微生物发酵工程实验指导质量工程

微生物发酵工程实验指导王金华实验规则1、实验前必须预习实验指导书。若经提问发现没有预习者，须在教师指定的时间内预习完毕，方得参加实验。2、实验前须认真检查仪器、试剂、用具及实验材料。如有破损、短缺应立即报告指导教师经同意后方可调换和补充对玻璃器皿须做好清洗工作。3、实验过程中不得随便挪动外组的仪器、用具和实验材料。不得随意拨动仪器开关或电源开关，须按实验要求进行。4、实验材料、药品的使用，应在不影响实验结果的前提下注意节约，杜绝浪费。5、实验室应保持肃静，不得谈笑喧哗，不许搞其他动作，以免影响他人实验。6、清洗仪器、用具、材料时，须将固形物倒入指定容器内，不得直接倒入水槽，以免造成水管堵塞。7、实验过程中，须按操作规程仔细操作，注意观察试验结果，应及时记指。8、实验完毕后，须将玻璃仪器、用具等清洗干净，按原来的位置摆设放置。如有破损须报告指导教师，并填写仪器损坏登记簿。9、在进行实验过程中，不得随意食用原料和加工品。10实验结束后由值日生负责打扫实验室保持室内整洁注意关上水、电、窗、门。实验一培养基的配制及灭菌一、实验目的要求掌握不同类型微生物培养基的配方及其制备方法。二、仪器设备及原材料高压灭菌锅，250ml三角瓶，纱布，牛皮纸，琼脂，其他化学药品三、常用培养基的配方及制备1、细菌常用培养基（1）LB培养基蛋白胨 1.0%酵母膏0.5%NaCl1.0%可溶性淀粉0.5%琼脂2.0%pH 7.0℃灭菌20min。（2）MRS（乳酸菌分离）牛肉膏0.5%酵母膏0.5%蛋白胨1%葡萄糖1%乳糖0.5%NaCl0.5%琼脂2% pH6.82、酵母菌常用培养基（1）麦芽糖培养基

固体培养基加琼脂2%；半固体培养基加琼脂0.75%蛋白胨1%麦芽糖2%酵母膏0.5%琼脂2%自然pH℃灭菌20min。3、霉菌常用培养基PD（马铃薯蔗糖培养基）去皮马铃薯200g水l沸n三入%积l脂%然H菌n。论1。2。3。二离求1。2。理酸是牛为要料接一量酸，发后的种有高养值和殊味发乳品料通乳菌酵奶的糖生酸产到定度时乳使奶酪白(约占全的2．9％，占白的85％)变性凝而整奶呈凝状。时通发还形酸特的味味(与形乙、二等关)，并具有清新爽口的味觉菌。材1、乳酸菌种：自市售各种酸奶中分离保加利亚乳杆菌(Lactobacillusbulgaricus)和嗜热链球(Stre．tococcusthermophilus)2、培养基：（1）发酵培养基：市售鲜奶或用奶粉进行配制（2）分离乳酸菌培养基（任选一种）培养基→平板→划线MRS分离培养基3、优质全脂奶粉（内含脂肪28，蛋白质27，乳糖37，矿物质6，水分2，白砂糖，蒸馏水。4，计骤水 匀 热-) 质)菌-，) 却-) 种 装口 种化 剂 剂酵-，)瓶 洗 毒藏2)成品1作质 按（l：PH5～7.3≤0度（德国度，在45～50℃下把奶粉配制成复原牛奶，并加入10白砂糖及适量（0.4-3.%使合5～n用加%。瓶 在l奶l量%。菌 于0法0菌n，于0菌n。却 到5。种 以%至40-45℃的牛奶中并充分摇匀。⑹培养把接种后的发酵瓶置于40-42℃温箱中培养4-12h。当乳酸酸度升高到0.8%，pH降低到4.2-4.4，。熟 置7藏h获。⑻品味其。无法①于L。②于L样。。存 为2℃6。2化⑴倒平板培养基：将分离用培养基完全融化并冷却到45℃左右倒平板，冷凝空白培养后备用。⑵稀释：将待分离的酸奶进行适当稀释，取一定稀释度的菌液做平板分离。⑶分离纯化乳酸菌的分离可采用新鲜酸奶进行平板涂布分离或直接用接种环蘸取酸奶作划线分离。分离后，置于37℃下培养以获得单菌落。⑷观察菌落特征：经2-3d培养，待菌落长成后，仔细观察并区别不同类型的乳酸菌。酸奶中的各种乳酸菌在马铃薯汁牛奶培养基平板表面通常呈现三种形态特征的菌落：①扁平型菌落：大小为2-3mm，边缘不整齐，很薄，近似透明状，染色镜检为细杆菌；②半球状隆起菌落：大小为1-2mm，隆起成半球状，高约0.5mm，边缘整齐且四周可见酪蛋白水解透明圈，染色镜检为链球状；③礼帽突起落：小为1-2m，缘本，中呈状四薄酪蛋透，色呈状。⑸发：述接，增以10%的接入毒于7和5℃到108个胞/l若。混。酸块醇味2在0～0酵h可而任何单一菌株的发酵时间都在10h以上其原因就是因为保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌之间存在互生现象保加利亚乳杆菌在发酵的初期分解酪蛋白而了生O菌酵1为1。3性2表1。项目 乳泽 微色

