活性干酵母生產

1、關于活性干酵母的生產第一張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月A、酵母細胞培養(yǎng)實驗第二張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月一、實驗目的 要求學生掌握通風發(fā)酵的基本原理及過程，掌握上罐操作技術，掌握流加補料控制技術。（1）發(fā)酵罐及管路、空氣過濾器滅菌操作及發(fā)酵罐系統管路的熟悉。（2）實罐滅菌培養(yǎng)基滅菌實驗。（3）觀察并記錄酵母菌擴培過程及上罐發(fā)酵過程菌種生長變化情況。第三張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、實驗原理面包酵母培養(yǎng)是最典型的細胞物質生產過程。利用葡萄糖為碳源，通風培養(yǎng)面包酵母，每200g碳水化合物約可得到100g干酵母。即得率約為50%。在通風供氧充足的前提下，分

2、批補料（流加）培養(yǎng)。本實驗面包酵母培養(yǎng)的目的是獲得最大酵母濃度。因此采用流加培養(yǎng)較為理想。其原理是所謂的反巴斯德效應（CRABTREE效應）：在酵母培養(yǎng)過程中，糖濃度過高時，即使溶解氧很充足，但由于糖生成乙醇，從而使菌體得率下降的現象。 第四張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）分批培養(yǎng)分批培養(yǎng)是微生物在特定條件下只完成一個生長周期（growth cycle）的方法，即接種少量微生物在一密閉系統中生長繁殖，直到某些營養(yǎng)物耗盡或某些產物積聚到毒害濃度為止。生長中微生物群體所經歷的幾個生長階段分別為遲滯期（lag phase），對數生長期(exponential phase)，穩(wěn)定期(s

3、tationary phase)，死亡期（deathphase）。 遲滯期對數生長期穩(wěn)定期死亡期第五張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）分批補料培養(yǎng)（Fed-batch culture）分批補料培養(yǎng)是Yoshida等（1973）創(chuàng)用的，是指分批培養(yǎng)過程中連續(xù)地補加培養(yǎng)基，而不從發(fā)酵器中間斷地放出培養(yǎng)液。這樣培養(yǎng)液的體積隨著時間延長而增加。分批補料培養(yǎng)是分批培養(yǎng)和連續(xù)之間的一種過渡培養(yǎng)方式，兼有兩者的優(yōu)點又可克服它們的缺點，因此在發(fā)酵工業(yè)中被廣泛運用。分批補料培養(yǎng)中當達到最大菌體濃度時開始補加培養(yǎng)基，且流加培養(yǎng)基速率與底物被消耗速率相等，雖然菌體總數在不斷增加，而細胞濃度仍為一個常數

4、，這種狀態(tài)被稱為半穩(wěn)態(tài)或準穩(wěn)態(tài) （Quasistady stale）。第六張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月當以恒速流加培養(yǎng)基達到準穩(wěn)態(tài)時：稀釋率D=F/（V0+Ft）.D隨時間而下降。Xv=生長比速率(h-1)= = =D=F/( V0+Ft) d(xv) dt dv vdt F V補料液濃度(mol/L)SF=X/YX/S補料速度(L/h)F=V00式中：X為菌體濃度（g/L），Yx/s為基質對菌體轉化率（g/mol），一般以葡萄糖為基質酵母培養(yǎng)時YX/S 約為90g/mol。第七張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 B.上述的恒速流加在一些次級代謝產物的生產中可以用到，但在

5、以菌體為目的的培養(yǎng)就不適用了。當培養(yǎng)目的為獲得菌體時，并要使限制性底物的濃度保持一定濃度，且菌體的比生長速率保持恒定，必須采用變速流加的方法，加料速度隨時間指數增長。理想的變速流加時體積與補料速度變化為：醪液體積V=V0et補料速度F=V0et第八張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月所謂Crabtree效應即Crabtree（1929）發(fā)現，面包酵母的呼吸活力對游離的葡萄糖十分敏感，當其濃度在5g/L時即出現阻遏作用。為獲得最大酵母得率，不能用恒速流加的方法，而保持最大生長速率的變速流加法只是理想狀態(tài)?，F今酵母的分批補料發(fā)酵的生產所采有用的方法是以自動測定發(fā)酵器的排氣中的微量乙醇含量來嚴

6、格控制糖補入量，這樣，得到的菌體量接近理論得率。第九張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、實驗儀器、設備和材料10升發(fā)酵罐（pH儀，培養(yǎng)液及酸堿液流加裝置，蠕動泵），1臺；搖床，超凈工作臺，離心機，顯微鏡，分光光度計，三角瓶，面包酵母菌種，淀粉水解糖液、尿素等原料。第十張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月四、實驗內容與方法酵母菌經擴大培養(yǎng)后，接入10升機械攪拌通風發(fā)酵罐培養(yǎng)，根據實際情況選用分批培養(yǎng)或分批補料培養(yǎng)，測定酵母濃度。主要內容： 試管斜面培養(yǎng)基的配制、面包酵母種子擴大培養(yǎng)基配制、流加用培養(yǎng)基的配制及滅菌。第十一張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月斜面培養(yǎng)搖瓶種子上

