【精编】选修一基础知识总结.pdf
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1、选修一基础知识总结(背诵资料)专题 1 传统发酵技术的应用用途酿酒酿醋腐乳泡菜微生物酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌分类真核原核真核原核生活方式异养兼性厌氧异养需氧异养需氧异养厌氧适宜温度182530351518室温1.1 果酒和果醋的制作一、实验原理1、酒精发酵的原理:(1)在 有氧 时,酵母菌 大量繁殖,但是不起到发酵效果。C6H12O6+O2CO2+H2O+能量(2)在无氧 时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。酵母菌进行 无氧呼吸 产生 酒精和二氧化碳,表达式为:C6H12O6C2H5OH+CO2+能量(3)酵母菌的营养代谢类型为异养兼性厌氧型。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有
2、氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵。20左右最适 合酵母菌繁殖,酒精发酵的最佳温度是在1825,pH最好是 弱酸性。2、醋酸发酵的原理:醋酸菌是 异养好氧型细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。表达式为:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋酸菌生长的最佳温度是在3035。二、实验步骤1、果酒和果醋的制作过程:挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵2、注意事项:(1)先 冲洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。注意不要反复多次冲洗,菌种 来自 葡萄皮上附着的野生酵母菌。(2)
3、由于发酵旺盛期CO2的产量非常大,因此需要及时排气,防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置,如瓶子(最好选用塑料瓶),每天要拧松瓶盖24 次,进行排气。注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。(3)当果酒制成以后,可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后将装置转移至3035的条件下发酵,适时向发酵液中充气。三、实验装置充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的;出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲 的胶管与瓶身连接,其目的是 防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气。1.2 腐乳的制作一、实验原理
4、参与腐乳发酵的有青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌,营养代谢类型为异养需氧型,最适生长温度为15-18,毛霉等微生物产生的蛋白酶 能将豆腐中的 蛋白质 分解成 小分子的肽和氨基酸;脂肪酶 可将 脂肪 分解成 甘油和脂肪酸。二、实验步骤酶酶1、实验步骤:让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制2、注意事项:(1)所用豆腐的 含水量为 70左右,水分过多则腐乳不易成形。(2)豆腐块与盐的质量分数比为51,分层加盐,并随层加高而增加盐量,在瓶口表面铺盐厚些,以防止杂菌从瓶口进入。加盐 可以 析出豆腐中的水分,有利于腐乳成型;盐能够 抑制微生物的生长。盐的浓度过低,
5、不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。(3)卤汤酒精含量控制在12左右为宜。酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。1.3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量1、制作泡菜所用微生物是乳酸菌 其代谢类型是 异养厌氧型。在 无氧条件下,将糖分解为乳酸。含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素能杀死细菌和放线菌。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。2、亚硝酸盐为白色粉末,易溶于水,在食品生产中用作食品添加剂。亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外,但在一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。3、
6、一般在 腌制 10 天后亚硝酸盐含量开始降低,故在 10 天之后食用最好4、测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件 下,亚硝酸盐 与对氨基苯磺酸 发生 重氮化反应 后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 玫瑰红色染料,与已知浓度的标准显色液目测比较,估算泡菜中亚硝酸盐含量。专题 2 微生物的培养与应用2.1 微生物的实验室培养一、培养基的分类:1、按 物理性质 分:液体培养基用于工业或生活生产,固体培养基用于微生物的分离和鉴定。2、按成分:人工合成培养基用于微生物的分离鉴定。天然培养基常用于实际工业生产。3、按 用途 分:可将培养基分为选择培养基 和鉴别培养基。选择培养基 允许特定种类的微生物
7、生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。以纤维素作为唯一碳源的选择培养基,可以分离分解纤维素的微生物;分离 产生蛋白酶 的微生物,用以 蛋白质作为唯一氮源的培养基。不加入有机物可以选择培养自养微生物。培养基中不加入氮元素,可以选择培养能固氮 的微生物。鉴别培养基 是在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物。二、培养基的成分:培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子 等。(1)碳源:需要量最大,如CO2、NaHCO3等无机碳源;糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养 微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。最常利用的碳源是糖类。自养 微生物:利用CO2或碳酸盐
