第(1)章发酵工程（复习课件）高二生物下学期期中考点大串讲（人教版20(1)9选择性必修3）

单元复习第1章

发酵工程内容网络课标要求生命观念:1.掌握制作泡菜、果酒和果醋的原理及操作时应注意的问题，体验制作过程；说出其优点与不足。2.通过对酵母菌进行纯培养，理解并掌握微生物接种、分离和培养的基本原理和过程。3.通过对培养皿和培养基进行灭菌，了解消毒和灭菌的原理及方法。4.根据发酵产品和利用微生物的不同，讨论发酵工程中的发酵条件及控制方法。5.基于发酵工程的基本环节和应用实例，阐明发酵工程的概念。1.掌握传统发酵技术的概念和特点，说出常见的传统发酵食品。2.掌握通过配制培养基，了解配制培养基的基本步骤，以及培养基中各类营养物质的配比。1.关注食品安全和健康的生活方式。2.关注发酵工程在食品、医药、农牧业的应用，倡导健康、安全的生产和生活。科学思维、科学探究:社会责任:考点CONTENTS01腐乳制作02

泡菜制作03果酒果醋制作04培养基的制备05微生物的接种和培养07

发酵工程的应用06微生物的选择培养与计数PART01腐乳制作考点一：腐乳制作蛋白质脂肪小肽氨基酸甘油脂肪酸酵母、曲霉和毛霉等多种微生物++蛋白酶脂肪酶(毛霉起主要作用)毛霉是一种丝状真菌，其生殖方式为孢子生殖，代谢类型是异养需氧型。1.原理:让豆腐长出毛霉直接利用空气中的毛霉孢子或者直接接种毛霉（15-18℃，一定湿度）目的：让毛霉等产生蛋白酶和脂肪酶加盐腌制目的：析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长加卤汤装瓶卤汤包括酒和香辛料酒（12%）：抑制微生物生长，并使腐乳具有独特香味；香辛料：调味，防腐杀菌。密封腌制卤汤中酒的含量在12%左右的原因：过高会延长腐乳成熟的时间，过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。方法：随豆腐层数加高增加盐用量，接近瓶口表面，铺厚一点考点一：腐乳制作2.步骤:例1．下列有关腐乳制作的叙述中，正确的是（）①在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与②用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形③腐乳外部有一层致密的“皮”，对人体是有害的④腐乳制作后期酒精含量过低使腐乳成熟时间延长⑤装瓶密封瓶口时，最好进行灼烧灭菌，以防止瓶口污染⑥可用豆腐本身渗出的水加盐腌制成绵软油滑、异臭奇香的青方腐乳A．①②③⑤ B．②③④⑤C．①②⑤⑥ D．②④⑤⑥C考点一：腐乳制作PART02泡菜制作亚硝酸盐的含量低食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜坛或其他密封性良好的罐子等。1.材料用具:乳酸菌①菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌②代谢类型：异养厌氧型③种类：乳酸链球菌、乳酸杆菌（原核生物）在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶发酵期间，乳酸会_________，当它的质量百分比为__________时，泡菜的口味、品质最佳。3.原理:2.菌种:不断积累0.4%-0.8%考点二：泡菜制作配制盐水蔬菜处理装坛加盐水封坛发酵过高：乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。杀菌、除氧泡菜发酵初期，大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，产生较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；防止因太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂；留有一定空间，方便拿取泡菜。将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满；创造无氧环境将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；向坛盖边缘的水槽中注满水，在发酵过程中注意向水槽中补充水；根据室内温度控制发酵时间；不影响乳酸菌的生命活动用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用；4.制作步骤:考点二：泡菜制作5.注意事项:（1）泡菜坛的选择：坛沿深、盖子吻合好无裂纹、无砂眼火候好检查方法：可将坛口向上压入水中，看看坛内有无渗水现象。（2）腌制的条件：

