【導(dǎo)讀】實習(xí)地點㈠遼寧益康生物制品有限公司???????生產(chǎn)和實驗室小量操作的異同。2020年獲得中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會“感動中國畜牧獸醫(yī)科技創(chuàng)新領(lǐng)軍企。業(yè)”稱號，2020年被中國動物保健品協(xié)會評為“獸用生物制品生產(chǎn)企業(yè)十強”。年“遼益牌”獲得“遼寧省著名商標(biāo)”?，F(xiàn)可生產(chǎn)六大類30余個品種的動物疫苗，基本滿足養(yǎng)。殖業(yè)的防疫需求。質(zhì)所制成，用于預(yù)防接種的生物制品。接種活疫苗的話，會發(fā)生輕微的感染，血中與細(xì)胞。免疫力長久持續(xù)，所以不用進行數(shù)次追加免。接種滅活菌疫苗，可。在血中制造抗體，以殺死入侵的病原體。其中，禽類活疫苗生產(chǎn)完全實現(xiàn)SPF化。與衛(wèi)生安全的自主性管理制度。它是一套適用于制藥、食品等行業(yè)的強制性標(biāo)準(zhǔn)，

　　

【正文】 1618 度， 72%酒精試驗陰性，活性狀態(tài)良好，煮沸實驗無異常。感官指標(biāo)：牛乳為乳白色或呈微黃色，不得含有肉眼可見的異物，不得有異常氣味。 輔料：最常用的甜味劑為白砂糖，添加量不應(yīng)超過 12%。砂糖中的酵母和其他細(xì)菌是產(chǎn)品中微生物的來源之一，再將糖添加到產(chǎn)品中去的過程中應(yīng)有嚴(yán)密的措施來保證成品的細(xì)菌指標(biāo)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。 穩(wěn)定劑：為防止產(chǎn)品出現(xiàn)分層或沉淀現(xiàn)象，保持產(chǎn)品的外觀性能而添加到食品中的添加物 稱為穩(wěn)定劑。由于穩(wěn)定劑可以增加食品的粘稠性，固又稱為曾調(diào)劑。常用的穩(wěn)定劑有果膠和羧甲基纖維素鈉（ CMC）。穩(wěn)定劑添加不當(dāng)，就難以發(fā)揮其作用，最常用的方法是，將穩(wěn)定劑和干物料（如白砂糖和淀粉）預(yù)先用 1： 51：10 的比例從干粉狀態(tài)充分混合均勻，然后再邊攪拌邊添加到液體物料中溶解。 發(fā)酵劑：采用凍干菌種，即保加利亞乳酸桿菌和嗜熱鏈球菌混合發(fā)酵劑，嗜熱鏈球菌產(chǎn)酸，保加利亞乳酸桿菌產(chǎn)酸且產(chǎn)香。嗜熱鏈球桿菌能發(fā)酵乳糖生成乳酸， 10℃不能升長，最適合溫度在 45℃，能與保加利亞乳桿菌形成很好的共生關(guān)系。保加利亞乳桿菌最適 合生長溫度為 4043℃，最低生長溫度為 22℃，最高生長溫度為 ℃。 2. 發(fā)酵原理 乳糖在乳酸的作用下轉(zhuǎn)化成乳酸，隨著乳酸的形成，溶液的 pH 值逐漸達到酪蛋白的等電點（ pH 值為 ），使酪蛋白聚集沉降，從而形成半固體狀態(tài)的 33 凝膠體物質(zhì)。影響乳酸菌生長增值的因素主要為環(huán)境，由于乳酸菌是厭氧菌，因此在混料過程中空氣的過多混入或在添加菌種室攪拌時間過長均會影響乳酸菌的正常生長增值，從而影響乳酸成品的質(zhì)量。 