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发酵工艺控制操作要点及操作技能

发酵工艺控制操作要点及操作技能
发酵工艺控制操作要点及操作技能

1、Z CF-OX型臭氧发生器开机时,调节空气阀门开度,控制空气

进气压力在0.4~0.5MPA,调节减压阀开度,控制臭氧发生器进气压力为0.06~0.08MPA。

2、PH控制:当PH<6.70时,停止补油,补醇速率减半,PH>6.75

恢复补油、补醇。

3、发酵罐交接时应查看设备运行情况、搅拌及电机有无异响,电

机电流是否在工艺控制范围内;设备、管道阀门有无泄漏;查看现场安全卫生,设备表面干净,地面无油污、积水及杂物。

4、放罐前停糖时,先将电脑中补糖停止、归零,在关闭补料架上

补糖进料主管第一个手动隔膜阀(2328关闭进料主管第二个隔膜阀)。

5、巡检罐温、罐压、液位情况时,若不在工艺控制范围内,应及

时调整。注意:若压力有变化,立即检查排气阀门是否关死,醇罐压力须经常打开高于气源阀,将压力升至0.3MPA以上;对称重异常的罐批要及时检查补料罐、补料管道阀门,对漏点应及时关闭以减少跑料,并及时报告。

6.发酵前期若溶氧低,常用的调控措施有增大空气流量、提高搅拌转速、适当提高罐压、降低罐温和调节补料速率。

7.pH电极的饱和KCl溶液液面低于注入口1-2cm,DO电解液每使用三个批次必须进行更换。

1.接种后若泡沫高,可适当降低空气流量和提高

罐压。

2.补料架交接时,应处于开启状态的阀门:进料手动隔膜

阀、出料手动隔膜阀、平衡隔膜阀;应处于关闭状态的阀门:进料气动阀、出料气动阀及其子阀、蒸汽阀、排污阀、平衡隔膜阀子阀;补料架阀门、法兰及管道焊缝无油污、结垢及渗漏,管道应该保压,检查无误后,方可交接。

2、发酵罐在运转过程中,为什么要保持一定压力,而且罐越小,保持的压力反而比大型罐高?

为防止发酵罐的液面以上部分在运转过程中有泄露(如轴封部分)外界未经除菌的空气侵入发酵罐中而导致染菌,所以,发酵罐内须保持一定的空气压力。但压力不能保持太高否则影响空气流量,阻滞了二氧化碳的排出。发酵罐越大,保持的压力越低。对小型罐而言,却要保持0.5Kg/cm2的压力。因为小型发酵罐内部液面以上的空间较小,压力的缓冲容量也小,在遇突发事件时(如突然停空气),往往很快失去正压状态,染菌的机率较大。为此,对小型发酵罐的罐内压力保持得高一点,以增加缓冲量。

1、一级种子罐接种后不立即开搅拌?

