高中生物选必三 发酵工程

这是一篇关于高中生物选必三 发酵工程的思维导图，包含消毒方法煮沸消毒法，巴氏消毒法:牛奶，化学药物消毒法:酒精、氯气消毒水，紫外线:接种室、接种箱、超净工作台

发酵工程

• 第一节 传统发酵技术的应用
  • 发酵
    • 定义：人们利用微生物，在适宜条件下，将原材料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程
  • 传统发酵食品
    • 腐乳
      • 微生物：曲霉、毛霉、酵母
      • 原理：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸
    • 泡菜
      • 微生物：乳酸菌（厌氧细菌）
      • 原理：乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸
      • 反应式：C6H12O6→（霉）2C3H6O3（乳酸）+能量
      • 其他
        • 泡菜坛装八成满的原因：防止产生CO2使发酵液溢出
        • 咸而不酸的原因：盐过多，抑制乳酸菌发酵
        • 亚硝酸盐
          • 形成原因：硝酸盐还原菌促硝酸盐还原形成
          • 量的变化：先增加，再下降
    • 果酒
      • 微生物：酵母菌（异养兼性厌氧型）28℃
      • 反应式（前期需氧，后期不需氧）
        • 有氧：C6H12O6+6H2O+6O2→（霉）6CO2+12H2O+能量
        • 无氧：C6H12O6→（霉）2C2H5OH+2CO2+能量
      • 温度：18-30℃
      • 产物检测：酸性重铬酸钾（橙→灰绿）
      • 其他
        • 70％酒精消毒器具
        • 先清水冲洗葡萄，再除去枝梗
        • 瓶中留大约⅓的空间
        • 每12小时将瓶盖拧松一次（不是拧开）
    • 果醋
      • 微生物：醋酸菌（异养需氧型）30-35℃
      • 反应式
        • 氧气、糖源充足：C6H12O6+2O2→（霉）2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量
        • 氧气充足、缺少糖源：C2H5OH+O2→(霉）CH3COOH+H2O+能量
      • 温度：30-35℃
      • 产物检测：酸碱试纸
      • 其他：果酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布
• 第二节 微生物的培养技术及应用
  • 基本培养技术
    • 培养基
      • 种类：固体培养基（含凝固剂，如琼脂）、液体培养基、半固体培养基
      • 营养构成：水、碳源、氮源、无机盐
        • （乳酸菌）维生素
        • （霉菌）酸性
        • （细菌）中性或弱碱性
    • 无菌技术
      • 消毒
        • 煮沸消毒法
        • 巴氏消毒法：牛奶
        • 化学药物消毒法：酒精、氯气消毒水
        • 紫外线：接种室、接种箱、超净工作台
      • 杀菌
        • 湿热灭菌法
          • 高压蒸汽灭菌法：配置好的培养基
        • 干热灭菌：培养皿、试管、金属用具
        • 灼烧灭菌：接种环、试管口、瓶口
    • 酵母菌的纯培养
      • 步骤：配制培养基→灭菌→倒平板→接种和分离酵母菌→培养酵母菌
      • 平板划线法：最后一次划线不要与第一次的划线相连
  • 选择培养和计数
    • 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
        • 尿素
          • 能分解尿素的细菌
        • 伊红甲（美）蓝
          • 大肠杆菌（呈紫色，有金属光泽）
    • 微生物的选择培养
      • 稀释涂布平板法
        • 稀释到1×10³～1×10^5
        • 涂布后倒置培养
    • 微生物的数量测定
      • 选择菌落数为30~300的平板进行计数
      • 至少对三个平板重复计数
      • 统计的菌落数往往比活菌的实际数目小（原因）：当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
• 第三节 发酵工程及其应用
  • 基本环节
    • 选育菌种
      • 从自然界中筛选、有变育种、基因工程育种
    • 扩大培养
    • 配置培养基
    • 灭菌
      • 培养基、发酵设备
    • 接种
    • 发酵
      • 随时检测培养液中微生物数量和产物浓度，及时添加营养组分，严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件
    • 分离、提纯产物
      • 微生物细胞（过滤沉淀）、代谢物（根据产物性质提取、分离、纯化）
  • 应用
    • 食品工业
      • 生产传统发酵食品（酱油、酒类）
      • 生产食品添加剂（柠檬酸、谷氨酸→味精）
      • 生产霉制剂（淀粉酶、果胶酶、氨基肽霉、脂肪酶）
    • 医药工业
      • 通过基因工程、蛋白质工程改造微生物生产药物（生长激素、紫杉醇、青蒿素）或转入病原体生产疫苗
    • 农牧业
      • 生产微生物肥料（根瘤菌肥、固氮菌肥）
      • 生产微生物农药（苏云金杆菌、白僵菌→防治虫害；放线菌产生的井冈霉素→防治水稻枯纹病）
      • 生产微生物饲料（发酵获得微生物菌体，即单细胞蛋白）
    • 其他
      • 利用纤维肥料发酵生产酒精、乙烯等能源物质；极端微生物应用于生产实践（嗜热菌、嗜盐菌→洗涤剂；嗜低温菌→提高热敏性产品的产量）