鮮奶暫存→鮮奶凈乳（凈乳機）→鮮奶冷卻→鮮奶暫儲→原輔料混配（高速攪 拌缸）→料液預(yù)熱（板式殺菌機）→料液均質(zhì)（高壓均質(zhì)機）→巴氏殺菌（管事殺菌機）→料液保溫殺菌（保溫殺菌管）→料液冷卻（板式熱交換器）→菌種投入（酸奶發(fā)酵罐）→保溫培養(yǎng)（酸奶發(fā)酵罐）→發(fā)酵終止（酸奶發(fā)酵罐）→半成品冷卻→暫存→無菌混料（半成品儲罐）→產(chǎn)品包裝（果料）→成品冷儲（淺冷庫房） 凝固型酸奶生產(chǎn)的前期工藝與攪拌型酸奶相同，在接種菌種并攪拌 10 分鐘后進行灌裝。灌裝好的半成品在 4243℃的無菌恒溫室靜止培養(yǎng)至滴定酸度 80度終止發(fā)酵，冷卻至 1825℃。 三、 實驗材料 15BGZ 發(fā)酵罐 蒸汽發(fā)生裝置 空氣壓縮機 沈陽輝山牛奶 沈陽輝山酸奶 白糖 無水乙醇 四、 實驗步驟 (一 ) 準(zhǔn)備 1. 按圖連接公用管線且必須保證是安全可靠的。 2. 連接管蓋上的接管 ⑴ 取樣閥 K8 口與過濾器無菌空氣出口 K6 用硅膠聯(lián)通并放開彈簧夾 J2。 ⑵ 過濾器平衡口 K5口與排氣過濾器回水口 K2用硅膠管連接并移去彈簧夾J1，在消毒過程中防止培養(yǎng)基倒流進入進氣過濾器。 34 ⑶ 進氣過濾器 K7 用硅膠管連接并用彈簧夾夾緊 。 ⑷ 將 pH 電極裝入 N17 口，并用螺帽蓋緊電極上端口，防止因電纜插口受潮導(dǎo)致電極故障。 ⑸ 將溶氧電極裝入 N11 口并用鋁箔紙包裹電極上端口，防止因電纜插口受潮導(dǎo)致電極故障。 ⑹ 蓋緊其他灌溉接口。 ⑺ 移去排氣冷凝器冷凝水進出口地管。 (二 ) 實罐滅菌 1. 啟動蒸汽發(fā)生器。 蒸汽發(fā)生器的使用 ： ⑴ 把發(fā)生器接地螺釘與接地線接好。水泵出水軟管接至發(fā)生器進水口并用夾箍把軟管夾緊。 ⑵ 插上電源插頭，把水泵插頭插入發(fā)生器插座。 ⑶ 水箱加滿水，擰開水泵放氣螺塞，待有水從放氣螺塞溢出后再擰緊放氣螺塞。 ⑷ 長期停機后或首次使用應(yīng)打開水泵電動機后 蓋，用手撥動冷卻風(fēng)扇葉輪，水泵應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活。 ⑸ 打開任意一個放汽閥。 ⑹ 在啟動發(fā)生器同時觀察電動機轉(zhuǎn)向，從冷卻風(fēng)扇端看電動機轉(zhuǎn)向為順時針，如發(fā)現(xiàn)電動機反轉(zhuǎn)應(yīng)立即停機，調(diào)換電源插頭的線頭，再重新啟動。 ⑺ 啟動發(fā)生器時黃色指示燈亮，表示電源供電，綠色指示燈亮，表示水泵運轉(zhuǎn)開始供水，此時應(yīng)注意觀察水位上升情況約 3 分鐘左右即可達到正常水位。隨手關(guān)閉放汽閥。 ⑻ 當(dāng)發(fā)生器的水位到達正常水位時，綠色供水指示燈熄滅，表示停止供水，同時紅色加熱指示燈亮，表示電加熱器已開始加熱。 ⑼ 在蒸汽壓力到達 時壓力控制器動作，自動切斷 電源，停止加熱，紅色加熱指示燈同時熄滅；當(dāng)壓力低于 時，壓力控制器自動接通電源，紅色指示燈重新發(fā)亮，繼續(xù)加熱。 ⑽ 當(dāng)發(fā)生器水位降到低水位時，綠色供水指示燈亮，約 3 秒種即可到達正 35 常水位，綠色供水指示燈熄滅，水泵停止供水。 ⑾ 發(fā)生器正常工作的壓力范圍為 ~、當(dāng)壓力超出上述范圍時可調(diào)整壓力控制器的旋鈕。為了安全，不要把發(fā)生器調(diào)整至 以上的壓力工作。 ⑿ 水箱內(nèi)不可缺水，應(yīng)經(jīng)常查看水箱水位。 ⒀ 為延長發(fā)生器使用期限，防止電熱器結(jié)垢過熱燒毀及水位控制器結(jié)垢卡死 ,發(fā)生器宜采用軟水或純水如 條件所限，采用煮沸過的水亦可收到良好效果。 ⒁ 本機正常工作電壓為 380V、或 220V,當(dāng)電源電壓低于正常電壓 90%以下時繼電器、接觸器電磁鐵吸力下降，觸點繼續(xù)工作，易燒毀繼電器、接觸器。如發(fā)現(xiàn)電壓過低或聽到接觸器繼續(xù)工作的撞擊聲時應(yīng)立即停機，以免損壞發(fā)生器。 ⒂ 為確保安全，操作人員應(yīng)密切注意檢查壓力示 ,如發(fā)現(xiàn)壓力異常應(yīng)立即關(guān)機。切記人走前關(guān)機。 2. 用保護罩蓋住發(fā)酵罐并用傾倒螺釘鎖緊法蘭，開保護罩頂部排氣閥 V4。 3. 啟動攪拌馬達，調(diào)轉(zhuǎn)速 300r/min。 4. 關(guān)進水閥 W1，開蒸汽冷凝水閥 V1，開蒸汽發(fā)生器出口閥，緩緩 開蒸汽閥S1，蒸汽進入。 5. 升溫過程中調(diào)整閥 V1，節(jié)約蒸汽提高效率。 6. 當(dāng)培養(yǎng)基 90℃以上，開蒸汽冷凝水閥 V3，微開蒸汽閥 S2，蒸汽進入鐘罩內(nèi)，當(dāng)鐘罩頂排氣口 V4 有蒸汽排除時， 2 分鐘后關(guān)閉 V4 并關(guān)小 V3，當(dāng)罐溫接近120℃或保溫溫度時微開閥 V4 適量排氣，并調(diào)整蒸汽閥 S1 維持罐溫。 7. 保溫過程應(yīng)根據(jù)罐溫及時調(diào)整蒸汽閥 S1。保溫結(jié)束后，關(guān)蒸汽閥 S2， S1，冷凝閥 V1，緩慢開進水閥 W1，再將溫度控制設(shè)定為自動。 8. 調(diào)整閥 V3，排除夾套上法蘭溝槽內(nèi)的水。 9. 當(dāng)溫度降至 100℃一下，緩緩開排氣閥 V4（排氣過大易損壞排氣過濾器） ，使保護罩頂部的壓力表指示為零（保護罩內(nèi)無壓力），移去保護罩。 ⒑ 將 進氣過濾器 K7 口與控制箱左側(cè)空氣出口連通，開彈簧夾，對發(fā)酵罐進行通氣，調(diào)整空氣流量 35L/min. ⒒ 關(guān) 閥 V3，消毒結(jié)束。注意滅菌完畢后，關(guān)閉蒸汽發(fā)生器并排去蒸汽發(fā)生器 36 內(nèi)殘氣。 當(dāng)溫度達到工藝要求時，調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速，空氣流量，罐壓，標(biāo)定溶氧電極的斜率及修正 pH 電極的零點。 (三 ) 發(fā)酵操作 1. 接種 調(diào)節(jié)進氣量至 35L/min,旋松接種口，在火焰保護下，打開接種口倒入種子，然后旋緊接種蓋，移去火焰圈?？刂破鞯某跏蓟藛紊习?F1 設(shè)定“發(fā)酵批號”并確認(rèn) ，再按 F2 發(fā)酵開始并確認(rèn)，發(fā)酵數(shù)據(jù)才能自動保存，設(shè)定發(fā)酵過程參數(shù)及適宜的控制模式。 取 5 千克鮮奶煮沸消毒，加白糖 300 克攪拌，讓其自然冷卻（冷卻中最好能攪拌 23 次，以免乳脂結(jié)皮）。