一级种子罐接种后因种量少,菌丝繁殖不需要大量空气。如果立即开搅拌,极易将菌丝体打碎,并且产生大量泡沫,菌体可随泡沫排出。这样既不利于种子生长,还容易造成染菌。

发酵工艺优化

发酵工艺优化 从摇瓶试验到中试发酵罐试验的不同之处 1、消毒方式不同,摇瓶是外流蒸汽静态加热(大部分是这样的),发酵罐是直接蒸汽动态加热,部分的是直接和蒸汽混合,会因此影响发酵培养基的质量,体积,PH,透光率等指标。扩大时摇考虑 2、接种方式不同,摇瓶是吸管加入,发酵罐是火焰直接接种(当然有其他的接种方式),要考虑接种时的菌株损失和菌种的适应性等。 3、空气的通气方式不同,摇瓶是表面直接接触。发酵罐是和空气混合接触,考虑二氧化碳的浓度和氧气的融解情况。 4、蒸发量不同,摇瓶的蒸发量不好控制,湿度控制好的话,蒸发量会少。发酵罐蒸发量大,但是可以通过补料解决的。 5、搅拌方式不同,摇瓶是摇转方式进行混合搅拌,对菌株的剪切力较小。发酵罐是直接机械搅拌,注意剪切力的影响和无菌的影响。 6、PH的控制,摇瓶一般通过碳酸钙和间断补料控制PH,发酵可以直接流加控制PH,比较方便。 7、温度控制,摇瓶是空气直接接触或者传热控制温度,但是发酵罐是蛇罐或者夹套水降温控制,注意降温和加热的影响。 8、注意染菌的控制方法不一样,发酵罐根据染菌的周期和染菌的类型等可以采取一些必要的措施减少损失。 9、发酵罐可以取样或者仪表时时检测,但是摇瓶因为量小不能方便的进行控制和检测。 10、原材料不一样,发酵所用原材料比较廉价而且粗旷,工艺控制和摇瓶区别很大等等 发酵工艺中补料的作用 补料分批培养(fed—batch culture简称FBC)是指在分批培养过程中、间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法、与传统的分批集中补料培养相比、它有以下优点: (1)可以避免在分批发酵中因—次投料过多造成发酵液环境突变,造成菌丝大量生长等问题,改善发酵液流变等性质,使得发酵过程泡沫得以控制,节省消泡剂,并提高了装罐系数。 (2)可以控制细胞质量,以提高芽抱的比例,并使pH得以稳定。 (3)可以解除底物抑制,产物反馈抑制和分解阻遏。 (4)可以使“放料和补料”方法得以实施。该方法在发酵后期、产生了一定数量代谢产物后,在发酵液体积测量监控下,放出一部分发酵液,同时连续补充——部分新鲜营养液,实现连续带放、既有利于提高产物产量.又可降低成本,使得发酵指数得以大幅度提高。 (5)利用FBC技术、可以使菌种保持最大的生产力状态.随着传感技术以及对发酵过程动力学理沦深入研究、用模拟复杂的数学模型使在线方式实最优控制成为可能。 连续补料控制目前采用有反馈控制和无反馈控制两种方式。有反馈控制:选择与过程直接关系的可检测参数作为控制指标,例如可以测量、控制发酵液PH、采用定量控制葡萄糖流加。稳定PH在次级代谢最旺盛水平。而无反馈控制FBC是指无固定的反馈参数,以经验和数学模型相结合的办法来操作最优化控制、从而使抗生素发酵产量得以大幅度提高。例如发酵过程中前体的补加。由此可见,要实现对发酵过程的有效控制,就先要解决补科的连续控制问题。 目前国外发酵生产过程连续补料采用:流量计(电磁流量计、液体质量流量计)、小型电动、气动隔膜调节阀和控制器来实现连续补料控制。菜发酵工厂在中试试验中还成功地运用了电子称加三阀控制的自动补科系统 至于装液量的问题,应该从以下几个方面考虑: 1、保持在你所需要的转速培养情况下(尤其是在后期,菌丝很多时,转速很高时),不能让发酵液把你的塞子湿掉,容易造成染菌。 2、装液量的体积在消毒过程中,不能因为沸腾把塞子湿掉,或者跑出三角瓶,装液量太多会出现这样的情况。很容易染菌。 3、根据你的菌种的情况和发酵液的粘度,需要的混匀程度等等方面也要考虑。 4、建议你做一个梯度试验(40-50-60-70-80等)就可以找到你所需要的装液量。 关于剩余空气的排除在灭菌完毕后(100度左右),立刻用盖子或者其他的用品把你的培养摇瓶盖好,有时候这么点空气根本对兼性厌氧发酵没有什么影响,如果你的菌种要求很严的话,最好用干冰加入已经灭菌的空摇瓶后,立刻用其他的样品培养基分装即可。当然也可以用氮气。最好是二氧化碳。 你可以再查查看是否有其他的方法,我说的也不完全。!!