8、作为碳源(以 无机碳源 作为主要碳源)(2)氮源:能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如无机氮源:N2、NH3、NO3-、NH4+;有机氮源:蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨等。能把氮气作为氮源:只限于 固氮生物如 固氮菌、某些放线菌和藻类等。常利用的氮源是氨盐、硝酸盐。(3)微生物之所以需要补充生长因子,是由于缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。(4)培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。微生物碳源氮源能源大肠杆菌糖类、蛋白质等有机物蛋白质等有机物硝化细菌CO2NH3NH3根瘤菌糖类等有机物N2有机物发酵时间(d)例如,培养 乳酸杆菌 时需要在培养基中添加维生素
9、,培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性,培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性,培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件。三、无菌技术对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行 灭菌。为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。1、消毒与灭菌的区别消毒:指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用 煮沸消毒法,巴氏消毒法(对于一些不耐高温的液体,如牛奶)还有化学药剂(如酒精、氯气等)消毒、紫外线消毒。灭
10、菌:则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。2、常用器具的灭菌方法:接种环、接种针、试管口等使用 灼烧灭菌法;玻璃器皿、金属用具、培养皿等使用 干热灭菌法,所用器械是干热灭菌箱;培养基、无菌水等使用 高压蒸汽灭菌法,所用器械是高压蒸汽灭菌锅。3、实验操作(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基步骤:计算称量溶化灭菌倒平板倒平板:待培养基冷却到50左右时,在酒精灯附近倒平板。2d 后观察平板,无杂菌污染才可用来接种.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰?通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基。平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,凝固后的培养基
11、表面的湿度也比较高,将平板倒置,既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。培 养基的制作是否合格?如果未接种的培养基在恒温箱中保温12 天后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的,否则需要重新制备。(2)纯化大肠杆菌微生物 接种的方法 最常用的是 平板划线法 和稀释涂布平板法。平板划线法通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。数次划线后培养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的菌落。平板划线法操作步骤中无菌操作:接种环灼烧,试管口通过火焰,在火焰旁进行试验。操作的第一步灼烧接种环是为了 避免接种环上可能存在的微生物污染培养物
12、。每次划线前灼烧接种环是为了 杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种,使 下一次划线 时,接种环上的 菌种 直接 来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环,能及时 杀死接种环上残留的菌种,避免污染环境和感染操作者。平板划线法关键步骤:从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。稀释涂布平板法是将菌液进行 一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。固氮蓝藻CO2N2光能涂布平板
13、操作的步骤中无菌操作:将涂布器酒精浸泡后在火焰上引燃,涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。(4)菌种的保存临时保藏方法:将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养。当菌落长成后,将试管放入4的冰箱中保藏。以后每36 个月,都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。这种方法保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异。长期保藏方法:将菌液转移到甘油瓶中与甘油充分混匀,放在20的冷冻箱中保存。2.2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、统计菌落数目1、测定微生物数量的常用方法有显微镜直接计数法和稀释涂布平板法。(1)显微镜直接计数法:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计
14、算 一定容积的样品中微生物数量。缺点:不能区分死菌与活菌,结果偏大。(2)稀释涂布平板法:当样品的 稀释度足够高 时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确,一般设置35 个平板,选择 菌落数在30300 的平板 进行计数,并 取平均值。统计结果偏低,因此,统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。公式:每克样品中的菌落数=(C/V)*M,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),M代表稀释倍数。二、土壤中分解尿素的细菌的分离实验设计(1)土壤取样:从富含有机物
15、、潮湿、pH 7 的土壤中取样。(2)样品的稀释:土壤中各类微生物的数量不同,为获得各种微生物,得到菌落数在30300 之间的平板,需按不同的稀释度进行分离。例测定土壤中细菌的数量,一般选104、105、106。(3)微生物的培养与观察:不同种类的微生物,往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌 3037 1 2天。放线菌2528 5 7 天。霉菌2528 3 4 天。一般来说,在一定的培养条件下(相同的培养基、唯独及培养时间),同种微生物表现出稳定的菌落特征:形状、大小、隆起程度、颜色。三、细菌合成的脲酶 将尿素分解成了氨。氨会使培养基的碱性增强,PH升高。因此,我们可以通过检测培养基PH变化
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