综合实验1：柠檬酸发酵及产物提取
（一）柠檬酸发酵
一、实验原理
柠檬酸发酵为典型的有机酸发酵，淀粉质原料经淀粉酶作用水解为葡萄糖，葡萄糖经EMP途径氧化为丙酮酸，丙酮酸进一步被氧化脱羧生成乙酰CoA，就一般能量代谢过程而言，生成的乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸后进入三羟酸循环，通过三羟酸循环进行有氧呼吸的能量代谢。但就柠檬酸产生菌而言，由于其顺乌头酸水合酶和异柠檬酸脱氢酶活性很低，而柠檬酸合成酶的活性很高，因而大量积累柠檬酸，草酰乙酸的提供则仍通过丙酮酸羧化而成，柠檬酸的生成途径如下式：
2 C6H12O6 +
3 O2→2 C6H8O7 +
4 H2O
国内目前柠檬酸发酵所采用的原料主要是山芋干及废糖蜜。
二、实验器材
（一）材料
1．菌种：黑曲霉2．蔗糖、硫酸铵等
（二）主要仪器设备
1．旋转式摇床、超净工作台、15L发酵罐等
三、操作步骤
1．种子培养基制备：
马铃薯培养基配方:(1000ml)
马铃薯（去皮）200g
葡萄糖（或蔗糖）20g
琼脂15~25g
水1000ml
自然pH
2．种子液培养：将已灭菌的种子培养基接入一环斜面孢子于35℃±1℃、250r.p.m条件下培养24~36h。
3．种子培养液质量要求：镜检菌丝生长健壮，结成菊花形小球，球直径不超过100μm，每毫升含菌球数在1~2万之间，无异味、无杂菌污染；pH2~2.5；酸度1.5~2.0%。
4．发酵培养基制备：蔗糖15%，硫酸铵0.4%，磷酸二氢钾0.1%，7水合硫酸镁0.025%。
5. 上罐灭菌（操作同实验一）
5．发酵：将培养好的种子液按发酵培养液体积的5%接入到已灭菌的发酵培养基中，于35℃±1℃、200r/min条件下发酵4天。
6.分别在0，24，48，72，96小时测定一下参数。
四、实验结果
1．对种子液进行镜检，画下菌丝形态，并测定菌球直径及粗略估算每ml种子液中的菌球数。
2．测定成熟发酵液的酸度，并就发酵结束后的菌体形态作出描述。
3．计算柠檬酸发酵的转化率，即每100克葡萄糖经转化所能生成的柠檬酸克数，柠檬酸酵的理论转化率按下列反应计算应为106.7%。
总反应式：2C6H12O6+3O2→2C6H8O7+4H2O
180 192
理论转化率=192/180=106.7%
（二）生长曲线测定
1. 将烘干的离心管称重，记录重量
2. 取10ml发酵液离心，5000rpm，10min（上清液留作下步用），将试管倒置10min，80℃烘干1h。
3. 称重，计算菌丝体干重。
4. 以时间为横坐标，菌丝体重量为纵坐标作图。
（三）酸度测定——产物生成曲线
试剂: 0.1% 酚酞指示剂, 0.1429M NaOH 溶液
酸度：100ml发酵液中柠檬酸的克数。
酸度的测定方法：取发酵液1ml，加入19ml蒸馏水，以酚酞为指示剂用0.1429M的NaOH 溶液滴定至粉红色，所消耗的NaOH毫升数，即为发酵液酸度。
以时间为横坐标，酸度为纵坐标作图。
（二）还原糖的测定——糖利用曲线
一、实验原理
在NaOH和丙三醇存在下，3,5－二硝基水杨酸（DNS）与还原糖共热后被还原生成氨基化合物。在过量的NaOH碱性溶液中此化合物呈桔红色，在540nm波长处有最大吸收，在一定的浓度范围内，还原糖的量与光吸收值呈线性关系，利用比色法可测定样品中的含糖量。
三、试剂和器材
1、试剂
6.5g DNS溶于200-300ml去离子水，配制2mol/l NaOH 溶液325ml，3. 45g 甘油（丙三醇）三者混合定容至1000ml即可。
葡萄糖标准溶液：准确称取干燥恒重的葡萄糖200mg，加少量蒸馏水溶解后，以蒸馏水定容至100ml，即含葡萄糖为2.0mg/ml。
2、材料
发酵液
3、器材
WFJ UV－2000型分光光度计，水浴锅，电炉，试管。
四、操作方法
1、葡萄糖标准曲线制作
水迅速冷却，各加入蒸馏水12.0ml，摇匀，在540nm波长处测定光吸收值。以葡萄糖含量（mg）
为横坐标，光吸收值为纵坐标，绘制标准曲线。
2. 蔗糖酸解
取2ml离心后的上清液，置于干净的试管中，加入2ml 2M盐酸摇匀，置于沸水浴中水解25min，使蔗糖水解成单糖。水解液用2ml 2M NaOH调至中性，全量倒入100ml容量瓶中，定容。
3、样品中含糖量的测定
各加入蒸馏水12.0ml，摇匀，在540nm波长处测定光吸收值。测定后，取样品的光吸收平均值在标准曲线上查出相应的糖量。（如果测量的OD值高于标准曲线的最高值，稀释后重新测量，注意计算稀释率）。
3、结果处理
发酵液含糖量（g/ml）=[(A×N)/1000]*100
A:为由吸光度查标准曲线所得的还原糖的毫克数
N：为稀释倍数。
（三）柠檬酸的提取——柠檬酸钙的制备
一、实验原理
在成熟的柠檬发酵液中大部分是柠檬酸，但还含有部分山芋粉渣、菌丝体以及其它的代谢产物的杂质。柠檬酸的提取是柠檬酸生产中极为重要的工序，柠檬酸的提取方法有钙盐沉淀法、离子交换法、电渗折法及萃取法等，目前广泛用于国内生产的是钙盐沉淀法，其原理是利用柠檬酸与碳酸钙反应形成不溶性的柠檬酸钙而将柠檬酸从发酵液中分离出来，并利和硫酸酸解从而获得柠檬酸粗液，经活性炭、离子交换树脂的脱色及脱盐，再经浓缩，结晶干燥等精制后获得柠檬酸成品，其中和及酸解反应式如下：中和：2C6H8O7·H2O+3CaCO3→Ca3（C6H5O7）2·4H2O↓+3CO2↑+H2O
酸解：C a3（C6H5O7）2·4H2O+3H2SO4+4H2O→2C6H8O7·H2O +3CaSO4·2H2O↓
本实验以提取柠檬酸钙盐为主。
二、实验器材
（一）实验材料
1．柠檬酸发酵液、轻质碳酸钙（200目）、0.1429N氢氧化钠溶液、1%酚酞指示剂
（二）仪器设备
1．制备式离心分离机、滴定管、烘箱
三、实验步骤
1．发酵液预处理：将成熟的柠檬酸发酵液加热至80℃，保温10~20分钟，趁热进行离心分离，取滤液备用并记录滤液总体积。
2．发酵液总酸的测定：取滤液1ml，加5ml蒸馏水于洁净三角瓶人加入1滴酚酞指示剂用0.1429N NaOH滴定于初显红色为止，记下NaOH的消耗量。
3．中和：将发酵滤液加热至70℃，同时加入发酵液总酸量72%的轻质碳酸钙进行中和至pH 5.8，残酸0.2%~0.3%，并于85℃条件下搅拌并保温30min。
4．离心及洗糖：将中和液趁热离心，倾去上清液后加入滤液总量1/2的80℃热水洗糖，
再次离心所得固体即为柠檬酸钙盐。
5．将所得柠檬酸钙置于干燥洁净的表面皿中，于105℃烘干称重。
四、实验结果
1．计算发酵液中总酸浓度及发酵所得的总酸量。
