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腐乳的實驗裝置圖

發布時間:2025-06-17 05:20:03

⑴ 中國發明有哪些

古韻國學
1、紙張–蔡倫,東漢太監。用樹皮、破魚網、破布、麻頭等作原料,製成了適合書寫的植物纖維紙。被漢和帝封為龍亭侯,時稱蔡侯紙。
2、活字印刷術–畢升,北宋湖北英山布衣。沈括《夢溪筆談》載,其在膠泥片上刻字,一字一印,燒硬後便成活字。可施墨鋪紙印刷,經烘烤取下活字,又可再用。
3、織布機–黃道婆,南宋末上海人,童養媳出身。從海南崖縣黎民學到紡織技術,回故里改革棉紡工具,包括去籽攪車,彈棉椎弓,三錠腳踏紡紗車。
4、水力鼓風機–杜詩,東漢南陽太守。水排以水為動力,通過滾動機械使皮製鼓風囊連續開合,將空氣送入冶鐵爐,稱為「杜詩水排」,世界上最早的水力鼓風機。
5、麻將–難考。一說明朝太監鄭和,豐富出洋水手生活;二說明初萬秉迢,引喻梁山好漢;三說起源江蘇太倉,以籌牌記數酬勞。最早有關麻將的計載是宋朝楊大年「麻將經」,清人陳實門豐富發展。
6、火柴–北齊宮女。陶谷《清異錄》載,577年北齊兩面受敵,缺火種來燒飯和取暖,絕望中一群貧苦宮女竟神奇地發明了火柴,用硫磺製作而成。
7、算盤–難考,初為算籌。一說東漢天文學家劉洪創造了「乾象歷」,並親授其法予徐岳,徐著《數術記遺》第一次記載了算盤的樣式;二說劉洪問學於道家天目先生,傳授珠算之法;三說算盤的名稱最早見於元學者劉因《靜修先生文集》。
8、小孔成像–墨子,宋大夫,先秦墨家代表。《墨子》論述了杠桿平衡,並做了世界上第一個小孔成倒像的實驗,解釋了小孔成倒像的原因,指出了光的直線進行的性質。這是對光直線傳播的第一次科學解釋。
9、指南針–沈括,宋朝科學家。戰國時發明了司南,沈括《夢溪筆談》進一步說明了用鐵針磁化製作指南針的方法。
10、測園海鏡–李治,宋元數學家,《測園海鏡》是第一本改述「天元術」的巨書。
11、淬火技術–浦元,三國蜀工匠,首創淬火技術,使鋼刀堅而有彈性。
12、大衍求一術–秦九韶,南宋數學家。《數書九章》創立解一次同餘式的「大衍求一術」和求高次方程數值解的正負開方術。秦九韶、李冶、楊輝、朱世傑並稱宋元數學四大家。
13、孫子問題–孫子,三國數學家。《孫子算經》上卷介紹籌演算法則(春秋就採用十進位值制記數),下卷則有著名的「物不知數」題(乘余定理的起源),亦稱「孫子問題」。
14、造塔術–喻皓,北宋建築師。設計靈感塔,著《木經》,有造塔魯班之稱。
15、л精確值–祖沖之,南朝數學家。利用劉微割圖術提出л更精確的上下界,即3.1415926〈л〈3.1415927。製成《大明歷》,造出指南車,千里船。
16、割圖術–劉微,魏晉數學家。發明了割圖術,取л值3.14。還發明了介線性方程組的新分法,提出了不定方程問題,建立了等差級數前幾項和公式。
17、四元術–朱世傑,元代數學家。編撰中國第一本算學啟蒙,又著《四元玉鑒》,把天元術推廣為「四元術」,這是一種高次方程的解法(最高可包括4個未知數)。
18、卧褥香爐(平衡環)–丁緩,漢長安巧工。《西京雜記》記載,其作卧褥香爐,一名被中香爐(初為房風發明),其法後絕,運四周而爐體常平,可置之被褥中,故以為名。其原理與現代陀螺儀中的萬向支架相同。又作七輪扇,七輪大皆徑尺,遞相連續,一人運之,滿堂寒顫。
19、敞肩式拱橋–李春,隋代建橋巨匠,首創了在主拱圖上設小腹拱的敞肩式拱橋趙州橋。
20、龍骨水車–馬鈞,三國魏人,時稱「天下之名巧」。水車桔槔(翻車)能連續提水,結構精妙。又先後改進了織綾機、製造了已經失傳的指南車、為魏明帝曹睿製做了「水轉百戲」、設計製造出了輪轉式發石車。
21、制圖六體–裴秀,晉魏地圖學家,曾與機械專家馬鈞辯難。在中國最早創立了繪制平面地圖的理論「制圖六體」,並繪制了《禹貢地域圖》。
22、走馬燈–莘七娘,五代閩國隨軍夫人。發明了松脂燈(孔明燈)作為打仗時的信號燈,這是中國人最早利用熱氣球。又發明了走馬燈,乃航空燃氣渦輪的始祖。
23、天象儀–蘇頌,宋代天文學家。與韓公廉合作製成了天象儀及水運儀象台,是中國古代第一架天象儀。
24、赤道式儀器–洛下閎,漢天文家。改創赤道式儀器,定下了赤道式渾儀的基本結構。
25、統天歷–楊忠輔,南宋天文學家。創制了《統天歷》,確定回歸年長度為365.2425日。並發現回歸年長度有消長現象。
26、大衍歷–僧一行,唐代高僧、天文家。編制新的歷法《大衍歷》,包括十篇歷議,是古代非常先進的歷法。世界第一次發現恆星位置變動的現象。
27、皇極歷–劉焯,隋代天文學家。制定《皇極歷》,創立了等間距二次差內插法以計算日月視運動的速度。又把差歲改為75年差一度。
28、石氏星經–石申–戰國魏國天文學家。著第一部天文巨著「天文」,後世尊為「石氏星經」。書中標有121顆恆星的位置,還記有五大行星的運行及交食等情況。石申編制了最早的星表。
29、天文儀表–郭守敬,元代傑出天文學家。創制了高表、玲瓏儀、觀象台計16種儀表,專供測量天體使用。還製作了簡儀,測定了黃赤交角。
30、渾天儀–張衡,東漢天文學家。渾天說代表人物,設計製造了漏水轉渾天儀、候風地動儀,並對日月星辰做了許多觀測和分析,畫出我國首張星圖。
31、運河船閘–喬維岳,後周壽州刺史,984年發明了運河船閘,提高了河運能力。
32、機械鍾–僧一行,唐朝高僧、數學家,發明了機械鍾,實際上是一架附有報時裝置的天文儀器,而不是一架簡單的鍾表。
33、七巧板–難考。一般認為源於宋明燕(宴)幾圖,黃伯思撰《燕幾圖》,明代嚴澄著《燕幾譜》將方形改為三角形,用13張三角形的案幾合為蝶翅形,稱為燕翅幾,也可拼出各種圖形。清初始有七巧板,養拙居士《七巧圖》刊行,使之流傳。
34、耬犁–趙過,西漢搜粟都尉。三犁共一牛,一人將之,下種挽耬,皆取備焉。耬車有獨腳、二腳、三腳、甚至四腳數種。
35、火腿–宗澤,宋朝名將。發明了火腿的製作方法。
36、糕點–聞仲,奉商紂之命討伐武王,為減少埋鍋造飯時間,設計了一種用飴糖和谷粉粘在一起的糖餅,這是世界上最早的點心。
37、毛筆–蒙恬,秦朝大將。以枯木為管,鹿毛為柱,羊毛為被,製成蒼毫名秦筆。
38、豆腐–劉安,淮南王,劉邦之孫。熬丹葯時無意間用黃豆、鹽鹵做成了豆腐腦。又說樂毅(戰國燕國大將)父母年老嚼不動黃豆,就磨成豆漿,再撒鹽鹵成了豆腐。
39、理發工具–羅隱,唐明皇時人,亦稱羅祖、羅真人,發明理發手藝和工具。
40、皮鞋–孫臏,戰國軍事家。苦不能行走,發明原始皮鞋,為「製鞋始祖」。
41、玻璃–陸毒,西漢綠林好漢,用石頭架鍋做飯時發出強光,原來是石頭被燒得透明,此為中國原始玻璃。
42、中醫四診–扁鵲,戰國名醫秦越人,創立望、聞、問、切「四診」醫術。
43、拋石機–馬鈞,三國魏人,把諸葛亮的連發弩改成拋石機(發石車)。
44、新式織綾機–馬鈞,三國魏國人。當時的織機經線有五十躡(腳踏操縱板)、六十躡,馬鈞將其一律改為十二躡,大大提高了功效。
45、眼鏡–孫雲球,清初科學家,中國眼鏡業創始人,著《鏡史》。
46、體操–華佗,三國神醫。他發明五禽戲,是一套使全身肌肉和關節都能得到舒展的醫療體操,是專門編了用作健身用的。
47、性激素–張仲景,東漢名醫。他發明了五石散,原用來治療瘧疾。葯性偏熱,服用全身酷熱難當,必須以陰寒食物來抑其燥火,故又名寒食散。又說,服食後激動不已且不能著衣,疑有催情作用。魏人何晏廣為宣傳,遂在文士間蔚然成風。
48、二十四節氣–鄧平,漢朝科學家。《尚書》對節氣有所記述,西漢劉安《淮南子》有完整的24節氣記載。前104年鄧平制定《太初歷》,正式把24節氣訂於歷法,明確了24節氣的天文位置。
49、法醫–宋慈,宋代名醫,福建建陽人。《洗冤集錄》是一部千古不朽的檢驗專著,被尊為世界法醫學鼻祖。
50、麻醉術–華陀,三國神醫。他發明「麻沸散」,主葯是莨菪子和曼佗羅。開創全身麻醉的先例,是世界上最早使用麻醉術做腹腔手術的人。
