发酵就是利用微生物的代谢活动,通过生物催化剂(微生物细
关于微生物发酵在食品行业相关阐述
关于微生物发酵在食品行业相关应用的阐述摘要近年来，食品发酵的应用日趋广泛。
不仅仅在食品行业当中得到推广应用，在其他行业也得到了广泛的推广。
如沼气生产、动物饲料加工、发酵床养猪等等。
不过就目前而言，食品发酵在发酵行业仍占相当大的比重。
尤其是微生物发酵在食品中的应用特别突出。
发酵食品是指人们利用有益微生物加工制造的一类食品,具有独特的风味,。
就此而言，食品发酵与食品的品质，食品发酵中微生物的利用，食品发酵时有关因素的控制做以阐述。
关键词：微生物发酵、食品发酵结合多年食品行业的相关调查，针对发酵技术在食品行业的应用做相关如下的阐述。
一~ 发酵技术发酵技术属于生物技术，发酵技术是生物技术中最早发现和应用的食品加工技术之一。
许多传统的发酵食品，如酒~豆鼓~甜酱~豆瓣酱~酸乳~面包~火腿~腌菜~腐乳以及干酪等已有几百年甚至上千年的历史。
１８９６年丹麦哥本哈根嘉士伯酿酒厂就已经用纯种酵母生产了。
发酵技术是利用发酵来获得产品的技术。
发酵时利用微生物的代谢活动，通过生物催化剂（微生物细胞或酶）将有机物转化成产品的过程。
近几十年来，随着分子生物学和细胞生物学的快速发展，现代发酵技术应用而生。
传统发酵技术与ＤＮＡ重组技术，细胞（动物细胞和植物细胞）融合技术结合，已成为现代发酵技术及工程的主要特征。
所生产的产品包括传统的发酵食品~酿制食品~食品添加剂以及药物，生长素等。
随着生物技术各个分支的发展和相互渗透，利用发酵技术生产的产品也会越来越多。
现代微生物发酵工程的内容⑴利用现代化的手段对微生物加以筛选和改造，以形成更符合工业生产需要的新菌种的工业微生物育种技术、其中渗透了基因工程、细胞工程的一些内容，经过改造的、满足人们需要的微生物菌种通常被称之为工程菌；⑵微生物菌体的生产，即利用先进的生产工艺高速地对某种微生物进行大量的纯培养，即工程菌的克隆；⑶从微生物中分离有用物质，如利用微生物以一些廉价的废弃物做底物生产单细胞蛋白质等；⑷微生物初级和次级代谢产物的发酵生产，如生产氨基酸，抗生素等生理活性物质；⑸发酵产物的分离纯化和加工后处理；⑹利用微生物控制或参与工业生产，如采矿、冶金等；以及微生物生物反应器的研究开发，新型发酵装置、生物传感器和使用电子计算机控制的自动化连续发酵的技术等等。
食品技术原理第四章：发酵技术
②干酪：主要成分是酪蛋白和脂肪。 是用优质鲜乳经过消毒后，加入乳酸菌或凝乳酶，先使乳 液凝块，脱去乳清，压成块状，然后在微生物的发酵作用 下，逐渐成熟而制成（乳酸菌能使乳糖转化而产生乳酸， 促使乳液凝块；同时，乳酸菌对蛋白质的分解产生特殊的 风味）。 ③泡菜（也称酸菜）：主要是利用乳酸菌在低浓度食盐溶液 中进行乳酸发酵制成 。 只要乳酸含量达到一定的浓度（0.4 %~0.6%）并使产品与 空气隔离就可以久贮不坏，达到长期保存的目的。
氨基酸与糖结合产生褐色物质。
五、食品发酵时有关因素的控制
控制食品发酵过程中的温度、酸度、盐浓度、氧的供应量 等因素，可以促使生产向着有利的方向发展；如果不加控 制或控制不当，不但不能制成理想的发酵食品，还会造成 微生物的污染，使食品腐败变质。 1、温度 • 发酵所需的温度依微生物的种类而异，各种微生物都有自 己最适生长温度，控制温度，可控制发酵效果。 • 在混合菌种发酵时，可以通过调节发酵温度使不同类型的 微生物的生长速度得以控制，达到有目的发酵的效果。 如：卷心菜腌制过程中有三种菌参与发酵 • 发酵初期：温度可以低点→利于肠膜状明串珠菌的生长→ 将糖转化成醋酸、乳酸、酒精和CO2→使酸度↑→然后肠 膜状明串珠菌逐渐消失 。
3、氧的供应 微生物可分 需氧微生物：霉菌是需氧性的，在缺氧条件下不能生长 。 • 生产腐乳、酱油等要有充足的氧气，以保证发酵的进行。 • 醋酸菌是需氧菌，酿醋时要先让酵母在缺氧条件下将糖转 化成酒精→再在通气条件下由醋酸菌将酒精氧化生成醋酸 →但通气量过大，醋酸会进一步氧化 ，此时如有霉菌也 能生长并将醋酸消耗掉。所以通气量应当适当，以减少霉 菌生长的可能性。 厌氧微生物：如肉毒杆菌为专性厌氧菌 兼性厌氧微生物 ：如酵母菌 • 有氧时酵母大量繁殖（鲜酵母的生产） • 无氧时进行酒精发酵将糖分转化成酒精。 适当地提供或切断氧气的供应可以促进或抑制(发酵)菌的 生长，引导生产向预期方向发展。
微生物发酵过程
微生物发酵过程微生物发酵是一种利用微生物代谢产生的酶来转化有机物质的过程。
这种过程广泛应用于食品加工、酿酒、乳制品和酸奶制造等领域。
微生物发酵的核心是微生物的代谢活动，通过合适的培养条件和底物，微生物可以分解有机物质并产生有用的代谢产物。
微生物发酵过程中，微生物菌种是关键。
常见的微生物菌种包括酵母菌、乳酸菌和醋酸菌等。
这些菌种具有特定的代谢途径和产物生成能力。
在发酵过程中，微生物菌种首先需要合适的培养基来提供养分和生长条件。
培养基通常由碳源、氮源、无机盐和生长因子等组成。
微生物菌种在培养基中生长繁殖的同时，会通过代谢活动将底物转化为产物。
这个过程需要合适的温度、pH值和氧气供应等条件。
温度和pH值的控制是非常重要的，因为微生物菌种对温度和pH值的敏感性很高。
通常，不同的微生物菌种对温度和pH值有不同的要求。
在微生物发酵过程中，底物的选择也非常重要。
底物的种类和浓度会直接影响微生物菌种的生长和代谢活动。
一般来说，底物可以分为碳源和氮源两类。
碳源提供能量和碳骨架，氮源提供氮元素用于合成蛋白质和其他生物分子。
不同的微生物菌种对碳源和氮源的要求有所不同。
在微生物发酵过程中，酶的作用至关重要。
酶是微生物代谢活动的催化剂，可以加速化学反应的速率。
微生物菌种通过产生和分泌特定的酶来将底物转化为产物。
这些酶可以在适当的温度和pH值下发挥最佳催化作用。
通过控制酶的产生和分泌，可以提高微生物发酵过程的效率和产物的质量。
微生物发酵过程中的产物可以是多种多样的。
在食品加工中，酵母菌可以将面团中的淀粉分解为酒精和二氧化碳，使面团发酵膨胀。
在酿酒过程中，酵母菌可以将葡萄糖转化为酒精和二氧化碳，产生葡萄酒。
在乳制品和酸奶制造中，乳酸菌可以将乳糖转化为乳酸，使牛奶发酵成酸奶。
在醋制造中，醋酸菌可以将酒精氧化为醋酸，产生醋。
这些产物都是通过微生物发酵过程中的代谢活动生成的。
微生物发酵是一种高效且环境友好的生物技术。
通过合理选择微生物菌种、优化培养条件和底物，可以实现高产和高质量的产物。
发酵技术的原理及应用
发酵技术的原理及应用1. 发酵技术的基本原理发酵技术是一种利用微生物在一定条件下进行代谢的过程，通过微生物的代谢活动，将有机物转化为其他产物的过程。
其基本原理包括以下几个方面：a)代谢途径：发酵过程中微生物通过不同的代谢途径将底物转化为产物。
常见的代谢途径包括糖代谢、脂肪代谢和蛋白质代谢等。
b)生物催化：微生物是发酵过程的关键催化剂。
微生物通过酶的作用，加速反应速率，降低反应能量。
c)条件控制：发酵过程中的条件对于产物的形成和微生物的生长起着至关重要的作用。
常见的控制因素包括温度、pH值、氧气浓度和营养物质等。
2. 发酵技术的应用发酵技术在生物工程、食品工业、制药工业等领域有广泛的应用，以下是其中的几个重要应用领域：a) 食品工业发酵技术在食品工业中被广泛应用于食品的加工和保鲜过程中。
例如，酵母菌发酵面团时产生二氧化碳可以使面团膨胀，从而制成松软的面包。
另外，发酵还可以生成一些食品添加剂，例如酸奶中的乳酸菌。
