2022年发酵工程实验.docx

精品学习资源试验一 酸奶的制作与乳酸菌的活菌计数〔 5 学时〕试验目的：1、学习并把握酸奶制作的基本原理与方法；2、明白市售酸奶的生产工艺；3、把握乳酸菌活菌计数方法与操作；试验原理：乳酸菌在乳中生长繁衍，发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸，导致乳的 pH 值下降， 使乳酪蛋白在其等电点邻近发生凝集；乳酸菌属于兼性厌氧微生物，在无氧条件下生长繁衍较好，试验室条件下利用混菌培育的方法，尽可能让乳酸菌在无氧条件下生长，每个单菌落代表一个微生物细胞；试验内容：〔一〕酸奶制作1、10%脱脂奶粉溶解于热水〔 80℃左右〕中，充分搅拌匀称，配成调制乳；2、添加蔗糖： 为了缓和酸奶的酸味， 改善酸奶口味， 在调制乳中加人 4-8 ％的蔗糖；3、灭菌：方法有两种：将乳加热至 90℃，保温 5min ；4、接种：往冷却到 43-45℃灭过菌的乳中加入乳酸菌，接种量为 2%-5% ；5、分装：酸奶受到振动，乳凝状态易被破坏，因此，不能在发酵罐容器中先发酵然后再进行分装，须是将含有乳酸菌的牛乳培育基先分装到小容器中，加盖后送入恒温室培育，在小容器中发酵制成酸奶；6、发酵：发酵的温度保持在 40-43 ℃，一般发酵时间为 3-6h；发酵终点的确定有两种方法：1〕检测发酵奶的酸度，到达 65-70 T ；°2〕倾斜观看，瓶内酸奶流淌性差，而且瓶中部有微小颗粒显现；7、冷却：发酵终止，将酸奶从发酵室取出，用冷风快速将其冷印到 10℃以下，一般 2 h ，使酸奶中的乳酸菌停止生长，防止酸奶酸度过高而影响口感；8、冷藏和后熟：经冷却处理的酸奶，贮藏在 2-5 ℃的冷藏室中储存；9、感官指标1〕色泽：色泽匀称一样，呈乳白色，或稍带微黄色；2〕组织状态：凝块稠密牢固匀称细腻，无气泡，答应少量乳清析出；3〕气味：具有幽香纯洁的乳酸味，无酒精发酵味，无霉味和其他外来不良气味；〔二〕乳酸菌活菌检测①、检测培育基：蛋白胨 15g ，牛肉膏 5g ，葡萄糖 20g ，氯化钠 5g ，碳酸钙 10g ， 琼脂粉 20g ，水 1000ml ，115 ～121 ℃灭菌 20min ，灭菌后放置水浴 52 ℃保温备用；欢迎下载精品学习资源②、稀释：取 10 克样品放入添加 90ml 无菌水的带 4-6 颗玻璃珠的 250ml 三角瓶中， 摇床 180rpm 震荡 30min ，即为 10 － 1 样品溶液；再从中取 1ml 至添加 9.0ml 无菌生理盐水三角瓶中，稀释至 10 －2 ，以此类推稀释至 10 －8 ，即稀释了 1 亿倍;③、倒培育平板，从上述已稀释了 1 亿倍的乳酸菌悬液中取 1ml ，在无菌操作台上注入 9.0cm 培育皿中，再将已经灭了菌的保持在 52 ℃水浴锅中的呈溶解状态的培育基，倒入 15 毫升左右于培育皿中， 全部浸到培育皿， 与菌悬液充分混合匀称 〔倒入培育基后，立刻用手转动培育皿，转动几下，让其混合匀称〕，然后等其凝固再移入培育箱中培育，留意最终一步倒平皿必需在超净台无菌操作，以免杂菌污染；每次稀释均要换灭好菌的移液管；④、培育条件： 37 ℃恒温培育箱培育 48 ～72h ；⑤、培育完毕后，取出进行计数，由于是稀释了 1 亿倍，所以一个透亮圈菌落代表 1亿/ 克，假如有 200 个透亮圈，就是 200 亿/ 克；试验器材及试剂：菌种：市售酸奶 试剂：白糖 奶粉 培育基各成分器材：培育箱、电炉、铝锅 5L ，培育皿，酸奶发酵瓶〔自带〕试验结果：1、 具体描述自己制作的酸奶结果：答：制作后酸奶与市场所售酸奶比较，比市场所售酸奶更稠密，酸奶的香味与酸味明显，制作胜利2、 