【正文】 驟1. g g CuSO4。取樣10 ml，作為未通氣的對照組，注入預(yù)先準(zhǔn)備好的過量的碘溶液中。開閥通氣，打開攪拌器到常用轉(zhuǎn)速。當(dāng)罐內(nèi)溶液中有氣泡冒出時，開始計(jì)時，作為通氧時間的開始。 4. 取樣10 ml作為樣液，注入預(yù)先準(zhǔn)備好的過量的與對照組所注入的相同量的碘溶液中。6. 分別記錄對照組與樣液滴定所消耗Na2S2O3溶液的量。本實(shí)驗(yàn)即是利用正交試驗(yàn)的方法選擇酵母最佳培養(yǎng)基以掌握正交試驗(yàn)的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理 。由于酵母在液體深層通氣發(fā)酵過程中是以均一混濁液的狀態(tài)存在的，可采用直接比濁法進(jìn)行測定。在碳源、氮源、無機(jī)鹽初步確定的前提下，通過四因素三水平正交試驗(yàn)，可判斷四因素組合時各因素的最佳濃度，從而確定最佳培養(yǎng)基。2. 試驗(yàn)材料：葡萄糖、蔗糖、酵母膏、KH2PO4。（制備無菌水）3. ml（接種量為5％），置于28 ℃培養(yǎng)箱進(jìn)行培養(yǎng)。比色測定時，用以未接種的培養(yǎng)基作空白對照，并將OD值填入表中，最終確定最佳培養(yǎng)基的組成及發(fā)酵時間。6. 根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)判定發(fā)酵時間及最佳培養(yǎng)基配比。由于結(jié)構(gòu)的差異小型生物反應(yīng)器滅菌與大型發(fā)酵罐滅菌操作有一定的差別，小型生物反應(yīng)器的上蓋上有眾多的電極接口，需防止蒸汽打濕；蒸汽的進(jìn)出口路線也有所不同，需保證蒸汽進(jìn)出暢通。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)習(xí)和掌握生物反應(yīng)器滅菌與接種培養(yǎng)的操作，認(rèn)識和掌握運(yùn)用現(xiàn)代化反應(yīng)器的操作規(guī)程及方法。接種時，嚴(yán)格按照無菌操作進(jìn)行，避免雜菌污染。四、實(shí)驗(yàn)步驟與方法1 .滅菌：在反應(yīng)器安裝就序后，接通電源，打開控制臺總開關(guān)，開啟冷卻水閥，分別按下溫度、pH、溶解氧、攪拌器開關(guān)鍵，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速約120 rpm， 調(diào)整滅菌時間（30 min），設(shè)置滅菌溫度（121 ℃），同時，按下滅菌開關(guān)鍵。溫度繼續(xù)上升至滅菌溫度，自動保溫至設(shè)定時間后，由冷卻水自動冷卻至設(shè)置的發(fā)酵溫度。在控制臺上，設(shè)定所需的攪拌轉(zhuǎn)速、發(fā)酵溫度、pH值，并將空氣流量計(jì)的流量調(diào)至確定值。接種塞從無菌筒內(nèi)取出，然后將接種針穿過火焰和隔膜，慢慢插入中心部位，擰緊連接螺帽，直至插入部分固定。如調(diào)節(jié)pH值和泡沫時，可將酸液和堿液及消泡劑裝入三角瓶，滅菌后，分別經(jīng)蠕動泵與反應(yīng)器連接，與罐體連接的方法與接種相同。4. 取樣：為了了解培養(yǎng)過程中反應(yīng)物的變化情況，必須定時地進(jìn)行取樣，取樣時，要關(guān)閉排氣口，使罐內(nèi)處于正壓狀態(tài)，打開取樣口，培養(yǎng)液即可自動流出。五、思考題 1. 本實(shí)驗(yàn)是采用何種方式滅菌的？你所了解的反應(yīng)器滅菌方式有哪幾種？2. 如何保證接種過程中不使反應(yīng)器內(nèi)部發(fā)生雜菌污染？實(shí)驗(yàn)六 pH電極、溶氧電極的校正為了準(zhǔn)確測定發(fā)酵液的pH 值和 0D 值，每發(fā)酵周期需對pH電極和溶氧電極進(jìn)行校正。pH電極的校正一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解pH電極、溶氧電極的基本原理，掌握其校正方法及步驟。