b) 制药工业在制药工业中，发酵技术被用于生产抗生素、维生素和其他药物。
通过发酵过程，微生物可以产生有效的药物代谢产物。
例如，青霉素就是通过青霉菌发酵得到的。
c) 生物燃料生产发酵技术被应用于生物燃料的生产过程中。
例如，利用微生物可以将废弃的植物物质转化为生物柴油或乙醇。
这种发酵生产的燃料相比传统燃料更环保可持续。
d) 环境修复发酵技术还可以用于环境修复过程中。
通过利用微生物的代谢能力，可以降解有毒物质，减少对环境的污染。
例如，通过发酵作用可以将有机废料转化为有机肥料，实现对土壤的修复。
3. 发酵技术的优势发酵技术具有以下几个优势：a)原料丰富：发酵技术可以利用废弃物或廉价的有机物作为原料，减少资源的浪费。
b)产品多样性：通过调节不同的发酵条件，可以生产出多种不同的产物，满足不同的需求。
c)能源可持续：发酵技术可以利用可再生的能源作为发酵过程的动力，降低对非可再生能源的依赖。
d)环境友好：发酵技术相对于传统的化学合成工艺，减少了化学物质的使用和废弃物的产生，对环境更友好。
高中发酵工程的知识点总结
高中发酵工程的知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵工程的定义发酵工程是以微生物或酶等生物催化剂为基础，通过控制合适的环境条件，利用微生物或酶的代谢作用，进行有选择地生产物质或提取有用产品的工程技术。
2. 发酵工程的原理发酵工程利用生物催化剂在适宜的温度、pH、氧气供应等条件下对原料进行代谢作用，使其产生有用的化学产物。
发酵过程分为有氧发酵和无氧发酵，有氧发酵是指微生物在充分供氧的情况下进行代谢作用，而无氧发酵则是微生物在缺氧条件下进行代谢作用。
3. 发酵工程的应用发酵工程在食品、医药、酒类、饲料、化工等领域都有重要的应用，可以生产出酒精、乳酸、维生素、抗生素、酶等多种产品。
二、微生物学基础1. 微生物的分类微生物是一类极小的生物体，包括细菌、真菌、酵母菌、病毒等。
其中，细菌可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，酵母菌主要是酵母菌科的酵母菌，真菌包括霉菌和酵母菌。
2. 微生物的生长特性微生物的生长需要适宜的温度、pH值、氧气供应等条件，不同微生物的生长特性有所不同。
典型的微生物生长曲线包括潜伏期、对数生长期和平稳期。
3. 微生物的代谢特点微生物的代谢分为呼吸代谢和发酵代谢两种形式。
呼吸代谢需要有氧气，产生CO2和H2O，而发酵代谢不需要氧气，产生乳酸、酒精、醋酸等产物。
4. 微生物的培养方法微生物的培养方法包括液体培养和固体培养两种形式，培养基的选择对微生物的生长有重要影响。
三、发酵工程的工艺流程1. 发酵工程的基本流程发酵工程的基本流程包括发酵菌种的培养和保存、发酵罐的设计和运行、发酵过程的控制和调节、产品的分离和提取等步骤。
2. 发酵工程的发酵罐发酵罐是进行微生物发酵的设备，按照不同的设计要求可分为批式发酵罐和连续式发酵罐。
3. 发酵工程的发酵菌种发酵菌种是进行发酵的微生物，可以是细菌、酵母菌、真菌等。
合适的发酵菌种是发酵工程成功的关键。
4. 发酵工程的发酵过程控制发酵过程的控制包括温度、pH值、氧气供应、营养物质的添加等方面，需要根据不同的菌种和发酵产品进行调节。
2023-2024学年初中生物北师大版八年级下第9单元 生物技术单元测试(含答案解析)
2023-2024学年北师大版初中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计20小题每题3分共计60分）1.克隆羊多莉的遗传物质主要来自（）A. 供卵细胞母羊B. 受孕母羊C. 供核母羊D. 无核卵细胞【答案】C【解析】解克隆羊多莉的诞生过程如图所示克隆羊多莉的长相与供核母羊B一样说明遗传物质存在于细胞核中因此克隆羊多莉的遗传物质主要来自供核母羊故选 C2.关于利用生物技术培育的生物和人类生产生活的关系下列说法错误的是（）A. 多莉羊的诞生让我们清楚地看到克隆技术的飞跃发展将来会在农业、医学和社会生活的各方面发挥重要作用B. 巨型小鼠没有什么经济价值对我们的生活也没有任何影响C. 转基因牛已能生产出有效的药物成分这将对维持人类健康产生巨大的影响D. 我国对转基因大豆生产的大豆油实施标识制度让消费者自主选择【答案】B【解析】 A 、利用克隆技术可以快速培养出具有优良品质的作物和家禽品种克隆技术在制造基因工程药物方面也有着十分诱人的前景 A正确B、转基因产生的巨型小鼠这项研究的成功被誉为分子生物学技术发展的里程碑并且证明了通过改变遗传基因来改变动物性状是完全可能的证明了转基因技术是完全可以B错误C 、利用转基因技术可以改变动植物性状培育新品种用于医药、环境、食品等方面因而转基因技术可以用来造福人类 C正确D、2002年我国农业部颁布了《农业转基因生物标识管理办法》要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注其目的是便于消费者自主选择同时要求对进口的转基因食品进行严格的安全检测确保消费者的权益 D正确3.人类利用某些细菌、真菌、病毒服务于生产、生活下列做法不能达到目的是（）A. 利用乳酸菌使蔬菜中的有机物生成乳酸的原理可制作泡菜B. 利用酵母菌能将淀粉分解成酒精的原理可酿制白酒C. 利用人工处理的减毒或无毒的病毒可制成疫苗D. 利用甲烷菌处理秸秆在无氧环境下可产生清洁能源——甲烷【答案】B【解析】解 A.微生物的发酵技术在食品的制作中具有重要意义如制泡菜要用到乳酸菌在无氧的条件下乳酸菌发酵产生乳酸使得菜呈现一种特殊的风味 A正确B.酿酒时要加入酵母菌在无氧的条件下酵母菌能分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳 B错误C.疫苗是将病原微生物及其代谢产物经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的制剂 C正确D.甲烷菌是一种厌氧菌无氧时可以发酵分解有机物产生甲烷因此利用甲烷菌将秸秆中的有机物分解产生甲烷气体作为清洁能源 D正确故选 B4.克隆羊多莉的遗传信息来自（）A. 提供细胞核的母羊B. 提供卵细胞的母羊C. 代孕母羊D. 提供细胞核的母羊和提供卵细胞的母羊【答案】A【解析】克隆羊多莉虽然是由代孕母羊分娩出来的但长相却一点也不象代孕母羊原因就是因为克隆羊的细胞核不是有代孕母羊提供而是来自于供核母羊细胞核是遗传信息库是细胞代谢和遗传的控制中心对生物的遗传具有重要意义因此在克隆的过程中谁提供了细胞核克隆出来的生物就像谁因此克隆羊多莉的遗传信息来自提供细胞核的母羊5.植物、动物、细菌、真菌……这些形形色色的生物就像一座座神秘的宝库吸引着人们去探索和发现去揭开生物界的奥秘下列有关它们的说法正确的是（）A. 所有的植物细胞中都含有线粒体和叶绿体B. 动物细胞不具有细胞壁、叶绿体通常也没有液泡C. 生活中我们经常会遇到真菌中的霉菌使食品发霉变质的情形所以真菌都是有害的D. 人们在生产中常利用乳酸菌将葡萄糖转化成酒精用于酿酒【答案】B【解析】解 A.植物细胞的基本结构一般包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、叶绿体、线粒体和液泡但是并不是所有的植物细胞都有叶绿体比如叶表皮细胞和根的细胞内就没有叶绿体 A错误B.