1 【果酒和果醋的制作】 一、果酒制作原理
1.原理:果酒的制作离不开 ,它属于 微生物。在有氧条件下,可以进行 呼吸,大量繁殖,反应式为:
_______________________ ______________;在无氧条件下,进行 (或无氧呼吸 ,反应式为:_____________________________。 2.条件:温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,繁殖最适温度为 ,酒精发酵时一般控制在 ℃。
3. 菌种来源: ⎩⎪⎨⎪⎧
自然发酵:附着于葡萄皮上的 _____________。 人工培养:分离获得的纯净的酵母菌菌种。
二、果醋制作原理
1.原理:果醋制作离不开 ,它是一种 细菌,对氧气含量特别敏感,只有当氧气 时,才能进行旺盛的生理活动。当氧气、 糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中的 分解成 ,其反应式为 ;当缺少糖源时,醋 酸菌将 变为乙醛,再将乙醛变为 ,其反应简式为:____ ____。 2.条件:醋酸菌的最适生长温度为 ℃,此外还需要充足的 。 3.菌种来源:可从食醋中分离;到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。 三、实验设计流程图
四、关键操作步骤
1.材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,
2.防止发酵液被污染:榨汁机要清洗干净,并晾干;发酵装置要清洗干净,并用 70%的酒精 ;装入榨好的葡萄汁后, 。
3.控制好发酵条件:将葡萄汁装入发酵瓶,留大约 的空间。制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在 ℃,时间控制在 天左右, 可通过 对发酵的情况进行及时的监测。制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在 ℃,时间控制在 天左右,并注意适 时通过充气口 。
五、结果分析与评价
可通过嗅闻、观察和品尝初步鉴定。 (可能的结果如下 六、课题延伸:
发酵后是否有酒精产生,可用 来检验。先在试管中加入 2 mL发酵液,再滴入物质的量浓度为 3 mol·L -1的 3滴,振荡混匀, 最后滴加常温下饱和的 溶液 3滴,如果有酒精产生,则会观察到的现象是出现 否则为 色。证明是否产生醋酸,可用 pH 试纸。
【腐乳的制作】 一、腐乳制作的原理
1.原理:腐乳的发酵有多种微生物的协同作用,其中起主要作用的是 ,它是一种丝状 ,分布广泛,生长迅速,具有发达的 ___________。
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等微生物产生的 可以将豆腐中的 分解成小分子的 和 ; 可以将 水解成 和 2.菌种来源:自制腐乳利用的菌种来自
于 。现代的腐乳生产是在严格 的条件下,将优良的 菌种直接接种在豆腐上,这样可以避
免 ,保证产品的质量。
3.条件:温度应控制在 ,并保持一定 。 二、腐乳制作的实验流程
让豆腐长出毛霉―→ ―→ →密封腌制。 三、影响腐乳品质的条件 1.控制好材料的用量
(1腌制时盐的用量:盐的浓度过低,则 ______________________,可能导致豆腐变质;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。
(2配制卤汤时,加酒可以 _________________,同时能使腐乳具有独特的香味,卤汤中酒精含量应控制在 ______左右,酒精含量过高,腐乳成熟的时间将 会 ____;酒精含量过低,则 ,可能导致豆腐 。 (3卤汤中的香辛料既可以调制腐乳的风味,也具有
的作用。 2.防止杂菌污染
(1现代的腐乳生产是在无菌条件下,使用优良的毛霉菌种接种,以避免杂菌污染,影响腐乳质量。
(2用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水 。
(3装瓶时,操作要迅速小心,放好豆腐,加入卤汤后,要用胶条密封瓶口。封瓶时,最好将瓶口通过 ,防止瓶口被污染。
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4【制作泡菜并检测亚盐含量】 一、泡菜的制作 1.泡菜制作的原理 (1发酵微生物:泡菜的制作离不开 。
(2分布:在自然界中分布广泛, 、土壤、植物体表、人和动物的肠道内都有乳酸菌分布。 (3种类:常见的乳酸菌有 和 。
