第1章發(fā)酵工程（單元知識(shí)清單）（填空版）

第一章發(fā)酵工程知識(shí)清單第1節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1．發(fā)酵(1)發(fā)酵的歷史：約9000年前，我們的祖先就會(huì)利用微生物將、等發(fā)酵成。1857年，法國微生物學(xué)家巴斯德通過實(shí)驗(yàn)證明，。(2)發(fā)酵的概念：人們利用，在適宜的條件下，將原料通過轉(zhuǎn)化為的過程。2．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)(1)腐乳的發(fā)酵①參與發(fā)酵的微生物：多種微生物，如等，其中起主要作用的是。②發(fā)酵原理：經(jīng)過微生物的發(fā)酵，豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成。(2)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的概念：直接利用微生物，或利用的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)一般稱為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。(3)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的特點(diǎn)及主要食品①以菌種的發(fā)酵及發(fā)酵為主，通常是家庭式或作坊式的。②主要食品有腐乳、醬、。二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品1．傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作所利用的微生物(1)乳酸菌①代謝特點(diǎn)：細(xì)菌，在無氧的情況下能將葡萄糖分解成，反應(yīng)簡式：。②生產(chǎn)應(yīng)用：用于乳制品的發(fā)酵、泡菜的腌制等。(2)酵母菌①代謝特點(diǎn)：單細(xì)胞菌，微生物，在無氧條件下能進(jìn)行，反應(yīng)簡式為。最適生長溫度約為。②生產(chǎn)應(yīng)用：用于釀酒、制作饅頭和面包等。(3)醋酸菌①代謝特點(diǎn)：細(xì)菌，當(dāng)時(shí)能將糖分解成醋酸，反應(yīng)簡式為；當(dāng)時(shí)則將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)榇姿?，反?yīng)簡式為。最適生長溫度為。②生產(chǎn)應(yīng)用：用于制作各種風(fēng)味的醋。2．制作泡菜(1)菌種的來源利用植物體表面天然的乳酸菌。(2)方法步驟3．制作果酒和果醋(1)菌種來源新鮮水果的果皮表面附著有大量的不同種類的野生酵母菌。(2)方法步驟第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用第1課時(shí)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)一、培養(yǎng)基的配制1．培養(yǎng)基人們按照微生物對(duì)的不同需求，配制出供其的營養(yǎng)基質(zhì)。2．培養(yǎng)基的種類3．培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成各種培養(yǎng)基一般都含有、、和無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，此外還需要滿足微生物生長對(duì)、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及的需求。二、無菌技術(shù)1．獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵：防止。2．消毒和滅菌消毒滅菌概念使用較為的物理、化學(xué)或生物等方法殺死物體或內(nèi)部一部分微生物使用的理化方法殺死物體內(nèi)外的微生物，包括常用方法消毒法、巴氏消毒法、消毒法、紫外線消毒法滅菌、干熱滅菌、滅菌適用對(duì)象操作空間、雙手等接種環(huán)、接種針、玻璃器皿、培養(yǎng)基等3.具體操作(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的、操作者的衣著和手進(jìn)行清潔和。(2)將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行。(3)為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在附近進(jìn)行。(4)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接觸。三、微生物的純培養(yǎng)1．純培養(yǎng)：在微生物學(xué)中，將接種于內(nèi)，在合適條件下形成的含的群體稱為培養(yǎng)物。由所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物，獲得的過程就是純培養(yǎng)。2．微生物純培養(yǎng)的步驟：微生物的純培養(yǎng)包括配制培養(yǎng)基、、、分離和培養(yǎng)等步驟。3．酵母菌的純培養(yǎng)(1)菌落：分散的微生物在適宜的表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的。(2)獲得單菌落的方法：法和法。第2課時(shí)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)一、選擇培養(yǎng)基1．水生棲熱菌的篩選：水生棲熱菌能在℃的高溫條件下生存，而絕大多數(shù)微生物在此條件下。2．選擇培養(yǎng)基：在微生物學(xué)中，允許的微生物生長，同時(shí)抑制或阻止微生物生長的培養(yǎng)基。