2、记录个人活菌测定中各平行数据,计算最终平均值。答:平行试验中,其他几个由于菌落连成一片,无法计数。只有如图一个平板中大约有120个透明圈,因为是稀释了5亿倍,所以600亿\\克。 思考题:
在枯草芽孢杆菌固态培养过程中,为了防止霉菌与酵母的污染,可采用什么方法? 答:可以加入抗真菌制剂。
实验三、 淀粉糖化与酒精发酵(5学时)
实验类型:综合性 实验目的:
1.了解酒精发酵的主要类型、工艺原理及其控制条件 2.熟悉酒精生产的工艺流程、掌握酒精发酵的操作方法 3. 掌握用酶法从淀粉原料到水解糖的制备原理及方法 4. 掌握在实验室中模拟酒精发酵的工艺流程
实验原理
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,因此必须对原料进行预处理,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CO2的量和最终产物酒精的量得知酵母的发酵能力。
实验内容 1、原料的粉碎
将玉米、大米用粉碎机粉碎到一定程度,玉米淀粉含量为70%,大米淀粉含量为75%。 2、蒸煮糊化
称取一定量的粉碎后淀粉质原料,按照一定的料水比(100g:200ml),调制淀粉乳,90-100℃条件下恒温水浴加热,淀粉乳受热后,在一定温度范围内,淀粉粒开始破坏,晶体结构消失,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。
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为加快糖化速度,可以提高酶用量,缩短糖化时间,但酶用量太高,反而使复合反应严重,最终导致葡萄糖值降低,在实际生产中,应充分利用糖化罐的容量,尽量延长糖化时间,减少糖化酶用量。
酶参考用量:淀粉乳33%,60℃,ph4.5,酶240U/g绝干淀粉,糖化时间16h。
糊化醪液调整pH4.5,往其中加入一定量的淀粉酶(120U/g)、糖化酶(120U/g),60℃恒温下不断搅拌,直至粘度下降到一定程度,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:恢复酵母细胞的正常功能。 (2)淀粉醪液糖化后,取400ml上清液于洁净的大可乐瓶中,加相同体积的水稀释,加入活化好的酵母种液5ml,混匀,28度培养箱中静止培养36h左右。 5、二氧化碳生成的检验
(1)观察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,观察,如气体逐渐消失,则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;
(2)实验结束,取出瓶轻轻摇动,使二氧化碳尽量溢出,在同一天平上称量,记为W2; (3)二氧化碳生成量= W1-W2 7、酒精生成的检验
(1)打开瓶塞,嗅闻有无酒精气味; (2)取发酵液5ml,加10%硫酸2ml;
(3)再加入1% K2Cr2O7溶液10-20滴,如颜色由黄色变为黄绿色,则说明有酒精产生。 K2Cr2O7+H2SO4+CH3CH2OH——CH3COOH+K2SO4+Cr2(SO4)3 实验器材及试剂:
菌种:活性干酵母
试剂:培养基各成分、大米粉、活性干酵母、淀粉酶、糖化酶、大可乐瓶(学生自备) 溶液:10% H2SO4、1%K2Cr2O7、10%NaOH
器材:试管、培养箱、灭菌锅、三角瓶、水浴锅、粉碎机、离心机
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1、 详细记录实验过程中各参数及数据。
结果记录如表: 淀粉 100g 淀粉酶 10.522g CaCl2 0.17g 糖化酶 1.17g 糖化后,加入可乐瓶中的上清:400ml, 活化的酵母种液:10ml ,置于28℃的培养箱中静置培养36h左右。
2、 对实验结果的判断与分析。
实验结果检验:○1二氧化碳生成的检验 培养约48h后,观察瓶中混合液,淀粉大部分沉降在瓶底,上清浓度较稀,靠瓶壁边缘有一连串微小气泡
○2酒精生成的检验 打开瓶塞,闻到有浓重酒精气味。取发酵液5ml, 加10%硫酸2ml,加1%K2Cr2O7
溶液10-20滴,颜色由黄色变为黄绿色,稍加热后现象产生更快,更明显。
图示:酒精生成的检验结果 左侧:蒸馏水5ml,颜色偏黄,透明度高 右侧:发酵液5ml,黄绿色,与对
照管有明显差异
1、思考题:现有3株不同来源的酒精酵母,请设计实验判断哪株酵母发酵酒精能力最强?
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实验四 米曲霉固体发酵生产纤维素酶及酶解底物反应(5实验类型:综合性 实验目的:
1、了解米曲霉固体发酵产酶情况 2、掌握微生物固体发酵操作技术
3、了解纤维素酶提取方法及酶活性定性测定方法 实验原理
学时)
纤维素酶是降解纤维素的一组酶的总称,是起协同作用的多组分酶系,属于诱导酶,其产生需要纤维素类物质的诱导。实验中以米曲霉为发酵菌株,稻草作为产酶诱导物。 实验内容
1、米曲霉菌种活化
(1)配制PDA培养基:称取200g马铃薯,洗净去皮切碎,加水1000ml煮沸半个小时,纱布过滤,再加20g葡萄糖和20g琼脂,充分溶解后趁热纱布过滤,分装试管,每试管约5-10ml(视试管大小而定),15磅蒸气(121℃)灭菌20分钟左右后取出试管摆斜面,冷却后贮存备用。
(2)在无菌超净台上接种保藏的米曲霉于PDA斜面,28℃培养5-7天,斜面上长满孢子。
2、配制发酵培养基:15g麸皮+10g稻草粉,0.5%KH2PO4,0.5% (NH4)2SO4,加15ml水(加水量40%~60%),拌匀,装瓶;
3、灭菌:121℃ 灭菌30min,冷却至室温。 4、米曲霉孢子悬浮液制备
已培养好的米曲霉孢子斜面一支,加入约10ml无菌水,洗下孢子,制成孢子悬液。 5、接种:
用移液管在无菌条件下吸取一定量的悬液,移入灭菌好的固体培养基中,于30度条件下培养96h,期间每隔12h摇动三角瓶一次。
6、提取粗酶液:向瓶中加入无菌水约50ml,浸泡固体曲30min-1h;过滤得粗酶液。 7、酶活性测定
(1)配制1%CMC底物平板:
配方:1g羧甲基纤维素钠,1.8g琼脂, 100ml,琼脂完全溶解后,加入0.03g曲利本蓝,倒平板,每皿约15ml。
(2)打孔:
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