51、人造金–葛洪,晉代道士煉丹家。其《抱朴子》中的「黃自」卷側重講了許多人造黃金和自銀,煉丹術已經得到了一些人造的化學葯品。
52、隸書–程邈,秦始皇囚徒,故稱隸書。在獄中改進文字,去繁就簡,字形變圓為方,筆劃改曲為直,改連筆為斷筆。從線條向筆劃,更便於書寫。
53、楷書–鍾繇,三國魏書家。魏初任相,與王羲之並稱「鍾王」。
54、行書–劉德升,後漢書家。《太平廣記》載,「行書者,後漢劉德升所造也。行書即正書之小變,務從簡易,相聞流行,故謂之行書」。
55、草書–張芝,漢代書家。草書始於漢初章草(急就章),漢未張芝變「章草」為「今草」,字的體勢一筆而成。唐代張旭、懷素又發展為筆勢連綿回繞的「狂草」。
56、小篆–李斯,秦國丞相。秦採取「書同文」政策,廢除六國文字中和秦文字不同的形體,將秦國的大篆進行簡省刪改規范,形成了一種新的正式字體「小篆」。
57、幾何–墨子,宋大夫,先秦墨家代表。《墨經》中提出了點、線、方、圓等幾何概念。
58、勾股定理–商高,西周人。一般稱為畢氏定理,由古希臘數學家畢達格拉斯首先發現。但《周髀算經》記載商高與周公的一段對話,商高說「故折矩,勾廣三,股修四,經隅五」,遠早於畢氏,有人主張應稱商高定理。
59、吊橋–李冰,戰國秦水利家,興建都江堰。還在四川灌縣修建了安藍橋,這是世界最早的竹纜鏈橋。總長320米,有八個孔,整個結構中沒有一塊金屬材料。
60、標度盤–趙達,晉朝科學家。570年發明了指針式標度盤裝置,結構精細復雜令人驚奇,由多達40個同心圓組成。
61、火槍–唐福,宋朝科學家。995年使用火葯造出火簡、火槍。後來火槍經阿拉伯傳到歐洲,出現最原始的步槍。唐福還發明了火球和火蒺藜兩種火葯武器。後來,宋人陳規又發明了長竹管制火槍,引燃葯捻點爆。
62、火炮–鄭瑤,唐末科學家。將火葯包裝在拋石機上,用火點著向敵人拋過去的,《九國志》將這種打法稱為「發機飛火」。904年鄭瑤攻南昌便運用火炮陷龍沙門。
63、火箭–馮繼升,宋朝科學家。907年向政府獻上製作火箭的方法,政府還賜了他一些獎勵。1000年唐福又向宋朝政府獻火箭。
64、直升飛機–徐正明,清初發明家,江蘇吳縣人。前500年中國人製成了直升竹蜻蜓,這是直升飛機的起源。17世紀徐正明製成原始的飛行器棗飛車,離地尺余,飛渡港汊。堪稱直升機型式飛行器最原始試驗。
65、水雷–唐荊川,明朝抗倭英雄。其《武論》中闡述水雷製作方法,創造了世界上最早的人工操縱機械擊發的水雷。
66、煙花–李畋,唐代花炮祖師,湖南瀏陽大瑤人。傳說鑽研《荊楚歲時記》中燃竹驅祟避邪之記,始有火硝爆竹之首創。又傳,得葯王孫思邈指點,將「伏火硫磺」首創為「火硝紙爆」,開「煙花禮炮」之先河。
67、宣紙–孔丹,東漢蔡倫的徒弟。傳說他想造一種精良的白紙,但屢試屢敗,便周遊四方,終於在安徽涇縣造出宣紙。
68、炒肝–劉喜貴,清會仙居掌櫃。用料為豬腸和豬肝,著名北京小吃。
69、臭豆腐–王致和,清康熙年間人。從安徽進京趕考落選,遂留在京城豆腐。無意間發明了臭豆腐,傳說慈禧賜名「青方」。
70、麵筋–張士誠,元末農民軍首領。《事物紺珠》說,梁武帝當年作斷酒肉文,創造了麩(麵筋)替代雞豚。但江浙民間說,乃張士誠手下廚師所創。
71、五香醬羊肉–馬永祥,清乾隆年間月盛齋掌櫃。月盛齋馬家老鋪由回族人馬慶瑞1775年創辦,以製作五香醬羊肉和燒羊肉著稱,從第二代馬永祥開始出名。
72、皮影戲–李少翁,東漢方士。為漢武帝做皮影戲,得見已逝的寵妃李夫人。佛教徒多用皮影藝術宣傳佛教。
73、木偶戲–偃師,周穆王的工匠。又稱傀儡戲,最早代替活人殉葬,全盛時期為宋代。
74、獸醫–馬師皇,黃帝時代獸醫。善醫馬及各種野獸,被後世尊為獸醫始祖。
75、冰糖–鄒和尚,唐代僧人,愛科學,尤重製糖技術,首創冰糖,列為朝廷貢品。製糖技術在當時世界上處於領先的地位。
76、饅頭–諸葛亮,三國蜀謀士。發明肉餡饅頭替代人頭,用以祭祀。
77、桿秤–范蠡,春秋謀士。他在經商中發現,買賣都是用眼估堆,很難做到公平,便發明了老秤。用南斗六星和北斗七星,外加福祿壽三星,組成了十六兩秤的「秤星」,告誡商人,缺一兩折福,缺二兩折祿,缺三兩折壽。
78、紙幣–張詠,北宋名臣。主政四川時,覺得金銀銅錢攜帶不便,於是創立「交子」制度。這是中國最早的紙幣,也是全世界最早的紙幣。
79、笛子–京房,漢音樂家。他對羌笛進行改造,從四孔變成五孔。而漢武帝時丘仲機所造之笛,完全是羌笛形制。
80、彈弓–考子。古語說「弩生於弓,弓生於彈,彈生於古之孝子」,意思是說,弩箭由弓箭而產生,弓箭由彈弓而產生,彈弓的產生是因為一位孝子。古代實行淺葬,時有野獸掏墳吃肉,有個孝子在守墳時發明了彈弓。
81、火鍋–難考。一說三國魏文帝,時有「五熟釜」,就是分有幾格的鍋,形同今天的「鴛鴦鍋」;二說成吉思汗,為了使部隊不延誤戰機,將羊肉切成小塊擲進沸騰的鍋里眾人共吃;二說長江纖夫,火鍋熱湯佐以烈酒,疲乏頓消。其實,火鍋的發展是漸進式的。
82、腐乳–王婆,漢代商人。在漢中街賣豆腐,與佘員外競爭不利,豆腐長期積壓變質,無意中發明了豆腐乳。又說,苗栗客家人發明了「豆腐飴」。
83、月餅–楊貴妃,唐玄宗寵妃。殷周時期就有紀念聞仲的「太師餅」,後從西域引進芝麻、胡桃,改稱「胡餅」。某年中秋,唐玄宗和楊貴妃賞月吃胡餅,玄宗嫌「胡餅」不雅,貴妃仰望皎潔的明月,隨口命曰「月餅」。
84、車船–李皋,唐朝人。《舊唐書》說李皋「常運心巧思為戰艦,挾二輪蹈之,翔風鼓浪,疾若掛帆席,所造省易而久固」。所造車船即現代輪船的始祖。又說,南北朝祖沖之所造」千里船」日行100多里,就是車船。
85、獨輪車–諸葛亮,三國蜀相。前身是木牛流馬,俗稱「小車」、「雞公車」、「羊角車」。其實,這種車相傳大禹治水時就已經發明。
86、轆轤–史佚,周代初期的史官。《物原》記載,「史佚始作轆轤」。
87、耬車–趙過,漢武帝時期人。戰國時期就有了播種耬車,趙過在一腳耬和二腳耬的基礎山,發明了三腳耬,大大提高了播種效率。
88、賈憲三角–賈憲,北宋數學家。他創制了一幅數字圖式,即「開方作法本源圖」。此圖見於楊輝書中,特意說明「賈憲用此術」。所以,稱為「楊輝三角」是不妥當的。
89、地磁偏角發現–沈括,宋代科學家。他在《夢溪筆談》記述用天然磁石摩擦鋼針可以指南的時候指出,「然常微偏東,不全南也」。這是世界上關於地磁偏角最早發現。
90、皮蛋–吳江人。傳說明代蘇州吳江有一家小茶館,掌櫃常把茶葉渣倒在爐灰堆中,他家的鴨子又常在爐灰堆上生蛋,無意中發明了皮蛋。
91、制墨–邢夷,西周人。《述古書法纂》載,「邢夷始制墨,字從黑土,煤煙所成」。最早記載的是三國魏書法家韋誕(字仲將),「仲將之墨,一點如漆」。
92、法典–皋陶,唐堯主管司法的大臣,首創國家第一部法典,被萬世敬奉為獄神或司法神。虞舜親自創作了三故五典,做為治國之文典制度之本。
93、榻床–呂望,即姜子牙。《廣博物志》載,「神農始作床,少昊始作簣,呂望始作榻」。
94、船櫓–魯班,春秋魯國發明家。他看見魚兒在水中揮尾前進,遂削木為櫓。此說恐有附會,東漢劉熙《釋名釋船》對櫓作出了解釋,它省力且高效,有一櫓三槳之說。
95、石碾–魯班,春秋魯國工匠。明《物原》說,「魯般作礱磨碾子」。但是,目前未發現魏晉以前的考古實物,疑出現較晚。
96、石磨–魯班,春秋魯國工匠。《世本·作篇》載,「公輸班作磑」。公輸班即魯班,磑即磨。《說文解字》也說,「古者公輸班作磑」。
97、風箏–魯班,春秋魯國工匠。傳說發明了風箏,升空三日而不墜。
98、雨傘–魯班,春秋魯國工匠。傳說發明了傘,傘骨用竹或檀香木製成,上面覆以樹葉或羽毛做的傘面。
99、紙牌–張遂,唐代高僧一行。紙牌起源於葉子戲(紙牌只有樹葉大),而葉子戲由僧一行發明。後來馬可波羅帶到了歐洲,遂有撲克。
100、硯台–子路,孔子學生,硯墨而傳之。又說,春秋魯人仲田鑿石而成。

