一 小型模擬發(fā)酵罐的演示試驗教程文件

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。一 小型模擬發(fā)酵罐的演示試驗-實驗一小型模擬發(fā)酵罐的演示試驗一、目的要求了解小型發(fā)酵罐的基本結(jié)構(gòu)并學習發(fā)酵罐的使用。二、基本原理發(fā)酵罐是進行液體發(fā)酵的特殊設(shè)備。生產(chǎn)上使用的發(fā)酵罐容積大，均用鋼板或不銹鋼板制成；供實驗室使用的小型發(fā)酵罐，其容積可從約1L至數(shù)百升或稍大些。一般來說，10L以下是用耐壓玻璃制作罐體，10L以上用不銹鋼板或鋼板制作罐體。發(fā)酵罐配備有控制器和各種電極，可以自動地調(diào)控試驗所需要的培養(yǎng)條件，是微生物學、發(fā)酵工程、醫(yī)藥工業(yè)等科學研究所必需的設(shè)備。各廠家生產(chǎn)的發(fā)酵罐會有所差別，但基本原理

2、是相同的。現(xiàn)以上海理工大學出產(chǎn)的10L罐為例，說明小型發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)。三、各部分結(jié)構(gòu)三部分結(jié)構(gòu)：罐體和控制箱，空氣壓縮機（空壓站），蒸汽發(fā)生器（鍋爐房），主要介紹罐體和控制箱。罐體為一硬質(zhì)玻璃圓筒，底和頂兩端用不銹鋼板及橡膠墊圈密封構(gòu)成，容積為10L，頂蓋上有幾個孔口(如圖)，分別是加料及接種口、放置溫度計口、補料口、放置DO(溶解氧)電極口、放置溫度電極口、放置pH電極口、放置消泡電極口、放置取樣管口、放置攪拌器及冷凝管口。圖發(fā)酵罐頂蓋及各孔口1加料及接種口；2.放置溫度計口；3補料口；4放置DO(溶解氧)電極口；5放置溫度電極口；6放置pH電極口；7放置消泡電極口；8放置取樣管口；9放置攪拌

3、器及冷凝管口發(fā)酵罐放置在罐座上，還設(shè)有滅菌入口、升溫和冷卻裝置等。本罐可配置不同性能的控制器?？刂破髂芡瓿勺罨镜墓δ?，它由下列幾部分構(gòu)成：(1)參數(shù)輸入及顯示裝置，用以輸入控制發(fā)酵條件的各種參數(shù)及顯示發(fā)酵過程中罐內(nèi)培養(yǎng)液的溫度，pH、DO(溶氧)的測定數(shù)值。(2)電極校正裝置用以校正pH電極和DO電極等。(3)酸、堿泵用以向發(fā)酵罐加入酸液或堿液以調(diào)節(jié)培養(yǎng)液中的pH。(4)消泡劑加入泵用以向發(fā)酵罐加入消泡劑，以消除發(fā)酵過程中產(chǎn)生過多的泡沫。(5)報警燈及蜂音器按鈕當發(fā)酵過程中，電路上發(fā)生故障，如顯示屏上顯示溫度或DO為閃動，即超出本機的測定值，則報警紅燈亮并發(fā)出“嘀、嘀”聲。按此鈕則“嘀嘀”聲

4、可消除，但只有當故障排除，紅燈才熄滅。(6)自動或人工控制按鈕用以決定本控制器是處在自動控制或人工控制狀態(tài)。(7)電極連接導線：有三條連接導線，分別與pH、DO和AF(消泡)電極連接。實驗二凍干發(fā)酵劑菌種的制備一、實驗目的1了解微生物發(fā)酵菌種的幾種保藏方法。2掌握食品用發(fā)酵劑菌種低溫冷凍干燥的基本方法。3了解微生物發(fā)酵劑菌種低溫冷凍干燥的優(yōu)點。二、實驗原理發(fā)酵劑菌種的保藏對生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。目前發(fā)酵劑菌種的保藏形式主要有以下兩種方法：液態(tài)發(fā)酵劑和固態(tài)發(fā)酵劑。固態(tài)發(fā)酵劑分為三種：噴霧干燥發(fā)酵劑、濃縮干燥發(fā)酵劑、低溫冷凍干燥發(fā)酵劑。而低溫冷凍干燥發(fā)酵劑是保藏發(fā)酵劑菌種的最有效的方法之一。三、

