高中生物一轮复习第39课时传统发酵技术+微生物的培养和应用课件.ppt

1、传统发酵技术微生物的培养和应用课时39 果酒的制作 果醋的制作 腐乳的制作 泡菜的制作本节课内容传统发酵技术微生物的培养和应用 微生物 培养基的配置 微生物的纯化培养 微生物培养、分离、计数和鉴定1.1果酒制作1.1.1原理有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸酶酶 酵母菌代谢类型属于异养兼性厌氧型。既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。前期有氧呼吸过程中，酵母菌在酸性环境中大量繁殖，后期在无氧条件下进行酒精发酵。其反应方程式如下：根据上述反应方程式，可通过定性检测发酵过程中产生CO2含量的多少，来判定发酵过程是否完成。挑选葡萄拣选去梗破皮挤碎酒精发酵葡萄酒主要控制指标：132对对发酵发酵温度、温度、

2、时间时间、酸碱度、酸碱度有什么要求？有什么要求？温度：温度：1825 时间：时间：10-12dpHpH值：值：4.05.8发酵之前加发酵之前加Na2SO3的作用是什么？的作用是什么？抑菌：抑菌：杀死葡萄皮杀死葡萄皮表面的杂菌表面的杂菌抗氧化：抗氧化：保护酒液保护酒液的天然水果特性的天然水果特性,防防止酒液老化止酒液老化如何判断产生了酒如何判断产生了酒精？酒精度数的检精？酒精度数的检测？测？判定：判定：酸性酸性重铬酸重铬酸钾钾与酒精反应与酒精反应，呈，呈灰绿色灰绿色检测：用密度瓶法检测：用密度瓶法测试酒精度数测试酒精度数1.1.2过程橙橙红红色色灰灰绿绿色色重铬酸钾重铬酸钾重铬酸钾与酒精反应重铬

3、酸钾与酒精反应重铬酸钾滴入葡萄酒样品重铬酸钾滴入葡萄酒样品1.1.3酒精检测1.2果醋制作最适温度30 0C 35 0C特 性好氧细菌糖分 醋酸醋酸菌醋酸菌死亡乙醇 乙醛 醋酸 当氧气、糖源充足时：当短时间中断氧气时：当缺少糖源时：1.2.1原理醋酸菌发酵1.2.2操作过程 1.对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。2.取葡萄500g，去除枝梗和腐烂的子粒。3.用清水冲洗葡萄1-2次除去污物。（注意冲洗次数不宜 太多）4.榨取葡萄汁后将其装入发酵瓶。5.将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。6.简易装置2-4天排气一次。（拧松瓶盖）7.10天后，开始进行取样检验工作。8.在制成的果酒中加入醋酸菌

4、或醋曲，然后移至30-35条件下发酵，适时向发酵液中充气。醋酸发酵果酒酒精发酵果醋挑选葡萄冲洗榨汁发酵瓶果酒果醋制作流程酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌生物类型生物类型需氧情况需氧情况适宜温度适宜温度酵母菌与醋酸菌的比较单细胞真菌细菌兼性厌氧型需氧型18253035原理：参与腐乳制作的主要微生物1.3腐乳的制作起主要作用青霉曲霉酵母毛霉 毛霉是种丝状真菌，属于真核生物，外呈毛状。常栖生在果实、果酱、蔬菜、糕点、乳制品等食品上，引起食品腐败变质。1.3.1毛霉 毛霉等微生物产生蛋白酶、脂肪酶，分解有机物。蛋白质蛋白酶氨基酸+小分子肽脂肪脂肪酶甘油+脂肪酸1.3.2实验设计让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装

5、瓶密封腌制创造条件，让毛霉生长：温度保持在15-18；豆腐水分控制在70%左右。加盐控制毛霉生长：逐层加盐，随层数的加高而增加盐量，腌制大约8天左右。增加风味和口感，控制毛霉的生长：封瓶时瓶口通过酒精灯火焰防止瓶口污染。控制好材料的各种量1.豆腐含水量：70%.2.腌制时注意控制盐的用量 盐的浓度过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐盐的浓度过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；浓度过高会影响腐乳的口味。腐败变质；浓度过高会影响腐乳的口味。3.卤汤中酒的含量应控制在12%左右 酒精含量过高将会延长腐乳成熟的时间；含量过低不酒精含量过高将会延长腐乳成熟的时间；含量过低不足以抑制微生物生