⑵ 人教版選修1《果酒的製作》和《腐乳的製作》實驗方法及步驟

果酒製作的實驗流程圖:
挑選葡萄--沖洗--榨汁--酒精發酵(形成果酒)--醋酸發酵(形成果醋)

俗語「無酒不成席」、「開門五件事、油鹽醬醋茶」。酒和醋是人們日常生活離不開的傳統發酵產品。

1.基礎知識

1.1 果酒製作原理

(1)利用的微生物是酵母菌,其異化作用類型是兼性厭氧型,明確酵母菌發酵的反應式:①有氧條件:

②無氧條件:

(2)影響酒精發酵的主要環境條件有溫度、氧氣和pH。

①酒精發酵是一般將溫度控制在18~25℃范圍內,在20℃時最適宜。

②酒精發酵過程中,要保持缺氧、酸性環境。

〖思考1〗為什麼在酒精發酵過程中往往「先通氣後密封」?

「通氣」的目的是使酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖 。

「密封」的目的是使酵母菌進行無氧呼吸產生酒精 。

〖思考2〗酒精發酵過程中發生「先來水後來酒」現象,其原因是什麼?

酵母菌首先進行有氧呼吸產生了水,然後進行無氧呼吸才產生酒精。

〖思考3〗葡萄酒呈現深紅色的原因?

在發酵過程中葡萄皮的色素進入到發酵液中。

〖思考4〗酵母菌是如何進行生殖的?