发酵工艺学实验指导

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。

发酵食品与酿造工艺学实验指导

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。

发酵工程实验报告集

生物技术大实验 实验报告集 班级生物技术1212学号 1220212206 姓名宋扬 使用时间2015.12.14至2015.12.19 组别一 苏州科技学院化学与生物工程学院

实验室学生守则 一、严格遵守实验室各项规章制度和管理措施,服从教师及实验技术人员 的指导。 二、严格按照实验要求,做好实验预习,实验之前5分钟进入实验室,及时、 准确地完成实验任务,实事求是地完成实验报告,杜绝弄虚作假。 三、严格执行操作规定,爱护仪器设备及工具。凡不按教师的指导擅自操 作引起仪器、设备损坏者,应予赔偿。 四、爱护实验室公共财物,节约水电、材料和试剂。未经允许不得随便挪 动非实验需用的其他仪器,不得随便拆装仪器或将仪器、工具带至室 外。 五、持实验室的严肃安静,不得大声喧哗、嘻闹,严禁在实验室内抽烟和 吃东西。 六、严防事故,确保实验室安全,发现异常情况,应及时向有关教师和管 理人员报告。 七、每次实验结束后,主动整理好仪器设备,归还所借器材,关闭电源、 水源,按指导老师的要求做好实验结束工作及室内外的清洁卫生工作,经指导老师许可后,方可离开。 苏州科技学院化学与生物工程学院

实验报告

菌体量随着时间增加而增长,而辅酶Q10 含量也随着菌体量的增长而变大。后期因为菌体量的减少,也开始降低。下罐。 还原糖浓度(柱状图) 还原糖浓度不断下降,在24小时开始每隔一段时间补充葡萄糖,使葡萄糖含量维持在 一开始溶氧在100%,随着菌体生长发酵,开始下降,控制在30%左右,随着菌体增加,降为 粘,影响氧气传递。 前期消耗氮源,产氨,pH上升,随着菌体生长繁殖,消耗碳源,产酸, 源,使pH维持在6.8左右。当pH过低时,通过补加氨水,使pH维持稳定。

发酵条件的控制与调节

发酵条件的控制与调节 1.水分调节 好氧堆肥质量和效率直接受堆肥物料水分含量的影响,水分的作用主要为溶解有机物并参与微生物的新陈代谢和调节堆肥温度。一般认为堆肥初始含水量在40%~70%就能保证堆肥顺利进行。当含水量低于40%时,微生物的代谢活动会受到抑制,堆肥将由好氧向厌氧转化,尤其当含水量低于15%时,菌体代谢活动会普遍停止;当含水量太高时,超过70%,物料空隙率低空气不足,不利于好氧微生物生长,减慢降解速度,延长堆腐时间,并产生二氧化硫等恶臭气体。按重量计,初始堆料的含水率应保持在50%~65%,过低和过高都会影响发酵过程,而牛粪的含水率一般在75%~80%,往往需要加入吸湿性强的调节料以降低混合堆料的水分含量。 2.发酵温度 温度是堆肥正常发酵的重要条件之一,堆肥温度的控制就是要保持堆体顺利升温、维持适当温度和温度的下降。不同种类微生物的生长对温度的要求不同,嗜温菌的最适温度是30~40℃,嗜热菌的最适温度是45~60℃,高温堆肥的温度最好控制在55~65℃,不宜超过65℃,超过65℃就会对微生物的生长产生抑制。堆肥化是一个放热过程,若不加以控制,温度可达75~80℃,温度过高会过度消耗有机质,并降低堆肥产品质量,根据卫生学要求,堆肥至少要达到55℃并保持5天以上才能保证杀灭堆层中大肠杆菌及病原菌。生产实践中常采用翻堆或强制通风办法控制温度。 3.碳氮比调节 碳氮比(C/N)是指堆肥原料与填充料混合物的总碳(C)与总氮(N)的比值。碳源是微生物利用的能源,氮源是微生物的营养物质,在堆肥过程中,碳源被消耗,转化成二氧化碳和腐殖质物质,而氮则以氨气形式散失,或变为硝酸盐和亚硝酸盐,或由生物体同化吸收。因此,碳和氮的变化是堆肥的基本特征之一。由于微生物的C/N范围为4~30,因此用作供其营养的有机物碳氮比最好也在此范围内,C/N过高或过低都不利于嗜氧菌的生长和繁殖,堆肥过程中适宜的碳氮比(C/N)为20~30:1,30:l较为理想。北方地区在生产实践中可采用在牛粪中添加有关原料调节碳氮比,一般牛粪堆肥处理时可不调整C/N。 4.通风调节 通风是好氧堆肥的关键性因素之一,其主要作用是提供好氧微生物生长繁殖所必需的氧气,通过供气量的控制,可去除堆料中多余的水分,调节堆体温度,减少恶臭产生。研究表明,堆料中氧含量为10%时,就可保证微生物代谢的需要。在供氧充分而其他条件也适宜的情况下,微生物迅速分解有机物,产生大量的代谢热,如果不能对多余热量进行控制,温度升高到超过微生物生长的适宜范围,将会抑制有机物的生物降解、延长处理时间,增加设备运行费用,并且产生难闻的气味。可适时采用翻堆方式通风或设有其他机械通风装置换气,调节堆肥物料的氧气浓度和散热,同时应注意堆体堆积要松紧适度,保持物料间有一定的空隙以利通气. 5.pH值调节 pH值是微生物生长的重要因素之一,一般堆肥中微生物最适宜的pH值是中性或弱碱性,pH值太高或太低都会使堆肥处理遇到困难。许多研究者提出,