二、微生物的選擇培養(yǎng)1．分解尿素的細(xì)菌的分離分解尿素的細(xì)菌能合成脲酶，該酶能催化尿素分解產(chǎn)生，以此作為細(xì)菌生長的氮源。要將土壤稀釋液中能分解尿素的細(xì)菌分離出來，培養(yǎng)基的配方設(shè)計(jì)思路是。2．稀釋涂布平板法分離分解尿素的細(xì)菌土壤中細(xì)菌的數(shù)量龐大，要想得到能分解尿素的細(xì)菌的純培養(yǎng)物，必須要對(duì)土樣進(jìn)行，然后再將菌液到制備好的，操作過程如下：采集土樣→將10g土樣加入盛有90mL的錐形瓶中，充分。取1mL上清液加入盛有mL無菌水的試管中，依次→取mL菌液，滴加到表面→將涂布器浸在盛有的燒杯中→將涂布器放在上灼燒，待酒精燃盡、涂布器后，再進(jìn)行涂布→用涂布器將菌液均勻地涂布在表面。涂布時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)，使涂布均勻→涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板，放入℃的恒溫箱中培養(yǎng)1～2d。三、微生物的數(shù)量測(cè)定1．稀釋涂布平板法(1)原理：當(dāng)樣品的足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)單菌落，來源于樣品稀釋液中的。通過，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)為的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。(2)注意問題：統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目。這是因?yàn)椤?．顯微鏡直接計(jì)數(shù)法(1)方法：利用特定的或，在顯微鏡下觀察、計(jì)數(shù)。(2)注意問題：統(tǒng)計(jì)的結(jié)果一般是和的總和。第3節(jié)發(fā)酵工程及其應(yīng)用一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)發(fā)酵工程一般包括，擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、，接種，，產(chǎn)品分離、提純等方面。1．選育菌種：性狀優(yōu)良的菌種可以從中篩選出來，也可以通過或獲得。2．?dāng)U大培養(yǎng)：工業(yè)發(fā)酵罐的體積很大，接入的菌種總體積也較大，因此在發(fā)酵之前還需要對(duì)菌種進(jìn)行。3．配制培養(yǎng)基：在菌種確定之后，要選擇原料制備培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的配方要經(jīng)過才能確定。4．滅菌：發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一菌種。一旦有雜菌污染，可能導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降。因此，和都必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌。5．接種：擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種和滅菌后的加入發(fā)酵罐中。大型發(fā)酵罐有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，能對(duì)發(fā)酵過程中的溫度、pH、溶解氧、罐壓、通氣量、攪拌、泡沫和營養(yǎng)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。6．發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵：在發(fā)酵過程中，要隨時(shí)檢測(cè)培養(yǎng)液中的、等，以了解發(fā)酵進(jìn)程。還要及時(shí)添加必需的，要嚴(yán)格控制、和溶解氧等發(fā)酵條件。7．分離、提純產(chǎn)物：如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用等方法將菌體分離和干燥得到產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣慝@得產(chǎn)品。二、發(fā)酵工程的應(yīng)用1．在食品工業(yè)上的應(yīng)用(1)生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如。(2)生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑，如通過發(fā)酵制得的檸檬酸，由發(fā)酵生產(chǎn)味精。(3)生產(chǎn)酶制劑，如α-淀粉酶、β-淀粉酶、脂肪酶等。2．在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用工程、工程等的廣泛應(yīng)用給發(fā)酵工程制藥領(lǐng)域的發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。3．在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用(1)生產(chǎn)微生物肥料。微生物肥料利用了微生物在代謝過程中產(chǎn)生的、等來增進(jìn)土壤肥力，改良土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)植株生長，常見的有、等。(2)生產(chǎn)微生物農(nóng)藥。微生物農(nóng)藥是利用或來防治病蟲害的。微生物農(nóng)藥作為的重要手段，將在農(nóng)業(yè)的方面