2．根据所得的钙盐重量计算钙盐提取的提取收率。
3．简述发酵液预处理的意义及洗糖的目的。
实验一、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A、B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，加入一定体积的水，至完全淹没果实．读取量筒水面的读数，减去加入时的水量，即为百粒体积。 3.出汁率的测定；取100g分选较好的葡萄果粒，用纱布挤汁，放入小烧杯中，立即称量；出汁率=葡萄汁重量/葡萄果实重量。
干红葡萄酒的发酵工艺过程图
计算：在发酵结束后还需要再进行出汁率的测定。 自流汁率(％)=W1/W2 x 100 总出汁率(％)=(W1+W2)/ Ws x 100 式中W1——葡萄浆自流汁的重量，(g)； Ws——试样重量，(g)； W2——经压榨流出的葡萄汁重量，(g)。 4.可溶性固形物与pH值；用手持糖量计测定葡萄汁的可溶性固形物(％)，取20ml汁测pH值。 5.还原糖与总酸：用斐林试剂法测定还原糖，用碱滴定法测定总酸。 6.果皮色价测定：取20粒果实，洗净擦干，撕下果皮并用吸水纸擦净皮上所带果肉及果汁，然后剪碎，称取0.2克果皮用盐酸乙醇溶液(1 mol/L盐酸: 95％乙醇= 15：85)50ml浸泡，浸泡20小时左右，然后测定540nm下的吸光度，计算果皮色价(X A x 10)/W (X A——吸光度，W——果皮重量g)。 7.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。
生物发酵工程实验 实验一................................ 利用酵母富集培养基分离酵母菌 实验二... ......................... 分离纯化酵母菌 实验三... ......................... 酵母菌的保藏 实验四............................... 大肠杆菌生长曲线测定及pH对生长曲线 的影响 实验五.............................. 发酵罐的构造及操作 实验六.............................. 发酵罐实灌灭菌操作 实验七.............................. 利用7L发酵罐对地衣芽孢杆菌进行补 料分批发酵培养 实验八..............................淀粉酶生成曲线的测定
实验一、利用酵母富集培养基分离酵母菌 一实验目的 1、通过本实验加深理解酵母富集培养基的原理和应用； 2、掌握涂布分离技术； 3、熟悉从自然样品土壤中分离酵母菌的具体操作方法 二实验原理 酵母菌主要分布于含糖高和酸度较高的自然环境中，在果园表土和浆果、蔬菜、花蜜和蜜饯等的表面很容易找到它们。在土壤中，由于各种微生物混杂在一起且酵母菌的数量相对比较少，故可以利用酵母菌富集培养基进行富集培养，该培养基含有较高的葡萄糖（5%）和较酸（pH为4.5）的环境，以及能抑制多种杂菌（许多细菌、放线菌和快速生长霉菌）的孟加拉红（玫瑰红），故十分有利于酵母菌的增值。 三实验材料 土壤（标注采集地点） 培养基：酵母富集培养基（5%葡萄糖、0.1%尿素、0.1%硫化铵、0.25%磷酸二氢钾、0.05%磷酸氢二钠、0.1%七水合硫酸镁、0.01%七水合硫酸铁、0.05%酵母膏、0.003%孟加拉红、1.9%琼脂 pH4.5） 移液枪、培养皿、天平、涂布棒、棉绳、250ml三角瓶、75%酒精棉花、摇床等 四实验步骤 1、采集土样：采集葡萄园或其他果园、菜地等的土壤若干（要求：先铲去2~3cm 的表土，再采集土样）适当研碎。 2、称取1g土样装入准备好的30/250ml蒸馏水中震荡均匀。 3、准备平板：将酵母菌富集培养基加热融化，待冷却至50℃左右后，倒2个平板，冷却待用。 4、用移液枪吸取200ul样品，用涂布法分离菌种。 5、恒温培养：将培养皿倒置后防于37℃恒温培养箱中培养2d。 五结果记录 将土壤来源，平板上得到的菌落特征和菌落数做表记录 六思考题 酵母菌富集培养基中为什么要加孟加拉红
发酵与酿造食品工艺学实验指导书 食品科学与工程实验室 徐君飞
实验一腐乳的加工 1、实验目的 1.1 掌握豆腐乳发酵的工艺过程。 1.2 观察豆腐乳发酵过程中的变化。 2、原理 豆腐乳是我国独特的传统发酵食品，是用豆腐发酵制成。民间老法生产豆腐乳均为自然发酵，现代酿造厂多采用蛋白酶活性高的鲁氏毛霉或根霉发酵。豆腐坯上接种毛霉，经过培养繁殖，分泌蛋白酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶等复杂酶系，在长时间后发酵中与腌坯调料中的酶系、酵母、细菌等协同作用，使腐乳坯蛋白质缓慢水解，生成多种氨基酸，加之由微生物代谢产生的各种有机酸与醇类作用生成酯，形成细腻、鲜香的豆腐乳特色。 早在公元5世纪的北魏古籍中，就有关于腐乳生产工艺的记载“于豆腐加盐成熟后为腐乳”。明李晔的《蓬栊夜话》亦云：“黟（移）县人喜于夏秋间醢腐，令变色生毛随拭之，俟稍干……”。千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。腐乳品种多样，如红豆腐乳、糟腐乳、醉方、玫瑰红腐乳、辣腐乳、臭腐乳、麻辣腐乳等。品种虽多，但酿造原理相同。 发酵豆制品营养丰富，易于消化，在发酵过程中生成大量的低聚肽类，具有抗衰老、防癌症、降血脂、调节胰岛素等多种生理保健功能，对身体健康十分有利。 具有降低血液中胆固醇浓度、减少患冠心病危险的功能。发酵豆制品中含有丰富的苷元型异黄酮，它是大豆和豆腐中原有的异黄酮经发酵转化的，但比原有的异黄酮功能性更强，且更易吸收。60克豆豉、60克豆酱或100克腐乳就含有50毫克的高活性异黄酮，达到美国食品与药物管理局推荐预防冠心病的每日摄取量。
发酵实验报告四甜酒酿 的制作 集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
发酵工程学实验报告实验四、甜酒酿的制作 学院生命科学学院 专业应用生物教育 班级12应生A班 姓名李顺昌 学号124120218 实验课程甜酒酿的制作 指导教师许波 开课学期2014—2015学年下学期
