選修一知識(shí)點(diǎn)

1、專題一 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用課題一 果酒和果醋的制作1、發(fā)酵：通過(guò)微生物技術(shù)的培養(yǎng)來(lái)生產(chǎn)大量代謝產(chǎn)物的過(guò)程。2、有氧發(fā)酵：醋酸發(fā)酵 谷氨酸發(fā)酵 無(wú)氧發(fā)酵：酒精發(fā)酵 孚L酸發(fā)酵3、 酵母菌是兼性厭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、 在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6+ 602 + 6H2O宀6CO2+ 12H2O+能量5、 在無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。C6H1204 2C2H5OH+ 2CO2+能量6、 20 C左右最適宜酵母菌繁殖酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在18 C -25 C7、 在葡萄酒自然發(fā)酵的過(guò)程中 ,起主要作用的是

2、附著在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在發(fā)酵過(guò) 程中 ,隨著酒精濃度的提高 ,紅葡萄皮的色素也進(jìn)入發(fā)酵液 ,使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色 .在缺氧 呈酸 性的發(fā)酵液中， 酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖， 而絕大多數(shù)其他微生物都因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到 制約。8、醋酸菌是單細(xì)胞細(xì)菌 （原核生物 ）,代謝類型是異養(yǎng)需氧型 ,生殖方式為二分裂9、當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷6H12O6+ 2O2宀2CH3COOH+2CO22H2OC2H5OH+ 02 CH3COO卅 H2O10、 控制發(fā)酵條件的作用醋酸菌對(duì)氧氣的含量特別敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí)，即

3、使只是短時(shí)間中斷通入氧氣，也會(huì)引起醋酸菌死亡。醋酸菌最適生長(zhǎng)溫度為32 C,控制好發(fā)酵溫度，使發(fā)酵時(shí)間縮短，又減少雜菌污染的機(jī)會(huì)。有兩條途徑生成醋酸：直接氧化和以酒精 為底物的氧化。11、實(shí)驗(yàn)流程：挑選葡萄t沖洗t榨汁t酒精發(fā)酵t果酒（T醋酸發(fā)酵t果醋）12、酒精檢驗(yàn)：果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用重鉻酸鉀來(lái)檢驗(yàn)。在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。先在試管中加入發(fā)酵液2m L,再滴入物質(zhì)的量濃度為3mol/L的H2SO43滴，振蕩混勻，最后滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴，振蕩試管，觀察顏色13、 充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出二氧 化碳的

4、； 出料口是用來(lái)取樣的。 排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身相連接， 其目的是 防止空氣中微生物的污染。開(kāi)口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用該裝置制酒時(shí)， 應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時(shí)，應(yīng)該充氣口連接氣泵，輸入氧氣。疑難解答（ 1 ）你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？ 應(yīng)該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。（ 2）你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？ 如：要先沖洗葡萄，再除去枝梗；榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈，并進(jìn)行酒精消毒；每次排 氣時(shí)只需擰松瓶蓋，不要完全揭開(kāi)瓶蓋等。（3）制葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在1825 C?制葡萄醋時(shí)，為什么

5、要將溫度控制在30 35C?溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件。20C左右最適合酵母菌的繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi)。 而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長(zhǎng)溫度為32 C,因此要將溫度控制在 30 35C。課題二 腐乳的制作 1、多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛 霉。毛霉是一種絲狀真菌。代謝類型是異養(yǎng)需氧型。生殖方式是孢子生殖。營(yíng)腐生生活。2、原理：毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂 肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。3、實(shí)驗(yàn)流程：讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉t加鹽腌制t加鹵湯裝瓶t密封腌制4、釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進(jìn)