和植物细胞比较动物细胞不具有的结构为细胞壁、叶绿体通常也没有液泡 B正确C.真菌有有害的一方面也有有益的方面比如蘑菇可以食用酵母菌可以酿酒等 C错误D.人们在生产中常利用酵母菌将葡萄糖转化成酒精用于酿酒不是乳酸菌 D错误故选 B6.端午节到了小华给爷爷、奶奶送去了妈妈亲手制作的食品其中与发酵技术无关的是（）A. 米酒B. 泡菜C. 粽子D. 酸奶【答案】C【解析】7.目前有的国家允许以医学手段培育”三亲试管婴儿” 其培育过程可选用如下技术路线据图分析下列叙述错误的是（）A. “三亲试管婴儿”的培育方式属于有性生殖B. 早期胚胎发育所需的营养物质主要来自于捐献者卵细胞的细胞质C. 捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿D. “三亲试管婴儿”的遗传物质全部来自母亲卵细胞的细胞核【答案】D【解析】解 A.试管婴儿有精子和卵细胞结合成受精卵的过程其原理仍然是有性生殖 A 正确B.早期胚胎发育所需的营养物质主要来自于捐献者卵细胞的细胞质（卵黄） B正确C.捐献者提供的是去核的卵细胞细胞核中才含有遗传物质因此捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿 C正确D.“三亲试管婴儿”的遗传物质来自母亲卵细胞的细胞核和父亲的精子而不仅仅是来自母亲 D错误故选 D8.图中能使腐烂的水果散发出酒味的微生物是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】解微生物的发酵在食品的制作中具有重要的作用如酿酒时要用到酵母菌在无氧的条件下酵母菌能分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳腐烂的水果往往散发出酒味就是因为水果中的酵母菌在无氧时分解水果中的有机物产生了酒精的缘故故选 C9.下列不属于现代生物技术的是（）A. 利用克隆技术培育良种奶牛B. 将根瘤菌的固氮基因转移到小麦细胞内C. 利用组织培养技术繁殖蝴蝶兰D. 利用酵母菌发酵制作酒酿【答案】D【解析】 A 是利用了动物克隆技术、B项是利用了转基因技术、C项是植物组织培养这三项都是现代的生物技术而D是利用了发酵技术该技术则在我国已经有几千年的历史了属于日常生物技术10.我国科学家成功的将生长快的鲤鱼的生长激素基因导入味道鲜美但生长缓慢的鲫鱼体内培养出的转基因鲫鱼（）A. 味美、生长慢B. 味不美、生长快C. 味美、生长快D. 味不美、生长慢【答案】C【解析】解生物的性状是由基因控制的将生长快的鲤鱼的生长激素基因导入生长缓慢的鲫鱼体内鲫鱼因体内控制生长速度的基因改变生长变快而控制肉质的基因并没有发生改变因此鲫鱼的肉质依然鲜美故选 C11.下列关于基因和性状相互关系的叙述中不正确的是（）A. 染色体是生物体内DNA的主要载体基因是DNA的片段B. 性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传递给了子代C. 生物所有的性状都是由基因控制的D. 用生物技术可以将基因从一种生物转入到另一种生物【答案】C【解析】解 A.染色体是生物体内DNA的主要载体基因是DNA的片段 A正确B.性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传递给了子代 B正确C.遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状生物的性状通常是由一对基因控制的有的性状是多对基因控制的 C错误D.用生物技术可以将基因从一种生物转入到另一种生物 D正确故选 C12.下列关于现代生物技术的说法错误的是（）A. 通过有性生殖产生“克隆猴”B. 通过植物组织培养大量繁殖香蕉苗C. 通过转基因技术培育“抗虫棉”D. 通过体外受精技术产生“试管婴儿”【答案】A【解析】克隆技术过程中没有经过两性生殖细胞的结合属于无性生殖故选A13.克隆小羊“多莉”长大了它的相貌和哪只羊几乎一模一样（）A. 供卵细胞母羊B. 供核母羊C. 代孕母羊D. 其他母羊【答案】B【解析】克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程不经过两性细胞结合而直接繁衍后代就叫无性繁殖也称克隆如图可知 A羊提供了无核卵细胞 B羊提供了细胞核把细胞核移植到无核卵细胞中使之融合成一个细胞继续进行培育发育成早期胚胎再把胚胎移植到C羊的子宫内胚胎在子宫内发育直至成熟、分娩、产出小羊多利发育成小羊多莉的卵细胞的细胞核来自于B妈妈细胞的其他部分来自于A妈妈卵细胞在C妈妈的子宫中发育生出来的小羊多莉几乎跟B妈妈一模一样原因是B提供的是细胞核细胞核内有遗传物质因此小羊多莉几乎跟提供细胞核的B妈妈一模一样14.在克隆羊“多莉”的培育过程中若A是供无核卵细胞母羊 C是代孕母羊培育出的小羊“多莉”像（）A. \A 羊B. \A 羊和B羊C. B羊D. \C 羊【答案】C【解析】细胞核是遗传信息库发育成“小羊多莉”的细胞核来自于供核母羊B 具有供核母羊B的全部遗传信息因此培育出的小羊多莉像B15.下列生物中利用克隆技术培育的生物是（）A. 抗冻番茄B. 抗虫棉花C. “多莉”羊D. 抗除草剂大豆【答案】C【解析】解细胞核是遗传信息库是细胞代谢和遗传的控制中心对生物的遗传具有重要意义因此在克隆的过程中谁提供了细胞核克隆出来的生物就像谁“多莉”羊属于克隆技术抗冻番茄、抗虫棉花和抗除草剂大豆属于转基因技术故选 C16.下列应用实例与必须采用的生物技术搭配正确的是（）A. AB. BC. CD. D【答案】B【解析】解 A.组织培养是利用无性生殖原理使植物组织在人工控制的条件下通过细胞的增殖和分化快速发育成新植株的高新技术手段利用这种技术只需要少量植物材料就可以在短期内诱导出大量“试管苗” 所以成本不高 A错误B.酿酒利用的是发酵技术酵母菌发酵能分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳 B正确C.模仿人脑研制机器人是仿生技术模仿动物的某些结构和功能制造仪器设备 C错误D.“试管婴儿”的诞生利用体外受精体内发育属于有性生殖克隆技术属于无性生殖 D错误故选 B17.能源危机日益突出制造生物燃料意义重大下列微生物可用于生产生物燃料的是（）A.B.C.D. D【答案】C【解析】显性中涉及的生物A是细菌 B是多细胞真菌曲霉 C是多细胞真菌酵母菌 D是多细胞真菌青霉生活中最常用的酵母菌用于生产饮料酒、酵母菌制造面包其中酵母菌生产的酒精可以作为生物燃料符合题意18.人们发面时有时候发好的面会闻到一股酒味是因为（）A. 酵母菌把葡萄糖转化为酒精B. 乳酸菌把葡萄糖转化酒精C. 醋酸菌把葡萄糖转化为了酒精D. 霉菌把葡萄糖转化酒精【答案】A【解析】微生物的发酵在食品的制作中具有重要的作用如酿酒时要用到酵母菌在无氧的条件下酵母菌能分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳人们发面时有时候发好的面会闻到一股酒味这主要是因为酵母菌分解葡萄糖产生酒精19.生物技术被广泛应用于许多相关领域下列实例所应用的生物技术叙述正确的是（）A. “试管婴儿”是通过克隆技术帮助夫妻生一个属于自己的宝宝B. 通过组织培养技术可以在金橘树上长出又大又甜的柚子C. 借助克隆技术可以大量繁殖转基因动物降低药物生产的成本D. 