生物——发酵工程

CT不爱做题

发酵：指人们利用微生物，在适宜条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。

传统技术发酵：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。【生产条件不易控制，容易受杂菌污染】

①操作简单，适用于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等。 ②生产条件不易控制，产品容易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等。

1、泡菜：乳酸菌，原核生物，异养厌氧型

（乳酸）能量 C_6H_{12}O_6→2C_3H_6O_3 （乳酸）【乳酸浓度0.4%-0.8%时最佳】

（1）5%-20%盐水：调味、抑制微生物生长①过高：乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；②过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。【煮沸：杀菌除氧】【冷却：不影响乳酸菌等微生物的生命活动】【没过菜：创造无氧环境】（2）新鲜蔬菜：亚硝酸盐的含量低（3）八成满：①在泡菜发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；②防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂。（4）水槽注水：创造无氧环境

乳酸菌：先增多后减少——O2抑制乳酸菌活动→乳酸菌比其他杂菌更耐酸。乳酸积累，抑制其他菌活动→乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动

乳酸：S形增加

亚硝酸盐：先增加后减小至相对稳定——硝酸盐还原菌的作用→硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解→硝酸盐还原菌被完全抑制

2、果酒：酵母菌，真核生物，真菌

酵母菌：①代谢类型：异养兼性厌氧型【前期需氧，后期无氧】
②作用：在无氧情况下进行酒精发酵
③分布：含糖量较高的蔬菜、水果表面
④适宜温度和时间:约为【一般18～30℃】28°C，10-12d，最适pH为4.5～5.0
⑤应用:酿酒、制作馒头和面包

C_6H_{12}O_6＋6O_2→6CO_2＋6H_2O

C_6H_{12}O_6→2C2H5OH＋2CO2

判断：a.闻；b.品尝；c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测（橙色→灰绿色）

3、果醋：醋酸菌，原核生物

①代谢类型：异养需氧型 ②作用：在氧气、糖源充足时，将糖分解成醋酸；当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 ③适宜温度和时间：30~35°C，7-8d，最适pH为5.4～6.0 ④应用：各种风味的醋

C_6H_{12}O_6 + 2O_2 → 2CH_3COOH（乙酸）+ 2H_2O + 2CO_2 + 能量 C_6H_{12}O_6 + 2O_2 → 2CH_3COOH（乙酸）+ 2H_2O + 2CO_2 + 能量【有氧有糖】

C_2H_5OH + O_2 → CH_3COOH（乙酸）+ H_2O + 能量 C_2H_5OH + O_2 → CH_3COOH（乙酸）+ H_2O + 能量【有氧少糖】

（1）消毒：体积分数为70%的酒精消毒（2）洗：先冲【去除表面灰尘、污物】，1-2次【防止野生菌种数量减少，影响发酵】，再去梗【避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会】（3）装：留1/3【①先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。】（4）隔12h拧松瓶盖【排出气体】，不是打开【防止杂菌污染】（5）醋：打开瓶盖，盖纱布

判断：果醋： a.闻；b.品尝；c.使用pH试纸检测和比较发酵前后的pH值；d.观察醋酸菌膜是否形成

微生物的培养技术及应用

微生物：个体无法用肉眼观察的微小生物。

①无细胞结构：病毒 ②原核细胞：细菌、放线菌（霉菌） ③真核细胞：单细胞真菌、原生生物

培养基：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 。

【琼脂：不能提供能量和碳源】

一、基本成分 ：【碳源、氮源、水、无机盐】

有机物：异养无机物：自养【不需要碳】

碳源：①构成细胞物质和一些代谢产物 ②既是碳源又是能源【有机碳】

氮源：①用于合成蛋白质、核酸及含氮代谢产物等 ②无机氮源也可能提供能量

无机盐：①提供无机营养②调剂pH③维持渗透压

水：①良好的溶剂②维持生物大分子结构的稳定

筛选：无碳→自养；无氮→固氮

二、特殊需求：pH、特殊营养物质、氧气

乳酸菌→维生素；霉菌→将pH调至酸性；细菌→pH调至中性或微碱性；厌氧微生物→提供无氧条件

有些微生物不能合成某种生长繁殖必需的物质，需要外界提供

三、类型

（1）物理性质

①液体：工业②半固体：观察微生物③固体：微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种

（2）化学成分

①天然培养基：含化学成分不明确的天然物质【工业生产】 ②合成培养基：培养基成分明确【分类、鉴定】

（3）用途

①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【培养、分离出特定微生物】 ②鉴别培养基：在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物【鉴别不同种类微生物】

四、作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。

菌落：鉴定菌种的重要依据，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征

无菌技术

获得纯净的微生物培养物的关键是 防止杂菌污染

①实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒【有效避免操作者被微生物感染】②培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌【防止实验室的培养物被其他外来微生物污染】

消毒：是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。

（1）煮沸消毒：100℃煮沸5～6min—高温使蛋白质、核酸变性失活，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢（2）巴氏消毒：62～65℃煮30min或80-90℃煮30s-1min——杀死绝大多数微生物的同时营养物质损失较少（3）紫外线：紫外线照射30min——破坏核酸的结构【在照射前喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液】（4）化学药剂：擦拭、喷洒等——酒精使蛋白质变性；次氯酸有强氧化性