6、行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。前期發(fā)酵的主要作用： 1.創(chuàng)造條件讓毛霉生長(zhǎng)。 2.使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。 后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應(yīng)的過(guò)程。 通過(guò)各種輔料與酶的緩解作用， 生成 腐乳的香氣。5、 將豆腐切成3cm x 3cm x 1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為 70%左右，水分過(guò)多則腐 乳不易成形。*水分測(cè)定方法如下：精確稱取經(jīng)研缽研磨成糊狀的樣品 510g（精確到0.02mg）, 置于已知重量的蒸發(fā)皿中，均勻攤平后，在100105C電熱干燥箱內(nèi)干燥 4h,取出后置于 干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱重，然后再烘 30min ，直至所稱重量不變?yōu)橹?。樣品水分含量?%）計(jì)算公式如下

7、：（烘干前容器和樣品質(zhì)量 -烘干后容器和樣品質(zhì)量 ）/烘干前樣品質(zhì)量毛霉的生長(zhǎng)：條件：將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，將籠屜中的控制在1518 C,并保持一定的濕度。來(lái)源： 1 .來(lái)自空氣中的毛霉孢子，2. 直接接種優(yōu)良毛霉菌種時(shí)間： 5 天加鹽腌制：將長(zhǎng)滿毛霉的豆腐塊分層整齊地?cái)[放在瓶中，同時(shí)逐層加鹽，隨著層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。加鹽腌制的時(shí)間約為8天左右。用鹽腌制時(shí)，注意控制鹽的用量：鹽的濃度過(guò)低，不足以抑制微生物的生長(zhǎng)，可能導(dǎo)致豆 腐腐敗變質(zhì)；鹽的濃度過(guò)高會(huì)影響腐乳的口味食鹽的作用：1抑制微生物的生長(zhǎng)，避免腐敗變質(zhì)2析出水分，使豆腐變硬，在后期制作過(guò)程中不易酥爛 3.調(diào)味

8、作用，給腐乳以必要的咸味 4.浸提毛酶菌絲上的蛋白酶。配制鹵湯：鹵湯直接關(guān)系到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的。鹵 湯中酒的含量一般控制在 12%左右。酒的作用：1防止雜菌污染以防腐 2與有機(jī)酸結(jié)合形成酯，賦予腐乳風(fēng)味 3.酒精含量的高 低與腐乳后期發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短有很大關(guān)系， 酒精含量越高， 對(duì)蛋白酶的抑制作用也越大， 使 腐乳成熟期延長(zhǎng)；酒精含量過(guò)低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質(zhì)的水解，雜菌繁殖快，豆腐 易腐敗，難以成塊。香辛料的作用：1調(diào)味作用2殺菌防腐作用3參與并促進(jìn)發(fā)酵過(guò)程防止雜菌污染：用來(lái)腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒。裝瓶時(shí)，操作要 迅速小心。整齊地?cái)[放好

9、豆腐、加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。封瓶時(shí)，最好將瓶口通 過(guò)酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。疑難解答（1 ）利用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，解釋豆腐長(zhǎng)白毛是怎么一回事？ 豆腐生長(zhǎng)的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴(yán)格地說(shuō)是直立菌絲，在豆腐中還有匍匐菌絲。（2）為什么要撒許多鹽，將長(zhǎng)毛的豆腐腌起來(lái)？ 鹽能防止雜菌污染，避免豆腐腐敗。（3）我們平常吃的豆腐，哪種適合用來(lái)做腐乳？含水量為 70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳，不易成形。（4） 吃腐乳時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”。這層“皮”是怎樣形成的呢？它對(duì) 人體有害嗎？它的作用是什么？，對(duì)人體無(wú)害。它能形成腐乳的“皮”是前期發(fā)酵時(shí)在豆腐表面