①要注意控制时间、温度和食盐的用量。

②温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。考点二：泡菜制作泡菜制作过程中，乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐的含量变化发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期发酵中期发酵后期曲线模型少（有氧气，乳酸菌的活动受到抑制）少增加（硝酸盐还原菌的作用）最多（乳酸抑制其他菌活动）积累增多（PH下降）下降（硝酸盐还原菌受抑制）减少（乳酸积累，PH下降，抑制其活动）继续增多（PH继续下降）下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）考点二：泡菜制作6.分析:例2．以下是以泡菜坛为容器制作泡菜的过程：①沸盐水冷却后倒入坛中，浸没全部菜料；②盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；③检测泡菜中亚硝酸盐的含量。相关叙述正确的是（）A．①过程中沸盐水冷却为了防止醋酸菌被杀死B．②过程的主要目的是为避免杂菌污染C．③的检测结果是亚硝酸盐含量逐渐降低D．过程①②③不必在无菌环境下进行D考点二：泡菜制作PART03果酒果醋制作（1）果酒制作：酵母菌（单细胞真核）a.生殖方式：无性生殖(二分裂)b.代谢类型：异养兼性厌氧型c.最适生长温度：酿酒酵母：28℃；野生酵母：18~30℃醋酸菌（原核生物）1.菌种:馒头、面包在有氧条件下的膨胀无氧条件下酵母菌的酒精发酵（2）果醋制作：①氧气充足时才能进行旺盛的生理活动②深层发酵时短时间中断氧气供应即可死亡a.生殖方式：无性生殖(二分裂)b.代谢类型：异养需氧型c.最适生长温度：30~35℃考点三：果酒果醋制作2.原理:在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。酶在无氧条件下酵母菌能进行酒精发酵C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶当氧气、糖源充足时能将糖分解成乙酸当缺少糖源时能将乙醇转化成乙醛，再将乙醛变成乙酸糖制醋酒制醋C6H12O6＋2O22CH3COOH（乙酸）＋2CO2＋2H2O+能量酶酶C2H5OH＋O2

CH3COOH（乙酸）＋H2O+能量（1）果酒制作（2）果醋制作C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量考点三：果酒果醋制作新鲜的水果（如葡萄、苹果、山楂和龙眼等）洗洁精体积分数为70%的酒精发酵瓶纱布榨汁机3.材料用具:含有较多的糖类4.实验步骤:（1）器具消毒将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精__________，并用______________________消毒，

备用。清洗干净体积分数为70%的酒精晾干（2）冲洗葡萄取新鲜葡萄，用

1-2次，再

和腐烂的籽粒，沥干。清水冲洗去除枝梗目的：洗去浮尘，但不能反复清洗，以防减少菌种数量，延长发酵时间清洗和去除枝梗顺序不能颠倒，以避免去除枝梗和腐烂籽粒时引起葡萄破损，增加被杂菌污染机会用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约

的空间），盖好瓶盖。作用：①给酵母菌提供氧气，有利于酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖；②防止发酵旺盛时产生大量的CO2造成发酵液溢出。（3）榨汁装瓶1/3考点三：果酒果醋制作3.材料用具:原因：①醋酸菌是好氧菌，在将乙醇变为乙酸时需要氧气的参与，因此要打开瓶盖；②盖上纱布，即是为了通气，也是为了防止外来杂菌和灰尘的污染。当葡萄酒制作完成后，

瓶盖，盖上一层

，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为

，时间为

。30～35℃7～8d打开纱布（4）果酒发酵（1）器具消毒（2）冲洗葡萄（3）榨汁装瓶（5）果醋发酵将温度控制在

进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖

一点，（注意：

）此后再拧紧瓶盖。发酵时间为

。18～30℃拧松10～12d不是打开瓶盖原因：果皮表面附着的野生酵母菌可能有很多种，所以提供了适合多种酵母菌生长的温度范围。原因：①拧松瓶盖是为了排出发酵产生的CO2，防止瓶内气压过大，引起发

酵装置爆裂。②不能打开瓶盖，以防止空气中的杂菌进入而污染发酵液。考点三：果酒果醋制作在制作果酒的过程中，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长？它们会对果酒发酵产生影响吗？如果有，如何避免这种影响？还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。可以通过减少O2含量、调节发酵温度、pH来控制醋酸菌含量。③可以通过调节发酵的温度、pH等来控制乳酸菌含量；

