發(fā)酵實(shí)驗(yàn)報(bào)告

PAGE綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：小型發(fā)酵罐的使用與發(fā)酵過程中主要生化指標(biāo)測(cè)定實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：綜合性實(shí)驗(yàn)所屬課程名稱：發(fā)酵工程工藝原理班級(jí)：2012級(jí)食品營養(yǎng)3班學(xué)號(hào)：姓名：實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2014.12.01–2014.12.03小型發(fā)酵罐的使用與發(fā)酵過程中主要生化指標(biāo)測(cè)定摘要：關(guān)鍵詞：1前言2材料與方法2.1材料2.1.1菌種大腸桿菌（E.coli）2.1.2培養(yǎng)基種子培養(yǎng)基：葡萄糖10g，蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母膏5g，氯化鈉5g，水1000mL。pH7.0。發(fā)酵培養(yǎng)基：葡萄糖20g，蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母膏10g，氯化鈉5g，氯化銨5g，水1000mL。pH7.0。全部用自來水配制培養(yǎng)基。2.1.3其他材料泡敵、斐林試劑、0.1%標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液、40%氫氧化鈉等。2.1.4設(shè)備BIOTECH-7BGZ發(fā)酵罐1套（配套蠕動(dòng)泵、pH電極、溶氧(DO)電極、空壓機(jī)及所管口表管口表序號(hào)連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)用途或名稱N1G1/2電加熱N2G1/2電加熱N3G1/4盤管排水口N4G1/4夾套進(jìn)水N5G1/4夾套溢流口N6M14*1.5溫度電極接口N7G1/4盤管進(jìn)水/蒸汽口N8M10平衡口N9M27*2接種口N10Pg13.5補(bǔ)料口N11Pg13.5溶氧電極插口N12G3/4三孔補(bǔ)料口N13Pg13.5排氣口N14消泡電極插口N15補(bǔ)料口N16M16*1.5進(jìn)氣口N17Pg13.5pH電極插口N18取樣品K18排氣過濾器出口K26排氣過濾器排液口K36排氣冷凝器進(jìn)水口K46排氣冷凝器回水口K56進(jìn)氣過濾器平衡口K64無菌空氣出口K78空氣進(jìn)口K84無菌空氣進(jìn)口K98取樣/物料出口3實(shí)驗(yàn)方法3.1流程圖1發(fā)酵過程流程3.2菌種準(zhǔn)備3.2.1配制培養(yǎng)基配制種子固體培養(yǎng)基100mL，分裝試管，0.1Mpa（121℃）滅菌20min，擺成斜面。配制種子培養(yǎng)液600mL，分別分裝50mL于兩個(gè)250mL三角瓶中（作一級(jí)種子瓶），余下550mL平均分裝于三個(gè)500mL三角瓶中（作二級(jí)種子用），同上滅菌備用。3.2.2接種與培養(yǎng)（1）菌種活化上罐前兩天，從冰箱中取出菌種轉(zhuǎn)接斜面，37℃培養(yǎng)24h。（2）接一級(jí)種上罐前一天，由斜面菌種轉(zhuǎn)接一級(jí)種子瓶，37℃振蕩（125r/min）培養(yǎng)12h。分別測(cè)接種前和培養(yǎng)結(jié)束時(shí)的OD值，計(jì)算出凈增OD，并作記錄。（3）接二級(jí)種將一級(jí)種轉(zhuǎn)接二級(jí)種子，接種量5%。之后，37℃振蕩（125r/min）培養(yǎng)10h。3.3上罐前的準(zhǔn)備洗凈發(fā)酵罐及各聯(lián)接膠管。配制發(fā)酵培養(yǎng)基5000mL，置發(fā)酵罐內(nèi)，加入幾滴泡敵。校正pH電極和溶氧(DO)電極。安裝好發(fā)酵罐，把電極插口、取樣管、補(bǔ)料口、消泡劑料瓶等固定、密封好后，開夾套出、進(jìn)水閥V2、W1，使夾套充滿水。3.4實(shí)罐滅菌用保護(hù)罩蓋住罐蓋及發(fā)酵罐，用傾倒螺釘鎖緊法蘭，開保護(hù)罩頂部排氣閥V4，啟動(dòng)蒸氣發(fā)生器，啟動(dòng)攪拌馬達(dá)，調(diào)轉(zhuǎn)速300r/min，開啟冷凝水出水閥V1，開啟蒸氣閥門S1，進(jìn)行在位滅菌。當(dāng)保護(hù)罩頂部閥門V4有蒸氣排出時(shí)，2min后關(guān)閉閥門，當(dāng)罐溫接近滅菌溫度時(shí)，微開閥V4適當(dāng)排氣，并調(diào)整蒸氣閥S1維持罐溫。