10、上生長(zhǎng)的菌絲（匍匐菌絲）“體”，使腐乳成形。課題三 制作泡菜制作泡菜所用微生物是乳酸菌，其代謝類型是異養(yǎng)厭氧型。在無(wú)氧條件下，將糖分解為乳酸。分裂方式是二分裂。反應(yīng)式為：C6H12O6 2C3H6O3+能量含抗生素牛奶不能生產(chǎn)酸奶的原因是抗生素殺死乳酸菌。 常見(jiàn)的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。 乳酸桿菌常用于 生產(chǎn)酸奶。亞硝酸鹽為白色粉末，易溶于水，在食品生產(chǎn)中用作食品添加劑。膳食中的亞硝酸鹽一般不會(huì)危害人體健康，國(guó)家規(guī)定肉制品中不超過(guò)30mg/kg，醬腌菜中不超過(guò) 20mg/kg ，嬰兒奶粉中不超過(guò) 2mg/kg 。亞硝酸鹽被吸收后隨尿液排出體外，但在適 宜 pH 、溫度和一定微生物作用下形

11、成致癌物質(zhì)亞硝胺。亞硝酸鹽含量發(fā)酵時(shí)間（ d）一般在腌制10天后亞硝酸鹽含量開(kāi)始降低，故在10天之后食用最好測(cè)定亞硝酸鹽含量的方法是：比色法原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料， 與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液目測(cè)比較， 估算泡菜中亞硝酸鹽含 量。專題二 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課題一 微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)培養(yǎng)基：人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，是進(jìn)行微生物培養(yǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑瓊脂（是從紅藻中提取的一種多糖， 在配制培養(yǎng)基中用

12、作凝固劑） 后，制成瓊脂固 體培養(yǎng)基。 微生物在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)， 可以形成肉眼可見(jiàn)的菌落。 根據(jù)菌落的特征可以 判斷是哪一種菌。 液體培養(yǎng)基應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn)， 固體培養(yǎng)基應(yīng)用于微生物的分離和鑒 定，半固體培養(yǎng)基則常用于觀察微生物的運(yùn)動(dòng)及菌種保藏等。按照成分培養(yǎng)基可分為人工合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基是用成分已知的化學(xué)物 質(zhì)配制而成， 其中成分的種類比例明確， 常用于微生物的分離鑒定。 天然培養(yǎng)基是用化學(xué)成 分不明的天然物質(zhì)配制而成，常用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。按照培養(yǎng)基的用途， 可將培養(yǎng)基分為選擇培養(yǎng)基和鑒定培養(yǎng)基。 選擇培養(yǎng)基是指在培養(yǎng)基 中加入某種化學(xué)物質(zhì)， 以抑制不需要的微生物生長(zhǎng)

13、， 促進(jìn)所需要的微生物的生長(zhǎng)。 鑒別培養(yǎng) 基是根據(jù)微生物的特點(diǎn)， 在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品配制而成的， 用以鑒別不同 類別的微生物。培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括 水 、 無(wú)機(jī)鹽 、 碳源 、 氮源 （生長(zhǎng)因子）等。碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如CO2、NaHCO3等無(wú)機(jī)碳源；糖類、石油、花生粉餅等有機(jī)碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機(jī)碳源。單質(zhì)碳不能作為碳源。氮源：能為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如N2、NH3、NO3-、NH4+ （無(wú)機(jī)氮源）蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有機(jī)氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。培養(yǎng)基還要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)PH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。例

14、如，培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)需要在培養(yǎng)基中添加維生素，培養(yǎng)霉菌時(shí)須將培養(yǎng)基的 pH 調(diào)至酸性，培養(yǎng)細(xì)菌是需要將 pH 調(diào)至中性或微堿性，培養(yǎng)厭氧型微生物是則需要提供無(wú)氧的條件無(wú)菌技術(shù)獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的入侵，要注意以下幾個(gè)方面： 對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒。 將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌。 為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。 實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。無(wú)菌技術(shù)除了用來(lái)防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來(lái)微生物污染外，還有什么目的？ 答：無(wú)菌技術(shù)還能有效避免操作者自身被微生物感染。消毒與滅

15、菌的區(qū)別消毒指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（對(duì)于一些不耐高溫的液體） 還有化學(xué)藥劑（如酒精、氯氣、石炭酸等）消毒、紫外線消毒。滅菌則是指使用強(qiáng)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。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。滅菌方法： 接種環(huán)、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法； 玻璃器皿、金屬用具等使用干熱滅菌法，所用器械是干熱滅菌箱； 培養(yǎng)基、無(wú)菌水等使用高壓蒸汽滅菌法，所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋。 表面滅菌和空氣滅菌等使用紫外線滅菌法，所用器械是紫外燈。比較項(xiàng)理化因素的作用強(qiáng)度消