在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸或者把乙醇转化为乙醛进而转化为醋酸。乳酸菌能将糖分解为甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。4.分析:考点三：果酒果醋制作出料口充气口排气口结构作用酒精发酵时状态醋酸发酵时状态充气口排气口出料口胶管长而弯的目的：通入空气关闭打开，并接入气泵排出CO2打开打开便于取样监测关闭关闭防止空气中杂菌感染发酵瓶应该怎样设置？还有哪里可以改进的吗？4.分析:改进：可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置，以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等。考点三：果酒果醋制作项目泡菜果酒果醋菌种生物学分类代谢方式最适温度范围生活应用发酵原理乳酸菌酵母菌醋酸菌原核生物原核生物真核生物异养厌氧型异养需氧型异养兼性厌氧型18~30℃30~35℃30-40℃乳制品的发酵、泡菜酿酒、发面制醋C6H12O62C3H6O3（乳酸）酶+能量C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋能量酶C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋能量酶C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O＋能量酶5.泡菜、果酒、果醋制作的比较:考点三：果酒果醋制作例3.图甲是果酒和果醋发酵的装置图，图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列叙述不正确的是()A.用甲装置制作果酒时，加入酵母菌后，一直关紧阀a，适时打开阀b几秒钟B.用甲装置制作果醋时，阀a要关闭，阀b要持续打开C.乙图中过程②只能发生在缺氧条件下D.过程③和④都需要氧气的参与B考点三：果酒果醋制作PART04培养基的制备考点四：.培养基的制备（1）一般都含有碳源、氮源、水、无机盐碳源无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-有机碳源：糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油等自养微生物异养微生物功能：①构成细胞物质和一些代谢产物②有机碳既是碳源又是能源。氮源无机氮源：NH4＋、NO3-、NH3等有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等功能：主要用于合成蛋白质、核酸及含氮代谢产物等。含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源。无机盐功能：提供无机营养；调剂PH；维持渗透压水功能：良好的溶剂；维持生物大分子结构的稳定培养基的营养成分:pH、O2和特殊营养物质例：1.培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素；2.培养霉菌时，需要将培养基调制酸性；3.培养细菌时，需要将培养基调制中性或弱碱性；4.培养厌氧微生物时，需要提供无氧条件生长因子、氨基酸、维生素、碱基等“个性定制”（2）特殊条件培养基的营养成分:考点四：.培养基的制备例4.下列有关培养基的叙述，正确的是()A.微生物的培养都需要提供水、碳源、氮源、无机盐，缺一不可B.微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌C.培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性D.培养基只能培养细菌C考点四：.培养基的制备PART05微生物的接种与培养1.无菌技术的类型:类型适用范围操作方法消毒灭菌较为温和理化方法，杀死部分微生物强烈的理化方法，杀死所有微生物(包括芽孢、孢子)煮沸消毒法日常生活100℃煮沸5～6min巴氏消毒法不耐高温的液体62～65℃煮30min或80-90℃煮30s-1min化学药剂生物活体、水源等擦拭等,如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源紫外线紫外线照射30min灼烧灭菌接种的金属工具、接种时用的试管口或瓶口等直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧干热灭菌耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属用具等物品放入干热灭菌箱,160～170℃加热2～3h湿热灭菌培养基等,生产和实验室常用高压蒸汽灭菌锅内,100kPa,温度121℃,15～30min接种室、实验室、超净工作台考点五：.微生物的接种与培养例5.取纯净微生物的关键在于无菌技术，主要包括消毒和灭菌。下列关于无菌技术的叙述错误的是（

）A．牛奶一般通过100℃煮沸5~6min来消毒B．紫外线照射30min可以杀死物体表面的微生物C．吸管和培养皿通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌D．接种环、试管口通过灼烧灭菌法进行灭菌A考点五：.微生物的接种与培养配制培养基倒平板灭菌2.纯培养的步骤：称取去皮马铃薯200g，切成小块，加水1000ml，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入20g葡萄糖、15-20g琼脂，用蒸馏水定容至1000ml。将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入高压蒸汽灭菌锅中，在100kPa、121℃的条件下，灭菌15-30min。5-8套培养皿包成一包，用牛皮纸包紧，放入干热灭菌箱，160-170℃灭菌2h。待培养基冷却至50℃左右，酒精灯火焰附近倒平板；平板冷凝后，要将平板倒置。①温度过高不安全（烫手），温度过低培养基会凝固；②可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉温度下降到刚刚不烫手即可。通过灼烧灭菌，防止瓶口微生物污染培养基。防止培养基表面的水分过度挥发;防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。鉴定：将所倒平板放入37℃的恒温箱中培养12h～24h，观察是否有菌落存在以确定是否被污染或灭菌是否彻底。考点五：.微生物的接种与培养例6.下列关于倒平板的叙述，错误的是()A.待培养基冷却至50℃左右时倒平板B.倒平板整个过程应在酒精灯火焰旁进行C.完全打开培养皿皿盖，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手

