Giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 23: Thực hành: Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật thông dụng, tìm hiểu về các sản phẩm công nghệ vi sinh vật và làm một số sản phẩm lên men từ vi sinh vật

1. Mục đích

- Thực hiện được một số phương pháp nghiên cứu VSV thông dụng.

- Thực hiện được các bước làm dự án hoặc đề tài tìm hiểu về các sản phẩm của công nghệ vi sinh vật.

- Làm được tập san các bài viết, tranh ảnh về công nghệ vi sinh vật.

- Thực hiện được đúng các bước trong quy trình làm sữa chua, dưa chua, lên men rượu ethylic và tạo ra các sản phẩm đảm bảo chất lượng.

- Rèn được năng lực tổ chức, sắp xếp, năng lực hợp tác nhóm, kĩ năng thực hành, viết báo cáo, làm tập san tranh ảnh, kĩ năng thuyết trình,…

2. Cách tiến hành

2.1. Tìm hiểu về các sản phẩm của công nghệ vi sinh vật

Tiến hành thu thập hình ảnh, thông tin về một số sản phẩm của công nghệ vi sinh vật phổ biến và nổi bật như rượu, bia, sữa chua, chất kháng sinh, vaccine,… qua thực tế, internet và các nguồn tài liệu tham khảo khác nhau. Trong khi thu thập thông tin về các sản phẩm của công nghệ vi sinh vật, cần phân biệt các nguồn liệu, nguồn VSV, sản phẩm chính, sản phẩm phụ và quy trình công nghệ sản xuất.

- Ghi chép/lưu giữ lại các thông tin, tư liệu, hình ảnh thu thập được.

- Tổ chức, sắp xếp lại các nguồn thông tin, tư liệu, hình ảnh thu thập được để viết báo cáo và thiết kế tập san bằng giấy, bìa/ powerpoint.

2.2. Quan sát tế bào vi khuẩn trong sữa chua

Bước 1: Lấy một thìa sữa chua không đường đã được ngâm ở nhiệt độ khoảng 40^oC - 45^oC trong vòng 1 đến 2 giờ, pha loãng với 10 ml nước cất. Sau đó, dùng ống hút hút một lượng nhỏ dịch đã pha loãng, nhỏ một giọt lên lam kính. Đậy lamen lên mẫu vật, dùng giấy thấm nhẹ quanh viền lamen để loại bỏ nước thừa.

Bước 2: Đặt lam kính lên bàn kính hiển vi, điều chỉnh mẫu vật để nhìn được rõ nhất.

Bước 3: Quan sát ở vật kính 10x, sau đó chỉnh vùng quan sát vào nơi có nhiều vi khuẩn và quan sát ở vật kính lớn hơn.

2.3. Thực hành làm sữa chua

Bước 1: Sử dụng 1 lít nước ấm khoảng 50^oC đến 55^oC, cho sữa đặc có đường vào khuấy đều.

Bước 2: Đổ 1 hộp sữa chua đã chuẩn bị vào hỗn hợp trên và tiếp tục khuấy đều.

Bước 3: Đổ hỗn hợp vào các lọ, lưu ý là không đổ đầy quá, sau đó dùng nắp đậy kín miệng lọ.

Bước 4: Ủ các lọ sữa ở nhiệt độ ổn định khoảng 40^oC (có thể dùng nồi hấp hoặc ủ trong thùng xốp).

Bước 5: Sau khoảng 8 giờ đến 10 giờ ủ sữa, lấy các lọ sữa chua ra và để vào ngăn mát tủ lạnh. Có thể sử dụng sữa tươi thay cho sữa đặc có đường, khi đó không cầ pha thêm nước lọc.

2.4. Thực hành làm dưa chua

Bước 1: Phơi cải ngoài nắng cho hơi héo. Hành củ, hành lá rửa sạch. Sau đó, cắt cải và hành thành khúc dài khoảng 3 cm.

Bước 2: Làm nước muối dưa: Nước muối dưa cải nên dùng nước đun sôi để ấm. Pha các gia vị theo tỉ lệ như sau: 1 lít nước hòa với 3 thìa muối hạt và 1 thìa đường. Dùng đũa khuấy đều.

