酵母的发酵原理：
酵母菌作为发酵素，吸收面团中的养分并生长繁殖，将面粉中的葡萄糖转化为水和二氧化碳气体，使面团膨胀、松软，产生蜂窝状的组织结构。当然还有一个前提，是面团在揉面时产生了足够的面筋，这些面筋能够包裹这些二氧化碳气体，并且能使这些气体不外溢，保持住面团膨胀和松软的状态。酵母菌必须有水才能存活，最适合生长的温度是在20℃~35℃，0℃以下或者高于47℃的温度下,酵母细胞一般不能生长，最适合作用的湿度是75%左右。
酵母的种类：
1.鲜酵母，鲜酵母是酵母乳液经过压榨，色泽为淡黄色或乳白色的方块状。鲜酵母活细胞数量大，所以发酵速度快，产品香气足，而且价格便宜。但是鲜酵母的发酵作用不稳定，而且使用前需要活化（用35℃温水将酵母浸泡，搅拌均匀），再者它对保存温度要求严格（在0~4℃的低温下保存）不适合运输，保质期也比较短，大概1个月吧。所以鲜酵母都是生产厂家专用，家庭用户一般也不容易购买到。鲜酵母的用量一般是面粉的2%-4%。
2.活性干酵母：是将鲜酵母压榨后低温干燥制成的细小淡黄色的小颗粒。这种酵母保质期很长，大约2年。干酵母活力大也很稳定，但是这种酵母发酵时间很长，并且事先也需要20多分钟的活化，才能放入面粉使用。所以并不广泛被使用。
3.即发干酵母：是目前家庭最常用的一种，它是最新工艺将酵母乳液分离低温脱水干燥而成。色泽呈微淡黄色细小颗粒。一般用真空包装。密封时酵母聚集成块状。打开包装后，呈松散颗粒状。密封情况下，可在常温贮存，保质期未开封时大约1年，开封后要尽快使用，如果存放时间长要加大使用的剂量。一般使用量是面粉的0.6-1.5%。即发的干酵母使用比较简单，直接跟所有材料混合，或者先跟少量液体混合再混入面粉，经过搅拌后即可进行发酵。
影响发酵的因素：
1.温度，是影响酵母发酵的重要因素。酵母在面团发酵过程中要求有一定的温度范围，一般控制在25~30℃。如果温度过低就会影响发酵速度。温度过高，虽然可以缩短发酵时间，但会给杂菌生长创造有利条件使面团发酸。
2.酵母的用量：一般酵母的使用是根据面粉来计算0.6%-1.5%，根据面包的品种不同，加入的酵母份量也不一样，如果酵母作用力不佳时需要加大酵母的用量。
3.面粉：不同成熟度、筋度的面粉，或其淀粉酶的活性受到抑制的面粉都会影响酵母的作用。
4.水：在一定范围内，面团中含水量越高，酵母芽孢增长越快，反之，则越慢。所以，面团越软越能加快发酵速度。
5.其他配料的影响：首先是盐，盐能抑制酶的活性。因此，食盐添加量越多，酵母的产气能力越受到限制。但食盐可增强面筋筋力。使面团的稳定性增大。所以盐是面团发酵必不可缺的配料之一。其次是糖，糖的使用量为面粉的4%-6%时能促使酵母发酵，超过这个范围，糖量越多，发酵能力越受抑制。所以如果是高糖的配方尽量要选用耐高糖的专用酵母。还有其他乳制品、蛋等配料使用过多都会对发酵有影响，所以要注意按配方说明份量来制作最好。
面团发酵的次数、时间和温度：
一般的面包需要两次发酵，一次是基础发酵，就是面团揉好后整块进行的第一次发酵。基础发酵的理想温度为28度，相对湿度为75%，发酵时间根据面团的份量和配比不同需要50-90分钟左右。基础发酵对口感、柔软度已经形状等都会产生很大的影响。
还有一次是最后发酵:又称二次饧发。这是指面团分割小份都整型好，并且排入烤盘，不再移动位置就可以烘烤的状态下，再放入温暖湿润处发酵至原体积的1.5-1.8倍。最后发酵的理想温度为30-35度左右，湿度为75%。时间大约是30-45分钟。
工业生产面包会用发酵箱这种设备来进行面团的发酵，但是家庭制作一般不具备这样的条件。不过我们在家里可以创造一个类似发酵箱的环境。找一个密封的空间，比如烤箱、微波炉、或者泡沫箱子。将面团放入容器盖上盖子或湿毛巾保湿，放入密封的空间进行发酵，同时在里面放一盘热水（80度即可），使空间的温度和湿度上升，注意水不要太热，同时要跟面团隔开一定的距离。北京夏天的桑拿天就是最适合面团发酵的一个温湿度了，大家可以想像那个环境下的温度和湿度的感觉。
判断发酵是否完成，除了依据发酵时间来看体积是否膨胀了大约2-2.5倍，同时要看面团的状态，面团表面还是比较光滑和细腻的。再配合检测面团，具体方法是：食指沾些干面粉，然后插入到面团中心，抽出手指。如果凹孔很稳定，并且收缩很缓慢，表明发酵完成。如果凹孔收缩速度很快，说明还没有发酵好（没有发酵好的面团明显的体积达不到2倍），需要再继续发酵。如果抽出凹孔后，凹孔的周围也连带很快塌陷，说明发酵过度（发酵过度的面团从外观看表面就没有那么光滑和细腻）。发酵过度的面团虽然也可以使用，但是做出的面包口感粗糙，形状也不均匀和挺实。发酵不足的面团叫生面团，发酵过度的面团叫老面团，老面可以分割后冷冻保存，再下次制作面团时可当作酵头加入面粉促进发酵。
