微生物工程实验指导2011(4)

2018-12-17 16:55

一、 实验目的

初步掌握乳酸菌分离的一般方法。 二、 实验原理

乳酸菌的细胞形态为杆状或球状,一般没有运动性,革兰氏染色阳性,微需氧、厌氧或兼性厌氧,具有独特的营养需求和代谢方式,都能发酵糖类产酸,一般在固体培养基上与氧接触也能生长。酸乳风味的形成与乳酸菌发酵过程代谢的多种物质有关,而这些物质的产生与发酵速度等活力指标有密切关系。乳酸菌的活力可由多种参数确定,如细胞生长情况,细胞干重和光密度(OD值)等。由于乳液不透明,不能直接测OD值,可用NaOH和EDTA处理使其澄清后再测。较简便的活力测定包括凝乳时间,产酸和活菌数量等指标的检测。 三、实验器材与试剂

1实验材料 市售酸奶、鲜牛奶。 2培养基

(1) BCG牛乳培养基

A)溶液: 脱脂乳粉100g,水500Ml,加入1.6%溴甲酚绿(B. C. G)乙醇溶液1mL,80℃灭菌20min。

(B)溶液:酵母膏10g,水500mL,琼脂20g,pH 6.8,121℃湿热灭菌20min。以无菌操作趁热将(A)、(B)溶液混合均匀后倒平板。

(2)乳酸菌分离培养基:牛肉膏 5 g,酵母浸膏 5 g,蛋白胨 10g,葡萄糖10g,乳糖5 g,NaCl 5 g, 琼脂20g , 水1000Ml ,调pH值为 6.8,121℃,灭菌20分钟后倒平板。

3 实验设备 超净工作、恒温培养箱、鼓风干燥箱、高压蒸汽灭菌锅、冰箱、油镜显微镜、碱式滴定仪、天平、培养皿、移液管、试管、烧杯、量筒、温度计、酒精灯、接种针、载玻片等。 四、实验方法与步骤

1.分离:取市售新鲜酸乳液稀释至10-5,取其中的10-4 10-5 2个稀释度的稀释液各0.1-0. 2mL,分别接入BCG牛乳培养基琼脂平板上,用无菌涂布器依次涂布;或者直接灌注法分离,置40℃培养48h,如出现圆形稍扁平的黄色菌落及其周围培养基变为黄色者初步定为乳酸菌。

2.鉴别选取乳酸菌典型菌落转至脱脂乳试管中,40℃培养8-24h,若牛乳出现凝固,无气泡,呈酸性,涂片镜检细胞杆状或链球状(两种形状的菌种均分别选入),保加利亚乳杆菌呈杆状,单杆、双杆或长丝状;嗜热链球菌呈球状,成对、短链或长链状。革兰氏染色呈阳性,则可将其连续传代4-6次,最终选择出在3-6h能凝固的牛乳管,作菌种待用。

3 观察与测定

(1)观察: 观察并记录各试管的凝乳时间。

(2)酸度测定:用NaOH滴定法,测定发酵乳液的滴定酸度。 (3)计数:采用倾注平板法,测定活菌数量。

五、实验结果

1、比较凝乳时间、滴定酸度和活菌数量,确定菌种活力。 2、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌的分离需要使用何种培养基?

实验十:酸乳及酸乳饮料的制作

一、 实验目的

了解酸乳的制作方法 二、 实验原理

酸乳是牛奶经过均质、消毒、发酵等过程加工而成的。酸乳的品种很多,根据发酵工艺不同可分为凝固性酸乳和搅拌型酸乳两大类。凝固型酸乳在接种发酵菌株后,立即进行包装,并在发酵容器内发酵、成熟。搅拌型酸乳先在发酵罐中接种、发酵,发酵结束后再进行无菌罐装并后熟。