酵母菌在環境適宜時進行出芽生殖,環境不適宜時產生孢子進入休眠狀態。

1.2 果醋製作原理

(1)利用的微生物是醋酸菌 ,其異化作用類型是需氧型。在氧氣和糖源都充足時,降糖分解形成醋酸;當缺少糖源時可將乙醇轉變成乙醛,並進一步轉變成醋酸。明確醋酸發酵的反應式。

(2)醋酸發酵的最適宜溫度為 30~35 ℃。

〖思考5〗影響醋酸發酵的環境因素還有哪些?氧氣和pH。

〖思考6〗醋瓶子、未喝乾的啤酒瓶子放置久了,在醋和啤酒表面形成一層「白膜」。它是怎樣形成的?醋酸菌大量繁殖形成的。

2.實驗設計

2.1 實驗流程

〖思考7〗酒精發酵和醋酸發酵的區別和聯系:

2.2 設計發酵裝置:根據圖1-4a、4b回答

(1)在酒精發酵過程中,每隔一段時間(12h)擰松瓶蓋或打開排氣口,其原因是什麼?

在發酵過程中產生CO2 ,防止瓶內氣壓過高引起爆裂。

(2)在醋酸發酵過程中,需要注意什麼?

要持續向發酵液中補充氧氣。

(3)在圖1-4b裝置中:

①充氣口的作用是在 醋酸 發酵中補充氧氣;

②排氣口的作用是在發酵中排出 CO2或殘余氣體 ;

③出料口的作用是便於 取樣檢查和放出發酵液 ;

④排氣口膠管長而彎曲的作用是防止 防止空氣中雜菌感染 。

3.發酵操作

3.1材料選擇和處理

選擇新鮮優質的葡萄,然後依次沖洗、除去枝梗和榨汁。

〖思考9〗先沖洗後去枝梗的目的是什麼? 防止雜菌感染 。

3.2 防止發酵液被污染

為防止發酵液被雜菌污染,實驗中所用的 榨汁機 、 發酵裝置 等器械進行消毒,並使發酵裝置處於 封閉 狀態。

〖思考10〗在實際生產中,還要對發酵液進行煮沸處理,其目的是什麼?

消滅發酵液中的雜菌 。

3.3 控制發酵條件

(1)發酵液裝瓶後保持 1/3 的剩餘空間。

(2)酒精發酵的溫度要控制在 18~25℃ 范圍內,發酵時間控制在 10~12 天左右。

(3)醋酸發酵的溫度要控制在 30~35℃范圍內,發酵時間控制在 7~8 天左右,並保持不斷 充氣 。

〖思考11〗在發酵液裝瓶後問什麼要保持1/3的剩餘空間?

暫時存儲發酵產生的CO2,起到緩沖作用。

〖思考12〗在醋酸發酵過程中需要向發酵液中補充氧氣,你認為最經濟實用的方法是向發酵液中通入 無菌空氣 。

4.結果分析與評價

4.1實驗現象:

發酵

酒精發酵

醋酸發酵

氣味和味道

氣泡和泡沫

發酵液顏色

混濁

混濁,液面形成白色菌膜

4.2 檢驗:

酒精發酵後是否有究竟產生,可用 重鉻酸鉀 來檢驗。

(1)原理:在酸性條件下 重鉻酸鉀與酒精反應呈灰綠色。

【補充】為了控制和了解發酵進程,不斷進行取樣檢查,其中檢查的項目有原料濃度、產物濃度、發酵菌含量、溶氧量和pH等。

(2)方法:(填表,注意對照原則)

5、相關鏈接

為了提高果酒和果醋的產量和品質,抑制其他微生物的生長,還應直接向發酵液中加入人工培養的優良菌種 。

腐乳的製作

實驗原理:豆腐中的蛋白質和脂肪經微生物分解為小分子肽,氨基酸和甘油、脂肪酸等,再經加工腌製成為腐乳,其主要生產過程離不開微生物的發酵。
試驗材料與用具:豆腐塊、小刀、電熱乾燥箱、干粽葉(或干稻草)、培養皿、恆溫箱、鹽、燒杯、米酒、糖、香辛料(如胡椒、花椒、八角、茴香、桂皮、姜、辣椒等),酒精燈、腐乳瓶
n1、把豆腐塊切成3×3×1cm的若干塊。所用豆腐的含水量應為70%左右,水分過多則腐乳不易成形。
n2、將豆腐塊平放在鋪有干粽葉的盤內,粽葉可以提供菌種,並能起到保溫的作用。每塊豆腐等距離排放,周圍留有一定的空隙。豆腐上面再鋪上干凈的粽葉。氣候乾燥時,將平盤用保鮮膜包裹,但不要封嚴,以免濕度太高,不利於毛霉的生長。
n3、將平盤放入溫度保持在15~18℃的地方。大約5天後豆腐表面叢生直立菌絲。
n4、當毛霉生長旺盛並呈淡黃色時,去除鋪在上面的粽葉,使豆腐塊的熱量和水分能夠迅速散去,同時散去霉味,需時36h以上。
n5、當豆腐涼透後,將豆腐間連接在一起的菌絲拉斷,並整齊排列在容器內,准備腌制。
n6、長滿毛霉的豆腐塊(毛坯)與鹽的質量分數比為5:1。將培養毛坯時靠近平盤沒長直立菌絲的一面統一朝向玻璃瓶邊,將毛坯分層盤立擺放在容器中。分層加鹽,並隨層加高而增加鹽量,在瓶口表面鋪鹽厚些,以防止雜菌從瓶口進入。約腌制8天。
n7、將米酒和糖,按口味不同而配以各種香辛料混合製成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在12%左右為宜。
n8、將腐乳瓶刷干凈後,用高壓鍋在100℃蒸汽滅菌30min。將腐乳咸坯擺入瓶中,加入鹵湯和輔料後,將瓶口用酒精燈加熱滅菌,用油密封。需時六個月可以成熟。

