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1、高中生物选修1 生物技术实践知识点总结专题一传统发酵技术的应用课题一果酒和果醋的制作1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。2、有氧发酵：醋酸发酵谷氨酸发酵无氧发酵：酒精发酵乳酸发酵3、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌酵母菌的生殖方式：出芽生殖( 主要 ) 分裂生殖孢子生殖4、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6 6O2 6CO26H2 O5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O62C2H5OH 2CO6、20左右最适宜酵母菌繁殖酒精发酵时一般将温度控制在18-25 7、在葡萄酒自然发酵的过程中 , 起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌
2、. 在发酵过程中 , 随着酒精浓度的提高 , 红葡萄皮的色素也进入发酵液 , 使葡萄酒呈现深红色 . 在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。8、醋酸菌是单细胞细菌 ( 原核生物 ), 代谢类型是异养需氧型 , 生殖方式为二分裂9、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。2CH5OH4O2 CH3COOH 6H2O10、控制发酵条件的作用醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。醋酸菌最适生长温度为3035，控制好发酵温
3、度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。11、实验流程：挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒（醋酸发酵果醋）12、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2L，再滴入物质的量浓度为3mol/L的 H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色13、充气口是在醋酸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二氧化碳的；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相连接，其目的是防止空气中微生物的污染。开口向下的
4、目的是有利于二氧化碳的排出。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气。疑难解答（ 1）你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。（ 2）你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？如：要先冲洗葡萄，再除去枝梗；榨汁机、发酵装置要清洗干净，并进行酒精消毒；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。（ 3）制葡萄酒时，为什么要将温度控制在 1825？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在 3035？温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。 20左右最适合酵母菌的繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内
5、。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为 30 35，因此要将温度控制在 3035。课题二腐乳的制作1、多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。代谢类型是异养需氧型。生殖方式是孢子生殖。营腐生生活。2、原理：毛霉等微生物产生的蛋白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。3、实验流程：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制4、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵的主要作用： 1. 创造条件让毛霉生长。 2. 使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期发酵主要是酶与微生物协同参与
6、生化反应的过程。通过各种辅料与酶的缓解作用，生成腐乳的香气。5、将豆腐切成 3cm3cm 1cm的若干块。所用豆腐的含水量为70左右，水分过多则腐乳不易成形。 * 水分测定方法如下：精确称取经研钵研磨成糊状的样品5 10g( 精确到 0.02mg)，置于已知重量的蒸发皿中，均匀摊平后，在100105电热干燥箱内干燥 4h，取出后置于干燥器内冷却至室温后称重，然后再烘 30min，直至所称重量不变为止。样品水分含量（ %）计算公式如下：( 烘干前容器和样品质量- 烘干后容器和样品质量 )/ 烘干前样品质量毛霉的生长：条件：将豆腐块平放在笼屉内，将笼屉中的控制在15 18，并保持一定的温度。来源：
7、 1. 来自空气中的毛霉孢子，2. 直接接种优良毛霉菌种时间：5天加盐腌制：将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌制的时间约为8 天左右。用盐腌制时，注意控制盐的用量：盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高会影响腐乳的口味食盐的作用： 1. 抑制微生物的生长，避免腐败变质2. 析出水分，是豆腐变硬，在后期制作过程中不易酥烂3. 调味作用，给腐乳以必要的咸味4. 浸提毛酶菌丝上的蛋白酶。配制卤汤：卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量一般控制在1
8、2%左右。酒的作用： 1. 防止杂菌污染以防腐2. 与有机酸结合形成酯，赋予腐乳风味3. 酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系，酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。香辛料的作用： 1. 调味作用 2. 杀菌防腐作用 3. 参与并促进发酵过程防止杂菌污染：用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。装瓶时，操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。疑难解答（ 1）利用所学的生物学知识，解释豆腐长白毛是怎么
9、一回事？豆腐生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝，在豆腐中还有匍匐菌丝。（ 2）为什么要撒许多盐，将长毛的豆腐腌起来？盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。（ 3）我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？含水量为 70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳，不易成形。（ 4）吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢？它对人体有害吗？它的作用是什么？“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝（匍匐菌丝），对人体无害。它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。课题三制作泡菜制作泡菜所用微生物是乳酸菌，其代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下，降糖分解为乳酸。分裂方式是二
10、分裂。反应式为：C6H12O6酶2C3H6O3+能量含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，国家规定肉制品中不超过30mg/kg，酱腌菜中不超过 20mg/kg，婴儿奶粉中不超过2mg/kg。亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外，但在适宜 pH、温度和一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。亚一般在腌制10 天后亚硝酸盐含量开始降硝酸低，故在 10 天之后食用最好盐含* 测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条量件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生
11、重氮发酵时间（ d）化反应后，与N-1- 萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，与已知浓度的标准显色液目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。专题二微生物的培养与应用课题一微生物的实验室培养培养基：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，是进行微生物培养的物质基础。培养基按照 物理性质 可分为 液体培养基半固体培养基 和固体培养基 。在液体培养基中加入凝固剂 琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基 应用于工业或生活生产，固体培养基应用于
12、微生物的分离和鉴定， 半固体培养基 则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。按照 成分培养基可分为 人工合成培养基 和天然培养基 。合成培养基 是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。 天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。按照培养基的 用途，可将培养基分为 选择培养基 和鉴定培养基 。选择培养基 是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，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，用以鉴别不同类别的微生物。培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生
13、长因子 等。碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、 NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源 。氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3- 、 NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。培养基还要满足微生物生长对 pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养 乳酸杆菌时需要在培养基中添加 维生素，培养霉菌时须将培养基的 pH 调至酸性，培养细菌是需要将 pH调至中性或微碱性 ，培养厌氧型微生物 是则需要提供 无氧的条件无菌技术获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污