塞流式工艺 塞流式工艺细分有两种，一种是普通的塞流式反应器（PFR），另一种是改进的高浓度塞流式工艺（HCF）。 1.塞流式反应器（PFR） 图1 （1）原理 PFR也称推流式反应器，是一种长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入，呈活塞式推移状态从另一端排出。消化器内沼气的产生可以为料液提供垂直的搅拌作用，料液在沼气池内无纵向混合，发酵后的料液借助于新鲜料液的推动作用而排走。进料端呈现较强的水解酸化作用，甲烷的产生随着向出料方向的流动而增强。由于该体系进料端缺乏接种物，所以要进行固体的回流。为减少微生物的冲出，在消化器内应设置挡板以有利于运行的稳定。PFR反应原理及结构见图1。这种工艺能较好地保证原料在沼气池内的滞留时间。许多大中型
畜禽粪污沼气工程采用这种发酵工艺。 （2）特点 优点：适用于高SS废水的处理，尤其适用于牛粪的厌氧消化，固体含量可以提高到12%；用于农场有较好的经济效益；不需要搅拌；池形结构简单，运行方便，故障少，稳定性高。 缺点：固体物容易沉淀池底，影响反应器的有效体积，使HRT和SRT降低，效率较低；需要固体和微生物的回流作为接种物；因该反应器占地面积或体积比较大，反应器内难以保持一致的温度；易产生厚的结壳。 2. 高浓度塞流式工艺（HCF） （1）原理 HCF是一种塞流、混合及高浓度相结合的发酵装置。厌氧罐内设机械搅拌，以塞流方式向池后端不断推动，HCF厌氧反应器的一端顶部有一个带格栅并与消化池气室相隔离的进料口，在厌氧反应器的另一端，料液以溢液和沉渣形式排出。 （2）特点 进料浓度高，干物质含量可达8％；能耗低，不仅加热能耗少，而且装机容量小，耗电量低；与PFR相比，原料利用率高；解决了浮渣问题；工艺流程简单；设施少，工程投资省；操作管理简便，运行费用低；原料适应性强（畜禽粪便、碎秸秆和有机垃圾均可）；没有预处理，原料可以直接入池；卧式单池容积偏小，便于组合。
生物发酵工程实验 实验一................................ 利用酵母富集培养基分离酵母菌 实验二... ......................... 分离纯化酵母菌 实验三... ......................... 酵母菌的保藏 实验四............................... 大肠杆菌生长曲线测定及pH对生长曲线 的影响 实验五.............................. 发酵罐的构造及操作 实验六.............................. 发酵罐实灌灭菌操作 实验七.............................. 利用7L发酵罐对地衣芽孢杆菌进行补 料分批发酵培养 实验八..............................淀粉酶生成曲线的测定
实验一、利用酵母富集培养基分离酵母菌 一实验目的 1、通过本实验加深理解酵母富集培养基的原理和应用； 2、掌握涂布分离技术； 3、熟悉从自然样品土壤中分离酵母菌的具体操作方法 二实验原理 酵母菌主要分布于含糖高和酸度较高的自然环境中，在果园表土和浆果、蔬菜、花蜜和蜜饯等的表面很容易找到它们。在土壤中，由于各种微生物混杂在一起且酵母菌的数量相对比较少，故可以利用酵母菌富集培养基进行富集培养，该培养基含有较高的葡萄糖（5%）和较酸（pH为4.5）的环境，以及能抑制多种杂菌（许多细菌、放线菌和快速生长霉菌）的孟加拉红（玫瑰红），故十分有利于酵母菌的增值。 三实验材料 土壤（标注采集地点） 培养基：酵母富集培养基（5%葡萄糖、0.1%尿素、0.1%硫化铵、0.25%磷酸二氢钾、0.05%磷酸氢二钠、0.1%七水合硫酸镁、0.01%七水合硫酸铁、0.05%酵母膏、0.003%孟加拉红、1.9%琼脂 pH4.5） 移液枪、培养皿、天平、涂布棒、棉绳、250ml三角瓶、75%酒精棉花、摇床等 四实验步骤 1、采集土样：采集葡萄园或其他果园、菜地等的土壤若干（要求：先铲去2~3cm 的表土，再采集土样）适当研碎。 2、称取1g土样装入准备好的30/250ml蒸馏水中震荡均匀。 3、准备平板：将酵母菌富集培养基加热融化，待冷却至50℃左右后，倒2个平板，冷却待用。 4、用移液枪吸取200ul样品，用涂布法分离菌种。 5、恒温培养：将培养皿倒置后防于37℃恒温培养箱中培养2d。 五结果记录 将土壤来源，平板上得到的菌落特征和菌落数做表记录 六思考题 酵母菌富集培养基中为什么要加孟加拉红
