活性干酵母发酵生产班级:11应生1班第4,8组摘要:机械搅拌生物反应器,又称发酵罐,是进行液体发酵的特殊设备这次课程主要是认识小型发酵罐, 了解发酵罐的主要结构并掌握其使用方法,清洁发酵罐等相关仪器设备发酵前的准备操作及实罐灭菌操作,培养发酵用的菌种,准备分光光度计,离心机等仪器测OD值,残糖浓度等掌握实验操作的流程,熟悉实验仪器此次采用的是5L的小型发酵罐,主要由发酵罐、空气处理系统、蒸汽净化系统、电气控制 系统、恒温系统及管道、阀门等组成准备的菌种包括一级种子、二级种子要轮班看守发酵罐,及时准 确记录数据关键词:发酵罐的主要结构 上罐前的灭菌工作 菌种的无菌操作 数据的记录 实验后的分析一、 前言生物反应器是生物工程的主要组成部分,是生物技术转化为产品的关键设备,在生物工程中 处于中心地位机械搅拌式生物反应器,又称发酵罐,是进行液体发酵的特殊设备实验室 使用的小型发酵罐,其容积可从1L至数百升发酵罐配备有控制器和各种电极,可以自动 地调控实验所需的培养条件,是微生物,遗传工程,医药工业等科学研究所必需的设备 活性干酵母是以固体形式存在,而不失去活性的酵母细胞产品活性干酵母有两个基本特征: 一是常温下长期贮存而不失去活性,二是将活性干酵母在一定条件下复水活化后,即恢复成 自然状态并具有正常酵母活性的细胞。
二、材料与方法材料:1、菌种:对安琪活性干酵母进行筛选所得2、培养基:(1)斜面培养基:麦芽汁琼脂培养基(2) 一级种子培养基:120Bx麦芽汁培养基(3) 二级种子培养基:葡萄糖 120g/L,酵母膏 3.5g/L,(NH 4 )2 SO4 3.5g/L,KH 2 PO 4 2.0g/L,MgSO4 • 7H 2 O 0.8g/L,PH 为 5.0(4)发酵培养基:① 基液:自来水2.2L装入发酵罐内,121°C灭菌20min,灭菌后罐内大约2.5L (蒸汽冷凝的缘故)② 流加糖液:350g/L葡萄糖液1.6L装入流加瓶中,121C灭菌15min备用③ 流加营养液:,(NH4)2SO4 60g,KH2PO4 15g,MgSO4 - 7H2 O10g,玉米浆 (纱布过滤去渣)12g,用自来水配成400mL,121C灭菌15min④ 碱液:10%NaCO 2溶液⑤ 消泡剂:消泡剂与水按1:1配制成80mL,121C灭菌15min备用3、仪器及用具:5L全自动发酵罐,恒温振荡培养箱,恒温培养箱,大容量低速离心机,血细胞计 数板,还原糖测定装置,酵母发酵力测定装置,电子天平,吸管,烧杯,三角瓶, 试管,酒精灯,滴定管,显微镜,PH测定器方法:菌种一斜面(培养24h,37°C)-一级种子(250mL摇瓶)一二级种子(500mL摇瓶, 培养10h,37C) 一发酵发酵罐一管路准备一实罐灭菌一发酵(8-10h,37C) 一取样一分析测定一放罐1、一级种子培养250mL三角瓶8个,每个加35mL 一级种子培养基,121C灭菌15min冷却一每个瓶中 接种2-3环斜面菌种一30C静置培养28-32h一取样测定细胞浓度,美兰染色观察死亡细胞,确定酵母对数生长期末期(可以根据酵母细胞数0.8-1.0X108个/mL,出芽率20%,死亡1%以下,耗糖45-50%,酸度不增高等指标来确定),确定无杂菌一接入8瓶二级种 子培养基。
2、 二级种子培养1000mL三角瓶8个,每个加180mL二级种子培养基,121C灭菌15min冷却一每个瓶中 接入一级种子液20mL—恒温振荡培养12-16h,30C,96r/min一取样测定细胞浓度,美兰 染色观察死亡细胞,确定酵母对数生长期末期,确定无杂菌一8瓶二级种子全部接入发 酵罐3、 发酵罐清洗:把装好培养液的发酵罐密封好,各条管路包扎好,流加瓶密封一起放入高 压灭菌锅灭菌121C,15min4、 发酵生产(流加营养法)⑴接种:发酵罐实消后,温度降至30C,接入二级种子,启动搅拌,通入无菌空气,开 始搅拌⑵糖液流加:初始速度60-80mL/h后,发酵一小时后,每小时测定还原糖,根据测定结 果及时调整糖液流加速度发酵3-4h后,残糖浓度在0.1%-0.2%,发酵16h左右,全部 糖液克刘佳完毕⑶营养液流加:接种前先加入营养液50mL,接种后,每隔1h加50mL,至发酵8h加完⑷PH控制:酵母最适生长PH为4.4-5.4, PH过酸通过10%NaCO 2溶液进行调节,过碱用 柠檬酸调节⑸温度控制:发酵0-12h为30C,12-16h为32Co⑹溶氧控制:一般为和浓度的20%-30%,通过调节通风量和搅拌转速,后期以不再加营 养液,应适当减小通风。
⑺发酵周期:一般选择在对数生长期的后阶段⑻最终发酵体积:正常情况下,全部流加糖液和营养液能够被利用,最终发酵体积应为 7L左右5、 发酵液处理——离心分离发酵结束后,用大容量低速离心机分离酵母,2000r/min,离心20min,弃去上清液6、 用分光光度计车OD值7、 用PH计测样液PH值,与发酵机显示的PH校对,原因是发酵机可能没校准,PH不正确三、结果与分析0.180.160.140.12值0.1O 0.080.060.040.0200123456789 10还原糖1、 前发酵罐的灭菌做得不好,因为提前防压了,导致发酵液,流加糖液,营养液等蒸发了, 以致量不足2、 实验过程中,PH值一直上升,呈过碱性先用1%的柠檬酸调节,结果发现浓度过低, 改用5%柠檬酸调节,最后将PH调节至5.0——6.0原因应该与所使用的消泡剂有关, 该消泡剂是食品加工用的消泡剂,呈碱性,以至于发酵液呈过碱性3、 用显微镜镜检,没有结果4、 残糖浓度的测定前一个小时成上升状态,此后2-4个小时浓度有所下降,而后又上升再 下降,呈不稳定状态原因是没及时关注糖液消耗状况,流加糖流加过多四、结论1、 总体上这个实验很成功,准备工作和同学们间的配合程度都比较好.在整个实验的过程中, 对工艺流程比较熟悉.掌握一般.但是在运行的过程中,会出现很多错误.我们把问题考虑得 当,协作能力比较强。
2、 工艺流程的掌握比较好,在查阅资料和搜集内容方面,积极3、 数据分析不够准确.误差太大了。