表1乳呈均一的白色或味、料应有色泽滋味气味具有牛乳有滋和具有味牛乳果酸乳应的气味 滋味和气味组织状态 组织细、均匀允许有量浮清出；果酸牛乳果块果粒4、卫生标应符合表2的规定。项目

表2纯酸牛调味酸果料酸乳 牛乳 牛乳苯甲酸，g/kg山梨酸，g/kg硝酸盐以NaNO3计），mg/kg

≤不得检出≤亚硝酸（以NaNO2计），mg/kg ≤黄曲霉素M1，μg/kg≤大肠菌，MPN/100l≤90致病菌指肠道病菌和病性球） 不得检出五、实报告1、将各混菌发的酸奶评结果录于下中。品评项目批次1234

凝乳乳清状态表面表面口感酸度香味异味pH结论情况淅出稀薄气泡光泽 发粘粘度沫2、将单和混菌酵的酸品评结记录于表中。单菌及菌比 品评项目 pH 结论例凝乳情况口感 香味异味杆菌球菌杆菌:球菌（1:1）杆菌:球菌（1:4）3、在制备酸奶时，为何混菌发酵比单一菌株发酵更优越？4、双岐杆菌的乳酸发酵途径与明串珠菌的乳酸发酵途径有什么不?实验三甜酒酿的制作和酒药中糖化菌的分离一、目的要求1、学习并掌握甜酒酿的酿制方法，了解酿酒的基本原理。2、进一步了解淀粉在糖化菌——根霉、毛霉和酵母菌作用下制成甜酒酿的过程。3、进一步掌握微生物的分离、培养等基本方法和无菌操作技术。4、加深理解根霉或毛霉的形成特征。二、基本原理甜是米煮，后宜件（2-0℃菌）氨而化。要步会掌酿方不难从生学观看酿的键于要有的。米(米)是我国的传统发酵食品我国酿酒工业中的小曲酒和黄酒生产中的淋饭酒在某种程度上就是由甜酒酿发展而来的。三、实验材料酒药（、糯米，马铃薯，蔗糖甜酒药中糖化菌的分离培养基：马铃-蔗糖-琼脂培养基ll养、。骤作酒药米 饭 水温 窝 酵酿1、浸米与洗米：选择优质新鲜糯米，淘洗干净后浸泡过夜，使米粒中的淀粉粒子吸水膨胀，便于蒸煮糊化，清水冲洗至水清亮，捞起沥干。2将糯放在蒸锅搁架的纱上隔水蒸5磅10-20in压n，，。3至5。4到5将%经以线于0养h。。5尝离菌.滴L融薯-糖-。.粉1于0养d。.观察平板上的菌落形态，用接种环调取霉菌菌落的孢子或菌丝体于新鲜的马铃薯-蔗-菌落或菌苔。对已分离出的糖化菌进行个体形态的观察1.打开皿底用低倍镜直接观察分离菌各部分结构形态，如孢囊梗、孢囊、囊轴、假根、匍匐菌丝。2.取一干净的载玻片滴一滴乳酚油然后用解剖针挑取少量带有孢囊的分离菌菌丝放。.轴的形态和大小。然后换成中倍镜观察，绘制分离菌的形态图，注明各部位名称。并根据菌落和菌体形态特征，判断出该分离菌是何种真菌。五、实验报告、实验结果(1发酵期间每天观察、记录发酵现象。(2对产品进行感官评定将各批发酵的甜酒酿品评结果记录于下表中写出品尝体会。品评项目 结论批次 出汁（m）1234

口感酒度甜味 异味 pH2、甜酒酿制作中有哪几类微生物参与发酵作用？各自起何种作用？3、成功制作甜酒酿的关键步骤是什么？实验四柠檬酸产生菌的分离及柠檬酸的固体发酵一、目的要求1、学习从环境中选出能产柠檬酸的霉菌，了解从环境中获得目的菌种的一般方法；2、掌握柠檬酸的发酵、提取、检测方法。二、实验原理柠檬酸发酵是利用微生物在一定条件下的生命代谢活动而获得产品的不论采用何种菌固至上述三种发酵工艺均并存虽然液体深层发酵法已大量代替了固体发酵法但处于一些废渣的利用及投资较少的缘故在一些地方浅层固体法生产柠檬酸仍在使用中。适合于固体发酵法生产柠檬酸的原料诸如：甘薯渣、木薯渣、苹果渣和甘蔗渣等。柠檬酸的固体发酵工艺分为浅层法和厚层法均是将发酵原料辅料及菌体放在疏松的固体支持物上，经过微生物的代谢活动，将原料中的可发酵成分转化为柠檬酸的过程。1、黑曲霉发酵糖类生成柠檬酸的能力很强，其主要特征是耐酸性极强，在pH为1.6的情况下，仍能良好生长。利用这一特点，采用pH为1.6的酸性营养滤纸即可分离该菌种；2、发酵产物中柠檬酸为多盐有机酸，能与CaCO3形成沉淀，利用钙盐法即可检测。三、实验材料及用品r1、样品：霉烂的桔皮2、菌种：黑曲霉Aspergillus.nige）IFFI23153、培养基和试剂：r（1）酸性蔗糖培养基 蔗糖15%NHNO0.2%KH4PO30.1%2 44 2MgSO•72 44 2用盐酸调pH≤121℃灭菌20min（2）固体发酵培养基米糠:麸皮=2:1，65%水分（45ml:50，121℃灭菌30min（3）0.1MNaOH溶液，1M盐酸（4）0.5酚酞指示剂：酚酞，溶于100ml95乙醇中4、器皿：白瓷托盘，保鲜膜，切刀，菜板，培养皿（带滤纸，250ml三角瓶，摇床，恒温培养箱，灭菌锅，酸碱滴定管，纱布，牛皮纸四、实验步骤（一）深层液体发酵1（2入l荡3～n释5～0；2液5～l基1：0，，5养2～d；3（l0℃养2～d。酵1照2：1加%（g匀按l于1菌n。2到7。3度30-32经h测H养h测H养h使测H。4：（1定。（2定