保溫結(jié)束后，關(guān)蒸氣閥S1，全開冷凝水出水閥V1，開進(jìn)水閥W3，將溫度設(shè)定在37℃，切入自動(dòng)。滅菌完成后，關(guān)閉蒸汽發(fā)生器并排去蒸汽發(fā)生器內(nèi)殘汽。當(dāng)溫度降到100℃以下，緩緩開排氣閥V4，使保護(hù)罩頂壓力表指示為零，移去保護(hù)罩。連接通氣管路，將進(jìn)氣過濾器K7口與控制臺(tái)左側(cè)空氣出口連通，開彈簧夾，接通空氣壓縮機(jī)電源，對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行通氣，調(diào)整空氣流量3～5L/min。溫度達(dá)到37℃時(shí)，將預(yù)先滅菌的pH電極、DO電極（75%酒精消毒、UV消毒）接入發(fā)酵罐，連接各電極導(dǎo)線。流加堿的管線與泵和罐體連接，通過面板操作開關(guān)選擇堿泵，打開手動(dòng)開關(guān)，使膠管內(nèi)充滿液體，將輸出上限設(shè)在15%，下限設(shè)為“0”，待一切準(zhǔn)備就緒，將“手動(dòng)”開關(guān)調(diào)節(jié)到“自動(dòng)”狀態(tài)。設(shè)定攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min、空氣流量2～3L/min、pH7.0、DO100%，系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)酵狀態(tài)。開啟電腦，并與發(fā)酵罐主控設(shè)備相聯(lián)。打開控制軟件，做好實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄發(fā)酵全過程的準(zhǔn)備。3.5發(fā)酵操作將酒精棉置于接種口槽中，旋松接種口，點(diǎn)燃酒精棉，在火焰保護(hù)下，打開接種口，倒入二級(jí)種子，然后旋緊接種蓋，移去火焰圈。接種后立即進(jìn)行第一次取樣，用于測(cè)定發(fā)酵液零時(shí)OD值。打開電腦，啟動(dòng)軟件，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。3.5.4發(fā)酵管理注意發(fā)酵罐運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，檢查各控制參數(shù)是否在合適的范圍內(nèi)，遇有故障及時(shí)排除。(例：當(dāng)在某一時(shí)段泡沫大量生成時(shí)，系統(tǒng)消泡不運(yùn)轉(zhuǎn)，可用手動(dòng)加入幾滴消泡劑)每小時(shí)記錄發(fā)酵過程溫度、pH、DO、通風(fēng)、轉(zhuǎn)速的數(shù)值，并記錄操作情況。3.6發(fā)酵過程中各項(xiàng)生理指標(biāo)的測(cè)定3.6.1OD值測(cè)定3.6.2葡萄糖測(cè)定（1）樣品處理用蒸餾水對(duì)樣品液進(jìn)行稀釋待用。（2）標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液分別吸取5.0mL堿性酒石酸銅甲液和乙液，置于150mL錐形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠2粒，混勻，從滴定管滴加約9mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，控制在2min內(nèi)加熱至沸騰，趁沸以每2秒1滴的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，直至溶液藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)，記錄消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積，同時(shí)平行操作三份，取其平均值，計(jì)算每10mL（甲、乙液各5mL）堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量（mg）。（3）樣品溶液預(yù)標(biāo)定分別吸取5.0mL堿性酒石酸銅甲液和乙液，置于150mL錐形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠2粒，混勻，控制在2min內(nèi)加熱至沸騰，趁沸以先快后慢的速度，從滴定管滴加樣品溶液，并保持溶液沸騰狀態(tài)，待溶液顏色變淺時(shí)，以每?jī)擅?滴的速度滴定，直至溶液藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)，記錄樣液消耗體積。（4）樣品溶液測(cè)定分別吸取5.0mL堿性酒石酸銅甲液和乙液，置