Bước 3: Xếp dưa vào lọ, cọng xuống trước, lá phủ lên trên, rồi thêm hành củ, hành lá cắt nhỏ. Lấy một vật nặng để nén dưa xuống. Đổ nước muối ngập quá mặt rau. Đậy chặt lọ dưa để nơi thoáng mát 2 ngày.

3. Kết quả

3.1. Báo cáo kết quả tìm hiểu về công nghệ vi sinh vật

3.2. Báo cáo kết quả thực hành quan sát vi khuẩn, làm sữa chua, dưa chua và lên men rượu

a. Hình ảnh vi khuẩn trong sữa chua

b. Sữa chua

Trạng thái, mùi vị sản phẩm sữa chua khi lên men:

- Phải là một khối đồng nhất.

- Không chảy nước, vị chua dịu.

- Có mùi thơm đặc trưng, ngon và bổ dưỡng.

c. Dưa chua

Trạng thái, mùi vị sản phẩm dưa chua khi lên men:

- Màu xanh của rau chuyển sang màu vàng.

- Dưa có màu vàng, đều màu.

- Ăn giòn.

- Có mùi thơm, vị chua đặc trưng.

4. Giải thích và kết luận

- Hình dạng vi khuẩn trong sữa chua: Vi khuẩn trong sữa chua có dạng trực khuẩn hoặc dạng chuỗi hạt.

- Giải thích những biến đổi trong quá trình làm sữa chua: Vi khuẩn lactic đã biến đường trong sữa thành acid lactic, đồng thời trong quá trình lên men đã có sự tỏa nhiệt và biến đổi của protein làm sữa đông tụ lại, vị ngọt của sữa giảm, vị chua tăng lên.

- Giải thích những biến đổi trong thí nghiệm làm dưa chua: Vi khuẩn lactic đã biến đường trong rau thành acid lactic làm rau đã biến thành dưa chua đồng thời ức chế sự sinh trưởng của các vi khuẩn thối → giúp quá trình bảo quản diễn ra được lâu hơn.

5. Trả lời câu hỏi

a. Nhận xét về trạng thái, mùi vị của sữa chua sau khi lên men, giải thích sự biến đổi của sữa sau khi lên men.

b. Vì sao khi làm dưa chua nên phơi héo rau, cần cho thêm đường, đổ nước ngập mặt rau và phải dùng vật nặng nén chặt?

Trả lời:

a.

• Trạng thái, mùi vị sản phẩm sữa chua khi lên men:

- Phải là một khối đồng nhất.

- Không chảy nước, vị chua dịu.

- Có mùi thơm đặc trưng, ngon và bổ dưỡng.

• Giải thích sự biến đổi của sữa chua sau khi lên men: Trong quá trình lên men sữa chua, vi khuẩn lactic đã tạo ra acid lactic, làm cho pH của môi trường xuống thấp, gây biến tính protein trong sữa đặc (sữa tươi) nên tạo dạng kết tủa đặc sệt; còn vị chua dịu ở đây chính là vị của acid lactic.

b.

- Mục đích phơi héo rau: giúp giảm lượng nước trong rau và tăng hàm lượng cơ chất giúp VSV lên men nhanh hơn. Đồng thời, việc phơi nắng cũng giúp phân giải các chất gây hại tồn dư có hại trong dưa.

- Mục đích cho thêm đường: Giai đoạn đầu, các chất trong rau chưa khuếch tán ra môi trường, nên vi khuẩn lactic chưa có cơ chất để sử dụng. Việc cho thêm một ít đường nhằm cung cấp cơ chất giai đoạn đầu cho vi khuẩn lactic sử dụng. Điều này giúp cho quá trình lên men diễn ra nhanh hơn, dưa nhanh chín hơn.

- Mục đích của việc đổ ngập nước và nén rau: Lên men lactic diễn ra trong điều kiện kị khí nên việc đổ nước ngập mặt rau và phải dùng vật nặng nén chặt nhằm tạo ra môi trường kị khí thuận lợi cho vi khuẩn lactic phát triển, đồng thời cũng hạn chế sự xâm nhập của các vi khuẩn có hại khác từ môi trường gây thối, hỏng dưa.