所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。45提示：尿素分解菌将尿素转化为氨，使培养基的pH升高。6提示：为了防止杂菌污染，不能完全打开皿盖。第3节发酵工程及其应用自主预习先知知识点一1发酵原理微生物纯培养技术密闭式发酵罐2自然界诱变育种扩大培养配制培养基单一菌种培养基发酵设备培养基中心环节发酵进程生长繁殖代谢物的形成全过程分离、提纯产物3主发酵后发酵焙烤糖化知识点二1温和丰富低廉专一小2传统的发酵产品各种各样的食品添加剂酶制剂微生物菌种紫杉醇、青蒿素前体疫苗微生物肥料微生物农药单细胞蛋白酒精、乙烯效果检测定向1提示：发酵工程的菌种也可以通过诱变育种和基因工程育种获得。2提示：发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵的过程。3提示：培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。4提示：利用微生物农药防治农林虫害属于生物防治。56.7.8.