取l，和O明3取l（g水l泡n得加%剂2准H计算产酸（标准滴定法。五、实验报告1、将发酵全过程测定酸度的pH值绘制成曲线图。2、计算出实际实验发酵液的产酸量。3、柠檬酸固体发酵过程中应注意哪些操作要点？实验五酒精发酵及下游处理实验一、实验目的掌握酒精发酵工艺的具体操作。二、实验原理EMP途径 脱羧己糖丙酮酸

还原乙醛 乙醇（酒精）三、材料：玉米粉，糯米，高粱粉，酿酒酵(Saccharomycescerevisiae)器材：烧杯，玻璃棒，天平，电炉，钢锅，5L三角瓶，恒温箱，弹孔胶塞，发酵栓，蒸馏装置，旋转蒸发器，冰箱四、工艺流程原料→液化、糖化处理→制醪→发酵→过滤→滤液（测酒度）五、实验步骤1、称取原材料各1kg，将其进行液化和糖化处理，液化的目的是使淀粉水溶性增大，糖化的目的是将淀粉转化为葡萄糖，有利于酵母的发酵；将液化和糖化的原料分装入2000ml的三角瓶中，装罐系数为40-80；测定糖度。2按照1.0~1.2的比例称取活性干酵母将其倒入烧杯中加入适量的水葡萄糖NaCl，放于30℃恒温箱中保温20mi，进行干性酵母活化。待酵母活化后，按10%将其接种到装有原料的三角瓶中。3于8酵h接。4液H到0℃，。5算1g原。告题1？2、原料破碎彻底与否与提高酒精得率有何关系？3、计算100g原料出酒率。实验六、酿酒葡萄成熟度的控制以及入罐发酵一、目的与要求成熟度是决定葡萄酒质量的重要因素。通过测定浆果的成熟度，来了解原料的成熟质量，确定各品种的最佳工艺成熟度，并以此决定葡萄酒类型和相应的工艺条件。同时简单了解葡萄酒酿制的工艺原理。二、试剂与仪器1.pH计手持糖量计托盘天平、量筒、水浴锅、电炉、移液管、锥形瓶、容量瓶5L玻璃瓶。2斐林试剂AB液1次甲基兰，0.1mol/L氢氧化钠溶液1酚酞指示剂邻苯二甲酸氢钾95%酒精，盐酸等。三、方法与步骤1.采样：从转色期开始每隔5-7干红葡萄酒的发酵天采样一次，对于大面积园，采用250株取样法：每株随机取1-2粒果实，并取300—400粒；面积较小的品种。可随机取5-l0穗果实，装入塑料袋于冰壶中，迅速带回实验室分析简单的成熟度的测定可用手持糖量计测定如果是精确的测定可在实验室中采用斐林试剂测定。2.百粒重与百粒体积，随机取100粒果实，称重，然后将其放入250ml或500ml)量筒中，粒。.取g；率=量/。1 21 2。率(％WWx0率(％WW/sx1 21 21中W，)；s，)；12W，)。.与H物(％)取l测H。2.。.取0，液1L酸:5醇=：l泡0定m下价Xx10)/W(X——吸光度W——果皮重量g)。 A A7.入罐：分选葡萄果实，剔除病虫、生青、腐烂的果实。除梗，破碎30%，入罐。四、结果及分析评价浆果的成熟质量。实验七、干红葡萄酒发酵的监控一、实验的目的掌握干红葡萄酒酿造中发酵的监控方法及相关的操作要求。二、所需仪器及试剂：1.仪器：5升10筒。.（%、O。容 3.照L，入5L在0化0照L在0化0。2.的5入0～0为%%是l（g[实g×0×l。酶(书)果。.控至6～0。25至0～1020温8～0管。.到3-8糖<2g/L时酒精发酵结束用KHCO调整PH3.2，苹酸-乳酸酵。 327.贮满调离S0为20～30/L。28.下胶与过滤，自澄清半年后，用胶下胶，通下