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⑷ 生物選修一制果醋中的糖源有什麼用

選修1 課題1 果酒和果醋的製作一、實驗原理 1.酵母菌的細胞呼吸 酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖,表達式為:C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量酵母菌進行無氧呼吸產生酒精和二氧化碳,表達式為:C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量 2.酵母菌發酵的最佳環境酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生活:在有氧時,酵母菌大量繁殖,但是不起到發酵效果;在無氧時,繁殖速度減慢,但是此時可以進行發酵.在利用酵母菌發酵時最好是先通入足夠的無菌空氣在有氧環境下一段時間使其繁殖,再隔絕氧氣進行發酵.20℃左右最適合酵母菌繁殖,酒精發酵的最佳溫度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性. 3.醋酸菌好氧性細菌,當缺少糖源時和有氧條件下,可將乙醇(酒精)氧化成醋酸.表達式為:C2H5OH→CH3COOH+H2O;當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸. 醋酸菌生長的最佳溫度是在30℃~35℃ 二、實驗步驟 1.對發酵瓶、紗布、榨汁機、盛葡萄汁的器皿等實驗用具進行清洗並消毒.先用溫水反復沖洗幾次,再用體積分數為75%的酒精擦拭消毒,晾乾待用. 2. 取葡萄500 g,去除枝梗和腐爛的子粒. 3. 用清水沖洗葡萄1~2遍除去污物,注意不要反復多次沖洗. 4. 用榨汁機榨取葡萄汁後,將其裝入發酵瓶中或將葡萄打成漿後,用潔凈的紗布過濾至發酵瓶中,蓋好瓶蓋.如果沒有合適的發酵裝置,可以用500 mL的塑料瓶替代,但注入的果汁量不要超過塑料瓶總體積的2/3. 5. 將發酵瓶置於適宜的溫度下發酵. 6. 由於發酵旺盛期CO2的產量非常大,因此需要及時排氣,防止發酵瓶爆裂.如果使用簡易的發酵裝置,如瓶子(最好選用塑料瓶),每天要擰松瓶蓋2~4次,進行排氣. 7. 10 d以後,可以開始進行取樣檢驗工作.例如,可以檢驗酒味、酒精的含量、進行酵母菌的鏡檢等工作. 8. 當果酒製成以後,可以在發酵液中加入醋酸菌或醋曲,然後將裝置轉移至30~35 ℃的條件下發酵,適時向發酵液中充氣.如果找不到醋酸菌菌種或醋曲,可嘗試自然接種,但效果不是很好.如果沒有充氣裝置,可以將瓶蓋打開,在瓶口蓋上紗布,以減少空氣中塵土等的污染. 三、注意事項請分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用.為什麼排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接?結合果酒、果醋的製作原理,你認為應該如何使用這個發酵裝置? 答:充氣口是在醋酸發酵時連接充氣泵進行充氣用的;排氣口是在酒精發酵時用來排出CO2的;出料口是用來取樣的.排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接,其目的是防止空氣中微生物的污染.使用該裝置制酒時,應該關閉充氣口;制醋時,應將充氣口連接氣泵,輸入氧氣. 課題2 腐乳的製作一、 實驗原理 1.參與豆腐發酵的微生物有青黴、酵母、麴黴、毛霉等多種,其中起主要作用的是毛霉. 2.毛霉是一種絲狀真菌,常見於土壤、水果、蔬菜、穀物上,具有發達的白色菌絲. 3.毛酶等微生物產生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可將脂肪分解成甘油和脂肪酸. 二、實驗步驟 1.將豆腐切成75px×75px×25px的若干塊.所用豆腐的含水量為70%左右,水分過多則腐乳不易成形. 2.將豆腐塊平放在鋪有干粽葉的盤內,粽葉可以提供菌種,並能起到保溫的作用.每塊豆腐等距離排放,周圍留有一定的空隙.豆腐上面再鋪上干凈的粽葉.氣候乾燥時,將平盤用保鮮膜包裹,但不要封嚴,以免濕度太高,不利於毛霉的生長. 3.將平盤放入溫度保持在15~18 ℃的地方.毛霉逐漸生長,大約5 d後豆腐表面叢生著直立菌絲. 4.當毛霉生長旺盛,並呈淡黃色時,去除包裹平盤的保鮮膜以及鋪在上面的粽葉,使豆腐塊的熱量和水分能夠迅速散失,同時散去霉味.這一過程一般持續36 h以上. 5.當豆腐涼透後,將豆腐間連接在一起的菌絲拉斷,並整齊排列在容器內,准備腌制. 6.長滿毛霉的豆腐塊(以下稱毛坯)與鹽的質量分數比為5∶1.將培養毛坯時靠近平盤沒長直立菌絲的一面統一朝向玻璃瓶邊,將毛坯分層盤立擺放在容器中.分層加鹽,並隨層加高而增加鹽量,在瓶口表面鋪鹽厚些,以防止雜菌從瓶口進入.約腌制8 d. 〔注〕用鹽腌制時,注意鹽都用量.鹽的濃度過低,不足以抑制微生物生長,可能導致豆腐腐敗變質;鹽的濃度過高,會影響腐乳的口味. 7.將黃酒、米酒和糖,按口味不同而配以各種香辛料(如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等)混合製成鹵湯.鹵湯酒精含量控制在12%左右為宜. 〔注〕酒精含量的高低與腐乳後期發酵時間的長短有很大關系.酒精含量越高,對蛋白酶的抑製作用也越大,使腐乳成熟期延長;酒精含量過低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質的水解,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗,難以成塊. 8.將廣口玻璃瓶刷干凈後,用高壓鍋在100 ℃蒸汽滅菌30 min.將腐乳咸坯擺入瓶中,加入鹵湯和輔料後,將瓶口用酒精燈加熱滅菌,用膠條密封.在常溫情況下,一般六個月可以成熟. 三、注意事項 1.釀造腐乳的主要生產工序是將豆腐進行前期發酵和後期發酵.前期發酵所發生的主要變化是毛霉在豆腐(白坯)上的生長.發酵的溫度為15~18 ℃,此溫度不適於細菌、酵母菌和麴黴的生長,而適於毛霉慢慢生長.毛霉生長大約5 d後使白坯變成毛坯.前期發酵的作用,一是使豆腐表面有一層菌膜包住,形成腐乳的「體」;二是毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶,有利於豆腐所含有的蛋白質水解為各種氨基酸.後期發酵主要是酶與微生物協同參與生化反應的過程.通過腌制並配入各種輔料(紅曲、面曲、酒釀),使蛋白酶作用緩慢,促進其他生化反應,生成腐乳的香氣. 2.毛霉是一種低等絲狀真菌,有多個細胞核,進行無性繁殖.毛霉是食品加工業中的重要微生物,它可以產生能夠分解大豆蛋白的蛋白酶,常用於製作腐乳和豆豉. 課題3 探討加酶洗衣粉的洗劑效果一、實驗原理 1.加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉,目前常用的酶制劑有四類:蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶和纖維素酶,其中,應用最廣泛、效果最明顯的是鹼性蛋白酶和鹼性脂肪酶. 2.鹼性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污跡從衣物上脫落.脂肪酶、澱粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、澱粉和纖維素水解為小分子物質,使洗衣粉具有更好的去污能力. 3.在本課題中,我們主要探究有關加酶洗衣粉的三個問題:一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果有什麼不同;二是在什麼溫度下使用加酶洗衣粉效果最好,三是添加不同種類的酶的的洗衣粉,其洗劑效果有哪些區別. 二、實驗步驟 1探究用加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌的效果的不同 ①在2個編號的燒杯里,分別注入500mL清水. ②取2塊大小相等的白棉布,用滴管在每塊白布上分別滴上等量的墨水,分別放入燒杯里,用玻璃棒攪拌. ③將2個燒杯分別放入同等溫度的溫水中,保溫5分鍾. ④稱取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份,分別放入2個燒杯中,用玻璃棒均勻攪拌.保溫10分鍾. ⑤觀察並記錄2個燒杯中的洗滌效果 2探究用加酶洗衣粉洗滌的最佳溫度條件 ①在3個編號的燒杯里,分別注入500mL清水. ②取3塊大小相等的白棉布,用滴管在每塊白布上分別滴上一滴食用油、雞血、牛奶,分別放入燒杯里,用玻璃棒攪拌. ③將3個燒杯分別放入50攝氏度的熱水、沸水和冰塊中,保溫5分鍾. ④稱取5克加酶洗衣粉3份,分別放入3個燒杯中,用玻璃棒均勻攪拌.保溫10分鍾. ⑤觀察並記錄3個燒杯中的洗滌效果. 3探究不同種類的加酶洗衣粉洗滌的效果注意事項 1.變數的分析和控制影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質、洗衣粉的用量,衣物的質料、大小及浸泡時間和洗滌的時間等.在這些因素中,水溫是我們要研究的對象,而其他因素應在實驗中保持不變.選擇什麼樣的水溫進行實驗需要實驗者根據當地一年中的實際氣溫變化來確定水溫,通常情況下,冬季、春季、秋季和夏季可分別選取5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃的水溫,因為這4個水溫是比較符合實際情況的,對現實也有指導意義. 2.洗滌方式和材料的選擇. 在洗滌方式中有機洗和手洗兩種方式,應考慮其中哪一種比較科學?哪一種更有利於控制變數?再有,洗衣機又可以分為半自動和全自動兩種,相比之下,採用全自動洗衣機比較好,並且應該盡量使用同一型號小容量的洗衣機,其機械攪拌作用相同.關於洗滌材料的選擇也有一些講究.用衣物作實驗材料並不理想,這是因為作為實驗材料的衣物,其大小、顏色、潔凈程度等應該完全一致,而這並不容易做到;此外,人為地在衣物上增加污物,如血漬、油漬等,也令人難以接受.因此,選用布料作為實驗材料比較可行.在作對照實驗時,可以控制布料的大小、顏色以及污物的量,使其相同;同時,也便於洗滌效果的比較. 3.水量、水質和洗衣粉用量的問題. 水的用量和布料的大小是成正比的.做實驗用的布料不易過大,水量不易過多,但應該讓布料充分浸泡在水中.水量和洗衣粉的用量可以參考下表.實驗時可根據表中的數據換算出實際用量.如果在實驗中使用手洗的方法,如課本中圖4-4所示,使用1 000mL的燒杯作為容器,可以用500 mL的水,洗衣粉的用量可以用1g或1.5 g 其他相關問題簡述如下.實驗中可以用滴管控制污物的量,待污物乾燥後再進行實驗;布料應放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時間;採用玻璃棒或筷子攪拌的方式模擬洗衣過程;模擬攪拌的時間、次數和力量應基本相同.