5、實驗材料1菌種：嗜熱乳酸桿菌2培養(yǎng)基：MRS培養(yǎng)基、脫脂乳3儀器設(shè)備：試管、滴管、離心機、安瓿瓶、低溫冰箱、真空冷凍干燥機四、實驗方法與步驟1菌懸液的制備在培養(yǎng)好的試管斜面培養(yǎng)物中加入2mL3mL保護劑(一般為10脫脂乳)，洗下細胞或孢子，制成菌懸液；若液體培養(yǎng)，則將培養(yǎng)好的液體培養(yǎng)物進行離心收集細胞或孢子，與等量保護劑混合，制成菌種懸液。2分裝安瓿瓶用無菌毛細管或長滴管將菌種懸液加入安瓿瓶內(nèi)。3預凍預凍可在低溫冰箱中進行，也可在附有凍結(jié)艙的凍干機中進行，預凍的溫度范圍在-25-40。4真空升華干燥安瓿瓶菌種預凍后放入凍干機真空箱內(nèi)，進行真空升華干燥。5真空封存與保藏真空干燥后保持真空度67P

6、a以下，用火焰封存安瓿瓶口。置410避光保存。五、注意事項1不同發(fā)酵劑菌種的冷卻速度不同，比如酵母菌的合適冷卻速度為3min10min。2預凍的溫度范圍在-25-40，若溫度高于-25，則凍結(jié)不結(jié)實，影響升華干燥。一般采用-35預凍1h。六、思考題1制備菌懸液過程中為什么要加入保護劑?2低溫冷凍干燥保藏方法的優(yōu)點?實驗三、四甜酒釀的制作品嘗1實驗目的(1)通過甜酒釀的制作了解釀酒的基本原理(2)掌握甜酒釀的制作技術(shù)。2實驗原理以糯米(或大米)經(jīng)甜酒藥發(fā)酵制成的甜酒釀，是我國的傳統(tǒng)發(fā)酵食品。我國釀酒工業(yè)中的小曲酒和黃酒生產(chǎn)中的淋飯酒在某種程度上就是由甜酒釀發(fā)展而來的。甜酒釀是將糯米經(jīng)過蒸煮糊化，

7、利用酒藥中的根霉和米曲霉等微生物將原料中糊化后的淀粉糖化，將蛋白質(zhì)水解成氨基酸，然后酒藥中的酵母菌利用糖化產(chǎn)物生長繁殖，并通過酵解途徑將糖轉(zhuǎn)化成酒精，從而賦予甜酒釀特有的香氣、風味和豐富的營養(yǎng)。隨著發(fā)酵時間延長，甜酒釀中的糖分逐漸轉(zhuǎn)化成酒精，因而糖度下降酒度提高，故適時結(jié)束發(fā)酵是保持甜酒釀口味的關(guān)鍵。3實驗材料31材料糯米、酒藥。32器具及其他用品手提高壓滅菌鍋、濾布、塑料盒、不銹鋼鍋。4實驗流程酒藥洗米蒸飯淋水降溫落缸搭窩發(fā)酵甜酒釀5實驗步驟51洗米蒸飯將糯米淘洗干凈，用水浸泡過夜，撈起放于置有濾布的蒸屜上，于鍋內(nèi)蒸熟(約15-20min)，使飯“熟而不糊”。52淋水降溫用清潔冷水淋洗蒸熟的

8、糯米飯，使其降溫至35左右，同時使飯粒松散。53落缸搭窩將酒藥均勻拌入飯內(nèi)，并在洗干凈的塑料盒內(nèi)灑少許酒藥，然后將飯松散放入塑料盒內(nèi)，搭成凹形圓窩，面上灑少許酒藥粉。蓋上塑料盒蓋。54保溫發(fā)酵于30進行發(fā)酵，待發(fā)酵2d后，當窩內(nèi)甜液達飯堆23高度時，進行攪拌，再發(fā)酵1d左右即可。6實驗結(jié)果(1)發(fā)酵期間每天觀察、記錄發(fā)酵現(xiàn)象。(2)對產(chǎn)品進行感官評定，寫出品嘗體會。7思考題(1)制作甜酒釀的關(guān)鍵操作是什么?(2)發(fā)酵期間為什么要進行攪拌?實驗五、六酸奶發(fā)酵劑的制備及酸奶的釀制一、實驗目的學習并掌握酸奶制作的基本原理和方法。二、實驗原理酸奶是以牛奶等為原料，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而成的一種具有較高營養(yǎng)價值

