Giáo án 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

Huy động hiểu biết đã có về vi sinh vật trong thực phẩm; nêu được vấn đề cần nghiên cứu và quy tắc an toàn bắt buộc khi làm thực hành.

GV đưa hai hình ảnh: một ổ bánh mì vừa nở và một hộp sữa chua. HS trả lời câu hỏi: Theo em, vì sao bánh mì nở ra và sữa chua có vị chua, đặc lại? Trong hai sản phẩm này, vi sinh vật nào có thể tham gia? GV nêu nhiệm vụ của tiết học: quan sát tiêu bản nấm men, đọc nhãn sản phẩm, phân tích mô hình lên men và rút ra kết luận có giới hạn. Sau đó GV nêu năm quy tắc an toàn: chỉ dùng men thực phẩm có nguồn rõ dưới hướng dẫn GV; bình có đường thoát khí, tuyệt đối không đậy kín để tăng áp; không nếm sản phẩm thí nghiệm; không nuôi mẫu cơ thể hay mẫu môi trường chưa biết; không mở đĩa nhiễm hoặc bình có dấu hiệu nhiễm lạ.

HS nêu được: bánh mì nở do khí CO₂ từ quá trình chuyển hóa đường của nấm men; sữa chua chua và đặc do vi khuẩn lactic chuyển hóa đường thành acid, làm protein sữa đông tụ. HS nhắc lại đúng năm quy tắc an toàn và cam kết thực hiện.

Mô tả được hình thái nấm men ở tiêu bản cố định; lập được bảng nhãn sữa chua và men bánh mì gồm nguồn, cơ chất, nhóm vi sinh vật, biến đổi và điều kiện bảo quản.

Nhóm 4 HS. Nhiệm vụ 1: quan sát tiêu bản nấm men cố định dưới kính hiển vi, vẽ hình và ghi độ phóng đại đang dùng (ghi theo vật kính và thị kính của kính). Nhiệm vụ 2: đọc nhãn sữa chua và nhãn men bánh mì có nguồn rõ, điền vào Phiếu học tập số 1. Câu hỏi trọng tâm: (1) Nấm men ở tiêu bản có đặc điểm hình thái gì (tế bào hình tròn hoặc hình bầu dục, có thể thấy chồi)? (2) Nhãn sản phẩm cho biết gì về nguồn, cơ chất và điều kiện bảo quản? (3) Vì sao phải dùng nhãn có nguồn rõ mà không dùng mẫu lạ?

Hình vẽ nấm men có ghi chú và độ phóng đại đang dùng. Bảng nhãn hoàn chỉnh gồm: sữa chua (cơ chất: đường trong sữa; nhóm vi sinh vật: vi khuẩn lactic; biến đổi chính: acid hóa, đông tụ protein; điều kiện bảo quản theo nhãn) và men bánh mì (cơ chất: đường trong bột; nhóm vi sinh vật: nấm men; biến đổi chính: tạo CO₂ làm bánh nở; điều kiện bảo quản theo nhãn). Kết luận nhóm: nguồn rõ và nhãn có cơ sở là điều kiện để lựa chọn mẫu an toàn.

Giải thích được vai trò của đường và men dựa trên số liệu mô hình; nêu được cách thiết kế đối chứng, điều kiện cần giữ đồng nhất và giới hạn của kết luận về khí.

Nhóm 4 HS. GV trình bày mô hình tham khảo đã được duyệt: ba bình sạch có đường thoát khí vào dụng cụ đo an toàn, cùng 50 mL môi trường; lô men+đường và đường không men cùng có 2 g đường; hai lô có men dùng cùng 0,5 g men bánh mì nguồn rõ; giữ khoảng 30 °C, ghi thể tích khí ở phút 0, 5, 10, 15. GV nhấn mạnh: đây là thiết kế tham khảo, không phải lệnh tự nuôi ở nhà. Dữ liệu minh họa sau 15 phút: men+đường 30 mL; men không đường 3 mL; đường không men 1 mL. Sử dụng học liệu NeoEdu để HS xem ví dụ về bảng số liệu. Câu hỏi trọng tâm: (1) Vì sao ba lô phải có cùng thể tích, nhiệt độ và thời gian? (2) Lô nào cho biết vai trò của đường, lô nào cho biết khí không do men? (3) Vì sao không thể mặc định toàn bộ khí là CO₂ chỉ từ dữ liệu này?

Bảng so sánh: men+đường 30 mL (lô có cơ chất bổ sung và men, khí nhiều nhất); men không đường 3 mL (có men nhưng thiếu đường, khí ít); đường không men 1 mL (không có men, khí gần như không đáng kể, kiểm tra khí không do men). Kết luận nhóm: men chuyển hóa đường tạo khí; chênh lệch 30 − 3 = 27 mL là phù hợp với vai trò của đường trong chuyển hóa. Giới hạn: khí chưa được xác định là CO₂; muốn biết cần phép thử riêng, an toàn do GV thực hiện; cần lặp nhiều bình độc lập trước khi kết luận.

