《发酵工艺学》课程实验教学大纲实验课程基本情况.docx

发酵工艺学课程实验教学大纲一、实验课程基本情况课程代码课程类别专业课课程性质限选课课程学时数72实验学时数18课程学分数4承担单位生物与制药工程学院承担实验室生物发酵实验室先修课程微生物学、制药工程原理与设备适用对象制药工程专业实验教材和主要参考资料（按作者、教材名称、出版社、出版年月顺序填写）参照教材韩德全微生物发酵工艺学原理化学工业出版社，2013.5二、实验课程简介发酵工艺学实验课是以实验操作为主的技能课程，是制药工程专业学生的必修课。本课程任务在于通过本课程的实验训练，使学生掌握发酵工艺实验的基本操作技能，有利于巩固发酵工艺学理论课的内容，并能灵活运用所学知识指导生产实践。三、实验教学目的和基本要求本课程目的在于通过严格的发酵工艺实验操作训练，培养学生规范地掌握发酵工艺的基本技能。初步培养学生具有自我获取知识、提出问题、分析问题、解决问题的独立工作能力。同时注意培养学生实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风、认真细致的工作作风、相互协作的团队精神，也要使他们初步了解或掌握先进的技术和方法，与迅速发展的学科前沿接轨。为学习后续课程、参加实际工作和开展科学研究打下良好的基础。四、实验内容与学时分配项目序号实验项目名称实验类别 计划学时实验类型 实验要求1酵母菌的扩大培养及保藏专业2综合必修2淀粉水解糖的制备专业2综合必修3小型生物发酵罐的灭菌方法专业2综合必修4小型生物发酵罐的构造及功能作用专业2综合必修5酒精发酵实验专业4综合必修6酵母细胞的破碎及破碎率的测定6综合必修五、实验方式及具体要求课堂教学与实验教学结合，分班分小组进行实践操作，实验设计尽量贴近专业实践性强，增加学生对实际动手操作的兴趣，安排每个人动手，通过实际操作巩固掌握教材相关理论知识。六、考核方法不单独考核，实验成绩包括实验报告（50%）和平时表现（50%），占课程总成绩的25%。七、实验内容安排【实验一】酵母菌的扩大培养及保藏（2学时）1.实验目的及要求：学习和掌握酵母菌的常规培养方法及其菌种保藏方法。2.实验材料：安琪活性干酵母菌、蔗糖、葡萄糖、三角瓶、试管、电子天平、冰箱等。3.实验步骤：称量酵母菌5%糖液制备恒温培养冷冻干燥安瓿瓶密封低温保藏或试管密封低温保藏【实验二】淀粉水解糖的制备（2学时）1.实验目的及要求：掌握淀粉水解糖的制备。2.实验材料：淀粉、糖化酶、淀粉酶、恒温水浴锅、三角瓶等。3.实验步骤：淀粉液制备加糖化酶保温加淀粉酶保温碘检。【实验三】小型生物发酵罐的灭菌方法（2学时）1.实验目的及要求：掌握生物发酵罐在使用前和使用后的灭菌方法。2.实验材料：生物发酵罐、蒸汽发生器等。3.实验步骤：（1）取下马达，平放于桌上。罐顶端套上黑色保护帽。（2）由罐上取下温度传感器，该传感器不需要灭菌。（3）取下PH电缆线，盖上红色保护帽；将PH电极要插到底。务必拧紧电极的上下两个固定螺帽。PH电极灭菌前要标定。PH电极标定：接好电缆后拧开电极的固定螺帽（第一个），将PH电极取出后用去离子水冲洗干净后，轻轻用面纸吸干上面的水后先放入标准溶液4.01中校正，等控制器上数据稳定后在set zero处输入4.01（不管实际数值的微弱差别）；输入完闭后从标准液中取出电极，冲洗、吸干后放入7.00的标准溶液中，等控制器上数据稳定后在set span处输入7.00（不管实际数值的微弱差别）。