实验四、甜酒酿的制作小组合作：是小组成员：李顺昌、李媛媛、方淑萍、周玉坤一、实验目的 学习并掌握甜酒酿的酿制方法 二、实验设备与材料 1.设备：天平、灭菌锅、盆、容器（口缸）、保鲜膜、培养箱等 2.材料：糯米（约400g/人）、市售甜酒药、冷开水 三、实验原理 1、将蒸熟的米饭经接种酒酿种曲后，在适宜的培养条件下，让种曲中的根霉孢子萌发菌丝体，大量繁殖后通过淀粉酶等的作用，将淀粉转化为葡萄糖，从而使甜酒酿具有独特的甜醇口味。 2、从微生物的观点来看，酿制的关键在于： 要有优质的酒酿种曲，即种曲中应含有糖化率很高的优质根霉孢子或菌丝体；应选择优质的糯米作原料；严格无菌操作规程，尽量避免杂菌污染；制作甜酒酿的器具都要清洗干净；合理控制酿制条件等。 四、实验方法步骤 浸米→蒸饭→淋饭→拌酒药→搭窝→保温培养 1、蒸饭：将滤干水分的糯米，扎紧纱布口后放入灭菌锅；于115-121℃灭菌20~25min，到米饭熟透为止。 2、淋饭：加少许冷开水淋洗糯米饭，边淋边拌，使米饭迅速冷却至35℃左右。 3、拌酒药（接种）：按干糯米的重量换算接种量( 0.35% ) ；将酒药均匀地撒在冷却的糯米饭中（稍微留下一点点酒曲最后用），拌匀。 4、搭窝：将拌好酒药的米饭装入容器后（不能压太紧），将饭粒搭成中心下陷的凹窝（中间低、周围高）；饭面和凹窝中均匀撒上少许酒药，倒入少量的冷开水，盖上盖子或保鲜膜； 5、保温培养：28℃培养约24-48小时，待凹窝内有少许液体渗出即可食用
第一、二章 1.天然产物提取工艺学的特点：多学科性、多层次多方位性、复杂性。 2天然产物提取过程的选择：细胞破碎、初步纯化、高度纯化、成品加工。 3天然产物提取利用建议：1）要注意生物资源多样性和用途多功能性，进行综合利用2）充分利用先进科学技术，生产高技术天然产物产品3处理好利用与资源保护、环境保护的矛盾，使其处于良性循环状态4）面向市场生产适销对路产品 4破坏细胞膜和壁的方法：风干法、加热干燥法、机械法、非机械法。 5原料的前处理：除杂、干燥、粉碎、发酵、脱脂、水解。 7提取法原理：提取又称浸出、固液萃取，是应用有机或无机溶剂将固体原料中的可溶性组分溶解，使其进入液相，再将不溶性固体和溶液分开的操作。渗透溶解分配扩散 萃取法原理：是利用混合物中各成分在两种无不相容的溶剂中分配系数的不同进行分离的方法。 微波提取的原理和特点：由于物质分子偶极振动同微波振动具有相似的频率，在快速振动的微波磁场中，被辐射的极性物质分子吸收电磁能，以高速振动而产生热能。 特点：投资少、设备简单、适用范围广、重现性好、选择性高、操作时间短、溶剂耗量少、不产生噪声、不产生污染。 超声波提取的特点：1提取时不需要加热，2提取提高了药物有效成分的提取率3溶剂用量少，节约溶剂4提取时一个物理过程，不影响大多数药物有效成分的生理活性5提取物有效成分含量高有利于进一步精制。提取原理：机械效应空化效应热效应 8结晶的方法：盐析法有机溶剂法等电点结晶法利用温差结晶法 9为什么多孔性固体物质具有吸附能力？ 这是因为固体表面分子所处的状态与固体内部分子或原子所处的状态不同。固体内部分子受到邻近四周分子的作用力是对称的，作用力总和为零，所以分子处于平衡状态，但在界面上的分子同时受到不相等的两相等的两相分子的作用力，因此界面分子所受力是不对称的作用力不为零，合力方向指向固体内部，所以处于表面层的固相分子始终受到一种里的作用。 10吸附的三种类型：物理吸附化学吸附交换吸附 第三章 1.固体可分为多孔和非多孔性物质 3.吸附三种类型：物理吸附（吸附剂与吸附物之间作用力是分子间引力），化学吸附（通过生成化学键来吸附），交换吸附（也叫极性吸附，通过带相反电荷离子的交换来吸附） 5.吸附分离：利用适当吸附剂在一定条件下，使提取液中有效成分被吸附然后再用适当洗脱剂将其解吸下来，达到浓缩和提纯的目的。 6.吸附等温线：在等温情况下，吸附剂的吸附量与吸附物质的压力（或浓度）的关系曲线（图及类型见书79） 8.膜的性能：通常指膜的物化稳定性（膜的抗氧化、抗水解性能，膜的耐热性和机械强度）和膜的分离透过性（反渗透膜，超过滤膜，微孔过滤）。 9.膜过滤设备要求：具有尽可能大的有效过滤面积；为膜提供可靠的支撑装置；提供引出滤过液的路径；尽可能清除或减弱浓差极化现象。 11.分子蒸馏原理：依据液体分子受热会从液面逸出，不同种类分子逸出后在气相中其运动平均自由程不同这一性质实现。其特点是：操作温度低、无需沸腾，蒸馏压强低，受热时间短，分离程度高。 12.超临界流体萃取：利用超临界流体即温度和压力略超过或靠近超临界温度和压力，介于气体和液体之间的流体做萃取剂，从固体或液体中萃取成分以达到分离和纯化目的。最常用CO2，原因：临界温接近室温，临界压力处于中等，无毒无味不腐蚀价格便宜。 14.色谱：利用混合物中各组分的物化性质差异，基于被分离物质分子在两相中分配系数的差别进行分离。 15.层析法分类：吸附层析，分配层析，凝胶过滤层析，离子交换层析等。常用吸附剂：氧化铝，硅胶，活性炭，聚酰胺。 16.分配系数：当一种溶质分布在两互不相溶熔剂中在固定相和流动相的浓度之比。
发酵工艺课程设计 2013年12月5日 目录
1. 设计目的 (1) 2. 设计原理 (1) 2.1 国内乙醇生产工艺的发展概况 (1) 2.2 玉米秸秆和玉米淀粉混合原料的乙醇发酵的提出 (2) 3. 实验方法 (2) 3.1 实验材料 (2) 3.2 培养基 (2) 3.3 仪器 (2) 3.4菌株发酵及保藏 (3) 3.5混合原料发酵生产燃料乙醇 (3) 4. 实验预期结果 (4) 4.1玉米秸秆与玉米淀粉配比的确定 (4) 4.2 料液比的确定 (4) 4.3 硫酸浓度对玉米秸秆水解的确定 (4) 4.4 纤维素酶用量的确定 (5) 5. 燃料乙醇的工艺流程设计 (5) 5.1 流程概况 (5) 5.2 溶氧条件的控制 (6) 5.3 pH条件的控制 (6) 5.4 温度的控制 (6)