9、和特殊風味的發(fā)酵乳制品，是具有一定保健作用的食品。其基本原理是通過乳酸菌發(fā)酵牛奶中的乳糖產(chǎn)生乳酸，乳酸使牛奶中酪蛋白(約占全乳的29，占乳蛋白的85)變性凝固而使整個奶液呈凝乳狀態(tài)。同時，通過發(fā)酵還可形成酸奶特有的香味和風味(與形成乙醛、丁二酮等有關(guān))。按凝固狀態(tài)可將酸奶分為凝固型酸奶和攪拌型酸奶，二者基本工藝過程相似，本實驗主要學習凝固型酸奶的制作方法。三、實驗器材1活材料：一般選用保加利亞乳桿菌(Lactobacillusbulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus)。也有使用嗜酸乳桿菌(Lacidophilus)和雙歧乳桿菌如兩歧雙歧乳桿菌(Bi

10、fidobacteriumbifidum)的，目前雖然有人認為它們保健作用更好，但由于不易培養(yǎng)和有特殊異味，尚未全面推廣使用。本實驗使用前兩種菌以1：1比例混合接種。2培養(yǎng)基：菌種活化及擴大用培養(yǎng)基：10脫脂乳液，pH自然。發(fā)酵培養(yǎng)基：12-13全脂乳液加適當比例(如8)的白砂糖，pH自然。3器材：試管、燒杯、三角瓶、無菌吸管、酸奶瓶、溫度計、玻璃棒、酒情燈、電爐、打漿機或均質(zhì)機。四、實驗方法1工藝流程：全脂乳粉、砂糖、水混合均勻預熱(60-70)均質(zhì)(15-18MPa)滅菌(85-90，5-8min)冷卻(43-45)接種分裝封口菌種活化母發(fā)酵劑生產(chǎn)發(fā)酵劑保溫發(fā)酵(42-43，3-6h)酸奶

11、瓶清洗開水燙洗消毒冷藏(25)成品2菌種活化和培養(yǎng)：（1)將脫脂乳液(要求乳粉或生新鮮牛乳不含抗生素)分裝試管和三角瓶裝量：18mm180mm試管：10mL管；250mL三角瓶：150mL瓶。置于高壓滅菌鍋內(nèi)115，15min滅菌。（2)將凍干或液體保藏菌種接入脫脂乳試管中活化23次，至凝固良好時，轉(zhuǎn)接于三角瓶中(做成母發(fā)酵劑)，接種量12左右。大規(guī)模生產(chǎn)時還需進行下一級擴大培養(yǎng)(即做生產(chǎn)發(fā)酵劑)，接種量23。（3)生產(chǎn)發(fā)酵劑培養(yǎng)需采用較大的容器，如不銹鋼桶，滅菌則采用80、15min，連續(xù)兩次。滅菌后牛乳應立即冷卻待用。如1h內(nèi)不使用，需儲放在3-5環(huán)境下。（4)培養(yǎng)：保加利亞乳桿菌一般在4245下培養(yǎng)12h，至牛乳凝固結(jié)實即可。嗜熱鏈球菌一般在3742下培養(yǎng)1214h，至牛乳凝固結(jié)實即可。3發(fā)酵培養(yǎng)基的消毒：將乳粉、砂糖和水按比例混合均勻(實驗室小規(guī)模制作可用打漿機打漿，使充分混勻，代替均質(zhì))，在不銹鋼容器(或燒杯)中加熱至8590保持58min即可殺死病原菌和其它微生物。4接種：將消毒后的牛乳迅速降溫至45以下，接入發(fā)酵劑的量為原料乳量的13。采用混合菌株發(fā)酵時，總接種量