16、滅微生物的數(shù)量芽孢和孢子能否被消滅消毒較為溫和部分生活狀態(tài)的微生物不能火菌強(qiáng)烈全部微生物能制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基（1 ）方法步驟：計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。（2）倒平板操作的步驟： 將滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上，右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，左手拔出棉塞。 右手拿錐形瓶，將瓶口迅速通過(guò)火焰。 用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開(kāi)一條稍大于瓶口的縫隙，右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基 （約1020mL）倒入培養(yǎng)皿，左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。 等待平板冷卻凝固，大約需510min。然后，將平板倒過(guò)來(lái)放置，使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上。倒平板操作的討論1培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50C左右時(shí)，才能用來(lái)倒平板。

17、你用什么辦法來(lái)估計(jì)培養(yǎng)基的 溫度？提示：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺(jué)錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時(shí)，就可以進(jìn)行倒平板了。2. 為什么需要使錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰？答：通過(guò)灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。3平板冷凝后，為什么要將平板倒置？答：平板冷凝后，皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，將平板倒置，既可以防止培養(yǎng)基表面的水分過(guò)度地?fù)] 發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。4在倒平板的過(guò)程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個(gè)平板還能用來(lái) 培養(yǎng)微生物嗎？為什么？答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最好不要用這個(gè)平板培養(yǎng)微生物。純化大腸桿菌（1）微生物接種的

18、方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。（2）平板劃線法是通過(guò)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。 在數(shù)次劃線后培養(yǎng)， 可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn) 的子細(xì)胞群體，這就是菌落。（3）稀釋涂布平板法是將菌液進(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)。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。（4）用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是：使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì) 胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落，以便于純化菌種。（5）平板劃線法操作步驟：將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)燒紅。在火焰旁冷

19、卻接種環(huán)，并打開(kāi)棉塞。將試管口通過(guò)火焰。將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。 將試管通過(guò)火焰， 并塞上棉塞。 左手將皿蓋打開(kāi)一條縫隙， 右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi)，劃三至五條平行線，蓋上皿蓋。注意不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)皿。灼燒接種環(huán)，待其 冷卻后，從第一區(qū)域劃線的末端開(kāi)始往第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復(fù)以上操作，在三、四、五區(qū)域 內(nèi)劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。平板劃線操作的討論1. 為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結(jié)束時(shí)，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？答：操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物；每次

20、劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后， 接種環(huán)上殘留的菌種， 使下一次劃線時(shí)， 接種環(huán) 上的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端， 從而通過(guò)劃線次數(shù)的增加， 使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目 逐漸減少， 以便得到菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。2. 在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？ 答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。3. 在作第二次以及其后的劃線操作時(shí)，為什么總是從上一次劃線的末端開(kāi)始劃線？答：劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開(kāi)始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)

21、的菌落。（6）涂布平板操作的步驟： 將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。取少量菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。 將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃盡后，冷卻810s。 用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布平板操作的討論涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。 結(jié)合平板劃線與系列稀釋的無(wú)菌操作要求， 想一 想，第 2 步應(yīng)如何進(jìn)行無(wú)菌操作？提示：應(yīng)從操作的各個(gè)細(xì)節(jié)保證“無(wú)菌” 。例如，酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不 要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍；等等。菌種的保存（1 ）對(duì)于頻繁使用的菌種，可以采用臨時(shí)保藏的方法。臨時(shí)保藏方法 將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上， 在合適的溫度