冷至 40℃（不燙手）時，在火焰保護下，打開接種口，倒入市面上銷售的酸奶（約 600 克），然后旋緊接種蓋，移去火焰圈。 42℃進行發(fā)酵培養(yǎng) 68h。 2. 補料操作 ⑴ 硅膠管安裝：將滅菌消毒的補料瓶及輸液管放置于擱架上，開蠕動泵透明的防護蓋，掰開蠕動泵進出口處的白色管夾，將硅膠管（進料瓶端）嵌入入口處的管夾，并使之夾緊，用手轉(zhuǎn)動蠕動泵泵頭， 同時將硅膠管沿蠕動泵凹槽安裝直至蠕動泵出口處，然后開蠕動泵手動開關(guān)約 10 秒鐘左右，再夾緊蠕動泵出口處管夾，關(guān)閉手動開關(guān)。 ⑵ 將酒精棉球放在罐蓋補料口內(nèi)，然后將針頭插入并穿透密封蓋。 ⑶ 打開蠕動泵手動開關(guān)，使輸液管中充滿料液。置蠕動泵開關(guān)于自動狀態(tài)。 ⑷ 酸堿液，消泡劑操作同補料操作。 3. 取樣 ⑴ 松開彈簧夾 J2，用無菌空氣將取樣管內(nèi)殘液混入發(fā)酵罐內(nèi)。 ⑵ 夾緊 J2，將出料管放入接料瓶，松開口，發(fā)酵液被壓入接料瓶（也可以通入減少排氣，增加罐壓來加快取樣速度）。 ⑶ 開 J J3 排出取樣管內(nèi)殘料 。 ⑷ 取樣完畢后將 J J2 夾緊。 37 ⑸ 發(fā)酵開始 時計時 ，每隔一個小時進行一次取樣操作直到發(fā)酵結(jié)束為止。 用洗耳球?qū)l(fā)酵液吸到干凈的試管中， 將取完后的樣品 封口后， 按順序 放置于冰箱中冷藏。 ⑹ 待 所有樣品取完后，分別測定每個時刻的樣品 的 pH 值 進行比較同時聞氣味鑒別發(fā)酵程度 。 4. 放料 同取樣操作。 每次發(fā)酵結(jié)束，必須在控制器初始化菜單中確認(rèn)“發(fā)酵結(jié)束”，關(guān)閉空氣壓縮機。 將發(fā)酵液置于冰箱或冰水中數(shù)小時，待冷卻老熟后即成酸奶。 五、 實驗結(jié)果 與分析 整理發(fā)酵過程中所測的各 種 數(shù)據(jù)資料。 ① 發(fā)酵過程中的數(shù)據(jù)如上圖 9 所示，即：溫度： ℃ ； pH： ；轉(zhuǎn)速：83rpm 。溶氧： ％ ；空氣： 1/m；罐壓： MPa 。 根據(jù)數(shù)據(jù)分析， 其實乳酸菌的發(fā)酵溫度應(yīng)該是 42 度左右，可是實際的發(fā)酵溫度已經(jīng)達到 59 度了，這是因為在發(fā)酵的過程中攪拌等各種因素 的影響使 發(fā)酵的溫度沒有維持在穩(wěn)定的 42 度，由于乳酸菌對溫度的要求不是很高，所以 59度不影響其發(fā)酵效果。 發(fā)酵過程中將轉(zhuǎn)速設(shè)定在 80rpm，在這個轉(zhuǎn)速下，酵母菌可以與培養(yǎng)液（牛奶）和葡萄糖等營養(yǎng)成分充 分接觸，同時使發(fā)酵罐內(nèi)各處的溫度均勻，使得發(fā)酵能夠良好的進行， 而且 慢速的攪拌不會破壞蛋白質(zhì)膠體，因而 會使 產(chǎn)品 變得 細(xì)膩，并有一定稠度。假如快速攪拌，則會破壞蛋白質(zhì)膠體，使產(chǎn)品變稀。 用純牛奶 在這個轉(zhuǎn)速下 攪拌 時，酸奶 并不十分黏稠，仍具有一定的流動性 。 在乳酸菌發(fā)酵的過程中并沒有通入無菌空氣， 因為 乳酸 菌是厭氧型微生物，故其 發(fā)酵不 用 通入氧 氣。 此時的 pH 為剛開始發(fā)酵時的 pH 值，在發(fā)酵的過程中 pH 值會發(fā)生變化。 ② 在發(fā)酵結(jié)束后， 用 pH 試紙檢測取樣的 6 個試管中的樣品的 pH 值： 38 圖 13 發(fā)酵結(jié)果 發(fā)酵是從早上 9 點一直到下午的 3 點，在這 6 個小時中，每小時取樣一次，編號 16，從圖的左邊到右邊分別是 6 號，可以看出 pH 試紙的顏色逐漸變黃，范圍從 左右。故可知培養(yǎng)液的 pH 值隨著發(fā)酵的進行而逐漸下降，酸度逐漸增大，最后達到酸奶的 pH 值。 測完 pH 后我們有對 16 號試管中的樣品進行聞味，可以聞出酸奶的味道越來越濃了 。 比較市售酸奶和發(fā)酵所得酸奶的外觀形態(tài)及口味。 我們最終發(fā)酵所得的酸奶如下： 圖 14 發(fā)酵所得 酸奶 我們發(fā)酵所得酸奶： 從圖 14 可以看到在酸奶的上面有一層厚厚的 乳 白色固體，那個是 牛 奶發(fā)酵 過程 中 酪蛋白變 質(zhì)所得，屬正?，F(xiàn)象。發(fā)酵所得酸奶呈 乳 白 39 色，成黏著態(tài) ，不過可惜的是我們沒有親口嘗到自己所發(fā)酵的酸奶， 因為畢竟是在實驗室中發(fā)酵的，環(huán)境條件沒有達到生產(chǎn)要求，在去參觀遼寧益康生物制品有限公司和東北制藥集團時 ， 他們 生產(chǎn)車間的潔凈程度相當(dāng)高了，而我們的遠沒有達到，所以不能食用。不過通過聞氣味也能大概知道我們發(fā)酵的酸奶還是挺好的。 市售酸奶： 優(yōu)質(zhì)酸奶呈乳白色或淡黃色，凝結(jié)細(xì)膩，無氣泡。口味甜酸可口，有香味。 通過了解 ，知道酸奶 的好壞與其 黏稠度沒有關(guān)系， 不同的酸奶的粘稠度不同主要有兩方面的原因： ① 牛奶中的蛋白質(zhì)有遇酸凝固的特性，在乳酸菌作用下漸漸變成均勻細(xì)膩而脆弱的凝凍。在酸度合適的時候，酸奶被轉(zhuǎn)移到 4 攝氏度下，乳酸菌的活動停止下來。這時直接出售的酸奶叫做凝固型酸奶。凝固后的酸奶用慢速攪拌的方法，可以得到均勻的半固態(tài)可流動產(chǎn)品，這就是攪拌型酸奶。有的產(chǎn)品采用牛奶加奶粉作為原料，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量更高，也更黏稠。 ② 為了讓酸奶稠度增加，制作當(dāng)中可以加入多種增稠劑如明膠或膳食纖維類物質(zhì)。明膠是蛋白質(zhì)膠體，也就是肉皮凍中 的主要成分，可以被人體消化吸收。膳食纖維類增稠劑包括海藻膠、果膠、植物種子膠、纖維素衍生物等。它們對人體無任何危害，沒有熱量，還能發(fā)揮膳食纖維的有益作用。 所以不能從發(fā)酵所得酸奶的粘稠度鑒別其好壞，只能通過測 pH 看酸度 來鑒別其好壞 。 通常，用純牛奶制作的攪拌型酸奶的蛋白質(zhì)含量在 %以上。若低于此數(shù)值，便不能被稱為酸奶。 六、討論 本實驗所用的 15L 發(fā)酵罐與生物工程課上用的 5L 發(fā)酵罐的比較： 本實驗所用的主要儀器是 15L BGZ 發(fā)酵罐，該發(fā)酵罐屬于小型發(fā)酵罐， 對于實驗室小型發(fā)酵罐來說，其滅菌方法有兩種 ：高壓蒸汽滅菌器滅菌法和原位滅菌法。由于 15L 的發(fā)酵罐體積和質(zhì)量相對來說比較大， 所以采用原位滅菌，是將發(fā)酵罐裝置和培養(yǎng)基分開滅菌的。由于本實驗所采用的牛奶、酸奶等原料都是市售的已經(jīng)滅過菌的材料，所以