利用无土栽培技术可以大量培养蝴蝶兰的无病毒植株【答案】C【解析】解 A.试管婴儿的诞生属于有性生殖克隆技术属于无性生殖 A错误B.金橘树上长柚子可以利用嫁接技术把柚子的芽或枝条做接穗嫁接在金橘树上 B错误C.借助克隆技术可以大量繁殖转基因动物降低药物生产的成本 C正确D.无病毒植株是利用组织培养技术在无菌条件下培养获得的不属于无土栽培技术 D错误故选 C20.乳酸菌在自然界广泛分布且与人类关系密切以下有关乳酸菌的叙述正确的是（）A. 用其制作泡菜要使泡菜坛内缺氧B. 单细胞个体有细胞核C. 乳酸菌主要通过产生芽孢来繁殖后代D. 乳酸菌还可以用来酿米酒【答案】A【解析】解 A.制作泡菜是通过乳酸菌发酵的而乳酸菌进行的是无氧呼吸只有在无氧条件下乳酸菌才能大量繁殖所以制作泡菜的坛口要密封目的是隔绝空气防止空气进入 A正确B.乳酸菌属于细菌是原核生物没有成形的细胞核 B错误C.乳酸菌主要通过分裂来繁殖后代芽孢是细菌的休眠体 C错误D.发酵是利用微生物的代谢活动通过生物催化剂（微生物细胞或酶）将有机物质转化成产品的过程生活中最常用乳酸菌发酵制造出乳酸米酒酿造常用酵母菌 D错误故选 A二、解答题（本大题共计4小题每题10分共计40分）21.（1）第二步处理中放入酒曲粉末相当于“培养细菌、真菌的一般方法”中的________ 21.（2）实验共设置了________组对照实验若甲组和乙组为一组对照实验则变量为________21.（3）根据乙组与丙组的实验结果可以得出的结论是____________________________________________________________________21.（4）课后同学们还做了探究温度对酵母菌的影响实验过程在一杯温开水中加入一大勺糖和适量酵母进行搅拌然后倒入透明的玻璃瓶中将一个小气球挤瘪后套在瓶口处把装置放在温暖的环境中一段时间后瓶内冒出气泡气球胀大如图所示老师在指导同学们实验时指出它们实验设计上存在不科学的地方请你指出______________________________________________________________________【答案】（1）接种【解析】解（1）培养细菌和真菌的一般方法和实验步骤配制培养基高温灭菌接种在恒温箱中培养第二步处理中放入酒曲粉末相当于“培养细菌、真菌的一般方法”中的接种【答案】（2）2, 温度【解析】（2）实验共设置了两组对照实验温度和氧气若甲组和乙组为一组对照实验则变量为温度【答案】（3）酵母菌在有氧条件下不会产生酒精（无氧条件下会产生酒精）【解析】（3）乙组与丙组是容器的封闭性及氧气结果是乙组产酒量较高甲组不产酒根据结果得出的结论为有氧条件下不会产生酒精（无氧条件下会产生酒精）【答案】（4）没有设置对照组【解析】（4）此实验是发酵现象的实验瓶中的酵母菌发酵把葡萄糖分解产生了二氧化碳二氧化碳是气体因此有气体冒出气球会胀大二氧化碳可用澄清石灰水验证将瓶中气体通入澄清石灰水如果澄清石灰水变浑浊则该气体为二氧化碳此实验属于探究实验应该设置对照组22.（1）大鼠和小鼠不是同一物种科学家将大鼠生长激素基因注入小鼠受精卵内培育出了超级鼠从而证明基因与性状的关系是________ 这项现代生物技术叫做转基因技术22.（2）野生褐家鼠对环境的适应性极强早在18世纪人们就发现了白化鼠并进行人工饲养在自然环境中出现白化鼠说明这种生物发生了________ 让一白化鼠与一只野生褐家鼠杂交子代都是褐色如果控制相对性状的基因用A、a表示则亲代鼠和子代鼠的基因组成分别是________ 若让子代鼠与白化鼠杂交则后代白化鼠与褐色鼠的比例是________ 基因A和a都是染色体上有遗传信息的________片段22.（3）大鼠的性别决定与人类相同决定雄鼠性别的是________染色体【答案】（1）基因控制生物性状【解析】解（1）转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因将其转入另一种生物中使之与另一种生物的基因进行重组并使转入基因在另一种生物的体内得到表达的技术转基因技术表明基因控制生物性状【答案】（2）变异, aa、AA、Aa, 1∶1, DNA【解析】（2）生物的亲代与子代之间以及子代的个体之间在性状上的差异叫变异在自然环境中出现白化鼠体现了亲子代之间在性状上的差异属于变异现象由“让一白化鼠与一只野生褐家鼠杂交子代都是褐色”可知鼠的褐色是显性性状白色是隐性性状亲代的基因组成是aa×AA 子代的基因组成是Aa 子代鼠与白化鼠杂交则后代白化鼠与褐色鼠的比例是1∶1 如图所示基因是染色体上具有控制生物性状的DNA片段染色体存在于细胞核里【答案】（3）Y【解析】（3）XY型染色体决定性别中决定雄性性别的是Y染色体23.（1）制作酸菜所利用的细菌是________ 制作的主要原理是该菌能通过发酵作用分解有机物产生乳酸发酵过程中存在于菜叶上的少量该菌会通过________的方式大量繁殖23.（2）酸菜制作过程中芥菜为细菌的生存提供了有机物由此可知细菌的营养方式是________ 除了有机物细菌的生存还需要________、________等23.（3）酸菜制作过程中抑制杂菌生长以防腐烂是至关重要的在上面的操作中能够起到抑制杂菌作用的步骤是（填写步骤序号）________ 依据“该菌在有氧条件下生命活动受到抑制”而设计的步骤是（填写步骤序号）________23.（4）中华人民共和国卫计委《食品中亚硝酸盐限量卫生标准》规定亚硝酸盐的残留量在酱腌菜中不能超过20毫克/千克则该小组腌制的酸菜在________时间段不能食用否则会中毒23.（5）酸菜放置两个月后兴趣小组同学打开缸盖发现缸口有绿毛状的物体取样置于显微镜下观察（如图2）发现它是由大量丝状体构成该生物是________ 3是________ 【答案】乳酸菌, 分裂【解析】【答案】异养, 适宜的温度, 水分【解析】【答案】①, ③【解析】【答案】8～14天【解析】【答案】青霉菌, 孢子【解析】24.（1）“中中”、“华华”和“牛牛”的主要培育方法分别是________、________24.（2）融合细胞和受精卵在形成胚胎的过程中历经的细胞的________过程最终通过胚胎移植技术植入受体动物的子宫进行胚胎发育24.（3）小红阅读资料后做出下列推论你认为哪项有误（）24.（4）很多人认为克隆动物已经做得很多了有了克隆羊“多莉”的技术克隆中国猴有意义嘛？你认为克隆非人灵长类有哪些更深刻的意义？________ （答一点即可）【答案】（1）克隆, 转基因【解析】解（1）“中中”、“华华”主要培育方法分别是克隆“牛牛”的主要培育方法分别是转基因【答案】（2）分裂、分化【解析】（2）融合细胞和受精卵在形成胚胎的过程中历经的细胞的分裂、分化过程最终通过胚胎移植技术植入受体动物的子宫进行胚胎发育【答案】B【解析】（3）“中中”、“华华”主要培育方法分别是克隆“牛牛”的主要培育方法分别是转基因都是无性生殖的后代故选 B【答案】（4）进行临床实验研究【解析】（4）克隆技术已展示出广阔的应用前景概括起来大致有以下四个方面培育优良畜种和生产实验动物生产转基因动物生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法复制濒危的动物物种保存和传播动物物种资源。
食品发酵、腌渍和烟熏
食品发酵、腌渍和烟熏民以食为天，食品是人类赖以生存和发展的最基本的物质条件。