復(fù)合電極的內(nèi)層玻璃管與玻璃球泡相通，內(nèi)充以恒定pH植的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，從中引出氯化銀電極導(dǎo)線，組成玻璃電極（即指示電極）。從上部擴(kuò)大部分邊上的注液口加入飽和氯化鉀溶液，就形成氯化銀電極，在外玻璃管的下部，開有一小口，裝有多孔陶瓷芯，使KCl溶液可稍許向外溶液滲漏，即所謂液絡(luò)部。三、實(shí)驗(yàn)儀器與材料 復(fù)合玻璃電極、pH操縱器、標(biāo)準(zhǔn)pH試劑、蒸餾水、Na2HPO檸檬酸四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟打開pH操縱器、測量范圍和溫度開關(guān)，將pH電極的電插頭插入放大器插孔。緩沖液和電極組件應(yīng)該是在同樣的溫度，如果不是，則允許2~3分鐘時間達(dá)到熱平衡。（ mol/LNa2HPO4　， mol/ mL）中，獲得穩(wěn)定讀數(shù)就立即將pH表（asymmetry）設(shè)定到緩沖液的值。如此反復(fù)23次，直至讀數(shù)與被測試劑相同并穩(wěn)定。圖2 復(fù)合玻璃電極的構(gòu)造五、思考題 ？溶氧電極的校正一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解溶解溶氧（DO）電極的基本原理，掌握其校正方法。在某一溶氧濃度一定的溶液系統(tǒng)中，使溶解氧在陰極上被還原，從電極的電流~電壓極譜圖（圖6）可以看出，OA為極譜殘余電流；A點(diǎn)為氧的分解電壓，當(dāng)外加電壓大于分解電壓A，這時電極輸出電流Ⅰ隨著電壓增大而增加，當(dāng)達(dá)B點(diǎn)后，電極電流就不再隨著外加電壓而增加，即電極電壓進(jìn)入恒圖4 擴(kuò)散電流與氧濃度的關(guān)系定區(qū)，這時稱為飽和電流或擴(kuò)散電流。從圖中也可看出飽和電流與溶氧濃度成正比關(guān)系。反應(yīng)式為：陰極： O2 + 2H2O +2e → H2O2 + 2OH H2O2 +2e → 2OH 陽極： Ag +Cl → AgCl + e 總反應(yīng)：4Ag + O2 + 2H2O + 4Cl → 4AgCl + 4OH 用NaCl或KCl作為電解質(zhì)，電解質(zhì)在使用過程中被消耗，必須在一段時間后補(bǔ)充。 銀—鉛電池型電極的電子反應(yīng)為： 陰極：O2 +2H2O + 4e → 4OH 陽極：Pb → Pb2+ + 2e 總反應(yīng)：O2 +2Pb + 2H2O → 2Pb(OH)2 隨著時間的推移，這一反應(yīng)也會氧化電極。電極的零點(diǎn)適宜用氧氣調(diào)節(jié)，因?yàn)殡姌O顯示是氧分壓而不是氧濃度，顯然在1 M KCl溶液中飽和時氧的實(shí)際濃度只有其在水中濃度的73%，但還是假定空氣飽和時，在1 M KCl溶液中得到與在水中相等的數(shù)值顯示。四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1. 將氧電極置于與恒溫水浴（溫度調(diào)至與被測發(fā)酵液相等）相連接的內(nèi)部盛有水的帶夾套燒杯中，并置于氣體分布管的上方，電極的連線與放大器連接并將放大器開關(guān)打開。3. 設(shè)置滿量程：將空氣通入氣體分布管，使帶夾套燒杯中的水被空氣飽和，使其達(dá)到充分?jǐn)嚢琛?. 精度檢查：用惰性氣體N2通入氣體分布管，使水飽和。五、思考題 ？？實(shí)驗(yàn)七、生物制品的冷凍干燥冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù)，將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié)，然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程。應(yīng)用于疫苗、抗生素、菌種保藏等。