高中生物一輪復(fù)習(xí)第39課時傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)+微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用課件

1、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用課時39傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用課時39果酒的制作果醋的制作腐乳的制作泡菜的制作本節(jié)課內(nèi)容傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用微生物培養(yǎng)基的配置微生物的純化培養(yǎng)微生物培養(yǎng)、分離、計數(shù)和鑒定果酒的制作本節(jié)課內(nèi)容傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用微生物1.1果酒制作1.1.1原理有氧呼吸無氧呼吸酶 C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O+能量C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2+能 量酶 酵母菌代謝類型屬于異養(yǎng)兼性厭氧型。既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無氧呼吸。前期有氧呼吸過程中，酵母菌在酸性環(huán)境中大量繁殖，后期在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵。其反應(yīng)方程式如下：

2、 根據(jù)上述反應(yīng)方程式，可通過定性檢測發(fā)酵過程中產(chǎn)生CO2含量的多少，來判定發(fā)酵過程是否完成。1.1果酒制作1.1.1原理有氧呼吸無氧呼吸酶 C6H12O 挑選葡萄揀選去梗破皮擠碎酒精發(fā)酵葡萄酒主要控制指標(biāo)：132對發(fā)酵溫度、時間、酸堿度有什么要求？溫度：1825 時間：10-12dpH值：4.05.8發(fā)酵之前加Na2SO3的作用是什么？抑菌：殺死葡萄皮表面的雜菌抗氧化：保護(hù)酒液的天然水果特性,防止酒液老化如何判斷產(chǎn)生了酒精？酒精度數(shù)的檢測？判定：酸性重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)，呈灰綠色檢測：用密度瓶法測試酒精度數(shù)1.1.2過程 挑選葡萄揀選去梗破皮擠碎酒精發(fā)酵葡萄酒13橙紅色灰綠色重鉻酸鉀重鉻酸鉀與酒

3、精反應(yīng)重鉻酸鉀滴入葡萄酒樣品1.1.3酒精檢測橙紅色灰綠色重鉻酸鉀重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)重鉻酸鉀滴入葡萄酒樣品1.2果醋制作最適溫度30 0C 35 0C特 性好氧細(xì)菌糖分 醋酸醋酸菌醋酸菌死亡乙醇 乙醛 醋酸 當(dāng)氧氣、糖源充足時：當(dāng)短時間中斷氧氣時：當(dāng)缺少糖源時：C2H5OH + O2 CH3COOH+H2OC6H12O6 + 2 O2 2 CH3COOH + 2CO2 + 2H2O1.2.1原理醋酸菌發(fā)酵1.2果醋制作最適溫度30 0C 35 0C特 1.2.2操作過程 1. 對發(fā)酵瓶、紗布、榨汁器等用具進(jìn)行清洗并消毒。 2. 取葡萄500g，去除枝梗和腐爛的子粒。 3. 用清水沖洗葡萄1-2

4、次除去污物。（注意沖洗次數(shù)不宜 太多） 4. 榨取葡萄汁后將其裝入發(fā)酵瓶。 5. 將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。 6. 簡易裝置2-4天排氣一次。（擰松瓶蓋） 7. 10天后，開始進(jìn)行取樣檢驗工作。 8. 在制成的果酒中加入醋酸菌或醋曲， 然后移至30-35條件下發(fā)酵，適時向發(fā)酵液中充氣。1.2.2操作過程醋酸發(fā)酵果酒酒精發(fā)酵果醋挑選葡萄沖洗榨汁發(fā)酵瓶果酒果醋制作流程醋酸發(fā)酵果酒酒精發(fā)酵果醋挑選葡萄沖洗榨汁發(fā)酵瓶果酒果醋制作流酵母菌醋酸菌生物類型需氧情況適宜溫度酵母菌與醋酸菌的比較單細(xì)胞真菌細(xì)菌兼性厭氧型需氧型18253035酵母菌醋酸菌生物類型需氧情況適宜溫度酵母菌與醋酸菌的比較單細(xì)原理：參