1. 设计目的 燃料乙醇是一种重要的生物质能源，由于其清洁、可再生等诸多优势受到了越来越多的关注，已经成为国内外能源领域的研究热点，并有望成为“后石油时代”中新能源的主力军。然而,燃料乙醇的产业化依然面临许多挑战。目前，工业生产燃料乙醇主要使用粮食淀粉（玉米、小麦等）、甘蔗以及其它富含糖类的原料，处于“与人争粮”的窘境之中,从长远角度来看难以实现可持续的发展。在备选的生产原料中，木质纤维素不但来源广泛，而且其生产燃料乙醇的过程本身可有效地缓解环境污染，从而倍受全球能源研究领域的关注。在我国，玉米秸秆纤维素原料的来源非常丰富，通过纤维素酶催化生产燃料乙醇的研究具有广阔的应用前景。本文设计针对目前木质纤维素生产燃料乙醇过程中存在的生产成本过高以及纤维素原料到燃料乙醇的转化率较低等问题，对玉米秸秆生产燃料乙醇的工艺流程进行选择优化，在利用玉米秸秆生产燃料乙醇的同时，充分考虑其它副产物资源的利用，并对此生产过程进行了技术经济分析；此后，在原料成分分析的基础上，进一步探讨了木质纤维素原料玉米秸秆及玉米芯与玉米淀粉混合作为原料的新型发酵工艺，并分别对其进行了初步的实验优化和技术经济分析，以期为木质纤维素燃料乙醇工艺提供科学指导与技术支撑。 2. 设计原理 2.1 国内乙醇生产工艺的发展概况 目前，木质纤维素类生产燃料乙醇的步骤主要包括原料预处理、纤维素水解、乙醇的发酵及分离等单元操作，木质纤维素预处理方法主要包括物理法、化学法、生物法和综合法等。其中使用稀酸进行化学水解是研究最多且使用最为广泛的方法之一，在经济和技术上都有较好的可行性。以淀粉和纤维素为原料生产燃料乙醇的工艺存在一定的区别，在前者工艺中，淀粉原料经粉碎、蒸煮、液化、糖化，再发酵、蒸馏、精馏、脱水，制得无水乙醇，木质纤维素乙醇的生产主要包括原材料的预处理、酶法糖化、发酵和乙醇的分离纯化等工艺过程。如果能将这两种原料混合使用，如玉米秸秆经预处理酶解后再加入些玉米淀粉糖浆，这样就能节省淀粉质原料前处理过程中外加的水，提高纤维素原料的糖浓度，继而提高发酵液中乙醇浓度，降低蒸馏的能耗。 种玉米播种，灌溉施肥，除收获玉米杆 运输
天然产物有效成分提取新技术探讨 邬元娟１，王文亮２，岳 晖１，谷小红１，姜国华１，尚燕３ （１山东省农科院中心实验室，济南 ２５０１００；２山东省农科院原子能农业应用研究所，济南 ２５０１００； ３ 莱芜市产品质量监督检验所，莱芜 ２７１１００） 作者简介：邬元娟（１９７７～），女，山东济南人，助理研究员，主要从事食品安全与营养方面的研发。 通讯作者：王文亮 摘要：本文介绍了几种天然产物有效成分提取的新技术，分析了这些新技术在有效成分提取工艺中的研究应用现状，并对它们的应用前景进行了展望。 关键词：天然产物；提取；新技术 中国食物与营养Food and Nutrition in China Ｎｏ．２，２００８ ２００８年第２期 天然产物活性成分是指从再生资源中提取的具有独特功能和生物活性的化合物，其中许多有效成分是疾病防治、强身健体的物质基础。天然产物安全性高，已成为医药、食品及饲料的重要来源。天然产物活性成分包括有黄酮、多酚、萜类等几百种，其分子主要特点有：相对分子质量较低，从几百到几千；具有一定的极性，可溶于许多有机溶剂中。在天然产物分离纯化上取得突破，开发高效的天然产物分离方法对彻底改变中国天然产物开发层次低、生产方式粗放、技术落后等有重要作用，对我国中药现代化及改造和提升传统中药行业有重要意义［１，２］。 １超临界萃取 １．１超临界萃取的原理 超临界萃取技术（Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ Ｆｌｕｉｄ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ＳＦＥ）一般采用ＣＯ２作为萃取剂，具有工艺简单、无有机溶剂残留、操作条件温和、不易破坏有效成分的优点。超临界流体萃取技术是２０世纪６０年代兴起的一种新型提取分离技术。２０世纪８０年代中期，超临界萃取技术特别是超临界二氧化碳萃取技术逐步应用于中药有效成分的提取分离及分析，是研究和应用较为成功的一项新技术。其原理是利用超临界流体的独特溶解能力和物质在超临界流体中的溶解度对压力、温度的变化非常敏感的特性，通过升温、降压手段（或两者兼用）将超临界流体中所溶解的物质分离出来，达到分离提纯的目的，它兼有精馏和萃取两种作用［１］。 １．２超临界萃取的特点与应用 超临界二氧化碳萃取技术应用于中草药有效成分的提取具有一系列优点：一是选择性好，可通过对温度、压力的调控改变物质在超临界二氧化碳的溶解度，有针对性地萃取天然产物的有效部位或有效成分。二是操作温度低，能有效防止中药中热敏成分和化学不稳定成分的高温分解和氧化。三是可调节萃取物的粒度，使萃取物达到期望的粒度和粒度分布。四是萃取率高，萃取周期短，溶剂回收方便简单，可循环使用，无污染。 超临界二氧化碳对挥发性成分、低分子质量、低极性和脂溶性成分表现出良好的溶解性能，因而用超临界萃取技术提取上述成分具有明显的优越性。对于相对分子质量较大、极性较强的物质的提取，可以通过在萃取时加人夹带剂，提高这些物质在超临界二氧化碳中的溶解度，提高和维持萃取的选择性。 随着研究的不断深入，发现全氟聚醚碳酸铵能使二氧化碳与水形成分散性很好的微乳液，从而把超临界二氧化碳萃取技术的应用范围扩展到水溶液体系，现已经使强极性化合物蛋白质的提取成为可能。超临界流体萃取设备属高压设备，一次性投资较大，运行成本高，因此这一技术目前在工业生产中较难普及。但随着国产化、工业化超临界二氧化碳萃取生产设备的开发，超临界萃取技术将在中药提取领域发挥巨大的作用［１，２］。 ２超声波提取技术 ２．１超声波提取的原理
发酵工艺学实验
苹果酒酿造工艺系列实验大纲 为了培养生物技术专业本科学生实验研究能力和理论联系实际能力，根据专业大纲要求，进行20-30学时的发酵生产工艺及过程安全检测大实验。 本学期进行苹果酒酿造工艺系列实验，时间约6-10周。 一、苹果酒酿造工艺系列实验内容如下： 苹果酒是以苹果为主要原料，经预处理，破碎，榨汁，成分调整，发酵，陈酿，调配等而成的果酒成品。具体实验流程如下： 苹果酒酿造工艺流程： 新鲜苹果→分选→清洗→切片→破碎榨汁→果汁处理→静置 ↑↑↑ 异Vc 钠亚硫酸（苹果酸）果胶酶、白砂糖、 →陈酿→调配→澄清→过滤 分离→发酵→倒瓶→补加SO 2 ↑↑↑ 酵母 16℃，约40天皂土下胶 →催熟→过滤→装瓶→贮酒→成品 ↑ 70℃，10min 实验一、苹果酒酿造原料预处理、榨汁、果汁成分调整（3学时） 实验二、活性干酵母的活化、接种及发酵原始参数的检测（3学时） 实验三、苹果酒主发酵过程工艺控制及参数检测（8-10学时） 实验四、苹果酒后发酵、陈酿和贮酒（2学时） 实验五、成品苹果酒安全检测及成品酒品尝（2-6学时） 二、注意事项 1.熟悉大纲内容要求； 2.根据实验大纲内容要求，查阅相关文献资料，制定详细的实验步骤和分 析方法，实验前每组需提交预先准备好的实验方案方能进行正式实验，在实验过程中每组（每人）作好详细的实验记录，实验结束后每组（每人）需提交完整规范的实验报告； 3.在实验中，遵守实验室纪律，注意安全，节约原材料、水、电的使用， 使用大型仪器，需教师在场指导；