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)習(xí)和掌握冷凍干燥設(shè)備的工作原理、應(yīng)用范圍和操作要點(diǎn)；掌握應(yīng)用凍干法干燥生物活性物質(zhì)的方法和要求。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復(fù)原狀。三、實(shí)驗(yàn)儀器與材料 ALPHA12凍干機(jī)、超低溫冰箱、生物酶制劑、圓底燒瓶。將已測酶活性的酶溶液置于冷凍容器中，于80 ℃超低溫冰箱2 h進(jìn)行預(yù)凍。3. 抽真空，使真空度達(dá)到20 Pa，維持36 h左右。5. 將已凍干的酶測定活性，比較凍干前活性。六、思考題 1. 采用凍干法制備生物發(fā)酵劑中應(yīng)注意哪些問題？實(shí)驗(yàn)八 3 M3 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)的認(rèn)識機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐在制藥、生物制品的生產(chǎn)開發(fā)中起著特別重要的作用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，占發(fā)酵罐總數(shù)的70%80%，故又稱通用式發(fā)酵罐。二、實(shí)驗(yàn)原理 機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐主體包括罐身、攪拌器、軸封、消泡器、中間軸承，空氣分布器、擋板、冷卻裝置、人孔等，配套裝置：各工藝參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)、空氣除菌系統(tǒng)、蒸汽熱力系統(tǒng)等。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 3M3 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐.四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1. 打開人孔及內(nèi)視燈觀察以下各裝置。、葉輪類型。、進(jìn)氣、排料、出料、取樣裝置。、溫度、pH、溶氧控制接口。圖5 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐參考示意圖3. 考察本設(shè)備配備的蒸汽系統(tǒng)組成。五、思考題 ？、機(jī)械消泡裝置、冷卻裝置分別為何種形？除此之外分別還有哪些類型？？？分別采用何種過濾器？實(shí)驗(yàn)九 1 M3中試發(fā)酵設(shè)備的操作方法發(fā)酵車間實(shí)地訓(xùn)練是培養(yǎng)技能型人才，增強(qiáng)工程意識的必要途徑。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ，體驗(yàn)上罐操作的全過程。二、實(shí)驗(yàn)原理 微生物技術(shù)產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)生產(chǎn)的開發(fā)過程中，需要進(jìn)行小試、中試、生產(chǎn)逐級放大培養(yǎng)，中試培養(yǎng)已經(jīng)近似于生產(chǎn)發(fā)酵。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料 1M3 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐、食用菌。罐內(nèi)加入20%～30%的水后，通入加熱蒸汽（蒸汽需經(jīng)過濾膜過濾），在121 ℃下殺菌15 min。殺菌完成后，從取樣管將罐內(nèi)液體排出。將稱量好的培養(yǎng)基組分，經(jīng)溶解后加入到發(fā)酵罐中。由于蒸汽殺菌過程中有大量的蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，使發(fā)酵液體積增大。