任何一种合格优质的有机肥料的生产都必须经过堆肥发酵过程。堆肥是在一定条件下通过微生物的作用，使有机物不断被降解和稳定，并产出一种适宜于土地利用的产品的过程。堆肥这种古老而简便的处理有机废弃物和制造肥料的方法，随着研究的深入和方法的改进，其应用很受各个国家的重视，因为它有很好的生态意义，也为农业生产带来效益。有许多报道指出，用腐熟堆肥制备种子苗床能抑制土传病害。并且在堆肥过程的高温阶段过后接踵而来的拮抗性细菌，可使菌数达到很高水平；堆肥过程中各有机物在微生物作用下，达到不易分解、稳定、作物易吸收状态；同时微生物作用在一定范围内减少重金属毒害作用。可见，堆肥是制造生物有机肥的简便而有效的方法，有益于生态农业的发展。堆肥为什么产生这样的效果呢？下面我们对堆肥原理进行比较详尽的介绍。 （一）堆肥过程中有机质的转化堆肥中的有机质在微生物作用下进行复杂的转 化 这种转化可归纳为两个过程：一个是有机质的矿质化过程，即把复杂的有机质分解成为简单的物质，最后生成二氧化碳、水和矿物质养分等；另一个是有机质的腐殖化过程，即有机质经分解再合成，生成更复杂的特殊有机质-腐殖质。两个过程是同时进行的，但方向相反，在不同条件下，各自进行的强度有明显的差别。1.有机质的矿化作用⑴不含氮有机物的分解多糖化合物（淀粉、纤维素、半纤维素）首先在微生物分泌的水解酶的作用下，水解成单糖。葡萄糖在通气良好的条件下分解迅速，酒精、醋酸、草酸等中间产物不易积累，最终形成C02 和H20，同时放出大量热能。如果通气不良，在嫌气微生物作用下，单糖分解缓慢，产生热量少，并积累一些中间产物-有机酸。在极嫌气微生物条件下，还会生成 CH4、H2等还原态物质。⑵含氮有机物的分解堆肥中的含氮有机物包括蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等。除腐殖质外，大部分容易被分解。例如蛋白质，在微生物分泌的蛋白酶作用下，逐级降解，产生各种氨基酸，再经氨化作用、硝化作用而分别形成铵盐、硝酸盐，可以被植物吸收利用。⑶含磷有机物的转化堆肥中的含磷有机化合物，在多种腐生性微生物的作用下，形成磷酸，成为植物能够吸收利用的养分。⑷含硫有机物的转化堆肥中含硫有机物，经微 生物的作用生成硫化氢。硫化氢在嫌气环境中易积累，对植物和微生物会发生毒 害。但在通气良好的条件下，硫化氢在硫细菌的作用下氧化成硫酸，并和堆肥中的盐基作用形成硫酸盐，不仅消除了硫化氢的毒害，并成为植物能吸收的硫素养料。在通气不良的情况下，发生反硫化作用，使硫酸转变为H2S散失，并对植
实验一、二甜酒酿的制作品尝 1．实验目的 (1)通过甜酒酿的制作了解酿酒的基本原理 (2)掌握甜酒酿的制作技术。 2．实验原理 以糯米(或大米)经甜酒药发酵制成的甜酒酿，是我国的传统发酵食品。我国酿酒工业中的小曲酒和黄酒生产中的淋饭酒在某种程度上就是由甜酒酿发展而来的。 甜酒酿是将糯米经过蒸煮糊化，利用酒药中的根霉和米曲霉等微生物将原料中糊化后的淀粉糖化，将蛋白质水解成氨基酸，然后酒药中的酵母菌利用糖化产物生长繁殖，并通过酵解途径将糖转化成酒精，从而赋予甜酒酿特有的香气、风味和丰富的营养。随着发酵时间延长，甜酒酿中的糖分逐渐转化成酒精，因而糖度下降．酒度提高，故适时结束发酵是保持甜酒酿口味的关键。 3．实验材料 3．1 材料糯米、酒药。 3．2器具及其他用品手提高压灭菌锅、滤布、塑料盒、不锈钢锅。 4．实验流程 酒药 洗米蒸饭淋水降温落缸搭窝发酵甜酒酿5．实验步骤 5．1 洗米蒸饭将糯米淘洗干净，用水浸泡过夜，捞起放于置有滤布的蒸屉上，于锅内蒸熟(约15-20min)，使饭“熟而不糊”。 5．2 淋水降温用清洁冷水淋洗蒸熟的糯米饭，使其降温至35℃左右，同时使饭粒松散。 5．3 落缸搭窝将酒药均匀拌入饭内，并在洗干净的塑料盒内洒少许酒药，然后将饭松散放入塑料盒内，搭成凹形圆窝，面上洒少许酒药粉。盖上塑料盒盖。 5．4保温发酵于30℃进行发酵，待发酵2 d后，当窝内甜液达饭堆2／3高度时，进行搅拌，再发酵1 d左右即可。 6．实验结果 (1)发酵期间每天观察、记录发酵现象。 (2)对产品进行感官评定，写出品尝体会。 7．思考题 (1)制作甜酒酿的关键操作是什么? (2)发酵期间为什么要进行搅拌?