发酵工艺课程设计

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

发酵工艺优化

发酵工艺优化 发酵工艺优化 从摇瓶试验到中试发酵罐试验的不同之处 1、消毒方式不同,摇瓶是外流蒸汽静态加热(大部分是这样的),发酵罐是直接蒸汽动态加热,部分的是直接和蒸汽混合,会因此影响发酵培养基的质量,体积,PH,透光率等指标。扩大时摇考虑 2、接种方式不同,摇瓶是吸管加入,发酵罐是火焰直接接种(当然有其他的接种方式),要考虑接种时的菌株损失和菌种的适应性等。 3、空气的通气方式不同,摇瓶是表面直接接触。发酵罐是和空气混合接触,考虑二氧化碳的浓度和氧气的融解情况。 4、蒸发量不同,摇瓶的蒸发量不好控制,湿度控制好的话,蒸发量会少。发酵罐蒸发量大,但是可以通过补料解决的。 5、搅拌方式不同,摇瓶是摇转方式进行混合搅拌,对菌株的剪切力较小。发酵罐是直接机械搅拌,注意剪切力的影响和无菌的影响。 6、PH的控制,摇瓶一般通过碳酸钙和间断补料控制PH,发酵可以直接流加控制PH,比较方便。 7、温度控制,摇瓶是空气直接接触或者传热控制温度,但是发酵罐是蛇罐或者夹套水降温控制,注意降温和加热的影响。 8、注意染菌的控制方法不一样,发酵罐根据染菌的周期和染菌的类型等可以采取一些必要的措施减少损失。 9、发酵罐可以取样或者仪表时时检测,但是摇瓶因为量小不能方便的进行控制和检测。 10、原材料不一样,发酵所用原材料比较廉价而且粗旷,工艺控制和摇瓶区别很大等等 发酵工艺中补料的作用 补料分批培养(fed—batch culture简称FBC)是指在分批培养过程中、间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法、与传统的分批集中补料培养相比、它有以下优点: (1)可以避免在分批发酵中因—次投料过多造成发酵液环境突变,造成菌丝大量生长等问题,改善发酵液流变等性质,使得发酵过程泡沫得以控制,节省消泡剂,并提高了装罐系数。 (2)可以控制细胞质量,以提高芽抱的比例,并使pH得以稳定。 (3)可以解除底物抑制,产物反馈抑制和分解阻遏。 (4)可以使“放料和补料”方法得以实施。该方法在发酵后期、产生了一定数量代谢产物后,在发酵液体积测量监控下,放出一部分发酵液,同时连续补充——部分新鲜营养液,实现连续带放、既有利于提高产物产量.又可降低成本,使得发酵指数得以大幅度提高。 (5)利用FBC技术、可以使菌种保持最大的生产力状态.随着传感技术以及对发酵过程动力学理沦深入研究、用模拟复杂的数学模型使在线方式实最优控制成为可能。 连续补料控制目前采用有反馈控制和无反馈控制两种方式。有反馈控制:选择与过程直接关系的可检测参数作为控制指标,例如可以测量、控制发酵液PH、采用定量控制葡萄糖流加。稳定PH在次级代谢最旺盛水平。而无反馈控制FBC是指无固定的反馈参数,以经验和数学模型相结合的办法来操作最优化控制、从而使抗生素发酵产量得以大幅度提高。例如发酵过程中前体的补加。由此可见,要实现对发酵过程的有效控制,就先要解决补科的连续控制问题。 目前国外发酵生产过程连续补料采用:流量计(电磁流量计、液体质量流量计)、小型电动、气动隔膜调节阀和控制器来实现连续补料控制。菜发酵工厂在中试试验中还成功地运用了电子称加三阀控制的自动补科系统

