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1、1.发酵:,果酒、果醋制作基础知识,利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程.,发酵,据氧气需求情况,据发酵生成产物,（1）果酒制作的原理是什么？写出反应方程式。,先将淀粉水解成葡萄糖；再利用酵母菌分解葡萄糖生成丙酮酸，丙酮酸在厌氧和微酸性条件下，转变成酒精。,2.果酒的制作原理,（3）酒精发酵的参与者 酵母菌,同化作用类型： 异化作用类型： 适宜发酵温度： 分类： 生殖（主要方式）：,异养型,兼性厌氧型,1825,出芽生殖,真菌(真核生物),来源,主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,(4)发酵需要适宜的条件：,1）温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20
2、左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在1825 。 2）喜欢葡萄汁等含糖量高的果汁。培养酵母菌一般用麦芽汁。 3）生活在偏酸环境中。,3.果醋的制作原理,（1）果醋制作的原理是什么？写出反应方程式。,当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸,（2）醋酸发酵参与者醋酸菌,同化作用类型： 异化作用类型： 适宜发酵温度： 生殖方式： 分类：,异养型,需氧型,3035,原核生物,分裂生殖,4、制作发酵装置设计,请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？结合果酒、果醋的
3、制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？,答：充气口是在发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。,二、制作果酒和果醋的过程,安排在9月或10月进行： 正值收获季节，葡萄价格便宜，品种多样。 此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强，发酵酿酒的效果好。 温度适宜，发酵现象非常明显。,1、实验流程示意图:,腐乳酿造,腐乳酿造选择优良菌种的条件： 1、不产生毒素，菌丝壁细软，棉絮状， 2
4、、生长繁殖快速，且抗杂菌能力强； 3、生产的温度范围大，不受季节限制； 4、有蛋白酶、脂肪酶、肽酶等酶系； 5、使产品质地细腻柔糯，气味正常。,一、制作的原理,1、腐乳酿造的微生物种类十分复杂，起主要作用的是毛霉 2、豆腐坯用食盐腌制，使渗透盐分；析出水分；给腐乳以必要的咸味，食盐又能防止毛霉继续生长和污染的杂菌繁殖。此外还具有浸提毛霉菌丝上的蛋白酶的作用,腐乳的制作原理： 做腐乳时起作用的微生物： 毛霉的结构： 毛霉的生殖方式： 毛霉的代谢类型： 制作腐乳的原理：,青霉,酵母,曲霉和毛霉等多种微生物的协同作用，起主要作用的是毛霉。,丝状真菌，有直立菌丝和匍匐菌丝,孢子生殖,异养需氧型,毛霉等
5、微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸，后者又可与醇类作用生成酯。,二 实验设计：,让豆腐长毛35天,加盐腌制8天,加卤汤装瓶,密封腌制,注意：温度控制1518；豆腐的水分控制在70左右,瓶口的盐厚一点可以抑制微生物生长避免豆腐腐败,加12左右的酒以抑制微生物的生长使腐乳有独特香味,封瓶时瓶口通过酒精灯火焰防止瓶口被污染,（1）形态：球型或杆型； （2）细胞结构：原核细胞； （3）代谢类型：异养厌氧型 在无氧条件下，将葡萄糖分解成乳酸。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。,1.乳酸菌：,泡菜的制作：,（4）分布 乳酸菌种类很多
6、，在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌的分布。 列出乳酸杆菌与酵母菌结构的异同吗?,原料加工,修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状,加调味料装坛,加盐,盐水冷却,泡菜盐水,发酵,成品,测亚硝酸盐含量,2.制作泡菜实验操作过程,3.泡菜坛的选择 泡菜坛本身质地好坏对泡菜与泡菜盐水有直接影响，故用于泡菜的坛子应经严格检验， 泡菜坛的选择标准是 火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好 ，否则容易引起蔬菜腐烂,4.腌制条件 腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。 温度过高、食盐用量不足10、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。 一般在腌
7、制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。,加入白酒有什么作用？,白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味剂，可增加醇香感。,思考1：,5.思考题：,思考2：用水封闭坛口起什么作用？不封闭有什么结果？,水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，这是最简易的形成无氧环境的方法。这样，坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，容易导致蔬菜腐烂。,思考3 ：为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？,形成白膜是由于产膜酵母（是兼性厌氧微生物）的繁殖。泡菜发酵液营养丰富，其表面氧含量相对丰富适合酵母菌繁殖。,思考4：为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放
8、时间过长、变质的蔬菜？,有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。,含有抗生素的牛奶能不能发酵成酸奶？为什么？ 不能。因为酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用。抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。,思考5：,6.亚硝酸盐含量的测定,（1）、测定亚硝酸盐含量的原理 在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与N-1萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。将经过反应显色后的待测样品与标准液比色，即可计算出样品中的亚硝酸盐含量。,（2）
