第1章發(fā)酵工程（原卷版）

第一章發(fā)酵工程傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用考點(diǎn)1：發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1.發(fā)酵的概念和種類：（1）概念：人們利用，在適宜的條件下，將原料通過(guò)轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物。（2）種類：(如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵)和(如酒精發(fā)酵)。2.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的概念：直接利用原材料中天然存在的，或利用前一次發(fā)酵保存下的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)?？键c(diǎn)2：傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作1.制作原理：（1）所用菌種。①泡菜：。②果酒：。③果醋：。（2）制作原理。①泡菜：在條件下，乳酸菌將葡萄糖分解為乳酸：C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+能量。②果酒：a.在條件下大量繁殖：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量。b.在條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵：C6H12O62CO2+2C2H5OH(酒精)+能量③果醋：a.糖源、氧氣均充足：將糖分解為醋酸；b.糖源不足、氧氣充足：C2H5OH+O2→H2O+CH3COOH(醋酸)+能量（3）常見(jiàn)的發(fā)酵產(chǎn)品及其發(fā)酵使用的微生物發(fā)酵產(chǎn)品微生物代謝類型生物類型繁殖方式腐乳真核孢子生殖泡菜原核分裂生殖果酒真核出芽生殖果醋原核分裂生殖2.控制情況泡菜果酒果醋條件控制O2無(wú)氧前期有氧，后期無(wú)氧有氧溫度室溫1830℃3035℃時(shí)間腌制15天左右10～12天7～8天其他條件控制鹽與水的比例操作提示泡菜壇的選擇；腌制條件的控制材料的選擇與處理；防止發(fā)酵液被污染；控制好發(fā)酵條件；正確使用發(fā)酵裝置3.泡菜制作流程（1）：用清水和食鹽配制質(zhì)量百分比為5%20%的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用；（2）：將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內(nèi)；裝至半壇時(shí)，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿；（3）：將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒(méi)過(guò)菜料，蓋好壇蓋；（4）：向壇蓋邊緣的水槽中注滿水，并在發(fā)酵過(guò)程中注意經(jīng)常向水槽中補(bǔ)充水；根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時(shí)間。4.泡菜發(fā)酵過(guò)程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的含量變化時(shí)期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵前期少（O2抑制乳酸菌活動(dòng)）少增加（硝酸鹽還原菌的作用）發(fā)酵中期最多（乳酸菌比其他雜菌更耐酸。乳酸積累，抑制其他菌活動(dòng)）增多達(dá)到最多后開(kāi)始下降（硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解）發(fā)酵后期減少（乳酸積累，pH下降，抑制乳酸菌活動(dòng)）繼續(xù)增多，最后保持穩(wěn)定下降至保持相對(duì)穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）變化曲線5.果酒和果醋制作流程（1）器具消毒（2）：取新鮮葡萄，用清水沖洗12次，再去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干;（3）：用榨汁機(jī)榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶，蓋好瓶蓋;（4）：將溫度控制在1830℃進(jìn)行發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點(diǎn)（注意：不是打開(kāi)瓶蓋），此后再擰緊瓶蓋。發(fā)酵時(shí)間為1012d?？赏ㄟ^(guò)從發(fā)酵瓶口取樣來(lái)對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行檢測(cè)。（5）：當(dāng)葡萄酒制作完成后，打開(kāi)瓶蓋，蓋上一層紗布，進(jìn)行葡萄醋的發(fā)酵。發(fā)酵溫度為3035℃，時(shí)間為78d。6.