发酵工艺实验

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

发酵过程的工艺控制

第十章发酵过程的工艺控制 ●知识要点和教学要求 (1)、理解微生物发酵的动力学 (2)、掌握补料分批培养 (3)、掌握连续培养 (4)、掌握发酵工艺控制最优化 (5)、掌握温度对发酵过程的影响及其控制 (6)、掌握PH值对发酵过程的影响和控制 (7)、掌握泡沫对发酵过程的影响和控制 ●能力培养要求 通过本章节的学习,学生能理解微生物发酵的分类及温度、PH值、泡沫等对发酵过程的影响和控制。 ●教案内容 10.1 微生物发酵的动力学 一般来说,微生物学的生长和培养方式可以分为分批培养、连续培养和补料分批培养等三种类型。 1. 分批培养 分批培养又称分批发酵,是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后,接入少量的微生物菌种进行培养,使微生物生长繁殖,在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。 在分批培养过程中,随着微生长细胞和底物、代谢物的浓度等的不断变化,微生物垢生长可分为停滞期、对数生长期、稳定期和死亡期等四个阶段,图10-1为典型的细胞菌生长曲线。 2. 停滞期 停滞期是微生物细胞适应新环境的过程。

实际上,接种物的生理状态和浓度是停滞期长短的关键。如果接种物处于对数生长期,那么就很有可能不存在停滞期,微生物细胞立即开始生长。反过来,如果接种物本身已经停止生长,那么微生物细胞就需要有更长的停滞期,以适应新的环境。 3. 对数生长期 处于对数生长期的微生物细胞的生长速度大大加快,单位时间内细胞的数目或重量的增加维持恒定,并达到最大值。其生长速度可用数学方程表示: 式中,x---细胞浓度(g/l);t---培养时间(hr);---细胞的比生长速度(1/h)。如果当t=0时,细胞的浓度为x0(g/l),上式积分后就为:于是,用微生物细胞浓度的自然对数对时间作图,就可得到一条直线,该直线的斜率就等于。 微生物的生长有时也可用“倍增时间”(td)来表示,“倍增时间”(td)定义为微生物细胞浓度增加一倍所需要的时间,即: 3. 稳定期 由于细胞的溶解作用,一些新的营养物质,诸如细胞内的一些糖类、蛋白质等被释放出来,又作为细胞的营养物质,从而使存活的细胞继续缓慢地生长,出现通常所称的二次或隐性生长。 4. 死亡期 当发酵过程处惊天动地死亡期时,微生物细胞内所储存的能量已经基本耗尽,细胞开始在自身所含的酶的作用下死亡。 5. 微生物分批培养生长速度的动力学方程