(4代谢类型:乳酸菌的新陈代谢类型为 。乳酸杆菌常用于生产 。 反应式为:
2.实验流程
3.操作注意事项
(1泡菜坛的选择标准是火候好、 、无砂眼、 、 ,否则容易引起 。
(2腌制时要控制腌制的 、 和 的用量。温度过 、食盐用量 10%、腌制时间过 ,容易造成细菌 大量繁殖,亚盐含量 。一般在腌制 10 d后,亚盐含量开始 。 二、亚盐的检测 1.亚盐
(1物理性质:亚盐为 粉末,易溶于 ,在食品生产中用作食品添加剂 (一般用作防腐剂 。
(2分布:在自然界中,亚盐分布广泛。据统计,蔬菜中亚盐的平均含量约为 ,咸菜中亚盐的平均含量在 以上, 而豆粉中的平均含量可达 10 mg/kg。
(3对人体的影响:膳食中的亚盐一般不会危害人体健康,但是,当人体摄入的亚盐总量达到 时,会中毒;当摄入总量达到 时,会引起死亡。膳食中的绝大部分亚盐在人体内以“过客”的形式随 排出,只有在特定条件下 (适宜的 pH 、温度和一定的微生物作用 ,才会转 变成致癌物质—— 。它具有致癌、致畸等作用。
(4要求标准:我国卫生标准规定,亚盐的残留量在肉制品中不得超过 ,酱腌菜中不超过 ,而婴儿奶粉中不得超
过 。
2.比色法测定亚盐含量的原理 在 条件下,亚盐与 发生 反应后,与
盐结合形成 色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的 目测比较,可以大致估算出泡菜中亚盐含量。
3.测定步骤
配制溶液→ → → 。
【微生物的实验室培养】 一、培养基
1.概念:人们按照微生物对 的不同需求,配制出供其 2.种类:分为 培养基和 培养基。
3.营养构成:各种培养基一般都含有水、 、 和无机盐,此外还要满足微生物生长对 、特殊营养物质以及氧气的要求。
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二、无菌技术
1.获得纯净培养物的关键是防止外来 的入侵,具体操作如下: (1对实验操作的 、操作者的衣着和 进行清洁和 。 (2将用于微生物培养的器皿、 和 等进行 。
(3为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在 附近进行。
(4实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与 _____ ______相接触。 2.消毒和灭菌
三、大肠杆菌的纯化培养
(一 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤: 6
71.计算:依据是培养基 的比例。
2.称量:牛肉膏比较 ,可同 一块称取。牛肉膏和蛋白胨易吸潮,称取时动作要 ,称后及时盖上瓶盖。
3. 溶化:牛肉膏和称量纸+水― ― → 加热
取出称量纸― →加蛋白胨和氯化钠― →加 (注意:不断用玻璃棒搅拌,防止 _________而导致 _________― →补加
蒸馏水至 100 mL。 4. 灭菌 ⎩⎪⎨⎪⎧
培养基:_________灭菌 培养皿:_____灭菌 5. 倒平板:待培养基冷却至 _____左右时,在
(二 纯化大肠杆菌 1.方法
①平板划线法:通过接种环在 培养基表面的操作,将聚集的菌种逐步 到培养基的表面。
②稀释涂布平板法:将 进行一系列的 ,然后将不同 的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。
2.鉴定:将接种后的培养基和一个 的培养基都放入 中,培养 12 h和 24 h后,分别记录观察。
两种接种方法都是为了将聚集在一起的微生物 ,得到由 繁殖而来的肉眼可见的单个 __________。
【土壤中分解尿素的细菌的分离和计数】 一、研究思路 1.筛选菌株
尿素是一种重要的 肥,农作物不能直接吸收利用,而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为 和 CO2,才能被植物利用,土壤中的这些细菌之所
以能分解尿素,是因为它们能合成 。可以利用这一特点,将其从土壤中筛选出来。
(1实验室中微生物筛选的原理:人为提供有利于 _____ _生长的条件 (包括营养、 、 pH 等 , 同时 ____ _或 其他微生物生长。
(2选择培养基:在微生物学中,将允许 的微生物生长,同时 和 其他种类微生物生长的培养基,称作选择培养基。 2.统计菌落数目
(1常用来统计样品中 数目的方法是 __________ _______。即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 。通过统计平板上的 ,就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确,一般选择菌落数在 的平板进 行计数。