7、罐培養(yǎng)菌體分離斜面培養(yǎng)基配制與滅菌，接種，培養(yǎng)所需儀器物品：滅菌鍋、試管、棉塞、培養(yǎng)基原料、培養(yǎng)箱斜面培養(yǎng)搖瓶種子上罐培養(yǎng)菌體分離300毫升種子液、500ml三角瓶三只、裝液100ml、培養(yǎng)基、培養(yǎng)搖瓶、紗布。發(fā)酵培養(yǎng)基制備，滅菌，接種。離心機或板框過濾器總流程：分批培養(yǎng)：10升發(fā)酵培養(yǎng)基；滅菌；按培養(yǎng)條件方法接種5%培養(yǎng)。 第十二張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月面包酵母菌的培養(yǎng)條件及培養(yǎng)基組成酵母斜面培養(yǎng)基：10麥芽汁固體斜面，PH5.0酵母搖瓶培養(yǎng)基：10麥芽汁，pH5.0或葡萄糖10%，玉米漿1%，尿素0.2%，pH5.0酵母分批發(fā)酵培養(yǎng)基：玉米淀粉經液化、糖化，折合葡萄糖濃度

8、為10%、玉米漿1%，尿素0.2%，pH5.5。發(fā)酵罐培養(yǎng)：接種量25%，溫度25，攪拌200r/min，通氣，1VVM（根據YX/O計算最小需氧量及與菌體量的關系）第十三張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月四、實驗分析項目和方法（1）酵母鏡檢；（2）酵母濃度測定（比濁法：濕重法）：吸取10ml菌液，2500rpm離心5min，去上清液，稱量菌體濕重（3）還原糖濃度：費林法（見工業(yè)發(fā)酵分析）（4）發(fā)酵活力的測定（選做）：稱取0.26g鮮酵母，加5g在30下恒穩(wěn)lh的面粉制成面。第十四張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月五、實驗報告內容和數據處理實驗設計原理；發(fā)酵系統的結構與操作方法

9、，酵母濃度隨時間變化的曲線圖。第十五張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月B、酵母細胞真空干燥實驗第十六張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月一、實驗目的掌握高速真空干燥箱的結構和工作原理掌握真空干燥方法的優(yōu)點和應用范圍掌握真空干燥箱的操作方法第十七張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、實驗原理 食品物料的真空干燥和常壓下的干燥原理相同，只是由于在真空狀態(tài)下，水分的蒸發(fā)溫度較常壓下的蒸發(fā)溫度低。真空度越高，蒸發(fā)溫度越低，因此整個干燥過程可以在較低的溫度下進行。第十八張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月真空干燥的特點：干燥過程中物料的溫度低，無過熱現象，水分易于蒸發(fā)，干燥產

10、品可形成多孔結構，有較好的溶解性、復水性，有較好的色澤和口感。干燥產品的最終含水量低。干燥時間短，速度快。干燥時所采用的真空度和加熱溫度范圍較大，通用性好。設備投資和動力消耗高于常壓熱風干燥。第十九張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、實驗方法 真空干燥箱操作方法 1、需干燥處理的物品（本實驗為上次實驗獲得的酵母細胞）放入真空干燥箱內，將箱門關上，并關閉放氣閥，開啟真空閥，接通真空泵電源開始抽氣，使箱內真空度達到-0.1M Pa時，關閉真空閥，再關閉真空泵電源。 2、把真空干燥箱電源開關撥至“開”處，選擇所需的設定溫度，箱內溫度開始上升，當箱內溫度接近設定溫度時，加熱指示燈忽亮忽熄，反

11、復多次，一般120min以內可進入恒溫狀態(tài)。 第二十張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 3、當所需工作溫度較低時，可采用二次設定方法，如所需溫度60，第一次可設定50，等溫度過沖開始回落后，再第二次設定60。這樣可降低甚至杜絕溫度過沖現象，盡快進入恒溫狀態(tài)。4、根據不同物品潮濕程度，選擇不同的干燥時間，如干燥時間較長，真空度下降，需再次抽氣恢復真空度，應先開真空泵電源，再開啟真空閥。 5、干燥結束后應先關閉干燥箱電源，開啟放氣閥，解除箱內真空狀態(tài)，再打開箱門取出物品。（解除真空后，如密封圈與玻璃門吸緊變形不易立即打開箱門，經過一段時間后，等密封圈恢復原形后，才能方便開啟箱門。）第二十一

12、張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月真空干燥箱注意事項 1、真空箱外殼必須有效接地，以確保使用安全。 2、真空箱不需連續(xù)抽氣使用時，應先關閉真空閥，再關閉真空泵電源，否則真空泵油要倒灌至箱內。 3、取出被處理物品撕，如處理的是易燃物品，必須待溫度冷卻到低于燃點后，才能放入空氣，以免發(fā)生氧化反應引起燃燒。 4、真空箱無防爆裝置，不得放入易爆物品干燥。 5、真空箱與真空泵之間最好跨過濾器，以防止潮濕體進入真空泵。 第二十二張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 6、非必要時，請勿隨意拆開邊門，以免損壞電器系統。 7、本設備應裝專用空氣開關。 8、電氣絕緣完好，設備外殼必須有可靠的保護接地或保護接零。9、真空泵應經常更換真空泵油。10、取出被處理的物品時，如處理的是易燃物品，必須待溫度冷卻到低于燃點后，才能放入空氣，以免發(fā)生氧化反應引起燃燒。11、本設備