酒精发酵实验报告课件

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

厌氧发酵原理及其工艺

1.4 实验研究目的,技术路线 我国目前的农作物发酵制沼气技术与发达国家相比,起步较晚,大型项目的运行经验相对较少。由于我国幅员辽阔,不同地域的农作物资源种类不同,其物理和化学性质也有较大的差别,加之我国不同地区年平均气温差别较大,使我国农作物厌氧发酵制备沼气的大型项目难有统一的设计参数标准。对于不同的大型沼气项目,必须结合项目实际的农作物种类和物性、气候条件、供热条件、沼液和沼渔的消纳和后续处理工艺、农作物的价格和最大运输半径、原料的储存和供料方式、发电机组的选型等因素进行综合考虑,才能使项目实施后获得最佳的经济和社会效益。 根据我国农作物制备沼气技术的应用现状,结合本文研究的农作物制备沼气项目实际案例,本文的研究目的为:;研究发酵原料的物理化学性质和产气率,提出合理估算农作物(主要是黄瓜藤)和粒径的方法,为项目实例提供工艺选择、系统设计和经济性计算提供可靠依据。 为了实现上述目的,本文研究内容主要集中如下几个方面: (1)研究农作物破碎预处理的特点,为合理计算破碎预处理能耗提供计算方法。 (2)研究了黄瓜藤的鲜活度对发酵产气量和产气速率等因素的影响。 (3)不同投配率对发酵产气量和产气速率等因素的影响;为了厌氧发酵反应的持续反应,同时还研究不同投配率对于pH值的影响。 1.5 论文章节安排 本论文共包括六章内容。 第一章介绍课题的研究背景,国内能源消费和可再生能源利用现状,以及课题的主要研究内容和意义。 第二章厌氧发酵反应制备沼气的基本原理和影响参数。

第三章阐述农作物的破碎原理,从中说明粒度与能耗间的关系,并且从能耗的角度分析不同粒度的颗粒的耗能情况。 第四章针对需要采用实验方法对各个因素进行研究,确定实验的数据测量的方法以及实验进行过程中需要的注意事项,防止实验失败。 第五章实验采用定制CSTR厌氧反应器对黄瓜藤在中温条件下进行厌氧消化反应实验,研究系统的稳定性能和产气性能。 第六章作出对课题的总结和展望,总结本课题的研究成果,并提出不足之处和以后还需进一步研究的方向。

发酵工程实验

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;

微生物发酵制药-总体工艺过程流程

微生物发酵制药 -----总体工艺过程流程 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑,是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域,并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划,可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的,抗生素一般定义为:是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴,但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来,由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用,报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多,如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等,其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物,其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点,但把它们通称为抗生素显然是不恰当的,于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性(或称药理活性)的次级代谢产物统称为微生物药物。 微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容: 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买;从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 1.分离思路:新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性,采用各种筛选方法,快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌,也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 2.定方案:首先要查阅资料,了解所需菌种的生长培养特性。 3.采样:有针对性地采集样品。 4.增殖:人为地通过控制养分或培条件,使所需菌种增殖培养后,在数量上占优势。

啤酒发酵工艺流程

实验一单细胞蛋白(SCP)的生产 一、实验目的 1.了解单细胞蛋白的开发优势及技术现状。 2.掌握单细胞蛋白的液体深层培养法及工艺控制规律。 3.了解发酵过程中菌体浓度及生物量的一般检测方法。 二、实验原理 所谓SCP(Single Cell Protein)就是指那些工厂化大规模培养、作为人类食品和动物饲料的蛋白质来源的酵母、细菌、放线菌、霉菌、藻类和高等真菌等微生物的干细胞。SCP工业,主要是饲料酵母工业。酵母是一种单细胞微生物,生长繁殖快,菌体营养丰富。饲料酵母是一种营养价值很高的蛋白饲料,成品呈微黄色粉末状,具有酵母特殊香味。酵母蛋白质含量一般都在70%左右,比大豆高1倍。与肉蛋白、鸡蛋蛋白、大豆蛋白相比,单细胞蛋白所含的氨基酸组分齐全,有18-20种氨基酸,尤其是谷物中所缺乏赖氨酸含量较高。此外,维生素含量也十分丰富。每千克酵母类单细胞可使奶牛的产奶量增加6-7㎏,用含有10%单细胞蛋白饲料养鸡,产蛋提高21%-35%。1吨单细胞蛋白可节约5-7吨饲料粮,可产1.5吨鸡肉或3万枚鸡蛋。我国单细胞蛋白(酵母)年产量近3万吨,多用于医药、面包生产和饲料。用于生产饲料酵母的原料来源广泛,有矿物资源(如石油、甲烷、泥炭等)、纤维资源(如秸杆、木屑等)、糖类资源(如糖蜜、红薯等)、石油二次制品、废弃资源(包括有机废水、废渣、动物粪便等)。从我国目前的情况出发,生产饲料酵母等单细胞蛋白值得优先开发的原料有废糖蜜、薯干、纸浆废液,豆制品厂、味精厂、淀粉加工厂的废液等,用这些原料生产饲料酵母,首先是产品无毒性,另外也有利于解决工厂和城市的污染问题。 酵母细胞的发酵特点:目前,最广泛用于生产作为蛋白资源的酵母是假丝酵母,该酵母生长繁殖速度快,每2-4小时可繁殖一代,培养10小时左右就能繁殖到种子菌体量的15倍。发酵过程中,要保证罐内的液体混合良好和较适当地提供氧气,还要控制好温度和pH。采用流加间歇发酵可以保证糖被具有良好活性的酵母呼吸消耗,以达到最适产量。底物浓度过高,即使在有氧条件下,酵母也会发酵产生碳水化合物。如果酵母生长速率过快,底物也会发酵。因此,在培

