生物选修一 网课笔记

课题一 果酒和果醋的制作

一.制作果酒

制作果酒的微生物：

• 菌种：酵母菌
• 代谢类型:异养兼性厌氧
• 适宜温度:18~25C^。
• 适宜PH环境:较低
• 生殖方式:出芽生殖(有丝分裂的一种)
• 来源:土壤,葡萄皮

果酒制作的原理(方程式)

• 有氧条件下,酵母菌大量繁殖:C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O---->6CO₂+12H₂O
• 无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵:C₆H₁₂O₆---->2C₂H₅OH+2CO₂

制作果酒的实验：

(一)材料选择

新鲜葡萄，洗净，除去枝梗^[1]

(二)消毒:^[2]

70%酒精擦净发酵瓶,清洗榨汁机

(三)发酵:

1. 装瓶时预留1/3的空间防止爆炸
2. 控制温度
3. 每天放气一次防止爆炸
4. 10~12天左右可出瓶
5. 注意容器密闭性

酒精的检验:

原理:

• 酸性重铬酸钾溶液:遇酒精变成灰绿色

步骤:

1. 在试管中加入2ml发酵液
2. 滴入3mol/L的H₂SO₄三滴
3. 加入常温下饱和的重铬酸钾三滴

二.制作果醋

制作果醋的微生物：

• 菌种:醋酸菌(酵母菌辅助)
• 代谢类型:异养好氧
• 适宜温度:30~35℃
• 适宜PH环境:很低
• 生殖方式:二分裂
• 来源:空气?

果醋制作的原理:

• 糖分充足的情况:C₆H₁₂O₆+2O₂---->2CH₃COOH+6H₂O+2CO₂
• 糖分缺乏的情况:C₂H₅OH+O₂---->H₂O+CH₃COOH

制作果醋的实验:第(一)(二)步以及(三)的1,2两项与制作果酒相同

(三)发酵:

4. 7~8天可出瓶
5. 在瓶口盖一层纱布,保持通气

醋酸的检验:

• PH试纸检验呈酸性即可

课题二 腐乳的制作

制作腐乳的微生物:

• 菌种:毛霉菌(主要),青霉菌,曲霉菌
• 代谢类型:异养需氧
• 来源:空气中的毛霉孢子
• 适宜温度:15~18℃
• 生殖方式:孢子生殖

腐乳制作的原理:

• 蛋白质在蛋白酶的作用下分解成小分子的氨基酸与肽
• 脂肪在脂肪酶的作用下将脂肪水解为甘油和脂肪酸

制作腐乳的实验:

(一)培养毛霉:

1. 豆腐块平放于笼屉
2. 温度15~18℃
3. 48H后毛霉开始生长,3D后菌丝生长旺盛,5D后,豆腐块表面布满菌丝

长出来的白毛是直立菌丝(负责生殖),
而豆腐内部有匍匐菌丝(负责吸收营养),
而腐乳表面的"皮"即是匍匐菌丝构成的,可以保持腐乳的形状

(二)加盐腌制:

1. 使用沸水对玻璃培养瓶消毒,同时封瓶时将瓶口用酒精灯消毒,再用胶条将瓶口密封
2. 盐与豆腐坯的质量比是1:5,逐层加盐,并且随着豆腐层数的加高而增加盐量
3. 8D左右完成
   盐量过高会影响口味,过低则不足以抑制微生物的生长,会导致豆腐腐败变质

(三)卤汤腌制:

1.加入酒(含量12%左右)与香辛料.
酒量过高会延长腐乳腌制的时间,过低可能会导致豆腐腐败

第(一)步骤是为了满足毛霉的生长环境,使毛霉大量繁殖

第(二)(三)步骤是毛霉生长所产生的酶发挥作用的过程,
所以保持高盐,无氧的环境,抑制微生物的生长,
同时加入香辛料改变腐乳的风味

课题三 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

制作泡菜的微生物:

• 菌种:乳酸菌常见种类为乳酸链球菌和乳酸杆菌
• 代谢类型:异养厌氧型
• 生殖类型:二分裂

制作泡菜的原理:

• 在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸
  方程:C₆H₁₂O₆——>2C₃H₆O₃+能量

制作泡菜的实验:

(一)材料选择:

1. 泡菜坛的选择:火候好,无裂纹,无砂眼,坛沿深,盖子吻合好.
2. 原料的选择:质地鲜嫩,无虫咬,无烂痕斑点

(二)原料处理:

• 修整,洗涤,晾晒,切分成条状或片状

(三)配置盐水:

• 清水和盐质量比4:1,盐水要煮沸消毒除氧

(四)装坛:

1. 蔬菜装至半坛
2. 放入调味料装至八成满
3. 注入配置的盐水,使盐水漫过全部菜料

(五)封坛:

1. 盖上坛盖
2. 将水注入坛沿进行密封发酵
   发酵时间受到温度影响

发酵的三个阶段:
1. 初期:
    泡菜入坛时,其表面带入的微生物,主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃,
这些微生物的呼吸消耗了氧气,生成了二氧化碳,为发酵提供了无氧环境
2. 中期:
    乳酸菌开始活跃,PH变为3.5~3.8,泡菜进入完全成熟阶段
3. 后期:
    泡菜过酸,抑制甚至终止菌类活动,发酵过程结束

在泡菜发酵过程中,乳酸菌与乳酸含量的变化:

时期	乳酸菌	乳酸
初期	少 氧气抑制乳酸菌活动	少
中期	最多 `乳酸菌抑制杂菌活动	增多
后期	减少 乳酸继续积累,直至抑制自身活动	继续增多

• 图示:

  
  
  注意:乳酸的含量是从0点开始,图示有误

亚硝酸盐相关:

亚硝酸盐的性质:

• 物理性质:易溶于水的白色粉末
• 应用:在食品生产中用作食品添加剂
• 直接危害:摄入总量达0.3~0.5g时,会引起中毒.摄入量达到3g时,会引起死亡
• 间接危害:膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内随尿排出，但在特定条件下(适宜的PH,温度,微生物^[3])，会转变成致癌物亚硝胺
• 亚硝酸盐的产生:蔬菜中的硝酸盐---硝酸盐还原细菌--->亚硝酸盐

亚硝酸盐含量的测定:

实验原理:

• 亚硝酸盐与对氨基苯磺酸混合物 经过 盐酸 酸化 和 重氮化反应 的 生成物 与 N-1-奈基乙二胺盐酸盐 反应生成 玫瑰红色染料

方法:

• 比色法

示剂配置:

1. 对氨基苯磺酸+盐酸避光保存
2. N-1-萘基乙二氨盐酸盐溶液
3. 质量浓度5μg/ml的亚硝酸钠溶液(制作标准显色液)

实验步骤:

(一)材料处理:

1. 称取泡菜0.4kg
2. 榨汁,得到滤液约200ml

(二)吸附法除去泡菜碎片

1. 取100ml转移到500ml容量瓶
2. 加蒸馏水200ml,提取及100ml,在摇床上震荡1h

(三)测定

1. 加入40ml氢氧化钠溶液,定容后过滤
2. 取60ml滤液转移到100ml容量瓶,定容后过滤过滤前可以再次用吸附法出去泡菜碎片
3. 取40ml滤液加入比色管,进行显色反应
4. 进行比色

泡菜在腌制期间,可检测到亚硝酸盐的浓度呈"低-->高-->低"的趋势,
原因是泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于杂菌的繁殖(包括一些硝酸盐还原菌)，
这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。但随着腌制时间的延长，
乳酸菌大量繁殖，对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作用，
使其生长繁殖受到影响，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。

专题二 微生物的培养与应用

课题一.微生物的实验培养

五类微生物:

• 病毒,细菌,放线菌,真菌,原生动物

培养基:

• 定义:人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质
• 常见基质:琼脂

分类:

根据物理性质分:

• 固体培养基:纯化(分离),鉴定,活菌计数,保藏菌种
• 液体培养基:增菌,工业生产
• 半固体培养基:动力检测
  区分固液体培养基:是否有琼脂

根据功能用分:

• 选择培养基:
  如:
  青霉素培养基:筛选真菌,酵母菌
  无氮培养基:筛选固氮菌
  无碳培养基:筛选自养型生物
• 鉴定培养基:
  如:
  依红-美蓝染色剂:检测呈黑色金属光泽的大肠杆菌菌落

根据成分:

• 人工培养基
• 天然培养基
• 半合成培养基

培养基提供的环境:

• 一般营养物质:碳源,氮源,水,无机盐,(生长因子)
• 环境条件:pH,氧气,特殊营养物质

常见碳源:

有机碳源:糖,脂质,pro.,核酸
无机碳源:二氧化碳,及其对应酸根等

常见氮源:

有机:pro.,核酸等
无机:氮气,氨气,铵根,硝酸根

配制培养基培养微生物的步骤以及每步注意事项:

(一)计算

(二)称取:

1. 牛肉胨用玻璃棒挑在称量纸上称量
2. 取好后迅速盖上瓶盖防止吸潮

(三)融化:

1. 将牛肉膏和称量纸一同放入烧杯,牛肉膏融化后用玻璃棒取出称量纸
2. 加入琼脂,氯化钠,蛋白胨后,边搅拌边加热溶解
3. 在灭菌之前调节pH,防止二次污染

(四)灭菌:

1. 棉塞,牛皮纸,皮筋勒紧锥形瓶,放入高压灭菌锅
2. 旧报纸包紧培养皿,放入干热灭菌箱

(五)倒平板:

1. 50℃时倒平板是方便琼脂凝固(凝固点44℃)
2. 培养皿倒置的原因:防止水分挥发,以及凝结在盖上的水珠滴入培养皿造成污染.同理,为防止污染,培养基溅在基底与基盖之间后需要重置.
   如何检查是否污染:37℃培养24H左右,查看是否有菌落

(六)接种微生物:

1. 平板画线法:(此方法不能用来计数微生物 )
   • 两种平板画线法:分区划线法, 连续划线法
   • 平板画线法的原理:将聚集的菌群通过连续划线稀释分散成单个细胞,在生长繁殖之后形成菌落^[4]
   • 平板画线法注意事项:
     1. 接种环灼烧冷却后再蘸取菌液
     2. 画线每一分区的线条不重叠
     3. 每画一区域,将接种环灼烧一次,(但是不蘸取菌液)
     4. 每一区域从上次的末端开始,交叉2~3条线
     5. 最后划线不与第一区重叠
     6. 每次划线之前，灼烧接种环是以杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,使下次画线时的菌种直接来自上次划线末端,从而使菌种浓度随着划线次数而减少,最后形成单个菌落

2. 稀释涂布平板法:
   • 稀释涂布平板法的原理:在稀释度足够高的菌液中,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落
   • 稀释时,移液管吹吸三次混合菌液
     还有斜面接种,穿刺接种等接种方法

(七)菌种临时保藏:

• 接种在试管的斜面培养基上,在4℃冰箱中保藏,每3~6个月转移一次,这种方法易使菌种被污染或者变异

长期保存的菌种,使用甘油管藏,甘油1ml在3ml甘油瓶中灭菌,
将一毫升菌液转移到甘油瓶中,-20℃保存

甘油的作用是隔绝空气

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1. 冲洗时不宜次数过多,导致葡萄皮上的野生酵母菌死亡,同时除去枝梗之前清洗的原因是防止破损后水中的杂菌污染葡萄 ↩

2. 消毒是指消灭表面微生物,而灭菌是指消灭所有生物体 ↩

3. 目前还不确定适宜的条件是什么 ↩

4. 由单个细胞发育而来的子细胞群体 ↩