随着现代科学技术的不断发展，物质水平不断提高，人类对食品的加工及保藏技术的认识越来越广泛，对其内在的要求也越来越严格。
在日常生活中，我们不难发现发酵、腌制及烟熏的食品在市场上得到越来越多消费者的青睐，这些食品不论在外观，还是风味，形态等方面都是很吸引大众的眼球。
食品生产中的发酵技术是生物技术中最早发展和应用的食品加工技术之一。
许多传统的发酵食品，如酒、豆豉、甜酱、酸乳、面包、火腿、腌菜、腐乳以及干酪等已有几百年甚至上千年的历史。
近几十年来，随着分子生物学和细胞生物学的快速发展，现代发酵技术应运而生。
传统发酵技术与DNA重组技术、动物细胞和植物细胞等的融合技术结合，已成为现代发酵技术及工程的主要特征。
随着生物技术各个分支的发展和相互渗透，利用发酵技术生产的产品也会越来越多。
食品经过腌制加工，利用食盐或食糖溶液产生的高渗透压和低水分活度，或通过微生物的正常发酵，可降低环境的pH值，抑制有害微生物的活动，从而能增进腌制品的保藏性能，卫生及营养价值等。
因此食品的腌制过程一般都伴随着发酵过程，发酵是借助于生存在腌制食品表面的各种微生物的作用而进行的。
食品烟熏是在腌制的基础上，利用木料不完全燃烧所产生的烟气熏制食品的一种加工方法，其目的是为了获得食品的特殊风味和延长其贮存寿命，食品的熏制主要用于动物性食品的制作，如肉、禽、鱼制品，某些植物性食品也可采用烟熏，如豆制品等。
食品发酵、腌制及烟熏既可作为一种食品的生产方法，也是一种食品的重要保藏技术，还可以作为改善食品原有营养成分和风味的方法。
长期以来，人们在遭受由于微生物的活动而带来的食品腐败变质损失的同时，也在利用微生物进行食品保藏并获得比原来更为理想的风味、色泽、结构和营养价值。
食品发酵，是利用微生物的代谢活动，通过生物催化剂如微生物细胞或酶，将有机物质转化成产品的过程。
它可以提高原产品的经济价值，改善质地、风味、营养价值，增加稳定性。
微生物与发酵食品知识点
微生物与发酵食品知识点●发酵：利用微生物的代谢活动，通过生物催化剂（微生物细胞或酶）将有机物质转化成产品的过程(广义)；在有氧条件下，糖类或近似糖类物质的分解（狭义）●酿造（天然，有环境微生物进入参与竞争）与发酵比较●同：控制环境因子，利用微生物改变原料的特性，获得所需产品●不同：●发酵食品：经过微生物（细菌、霉菌和酵母等）或酶的作用使加工原料发生许多理想的十分重要的生物化学变化及物理变化后制成的食品。
优点，微生物分解为小分子，易于吸收●乳酸细菌：一类能使可酵解性碳水化合物转化为乳酸的细菌的通称●泡菜制作中微生物的消长变化●发酵乳制品：原乳为原料，经微生物发酵而制成的具有特殊风味的食品●酸奶●嗜热链球菌：阳，微需氧，最适温度40-45度，能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖，蛋白质分解能力弱，对抗生素敏感，卵圆形形成对或长链●保加利亚乳杆菌：阳，微厌氧，40-43度，能发酵葡萄糖、果糖和乳糖，但不能利用蔗糖，热耐受性差，蛋白质●嗜酸乳杆菌：阳，微厌氧35-38，还能利用麦芽糖等作为碳源，热耐受性差，蛋白质分解能力弱，同型乳酸发酵●双歧杆菌：阳●为什么使用混合菌种接种：混合时两者生长状况都比各自的好，保加利亚乳杆菌分解酪蛋白，游离的氨基酸为嗜热链球菌生长提供营养物质，后者产生的甲酸能促进前者的生长。
●干酪●主要成分蛋白质和脂肪●硬、软、半硬●1●纳豆：发酵大豆，抑菌解酒●纳豆菌●发酵食品●发酵剂：是指生产酸乳制品及乳酸菌制剂时所用的特定微生物培养物●组成：单一/混合分类：传代式/直投式●作用：乳酸发酵；产生风味；降解蛋白质、脂肪●真菌发酵食品●霉菌与腐乳-毛霉或根霉●霉菌与豆酱-米曲霉，原理同酱油●霉菌与豆豉-毛霉、曲霉或细菌，原理同酱油●根霉与丹贝-少孢根霉●酱油制曲和酱醅发酵是两个重要阶段●1●要求●酱油生产微生物起的作用即反应式？●酱油发酵过程微生物变化●微生物菌体食品●螺旋藻●单细胞蛋白 SCP●优点●要求●1●食用菌●微生物多糖●醋酸细菌：氧化乙醇生成醋酸的一类细菌总称，醋酸杆菌属、葡萄糖杆菌属●醋酸杆菌属生物学特征●1●食醋酿造中的微生物●淀粉糖化微生物●乙醇发酵微生物●醋酸发酵微生物●后熟与陈酿●1●微生物与酿造酒●啤酒生产流程● 白酒的三种发酵剂●味精-谷氨酸工艺过程和微生物所起的作用。
发酵的基本原理
发酵的基本原理发酵是一种常见而重要的生物化学过程，它在食品加工、酿酒等领域中扮演着重要角色。
在发酵过程中，微生物通过代谢产生能量，并且产生有益物质或产物。
本文将探讨发酵的基本原理及其在实践中的应用。
发酵的定义发酵是指在生物体内或外部，通过微生物、酶或细胞器官等物质的作用，将一种物质转化为另一种物质的过程。
它涉及到底物的降解或转化，生成新的产物和能量的释放。
发酵可以基于所用微生物的类型分为不同类别，包括乳酸发酵、醋酸发酵、酵母发酵等。
发酵的基本原理发酵的基本原理是微生物在特定条件下（如适宜的温度、pH、氧气供应等）利用底物进行代谢活动，产生新的化合物。
在发酵过程中，微生物通过分解碳水化合物、蛋白质等底物，生成酸、醇、气体等多种产物。
这一过程往往伴随着能量的释放，驱动微生物继续进行代谢活动。
发酵的基本原理可以归结为以下几个步骤： 1. 底物降解：微生物利用底物作为碳源和能源，通过酶促反应将底物转化为中间产物。
2. 中间产物转化：中间产物在发酵过程中不断转化，生成最终产物。
3. 能量产生：在发酵过程中，微生物通过代谢活动产生能量，用于维持生长和繁殖。
发酵的应用发酵在食品加工、酿酒、生物药物生产等领域中有着广泛的应用。
以下是一些发酵在实践中的应用案例： - 酵母发酵：酵母是一种常见的微生物，在面包、啤酒等食品制作过程中起着重要作用。
通过酵母发酵，面团会膨胀，产生气孔，使面包变得松软；在酿酒过程中，酵母通过发酵将麦芽中的糖转化为酒精和二氧化碳。
-乳酸发酵：乳酸菌是一种常见的乳酸发酵微生物，可以将乳糖转化为乳酸。
这一过程被广泛应用于酸奶、奶酪等乳制品的生产中。
- 酵素发酵：酵素是一种生物催化剂，可以加速化学反应的进行。
在生物药物生产中，酵素发酵技术被广泛应用，例如利用大肠杆菌表达载体生产重组蛋白。
总结发酵作为一种重要的生物化学过程，在食品加工、酿酒、生物技术等领域中有着广泛的应用。
其基本原理涉及微生物代谢活动、产物生成和能量释放等关键步骤。
发酵工程名词解释(修改版)
1.发酵：通过微生物的生长和代谢活动，产生和积累人们所需代谢产物的一切微生物培养过程。
2.发酵工程：是发酵原理与工程学的结合，是研究由生物细胞(包括动植物、微生物)参与的工艺过程的原理和科学，是研究利用生物材料生产有用物质，服务于人类的一门综合性科学技术。
3.生物工程：指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的新兴的、综合性的学科。
4.生物催化剂：指传统发酵所利用的微生物外，还包括现在生物技术所利用的动植物细胞或细胞中的酶。
5.菌种分离：根据生产要求和菌种特征性采用各种不同的筛选方法从众多的杂菌中分离出所需的性能良好的纯种。
6.菌种选育：从分离筛选获得的有价值菌种中经过人工选育出各种突变体以大幅提高了菌种产生有价值的代谢产物的水平，改进产品质量，去除不需要的代谢产物或产生新代谢产物。
7.自然选育：不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程。