发酵过程及优化实验 ——产淀粉酶细菌的优化实验 淀粉酶是一类能催化淀粉糖苷键水解的酶类，作用于淀粉分子产生糊精、低聚糖及葡萄糖等多种产物。而淀粉酶是应用最广的酶制剂之一，占全球酶工业市场份额的25%-33%。淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物有机体中。 目前，已报道的能够产生淀粉酶的微生物种属包括不动杆菌属、微球菌属、黄隐球酵母、盐单胞菌属、青霉菌属、类芽孢杆菌属、链霉素属、假单胞菌属和杆菌菌属等。 实验一培养基的配置、灭菌 一、实验目的 1. 温故配制微生物培养基的原理及配制的一般方法、操作步骤。 2. 了解鉴别性培养基的原理，并掌握配制鉴别性培养基的放到和步骤。 二、实验原理 鉴别性培养基是一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只需用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。如对于淀粉酶产生菌的筛选，选用的是在含有淀粉的培养基中培养微生物，滴加碘液进行染色，若出现透明圈，则表明该菌能产生胞外淀粉酶。 三、材料和器材 （1）培养基： 普通培养基：牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl 5g，自来水1000mL，pH7.2~7.4。鉴别型培养基：牛肉膏3g，蛋白胨10g，可溶性淀粉10g，NaCl 5g，琼脂20g，自来水1000mL，pH7.2~7.4。另一个鉴别性培养基加可溶性淀粉15g每1000ml。（2）器皿：电子天平，烧杯，锥形瓶，量筒，培养皿，玻棒，涂布棒，移液管等。 （3）其他：药匙，记号笔，报纸等。 （4）碘原液：称取碘化钾22g，加少量蒸馏水溶解，加入碘11g，溶解后定容至500mL，贮于棕色瓶中。 稀碘液：取碘原液2mL，加碘化钾20g，用蒸馏水定容至500mL，贮于棕色瓶中。 四、方法和步骤 1．配制基本培养基，分装50mL至250mL锥形瓶，供实验菌株扩增。 2．配制鉴别培养基，检测实验菌株是否能产胞外淀粉酶。
有机肥料发酵原理 关键词：有机肥发酵、堆肥、灭菌 一、概述 任何一种合格优质的有机肥料的生产都必须经过堆肥发酵过程。堆肥是在一定条件下通过微生物的作用，使有机物不断被降解和稳定，并产出一种适宜于土地利用的产品的过程。 堆肥这种古老而简便的处理有机废弃物和制造肥料的方法，随着研究的深入和方法的改进，其应用很受各个国家的重视，因为它有很好的生态意义，也为农业生产带来效益。有许多报道指出，用腐熟堆肥制备种子苗床能抑制土传病害。并且在堆肥过程的高温阶段过后接踵而来的拮抗性细菌，可使菌数达到很高水平；堆肥过程中各有机物在微生物作用下，达到不易分解、稳定、作物易吸收状态；同时微生物作用在一定范围内减少重金属毒害作用。可见，堆肥是制造生物有机肥的简便而有效的方法，有益于生态农业的发展。 堆肥为什么产生这样的效果呢？下面我们对堆肥原理进行比较详尽的介绍。 二、有机肥发酵原理 （一）堆肥过程中有机质的转化 堆肥中的有机质在微生物作用下进行复杂的转化，这种转化可归纳为两个过程：一个是有机质的矿质化过程，即把复杂的有机质分解成为简单的物质，最后生成二氧化碳、水和矿质养分等；另一个是有机质的腐殖化过程，即有机质经分解再合成，生成更复杂的特殊有机
质-腐殖质。两个过程是同时进行的，但方向相反，在不同条件下，各自进行的强度有明显的差别。 1.有机质的矿化作用 ⑴不含氮有机物的分解 多糖化合物（淀粉、纤维素、半纤维素）首先在微生物分泌的水解酶的作用下，水解成单糖。葡萄糖在通气良好的条件下分解迅速，酒精、醋酸、草酸等中间产物不易积累，最终形成CO 2和H 2O ，同时放出大量热能。如果通气不良，在嫌气微生物作用下，单糖分解缓慢，产生热量少，并积累一些中间产物-有机酸。在极嫌气微生物条件下，还会生成CH 4、H 2等还原态物质。 ⑵含氮有机物的分解 堆肥中的含氮有机物包括蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等。除腐殖质外，大部分容易被分解。例如蛋白质，在微生物分泌的蛋白酶作用下，逐级降解，产生各种氨基酸，再经氨化作用、硝化作用而分别形成铵盐、硝酸盐，可以被植物吸收利用。 ⑶含磷有机物的转化 堆肥中的含磷有机化合物，在多种腐生性微生物的作用下，形成磷酸，成为植物能够吸收利用的养分。 ⑷含硫有机物的转化 堆肥中含硫有机物，经微生物的作用生成硫化氢。硫化氢在嫌气环境中易积累，对植物和微生物会发生毒害。但在通气良好的条件下，硫化氢在硫细菌的作用下氧化成硫酸，并和堆肥中的盐基作用形成硫酸盐，不仅消除了硫化氢的毒害，并成为植物能吸收的硫素养料。在通气不良的情况下，发生反硫化作用，使硫酸转变为H 2S 散失，并对植物产生毒害。堆肥发酵过程中，可以通过定时翻倒措施改善堆肥的通气性，就能消除反硫化作用。