22、下培養(yǎng)。 當(dāng)菌落長(zhǎng)成后， 將試管放入 4C的冰箱中保藏。以后每36個(gè)月，都要重新將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基 上。 缺點(diǎn)：這種方法保存的時(shí)間不長(zhǎng)，菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。（2）對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。在 3mL 的甘油瓶中，裝入 1mL 甘油后滅菌。將 1mL 培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，與甘油充 分混勻后，放在一20 C的冷凍箱中保存。疑難解答（1）生物的營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)是指生物攝取、 利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是指維持機(jī)體生命活動(dòng)，保證發(fā)育、生 殖所需的外源物質(zhì)。人及動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：水、無(wú)機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類。 植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：礦質(zhì)元素、水、二氧

23、化碳等三類。微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源及特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)五類。（2）確定培養(yǎng)基制作是否合格的方法將未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫12天，無(wú)菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。課題二 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥， 尿素并不能直接被農(nóng)作物吸收。 只有當(dāng)土壤中的細(xì)菌將尿素分解成氨之后， 才能被植物利用。 土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素， 是因?yàn)樗麄兡芎铣?脲酶尿素最初是從人的尿液中發(fā)現(xiàn)的篩選菌株（1）實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選應(yīng)用的原理人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件（包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH 等），同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。（2）選擇性培養(yǎng)基在微生物

24、學(xué)中， 將允許特定種類的微生物生長(zhǎng)， 同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng) 基，稱作選擇培養(yǎng)基。（3）配制選擇培養(yǎng)基的依據(jù)根據(jù)選擇培養(yǎng)的菌種的生理代謝特點(diǎn)加入某種物質(zhì)以達(dá)到選擇的目的。例如，培養(yǎng)基中不加入有機(jī)物可以選擇培養(yǎng)自養(yǎng)微生物； 培養(yǎng)基中不加入氮元素， 可以選擇培養(yǎng)能固氮的微生物； 加入高濃度的食鹽可選擇培養(yǎng)金黃色葡萄球菌等。統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目（1）測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)。（2）稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目的原理 當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。 通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)， 就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活細(xì)

25、菌。 為了保證結(jié)果準(zhǔn)確， 一 般設(shè)置 35個(gè)平板，選擇菌落數(shù)在 30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，并取平均值。統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù) 往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低，因此，統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來(lái)表示。采用此方法的注意事項(xiàng)： 1.一般選取菌落數(shù)在 30300之間的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)2為了防止菌落蔓延，影響計(jì)數(shù)，可在培養(yǎng)基中加入 TT（在計(jì)數(shù)瓊脂中加入適量的 TTC（0.5% TTC 1ML加到100ML瓊脂中），細(xì)菌菌落長(zhǎng)成紅顏色，對(duì)去除食品本底顆粒物干擾非常有意義） 3. 本法僅限于形成菌落的微生物設(shè)置對(duì)照設(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響， 提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。 對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除了被測(cè)試

26、的條件以外， 其他條件都相同的實(shí)驗(yàn)， 其作用是比照試驗(yàn)組， 排除 任何其他可能原因的干擾，證明確實(shí)是所測(cè)試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括實(shí)驗(yàn)方案， 所需儀器、 材料、用具和藥品， 具體的實(shí)施步驟以及時(shí)間安排等的 綜合考慮和安排。（1）土壤取樣：同其他生物環(huán)境相比，土壤中的微生物，數(shù)量最大，種類最多。在富含有機(jī)質(zhì)的土壤表層，有更多的微生物生長(zhǎng)。從富含有機(jī)物、潮濕、pH 7的土壤中取樣。鏟去表層土，在距地表約 38cm的土壤層取樣。（2）樣品的稀釋：樣品的稀釋程度將直接影響平板上生長(zhǎng)的菌落數(shù)目。在實(shí)際操作中，通 常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在 30300 之間

