【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) 酒精发酵 醋酸发酵
气味和味道 酒味 酸味 气泡和泡沫 有气泡和泡沫 无气泡和泡沫 发酵液状态 浑浊 浑浊,液面形成白色菌膜 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___________。 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 。通过腌制并配以各种辅料,使蛋白酶作用缓慢,促进其他生化反应,生成腐乳的香气。 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______________________,可能导致豆腐腐败变质;
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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【制作泡菜并检测亚硝酸盐含量】
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 ,在无氧条件下,将葡萄糖分解成 。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,亚硝酸盐含量 。一般在腌制10 d后,亚硝酸盐含量开始 。 二、亚硝酸盐的检测 1.亚硝酸盐
(1)物理性质:亚硝酸盐为 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,亚硝酸盐分布广泛。据统计,蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约
为 ,咸菜中亚硝酸盐的平均含量在 以上,而豆粉中的平均含量可达10 mg/kg。
(3)对人体的影响:膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,但是,当人体摄入的亚硝酸盐总量达到 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硝酸盐在人体内以“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,亚硝酸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.比色法测定亚硝酸盐含量的原理
在 条件下,亚硝酸盐与 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硝酸盐含量。 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 的营养基质
称为培养基。
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。
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 消毒 灭菌 概念 使用较为 的物理或化学使用 的理化因素杀死方法杀死物体 或 物体内外_____的微生物(包括对人体有害的微生物(不包_____和 ) 括 ) 常用方法 消毒法、 、 、 消毒法、 消 毒法、紫外线消毒法 适用对象 操作空间、液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等 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: 1.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2
时动作要 ,称后及时盖上瓶盖。
加热
3.溶化:牛肉膏和称量纸+水――→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 附近倒平板。 (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: 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 。 3
【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 化合物,是含量最丰富的 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:
纤维素 ―――→酶、 酶 ――→ 酶葡萄糖 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。
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
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 是启动细胞分裂、脱分化和再分化
的关键性激素。
3.植物激素
启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素是:_________和 ,二者
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的 、使用的__________、 等都会影响结果。以生长素和细胞分裂素为例。
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
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 经过 分裂形成的。
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。 二、产生花粉植株的两种途径
脱分化分化
花药中的花粉――→_________――→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脱分化再分化
花药中的花粉――→_________ ――→丛芽
_____ 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】 5
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料不适用,如柑橘和柠檬。因为会导致原料 和 等问题。 3.萃取法
植物芳香油不仅 ,而且易溶于 ,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。
(1)方法:将 、 的植物原料用 浸泡,使 溶解于其中。随后,只需蒸发出 ,就可以获得纯净的植物芳香油了。 (2)注意事项:用于萃取的有机溶剂必须事先 ,除去 ,否则会影响芳香油的质量。
4. 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 ,难溶于 ,易溶于____ ____ ,能随 一同蒸馏。
(3)方法:水蒸气蒸馏( 蒸馏)。
加入氯化钠加入无
(4)过程:鲜玫瑰花+清水―→ 蒸馏―→ 混合物――→分离 水硫酸钠――→除水过滤――→玫瑰油。
2.橘皮精油的提取
(1)用途: 、化妆品、 的优质原料。 (2)主要成分: 。
(3)方法:一般采用 。
(4)过程: 浸泡→漂洗→ →过滤→静置→ →橘皮油。 四、操作提示
1.玫瑰精油的提取中,蒸馏温度太 、时间太 ,产品品质就比较差。如果要提高
品质,就需要 蒸馏的时间。 2.橘皮精油的提取中,橘皮要在
中浸透,这样压榨时不会 ,出油率 ,
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 中提取。 (2)从 中获得。 (3)利用 发酵生产。
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、 (1)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
,能够
_________胡萝卜素,并且不与混溶。
3.影响萃取的因素
萃取的效率主要取决于萃取剂的 和 ,同时还受到 、紧密程度、 、萃取的 和时间等条件的影响。
一般来说,原料颗粒 ,萃取温度 ,时间 ,需要提取的物质就能充分溶解,萃取效果就好。
萃取的最佳温度和时间可以通过设置 实验来摸索。 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 ,要在加热瓶口安装 。 (3)萃取液的浓缩可直接使用 。 (4)浓缩前要进行 。
(5)在干燥胡萝卜时,要注意控制温度,温度太 、干燥时间太 会导致胡萝卜素分解。干燥的速度和效果与 、 有关。
5.提取的胡萝卜素粗品的鉴定: 法。
方法:(1)在18 cm×30 cm滤纸下端距底边 cm处作一基线。在基线上取A、B、C、D四6
点。
(2)用最细的注射器针头分别吸取 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。
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