⑸ 生物選修一知識點總結

生物選修一知識點總結

生物是理科中的文科,需要的邏輯思維並不用十分的強,下面生物選修一知識點總結是我為大家帶來的,希望對大家有所幫助。

《果酒和果醋和製作》

一、果酒製作

1.原理:菌種 ,屬於 核生物,新陳代謝類型 ,有氧時,呼吸的反應式為: ;無氧時,呼吸的反應式為: 。

2.條件:繁殖最適溫度 ,酒精發酵一般控制在 。

(傳統發酵技術所使用的酵母菌的來源)

現在工廠化生產果酒,為提高果酒的品質,更好地抑制其它微生物的生長,採取的措施是 。

4.實驗設計流程圖

挑選葡萄沖洗____________________________________________

果酒 果醋

5.根據教材P4操作提示設計實驗步驟及裝置。

充氣口作用 ; 排氣口作用 ;

出料口作用 。

排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接,其目的是 。

使用該裝置制酒時,應該關閉 ;

制醋時,應將充氣口 。

6.實驗結果分析與評價:可通過嗅覺和品嘗初步鑒定,並用______________檢驗酒精存在。可觀察到的現象為

二、果醋的製作:

1.原理:菌種:___________,屬於___________核生物,新陳代謝類為_________

醋酸生成反應式是___________________ _________ 。

2.條件:最適合溫度為__________,需要充足的______________。

4.設計實驗流程及操作步驟:

果酒製成以後,在發酵液中加入______________或醋曲,然後將裝置轉移至

______________0C條件下發酵,適時向發酵液中______________。如果沒有充氣裝置,可以將瓶蓋打開,在瓶蓋上紗布,以減少空氣中塵土污染。

三、操作過程應注意的問題

(1)為防止發酵液被污染,發酵瓶要用 消毒。

(2)葡萄汁裝入發酵瓶時,要留出大約 的空間。

(3)製作葡萄酒時將溫度嚴格控制在 ,時間控制在 d左右,可通過 對發酵的情況進行及時的監測。

(4)制葡萄醋的過程中,將溫度嚴格控制在 ,時間控制在 d,並注意適時在 充氣。

【疑難點撥】

1、 認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗?為什麼?

應該先沖洗,然後再除去枝梗,以避免除去枝梗時引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機會。

2、 認為應該從哪些方面防止發酵液被污染?

需要從發酵製作的過程進行全面的考慮,因為操作的每一步都可能混入雜菌。例如:榨汁機、發酵裝置要清洗干凈;每次排氣時只需擰松瓶蓋、不要完全揭開瓶蓋等。

3.制葡萄酒時,為什麼要將溫度控制在18~25 ℃?制葡萄醋時,為什麼要將溫度控制在30~35 ℃?

答:溫度是酵母菌生長和發酵的重要條件。20 ℃左右最適合酵母菌繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內。而醋酸菌是嗜溫菌,最適生長溫度為30~35 ℃,因此要將溫度控制在30~35 ℃。

4.制葡萄醋時,為什麼要適時通過充氣口充氣?

答:醋酸菌是好氧菌,在將酒精變為醋酸時需要氧的參與,因此要適時向發酵液中充氣。

《腐乳的製作》

一、腐乳製作的原理

1.腐乳的發酵有多種微生物的協同作用,如 、 、 、

等,其中起主要作用的是 。它是一種絲狀 ,常見於 、 、 、 上。新陳代謝類型是 。

2. 等微生物產生的蛋白酶可以將豆腐中的 分解成小分子的 和 ;脂肪酶可以將 水解成 和 。

3.現代的腐乳生產是在嚴格的 條件下,將優良 菌種直接接種在豆腐上,這樣可以避免 ,保證 。

二、腐乳製作的實驗流程:

讓豆腐長出毛霉→ → →密封腌制。

三、實驗材料

含水量70%的豆腐,粽葉,盤子,鹽,黃酒,米酒,糖,香辛料等,廣口玻璃瓶,高壓鍋。

四、實驗步驟

1.將豆腐切實3cm×3cm×1cm若干塊

2.豆腐塊放在鋪有干粽葉的盤內,每塊豆腐等距離排放,豆腐上再鋪干凈粽葉,再用保鮮膜包裹。

3.將平盤放在溫度為 的地方,毛霉逐漸生長,大約5d後,豆腐表面叢生直立菌絲。

4.當毛霉生長旺盛,呈淡黃色時,去除保鮮膜及粽葉,散熱及水分,同時散去霉味約36h。

5.豆腐涼透後,將豆腐間的菌絲拉斷,整齊排在容器內,准備腌制。

6.長滿毛霉的豆腐塊(以下稱毛坯)分層擺放,分層加鹽,並隨層高而增加 ,在瓶口表面鋪鹽 ,以防止 ,約腌制8d。

7.將黃酒、米酒和糖、香辛料等混合製成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在 為宜。

8.廣口玻璃瓶刷洗干凈,用高壓鍋在1000C蒸汽滅菌30min,將腐乳成坯擺入瓶中,加入鹵湯和輔料後,將瓶口用酒精燈加熱滅菌,用膠條密封,常溫下,六個月即可以成熟。

【疑難點撥】

1.王致和為什麼要撒許多鹽,將長毛的豆腐腌起來?鹽在該過程中起什麼作用?

鹽能防止雜菌污染,避免豆腐腐敗。鹽能抑制多種微生物的生長。

2.配製鹵湯時,一般將酒精含量控制在12%左右,過高過低都不行,為什麼?

酒精含量的高低與腐乳後期發酵時間的長短有很大關系。酒精含量越高,對蛋白酶的抑製作用也越大,使腐乳成熟期延長;酒精含量過低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質的水解,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗,難以成塊。

3.豆腐坯用食鹽腌制,其作用是什麼?