8.诱变育种：利用各种被称为诱变剂的物理因素和化学因素试剂处理微生物细胞提高基因突变率，再通过适当的筛选方法获得所需的高产优质植株。
9.杂交育种：通过杂交方法，将不同植株的遗传物质进行交换、重组，使不同菌株的优良性状集中在重组体中，克服长期诱变引起的生活力下降等缺陷。
10.菌种保取：根据菌种的生理生化特点，人为创造条件使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异。
11.生长因子：具有刺激细胞生长活性的因子。
一类通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合，调节细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质。
12.产物促进剂：一类能影响微生物的正常代谢，或促进中间代谢产物的积累，或提高次级代谢产物的产量的物质。
13.抑制剂：一类能抑制某些代谢途径的进行，同时刺激另一代谢途径。
以致可以改变微生物的代谢物的产量的物质。
14.灭菌：是采用物理或化学方法杀死或除去物料、空气、容器、器具等环境中所有微生物，包括营养细胞、细菌芽孢和孢子。
生物技术应用领域
生物技术应用领域生物技术是运用生物学原理和技术手段来解决生物相关问题的一门科学。
随着科技的发展和人类对生命全面认识的加深，生物技术在各个领域中得到了广泛应用。
本文将介绍生物技术在农业、医药、环境保护和工业生产等领域的应用。
一、农业领域1. 基因改良生物技术在农业领域的最大应用就是基因改良，通过改变作物的遗传信息来提高产量、改善品质、增加抗虫性、抗逆性等特点。
例如，转基因农作物如转基因玉米、大豆等，具有耐虫害、耐草甘膦等特点，能够提高农作物产量和质量，减少农药的使用，对农业生产起到了积极作用。
2. 生物农药生物技术还可应用于生物农药的研制和推广。
生物农药是利用微生物、植物或其他生物体来防治农作物病虫害的一种方法。
通过研发具有杀虫、杀菌等功效的微生物制剂，可以减少对化学农药的依赖，避免对生态环境的污染，保护农田的生态系统平衡。
二、医药领域1. 基因检测和诊断生物技术在医药领域的应用非常广泛，其中基因检测和诊断是重要的应用之一。
利用生物技术手段，可以对人体基因进行检测和分析，发现与疾病相关的突变或变异。
基因检测可以用于早期筛查、确诊和风险评估等方面，有助于提前预防和治疗一些遗传性疾病。
2. 基因治疗生物技术还可以用于基因治疗，即通过将健康基因导入患者体内来治疗一些遗传性疾病或疾病相关的基因突变。
这为一些无法用传统药物治疗的疾病提供了新的治疗方法，如基因修复治疗和基因替代治疗等。
三、环境保护领域1. 生物降解技术生物降解技术是通过利用生物体的代谢活性来分解和降解有害物质，保护环境和生态系统的健康。
生物技术可以开发具有高效降解作用的微生物，应用于废水处理、固体废物处理等领域。
这一技术可以减少污染物对环境造成的危害，促进环境保护和可持续发展。
2. 生物修复技术生物修复技术是利用生物体来修复受到污染的环境。
例如，通过引入具有吸附和降解污染物能力的植物和微生物，可以修复受到重金属、有机物等污染的土壤和水体。
生物修复技术在工业废弃物治理和土壤治理方面具有广阔的应用前景。
食品发酵技术的原理与应用
食品发酵技术的原理与应用1. 概述发酵技术是一种利用微生物、细胞和酶等生物催化剂进行的一种工艺过程，通过微生物的代谢活动来改变食品的物理、化学和生理特性。
这种技术被广泛应用于食品加工和烹饪中，可以提升食品的口感、营养价值和保鲜期。
2. 食品发酵的原理食品发酵的原理是利用微生物代谢产生的酶和代谢产物对食品进行改变。
常用的微生物包括酵母菌、乳酸菌和醋酸菌等。
以下是一些常见的食品发酵原理和应用。
2.1 乳酸发酵乳酸发酵是利用乳酸菌将葡萄糖转化为乳酸的过程。
乳酸发酵常用于制作酸奶、酸乳和发酵蔬菜等食品。
乳酸菌在发酵过程中产生乳酸，降低食品的pH值，抑制有害微生物的生长并增加食品的保质期。
2.2 醋酸发酵醋酸发酵是利用醋酸菌将酒精转化为醋酸的过程。
醋酸发酵常用于制作醋、酱油和陈年酒等食品。
醋酸菌在发酵过程中产生醋酸和其他有机酸，为食品增加酸味和特殊的风味。
2.3 面团发酵面团发酵是利用酵母菌将面粉中的淀粉转化为二氧化碳和醇类的过程。
面团发酵常用于制作面包、发酵面团和酵母饼干等食品。
酵母菌在发酵过程中产生二氧化碳，使面团膨胀起酥皮，并增加食品的松软度和风味。
3. 食品发酵的应用食品发酵技术的应用非常广泛，可以改善食品的品质和营养价值。
以下是一些常见的食品发酵应用。
3.1 酸奶和乳制品酸奶是用牛奶或其他乳制品经乳酸发酵而成的。
乳酸菌在发酵过程中将乳糖转化为乳酸，降低了乳制品的pH值，增加了酸奶的保质期。
酸奶含有丰富的乳酸菌和营养物质，具有益生菌的功能，有助于维持肠道健康。
3.2 面包和面点面包和面点是利用酵母菌进行面团发酵制作的。
酵母菌在发酵过程中产生二氧化碳，使面团膨胀起酥皮，增加了产品的体积和风味。
面包和面点含有丰富的碳水化合物和蛋白质，是人们日常饮食中的重要组成部分。
3.3 发酵蔬菜和酱料发酵蔬菜和酱料是利用乳酸发酵进行制作的。
通过乳酸发酵，蔬菜中的糖分转化为乳酸，降低了产品的pH值，增加了保质期。
发酵蔬菜和酱料富含乳酸菌和维生素，具有益生菌和抗氧化的功效。
发酵技术的发展
简述发酵技术的发展发酵的基本概念：发酵最初来子拉丁语“发泡”是指酵母作用于果汁或发芽谷物产生CO2的现象。
巴斯德研究了酒精发酵的生理意义，认为发酵是酵母在无氧状态下的呼吸过程。
生物化学上将发酵定义为“微生物在无氧时的的代谢过程”，现在人们把利用微生物在有养或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程统称发酵。
发酵技术的基本概念：发酵技术的基本概念发酵是利用微生物的代谢活动, 发酵是利用微生物的代谢活动,通过生物催化剂(微生物细胞或酶将有机物质转化成产品的过程. 微生物细胞或酶)将有机物质转化成产品的过程. 微生物细胞或酶将有机物质转化成产品的过程狭义的说在有氧条件下, 狭义的说在有氧条件下,糖类或近似糖类物质的分解.例如: 分解.例如: 乳酸链球菌是在缺氧的条件下将乳糖转化成乳酸醋酸杆菌则在有氧条件将酒精转化成醋酸醋酸杆菌则在有氧条件将酒精转化成醋酸发酵技术是利用发酵来获得产品的技术. 发酵技术是利用发酵来获得产品的技术.发酵技术的发展概况：发酵技术历史悠久造在几千年前，人们就开始从事酿酒、制酱和制奶酪。
作为现代科学概念的微生物发酵工业是在20世纪20年代的酒精、甘油和丙酮等发酵工程，属于厌氧发酵迅速发展起来的。
从那时起，发酵工程又经历了几次重大的转折，在不断地发展和完善。
20世纪40年代初，随着青霉素的发现，抗生素发酵工业逐渐兴起。
由于青霉素产生菌是需氧型的，微生物学家就在厌氧发酵技术的基础上，成功地引进了通气搅拌和一整套无菌技术，建立了深层通气发酵技术。
它大大促进了发酵工业的发展，使有机酸、微生素、激素等都可以用发酵法大规模生产。
1957年，日本用微生物生产谷氨酸成功，如今20种氨基酸都可以用发酵法生产。
氨基酸发酵工业的发展，是建立在代谢控制发酵新技术的基础上的。
科学家在深入研究微生物代谢途径的基础上，通过对微生物进行人工诱变，先得到适合于生产某种产品的突变类型，再在人工控制的条件下培养，就大量产生人们所需要的物质。
生物催化剂的制备和应用研究进展