5、與腐乳制作的主要微生物1.3腐乳的制作起主要作用青霉曲霉酵母毛霉原理：參與腐乳制作的主要微生物1.3腐乳的制作起主要作用青霉 毛霉是種絲狀真菌，屬于真核生物，外呈毛狀。 常棲生在果實、果醬、蔬菜、糕點、乳制品等食品上，引起食品腐敗變質(zhì)。1.3.1毛霉 毛霉等微生物產(chǎn)生蛋白酶、脂肪酶，分解有機物。蛋白質(zhì)蛋白酶氨基酸+小分子肽脂肪脂肪酶甘油+脂肪酸 毛霉是種絲狀真菌，屬于真核生物，外呈毛狀。11.3.2實驗設(shè)計讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制創(chuàng)造條件，讓毛霉生長：溫度保持在15-18；豆腐水分控制在70%左右。加鹽控制毛霉生長：逐層加鹽，隨層數(shù)的加高而增加鹽量，腌制大約8天左右。增加風(fēng)味

6、和口感，控制毛霉的生長：封瓶時瓶口通過酒精燈火焰防止瓶口污染。1.3.2實驗設(shè)計讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制控制好材料的各種量1.豆腐含水量：70%.2. 腌制時注意控制鹽的用量 鹽的濃度過低不足以抑制微生物生長，可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì)；濃度過高會影響腐乳的口味。3.鹵湯中酒的含量應(yīng)控制在12%左右 酒精含量過高將會延長腐乳成熟的時間；含量過低不足以抑制微生物生長，可能導(dǎo)致豆腐腐敗。1.3.3注意事項控制好材料的各種量1.3.3注意事項防止雜菌污染的方法：1.裝瓶時，操作要迅速小心。2.封瓶時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。3.抑制微生物生長鹽，酒，香辛料。防止雜菌污

7、染的方法：1.4.1原理 利用乳酸菌的發(fā)酵。乳酸菌是異養(yǎng)厭氧型細(xì)菌，在無氧條件下，將葡萄糖分解成乳酸。 呼吸方式：C6H12O6 2C3H6O3能量1.4泡菜的制作1.4.1原理1.4泡菜的制作原料加工修整、洗滌、晾曬、切分成條狀或片狀加調(diào)味料裝壇加鹽鹽水冷卻泡菜鹽水發(fā)酵成品測亞硝酸鹽含量1.4.2泡菜的制作過程原料加工修整、洗滌、晾曬、切分成條狀或片狀加調(diào)味料裝壇加鹽鹽1.4.3討論1.加入白酒有什么作用？ 白酒可抑制泡菜表面雜菌的生長，它也是一種調(diào)味劑，可增加醇香感。2.用水封閉壇口起什么作用？不封閉有什么結(jié)果？ 水封閉壇口起著使壇內(nèi)與壇外空氣隔絕的作用，制造無氧環(huán)境。如不封閉，則會有許多

8、需氧菌生長，蔬菜會腐爛。 3.為什么泡菜壇內(nèi)有時會長一層白膜，這層白膜是怎么形成的？ 形成白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營養(yǎng)豐富，其表面氧氣含量也很豐富，適合酵母菌的繁殖。1.4.3討論1.加入白酒有什么作用？ 白酒可抑制泡菜1.在制作葡萄酒時，你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗還是先去除枝梗？為什么？ 先沖洗。若先除枝梗，果蒂處造成傷口，易感染雜菌。2.果醋的最佳發(fā)酵溫度是？是否需要通入空氣？ 3035，需要通入空氣，醋酸菌是好氧細(xì)菌。3.腐乳制作過程中，其主要作用的菌種是？加鹽腌制的目的是？ 毛霉。加鹽是為了控制毛霉生長，同時可以抑制雜菌的生長。小結(jié)1.在制作葡萄酒時，你認(rèn)為應(yīng)

9、該先沖洗還是先去除枝梗？為什么？2.微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用2.1微生物微生物原核類:真核類非細(xì)胞類：細(xì)菌、支原體、放線菌、藍(lán)藻個體微小、結(jié)構(gòu)簡單酵母菌、霉菌、食用菌真 菌：原生生物：顯微藻類、原生生物病毒、類病毒、朊病毒微生物的共同特點：2.微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用2.1微生物微生物原核類:真核類非細(xì)胞2.1.1菌落 單個或少數(shù)細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上大量繁殖時，形成的一個肉眼可見的、具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，叫做菌落。特征：大小、形狀、光澤度、顏色、硬度、透明度等。功能：每種細(xì)菌在一定條件下所形成的菌落，可以作為菌種鑒定的重要依據(jù)。2.1.1菌落 單個或少數(shù)細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上大量繁碳源：提供C元素的營養(yǎng)