记录个人酸奶中各菌数测定的平行数据，运算最终平均值；答：最终培育基上未显现乳酸菌菌落，全部为杂菌菌落，因此无法统计酸奶中的菌含量3、 同时用图片记录试验过程中各现象与结果并对图进行注释；欢迎下载精品学习资源摸索题 ：答：制备乳酸菌时， 瓶子上方留有一部分空间， 并未使乳酸菌完全处于无氧环境中发酵， 但乳酸菌是兼性厌氧菌，因此在存在少量氧气的环境中， 乳酸菌也可以生长， 酸奶制备胜利； 但在平板接种时，由于污染杂菌， 乳酸菌并未长出；乳酸菌计数失败；欢迎下载精品学习资源乳酸菌的保藏通常为低温条件，这给运输、保藏带来很大的成本，请问可采纳什么方法使乳酸菌在常温条件下有很高的存活率？答：在基因水平上对乳酸菌进行基因重组，从而获得耐高温乳酸菌；在基因库里挑选抗高温的基因并利用基因重组技术将其重组在乳酸菌基因上，对乳酸菌的基因进行修饰使其表达，以此来获得耐高温菌株；欢迎下载精品学习资源试验二 枯草芽孢杆菌固态发酵及活菌数测定〔 5 学时〕试验目的：1、学习明白固态发酵原理；2、以枯草芽孢杆菌为对象，明白固态发酵的掌握技术；3、把握枯草芽孢杆菌活菌计数方法与操作；试验原理：作为抗生素的替代品，益生菌和酶制剂等的讨论与开发近几年成为绿色饲料添加剂的热点，其中益生菌倍受关注；作为益生菌的一种，芽孢杆菌制剂在动物生产中的讨论和应用始终都是畜牧业科研和生产人员关注的焦点；目前芽孢杆菌多采纳液体深层发酵技术，再经喷雾干燥进行生产，对设备要求高，生产工艺复杂；而固体发酵采用的原料一般是廉价的农副产品 〔如草粉、麸皮等 〕 ，采纳的设备也较液体发酵简洁，生产成本大大低于液体发酵；所以近年来各生产厂家都在积极探究芽孢杆菌的固体发酵技术，以求简化生产工艺，提高产量，降低生产成本；固态发酵定义：指没有或几乎没有自由水存在下，在有肯定湿度的水不溶性固态基质中，培育一种或多种微生物的生物反应过程，是以气相为连续相的生物反应过程；枯草芽孢杆菌属于好氧微生物，试验室条件下利用稀释涂布培育的方法，让菌在有氧条件下生长，每个单菌落代表一个微生物细胞；试验内容：1、液体种子培育基配制：葡萄糖 0.2%， NaCl 0.5% ，酵母膏 0.5%，蛋白胨 1%， pH 7.0 ；2、液体种子培育：每 300 mL 三角瓶装量 50 mL 液体种子培育基，在 115℃条件下灭菌 30 min ；降温后从斜面接一环菌苔至种子培育基； 置 37℃控温摇床培育； 转速 200 r·min-1 ， 至芽孢率达 90% 以上时停止 ，约需 24 h；3、固体发酵培育基： 麸皮 60%，稻草粉 10%，玉米粉 5% ，豆粕 25%，硫酸镁 0.05%，硫酸铵 0.5% ，；4、三角瓶固体发酵培育：每 250 mL 三角瓶装量 20-30 g〔湿重〕，固体发酵培育基原料试剂混合料，加水， ， 搅拌匀称，培育基经 121 ℃灭菌 30 min ，降温后接种量为 2%〔V/M ：V —液体菌种体积数， M —固体发酵培育基的质量 〕，然后置 37℃培育箱中静止培育，间时拍打，使其均匀生长；至脱落芽孢率为 80%以上时，停止发酵，约需 48 h；〔二〕枯草芽孢菌活菌检测①、检测培育基：葡萄糖 0.2% ，NaCl 0.5% ，酵母膏 0.5%，蛋白胨 1%，琼脂粉 2% ，pH 7.0；115 ℃灭菌 20min ，灭菌后放置水浴 52 ℃保温备用；欢迎下载精品学习资源②、稀释：取 10 克样品放入添加 90ml 无菌水的带玻璃珠的 250ml 三角瓶中，摇床180rpm 震荡 30min ，即为 10 － 1 样品溶液；再从中取 1ml 至添加 9.0ml 无菌生理盐水的三角瓶中，稀释至 10 － 2 ， ⋯⋯以此类推稀释至 10 － 8 ，即稀释了 1 亿倍;③、倒培育平板，将已经灭了菌的保持在 52 ℃水浴锅中的呈溶解状态的培育基，倒入15 毫升左右于培育皿中，全部浸到培育皿，待培育基凝固；从上述已稀释了 1 亿倍的菌悬液中取 ml 于已凝固的培育基外表，用玻璃刮铲涂布匀称，静止 10min ， 然后再移入培育箱中培育；④、培育条件： 37 ℃恒温培育箱培育 24 ～48h ；⑤、培育完毕后，取出进行计数；〔三〕 芽孢率测定 : 采纳芽孢革兰氏染色后显微镜下观看试验器材及试剂：菌种：枯草芽孢杆菌 试剂：培育基成分 器材：培育箱、灭菌锅，培育皿试验结果：1、 具体描述枯草芽孢杆菌固态培育物〔外观、气味、培育物状态等〕 ：答：枯草芽孢杆菌淡黄色，中间色深，外表较平整，无光泽，边缘不整齐，形成的菌落为圆形；培育基中的枯草芽孢杆菌有腥臭味，长势良好，观看培育基， 无明显染菌现象；3、同时用图片记录试验过程中各现象与结果，并对图进行注释；2、 记录活菌测定中各平行数据，运算最终平均值；答：数量稀释倍数密度〔 /g〕第一个平板1125×107×109其次个平板655×107×109第三个平板平均值225×107×109×109菌落成白色，菌落外表有褶皱摸索题：在枯草芽孢杆菌固态生产过程中，为了防止霉菌与酵母的污染，可如何进行操作？答：加入抗真菌抑制剂欢迎下载精品学习资源试验三、 淀粉糖化与酒精发酵〔 5 学时〕试验类型 ：综合性 试验目的：1. 明白酒精发酵的主要类型、工艺原理及其掌握条件2. 熟识酒精生产的工艺流程、把握酒精发酵的操作方法3. 把握用酶法从淀粉原料到水解糖的制备原理及方法4. 把握在试验室中模拟酒精发酵的工艺流程试验原理玉米粉、大米粉中可供发酵的物质主要是淀粉，而酿酒酵母由于缺乏相应的酶，所以不能直接利用淀粉进行酒精发酵， 因此必需对原料进行预处理， 包括蒸煮〔液化〕、糖化等，蒸煮可使淀粉糊化，并破坏细胞，形成均一的醪液，能更好的接受糖化酶的作用，并转化为可发酵性糖，以便酵母进行酒精发酵；在无氧条件下酵母菌利用可发 酵性糖转化为酒精和二氧化碳的作用，称为酒精发酵，是生产酒精及各种酒类的基础， 可通过测定发酵过程中产生 CO 2 的量和最终产物酒精的量得知酵母的发酵才能；试验内容1、原料的粉碎将玉米、大米用粉碎机粉碎，玉米淀粉含量为 70%，大米淀粉含量为 75%；2、蒸煮糊化 称取肯定量的粉碎后淀粉质原料，按肯定的料水比〔 100g：200ml〕， 调制淀粉乳， 90-100℃ 条件下恒温水浴加热，淀粉乳受热后，在肯定温度范畴，淀粉粒开头破坏，晶体结构消逝，体积膨大，粘度急剧上升，呈粘稠的糊状，即成为非结晶性的淀粉；3、糖化 经蒸煮糊化后的醪液，经过淀粉酶的糖化作用，将原料中的淀粉转化为可发酵性糖，供酵母利用；酶参考用量：淀粉乳 33%， 60℃ ，酶 240U/g 绝干淀粉，糖化时间 16h；糊化醪液调整 pH4.5 ，往其中加入肯定量的淀粉酶〔 120U/g 〕、糖化酶〔 120U/g 〕， 60℃ 恒温下不断搅拌，直至粘度下降到肯定程度，淀粉完全糖化4、发酵〔1〕干酵母活化 将干酵母按 1:20 的比例投放于 37℃ 的温水中复水20min ；目的：复原酵母细胞的正常功能；〔2〕淀粉醪液糖化后，取 400ml 上清液于干净的大可乐瓶中，加相同体积的水稀释，加入活化好的酵母种液 5ml ，混匀， 28 度培育箱中静止培育 36h 左右；欢迎下载精品学习资源5、二氧化碳生成的检验〔1〕观看三角瓶中的发酵液有无气泡溢出； 〔2〕滴入 10%氢氧化钠 1ml 于发酵液试管中，观看，如气体逐步消逝，就说明有二氧化碳的存在；6、二氧化碳生产量的测定 〔1〕接种完，擦干瓶外壁，于天平上称量，记为 W1;。