①滲透鹽分,析出水分 ②給腐乳以必要的鹹味

③防止毛霉繼續生長和污染的雜菌繁殖 ④浸提毛黴菌絲上的蛋白酶

4.腐乳在釀造後期發酵中添加多量酒液的目的是什麼?

①防止雜菌污染以防腐

②與有機酸結合形成酯,由於酒中特別是黃酒中含有酵母茼,經發酵可產生醇,並與有機酸結合形成酯,賦予腐乳風味

③利於後期發酵

5.鹵湯中香辛料的作用是什麼?

①調味②促進發酵③殺菌防腐

解釋:(香辛料如花椒、大蒜、茴香中含有花椒醯胺、蒜辣素、茴香醚及茴香醛等,有極強的殺菌力;又有良好的調味功能;香辛料成分參與發酵過程,合成復雜的酯類,使腐乳形成特有色、香、味。)

6.你能利用所學的生物學知識,解釋豆腐長白毛是怎麼一回事?

答:豆腐上生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴格地說是直立菌絲,在豆腐中還有匍匐菌絲。

7.我們平常吃的豆腐,哪種適合用來做腐乳?

答:含水量為70%左右的豆腐適於作腐乳。用含水量過高的豆腐制腐乳,不易成形。

8.吃腐乳時,你會發現腐乳外部有一層緻密的"皮"。這層"皮"是怎樣形成的呢?它對人體有害嗎?它的作用是什麼?

答:"皮"是前期發酵時在豆腐表面上生長的菌絲(匍匐菌絲),它能形成腐乳的"體",使腐乳成形。"皮"對人體無害。

《探討加酶洗衣粉的洗滌效果》

一、基礎知識

3.在本課題中,我們主要探究有關加酶洗衣粉的三個問題:一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的 效果有什麼不同;二是在什麼溫度下使用加酶洗衣粉 最好,三是 的洗衣粉,其洗劑效果有哪些區別。

二、實驗操作

1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果

(1)實驗遵循的原則:實驗變數為洗滌劑,設計時應遵循 原則、 原則,有效地控制其他變數,如水的用量、污染物的量、所用實驗用布的質地大小、兩種洗衣粉的用量,攪拌及洗滌時間。

(2)實驗過程

①取兩只大燒杯並 ,用量筒分別量500mL蒸餾水放入其中,放入400C的水浴鍋保溫。

②將制好的污染布和洗衣粉(一組為 和 ,另一組為 和 )分別放入兩只燒杯中。

③用玻璃棒同時充分攪拌 時間,一段時間後攪拌可重復進行。

④過相同的時間後觀察洗滌效果,探究加酶洗衣粉使用時的最適溫度。

2.不同種類的酶洗衣粉對同一污漬的洗滌效果

(1)實驗原理:不同種類的加酶洗衣粉所加的酶不同,而酶具有 ,所以對不同污漬的洗滌效果不同。

(2)實驗過程:根據表格設計實驗步驟

編號 污漬

類型 洗滌效果 蛋白酶 脂肪酶 澱粉酶 復合酶 普通洗衣酶 1 雞血 2 牛奶 3 菜油 4 番茄汁 5 墨水 6 染料 【疑難點撥】

1.普通洗衣粉中包含哪些化學成分?

提示:普通洗衣粉中通常包含有:表面活性劑、水軟化劑、鹼劑、漂白劑等成分,有的洗衣粉中還含有增白劑、香精和色素,以及填充劑等。

2.在本課題中你打算使用什麼方法和標准判斷洗滌效果?

提示:可在洗滌後比較污物的殘留狀況,如:已消失、顏色變淺、面積縮小等,

3.含有蛋白酶的洗衣粉的洗劑效果好,可以用絲綢作為實驗材料嗎?

不能。因為絲綢的主要成分是蛋白質,它會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解,損壞衣物。

【典例解析】

下列不屬於酶制劑的是

A.蛋白酶 B.脂肪酶 C.澱粉酶 D.麥芽糖酶

解析:目前常用的酶制劑有四大類:蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶和纖維素酶。其中,應用最廣泛、效果最明顯的是鹼性蛋白酶和鹼性脂肪酶。鹼性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、澱粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、澱粉和纖維素水解為小分子物質,使洗衣粉具有更強的去污能力。

《酵母細胞的固定化》

一、基礎知識

酶:優點:催化效率高,低耗能、低污染,大規模地應用於食品、化工等各個領域。

實際問題:對環境條件敏感,易失活;溶液中的酶很難回收,不能再次利用,提高了生產成本;反應後的酶會混合在產物中,如不除去,會影響產品質量。

設想:

固定化酶:優點

實際問題:一種酶只能催化一種化學反應,而在生產實踐中,很多產物的形成 都是通過一系列的酶促反應才能得到的

設想:

固定化細胞:優點

二、固定化酶的應用實例

高果糖漿是指

能將葡萄糖轉化為果糖的酶是 。使用固定化酶技術,將這種酶固定在一種 上,

再將這些酶顆粒裝到一個反應柱內,柱子底端裝上分布著許多小孔的 。酶顆粒無法通過篩板的小孔,而反應溶液卻可以自由出入。生產過程中,將葡萄糖溶液從反應柱的上端注入,使葡萄糖溶液流過反應柱,與 接觸,轉化成果糖,從反應柱的下端流出。反應柱能連續使用半年,大大降低了生產成本,提高了果糖的產量和質量。

三、固定化細胞技術

固定化酶和固定化細胞是利用 或

方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術,包括 、 和 法。

一般來說,酶更適合採用 和 法固定,而細胞多採用 法固定化。這是因為細胞個大,而酶分子很小;個大的細胞難以 或 ,而個小的酶容易從 中漏出。

包埋法法固定化細胞即將微生物細胞 包埋在不溶於水的 中。常用的載體有 、 、 、 和 等。

四、實驗操作

(一)制備固定化酵母細胞

制備固定化酵母細胞需要的材料是 、 、 、 、

、 、 、 、 和

1.酵母菌的活化

活化就是處於 狀態的微生物重新恢復正常的生活狀態。

2.配製物質的量嘗試為0.05mol/L的CaCl2溶液

3.配製海藻酸鈉溶液

加熱溶化海藻酸鈉時要注意:

4.海藻酸鈉溶液與酵母菌細胞混合

5.固定化酵母細胞

以恆定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配製好的 溶液中,並浸泡 (時間)。

(二)用固定化酵母細胞發酵

1.將固定好的酵母細胞用 沖洗2-3次。

2.發酵時的溫度就為 ,時間 。

五、結果分析與評價

(一)觀察凝膠珠的顏色和形狀

如果製作的凝膠珠顏色過淺、呈白色,說明 ;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形,則說明 ,製作失敗,需要再作嘗試。

(二)觀察發酵的葡萄糖溶液

利用固定的酵母細胞發酵產生酒精,可以看到產生了很多 ,同時會聞到

補充:直接使用酶、固定化酶和固定化細胞催化的優缺點:

類型 優點 不足 直接使用酶 催化效率高,低耗能、低污染等。 對環境條件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很難回收,不能被再次利用,提高了生產成本;反應後酶會混在產物中,可能影響產品質量。 固定化酶 酶既能與反應物接觸,又能與產物分離,同時,固定在載體上的酶還可以被反復利用。 一種酶只能催化一種化學反應,而在生產實踐中,很多產物的形成都通過一系列的酶促反應才能得到的。 固定化細胞 成本低,操作更容易。 固定後的酶或細胞與反應物不容易接近,可能導致反應效果下降等。

【疑難點撥】

1.細胞的活化。

提示:在缺水的狀態下,微生物會處於休眠狀態。活化就是讓處於休眠狀態的微生物重新恢復正常的生活狀態。酵母細胞所需要的活化時間較短,一般需要0.5~1小時。

2.如何檢驗凝膠珠的質量是否合格。

提示:檢驗凝膠珠的質量是否合格,可以採用以下方法。一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓,如果凝膠珠不破裂,沒有液體流出,就表明凝膠珠的製作成功。二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠,如果凝膠珠很容易彈起,也表明制備的凝膠珠是成功的。

3.酶和細胞分別適應哪種固定方法?