比較果酒與果醋制作的過(guò)程項(xiàng)目果酒果醋菌種酵母菌醋酸菌溫度18～30℃30～35℃時(shí)間10～12d7～8d氧氣條件排氣或充氣情況發(fā)酵旺盛期的CO2產(chǎn)量非常大，要及時(shí)排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂適時(shí)通過(guò)充氣口充氣，保證充足的氧氣條件氣味或味道酒味酸味氣泡和泡沫有氣泡和泡沫無(wú)氣泡和泡沫發(fā)酵液顏色混濁混濁，液面形成白色菌膜檢測(cè)指標(biāo)嗅味和品嘗、用酸性重鉻酸鉀檢測(cè)酒精含量、測(cè)定pH、進(jìn)行酵母菌的鏡檢等工作觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗、測(cè)定pH、進(jìn)行醋酸菌的鏡檢等工作7.果酒制作發(fā)酵裝置及各部件的作用微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（一）微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)考點(diǎn)1：培養(yǎng)基的配制培養(yǎng)基（1）概念：人們按照微生物對(duì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。（2）作用：用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。（3）類型劃分標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途物理性質(zhì)不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)加凝固劑，如瓊脂觀察微生物的運(yùn)動(dòng)微生物分離、鑒定、活菌計(jì)數(shù)、保藏菌種化學(xué)成分含化學(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、鑒定用途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,用以鑒別不同種類的微生物鑒別不同種類微生物營(yíng)養(yǎng)成分：凡是能夠?yàn)槲⑸锾峁〤、N等元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。①基本成分：碳源、氮源、水、無(wú)機(jī)鹽碳源（自養(yǎng)型生物）CO2、CO32、HCO3（異養(yǎng)型生物）葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等氮源無(wú)機(jī)氮源NH4＋、NO3、NH3等有機(jī)氮源牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等無(wú)機(jī)鹽大量元素Ca、K、Mg微量元素Zn、Cu、Mn、Co、Mo等【注意】含C、H、O、N的有機(jī)物是異養(yǎng)型微生物的碳源、氮源、能源②還需滿足微生物對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氧氣的需求A.培養(yǎng)乳酸菌需要添加。B.培養(yǎng)霉菌時(shí)需將PH調(diào)至，培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)將PH調(diào)至或。C.培養(yǎng)厭氧微生物時(shí)需要提供條件?？键c(diǎn)2：無(wú)菌技術(shù)目的：。關(guān)鍵：。常用的滅菌、消毒方法比較條件結(jié)果常用方法應(yīng)用范圍消毒較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物，不能消滅芽孢和孢子。日常用品不耐高溫的液體用酒精擦拭雙手，用氯氣消毒水源用紫外燈照射接種室、接種箱、超凈工作臺(tái)。滅菌強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子接種工具(涂布器、接種環(huán))、試管口或瓶口玻璃器皿、金屬用具培養(yǎng)基及容器考點(diǎn)3：微生物的純培養(yǎng)1.基本概念（1）概念：由繁殖所獲得的微生物群體是純培養(yǎng)物，獲得的過(guò)程就是純培養(yǎng)。（2）常用方法：和。（3）純培養(yǎng)：獲得的過(guò)程。（4）菌落：分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部繁殖形成肉眼可見(jiàn)的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體。（5）單菌落：一般是由單個(gè)微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。2.酵母菌純培養(yǎng)的方法步驟（1）配制培養(yǎng)基：稱取去皮馬鈴薯200g，切成小塊，加水1000ml，加熱煮沸至馬鈴薯軟爛，用紗布過(guò)濾。向?yàn)V液中加入20g葡萄糖、1520g瓊脂，用蒸餾水定容至1000ml。（2）滅菌：①培養(yǎng)基滅菌：；②培養(yǎng)皿滅菌：。（3）倒平板：待培養(yǎng)基冷卻至50左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板。