3. 安裝控制裝置：安裝調(diào)試好PH電極、溶氧電極。隨后將蒸汽直接通入發(fā)酵罐，在121℃下殺菌15 min。此時如果不采用夾套預(yù)熱至一定溫度，直接通入蒸汽殺菌的話，培養(yǎng)基裝置內(nèi)冷凝水增加，將增加培養(yǎng)液體積調(diào)節(jié)的難度。為保證罐內(nèi)正壓，應(yīng)通入適量無菌空氣。設(shè)定好通風(fēng)量（～2L/）、溫度和pH值。接種7. 取樣：為了解培養(yǎng)過程中的變化，需定時取樣進(jìn)行樣品分析。取樣時應(yīng)將上一次取樣時殘留在取樣管中的培養(yǎng)液去除后在取樣。8. 培養(yǎng)結(jié)束：將電極與培養(yǎng)液 全部取出，培養(yǎng)液在121 ℃下殺菌15 min后，排出到指定地點(diǎn)。五．思考題 ？國內(nèi)常用的方法有哪些？實(shí)驗(yàn)十 面包酵母流加培養(yǎng)與分批培養(yǎng)試驗(yàn)流加培養(yǎng)又稱補(bǔ)料分批培養(yǎng)，是在分批培養(yǎng)的過程中，間歇或連續(xù)地補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法。本實(shí)驗(yàn)通過面包酵母流加培養(yǎng)與分批培養(yǎng)的結(jié)果加以驗(yàn)證。二、實(shí)驗(yàn)原理 面包酵母在通風(fēng)供氧充足的前提下，培養(yǎng)基中葡萄糖為限制性基質(zhì)，葡萄糖的濃度對于提高酵母得率是至關(guān)重要的。三、菌種與培養(yǎng)基 1. 菌種：面包酵母 2. 培養(yǎng)基 酵母斜面培養(yǎng)基 10176。麥芽汁，%，玉米漿1%，%，；酵母分批發(fā)酵培養(yǎng)基 玉米粉經(jīng)液化、糖化，折合葡萄糖濃度為10%，玉米漿1%，%。五、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1. 分批培養(yǎng) 斜面培養(yǎng)（斜面培養(yǎng)基配制、滅菌，接種，培養(yǎng)） → 搖瓶種子培養(yǎng) → 種子罐培養(yǎng)（糖化液稀釋至l0%濃度，添加輔料，滅菌，接種。 斜面種子制備 自保藏斜面中挑取一環(huán)酵母菌體接入新鮮的斜面試管中，于28℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h。 種子罐培養(yǎng) 于30L發(fā)酵罐裝入20L發(fā)酵培養(yǎng)基，121℃滅菌20min，冷卻至30℃，將培養(yǎng)好的搖瓶種子接入發(fā)酵罐（接種量23%）進(jìn)行發(fā)酵。 按實(shí)驗(yàn)八中步驟，進(jìn)行空罐滅菌（包括空氣過濾器滅菌）、實(shí)罐滅菌操作。將種子罐中的酵母菌種壓送至發(fā)酵罐，通氣量在3—5 L/min，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)200rpm，接種量10％。2. 流加培養(yǎng) 種子制備 同分批培養(yǎng)種子制備過程。 通氣量3—5 L/min，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)200 rpm，接種量10％。通過調(diào)節(jié)風(fēng)量和攪拌轉(zhuǎn)數(shù)控制溶氧濃度在10％左右。 3. 菌體離心分離 將分批培養(yǎng)與流加培養(yǎng)發(fā)酵液用布袋初步過濾，放入離心機(jī)，轉(zhuǎn)速1000r/min，10min.。 把真空干燥箱電源開關(guān)撥至“I”處，設(shè)定溫度60℃，箱內(nèi)溫度開始上升，當(dāng)箱內(nèi)溫度接近設(shè)定溫度時，加熱指示燈突亮突熄，反復(fù)多次，一般120min以內(nèi)擱板層面進(jìn)入恒溫狀態(tài)。（注意：智能型儀表請參照操作方法），真空度下降，需再次抽氣恢復(fù)真空度，應(yīng)先開啟真空泵電機(jī)開關(guān)，再開啟真空閥。