4.以上实验分组进行，每组利用课余时间独立完成，具体时间请根据你班 的课程表再制定本次实验合理日程安排。 三、分组方案 实验以6-7人为一组，选出组长一名，负责组织制定本组的实验方案、实验过程、协调组内成员的检测分工及组织撰写实验报告等等。 四、考核方式 实验成绩包括平时实验表现和实验报告两个部分，其中平时实验表现（实验方案的制定、实验动手能力、实验到勤率等等）占50%，实验报告（实验内容、数据分析及讨论、实验结果等等）占50%。 实验一苹果酒酿造原料预处理、破碎、榨汁及成分调整 一、目的 1、了解苹果原料的预处理及苹果汁防氧化方法； 2、熟悉苹果榨汁的方法、亚硫酸的使用及榨汁机的使用； 3、研究外加酶制剂辅助酶解对苹果酒酿造品质的影响。 二、要求及实验工艺流程和操作要点 ■要求： 1、查阅资料，了解什么品种的苹果原料更适合酿造苹果酒？（从出汁率、脆性、糖酸比、多酚及单宁含量等方面考虑）； 2、查阅资料，探讨苹果汁（酒）防氧化的方法，并制定本次苹果酒酿造防氧化方案； 3、查阅资料，了解果胶酶的性质及作用特性； 4、查文献，了解果酒酿造过程中使用亚硫酸（二氧化硫）的作用、使用方法及加量范围； 5、查文献，了解当苹果汁含酸的量偏低时应采取何种措施调整酸度。 ■苹果酒酿造原料处理工艺流程及操作要点： 1、原料处理工艺流程： 新鲜苹果→分选→清洗→切片→破碎榨汁→果汁处理→分离→发酵 ↑↑↑↑ 异Vc 钠亚硫酸（苹果酸）果胶酶、白砂糖酵母 2、实验操作要点 2.1原料选择 选择无霉烂、新鲜成熟苹果作原料。选择出汁率高和糖酸、多酚及单宁含量适中的品种。（为什么？） 注：本次实验的苹果由各组组长推选出2-3人预先去市场考察苹果品种，购
生物工程专业综合（设计）性大实验 报告书 (酒精发酵实验) 学生姓名：吴丁柱 学号：3102106216 班级：生工2102 专业：生物工程 指导教师：魏胜华
生物工程专业设计（综合）实验 安徽工程大学实验报告书 学生姓名：吴丁柱学号：3102106216 专业班级：生工2102 实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：2013.12.17 实验成绩： 一、当前酒精生产工艺的技术进展及现状 1.1现状 酒精是广泛应用在食品、化工、医药、国防和科研等各个领域的重要有机工业原料。 中国工业化生产酒精始于1900年俄国人在哈尔滨建的酒精厂，但发展非常缓慢，新中国成立时，我国酒精产量不到1万吨，专业性酒精厂生产规模大都是千吨小厂，基础十分薄弱。 五十多年来，特别是改革开放以来，随着国民经济的发展，我国酒精生产取得了巨大的发展。现有酒精生产企业450多家，产量在3万吨以上的共26家，其中30万吨以上的3家、10～20万吨7家、3～5万吨9家。2005年酒精产量达368.13万千升（按年销售收入500万元以上的企业计）（不包括自产自用的酒精），比2004年增长33.6%，居世界第三位。 2004年出口酒精74.44万吨比2003年增2.28倍，每吨酒精创汇418.73美元。进口3433吨，其中变性酒精1802.18吨，用汇686.03美元/吨。酒精生产实现了连续化、使用专用酶制作和商品酒精酵母，固定化酒精酵母，淀粉利用率达到90%以上，淀粉出酒率好的企业可以达到55~56%，（96°V/V）原料出酒率可到40~40.88%。随着食用酒精和工业酒精国家标准的4次制订、修订和实施，高纯度特级酒精企业的日益增多，标志着我国酒精生产技术和产品质量水平得到了很大的提高。但是，国外酒精生产技术自石油危机和美国大力发展汽油醇以来，有了更快的进步，特别是在节能、综合利用和自动化等方面，与我国拉开了差距。我国每吨酒精平均能耗酒精800公斤以上，世界水平为300~400公斤。随着我国燃料乙醇的发展，引进、消化、吸收、创新，我国酒精生产技术正在得到飞跃发展和提高，深信21世纪初期一定可以赶上世界先进水平。 1.2国内酒精蒸馏流程的进展 淀粉质原料→ 蒸煮→ 发酵→ 蒸馏→ 酒精 （糖质含糖蜜）（糖质原料无需蒸煮） 1.2.1两塔 （1）50年代初，天津、地方国营哈尔滨（顾乡屯）等酒精厂采用的两塔间断蒸馏流程。 （2）50年代初间歇流程生产能力低、消耗大，相继改为连续蒸馏。上海新亚酒精厂采用的两塔液相过塔流程。 （3）山东黄台酒精厂采用的两塔半液相过塔流程。 （4）1953年南阳酒精厂为降低煤耗采用了两塔气相过塔蒸馏流程生产95%（V）酒精。 （5）1956年部颁医药用酒精标准实施后，上海酒精厂、资中糖厂采用的两塔气相 1
几类类天然产物的提取分离方法
几类类天然产物的提取分离方法 本人总结了一些分离方法，以抛砖引玉！ 总述 1)提取前文献查阅综述和药材生药鉴定2)提取方法 ①粉碎成粗粉 ②有机溶剂法和水提法③水蒸气蒸馏法④升华法 3)分离纯化法 ①根据物质溶解度的不同进行分离 a.温度不同,溶解度不同 b.改变溶液的极性去杂 c.酸碱法 d.沉淀法 ②根据物质分配比不同极性分离 a.液-液萃取法 b.反流分布法 c.液滴逆流层析法 d.高速逆流层析法 e.GC法 f.LC法:LC分配层析载体主要有---硅胶,硅藻土,纤维素等;有正反相之分;压力有低、中、高之分;载量有分析、制备之分。 ③根据物质吸附性不同极性分离 a.※极性吸附剂（如SiO2,Al2O3...)极性强，吸附力大 ※非极性吸附剂(如活性炭－对非极性化合物的吸附力强(洗脱时洗脱力随洗脱剂的极性降低而增大)。 b.化合物的极性大小依化合物的官能团的极性大小 而定; 溶剂的极性大小可按其介电常数大小排列 （极性渐大> ）: 己烷苯无水乙醚CHCl3 AcOEt 乙醇甲醇水e 1.88 2.29 4.47 5.20 6.11 26.0 31.2 81.0 c.氢键力吸附聚酰胺吸附层析--洗脱剂的洗脱力由小到大为: 水> 甲醇> 丙酮> NaOH液> 甲酰胺> 尿素水液 ④根据物质分子的大小进行分离 如葡萄糖凝胶(Sephadex G and LH-20...)过泸法等 ⑤根据物质解离程度不同的分离法离子交换法： 强酸：-SO3H 强碱：-N+(CH3)3Cl- 弱酸：-CO2H 弱碱：-NH2(NH,N) 一、糖及苷类的提取和分离 1 溶剂处理法 2 铅盐沉淀法 3 大孔树脂处理法 4 柱色谱分离法 二醌类化合物的提取和分离 一提取方法: 一般选用甲醇或乙醇为溶剂，可同时将游离态和成苷的蒽醌类化合物从药材中提取出来，浓缩后再依次用有机溶剂提取（多用索氏提取法），可根据极性大小不同进行初步分离（如将苷和苷元分开）。