倒平板的具體操作：滅菌后的培養(yǎng)基在無(wú)菌操作臺(tái)上倒入4個(gè)培養(yǎng)皿中，倒后立即置于水平位置上，輕輕晃動(dòng)，使培養(yǎng)基鋪滿平皿底部，待凝，使之形成平面?！咀⒁狻康蛊桨遄⒁馐马?xiàng)：①溫度：50℃左右②操作：在酒精燈火焰附近③冷凝后平板倒置。3.平板劃線法（1）原理：通過(guò)接種環(huán)在固體培養(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。經(jīng)數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離得到單菌落。（2）操作步驟圖示①灼燒接種環(huán)，直至接種環(huán)金屬絲燒紅②在火焰旁冷卻接種環(huán)，拔出酵母菌培養(yǎng)液試管的棉塞③試管口通過(guò)火焰④在火焰附近用接種環(huán)蘸取一環(huán)菌液⑤試管口通過(guò)火焰，并塞上棉塞⑥將皿蓋打開(kāi)一條縫隙，用接種環(huán)在培養(yǎng)基表面迅速劃三至五條平行線，蓋上皿蓋⑦灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第一次劃線的末端開(kāi)始作第二次劃線。重復(fù)以上操作，作第三、四、五次劃線（二）微生物的選擇培養(yǎng)基和計(jì)數(shù)考點(diǎn)1：選擇培養(yǎng)基（1）概念：在微生物學(xué)中，將特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。（2）原理：人為提供有利于目的菌生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度和pH等),同時(shí)抑制或阻止其他微生物的生長(zhǎng)。（3）實(shí)例從熱泉中篩選出水生棲熱菌。熱泉70～80℃的高溫條件淘汰了絕大多數(shù)微生物，而使耐高溫的水生棲熱菌脫穎而出。（4）選擇培養(yǎng)基配方的設(shè)計(jì)尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一種重要的氮肥。尿素被土壤中某些細(xì)菌分解成NH3,再被轉(zhuǎn)化為NO3、NH4+等被植物吸收。這些細(xì)菌之所以能分解尿素，是因?yàn)槟芎铣呻迕?，?lái)催化尿素分解。①你如何設(shè)計(jì)培養(yǎng)基配方，將土壤稀釋液中能分解尿素的細(xì)菌分離出來(lái)？【答案】培養(yǎng)基添加尿素作唯一氮源，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素、缺乏氮源而不能生長(zhǎng)發(fā)育繁殖?？键c(diǎn)2：微生物的選擇培養(yǎng)1.稀釋涂布平板法：將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋后，將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基表面，進(jìn)行培養(yǎng)。實(shí)例：土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)提出問(wèn)題：土壤中有能分解尿素的細(xì)菌，我們?nèi)绾畏蛛x它們？并研究1g土壤樣品中含有多少這樣的細(xì)菌？原理：通過(guò)對(duì)土樣進(jìn)行充分稀釋，再將菌液涂布到制備好的培養(yǎng)基上，即可得到能分解尿素的細(xì)菌的純培養(yǎng)物?！緦?shí)驗(yàn)流程】1.選擇培養(yǎng)基的制備（1）原理：絕大多數(shù)微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以作唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，可以從土壤中分離出分解尿素的細(xì)菌。（2）配方葡萄糖制備選擇培養(yǎng)基（尿素為唯一氮源）制備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基制備選擇培養(yǎng)基（尿素為唯一氮源）制備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（對(duì)照作用）尿素1.0gKH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g瓊脂15.0g蒸餾水1000ml2.稀釋土壤樣品（1）土壤取樣細(xì)菌宜在酸堿度接近中性的潮濕土壤中生長(zhǎng)，絕大部分分布在距地表3~8cm的土壤層。鏟去表層土3cm左右，取樣，將樣品裝入事先準(zhǔn)備好的信封中?！咀⒁狻咳⊥翗訒r(shí)用的鐵鏟和取樣袋在使用前都需要滅菌。操作完成后，一定要洗手。（2）樣品的稀釋（梯度稀釋菌液）將10g土樣加入盛有無(wú)菌水的錐形瓶中，充分搖勻。取1mL上清液加入盛有9mL無(wú)菌水的試管中，依次。（3）稀釋涂布平板法操作序號(hào)圖示操作1取0.1mL菌液，滴加到2將涂布器浸在盛有的燒杯中3將沾有少量酒精的涂布器在火焰上灼燒，待酒精燃盡、涂布器冷卻后，再進(jìn)行涂布4用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)皿，使菌液_（4）微生物的培養(yǎng)與觀察①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)菌一般在的溫度下培養(yǎng)12d。