酵母发酵问题 面粉加水和酵母，在30~38度之间，就可以发酵。 不加酵母也可以发酵，面粉和水1：1，调成糊，放一天，加少量粉，每天重复，大概5~10天后，就可以做种，然后加面粉和水和面，也能做馒头或者面包。 这个很有意思，就像养小宠物一样。最好放点麦麸，可以快点。 酵母的新鲜是一方面。 水温是最重要的，水温以不烫手为准，否则酵母就会被烫死。 酵母的多少，只是发的快慢而已，但还是不要太多的好。 你先看看保质期，时间搁置太长的酵母会失效的。 水温30℃前后，你可以先把酵母调在水里，把白糖放进去，糖可以增加酵母菌的营养，加快发酵速度，静置两三分钟，然后再揉进面里，1000g面粉放15-20g酵母，不过也不是固定的，要根据面粉的筋度，水温，气温，酵母的质量来灵活调节。 高活性干酵母过了保质期还能用吗？ 可以用，使用时的量要加大些，过了保质期只是其活性降低了，不会产生毒害。 如果是开封后时间太长，就有可能不会发面了。 如果是没有开封的，过期时间在半年之内的，都可使用，而且会发。建议使用量不超过面粉量的1％。正常时为0.3～0.5％ 建议开封后放入冰箱的冷冻箱中。酵母是不怕冻的。在常温下保存会加快其失效。 酵母吃多了会腹泻是没有科学依据的，因为酵母是一种帮助消化的有益菌。是对人体有好处的。在药品中还有一味药叫酵母片，是帮助消化的药。 1、不管什么酵母，25-26度是酵母的繁殖问题哦，这个温度酵母是生长温度，不怎么产气的，酵母的最佳产气温度是36-37度，你的温度控制有一定的问题。 2、如觉得可能酵母问题，可将酵母先用温水（以不烫手为宜）化开放极少量的糖后等半小时再和面可解决问题。现在酵母一般都没问题，即便活力下降也可通过此种方式提供酵母营养复活酵母，要知道我家长期使用安琪酵母从没出过问题，毕竟是大公司产品哦。 3、如果面没发好，面团没发酸的情况下再参入一定的面粉并参入一定的酵母和面仍可以再发酵做馒头，这种馒头的风味更好哦，因为面团中的其他微生物生长会产生一些风味物质，缺点是时间长了的面团会发酸，杂菌多了怕不卫生，其中产酸的是乳酸菌，大量产酸就还要用食用碱中和了，一般人不好掌握。 4、和好的没发酵的面还可以吃啊，比如做煎饼、下面疙瘩。只要面不发酸就行，否则难吃了，呵呵。 不知道上面的回答能否帮助到您
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。
有机肥发酵原理 一、概述 任何一种合格优质的有机肥料的生产都必须经过堆肥发酵过程。 堆肥是在一定条件下通过微生物的作用，使有机物不断被降解和稳定，并产出一种适宜于土地利用的产品的过程。 堆肥这种古老而简便的处理有机废弃物和制造肥料的方法，随着研究的深入和方法的改进，其应用很受各个国家的重视，因为它有很好的生态意义，也为农业生产带来效益。有许多报道指出，用腐熟堆肥制备种子苗床能抑制土传病害。并且在堆肥过程的高温阶段过后接踵而来的拮抗性细菌，可使菌数达到很高水平；堆肥过程中各有机物在微生物作用下，达到不易分解、稳定、作物易吸收状态；同时微生物作用在一定范围内减少重金属毒害作用。可见，堆肥是制造生物有机肥的简便而有效的方法，有益于生态农业的发展。 我国国内大多数有机肥料产品只堆肥发酵15-20天，这样的产品只能达到无害化标准。而优质的有机肥料堆肥发酵过程一般需要45-60天的时间。这是因为在堆肥前期的升温阶段以及高温阶段会杀死植物致病病原菌、虫卵、杂草籽等有害微生物，但此过程中微生物的主要作用是新陈代谢、繁殖，而只产生很少量的代谢产物，并且这些代谢产物不稳定也不易被植物吸收。到后期的降温期，微生物才会进行有机物的腐殖质化，并在此过程中产生大量有益于植物生长吸收的代谢产物，这个过程需要45-60天。经此过程的堆肥可以达到三个目的，一是无害化；二是腐殖质化；三是大量微生物代谢产物如各种抗生素、蛋白类物质等。 堆肥为什么产生这样的效果呢？下面我们对堆肥原理进行比较详尽的介绍。 