提示:一般來說,酶更適合採用化學結合和物理吸附法固定,而細胞多採用包埋法固定化。這是因為細胞個大,而酶分子很小;個大的難以被吸附或結合,而個小的酶容易從包埋材料中漏出。

【典例解析】

酶和細胞分別適應哪種固定方法?

提示:一般來說,酶更適合採用化學結合和物理吸附法固定,而細胞多採用包埋法 固定化。這是因為細胞個大,而酶分子很小;個大的難以被吸附或結合,而個小的酶容易從包埋材料中漏出。

《DNA的粗提取與鑒定》

一、提取DNA的方法

提取生物大分子的基本思路是 。對於DNA的粗提取而言,就是要利用 、 等在物理和化學性質方面的差異,提取DNA,去除其他成分。

1)DNA的溶解性 DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的 中溶解度不同,利用這一特點,選擇適當的鹽濃度就能 充分溶解,而使雜質沉澱,或者相反,以達到分離目的。

此外,DNA不溶於 溶液,但是細胞中的某些蛋白質則溶於酒精。利用這一原理,可以將DNA與蛋白質進一步的分離。

2)DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性 蛋白酶能水解 ,但是對 沒有影響。大多數蛋白質不能忍受60-80oC的高溫,而DNA在 以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解 ,但對DNA沒有影響。

3)DNA的鑒定 在 條件下,DNA遇 會被染成 色,因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。

二、實驗設計

1)實驗材料的選取 凡是含有 的生物材料都可以考慮,但是使用 的生物組織,成功的可能性更大。在下面的生物材料中選取適合的實驗材料:

魚卵、豬肝、菜花(花椰菜)、香蕉、雞血、哺乳動物的紅細胞、獼猴桃、洋蔥、豌豆、菠菜、在液體培養基的大腸桿菌

2)破碎細胞,獲取含DNA的濾液 動物細胞的破碎比較容易,以雞血細胞為例,在雞血細胞液中加入一定量的 ,同時用 攪拌,過濾後收集濾液即可。如果實驗材料是植物細胞,需要先用 溶解細胞膜。例如,提取洋蔥的DNA時,在切碎的洋蔥中加入一定的 和 ,進行充分的攪拌和研磨,過濾後收集研磨液。

3)去除濾液中的雜質

4)DNA的析出與鑒定

將處理後的溶液過濾,加入與濾液體積 、冷卻的 ,靜置 ,溶液中會出現 ,這就是粗提取的DNA。用玻璃棒 攪拌,捲起絲狀物,並用濾紙吸取上面的水分。

取兩支20ml的試管,各加入物質的量濃度為 的NaCl溶液5ml,將絲狀物放入其中一支試管中,用玻璃棒攪拌,使絲狀物溶解。然後,向兩支試管中各加入4ml的`

。混合均勻後,將試管置於 中加熱5min,待試管冷卻後,比較兩支試管溶液顏色的變化,看看溶解有DNA的溶液是否變 。

三、操作提示

以血液為實驗材料時,每100ml血液中需要加入3g ,防止 。

加入洗滌劑後,動作要 、 ,否則容易產生大量的泡沫,不利於後續步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時,動作要 ,以免 ,導致DNA分子不能形成絮狀沉澱。

二苯胺試劑要 ,否則會影響鑒定的效果。

四、結果分析與評價

【疑難點撥】

1.為什麼加入蒸餾水能使雞血細胞破裂?

答:蒸餾水對於雞血細胞來說是一種低滲液體,水分可以大量進入血細胞內,使血細胞脹裂,再加上攪拌的機械作用,就加速了雞血細胞的破裂(細胞膜和核膜的破裂),從而釋放出DNA。

2.加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什麼?

答:洗滌劑是一些離子去污劑,能溶解細胞膜,有利於DNA的釋放;食鹽的主要成分是NaCl,有利於DNA的溶解。

3.如果研磨不充分,會對實驗結果產生怎樣的影響?

答:研磨不充分會使細胞核內的DNA釋放不完全,提取的DNA量變少,影響實驗結果,導致看不到絲狀沉澱物、用二苯胺鑒定不顯示藍色等。

4.此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細胞成分?

答:可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質。

5.為什麼反復地溶解與析出DNA,能夠去除雜質?

答:用高鹽濃度的溶液溶解DNA,能除去在高鹽中不能溶解的雜質;用低鹽濃度使DNA析出,能除去溶解在低鹽溶液中的雜質。因此,通過反復溶解與析出DNA,就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質。

6.方案二與方案三的原理有什麼不同?

答:方案二是利用蛋白酶分解雜質蛋白,從而使提取的DNA與蛋白質分開;方案三利用的是DNA和蛋白質對高溫耐受性的不同,從而使蛋白質變性,與DNA分離。

7. DNA的溶解度與NaCl溶液濃度的關系:

當NaCl溶液濃度低於0.14mol/L時,隨濃度的升高,DNA的溶解度降低;當NaCl溶液濃度高於0.14mol/L時,隨濃度升高,DNA的溶解度升高。

8. 制備雞血細胞液時,要在新鮮的雞血中加入檸檬酸鈉的原因

制備雞血細胞液時,要在新鮮的雞血中加入抗凝劑--檸檬酸鈉,防止血液凝固。其原理是檸檬酸鈉能與血漿中Ca2+發生反應,生成檸檬酸鈣絡合物,血漿中游離的Ca2+大大減少,血液便不會凝固,因為雞血紅細胞,白細胞都有細胞核,DNA主要存在於細胞核中,所以在離心或靜置沉澱後,要棄出上層清液--血漿。

9.提取DNA的第一步是材料的選取,其目的是一定要選取DNA含量較高的生物材料,否則會由於實驗過程中或多或少的損失而造成檢測的困難;第二步是DNA的釋放和溶解,這一步是實驗成功與否的關鍵,要盡可能使細胞內的DNA全部溶解;第三步是DNA的純化,即根據DNA的溶解特性、對酶及高溫的耐受性的不同等特性,最大限度地將DNA與雜質分開;最後一步是對DNA進行鑒定,這是對整個實驗的結果的檢測。

10.在DNA的析出的步驟中用到玻璃棒攪拌時,注意動作要輕緩,以免加劇DNA分子的斷裂,導致DNA分子不能形成絮狀沉澱。

11.盛放雞血細胞液的容器,最好是塑料容器。雞血細胞破碎以後釋放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由於細胞內DNA的含量本來就比較少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就會更少。因此,實驗過程中最好使用塑料的燒杯和試管,這樣可以減少提取過程的DNA的損失。

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