精心整理实验一酸奶的制作与乳酸菌的活菌计数（5学时） 实验目的： 1、学习并掌握酸奶制作的基本原理与方法。 2、了解市售酸奶的生产工艺。 3、掌握乳酸菌活菌计数方法与操作。 实验原理： 乳酸菌在乳中生长繁殖，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附近发生凝集。 乳酸菌属于兼性厌氧微生物，在无氧条件下生长繁殖较好，实验室条件下利用混菌培养的方法，尽可能让乳酸菌在无氧条件下 实验内容： 1、10% 2 3 4 5 6 1 2 7 8 9 1 2 3 121℃灭菌 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、倒培养平板，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培养皿中，再将已经灭了菌的保持 在52℃水浴锅中的呈溶解状态的培养基，倒入15毫升左右于培养皿中，全部浸到培养皿，与菌悬液充分混合均匀（倒入培养基后，马上用手转动培养皿，转动几下，让其混合均匀），然后等其凝固再移入培养箱中培养，注意最后一步倒平皿必须在超净台无菌操作，以免杂菌污染。每次稀释均要换灭好菌的移液管。 ④、培养条件：37℃恒温培养箱培养48～72h。 ⑤、培养完毕后，取出进行计数，因为是稀释了1亿倍，所以一个透明圈菌落代表1亿/克，如果有200个透明圈，则是200亿/ 克。 实验器材及试剂： 菌种：市售酸奶试剂：白糖奶粉培养基各成分
器材：培养箱、电炉、铝锅5L，培养皿，酸奶发酵瓶（自带） 实验结果： 1、详细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，制作成功 2、记录个人酸奶中各菌数测定的平行数据，计算最终平均值。 答：最终培养基上未出现乳酸菌菌落，全部为杂菌菌落，因此无法统计酸奶中的菌含量 3、同时用图片记录实验过程中各现象与结果并对图进行注释。 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，酸奶制备成功。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。 思考题： 实验目的： 1 2 3 实验原理： 的一种， )， 细胞。 实验内容： 1 2 每置37℃控温摇床培养。转速200r·min-1，至芽孢率达90%以上时停止，约需24h。 3、固体发酵培养基：麸皮60%，稻草粉10%，玉米粉5%，豆粕25%，硫酸镁0.05%，硫酸铵0.5%，料水比为1:1.1。 4、三角瓶固体发酵培养： 每250mL三角瓶装量20-30g（湿重），固体发酵培养基原料试剂混合料，加水，料水比为1:1.1，搅拌均匀，培养基经121℃灭菌30min，降温后接种量为2%(V/M：V—液体菌种体积数，M—固体发酵培养基的质量)，然后置37℃培养箱中静止培养，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48h。 （二）枯草芽孢菌活菌检测 ①、检测培养基：葡萄糖0.2%，NaCl0.5%，酵母膏0.5%，蛋白胨1%，琼脂粉2%，pH7.0。115℃灭菌20min，灭菌后放置水浴 52℃保温备用。 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;
天然产物提取分离新技术 ■常温超高压技术 高压生物化学研究已经证明：压力达到一定值，蛋白质、多糖（淀粉、纤维素）等有机大分子会发生变性，但生物碱、低聚糖、甾、萜、苷、挥发油、维生素等小分子物质则不发生任何变化。 在高压生物化学的研究中还证明了：高压灭菌的机理是，压力作用于微生物，使细胞壁变性、破裂，细胞内容物外泄，从而使微生物致死。在肉、鱼、水果、蔬菜的高压加工中也证实了细胞的这种变化。 超高压提取就是利用了超高压对生物材料的这种作用实现有效成分提取的。植物细胞壁上有很多微孔，因此我们可以把植物细胞壁看作是由许多微孔组成的薄膜。当植物细胞处于溶剂中时，溶剂将通过这些微孔进入细胞内部。 1.升压时： 通过渗透作用，溶剂进入细胞内部；由于我们施加的压力非常大，因此通量很大，细胞内部在短时间内就会充满溶剂。 细胞内部充满溶剂后，细胞壁两侧压力平衡。 2.保压时： 细胞内容物与进入细胞内部的溶剂接触，经过一段时间，有效成分溶于这些溶剂中。 3.泄压时： 细胞外部的压力减小为零，细胞内部的压力仍然保持平衡时的压力，此时压力差与施加压力时方向相反。由于我们施加的是超高压，因此这种反方向的压力差仍然是很大的。 4.在反方向压力作用下，细胞壁变形；如果变形超过了其反向变形极限，细胞壁破坏；于是，溶解了有效成分的溶剂泄出，与其它溶剂汇合。 5.如果在反方向压力作用下细胞壁的变形仍然没有超过其反向变形极限，细胞内部已经溶解了有效成分的溶剂将通过渗透作用排出，与其它溶剂汇合。由于反方向压力差非常大，因此溶解了有效成分的溶剂快速且完全地泄出。
常温超高压提取技术可以使用多种溶剂，包括水、不同浓度的醇和其它有机溶剂，可以从不同的天然产物中提取不同性质（如生物碱、黄酮、皂甙、多糖、挥发油）的有效成分。 ■超声波提取技术 超声波是一种高频率的机械波。超声场主要通过超声空化向体系提供能量。频率范围在15-60kHz的超声，常被用于过程强化和引发化学反应，超声波在天然产物有效成分提取等方面已有了一定作用。其原理主要是利用超声的空化作用对细胞膜的破坏，有助于有效成分的溶出与释放，超声波使提取液不断震荡，有助于溶质扩散，同时超声波的热效应使水温基本在57℃，对原料有水浴作用。超声波提取与传统的回流提取、索氏提取发比较，具有提取速度快、时间短、收率高、无需加热等优点。已被许多天然产物分析过程选为供试样处理的手段。 ■微波辅助提取技术 微波是一种非电离的电磁辐射。微波辅助提取（Microwave Assisted Extract ion，MAE）是利用微波能来提高萃取率的新发展起来的技术。被提取的极性分子在微波电磁场中快速转向及定向排列，从而产生撕裂和相互摩擦引起发热，可以保证能量的快速传递和充分利用，易于溶出和释放。微波辅助提取（以下简称微波提取）的研究表明，微波辐射诱导萃取技术具有选择性高、操作时间短、溶剂耗量少、有效成分收率高的特点，已被成功应用在药材的浸出、中药活性成分的提取方面。它的原理是利用磁控管所产生的每秒24.5亿次超高频率的快速震动，使药材内分子间相互碰撞、挤压，这样有利于有效成分的浸出，提取过程中，药材不凝聚，不糊化，克服了热水提取易凝聚、易糊化的缺点。 微波萃取技术有一定的局限性，只适宜于对热稳定的产物。 ■酶法提取技术 天然植物的细胞壁由纤维素构成，其中的有效成分往往是包裹在细胞壁内。酶法就是利用纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等（主要是纤维素酶），破坏植物的细胞壁，以利于有效成分最大限度溶出的一种方法。酶反应可以较温和的将植物组织分解，从而大幅度提高提取效率。 ■分子蒸馏技术