27、、適于計(jì)數(shù)的平 板。測(cè)定土壤中細(xì)菌的數(shù)量，一般選用 104 105106測(cè)定放線菌的數(shù)量，一般選用 103 104105測(cè)定真菌的數(shù)量，一般選用 102 103104（3）微生物的培養(yǎng)與觀察不同種類的微生物，往往需要不同的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間。細(xì)菌3037C 12天放線菌2528 C 57天 霉菌2528 C 34天每隔 24 小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，這樣可以防止因培 養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)致一樓菌落的數(shù)目。 一般來(lái)說(shuō)，在一定的培養(yǎng)條件下（相同的培養(yǎng)基、 溫度 及培養(yǎng)時(shí)間），同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征。形狀、大小、隆起程度、顏色疑難解答 （1）如何從平板上的菌落數(shù)推測(cè)

28、出每克樣品中的菌落數(shù)？ 統(tǒng)計(jì)某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)，最好能統(tǒng)計(jì) 3個(gè)平板，計(jì)算出平板菌落數(shù)的平均值 每克樣品中的菌落數(shù) =（ C/V） *M 其中， C 代表某一稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)， V 代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積（ml）， M 代表稀釋倍數(shù)課題三 分解纖維素的微生物的分離 纖維素，一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。 纖維素與纖維素酶（1）棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物，木材、作物秸稈等也富含纖維素。（2） 纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即C1 酶、 CX 酶和葡萄糖苷 酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，

29、 第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。 纖維素最終被 水解成葡萄糖，為微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。纖維素分解菌的篩選（1 ）篩選方法：剛果紅染色法。能夠通過(guò)顏色反應(yīng)直接對(duì)微生物進(jìn)行篩選。（2）剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理剛果紅是一種染料， 它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物， 但并不和水解后的 纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。 當(dāng)我們?cè)诤欣w維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時(shí)， 剛果紅能 與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物。 當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后， 剛果紅纖維素的復(fù)合 物就無(wú)法形成， 培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。 這樣， 我們就可以通過(guò)是 否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。分離分解

30、纖維素的微生物的實(shí)驗(yàn)流程土壤取樣T選擇培養(yǎng)（此步是否需要，應(yīng)根據(jù)樣品中目的菌株數(shù)量的多少來(lái)確定）T梯度稀釋T將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上T挑選產(chǎn)生透明圈的菌落（1）土壤采集 選擇富含纖維素的環(huán)境。（2） 剛果紅染色法分離纖維素分解菌的步驟倒平板操作、制備菌懸液、涂布平板（ 3 ）剛果紅染色法種類 一種是先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)，另一種是在倒平板時(shí)就加入剛果紅。 課題延伸對(duì)分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選后， 只是分離純化的第一步， 為確定得到的是纖維 素分解菌， 還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實(shí)驗(yàn)， 纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵 兩種。纖維素酶的測(cè)定方法， 一般

31、是對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定 量的測(cè)定。疑難解答（1）為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌？ 由于生物與環(huán)境的相互依存關(guān)系，在富含纖維素的環(huán)境中，纖維素分解菌的含量相對(duì)提高， 因此從這種土樣中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境。（2）將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多深？ 將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對(duì)聚集， 實(shí)際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜 環(huán)境。一般應(yīng)將紙埋于深約 10cm 左右腐殖土壤中。（3）兩種剛果紅染色法的比較方法一是傳統(tǒng)的方法， 缺點(diǎn)是操作繁瑣， 加入剛果紅溶液會(huì)使菌落之間發(fā)生混雜； 其優(yōu)點(diǎn)是 這樣顯示出的顏色反應(yīng)基本上

32、是纖維素分解菌的作用。 方法二的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便， 不存在菌 落混雜問(wèn)題， 缺點(diǎn)是由于纖維素和瓊脂、 土豆汁中都含有淀粉類物質(zhì)， 可以使能夠產(chǎn)生淀粉 酶的微生物出現(xiàn)假陽(yáng)性反應(yīng)。 但這種只產(chǎn)生淀粉酶的微生物產(chǎn)生的透明圈較為模糊，因?yàn)榕囵B(yǎng)基中纖維素占主要地位， 因此可以與纖維素酶產(chǎn)生的透明圈相區(qū)分。 方法二的另一缺點(diǎn)是： 有些微生物具有降解色素的能力， 它們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)降解剛果紅形成明顯的透明圈， 與纖維素分解菌不易區(qū)分。（4）為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？在選擇培養(yǎng)的條件下， 可以使那些能夠適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可