生物催化剂的制备和应用研究进展随着生物技术和生物工程领域的发展，生物催化剂作为一种环保、高效、低成本的催化剂，正逐渐受到人们的青睐和广泛关注。
如何制备高效的生物催化剂，并将其广泛应用于化学、医药、烟草和精细化工等领域，已成为当前研究的热点。
本文将就生物催化剂的制备方法和应用研究进展进行深入探讨。
一、生物催化剂的定义和特点生物催化剂是指以微生物、酶、细胞和发酵物等为基础，利用其代谢过程中所产生的酶类或生物催化反应过程中可以免去或降低废弃物、副产物和对环境污染的高效、专一、环保的催化剂。
与传统化学合成催化剂相比，生物催化剂具有以下特点：1. 高效性：生物催化剂作为生物体内产生的酶或代谢产物，具有高效催化作用，能够在低温、无毒、无压力等条件下完成反应。
2. 专一性：生物催化剂对底物选择性较高，能够精准识别底物，避免不必要的反应或副产物的产生。
3. 可再生性：生物催化剂具有可再生性，不会消耗掉催化剂，反应产物容易分离。
4. 环保性：生物催化剂作为一种天然催化剂，具有环保、无毒、低排放的特点，能够降低废水、废气和废渣的产生，减少对环境的污染。
二、生物催化剂的制备方法生物催化剂的制备方法主要包括两种：一是利用生物体内产生的酶或代谢产物，通过发酵或培养方法来制备生物催化剂；二是通过基因工程技术来制备生物催化剂。
1. 发酵法发酵法是一种通过微生物代谢产生的代谢产物来制备生物催化剂的方法。
该方法将微生物种植在适宜的生长培养基中，通过不断调节培养环境，可促进微生物产生与其代谢过程相关的生物催化剂。
该方法制备的生物催化剂广泛用于酶催化合成、生产抗生素、激素和酒精等领域。
2. 基因工程法基因工程法是一种通过选择性基因克隆或基因重组技术，将目的酶基因或代谢途径关键酶基因导入到底物微生物体内，通过改变生物体代谢途径或产生新的氧化酶，制备高效催化剂的方法。
该方法可用于生产抗癌药、新型生化染料和可降解塑料等领域。
三、生物催化剂在化学和医药领域中的应用1. 化学领域生物催化剂在化学领域有着广泛的应用。
发酵工程细节知识点总结
发酵工程细节知识点总结发酵工程的基本原理发酵是一种利用微生物活动的生物技术，利用微生物的新陈代谢，将底物转化为有用的产物的过程。
在发酵过程中，微生物在适宜的温度、pH值、营养物质等条件下进行生长和代谢产物的生产。
微生物可以通过产生酶来将底物转化为有用的产物，也可以通过代谢产生有用的物质，如醇类、有机酸、氨基酸、酶类等。
发酵工程是利用这种生物催化剂进行大规模生产有用产物的工程。
发酵工程的基本原理包括微生物的培养、发酵过程的控制、产物的提取与纯化等环节。
微生物的培养是发酵工程的基础。
在微生物的培养过程中需要考虑温度、pH值、营养物质的成分和浓度、氧气传质等因素，以提供良好的生长环境。
另外，还需要考虑好培养基的选择、接种量、发酵时间等因素。
发酵过程的控制是为了促进微生物的生长和产物的合成。
在发酵过程中需要控制好温度、pH值、搅拌速度、氧气传质等参数，以保证微生物能够在最佳环境中生长。
产物的提取与纯化是为了获得高纯度的产物，这需要通过物理方法、化学方法、生物方法等手段进行。
发酵工程的应用领域发酵工程在食品、医药、能源、环保等领域都有广泛的应用。
在食品工业中，发酵技术被用于生产面包、酸奶、酒类、豆腐、酱油等食品。
在医药工业中，发酵技术被用于生产抗生素、维生素、酶类等药品。
在能源领域中，发酵技术被用于生产生物燃料、生物乙醇等。
在环保领域中，发酵技术被用于废水处理、固体废物处理等。
可以说，发酵工程已经成为生物技术领域中不可缺少的一部分。
发酵工程的工艺流程和设备发酵工程的工艺流程通常包括微生物的制种、发酵罐的灭菌、发酵罐的培养、产物的提取与纯化等环节。
在微生物的制种中，需要选择合适的培养基、温度、pH值、接种方法等条件，以获得高质量的种子菌。
发酵罐的灭菌是为了保证发酵罐中没有其他微生物的污染。
发酵罐的培养需要考虑好温度、pH值、搅拌速度、氧气传质等因素，以提供良好的生长环境。
产物的提取与纯化是为了获得高纯度的产物，这需要通过物理方法、化学方法、生物方法等手段进行。
发酵过程中的微生物代谢途径
发酵过程中的微生物代谢途径发酵是一种利用微生物代谢途径来生产有用产物的过程。
在发酵过程中，微生物通过对底物的降解和合成来获得能量和生长所需物质。
微生物的代谢途径主要包括糖酵解、无氧的乳酸发酵、醇发酵、酒精发酵和有氧代谢等。
糖酵解是一种常见的微生物代谢途径，它可以将葡萄糖降解为乳酸、乙醇或酸（例如乳酸发酵、醇发酵）。
糖酵解分为两个阶段：糖的降解和生成乙酸、溶解氢氧化物等产物。
在糖的降解阶段，糖被通过一系列的酶催化反应分解成丙酮磷酸和乙醛，然后进一步代谢生成乙酸、乙醇或酒精。
乳酸发酵是糖酵解的一种常见形式，它主要发生在乳酸杆菌等一些厌氧菌中。
乳酸发酵的终产物是乳酸，乳酸的生成不需要氧气，因此乳酸发酵可以在厌氧条件下进行。
醇发酵是另一种常见的微生物代谢途径，它将糖类或其他有机物质代谢生成醇。
这种发酵也是在缺氧条件下进行的，并且醇发酵的产物种类多样。
例如，谷物中的糖类可以发酵生成乙醇和二氧化碳，酵母菌可以将糖类发酵生成酒精，大肠杆菌可以将葡萄糖发酵生成乙醇和乳酸。
酒精发酵是一种产生酒精和二氧化碳的微生物代谢途径，酵母菌是最常见的进行酒精发酵的微生物。
酒精发酵中，糖类通过一系列的酶催化反应被分解成丙酮酸和乙醛，然后进一步代谢生成乙醇和二氧化碳。
酒精发酵具有很高的能量输出效率，因此被广泛应用于酿造业和发酵食品加工中。
除了无氧代谢途径，微生物还可以通过有氧代谢来获得能量和生长所需物质。
在有氧条件下，微生物利用氧气将底物完全氧化，产生能量和二氧化碳、水等无害的代谢产物。
有氧代谢包括三个主要过程：糖类的降解、柠檬酸循环和呼吸链。
在糖类的降解过程中，葡萄糖被分解成丙酮磷酸，并在柠檬酸循环中通过一系列酶催化反应生成二氧化碳和水。
细胞在呼吸链中生成ATP，并将氧气还原为水。
微生物在发酵过程中的代谢途径和底物种类的选择主要受到环境条件的影响。
例如，在缺氧条件下，微生物通过无氧代谢途径来获得能量，而在有氧条件下则通过有氧代谢途径来代谢底物。
生物催化剂在发酵工程中的应用
生物催化剂在发酵工程中的应用发酵工程是利用微生物进行化学反应和生物合成的工艺过程，是生命科学、工程技术和工业生产相结合的领域。
随着生物技术的迅速发展，生物催化剂作为一种重要的工具，在发酵工程中的应用越来越广泛。
本文将重点探讨生物催化剂在发酵工程中的应用，并分析其优势和局限性。
一、生物催化剂的定义和分类生物催化剂是指利用生物体、酶或其他生物元素作为催化剂来促进化学反应。
根据催化剂的来源和性质，生物催化剂可以分为三类：酶、细胞和整个生物体。
其中，酶是最常见和常用的生物催化剂，其具有高效、高选择性和生物相容性等优点，被广泛应用于发酵工程中。
二、生物催化剂在发酵中的优势1. 高效性：生物催化剂可以在相对温和的条件下进行反应，具有高效催化作用，提高发酵反应速率，缩短反应时间。
2. 高选择性：生物催化剂具有高度选择性，只针对特定底物进行催化，大大减少副产物的生成，提高产品纯度。
3. 可再生性：生物催化剂可以通过简单的培养和提取过程得到，可反复使用，降低生产成本和废物排放。
4. 生物相容性：生物催化剂与生物体相容性较高，可以与其他组分充分反应，不会对产物质量和环境造成污染。
三、生物催化剂在发酵中的应用案例1. 酶催化反应：酶是生物催化剂中应用最广泛的一类，被广泛用于制药、食品、饮料、生物能源等领域。