（解除真空后，因密封圈與箱門吸緊變形不易立即打開箱門，經(jīng)過一段時間后，等密封圈恢復(fù)原形后，才能方便開啟箱門。六、分析方法 1. 菌體量(X) 生物量的測定 生物量的測定方法有比濁法和直接稱重法等。以空白培養(yǎng)基為對照，在550 nm處測定發(fā)酵液的吸光值。2. 還原糖的測定 斐林試劑法3. 發(fā)酵活力的測定(選做)：，加5g在30℃下恒穩(wěn)1h的面粉制成面團(tuán)。浮起時間在15min內(nèi)認(rèn)為樣品合格。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1. 分別畫出分批培養(yǎng)與流加培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液中葡萄糖(g/L)、酵母菌體量(g/L))隨流加培養(yǎng)時間的變化曲線；2. 分別計(jì)算酵母產(chǎn)率(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，葡萄糖)。第二篇 釀造工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 葡萄酒的釀造一、目的與要求1．確定葡萄酒釀造的最佳工藝條件，同時簡單了解葡萄酒釀制的工藝原理。3．了解如何確定葡萄酒酒精發(fā)酵的結(jié)束，同時對葡萄酒進(jìn)行分離和封裝，轉(zhuǎn)入后發(fā)酵階段。二、實(shí)驗(yàn)原理葡萄酒釀造就是將葡萄轉(zhuǎn)化為葡萄酒。葡萄酒釀造的目標(biāo)就是，實(shí)現(xiàn)對葡萄酒感官平衡及其風(fēng)格至關(guān)重要的這些口感物質(zhì)和芳香物質(zhì)之間的平衡，然后保證發(fā)酵的正常進(jìn)行。二、實(shí)驗(yàn)儀器與材料1. pH計(jì)、手持糖量計(jì)、溫度計(jì)、天平、量筒、燒杯、比重計(jì)、水浴鍋、電爐、移液管、錐形瓶、容量瓶、5L玻璃瓶、塑料盆，紗布。三、實(shí)驗(yàn)方法與步驟（一）原料篩選：選擇新鮮、無腐爛、充分成熟的葡萄釀造葡萄酒。無論生產(chǎn)白葡萄酒還是紅葡萄酒， 都要選用含糖量高的原料， 含糖多則產(chǎn)酒精多， 如果100毫升的葡萄汁中能夠含17克糖， 也就是17%的含糖量， 發(fā)酵后酒精度可以達(dá)到10度。葡萄的出汁率越高越好， 這樣可以少用原料， 降低成本。我國栽培的優(yōu)良釀酒葡萄品種很多， 例如， 釀造白葡萄酒的品種有意斯林、霞多麗、雷司令、賽美容、白詩南、白玉霓、瓊瑤漿、龍眼等。（二）破碎：破碎的目的是使葡萄汁液與酵母菌接觸， 這樣， 酵母菌可以充分地利用葡萄汁中的糖分進(jìn)行發(fā)酵。破碎時不要壓破種子， 以免種子中的油脂、單寧、糖苷等物質(zhì)溢流到葡萄汁中而引起葡萄酒產(chǎn)生麻、澀、苦等異味。腐爛的果粒和沒有成熟的青果粒都會影響酒的質(zhì)量， 破碎前應(yīng)摘除干凈。而且， 果梗中的水分較多， 帶梗破碎會增加葡萄汁的含水量、降低含糖量。（三）壓榨：壓榨是將果實(shí)的汁液或剛完成發(fā)酵的新酒與果實(shí)皮、渣分離開的工序。為提高出汁率， 作白葡萄酒時可以帶梗進(jìn)行破碎和壓榨， 另一方面， 因?yàn)樽靼灼咸丫剖枪l(fā)酵， 果汁中單寧含量少， 如果帶梗壓榨可以增加葡萄汁中單寧含量， 反而對酒的澄清有利。為了保證酒的質(zhì)量， 可以采用分次取汁的方法， 將不加壓力或者稍加壓力便自行流出的汁稱為自流汁， 是作優(yōu)質(zhì)酒的原料， 大約占汁液總量的50%55%， 然后施加壓力榨出的汁稱為壓榨汁， 亦可用來釀制質(zhì)量較好的酒。（四）果汁成分的調(diào)整：果汁中的糖、酸和單寧等，既與發(fā)酵有密切的關(guān)系，又影響成品品質(zhì)。1. 糖分調(diào)整：糖是產(chǎn)生酒精的基礎(chǔ)。所謂“ 酒精度”是指在100毫升的酒液中含有1毫升的酒精為酒精度1度。實(shí)踐中，釀制優(yōu)質(zhì)葡萄酒須用前者。生產(chǎn)上， 可以