BÀI 27 - ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG THỰC TIỄN

MỞ ĐẦU

Câu 1: Để bảo quản rau, củ, quả dùng dần vào những tháng trái vụ hoặc khi thời tiết khắc nghiệt, người nông dân thường dùng biện pháp muối chua (lên men lactic). Vì sao khi muối chua, thực phẩm không bị các vi sinh vật khác phân hủy và có thể bảo quản được lâu hơn?

Giải nhanh:

Khi muối chua, thực phẩm không bị các vi sinh vật khác phân hủy và có thể bảo quản được lâu hơn vì:

• Khi muối chua, thời gian đầu nhờ tỉ lệ muối 5 – 6 % trong dung dịch muối chua giúp ức chế các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm nhưng vẫn đảm bảo cho các vi khuẩn lên men lactic hoạt động tốt.
• Thời gian sau, khi các vi khuẩn lên men lactic hoạt động mạnh, sinh ra nhiều acid lactic, tạo môi trường có độ pH thấp nên ức chế được các vi sinh vật gây hư hỏng khác.

I. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG THỰC TIỄN

Câu 1: Hãy nêu các đặc điểm có lợi và gây hại của vi sinh vật đối với con người.

Giải nhanh: 

* Các đặc điểm có lợi:

  - Ứng dụng chế biến và bảo quản thực phẩm

  - Ứng dụng trong nông nghiệp

  - Ứng dụng trong y học

  - Ứng dụng xử lí ô nhiễm môi trường

* Các điểm có hại:

  - Có khả năng gây bệnh cho con người

Câu 2: Trình bày cơ sở khoa học của việc ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn.

Giải nhanh:

Dựa vào các đặc điểm sinh trưởng, phát triển, sinh sản của vi sinh vật, con người đã khai thác, ứng dụng chúng và nhiễu lĩnh vực của đời sống nhằm tạo ra các sản phẩm có ích, an toàn và thân thiện với môi trường.

II. MỘT SỐ ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG THỰC TIỄN

Câu 3: Hãy tóm tắt một số ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống (tên ứng dụng, cơ sở khoa học, loại vi sinh vật được sử dụng, vai trò trong đời sống,...)

Giải nhanh:

Một số ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống:

Câu 4: Quan sát hình 27.3, hãy phân tích quy trình sản xuất penicilin.

Giải nhanh:

1. Nhân giống và sản xuất: Chọn chủng vi khuẩn và môi trường nuôi cấy phù hợp.

2. Lên men: Pha 1 là sinh trưởng từ khi cấy giống vào thùng lên men đến khi sinh khối ngừng tăng. Pha 2 là tổng hợp chất kháng sinh, cần môi trường đầy đủ dinh dưỡng và tiền chất để đạt năng suất cao.

3. Tách chiết: Lọc tách sinh khối, trích ly bằng dung môi, hấp thụ bằng than hoạt tính, lọc loại than, kết tinh penicillin, lọc tinh thể, rửa và sấy khô.

Câu 5: Quan sát Hình 27.4, hãy mô tả quá trình sản xuất thuốc trừ sâu Bt.

Giải nhanh:

1. Chuẩn bị giống vi khuẩn
2. Nhân giống cấp 1trên máy lắc
3. Nhân giống cấp 2 trong nồi lên men 500 lít hoặc 5000 lít
4. Kích thích lên men
5. Lọc và li tâm
6. Thu sinh khối
7. Thêm chất phụ gia hoặc sấy rồi thêm chất phụ gia
8. Đóng chai bảo quản đối với dạng lỏng và đóng gói bảo quản dưới dạng chất rắn.

Luyện tập:

• Kể tên các loại thuốc kháng sinh, thuốc trừ sâu được sản xuất từ vi sinh vật.
• Giải thích vì sao sữa chuyển từ trạng thái lỏng sang dạng đông đặc sau khi lên men.

Giải nhanh:

• Một số loại thuốc kháng sinh, thuốc trừ sâu được sản xuất từ vi sinh vật:
• Một số loại thuốc kháng sinh được sản xuất từ vi sinh vật: penicillin, tetracyclin, ampicillin, amoxicillin, cephalexin, erythromycin, azithromycin, clarithromycin,…
• Một số loại thuốc trừ sâu được sản xuất từ vi sinh vật: Firibiotox P, Firibiotox C (chế phẩm trừ sâu Bt); Ometar, Biovip (chế phẩm nấm trừ côn trùng); TriB1 (Trichoderma),…
• Giải thích hiện tượng sữa chuyển từ trạng thái lỏng sang dạng đông đặc sau khi lên men: Khi lên men, vi khuẩn lactic chuyển hóa đường có trong sữa thành acid lactic, làm giảm độ pH trong dịch sữa. Khi pH giảm, protein trong sữa kết tủa lại, chuyển sang dạng đông đặc. Do đó, khả năng đông tụ sữa cũng là tiêu chí đánh giá sự thành công của việc làm sữa chua.