6、长，可能导致豆腐腐败。足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。1.3.3注意事项防止杂菌污染的方法：1.装瓶时，操作要迅速小心。2.封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。3.抑制微生物生长盐，酒，香辛料。1.4.1原理 利用乳酸菌的发酵。乳酸菌是异养厌氧型细菌，在无氧条件下，将葡萄糖分解成乳酸。呼吸方式：C6H12O6 2C3H6O3能量1.4泡菜的制作原料加工原料加工修整、洗涤、晾晒、切修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状分成条状或片状加调味料加调味料装坛装坛加盐加盐盐水盐水冷却冷却泡菜泡菜盐水盐水发酵发酵成品成品测测亚硝酸盐亚硝酸盐含量含量1.4.2泡菜的制作过程1.4.3讨论1

7、.加入白酒有什么作用？白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味剂，可白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味剂，可增加醇香感。增加醇香感。2.用水封闭坛口起什么作用？不封闭有什么结果？水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，制造无氧环水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，制造无氧环境。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。境。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。3.为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富

8、，适合酵母菌的泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。繁殖。1.在制作葡萄酒时，你认为应该先冲洗还是先去除枝梗？为什么？先冲洗。若先除枝梗，果蒂处造成伤口，易感染杂菌。先冲洗。若先除枝梗，果蒂处造成伤口，易感染杂菌。2.果醋的最佳发酵温度是？是否需要通入空气？3035 3035，需要通入空气，醋酸菌是好氧细菌。，需要通入空气，醋酸菌是好氧细菌。3.腐乳制作过程中，其主要作用的菌种是？加盐腌制的目的是？毛霉。加盐是为了控制毛霉生长，同时可以抑制杂菌毛霉。加盐是为了控制毛霉生长，同时可以抑制杂菌的生长。的生长。小结2.微生物的培养和应用2.1微生物2.1.1菌落 单个或少数细

9、菌在固体培养基上大量繁殖时，形成的一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体，叫做菌落。特征：大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等。功能：每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为菌种鉴定的重要依据。碳源：提供C元素的营养物质，CO2；NaHCO3、糖类、脂肪酸、石油等。氮源：提供N元素的营养物质，NH4+、NO3-、尿素、牛肉膏、蛋白胨等。生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物，维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。无机盐：K+、Ca2+、SO42-等。水微生物培养操作：器具的灭菌培养基的配制培养基的灭菌倒平板微生物接种恒温箱中培养菌种的保存2.1.2微生物需要的营养物质2.2.1培养基的配

10、置步骤2.2培养基的配置计算称量溶化调pH分装灭菌倒平板无菌检查溶化后溶化后分装前分装前锥形瓶锥形瓶或或试管中试管中培养基培养基高压蒸气灭菌锅，在高压蒸气灭菌锅，在压力为压力为100kPa、温度为、温度为121，灭菌灭菌1530min。培养皿培养皿用旧报纸包裹，放入用旧报纸包裹，放入干热灭菌箱内，在干热灭菌箱内，在160170 下灭菌下灭菌2h。待培养基冷却到待培养基冷却到50 左左右时，在酒精灯附近倒右时，在酒精灯附近倒平板。防止瓶口的微生平板。防止瓶口的微生物污染培养基。平板冷物污染培养基。平板冷凝后，倒置使培养基凝后，倒置使培养基表面的水分更好地挥发，表面的水分更好地挥发，防止皿盖上的水

11、珠落防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染入培养基，造成污染将灭菌的培养基放入将灭菌的培养基放入37的温室中培养的温室中培养2448小时，小时，以检查灭菌是否彻底。以检查灭菌是否彻底。2.2.2培养基的种类划分标准培养基种类特点用途物理性质化学成分用途不加凝固剂加凝固剂，如琼脂工业生产观察微生物的运动、分类鉴定微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种含化学成分不明确的天然物质工业生产培养基成分明确分类、鉴定在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物在培养基中加入某种指示剂或化学药品,以鉴别不同种类的微生物鉴别不同种类微生物选择培养基液体培养

12、基半固体培养基固体培养基天然培养基合成培养基鉴别培养基2.2.3无菌技术 无菌操作泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。消毒：使用较为温和的化学或物理方法，杀死物体表面或内部的部分微生物营养体的过程（不包括芽孢-休眠体和孢子-繁殖体）。灭菌：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），而达到完全无菌的过程。无菌技术具体方法消毒煮沸消毒法：100煮沸5-6min巴氏消毒法：70-75 下煮30min或 80 下煮15min（不耐高温的液体）化学药剂消毒法：用75%酒精皮肤消毒;氯气消毒水源、消毒水灭菌灼烧灭菌：接种环、接种针、试管口干热灭菌：金属工具、玻璃器皿等

13、160-170 下加热1-2h紫外线灭菌：紫外灯照射30分钟高压蒸气灭菌：（培养基常用灭菌方法）100kPa、121 下维持15-30min2.3微生物的纯化培养微生物纯化的常用接种方法有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的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。2.3微生物的纯化培养稀释涂布平板法：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。特点 平板划线法：1.操作的第一步及每次划线前、划线结束时都要灼烧接种环、冷却。2.在琼脂固体培养基表面连续划线，每次划线都从上一次划线的末端开始，最后区域