微生物发酵综合实验

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

食品发酵与酿造工艺学实验

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?

发酵过程控制

发酵过程控制和优化技术的有关知识 发酵的生产水平高低除了取决于生产菌种本身的性能外,还要受到发酵条件、工艺的影响。只有深入了解生产菌种在生长和合成产物的过程中的代谢和调控机制以及可能的代谢途径,弄清生产菌种对环境条件的要求,掌握菌种在发酵过程中的代谢变化规律,有效控制各种工艺条件和参数,使生产菌种始终处于生长和产物合成的优化环境中,从而最大限度地发挥生产菌种的生产能力,取得最大的经济效益。 一.发酵过程进行优化控制的意义 随着生物和基因工程技术在各工业行业中的应用,发酵产品生产规模和品种不断增加,对发酵过程进行控制和优化也显得越来越重要。作为发酵中游技术的发酵过程控制和优化技术,既关系到能否发挥菌种的最大生产能力,又会影响到下游处理的难易程度,在整个发酵过程中是一项承上启下的关键技术。 与物理和化学反应过程不同,生物过程的反应速率比较慢,目的产物的浓度、生产强度、反应物质(底物或基质)向目的产物的转化率也比较底。工业微生物学从两个方面解决上述问题,一方面通过菌种选育和改良获得高产的发酵菌种;另一方面,通过控制培养条件使微生物最大限度地生产目标产物。相对来讲,通过发酵过程控制和优化,将生物过程准确地控制在最优的环境或操作条件下,是提高整体生产水平的一个捷径或者说是一种更容易的方法,其重要性也绝不亚于利用分子生物学和基因工程进行菌种改良的方法。 二.生化过程的特征 与物理和化学反应过程相比,生化反应过程有以下不同特征:①动力学模型高度非线性; ②动力学模型参数的时变性;③除简单的物理和化学状态变量(温度、pH、压力、气体分压、DO外,绝大多数生物状态变量(生物量、营养物浓度、代谢产物浓度、生物活性等)很难在线测量;④过程参数的滞后性,一个生物过程可能涉及成千上万个小的物理和化学反应,其相互间的作用和影响造成了生物过程的响应速率慢。 生物过程的控制和优化还具有以下特点:①不需要太高的控制精度;②各状态变量之间存在一定的连带关系;③由于没有合适的定量的数学模型可循,其控制与优化操作还必须完全依靠操作人员的经验和知识来进行。 三.生物过程控制和优化的目的和研究内容 生物过程控制和优化的目的就是以生物反映工程、发酵工程、生物化学、微生物学等学科的原理和知识为基础,以自动控制理论、过程控制和优化理论、工程数学以及人工智能技术为手段,将目的生物过程控制在最优的操作环境之下,以实现提高生物过程生产水平的目

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