②每隔24h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，選取穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，防止因。③一般來(lái)說(shuō)，在相同的培養(yǎng)條件下，同種微生物表現(xiàn)出。（5）鑒定培養(yǎng)基①土壤中分解尿素的細(xì)菌的鑒定原理：脲酶催化尿素分解成氨→培養(yǎng)基堿性增強(qiáng)→酚紅變紅→脲酶陽(yáng)性在以為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入指示劑。培養(yǎng)某種細(xì)菌后，如果PH升高，指示劑將變紅，說(shuō)明該細(xì)菌能夠分解尿素。A.液體培養(yǎng)基可以直接看液體的變色情況；B.固體培養(yǎng)基上可以觀察菌落周圍是否出現(xiàn)，紅色環(huán)帶直徑與菌落直徑比值越大，說(shuō)明?？键c(diǎn)3：微生物的數(shù)量測(cè)定1.間接計(jì)數(shù)法稀釋涂布平板法（1）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)計(jì)數(shù)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。（2）計(jì)數(shù)原則:①選擇個(gè)菌落的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)；②每個(gè)稀釋度至少取個(gè)平板取其平均值；③統(tǒng)計(jì)的菌落往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低；④統(tǒng)計(jì)的結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來(lái)表示；⑤恰當(dāng)?shù)南♂尪取⑼坎际欠窬鶆蚴浅晒y(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的關(guān)鍵。（3）計(jì)算公式:每g樣品中的菌落數(shù)＝(C÷V)×M①C代表某一稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)；②V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL)；③M代表稀釋倍數(shù)。2.直接計(jì)數(shù)—計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法（1）原理：利用細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積里樣品中微生物的數(shù)量。（2）缺點(diǎn)：不能區(qū)分死菌與活菌；個(gè)體小的細(xì)菌在顯微鏡下難以觀察；第三節(jié)發(fā)酵工程及其應(yīng)用考點(diǎn)1：發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)1.發(fā)酵工程的概念：利用微生物的特定功能，通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)對(duì)人類有用的產(chǎn)品。2.發(fā)酵工程的特點(diǎn)：生產(chǎn)條件溫和；原料來(lái)源豐富且價(jià)格低廉；產(chǎn)物專一；廢棄物對(duì)環(huán)境的污染小、容易處理等。3.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)（1）：性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來(lái)，也可以通過(guò)誘變育種或基因工程育種獲得。生產(chǎn)檸檬酸就需要篩選產(chǎn)酸量高的黑曲霉。在啤酒生產(chǎn)中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速發(fā)酵過(guò)程，縮短生產(chǎn)周期。（2）：工業(yè)發(fā)酵罐的體積一般為幾十到幾百立方米，接入的菌種總體積需要幾立方米到幾十立方米。所以，在發(fā)酵之前還需要對(duì)菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。（3）：在菌種確定之后，要選擇原料制備培養(yǎng)基。在生產(chǎn)實(shí)踐中，培養(yǎng)基的配方要經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)才能確定。（4）：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。例如，在青霉素生產(chǎn)過(guò)程中如果污染了雜菌，某些雜菌會(huì)分泌青霉素酶將青霉素分解掉。因此，培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌。（5）：將擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種投放到發(fā)酵罐中。（6）：這是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)。在發(fā)酵過(guò)程中，要隨時(shí)檢測(cè)培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程。還要及時(shí)添加必需的營(yíng)養(yǎng)組分，要嚴(yán)格控制、和等發(fā)酵條件。環(huán)境條件不僅會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，而且會(huì)影響微生物代謝物的形成。例如，谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)：在中性和弱堿性條件下會(huì)積累谷氨酸；在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N乙酰谷氨酰胺。（7）：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，采用過(guò)濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥，即可得到產(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)奶崛?、分離和純化措施來(lái)獲得產(chǎn)品?？键c(diǎn)2：發(fā)酵工程的應(yīng)用應(yīng)用內(nèi)容實(shí)例食品工業(yè)①利用霉菌生產(chǎn)醬油；②利用釀酒酵母生產(chǎn)酒類①利用黑曲霉生產(chǎn)檸檬酸；②利用谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)味精α淀粉酶、β淀粉酶、果膠酶、氨基肽酶和脂肪酶等醫(yī)藥工業(yè)生長(zhǎng)激素釋放抑制激素、乙型肝炎疫苗等農(nóng)牧業(yè)根瘤菌肥、固氮菌肥等利用蘇云金桿菌防治農(nóng)林蟲(chóng)害等用單細(xì)胞蛋白制作微生物飼料，能使家畜、家禽增重快，產(chǎn)奶或產(chǎn)蛋量顯著提高其他方面利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等嗜熱菌、嗜鹽菌可以用來(lái)生產(chǎn)洗滌劑，嗜低溫菌有助于提高熱敏性產(chǎn)品的產(chǎn)量疑難點(diǎn)1:泡菜壇只能裝八成滿的原因1.在泡菜發(fā)酵初期，由蔬菜表面帶入的大腸桿菌、酵母菌等較為活躍，會(huì)產(chǎn)生較多的CO?,如果泡菜壇裝得太滿，發(fā)酵液可能會(huì)溢出壇外。2.泡菜壇裝得太滿，會(huì)使鹽水不太容易完全淹沒(méi)菜料，從而導(dǎo)致壇內(nèi)菜料變質(zhì)腐爛。3.泡菜壇留有一定的空間，也更方便拿取泡菜。疑難2：果酒發(fā)酵，發(fā)酵罐要留有大約1/3的空間1.先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡O2后，再進(jìn)行酒精發(fā)酵；2.防止發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。疑難3：?jiǎn)渭?xì)胞菌落的獲得1.利用平板劃線法接種時(shí)，單細(xì)胞菌落從后劃線的區(qū)域挑取。2.利用稀釋涂布平板法接種時(shí)，只有合適的稀釋度才能得到單細(xì)胞菌落。3.兩種接種方法的異同：兩種方法都能將微生物分散接種到固體培養(yǎng)基表面，以獲得單細(xì)胞菌落，達(dá)到分離的目的；稀釋涂布平板法還能對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)。疑難4：選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基的區(qū)別項(xiàng)目選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基特殊成分加入允許目標(biāo)微生物生長(zhǎng)，而抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)的化學(xué)物質(zhì)加入某種指示劑或化學(xué)藥品(不影響微生物正常生長(zhǎng))目的抑制其他微生物的生長(zhǎng)，促進(jìn)目標(biāo)微生物的生長(zhǎng)微生物的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中的特定指示劑或化學(xué)藥品發(fā)生反應(yīng)用途培養(yǎng)、分離出目標(biāo)微生物鑒別目標(biāo)微生物舉例培養(yǎng)酵母菌和霉菌時(shí)，可在培養(yǎng)基中加入青霉素，抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)；利用以尿素作為唯一氮源的培養(yǎng)基來(lái)培養(yǎng)可分解尿素的細(xì)菌可用伊紅—亞甲藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基鑒定飲用水或乳制品中是否含有大腸桿菌(若有，則菌落呈深紫色、并有金屬光澤)疑難5：平板劃線法的注意事項(xiàng)1.