14、的划线不要与第一区域相连。3.不能用于计数，平板划线法难以根据稀释体积计算每克样品中的细菌数。稀释涂布平板法：1.能培养成单个菌落。2.常用于计数，选择菌落数在30-300的平板进行计数。3.统计的菌落数往往比活菌数低，因为当两个或多个菌连在一起时，观察到的是一个菌落。菌种的保存临时保藏：接种到固体斜面培养基，菌落长成后置于4冰箱保存。长期保存：甘油冷冻管藏法2.4.1大肠杆菌纯化培养与鉴定1.纯化大肠杆菌：平板划线操作或稀释涂布平板操作适宜条件下培养。2.鉴定：采用鉴别培养基，即在培养基中加伊红和美蓝，用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌等细菌。如果有大肠杆菌，其代谢产物就与伊红和美蓝结

15、合，使菌落呈黑色。2.4微生物培养、分离、计数和鉴定 1.分离 选择培养基：允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。2.鉴别 鉴别培养基：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养分解尿素的细菌，尿素-氨，PH升高，指示剂变红色2.4.2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 分离 选择培养基：允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。2.4.2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数碳源：葡萄糖、尿素 氮源：尿素筛选后需鉴定。鉴别培养基：不影响微生物生存的酚红培养基，鉴定分解尿素的细菌。原理：脲酶催化尿素分解成氨培养基碱性增强 酚红变红脲酶阳性鉴

16、定1.直接计数法最常用显微镜直接计数法。先将待测样品制成悬液，然后取一定量的悬液放在显微镜下进行计数。根据在显微镜下观察到的微生物数目来计算出单位体积内的微生物总数。优点：设备简单、能观察微生物的形态特征。缺点：一般用于纯培养悬浮液中各种单细胞菌体的计数。不能区分死菌和活菌；难以计数微小的细菌。计数2.间接计数法 最常用稀释平板计数法。原理：1个活菌1个菌落 每克样品中的菌株数 C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 V：涂布平板时所用的稀释液的体积（ml)M：稀释倍数 统计原则：选 30300 个菌落的平板统计。每个稀释度取3个平板取其平均值。统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。设置对照

17、的主要目的 是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。对照实验是指除了 被测试 的条件外，其他条件都 相同 的实验。满足该条件的称为 对照组，未满足该条件的称为 实验 组。对照设置2.4.3分解纤维素微生物的分离纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物棉花棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物是自然界中纤维素含量最高的天然产物纤维素能被土壤中微生物分解利用，纤维素能被土壤中微生物分解利用，是因为它们能够产生是因为它们能够产生纤维素酶纤维素酶什么是纤维素？什么是纤维素？纤维素如何被微生物利用？纤维素如何被微生物利用？纤维素

18、酶是纤维素酶是复合酶复合酶，一般至少包括三组分，一般至少包括三组分，C C1 1酶、酶、C Cx x酶酶和和葡葡萄糖苷酶萄糖苷酶纤维二糖纤维二糖C C1 1酶、酶、CxCx酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶葡萄糖葡萄糖纤维素纤维素纤维素分解菌的筛选的原理纤维素分解菌的筛选的原理土壤取样土壤取样选择培养选择培养梯度稀释梯度稀释将样品涂布到鉴别纤维将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上素分解菌的培养基上挑选产生挑选产生透明透明圈圈的菌落的菌落实验方案流程图实验方案流程图实验操作 刚果红能与纤维素形成红色复合物刚果红能与纤维素形成红色复合物，而不与水解后的纤，而不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。维二糖

19、和葡萄糖发生这种反应。原理：当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，原理：当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能够与培养基中的纤维素形成刚果红能够与培养基中的纤维素形成红色复合物红色复合物。当纤维素。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红被纤维素酶分解后，刚果红纤维素的复合物就无法形成，纤维素的复合物就无法形成，培养基中就会出现培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈以纤维素分解菌为中心的透明圈，这样我，这样我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。从功能上看，这是一种什么培养基？从功能上看，这是一种什么培养基？刚果红染色法小结1

20、.下列需要消毒的是（）A.培养基B.培养皿 C.接种环 D.操作者的双手2.使用选择培养基的目的是（）A.培养细菌 B.培养真菌 C.使需要的微生物大量繁殖 D.表现某微生物的特定性状与其他微生物加以区别3.能合成脲酶的微生物所需要的碳源和氮源分别是()A.CO2和N2 B.葡萄糖和NH2 C.CO2和尿素 D.葡萄糖和尿素D DC CD D4.图中降解圈大小与纤维素酶的 有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是 (填序号)。5.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分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。染。含量与活性含量与活性