33、以起到“濃縮”的作用。專題六 植物有效成分的提取課題一 植物芳香油的提取 天然香料的來(lái)源：植物、動(dòng)物 不同植物的根、莖、葉、花、果實(shí)、種子都可以提取芳香油。 芳香油的提取方法： 蒸餾、壓榨、萃取 等。芳香油的性質(zhì)： 揮發(fā)性強(qiáng)，成分復(fù)雜，以萜類化合物及其衍生物為主 。 水蒸氣蒸餾法： 原理：水蒸汽可將揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油攜帶出來(lái)形成油水混合物，冷卻后水油分層。 方法： 水中蒸餾 ：原料放在沸水中加熱蒸餾。水上蒸餾 ：原料隔放在沸水上加熱蒸餾。水汽蒸餾 ：利用外來(lái)高溫水蒸氣加熱蒸餾。 不足：有些原料不適宜于水中蒸餾，如柑橘、檸檬等易焦糊，有效成分容易水解。通常用壓 榨法（通過(guò)機(jī)械壓縮力將液相物從液固

34、兩相混合物中分離出來(lái)的一種簡(jiǎn)單操作）萃取法：原理：芳香油易溶于有機(jī)溶劑，溶劑揮發(fā)后得到芳香油。如石油醚、酒精、乙醚等。方法：原料浸泡在溶劑中 T得到浸泡液T有機(jī)溶劑揮發(fā) T芳香油。不足：有機(jī)溶劑中的雜質(zhì)影響芳香油的品質(zhì)蒸餾裝置 包括：鐵架臺(tái)兩個(gè)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾瓶、橡膠塞、蒸餾頭、溫度計(jì)、直型冷 凝管、接液管、錐形瓶，以及連接進(jìn)水口和出水口的橡皮管。所有儀器必須事先干燥，保證 無(wú)水。整套蒸餾裝置可分為左、中、右三部分，其中左邊的部分通過(guò)加熱進(jìn)行蒸餾，中部將 蒸餾物冷凝，右邊的部分用來(lái)接收。 安裝儀器一般都按照自下而上、從左到右的順序。 拆卸 儀器的順序與安裝時(shí)相反。具體安裝順序和方法如下。

35、(1 )固定熱源一酒精燈。(2) 固定蒸餾瓶，使其離熱源的距離如教科書(shū)中圖6-2 所示，并且保持蒸餾瓶軸心與鐵架 臺(tái)的水平面垂直。( 3 )安裝蒸餾頭，使蒸餾頭的橫截面與鐵架臺(tái)平行。( 4 )連接冷凝管。保證上端出水口向上，通過(guò)橡皮管與水池相連；下端進(jìn)水口向下，通過(guò) 橡皮管與水龍頭相連。( 5)連接接液管(或稱尾接管) 。( 6 )將接收瓶瓶口對(duì)準(zhǔn)尾接管的出口。常壓蒸餾一般用錐形瓶而不用燒杯作接受器，接收 瓶應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前稱重，并做好記錄。(7) 將溫度計(jì)固定在蒸餾頭上，使溫度計(jì)水銀球的上限與蒸餾頭側(cè)管的下限處在同一水平線上。蒸餾裝置安裝完畢后，可以在蒸餾瓶中加幾粒 沸石，防止液體過(guò)度沸騰。打開(kāi)水