9、、材料与器具 泡菜、对氨基苯磺酸、 N-1萘基乙二胺盐酸盐、氯化钠、氢氧化钠、氢氧化铝、氯化镉、氯化钡、亚硝酸钠、蒸馏水、移液管、容量瓶、比色管、榨汁机等,7.泡菜制作小结：,8.链接：,酵母菌： 同化类型是异养型，异化类型是兼性厌氧型。 醋酸杆菌： 同化类型是异养型，异化类型是需氧型。 毛霉： 同化类型是异养型，异化类型是需氧型。 乳酸菌： 同化类型是异养型，异化类型是严格厌氧型,酵母菌，真核，兼性厌氧,醋酸菌，细菌，好氧菌,毛霉，真菌，好氧,乳酸菌，细菌，厌氧菌,酵母菌的无氧呼吸产生酒精,20左右， 无氧,酸性重铬酸钾与其反应呈灰绿色,醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸,3035，通入氧气,品尝、p
10、H试纸检测等,毛霉产生蛋白酶和脂肪酶等催化有机物分解,1518接种，酒精含量控制在12左右,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,常温，无氧条件,pH检测，亚硝酸盐的检测方法,专题2 微生物的培养与应用,一、微生物在现代生物技术中有哪些应用？,提取工具酶： 提供运载体： 作为受体细胞： 提供目的基因： 构建基因文库： 发酵工程的工程菌：,限制性核酸内切酶、DNA连接酶等,细菌质粒、噬菌体、动植物病毒等,培养转基因微生物,抗虫基因、抗病基因等,直接分离目的基因构建基因组文库、逆转录构建cDNA文库,生产味精的谷氨酸棒状杆菌、 生产酸奶的乳酸杆菌等,三.培养基 P284 1.五大基本成分： 各种培养基一般都含有
11、碳源、氮源、生长因子、水和无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。,1、提供微生物生长繁殖所需营养和环境条件 2、确保其它微生物无法混入,二、实验室培养微生物条件,培养基,无菌技术,培养细菌常用的培养基 牛肉膏蛋白胨培养基,按化学组成不同划分：合成培养基/天然培养基,2.培养基的种类,扩大培养、工业生产,含琼脂，用于菌落鉴定、分离和计数,观察微生物运动、保存菌种,按用途不同划分,鉴别培养基,选择培养基,可在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长。,鉴别培养基是根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用
12、以鉴别不同种类的微生物。,四.实验室中微生物的筛选,筛选菌株：人为提供有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或了阻止其他微生物生长。,选择培养基：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。(多个),五.以下选择培养基可以分离哪些微生物？,加入青霉素的培养基 杀死细菌、放线菌，分离酵母菌、霉菌等真菌 加入高浓度食盐的培养基 杀死多种微生物，分离出金黄色葡萄球菌 不加氮源的无氮培养基 分离出自生固氮菌（非固氮菌因缺少氮源被淘汰） 不加含碳有机物的无碳培养基 分离出自养型微生物（异养微生物因缺少有机物被淘汰） 加入抗生素的培养基 利用抗生素抗性基因作标记基因，选择分离出导入目的
13、基因的工程菌,大肠杆菌,酵母菌,放线菌,霉菌,菌落：单个或少数细菌在固体培养基上大量生长繁殖时，所形成的肉眼可见的具有一定形态结构的子细胞群体。,不同微生物形成的菌落具有不同 的特征，是鉴定菌种的重要依据。 如菌落的大小、形状、边缘、光泽度、颜色、透明度等。,六.菌落的概念,白色或乳白色，光滑,大肠杆菌菌落：,七.无菌技术,1、实验室常用的消毒和灭菌方法：,消毒： 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子）。,煮沸法：1005-6min杀死微生物细胞和部分芽孢 巴氏消毒法：70-75煮30min，杀死牛奶中微生物 化学药剂消毒法：酒精、氯气,无菌操作泛指在培
14、养微生物的操作中，所有防止_污染的方法。,_必须无菌、 _也必须要无菌、 _时不能带入其他杂菌,主要包括：,杂菌,2.消毒与灭菌的概念及两者的区别,消毒：使用较温和理化因素，仅杀死物体表面或内 部的一部分对人体有害的微生物的过程。不能杀死 芽孢和孢子。,灭菌：使用强烈的理化因素消灭物体内外所有微生 物，包括芽孢和孢子。,各种器具,培养基,转移菌种,（2）灼烧灭菌如接种环等： 接种时，用于接种工具或其他金属用具灭菌。直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧可以迅速彻底灭菌,（3）干热灭菌： 用于耐高温需干燥物品（玻璃器皿、金属用具）,（4）高压蒸汽灭菌培养基： 用于培养基等物品的灭菌,高压蒸汽灭菌 （湿
15、热灭菌） 洒精灯灼烧灭菌 干热灭菌,培养基、无菌水、 各种耐高温的玻璃金属器具 100kPa、121 下维持15-30min,需要保持干燥 耐高温的玻璃金属器皿 160-170 下加热1-2h,接种环等金属器具,3.思考讨论,1. 平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。,2.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？ 答：操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培
16、养物； 每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。 划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。,3.思考讨论,3.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？ 答：以免接种环温度太高，杀死菌种。 4.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？ 答：划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。,3.思考讨论,八.微生物数量测定 测定土壤中的细菌数，一般选用104、105、106倍的稀释液进行平板培养。 实验时，每一浓度至少涂布3个平板，以增强实验的说服力和准确性。 当