幾次灼燒接種環(huán)的目的（1）第一次劃線前：殺死接種環(huán)上的微生物，避免污染培養(yǎng)物。（2）每次劃線后：殺死殘留菌種，保證每次劃線菌種來(lái)自上一次劃線的末端。（3）劃線操作結(jié)束后：殺死殘留菌種，避免污染環(huán)境和感染操作者。2.灼燒接種環(huán)之后，要冷卻后再進(jìn)行操作，以免接種環(huán)因溫度過(guò)高而殺死菌種。3.劃線力度要適當(dāng)，防止用力過(guò)大將培養(yǎng)基表面劃破。4.培養(yǎng)皿蓋不能完全打開(kāi)，應(yīng)只打開(kāi)一條縫隙。疑難6：常用微生物分離方法比較比較平板劃線法稀釋涂布平板法工具接種環(huán)涂布器原理通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基的表面連續(xù)劃線操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，稀釋度足夠高時(shí)，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞。特點(diǎn)方法簡(jiǎn)單，但不適宜計(jì)數(shù)單菌落更易分開(kāi)，可以計(jì)數(shù)，但操作復(fù)雜示意圖共同點(diǎn)使培養(yǎng)基上形成由單個(gè)細(xì)菌細(xì)胞繁殖而來(lái)的子細(xì)胞群體——菌落疑難7：微生物的計(jì)數(shù)方法比較內(nèi)容直接計(jì)數(shù)法間接計(jì)數(shù)法主要用具顯微鏡、細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板涂布器計(jì)數(shù)依據(jù)細(xì)菌個(gè)數(shù)培養(yǎng)基上菌落數(shù)優(yōu)點(diǎn)計(jì)數(shù)方便、操作簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)的是活菌計(jì)算公式每毫升原液含菌株數(shù)＝每小格平均菌株數(shù)×400×10000×稀釋倍數(shù)每克樣品中的菌株數(shù):(C÷V)×MC:某稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù);V:涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL);M:稀釋倍數(shù)缺點(diǎn)不能區(qū)分死菌與活菌當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)菌體連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落結(jié)果比實(shí)際值偏大比實(shí)際值偏小疑難8：幾種常見(jiàn)的鑒別培養(yǎng)基名稱主要用途主要化學(xué)物質(zhì)特征性變化伊紅一亞甲藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基鑒別大腸桿菌伊紅、亞甲藍(lán)出現(xiàn)帶金屬光澤的深紫色菌落剛果紅培養(yǎng)基鑒別纖維素分解菌剛果紅、纖維素纖維素被分解后出現(xiàn)透明圈淀粉培養(yǎng)基鑒別纖維素分解菌可溶性淀粉淀粉被水解后出現(xiàn)淀粉水解圈H2S試驗(yàn)培養(yǎng)基鑒別產(chǎn)淀粉酶菌株鑒別產(chǎn)H2S菌株醋酸鉛產(chǎn)生黑色沉淀疑難9：正確區(qū)分傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程項(xiàng)目傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵工程概念直接利用原料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來(lái)的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)利用微生物的特定功能，通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)模化生產(chǎn)對(duì)人類有用的產(chǎn)品菌種來(lái)源來(lái)源于空氣、蔬菜、面團(tuán)發(fā)酵物等，菌種不純性狀優(yōu)良的菌種，可從自然界中篩選出來(lái)，也可以通過(guò)誘變育種或基因工程育種獲得過(guò)程無(wú)菌種選育、擴(kuò)大培養(yǎng)、接種，無(wú)嚴(yán)格的滅菌等菌種選育，培養(yǎng)基的配制、滅菌，擴(kuò)大培養(yǎng)，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品的分離和提純發(fā)酵條件控制通過(guò)微生物自身的代謝調(diào)節(jié)pH,通過(guò)充氣口、排氣口及其他人工措施調(diào)節(jié)溶解氧通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的溫度、pH和溶解氧等進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制應(yīng)用果酒、果醋的制作，腐乳、泡菜的制作等應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及應(yīng)用的高考題常結(jié)合有關(guān)微生物的代謝特點(diǎn)，考查泡菜、果酒和果醋的制作原理、制作過(guò)程及發(fā)酵條件的控制。