Câu 6: Quan sát Hình 27.5 và 27.6, hãy mô tả quá trình xử lí nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính và bể UASB

Giải nhanh:

- Quá trình xử lí nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính 

1. Nước thải xử lí sơ cấp cho vào bể sục không khí
2. Nước qua bể lắng có chưa bùn hoạt tính
3. Nước sạch được đưa ra ngoài và bùn hoạt tính  được đưa trở lại làm giống cùng nước thải sử lí sơ cấp. 
4. Bùn thừa được phân giải yếm khí

- Quá trình xử lí nước thải bằng bể UASB

1. Nước được bơm vào bể qua hệ thống ống phun nước thải
2. Nước thải được xử lý bằng bùn than hoạt tính
3. Khí thải được thu bằng tấm chắn khí.
4. Nước thải đã được xử lí được đưa ra ngoài.

Vận dụng: Hãy quan sát và mô tả lại một quá trình ứng dụng vi sinh vật trong đời sống ở địa phương ( muối chua rau, củ, quả; làm giấm; nấu rượu, làm tương,...)

Giải nhanh:

Khu vực núi Ba Vì là nơi nuôi nhiều bò sữa, làm sữa chua làm đa dạng các sản phẩm bán hàng cho du khách.

Quy trình làm sữa chua:

Bước 1: Tạo nguyên liệu lên men

• Tiệt trùng tất cả các dụng cụ làm sữa chua bằng nước sôi trong khoảng 2 - 3 phút.
• Pha một hộp sữa đặc có đường 380 ml với 1000 ml nước sôi sao cho sữa ngọt vừa uống (có thể dùng sữa tươi có đường đun nóng lên). Có thể thêm sữa tươi không đường và sữa nguyên liệu.

Bước 2: Cấy giống lên men tạo sữa chua

• Để nguội sữa khoảng 40oC và cho một hộp sữa chua làm men giống vào.
• Rót hỗn hợp sữa nguyên liệu đã cấy giống vào dụng cụ đựng ( lọ, hộp,...) Đậy kín nắp, đặt vào thùng xốp có chứa nước ấm khoảng 40oC ( nước ngập 2/3 lọ sữa) và ủ trong khoảng thời gian 6-8 giờ.

Bước 3: Thu nhận và bảo quản sữa chua.

• Kiểm tra sữa chua thành phẩm
• Bảo quản sữa chua ở nhiệt độ từ 2 - 8 độ C (cho vào ngăn mát tủ lạnh)

BÀI TẬP

Bài 1: Hãy liệt kê các sản phẩm có ứng dụng vi sinh vật trong bảo vệ môi trường.

Giải nhanh:

- Phân bón vi sinh vật

- Thuốc trừ sâu sinh học

Bài 2: Tìm hiểu và nêu thực trạng sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học ở địa phương. Từ đó, hãy đề xuất các biện pháp giúp người dân địa phương chuyển sang sử dụng thuốc trừ sâu sinh học và phân bón vi sinh.

Giải nhanh:

• Học sinh tìm hiểu thực trạng sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học ở địa phương dựa theo các tiêu chí:
• Những loại thuốc, phân bón thường sử dụng
• Tình trạng rác thải bao bì đựng thuốc , phân bón quanh khu vực lấy nước quanh đồng ruộng.
• Cách người dân ở địa phương bón phân, phun thuốc trừ sâu
• Tác hại của sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học ở địa phương
• Cách địa phương khắc phục hậu quả do sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học.
• Từ đó đề xuất các biện pháp giúp người dân địa phương chuyển sang sử dụng thuốc trừ sâu sinh học và phân bón sinh học:
• Khuyến cáo những tác hại khôn lường của thuốc từ sâu và phân bón hóa học.
• Tuyên truyền, quảng cáo những lợi ích sử dụng thuốc trừ sâu sinh học và phân bón sinh học.
• Kết hợp với chính quyền địa phương ngăn cấm những hành vi xả rác thải, bao bì, vỏ đựng của thuốc trừ sâu bừa bãi.