通常统计出的菌落数比活菌的实际数目 。这是因为 。因此,统计结果一般用 而不是活菌数来表示。
(2 也是测定微生物数量的常用方法。
(3细菌的数目还可以通过 法来测定。例如,测定饮水中大肠杆菌的数量,可将 的水用细菌过滤器过滤后,将滤膜放到
培养基上培养, 大肠杆菌菌落呈现 色, 可以根据培养基上 的数目, 计算出水样中大肠杆菌的数量。 在该实验中至少应取 _ __个水样。 3.设置对照
(1设置对照的主要目的是排除实验组中 ___________对实验结果的影响,提高实验结果的 。例如为了排除培养基是否被杂菌污染了,需用 ______________________________ 作为空白对照。
(2对照实验是指除了 的条件外,其他条件都 的实验,其作用是比照实验组,排除任何其他可能原因的干扰,证明确实是所测试的 条件引起相应的结果。
二、实验设计
实验设计包括对实验方案,所需仪器、材料,用具和药品,具体的 以及时间安排等的综合考虑和安排。关于土壤中某样品细菌的分离与计数的 实验操作步骤如下:
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1.土壤取样
土壤微生物约 70%~80%为 ,主要分布在距地表 的近 性土壤中。 2.样品的稀释
样品的稀释程度将直接影响平板上生长的 。由于不同微生物在土壤中含量不同,因此分离不同的微生物要选用不同的稀释度范围,以保证 获得 _____________ _________、适于计数的平板。一般来说,细菌稀释度为 _____________倍,放线菌稀释度为 倍,真 菌稀释度为
倍。第一次实验时,可将稀释范围放宽些,以保证能从中选择出适于计数的平板。
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 和培养 。细菌一般在 ℃培养 d,放线菌一般在 25~28 ℃培养 5~ 7 d,霉菌一般在 ℃的温度下培养 d。
在菌落计数时,每隔 24 h统计一次菌落数目。选取 ____________ 时的记录作为结果,以防止因 _________________而导致遗漏菌落的数目 。 一般来说,在一定的培养条件下 (相同的培养基、温度及培养时间 ,同种微生物表现出稳定的菌落特征。菌落的特征包括
等方面。
三、对分离得到的分解尿素细菌的鉴定
在对能分解尿素的细菌进行初步筛选后,还需要借助生物化学的方法对分离的菌种作进一步的鉴定。在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的 _____ _将 尿素分解成了 ___ _。氨会使培养基的碱性 , pH 。因此,我们可以通过检测培养基 变化来判断该化学反应是否发生。在以 为唯一氮源的培养基中加入 指示剂。培养某种细菌后,如果 pH 升高,指示剂将变 ,说明该细菌能够 。
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【分解纤维素的微生物的分离】 一、纤维素与纤维素酶
1.纤维素的化学组成:纤维素是一种由 首尾相连而成的 类物质。纤维素能被土壤中某些微生物 分解利用,这是因为它们能够产生 。
2.纤维素的分布:是自然界中纤维素含量最高的天然产物,此外,木材、作物秸秆等也富含纤维素。
3.纤维素酶的作用:纤维素酶是一种 酶,一般认为它至少包括三种组分 。它催化纤维素分解的过程 如下:
葡萄糖
二、纤维素分解菌的筛选
1.筛选方法:法。这种方法能够通过 直接对微生物进行筛选。
2.筛选原理:刚果红是一种 ,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成 ,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。 当纤维素被纤维素酶分解后, 培养基中出现以 为中心的 , 我们可以通过 来 筛选纤维素分解菌。
三、实验设计 1.土壤取样
采集土样时,应选择 的环境。 2.选择培养
为了增加纤维素分解菌的 ,确保能够从样品中分离到所需微生物,可对样品进行 培养。
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将土样加入装有 培养基的锥形瓶中,将锥形瓶固定在摇床上,在一定温度下振荡培养 1~2 d,直至培养液变 。可重复选择培养。
3.梯度稀释
4.将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。