立即盖上培养皿的皿盖D.为避免水滴滴入培养基，平板应倒过来放置C考点五：.微生物的接种与培养接种和分离2.纯培养的步骤：平板划线法单个细胞微生物群单个菌落连续划线稀释分散生长繁殖①灼烧接种环，直至接种环金属丝烧红⑥将皿盖打开一条缝隙，将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划3-5条平行线，盖上皿盖。⑤试管口通过火焰，并塞上棉塞②在火焰旁冷却接种环，拔出酵母菌培养液试管的棉塞③试管口通过火焰④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线。考点五：.微生物的接种与培养接种和分离2.纯培养的步骤：平板划线法第1区划线接种环灭菌第2区划线接种环灭菌第3区划线接种环灭菌接种环灭菌12345①接种环只蘸一次菌液,在培养基不同位置连续划线多次②划线首尾不能相接，每次从上次划线末端开始划线③每次划线前接种环进行灼烧灭菌，待冷却后再开始画线④划线后,培养皿倒置培养【注意事项】能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。以免接种环温度太高，杀死菌种。考点五：.微生物的接种与培养接种和分离2.纯培养的步骤：平板划线法第1区划线接种环灭菌第2区划线接种环灭菌第3区划线接种环灭菌接种环灭菌【注意事项】1接种前，杀死接种环上的微生物，避免污染培养基2杀死残留菌种，确保每次划线菌种来自上次划线的末端3划线结束后，杀死残留菌种，避免环境污染和感染操作者划线前划线时划线后培养考点五：.微生物的接种与培养A.在每一区域内划线时接种环上的菌种直接来源于菌液B.划线操作时应在酒精灯火焰旁边打开皿盖放在桌面

上，划线接种C.每次划线只能从上一次划线的末端开始，才能确保菌种逐步稀释以得到单菌落D.第1区和第5区的划线最终要连接起来，以便比较前后的菌落数例7.下图为微生物平板划线示意图，划线的顺序为1、2、3、4、5，下列叙述正确的是()C考点五：.微生物的接种与培养PART06微生物的选择培养与计数1.步骤：（2）样品的稀释与涂布（1）土壤取样细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，绝大多数分布在距地表3~8cm的土壤层。取样时，一般要铲去表层土。取样时用的铁铲和取样纸袋在使用前都需要灭菌，操作完整后，一定要洗手。将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。然后用微量移液器取0.1ml菌液进行涂布。（3）微生物的培养待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置（同时放一个未接种的培养基），放入30~37℃的恒温培养箱中培养1~2d。培养未接种的培养基的作用是对照。防止冷凝水滴落，对培养基造成污染。考点六：.微生物的选择培养与计数主要方法稀释涂布平板法平板划线法主要步骤接种工具菌体获取能否计数共同点稀释涂布平板法和平板划线法的比较系列梯度稀释操作和涂布平板操作接种环在固体培养基表面连续划线涂布器接种环从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体在具有显著的菌落特征的区域挑取菌体可以计数，但是操作复杂，需涂布多个平板不能计数使培养基上形成由单个细菌细胞繁殖而来的子细胞群体——菌落考点六：.微生物的选择培养与计数2.步骤：（4）微生物的数量测定稀释涂布平板计数法①原理：当样品的稀释度足够

时，培养基表面生长的一个

，来源于

中的一个

。通过计数平板上的

数，就能推测出样品中大约含有多少

。高菌落样品稀释液菌落活菌样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目②计数原则：选择菌落数为30~300的平板计数。同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。统计的菌落往往比活菌的实际数目低。统计的结果一般用菌落数而不是活菌数。③计算公式：M代表稀释倍数C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)每g样品中的菌落数＝

(C÷V)×M样品稀释液考点六：.微生物的选择培养与计数2.步骤：（4