例如，葡萄糖异构酶催化反应可以将葡萄糖转化为果糖，用于制备果糖酿造酒；酶催化氨基酸的合成反应可以用于制备功能性食品添加剂。
2. 细胞催化反应：细胞作为一种生物催化剂，在发酵工程中也有广泛的应用。
例如，利用工程菌发酵生产底物和产品，通过改变菌株和培养条件，可以控制发酵过程中的底物代谢途径，提高产物得率和纯度。
3. 整个生物体催化反应：某些发酵工程中，整个生物体作为生物催化剂参与反应。
例如，酿酒过程中使用酿酒酵母，通过酵母菌对糖类和蛋白质的代谢转化产生乙醇和二氧化碳，完成发酵过程。
四、生物催化剂应用的局限性和挑战1. 温度和pH值的限制：生物催化剂在反应中对温度和pH值较为敏感，需要在适宜的环境下使用，限制了其应用范围。
生物发酵原理
生物发酵原理
生物发酵是一种利用微生物、酵母或细胞等生物体对有机物进行分解或合成的
生物化学过程。
在这个过程中，微生物或酵母通过代谢活动产生酶，利用酶来分解底物或合成产物。
生物发酵在食品加工、药物生产、酿酒酿酱等领域有着重要的应用价值。
首先，生物发酵的原理是基于微生物的代谢活动。
微生物在合适的温度、pH
值和营养条件下，可以进行呼吸作用和发酵作用。
在呼吸作用中，微生物利用底物（如葡萄糖）和氧气产生能量和二氧化碳；在发酵作用中，微生物在缺氧或氧气供应不足的情况下，利用底物产生能量和有机产物。
这些有机产物可以是酒精、乳酸、醋酸等。
其次，生物发酵的原理还涉及酶的作用。
酶是生物体内的一种生物催化剂，可
以加速化学反应的进行。
在生物发酵过程中，微生物通过代谢活动产生特定的酶，这些酶可以选择性地催化特定的化学反应，从而实现底物的分解或合成。
例如，酵母在酿酒过程中产生酒精酶，可以将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。
此外，生物发酵的原理还受到微生物生长的影响。
微生物的生长受到温度、pH 值、营养物质等因素的影响。
在生物发酵过程中，需要控制好这些因素，以提供良好的生长环境，从而保证微生物的代谢活动和酶的产生。
总的来说，生物发酵原理是基于微生物的代谢活动、酶的作用和微生物生长的
影响。
通过合理控制这些因素，可以实现底物的高效分解或合成，从而得到所需的有机产物。
生物发酵在食品工业、医药工业和生物能源领域有着广泛的应用前景，对于推动可持续发展和资源利用具有重要意义。
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改变食品原有色泽，形状，风味
二、发酵中利用的微生物种类
1、细菌
1)乳酸菌发酵（兼嫌气性）
乳制品发酵分为同型发酵，异型发酵。
同型发酵指有80%-90%糖发酵变为乳酸，仅有少量其他产物
异型发酵指仅有50%糖发酵变为乳酸，另外的糖转变为有机酸，醇，二氧化碳，氢气。
同型发酵的细菌种类有：干酪乳杆菌，保加利亚乳杆菌，嗜酸乳杆菌，胚芽乳杆菌
白酒生产
酵母菌
淀粉 糊化 糖化 单糖 酒精
啤酒生产： 大麦 发芽 糖化 发酵3%-6%
葡萄酒酵母
葡萄酒： 葡萄 葡萄酒8%-13%
酵母菌
黄酒：大米/糯米 糖化 单糖 黄酒15%-18%
白酒：原料为玉米，高粱，荞麦，大米，小麦，豌豆38%-65%
操作中注意：培养酵母菌时要通气发酵，酒精发酵时要密闭发酵。
2)面包
活性干酵母：使用时不要与油脂与高浓度溶液直接混合。
反应过程：相当复杂，多种酶参与下，即有有氧呼吸又有无氧呼吸。有氧呼吸产生二氧化碳和水，使面团发酵成熟；无氧呼吸产生乙醇，乳酸，提高面包风味
3、霉菌
1)腐乳
菌种：
毛霉，腐乳毛霉，鲁氏毛霉，总状毛霉，红曲霉，溶胶根霉，青霉，少量酵母和细菌
条件：16-37℃，2-7d，后发酵1-6月
葡萄酒中酒精含量主要取决于葡萄的原始糖分，酵母种类，发酵温度，含氧量
6、发酵剂使用
最初使用：和面时加酵头。葡萄糖汁中加入先发酵时残余酒液，鲜奶中放入酸奶
现代： 预先培养菌种（发酵剂，接种）
发酵开始时如有大量预期菌种存在，能迅速繁殖并抑制其他杂菌生长，促使发酵向预定方向发展。
如某些乳酸菌、酵母和霉菌对一定浓度以上的盐液忍受力差。如有酸抑菌作用会更强。
脂肪分解菌对酸及盐较敏感，但对酶敏感性更强。
常见乳酸菌耐10%-18%盐液浓度，酸菜pH值在4.0-5.5
5、乙醇
一般12%-15%发酵酒精就能抑制酵母生长。一般酒精含量＞20%，不需要巴氏杀菌也可防止变质和腐败。乳酸菌耐酒精能力较高，＞26%仍可繁殖。
有些微生物在呼吸过程中不需要利用分子状态的氧，称为厌氧呼吸。厌氧微生物
如细菌中：需氧微生物为醋酸菌，厌氧微生物为肉毒杆菌，兼性厌氧的为乳酸菌，酵母
4、食盐
不同浓度的盐溶液对微生物有不同影响。高浓度时，所有阳离子对任何微生物有毒害作用。低浓度时，所有阳离子对微生物有刺激作用。
各种微生物对不同盐液浓度的耐受性不同。
瑞士乳杆菌，乳酸乳杆菌，乳链球菌，乳酪链球菌
嗜热链球菌，丁二酮乳链球菌
异型发酵：双岐杆菌，蚀橙明串珠菌，戊糖明串珠菌等
常见食品有酸奶，干酪，酸奶油，泡菜
2)醋酸菌发酵（有氧发酵）
常见菌种：纹膜醋酸杆菌，白膜 醋酸杆菌，许氏醋酸杆菌
在醋酸杆菌进行发酵时，发酵液原料偏酸性，30℃，通气发酵。
乙醇经醋酸杆菌作用发酵产生醋酸（浓度＞10%），经过滤，蒸煮杀菌，稀释至浓度为2%-3%，然后调味即成食用醋。
发酵就是利用微生物的代谢活动，通过生物催化剂（微生物细胞或酶）将有机物质转化成产品的过程。发酵技术是利用发酵来获得产品的技术。
长期以来，人们在遭受由于微生物的活动而带来的食品腐败变质损失的同时，也在利用微生物进行食品保藏并获得比原来更为理想的风味，色泽，结构和营养价值。
一、发酵作用
阻止腐败变质菌生长
3)谷氨酸发酵
菌种：黄短杆菌，二岐短杆菌，棒状杆菌，节杆菌，大肠杆菌（兼性厌氧）
产生谷氨酸途径：
糖经糖酵解或磷酸戊糖支路生成丙酮酸，丙酮酸脱羧生成乙酰CoA，经二氧化碳固定，生成；乙酰CoA+草酰乙酸生成柠檬酸，然后经三羧酸循环生成α—酮戊二酸，在谷氨酸脱氢酶作用下，α—酮戊二酸结合氨生成谷氨酸。
发酵条件：30-38℃，pH为6.0-8.0，好氧发酵30h。其中，长菌阶段，要求兼性厌氧，发酵产酸阶段要求通气量加大。
2、酸度
大多数的微生物生长所需pH值大多为7，食品中酸性成分、外加酸或发酵产生的酸都有抑制有害微生物生长的作用。
含酸食品表面如存在氧气，则霉菌会生长。消耗酸，使食品酸度降低
另外蛋白质分解产生胺类物质，也会使食品酸度降低。 可导致脂肪分解，
物质降解，最终使食品成熟，微生物生长繁殖。
3、氧气
有些微生物在呼吸过程中需要利用分子状态的氧，称为需氧呼吸。如霉菌为需氧微生物
工艺条件：淀粉制糖 接种发酵 谷氨酸提取 中和反应 产品精制。
提取谷氨酸方法：等电点法，离子交换法，锌盐法
中和反应： Glu + NaOH Glu-Na
2、酵母菌
பைடு நூலகம்1)饮料酒
不同的酒用不同的酵母，甚至于同种但不同品牌的酒要用不同的酵母。
酿酒原料可以是淀粉含量高的植物（谷物，块根），也可以是含糖量高的水果。
2)酱油
菌种：米曲霉，曲霉，酵母，细菌
原料：豆饼，葵花子饼，麸皮，小麦。
米曲霉 曲霉，酵母，细菌
淀粉 糖 乙醇，有机酸，醛
酶
蛋白质 氨基酸及盐 调味品
乙醇+酸 酯
糖+AA褐色
三、食品发酵时有关因素的控制
1、温度
发酵的需要的温度依微生物种类而异。温度起伏会影响发酵效果。在混合菌种发酵时，可以通过调节发酵温度使不同类型的微生物的生长速度得以控制，借发达到有目的发酵的效果。