PH电极校正后不要关控制器。（4）取下DO电缆线，DO电缆接口处用锡箔纸包好后套上黑色帽。DO电极灭菌完后标定。DO电极要插到底，拧紧电极的上下两个固定螺帽。灭菌前要注意溶氧电极里头的保护液是否还有，没有则要进行添加。（5）取下消泡或液位电缆线，将消泡或液位电缆插到底，灭菌后定位到所需要的高度后就不要再压下去。消泡电极的高度离液面约1.5cm处。（6）拆下发酵罐上和冷凝器上的进、出水管，拆下的同时要用夹子夹住拆下水管的接头处，以防水流出。（7）发酵罐上的过滤器的两端多要用夹子夹死，过滤器的出口处用锡箔包好，所有过滤器的两端多要用夹子夹住。发酵完毕倒罐后注意检查过滤器是否被打湿，若有则赶快用吸球将其中的液体吹出。（8）用铁夹夹死收获管上的硅胶管以防在灭菌锅内跑液。收获管不用时上面一定要卡死不移走。（9）在灭菌前.将发酵罐的六个固定螺帽拧松出气，其他螺帽一定要拧紧！灭菌完后打开高压锅后立刻将其拧紧，注意戴上手套防止被烫伤。（10）酸不要放高压锅内灭菌，将空的酸液瓶上的过滤器用锡箔包好，并将瓶盖拧松出汽。灭菌完后去掉锡箔过滤器上的锡箔纸作为出汽口。（注意与酸瓶相连的硅胶管不要卡死）；碱液瓶和硅胶管可以一起灭菌（与碱液瓶相连的硅胶管要卡死）。（11）取下电热夹套将其平铺于桌面。（12）灭菌前调整好搅拌叶的位置，底下的搅拌叶尽量靠近空气分布器，上面的一个位置调整到所加发酵液的中间位置。（13）取样器的位置不要靠近挡板的位置，尽量靠中间位置。（14）灭菌前将取样器的吸球取下。所有的硅胶管不要靠到高压锅的内壁上。【实验四】小型生物发酵罐构造及功能作用（2学时）1.实验目的及要求：掌握小型生物发酵罐的操作、构造及部件功能作用。2.实验材料：小型发酵罐。3.实验步骤：发酵罐主体结构、搅拌器、消泡器、电机、加热套等【实验五】酒精发酵实验（4学时）1.实验目的及要求：学会实验的设计和操作过程2.实验材料：玉米粉、糖化酶、淀粉酶、酵母菌、旋转蒸发器等。3.实验步骤：玉米粉加水液化糖化发酵蒸馏成品酒精【实验六】酵母细胞的破碎及破碎率的测定（6学时）1.实验目的及要求：掌握超声波破碎细胞的原理和操作，学习细胞破碎率的评价方法。2.实验材料：超声波细胞破碎机，电子显微镜，酒精灯，载玻片，血细胞计数版，接种针。酵母细胞悬液0.2g/mL的啤酒酵母溶于50mol/L乙酸钠乙酸缓冲溶液（Ph=4.7）马铃薯培养基马铃薯（去皮切块）200g琼脂20g蔗糖20g蒸馏水1000mLpH为6.5。选取优质马铃薯去皮切块，加水煮沸30mL，然后用纱布过滤，再加糖及琼脂，融化后补充加水至1000mL，分装，115灭菌20min。3.实验步骤：（1）啤酒酵母的培养菌种纯化。将酵母菌种转接至斜面培养基上，2830，培养34d，培养成熟后，用接种环取一环酵母菌至80ml液体培养基中，2830培养24h。扩大培养。将培养成熟的8ml液体培养基中的酵母菌全部转接至80ml液体培养基的锥形瓶中2830，培养1520h。（2）破碎前计数取1ml酵母细胞悬液适当稀释后，用血细胞计数板在显微镜下计数。（3）细胞超声波破碎将80ml酵母细胞悬液放入100ml容器中，液体浸没超声发射针1。打开开关，将频率设置中档，超声破碎1min，间歇1min破碎20次。取1ml破碎后的细胞悬液经适