二、有机肥发酵原理 （一）堆肥过程中有机质的转化 堆肥中的有机质在微生物作用下进行复杂的转化，这种转化可归纳为两个过程：一个是有机质的矿质化过程，即把复杂的有机质分解成为简单的物质，最后生成二氧化碳、水和矿质养分等；另一个是有机质的腐殖化过程，即有机质经分解再合成，生成更复杂的特殊有机质-腐殖质。两个过程是同时进行的，但方向相反，在不同条件下，各自进行的强度有明显的差别。 1.有机质的矿化作用 ⑴不含氮有机物的分解多糖化合物（淀粉、纤维素、半纤维素）首先在微生物分泌的水解酶的作用下，水解成单糖。葡萄糖在通气良好的条件下分解迅速，酒精、醋酸、草酸等中间产物不易积累，最终形成CO2和H2O，同时放出大量热能。如果通气不良，在嫌气微生物作用下，单糖分解缓慢，产生热量少，并积累一些中间产物-有机酸。在极嫌气微生物条件下，还会生成CH4、H2等还原态物质。
浅谈酵母 邬大江 4000年前，古埃及人已经开始利用酵母酿酒与制作面团了；中国的殷商时期(约3500年前)，会利用酵母酿造白酒，而酵母馒头、饼等开始于汉朝。
酵母(Yeast) ，是一种单细胞真菌，在有氧和无氧环境下都能生存，属于兼性厌氧菌。有细胞核、细胞膜、细胞壁、线粒体、相同的酶和代谢途径。酵母无害，容易生长，空气中、土壤中、水中、动物体内都存在酵母。酵母有着天然丰富的营养体系。酵母细胞中含有大量的有机物、矿物质和水分。有机物占细胞干重的90％-94％，其中蛋白质的含量占细胞干重的35％-60％，碳水化合物的含量在35％-60％，脂类物质的含量在1％-5％。酵母细胞中还富含多种维生素、矿物质和多种酶类，能促进其被消化吸收。此外它还含有多种鲜为人知的活性物质，如麦角固醇、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、辅酶A等。
酵母菌细胞宽度（直径）约2~6μm，长度5~30μm，有的则更长，个体形态有球状、卵圆、椭圆、柱状和香肠状等。酵母菌的生殖方式分无性繁殖和有性繁殖两大类。 酵母菌能在PH值为3.0～7.5的范围内生长，最适PH值为4.5～5.0。像细菌一样，酵母菌必须有水才能存活，但酵母需要的水分比细菌少，某些酵母能在水分极少的环境中生长，如蜂蜜和果酱，这表明它们对渗透压有相当高的耐受性。在低于水的冰点或者高于47℃的温度下，酵母细胞一般不能生长，最适生长温度一般在20～30℃。酵母菌在有氧和无氧的环境中都能生长，即酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水且酵母菌生长较快。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
酵母在面团发酵中起着关键作用，面团发酵是一个复杂的过程。简单的说，酵母分解面粉中的淀粉和糖分，产生二氧化碳气体和乙醇。二氧化碳气体被面筋所包裹，形成均匀细小的气孔，使面团膨胀起来。在面团发酵初期，面团中的氧气和其他养分供应充足，酵母的生命活动非常旺盛。酵母在进行着有氧呼吸作用，能够迅速将面团中的糖类物质分解成二氧化碳和水，并释放出一定的能量（热能）。在面团发酵的过程中，面团有升温的现象，就是由酵母在面团中有氧发酵产生的热能导致的。 酵母在面团发酵中的作用： ①生物膨松作用——酵母在面团发酵中产生大量的CO2，并由于面团网状组织结构的形成，而被留在网状组织内，使面团疏松多孔，体积变大膨松。
实验室啤酒发酵一、实验目的：熟悉静止培养操作，观察啤酒发酵过程，掌握发酵过程中一些 指标的分析操作技能。 二、实验原理：啤酒酵母将麦芽汁发酵，产生酒精等发酵产物（啤酒）。 三、实验器材： ⑴. 100升发酵罐。 ⑵. 0~10O BX糖度表。 (3).10℃-30℃可调生化培养箱。 培养基： ⑴. 麦芽汁发酵培养基10Plato, 50升，糖化制取。 ⑵. 麦芽汁琼脂培养基：麦芽汁加2％琼脂，自然pH。 ⑶. 麦芽汁液体培养基：酵母扩大培养用。 菌种：啤酒生产用酵母菌株。 四、实验步骤： （1）麦汁制备 （2）酵母菌种分离纯化与质量鉴定 （3）菌种扩大培养 （4）啤酒主发酵：麦汁50升，10O BX ，11℃→接种量×107个细胞/mL →主发酵，11℃，5~7天→至时结束（嫩啤酒）。在主发酵过程中，每天测定下列项目：糖度、细胞浓度、出芽率、染色率、酸度、α-氨基氮、还原糖、酒精度、pH、双乙酰。然后以时间为横坐标，这些指标为纵坐标，叠画于方格纸上。