嗜热乳酸链球菌和保加利亚乳杆菌是两类最常用的酸乳发酵菌种。 近年来,人们又将双歧乳酸杆菌引入酸乳制造,使传统的单株发酵,变为双株或三株共生发酵。双歧杆菌菌体尖端呈分枝状,是一种无芽孢革兰氏阳性厌氧菌,最适生长温度37~41℃,最适生长pH6.5~7.0,能分解糖产酸,不产CO2。双歧杆菌产生的双歧杆菌抑菌素对肠道中的致病微生物具有明显的灭杀效果,双歧杆菌还能分解积存于肠胃中的致癌物N-亚硝基胺,防治肠道癌变,并能促进免疫球蛋白的产生,提高人体免疫力,使酸乳在原有的助消化、促进肠胃功能的基础上,又具备了防癌和抗癌的保健效用。 三、 实验器材与试剂 1. 原料

市售酸乳或其他乳酸菌活菌制品、脱脂奶粉、全脂乳粉或鲜牛奶、蔗糖等。 2. 器材

恒温水浴锅、高压蒸汽灭菌锅、超净工作台、培养箱、一次性塑料杯、培养皿、试管、三角瓶等 四、实验步骤 1.基料配制

将全脂乳粉、蔗糖和水以10:5:70的比例混合。 2.菌种扩大

将分离到得嗜热乳酸链球菌、保加利亚乳杆菌用上述培养基进行扩大培养。 3.巴氏杀菌

通常在60~65℃下保持30min。 4.牛乳冷却

牛乳经巴氏杀菌后用水冷却,至40~45℃时接种。 5.接种

经培养好的嗜热乳酸链球菌+保加利亚乳杆菌及其等量4菌混合菌液以5% 的接种量分别接入上述培养基料中,摇匀。 6.罐装和发酵

若要生产凝固型酸乳,接种后应立即分装到已灭菌的酸乳瓶或一次性塑料杯中,以保鲜膜封口;将接种后的酸乳置于40℃恒温箱中培养至凝乳块出现(约3~4小时),然后转入4℃冰箱中后熟(24小时以上),使酸度适中,凝块均匀细腻,无乳清析出,色泽均匀,无气泡,获得较好的口感和特有风味。 7.品尝 乳酸菌类 凝乳情况 口感 香味 异味 pH 结论 球菌 杆菌 球杆菌混合(1:1) 五、思考题

酸乳发酵过程中为什么会引起凝乳?

实验十一 发酵设备的原理及其使用

一. 实验目的

1. 掌握发酵设备工作原理

2. 能够单独操作使用机械搅拌发酵罐 二. 实验原理

发酵工程的目的是利用微生物进行生产或某些生物处理。在生物过程中,反应器具有中心的作用,它既是连接原料和产物的桥梁,也是多种学科的交叉点。在反应器中,通过产物的合成,廉价的原料升了值。因此,发应器的设计和操作则是发酵工程中的一个重要问题,它对产品的成本和质量有着很大的影响。

发酵设备必须具有适宜于微生物生长和产物形成的各种条件,促进微生物的 新陈代谢,使之能在低消耗下获得高产量。因此,优良的发酵设备应具有严密的结构,良好的液体混合性能,较高的传质、传热速率,同时还应具有配套而又可靠的检测及控制仪表。判断发酵设备好坏的唯一标准应是能否适合工艺要求,以获得最大的生产效率。另外,由于发酵采用的菌种不同,产物不同或发酵类型不同,发酵条件又各不相同,应根据发酵过程的特定和要求来设计和选择发酵设备的型式和结构。

对微生物反应器设计的基本要求

1. 避免将需蒸汽灭菌的部件与其它部件连接,因为即使阀门关闭,细菌也可在阀门内生长;

2. 尽量减少法兰连接,因为设备震动和热膨胀会引起连接处的移位,导致染菌。应全部焊接结构(焊接部位磨光),消除积蓄耐灭菌物质。

3. 防止死角、裂缝等一类情况,以避免固体物质在此堆积,形成使杂菌获得热抗性的环境;

4. 发酵系统的某些部分应能单独灭菌;

5. 与反应器相通的任何连接能应采用蒸气加以密封,如取样口在不取样时也要一直通蒸气;

6. 所有阀门要易清洗、易使用、易灭菌,球阀、隔膜阀和截止阀比较好; 7. 反应器应始终保持正压以排除渗漏; 8. 为了便于清洗,反应器主体应尽量简单。 三. 发酵设备结构:


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