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 微生物学开发利用综合实验是生物学各专业本科生的必修基础课。特别是随着分子生物学的发展与拓宽，微生物学与发酵技术显得尤为重要。医学、农学、林学等学科，甚至地质学、太空学都与微生物的方法与技术有一定的交叉应用。因此，熟悉掌握微生物学方法与技术，对其它很多学科的发展有直接的影响。本课程包括微生物计数与分离纯化，细菌生理生化反应，菌体扩大培养与发酵动力学实验，酒精发酵与柠檬酸发酵实验等。课程要求同学们掌握基本的微生物形态、理化性质，并能根据不同微生物的生长动力学特点进行初步的发酵培养应用。2.设计思路： 本课程以微生物实验操作及综合利用为主线，结合常规的、基础的菌体分离纯化、菌落计数、特征性培养观察等实验项目，帮助同学们了解认识微生物学及发酵的基础理论及操作知识，帮助同学们加深对知识点的理解与应用。课程内容主要包括三个模块：微生物学基础理论知识讲授、操作基础训练及发酵应用、微生物开发利用综合实验课程报告。 （1）微生物学基础理论知识讲授
理论知识讲授部分主要以电子教案和多媒体课件为主，重点介绍微生物学开发利用的基础理论知识及操作知识。明确本实验课程涉及的内容范围，包括微生物分类方法、典型微生物的菌落形态特征、微生物的生理生化鉴定方法以及不同微生物的培养传代技术等相关内容。在课堂教学期间，针对涉及内容的各个方面，有的放矢的结合网络视频教学，以便于加深同学们对于基础操作的认识。 （2）操作基础训练及发酵应用 根据同学们的基础理论学习情况，通过实验小组分配，进行具体的微生物学实验操作及综合实验的设计等。包括无菌操作、血球计数板的使用、发酵培养基配置以及发酵培养等基本操作。将上述操作为基础进行发酵应用实验的方案设计，完成一套较为符合实际操作要求的发酵方案。 （3）微生物开发利用综合实验课程报告 根据课上的实验操作结合理论知识，撰写各实验课程的实验报告。报告内容包括实验目的、实验原理、实验操作、实验结果及问题讨论。通过实验报告的撰写进一步加深同学们对于实验操作及过程的理解与领悟，从而提高微生物综合利用实践操作能力。 3.课程与其他课程的关系 先修课程：生物化学、微生物学。本课程与这两门课程密切相关，构成了食品工艺系列课程群，微生物开发利用综合实验是前面三门课程的总结和应用，而只有在前面三门课程的基础上，微生物开发利用综合实验的教学与实践才能达到较好的效果。 二、课程目标 本课程的目标是培养学生的微生物综合利用及实验操作能力，达到独立设计
发酵工程综合实 验报告 实验题目 蛋白酶的发酵工艺研究 院系名称 生物与食品工程学院 学院：生物与食品工程学院 2015年 7月 31日 学生姓名 杨益坤 学 号 2012214114 专业班级 生物技术12-1班 指导教师 杨 柳
目录 标题错误!未定义书签。 摘要错误!未定义书签。 关键词2 1.引言2 2.材料与方法3 2.1材料3 2.1.1菌种3 2.1.2试剂3 2.1.3培养基4 2.1.4实验仪器4 2.2方法4 2.2.1蛋白酶酶活测定4 2.2.2总可溶性糖测定5 2.2.3枯草芽孢杆菌发酵实验6 2.2.4发酵罐实验6 2.2.5蛋白酶性质实验7 3.结果与分析7 3.1透明圈观察7 3.2标准曲线8 3.2.1酪氨酸标准曲线8 3.2.2葡萄糖标准曲线9 3.3不同装液量摇瓶发酵实验9 3.4小型发酵罐发酵实验11 3.5蛋白酶性质研究12 3.5.1最适pH测定及pH影响酶稳定性的研究12 3.5.2最适温度测定及p温度影响酶稳定性的研究13 3.6小结15 4.致16 5.参考文献17
蛋白酶的发酵工艺研究Study on Protease Fermentation Conditions 摘要： 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)能够产生大量的蛋白酶，是进行蛋白酶研究的良好材料。本次实验目的在于学习蛋白酶的定性定量测定方法，考察营养及环境对酶生产的影响，以及熟悉小型发酵罐的使用。 我们控制装液量为唯一变量，测定酶活及总糖变化，最终确定最佳装液量条件为60ml。在此基础上，我们进一步确定了最适温度为40℃，最适pH为5。我们挑选透明圈较大的菌落在小型发酵罐进行发酵，定时取样测定酶活与总糖，绘制发酵曲线，从而了解菌体生长情况。 Abstract: Bacillus subtilis can produce much protease and can be a good meterial for research about protease.The purposes of this experiment are learning how to measure protease qualitatively and quantificationly,investigating how the nutrition and environment influence the output of protease,and trying to be familiar with small-sized fermentation cylinder. We controlled fluid volume as the only variable quantity,measured enzyme activity and total sugar quantity,finally confirmed that the best fluid colume condition is 60ml.On this basis,we moved forward a single step to conclude that the best temperature is 40℃ and the best pH is 5.We chose the bacterial colony with bigger transparent circle to ferment in the small-sized fermentation cylinder,measured enzyme actity and total sugar quantity at regular time,then drew the fermentation curve,consequently we could know how was the situation of the growing bacterium.