（5）后发酵 五、作业要求 （1）. 画出发酵周期中上述上述指标的曲线图，并解释它们的变化。 （2）. 记下操作体会与注意点。 实验一协定法糖化试验 一、实验目的：协定法糖化试验是欧洲啤酒酿造协会（EBC）推荐的评价麦芽质量的标准方法，我们用该法进行小量麦芽汁制备，并借此评价所用麦芽的质量。二、实验原理：利用麦芽所含的各种酶类将麦芽中的淀粉分解为可发酵性糖类，蛋白质分解为氨基酸（具体参见理论部分第二节）。 三、实验器材和试剂： 1 实验室糖化器：由水浴和500~600 mL的烧杯组成糖化仪器，杯内用玻棒搅拌或用100℃温度计作搅拌器（此时搅拌应十分小心，以免敲碎水银头）。实验时杯内液面应始终低于水浴液面。最好采用专用糖化器：该仪器有一水浴，水浴本身有电热器加热和机械搅拌装置。水浴上有4~8个孔，每个孔内可放一糖化杯，糖化杯由紫铜或不锈钢制成，每一杯内都带有搅拌器，转速为80~100转/分，搅拌器的螺旋桨直径几乎与糖化杯同，但又不碰杯壁，它离杯底距离只有1~ 2 mm。 2 白色滴板或瓷板，玻棒或温度计。 3滤纸，漏斗，电炉。 4碘溶液，：克碘和5克碘化钾溶于水中，稀释到1000毫升。 四、实验步骤 1. 协定法糖化麦汁的制备 （1）取50g麦芽，用植物粉碎机将其粉碎。
固体有机废物堆肥化设备与技术标准 1 范围 本规程规定了固体有机废物堆肥化过程中所涉及的生产环境、生产车间、原料预处理、堆肥接种、一次发酵、二次发酵、后处理加工、质量检验等技术环节的要求。 本标准适用于固体有机废物堆肥化过程及堆肥产品。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 7959-1987 粪便无害化卫生标准 GB14554-1993 恶臭污染物排放标准 GB 3095-1996 环境空气质量标准 GB3838-2002 地表水质量标准 GB18877-2002 有机-无机复混肥料 GB 20287-2006 农用微生物菌剂 NY525-2002 有机肥料 NY/T 7982004复合微生物肥料 NY/T 883-2004 农用微生物菌剂生产技术规程 NY 884-2004生物有机肥 GB 4284-1984农用污泥中污染物控制标准 GB 8172-1987城镇垃圾农用控制标准 GB12348—1990工业企业厂界噪声标准 HJ／T81—2001畜禽养殖业污染防治技术规范 GB 18596-2001畜禽养殖业污染物排放标准
3 定义 本标准采用如下定义 3.1 固体有机废物 固体有机废物是指在植物和动物生产以及人类生活等过程中产生的对原生产系统或原所有者无原使用价值的生物质类残余物。包括作物秸秆、畜禽粪便、生活污泥、加工类有机废物、园林修剪废物、生物质垃圾等。 3.2 堆肥化 堆肥化是指在一定的水分、C/N比和通风等人工控制条件下，通过微生物的作用，实现固体有机废物无害化、稳定化的过程。堆肥化的产物称为堆肥。堆肥化是一种有机肥料生产方式，也是一种固体废物的生物处理方式。 3.3 堆肥接种剂 堆肥接种剂是指能加速固体有机废物堆肥化进程的微生物活体制剂。 4 生产技术流程 固体有机废物堆肥化的生产技术环节应包括：原料贮存及预处理、堆肥接种、一次发酵、陈化、后处理加工、堆肥质量检验、厂区环境质量控制。生产流程可参见附录A。4.1 原料贮存及预处理 为了满足堆肥化生产的需要，部分堆肥原料要进行贮存，对原料贮存的要求如下：——在原料贮存区，含水率较低的干物料应避雨存放，保持低的含水率； ——含水率高的湿物料不宜长期存放，要及时处理，尽可能减少臭气和渗滤液的产生，防止环境二次污染。 ——原料贮存的环境管理参照GB 18596-2001执行； ——原料贮存应有专门的原料贮存区域，最好设置原料贮存车间，贮存车间内根据不同的原料特性分类进行存放； ——供应便捷，使用量大的物料尽量不贮存或者少量贮存，保证尽可能短的贮存期；——预处理环节应对固体有机废物的水分、粒度、C/N、pH值做出调整。主要的预处理工艺控制参数见附件B。 4.2 堆肥接种剂 4.2.1选用原则
有机肥生产工艺流程 楷瑞农业固体废弃物资源化利用项目采用土地利用模式，结合沼气生态模式，建立有机肥厂，利用鸡、猪、牛、羊等畜禽粪便及农作物秸杆为原料，运用生物发酵技术，经科学加工处理（生物发酵、高温杀菌、除臭、干燥），制成具有品质优良、肥效稳长的绿色、环保高效有机肥料、复混肥料、复合肥料、掺混肥、有机-无机复合肥。投入科研力量逐步建成无病菌蝇蛆蛋白饲料厂，届时养蝇育蛆的饲料也可加入有机复合肥生产的原料中，达到无污染排除，循环利用。同时在有机复合肥厂内厕所附件建设以处理厂内部分生活废水、人粪尿和少量堆肥原料渗滤液为目的的沼气池（还需要加入一定比例的粪便），为有机复合肥厂和牲畜集中养殖场提供热能和燃气。