10、物質(zhì)，CO2；NaHCO3、糖類、脂肪酸、石油等。氮源：提供N元素的營養(yǎng)物質(zhì)，NH4+、NO3-、尿素、牛肉膏、蛋白胨等。生長因子：微生物生長不可缺少的微量有機物，維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。 無機鹽：K+、Ca2+、SO42- 等。水微生物培養(yǎng)操作：器具的滅菌培養(yǎng)基的配制培養(yǎng)基的滅菌倒平板微生物接種恒溫箱中培養(yǎng)菌種的保存2.1.2微生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)碳源：提供C元素的營養(yǎng)物質(zhì)，CO2；NaHCO3、糖類、脂肪2.2.1培養(yǎng)基的配置步驟2.2培養(yǎng)基的配置計算稱量溶化調(diào)pH分裝滅菌倒平板無菌檢查溶化后分裝前錐形瓶或試管中培養(yǎng)基高壓蒸氣滅菌鍋，在壓力為100kPa、溫度為121，滅菌1530mi

11、n。培養(yǎng)皿用舊報紙包裹，放入干熱滅菌箱內(nèi)，在160170 下滅菌2h。待培養(yǎng)基冷卻到50 左右時，在酒精燈附近倒平板。防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。平板冷凝后，倒置使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染將滅菌的培養(yǎng)基放入37的溫室中培養(yǎng)2448小時，以檢查滅菌是否徹底。2.2.1培養(yǎng)基的配置步驟2.2培養(yǎng)基的配置計算稱量溶化2.2.2培養(yǎng)基的種類劃分標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基種類特點用途物理性質(zhì)化學(xué)成分用途不加凝固劑加凝固劑，如瓊脂工業(yè)生產(chǎn)觀察微生物的運動、分類鑒定微生物分離、鑒定、活菌計數(shù)、保藏菌種含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)培養(yǎng)基成分明確分類、鑒定在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)

12、,以抑制不需要的微生物的生長,促進(jìn)所需要的微生物的生長培養(yǎng)、分離出特定微生物在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品,以鑒別不同種類的微生物鑒別不同種類微生物選擇培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基2.2.2培養(yǎng)基的種類劃分標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基種類特點用途物理性質(zhì)化學(xué)液體培養(yǎng)基：表面生長均勻混濁生長沉淀生長半固體培養(yǎng)基：無動力有動力(彌散)固體培養(yǎng)基：菌落液體培養(yǎng)基：表面生長均勻混濁生長沉淀生長半固體培養(yǎng)基：無動力2.2.3無菌技術(shù) 無菌操作泛指在培養(yǎng)微生物的操作中，所有防止雜菌污染的方法。消毒：使用較為溫和的化學(xué)或物理方法，殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物營養(yǎng)體的過程（不包括芽

13、孢-休眠體和孢子-繁殖體）。滅菌：是指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物（包括芽孢和孢子），而達(dá)到完全無菌的過程。2.2.3無菌技術(shù) 無菌操作泛指在培養(yǎng)微生物的無菌技術(shù)具體方法消毒煮沸消毒法：100煮沸5-6min巴氏消毒法：70-75 下煮30min或 80 下煮15min（不耐高溫的液體）化學(xué)藥劑消毒法：用75%酒精皮膚消毒; 氯氣消毒水源、消毒水滅菌灼燒滅菌：接種環(huán)、接種針、試管口干熱滅菌：金屬工具、玻璃器皿等160-170 下加熱1-2h紫外線滅菌：紫外燈照射30分鐘高壓蒸氣滅菌：（培養(yǎng)基常用滅菌方法）100kPa、121 下維持15-30min無菌技術(shù)具體方法消毒煮沸消毒法：

14、100煮沸5-6min滅菌2.3微生物的純化培養(yǎng)微生物純化的常用接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。平板劃線法：通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。2.3微生物的純化培養(yǎng)微生物純化的常用接種方法有平板劃線法和高中生物一輪復(fù)習(xí)第39課時傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)+微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用課件2.3微生物的純化培養(yǎng)稀釋涂布平板法：將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。2.3微生物的純化培養(yǎng)稀釋涂布平板法：將菌液進(jìn)行一系列的梯度特點平板劃線法： 1.操作的第一步及每次劃線前、劃線結(jié)束時都要灼燒接種環(huán)、冷卻。 2.在