Vận dụng được kiến thức về an toàn, mô hình đối chứng, cách lập báo cáo và diễn giải số liệu để giải các bài tập của bài thực hành.

HS làm việc cặp đôi trước, sau đó trao đổi nhóm. Sử dụng bài tập tương tác trên NeoEdu nếu lớp có thiết bị; nếu không, làm trên phiếu hoặc bảng phụ. Các câu hỏi: (1) Ba lô mô hình cùng thể tích, nhiệt độ và thời gian 15 phút: men thực phẩm+đường tạo 30 mL khí; men không thêm đường 3 mL; đường không men 1 mL. Lượng men ở hai lô có men như nhau. Bình có đường thoát khí, không kín tăng áp; không nếm. Khí đo được có phải mặc định là CO₂ không? (2) Vì sao bình lên men cần thoát khí? A. Để enzyme thành DNA; B. Tránh áp suất khí tích tụ; C. Để tạo vi khuẩn lạ. (3) Nguồn men phù hợp? A. Mốc lạ trên thức ăn hỏng; B. Dịch từ cơ thể; C. Men thực phẩm còn hạn, nguồn rõ. (4) Chênh thể tích khí giữa men+đường 30 mL và men không đường 3 mL là bao nhiêu mL? (5) Nếm sản phẩm thí nghiệm là cách kiểm định an toàn đáng tin cậy: Đúng hay Sai? (6) Ghép lô với mục đích: Men+đường; Men không đường; Đường không men. (7) Xếp các bước làm báo cáo. (8) Diễn giải bảng 30, 3, 1 mL và nêu một cách cải thiện. (9) Lập bảng sữa chua và bánh mì gồm cơ chất, nhóm vi sinh vật, biến đổi chính.

Đáp án: (1) Không; khí đo được chưa mặc định là CO₂, cần phép thử riêng và an toàn. (2) B, tránh CO₂ tích lũy trong bình kín có nguy cơ bật nắp hoặc vỡ. (3) C, chỉ chủng an toàn có nguồn rõ và được hướng dẫn mới được dùng. (4) 27 mL (30 − 3 = 27 mL). (5) Sai; mùi vị không phát hiện được mọi nguy cơ và không nếm mẫu học tập. (6) Men+đường: lô có cơ chất bổ sung; Men không đường: kiểm tra vai trò đường thêm; Đường không men: kiểm tra khí không do men. Ba lô tách tác động của men và đường, vẫn cần lặp. (7) Ghi nguồn chủng và điều kiện → Thu số liệu cùng thời gian → Lập bảng so sánh các lô → Kết luận có giới hạn và an toàn. Không thay dữ liệu thật bằng con số được cho trước. (8) Lô men+đường tạo nhiều khí hơn, phù hợp vai trò của đường cho chuyển hóa. Cải thiện: lặp nhiều bình độc lập, giữ nhiệt độ và lượng men như nhau; không tự suy mọi chênh lệch là CO₂ tuyệt đối. (9) Sữa chua: đường trong sữa, vi khuẩn lactic, acid hóa và đông tụ protein. Bánh mì: đường trong bột, nấm men, CO₂ làm nở; nguyên liệu và điều kiện quyết định sản phẩm. Không tự coi mẫu lớp học là thực phẩm an toàn.

Vận dụng kiến thức và kĩ năng đọc nhãn, lập bảng, nêu giới hạn kết luận để hoàn thành hồ sơ một sản phẩm lên men thực tế.

Giao về nhà, nộp vào tiết sau. HS chọn một sản phẩm lên men có nhãn rõ ràng (sữa chua hoặc bánh mì có men thương mại đóng gói), đọc nhãn và lập hồ sơ 1 trang gồm: tên sản phẩm, nguồn và hạn sử dụng; cơ chất; nhóm vi sinh vật; biến đổi chính; điều kiện bảo quản; một giới hạn khi kết luận về độ an toàn của sản phẩm. Câu hỏi gợi ý: Nếu bột bánh có men nở nhiều hơn bột không men, em kết luận được điều gì và chưa kết luận được điều gì? Không thực hiện nuôi cấy hay lên men mẫu lạ ở nhà.

Hồ sơ sản phẩm 1 trang với đủ sáu mục như trên. Mẫu hoàn chỉnh: bột có men tăng thể tích so với bột cùng công thức không men trong cùng thời gian, phù hợp với khí từ chuyển hóa đường; chưa đủ chứng minh độ an toàn thực phẩm. HS nêu được không ăn sản phẩm phòng thí nghiệm và chỉ dùng chủng, mẫu được trường phê duyệt.