試題可以以教材具體事例為素材對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行考查，也可以以與人們生活緊密相關(guān)的食品制作過(guò)程為情境考查同學(xué)們運(yùn)用基本知識(shí)和基本的實(shí)驗(yàn)方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用，本節(jié)內(nèi)容屬于實(shí)際應(yīng)用部分，對(duì)考生要求較高。要求考生掌握培養(yǎng)基的種類、配制原則及無(wú)菌技術(shù)的操作，學(xué)會(huì)用選擇培養(yǎng)基篩選微生物；掌握微生物分離的原理和方法步驟；掌握測(cè)定某種微生物數(shù)量的方法。本節(jié)內(nèi)容常和前一節(jié)內(nèi)容一起考查，多以非選擇題形式出現(xiàn)，題目難度中等。發(fā)酵工程及其應(yīng)用，本節(jié)內(nèi)容在新課程標(biāo)準(zhǔn)中的要求：能夠舉例說(shuō)明日常生活中的某些食品是運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的；闡明發(fā)酵工程利用現(xiàn)代工程技術(shù)及微生物的特定功能，工業(yè)化生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品；舉例說(shuō)明發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要的應(yīng)用價(jià)值。本節(jié)內(nèi)容常結(jié)合前面的傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)、微生物的培養(yǎng)以及后面將要學(xué)習(xí)的基因工程進(jìn)行考查，主要考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力?！菊骖}在再現(xiàn)】1．（2023·河北·統(tǒng)考高考真題）為篩選能平衡腸道菌群和降解膽固醇的乳酸菌，下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的是（

）A．從酸奶和泡菜中采樣分離乳酸菌 B．平板倒置培養(yǎng)為篩選乳酸菌創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境C．對(duì)目的菌株進(jìn)行膽固醇降解能力的測(cè)定 D．檢測(cè)目的菌株對(duì)消化道環(huán)境的耐受力2．（2023·重慶·統(tǒng)考高考真題）垃圾分類有利于變廢為寶，減少環(huán)境污染。如圖為分類后餐廚垃圾資源化處理的流程設(shè)計(jì)。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．壓榨出的油水混合物可再加工，生產(chǎn)出多種產(chǎn)品B．添加的木屑有利于堆肥體通氣，還可作為某些微生物的碳源C．X中需要添加合適的菌種，才能產(chǎn)生沼氣D．為保證堆肥體中微生物的活性，不宜對(duì)堆肥體進(jìn)行翻動(dòng)3．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）細(xì)菌氣溶膠是由懸浮于大氣或附著于顆粒物表面的細(xì)菌形成的。利用空氣微生物采樣器對(duì)某市人員密集型公共場(chǎng)所采樣并檢測(cè)細(xì)菌氣溶膠的濃度（菌落數(shù)/m3）。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．采樣前需對(duì)空氣微生物采樣器進(jìn)行無(wú)菌處理B．細(xì)菌氣溶膠樣品恒溫培養(yǎng)時(shí)需將平板倒置C．同一稀釋度下至少對(duì)3個(gè)平板計(jì)數(shù)并取平均值D．稀釋涂布平板法檢測(cè)的細(xì)菌氣溶膠濃度比實(shí)際值高4．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）利用某種微生物發(fā)酵生產(chǎn)DHA油脂，可獲取DHA（一種不飽和脂肪酸）。下圖為發(fā)酵過(guò)程中物質(zhì)含量變化曲線。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．DHA油脂的產(chǎn)量與生物量呈正相關(guān)B．溫度和溶解氧的變化能影響DHA油脂的產(chǎn)量C．葡萄糖代謝可為DHA油脂的合成提供能量D．12～60h，DHA油脂的合成對(duì)氮源的需求比碳源高5．（2021·江蘇·高考真題）某同學(xué)選用新鮮成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相關(guān)敘述正確的是（

）A．果酒發(fā)酵時(shí)，每日放氣需迅速，避免空氣回流入發(fā)酵容器B