常用的刚果红染色法有两种,一种是先 ,再 ,另一种是在 时就加入刚果红。 5.挑选产生 的菌落,一般即为分解纤维素的菌落。
为了确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行 ________________实验,纤维素酶的发酵方法有 发酵和 ____ 发酵两种。纤维素酶测定方法, 一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的 含量进行定量测定。
【菊花的组织培养】 一、植物组织培养的基本原理
植物细胞具有 。即植物细胞在脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于 状态时,在一定的 、 和其 他外界条件的作用下,表现出可以发育成 的能力。
二、植物组织培养的基本过程 1.细胞分化
在植物的个体发育过程中,细胞在形态、结构和生理功能上都会出现 的差异,形成这些差异的过程叫 。
2.过程
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三、影响植物组织培养的因素 1.材料的选择
植物的种类、材料的 和 等都会影响实验结果。如 和 的组织培养较为容易,而枸杞愈伤 组织的芽诱导就比较难。菊花的组织培养,一般选择 的茎上部新萌生的侧枝作材料。
2.培养基
植物组织培养需要适宜的培养基,常用的是 培养基,其主要成分包括:,如 N 、 P 、 K 、 Ca 、 Mg 、 S ; ,如 B 、 Mn 、 Cu 、 Zn 、 Fe 、 Mo 、 I 、 Co ; , 如甘氨酸、 烟酸、 肌醇、 维生素, 以及 ______等; 还常常需要添加 , 如 和 是启动细胞、脱分化和再分化的关键性激素。
3.植物激素
启动细胞、脱分化和再分化的关键性激素是:_________和 ,二者的 、使用的 __________、 等都会 影响结果。以生长素和细胞素为例。
4.其他影响因素
pH 、温度、光照等条件是重要因素, pH 一般控制在 _____左右,温度控制在 ________ ℃,每日用日光灯照射 ___小时。
四、实验操作 1.制备 MS 固体培养基 配制好的培养基要进行 。 2.外植体消毒
外植体要先用 70%酒精 ,再用 0.1% ,最后用 清洗。 3.接种 12
接种时要始终在 旁进行,对接种工具要 。 4.培养
接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养,培养期间应定期 。 5.移栽 6.栽培
【月季的花药培养】 一、被子植物的花粉发育
1.被子植物的花粉是在 中由 形成的。
2.被子植物花粉的发育要经历 时期、 期和 期等阶段。
营养细胞在花粉萌发过程中可控制花粉的萌发并提供营养。 13
14二、产生花粉植株的两种途径 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫花药中的花粉 ― ― → 脱分化 _________― ― → 分化 丛芽 花药中的花粉 ― ― → 脱分化 _________ ― ― → 再分化 丛芽 ― ― → 诱导
生根― →移栽 两种途径间没有绝对的界限,主要取决于培养基中 _____ 的种类及其 。
三、影响花药培养的因素
1.诱导花粉植株成功率高低的主要影响因素是 _____________与 。
2. 材料的选择与不同植物、 同种植物亲本的发育时期, 以及花粉发育时期有关。 从花药来看, 应当选择 ___ _期的花药; 从花粉来看, 应当选择 期 的花粉;从花蕾来看,应当选择 的花蕾。此时期的营养状态及生理状态比较好,对离体刺激敏感。此时期之前的花药, ,极 易 ;此时期之后,花瓣已有松动,给材料的 带来困难。
3.亲本植株的生长条件、材料的 以及 等对诱导成功率都有一定影响。 四、实验操作 1.材料的选择
选择花药时一般通过 来确定花粉发育时期,此时需要对花粉 进行染色,最常用的方法是 __ _______法和焙花青—铬钒法,它们分别 可以将细胞核染成 色和 。
2.材料的消毒
通常先将花蕾用体积分数为 浸泡大约 30 s ,立即取出,在 中清洗。取出后用 吸干花蕾表面的水 分,再用质量分数为 溶液消毒,最后用无菌水冲洗 3~5次。目的是 。
3.接种和培养
(1剥离花药:灭菌后的花蕾,要在 条件下除去萼片和花瓣。剥离花药时,一是要注意尽量 ____________ (否则接种后容易
;二是要彻底除去 ,否则不利于 或 的形成。
(2接种花药:剥离的花药要立刻接种到培养基上。每个培养瓶接种 个花药。 (3培养:花药培养利用的培养基是 培养基, pH 为 ,温度为 ℃左右,幼苗形成之前 光照。培养 20~30 d 后,花药开裂, 长出