36、龍頭， 緩緩 通入冷水，然后開(kāi)始加熱。加熱時(shí)可以觀察到，蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰，蒸氣逐漸上升， 溫度計(jì)讀數(shù)也略有上升。 當(dāng)蒸氣的頂端達(dá)到溫度計(jì)水銀球部位時(shí)， 溫度計(jì)讀數(shù)急劇上升。 在 整個(gè)蒸餾過(guò)程中， 應(yīng)保證溫度計(jì)的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴?？刂普麴s的時(shí)間和速度，通常以每秒 12滴為宜。分液漏斗 的使用方法如下。( 1 )首先把活塞擦干，為活塞均勻涂上一層潤(rùn)滑脂，注意切勿將潤(rùn)滑脂涂得太厚或使?jié)櫥?脂進(jìn)入活塞孔中，以免污染萃取液。( 2)塞好活塞后，把活塞旋轉(zhuǎn)幾圈，使?jié)櫥植季鶆?。并用水檢查分液漏斗的頂塞與活 塞處是否滲漏，確認(rèn)不漏水后再使用。(3) 將分液漏斗放置在大小合適的、并已

37、固定在鐵架臺(tái)上的鐵圈中，關(guān)好活塞。將待分離 的液體從上部開(kāi)口處倒入漏斗中，塞緊頂塞，注意頂塞不能涂潤(rùn)滑脂。( 4)取下分液漏斗，用右手手掌頂住漏斗頂塞并握住漏斗頸，左手握住漏斗活塞處，大拇 指壓緊活塞，將分液漏斗略傾斜，前后振蕩(開(kāi)始振蕩時(shí)要慢)。( 5)振蕩后， 使漏斗口仍保持原傾斜狀態(tài)， 左手仍握在漏斗活塞處， 下部管口指向無(wú)人處， 用拇指和食指旋開(kāi)活塞， 使其釋放出漏斗內(nèi)的蒸氣或產(chǎn)生的氣體， 以使內(nèi)外壓力平衡， 這一 步操作也稱做 “放氣 ”。(6)重復(fù)上述操作， 直至分液漏斗中只放出很少的氣體時(shí)為止。 再將分液漏斗劇烈振蕩 23 min，然后將漏斗放回鐵圈中，待液體靜置分層。 蒸餾完畢

38、，應(yīng)先撤出熱源，然后停止通水，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸的順序與安裝時(shí)相反。 玫瑰精油的提取0.1g/mL氯化鈉溶液：促使油水混合物(乳濁液)中油和水的分離。無(wú)水硫酸鈉：吸收油層 中的水分。實(shí)驗(yàn)步驟： 采集玫瑰花：采集盛花期( 5 月中上旬)的玫瑰花，清水清洗瀝干。 裝入蒸餾原料：稱取 50g 玫瑰花放入蒸餾瓶，添加 200mL 蒸餾水。 安裝蒸餾裝置：按照從左向右、自下到上次序安裝水蒸氣蒸餾裝置。 加熱蒸餾：控制蒸餾時(shí)間和速度（12滴/秒）,獲得乳白色乳濁液；拆卸裝置。 分離油層：向乳濁液加入 NaCl 溶液后，利用分液漏斗分離出上面的油層。 除去水分：向油層中加入無(wú) 水硫酸鈉 ， 24h 后過(guò)

39、濾，得到玫瑰油。 注意事項(xiàng)： 蒸餾時(shí)間不能過(guò)短，溫度不能過(guò)高 。橘皮精油的提取 橘皮精油的主要成分：檸檬烯，主要分布在橘皮中。 石灰水：防止壓榨時(shí)滑脫，提高出油率，降低壓榨液黏稠度，過(guò)濾不堵塞篩眼。 小蘇打、硫酸鈉：促進(jìn)油和水的分離 （用量分別為橘皮質(zhì)量的 0.25和 5）。 實(shí)驗(yàn)步驟： 橘皮的處理：將新鮮橘皮用清水清洗瀝干。 石灰水浸泡：用 7 8石灰水浸泡橘皮 24h 。 清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水徹底漂洗干凈，瀝干。 粉碎和壓榨：將橘皮粉碎，加入小蘇打和硫酸鈉后，用壓榨機(jī)壓榨得到壓榨液。 過(guò)濾壓榨液：用布袋過(guò)濾，濾液再高速離心處理，分離出上層橘皮油。 靜置處理：將橘皮油在 510C冰箱中靜置57d,分離出