15、瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線，每次劃線都從上一次劃線的末端開始，最后區(qū)域的劃線不要與第一區(qū)域相連。 3.不能用于計數(shù)，平板劃線法難以根據(jù)稀釋體積計算每克樣品中的細(xì)菌數(shù)。 稀釋涂布平板法： 1.能培養(yǎng)成單個菌落。 2.常用于計數(shù)，選擇菌落數(shù)在30-300的平板進(jìn)行計數(shù)。 3.統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌數(shù)低，因為當(dāng)兩個或多個菌連在一起時，觀察到的是一個菌落。特點平板劃線法：菌種的保存臨時保藏：接種到固體斜面培養(yǎng)基，菌落長成后置于4冰箱保存。長期保存：甘油冷凍管藏法菌種的保存臨時保藏：接種到固體斜面培養(yǎng)基，菌落長成后置于42.4.1大腸桿菌純化培養(yǎng)與鑒定1.純化大腸桿菌：平板劃線操作或稀釋涂布平板操作適宜

16、條件下培養(yǎng)。2.鑒定：采用鑒別培養(yǎng)基，即在培養(yǎng)基中加伊紅和美藍(lán)，用來鑒別飲用水和乳制品中是否存在大腸桿菌等細(xì)菌。如果有大腸桿菌，其代謝產(chǎn)物就與伊紅和美藍(lán)結(jié)合，使菌落呈黑色。2.4微生物培養(yǎng)、分離、計數(shù)和鑒定2.4.1大腸桿菌純化培養(yǎng)與鑒定2.4微生物培養(yǎng)、分離、計數(shù) 1. 分離 選擇培養(yǎng)基：允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。 2.鑒別 鑒別培養(yǎng)基：在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌，尿素-氨，PH升高，指示劑變紅色2.4.2土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù) 1. 分離2.4.2土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù) 分離 選擇培養(yǎng)基：允許

17、特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。 2.4.2土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)15.0g瓊脂1.0g尿素10.0g葡萄糖0.2gMgSO47H2O2.1gNaH2PO41.4gKH2PO4碳源：葡萄糖、尿素 氮源：尿素 分離2.4.2土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)15.0g瓊篩選后需鑒定。 鑒別培養(yǎng)基：不影響微生物生存的酚紅培養(yǎng)基，鑒定分解尿素的細(xì)菌。 原理：脲酶催化尿素分解成氨培養(yǎng)基堿性增強 酚紅變紅脲酶陽性鑒定篩選后需鑒定。鑒定1.直接計數(shù)法最常用顯微鏡直接計數(shù)法。先將待測樣品制成懸液，然后取一定量的懸液放在顯微鏡下進(jìn)行計數(shù)。根據(jù)在顯微鏡下觀察到的微生物數(shù)目

18、來計算出單位體積內(nèi)的微生物總數(shù)。優(yōu)點：設(shè)備簡單、能觀察微生物的形態(tài)特征。缺點：一般用于純培養(yǎng)懸浮液中各種單細(xì)胞菌體的計數(shù)。 不能區(qū)分死菌和活菌； 難以計數(shù)微小的細(xì)菌。 計數(shù)1.直接計數(shù)法計數(shù)2.間接計數(shù)法 最常用稀釋平板計數(shù)法。原理： 1個活菌1個菌落 每克樣品中的菌株數(shù)（CV）M C：某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù) V：涂布平板時所用的稀釋液的體積（ml) M：稀釋倍數(shù)統(tǒng)計原則： 選 30300 個菌落的平板統(tǒng)計。 每個稀釋度取3個平板取其平均值。 統(tǒng)計結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來表示。2.間接計數(shù)法設(shè)置對照的主要目的 是排除實驗組中非測試因素對實驗結(jié)果的影響，提高實驗結(jié)果的可信度。 對照實驗是指除了 被測試 的條件外，其他條件都 相同 的實驗。滿足該條件的稱為 對照組，未滿足該條件的稱為 實驗 組。對照設(shè)置設(shè)置對照的主要目的對照設(shè)置2.4.3分解纖維素微生物的分離纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物纖維素能被土壤中微生物分解利用，是因為它們能夠產(chǎn)生纖維素酶什么是纖維素？纖維素如何被微生物利用？纖維素酶是復(fù)合酶，一般至少包括三組分，C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶纖維二糖C1酶、Cx酶葡萄糖苷酶葡萄糖纖維素纖維素分解菌的篩選的原理2.4.3分解纖維素微生物的分離纖維素是一種由葡萄糖首尾相連土壤取樣選擇培養(yǎng)梯度稀釋將樣