发酵工艺学实验内容 实验一红曲的生产（4学时） 一、实验目的要求 1、了解红曲色素的特点。 2、学习红曲生产的工艺技术。掌握红曲酱腐乳酿造工艺及控制要求。 二、实验原理 红曲霉是我国用来生产红曲色素的传统菌种，该菌产生的红曲色素由于安全性高，热稳定性强，色泽鲜亮已得到广泛的应用。以大米或其他粮食作物为原料的红曲霉培养物称红曲。红曲有杀菌和抑菌作用，将红曲应用在调味品生产中或鱼、肉腌制中，具有防腐作用。红曲霉的菌丝有横隔、多核。在麦芽汁琼脂培养基上，生成先白色后红色的扩展性菌落，子囊孢子数目甚多，一般不产生分生孢子，常用液体培养作扩大菌种。 三、实验材料与试剂 1、菌种紫红曲霉(Monascus sp.) 2、培养基 斜面培养基配方：7.2 g麦芽糖、可溶性淀粉5 g、蛋白胨3 g、冰醋酸0.2 mL、琼脂2~3g、水100 mL。 种子培养基配方：可溶性淀粉3 g、硝酸钠0.3 g、黄豆粉0.5 g、水100 mL。 发酵培养基配方：大米500 g、红曲霉0.5 g、冰醋酸（95%）1.5 g, 水适量。 3、仪器摇床、超净工作台、三角瓶、无菌水试管、灭菌锅、恒温培养箱等。 四、实验操作步骤 1、培养基的配制：按培养基的配方，配制斜面、液体、发酵培养基，并灭菌冷 却备用。 2、斜面菌种活化：用接种环挑取冰箱保存的红曲霉菌种一环，在新鲜斜面上划 线，于30 ℃培养箱内培养4～7 d，长满红色孢子为宜。 3、种子培养液的扩大培养：用接种针挑取1～3环活化的红曲霉于液体试管或 三角瓶中，30 ℃摇床培养3～5 d，菌丝球生长小而密。 4、三角瓶固体发酵：将扩大培养的液体种子接种于发酵培养基中，拌匀后于 30 ℃培养，每1 d 摇散菌丝，直至大米变成红色为止。 思考作业： 1、红曲有何功能？ 2、红曲制作过程中应注意的事项？
实验一菌种的传代培养 一、实验目的 1．掌握菌种传代培养的原理 2．掌握菌种传代培养的操作过程 二、实验原理 细胞在培养器中长成致密单层后，已基本上饱和，为使细胞能继续生长并且活化细胞的代谢性能，同时也将细胞数量扩大，就必须进行传代（再培养）。活化后的菌种经过扩大培养就会大量繁殖，把菌种通过逐级扩大培养，使其大量繁殖并保留生长更加良好的菌种。传代培养也是一种将细胞种保存下去的方法，同时也是利用培养细胞进行各种实验的必经过程。 三、实验器材 1．菌种：金色链霉菌 2．培养基（麸皮培养基）：麸皮36．0克；磷酸氢二胺3．0克；磷酸氢二钾0．2克；硫酸镁0．1克；琼脂15．0克；蒸馏水1．0升；ph 7．0 3．其它：电子天平；250ml三角瓶；电炉；灭菌锅；培养皿（5个）；试管；无菌操作台；酒精灯；接种环；涂布棒；报纸；细绳；棉塞；牛皮纸；玻璃棒。 四、实验步骤 使用培养皿培养菌种 1.按上述培养基配方配制250毫升培养基，装入一只三角瓶中，加热使药品溶解，用棉塞 塞住瓶口，并用牛皮纸扎紧，以备灭菌。 2.把培养皿用报纸包好，细绳系牢，以备灭菌。 3.把物品放入灭菌锅中在121℃下灭菌15～20分钟，灭菌后放入已杀菌的无菌操作台中。 4.在无菌条件下，在每只培养皿中分别倒入培养基20ml左右，放平，冷却后备用。
5.待培养基冷却凝固后，在无菌条件下，选择一个生长良好的菌种，用接种环在平板培养 基上接种，并用涂布棒将菌种均匀涂遍整个培养皿。 6.将接种好的平板做好标号后，将其放入29℃的培养箱中培养，倒置培养。 使用试管培养菌种 1．按上述培养基配方配制250毫升培养基，装入一只三角瓶中，加热使药品溶解，然后将其倒入试管用棉塞塞住瓶口，并用牛皮纸扎紧，以备灭菌。 2．把物品放入灭菌锅中在121℃下灭菌15～20分钟，灭菌后放入已杀菌的无菌操作台中。3．将灭了菌的试管取出并斜放（保证足够的斜平面），待其冷却凝固。接下来的步骤同培养皿的培养方法。 注意事项： 1．4和5步均为无菌实验。 2．传代培养周期为4～5天。 实验二发酵种子培养 一、实验目的 掌握发酵种子培养的原理和方法。 二、实验原理 种子扩大培养简称种子扩培是发酵工程的一个组成部分，其实指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。其目的首先是出于接种量的需要与菌种的驯化，同时对于缩短发酵时间、保证生产水平也有帮助。所以种子扩大培养的任务是为了得到纯而壮的培养物，即获得活力旺盛的、接种数量足够的培养物。对于不同产品的发酵过程来说，必须根据菌种生长繁殖速度快慢决定种子扩大培养的级数。抗生素生产中，放线菌的细胞生长繁殖较慢，常采用二级或三级种子扩大培养；一般50t发酵罐多采用二级或三级发酵，有的也采用四级发酵如链霉素生产。