或形成 _________。前者还要转移到 上,以便进一步分化出再生植株;后者要尽快将幼小植株 并转移到新的培养基 上。
在花药培养基中,用量最高的激素是 ;在诱导丛芽或胚状体培养基中,用量最高的激素是 ;在诱导生根的培养基中,用量最高的激素 是 。
(4通过愈伤组织形成的花粉植株,常常会出现 _______________的变化,因而需要鉴定和筛选。
【植物芳香油的提取】 一、植物芳香油的来源
1. 天然香料的主要来源是 和 。动物香料主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等,植物芳香油可以从大约 50多个科的植物中提取。提取 出的植物芳香油具有很强的 ,其组成也比较 ,主要包括 及其 。
二、植物芳香油的提取方法
1. 植物芳香油的提取方法有 、 和 等。具体采用哪种方法要根据植物原料的 来决定。
2. 法 (常用方法
(1原理:利用 将挥发性 的植物芳香油携带出来,形成 ,冷却后,混合物又会重新分出 和 。
(2分类:根据蒸馏过程中 的位置,可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、 和 。其中,水中蒸馏的方法对于有些原
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料不适用，如柑橘和柠檬。因为会导致原料 3．萃取法 植物芳香油不仅 (1方法：将 物芳香油了。 (2注意事项：用于萃取的有机溶剂必须事先 4． 、 ，而且易溶于 的植物原料用 和 等问题。 ，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。不适于用水蒸气蒸馏的原料，可以考虑使用此法。 浸泡，使 溶解于其中。随后，只需蒸发出 ，
就可以获得纯净的植 ，除去 ，否则会影响芳香油的质量。 法：柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用此法。 三、实验设计 1．玫瑰精油的提取 (1用途：制作高级香水的主要成分。 (2性质：化学性质 (3方法：水蒸气蒸馏( ，难溶于 ，易溶于____ ____ ，能随 一同蒸馏。 蒸馏。 加入氯化钠 混合物 ― ― → 分离 过滤 加入无 ― ― → 除水― ― →玫瑰油。 水硫酸钠 (4过程：鲜玫瑰花＋清水― → 2．橘皮精油的提取 (1用途： (2主要成分： (3方法：一般采用 (4过程： 四、操作提示 浸泡→漂洗→ 、化妆品、 。 蒸馏― → 的优质原料。 。 →过滤→静置→ →橘皮油。 16
1．玫瑰精油的提取中，蒸馏温度太 2．橘皮精油的提取中，橘皮要在 、时间太 ，产品品质就比较差。如果要提高品质，就需要 ，出油率 蒸馏的时间。 。 中浸透，这样压榨时不会 ，并且压榨液黏稠度不会太高，过滤时不会 【胡萝卜素的提取】 一、基础知识 1．胡萝卜素的性质 胡萝卜素是 结晶，化学性质比较 ，不溶于 ，微溶于 ，易溶于 等有机溶剂。 2．提取原料：胡萝卜等蔬菜。 3．提取方法 (1从 二、实验设计 1．提取方法： 2．萃取剂的选择 水溶性有机溶剂：乙醇、
有机溶剂
水不溶性的有机溶剂：
乙醚、四氯化碳、苯等 (2萃取胡萝
卜素的有机溶剂应具有较高的 3．影响萃取的因素 萃取的效率主要取决于萃取剂的 一般来说，原料颗粒 ，萃取温度 和 ，时间 ，同时还受到 、紧密程度、 、萃取的 和时间等条件的影响。 。 中提取。 (2从 中获得。 (3利用 发酵生产。 、 、 ，能够_________胡萝卜素，并且不与 混溶。 ，需要提取的物质就能充分溶解，萃取效果就好。 17
萃取的最佳温度和时间可以通过设置 4．萃取过程的注意事项 (1萃取过程应避免明火加热，采用 (2为防止加热时有机溶剂 (3萃取液的浓缩可直接使用 (4浓缩前要进行 。 实验来摸索。 。 ，要在加热瓶口安装 。 。 (5在干燥胡萝卜时，要注意控制温度，温度太 关。 5．提取的胡萝卜素粗品的鉴定： 方法：(1在 18 cm×30 cm 滤纸下端距底边 (2用最细的注射器针头分别吸取 、干燥时间太 会导致胡萝卜素分解。干燥的速度和效果与 、 有 法。 cm 处作一基线。在基线上取 A、B、C、D 四点。 mL 溶解在石油醚中的 和提取样品，在 和 点上点样。 (3将滤纸卷成圆筒
状，置于装有 1 cm 深的石油醚的密封玻璃瓶中。 (4观察对比层析带。主要观察 个人感悟： 18
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