以实现养殖业废物高效资源化利用，达到畜禽养殖效益和环境保护生态效益的双赢。 一、工艺流程 整个工艺流程可以简单分为前处理、一次发酵、后处理三个过程。 前处理：堆肥原料运到堆场后，经磅秤称量后，送到混合搅拌装置，与厂内生产、生活有机废水混合，加入复合菌，并按原料成分粗调堆肥料水分、碳氮比，混合后进入下一工序。 一次发酵：将混合好后的原料用装载机送入一次发酵池，堆成发酵堆，采用风机从发酵池底部往上强制通风，进行供氧，同时2天左右进行翻堆，并补充水分（主要以厂内生产、生活有机废水为主）和养分，控制发酵温度在500C～650C，进行有氧发酵，本工程一次发酵周期为8天，每天进一池原料出一池半成品，发酵好的半成品出料后，准备进入下一工序。 后处理：进一步对堆肥成品进行筛分，筛下物根据水分含量高低分别进行处理。筛下物造粒后，送入由沼气池沼气供热的烘干机，进行烘干，按比例添加中微量元素后搅拌混合后制成成品，进行分装，入库待售。筛上物返回粉碎工序进行回用。 综上所述，整个工艺流程具体包括新鲜作物秸杆物理脱水→干原料破碎→分筛→混合(菌种+鲜畜禽粪便+粉碎的农作物秸杆按比例混合)→堆腐发酵→温度变化观测→鼓风、翻堆→水分控制→分筛→成品→包装→入库。 生物有机肥、有机-无机复混肥料、复合肥工艺流程图见图6-3、图6-4、图6-5。 二、工程方案 1、主料为畜禽粪便，对配料（秸秆、废弃烟叶、芒果种植加工废弃物等）进行粉碎，可适当添加一些氮素、磷矿粉等。调节物料的养分和碳氮比、碳磷比、PH值等。处理后原
实验室啤酒发酵 一、实验目的：熟悉静止培养操作，观察啤酒发酵过程，掌握发酵过程中一些指标的分析 操作技能。 二、实验原理：啤酒酵母将麦芽汁发酵，产生酒精等发酵产物（啤酒）。 三、实验器材： ⑴. 100升发酵罐。 ⑵. 0~10O BX糖度表。 (3).10℃-30℃可调生化培养箱。 培养基： ⑴.麦芽汁发酵培养基10Plato, 50升，糖化制取。 ⑵.麦芽汁琼脂培养基：麦芽汁加2％琼脂，自然pH。 ⑶.麦芽汁液体培养基：酵母扩大培养用。 菌种：啤酒生产用酵母菌株。 四、实验步骤： （1）麦汁制备 （2）酵母菌种分离纯化与质量鉴定 （3）菌种扩大培养 （4）啤酒主发酵：麦汁50升，10O BX ，11℃→接种量1.5×107个细胞/mL →主发酵，11℃，5~7天→至4.0O BX时结束（嫩啤酒）。在主发酵过程中，每天测定下列项目：糖度、细胞浓度、出芽率、染色率、酸度、α-氨基氮、还原糖、酒精度、pH、双乙酰。然后以时间为横坐标，这些指标为纵坐标，叠画于方格纸上。 （5）后发酵 五、作业要求 （1）. 画出发酵周期中上述上述指标的曲线图，并解释它们的变化。 （2）. 记下操作体会与注意点。 实验一协定法糖化试验 一、实验目的：协定法糖化试验是欧洲啤酒酿造协会（EBC）推荐的评价麦芽质量的标准方法，我们用该法进行小量麦芽汁制备，并借此评价所用麦芽的质量。 二、实验原理：利用麦芽所含的各种酶类将麦芽中的淀粉分解为可发酵性糖类，蛋白质分解为氨基酸（具体参见理论部分第二节）。 三、实验器材和试剂： 1 实验室糖化器：由水浴和500~600 mL的烧杯组成糖化仪器，杯内用玻棒搅拌或用100℃温度计作搅拌器（此时搅拌应十分小心，以免敲碎水银头）。实验时杯内液面应始终低于水浴液面。最好采用专用糖化器：该仪器有一水浴，水浴本身有电热器加热和机械搅拌装置。水浴上有4~8个孔，每个孔内可放一糖化杯，糖化杯由紫铜或不锈钢制成，每一杯内都带有
酵母的发酵原理： 酵母菌作为发酵素，吸收面团中的养分并生长繁殖，将面粉中的葡萄糖转化为水和二氧化碳气体，使面团膨胀、松软，产生蜂窝状的组织结构。当然还有一个前提，是面团在揉面时产生了足够的面筋，这些面筋能够包裹这些二氧化碳气体，并且能使这些气体不外溢，保持住面团膨胀和松软的状态。酵母菌必须有水才能存活，最适合生长的温度是在20℃~35℃，0℃以下或者高于47℃的温度下,酵母细胞一般不能生长，最适合作用的湿度是75%左右。酵母的种类： 1.鲜酵母，鲜酵母是酵母乳液经过压榨，色泽为淡黄色或乳白色的方块状。鲜酵母活细胞数量大，所以发酵速度快，产品香气足，而且价格便宜。但是鲜酵母的发酵作用不稳定，而且使用前需要活化（用35℃温水将酵母浸泡，搅拌均匀），再者它对保存温度要求严格（在0~4℃的低温下保存）不适合运输，保质期也比较短，大概1个月吧。所以鲜酵母都是生产厂家专用，家庭用户一般也不容易购买到。鲜酵母的用量一般是面粉的2%-4%。 2.活性干酵母：是将鲜酵母压榨后低温干燥制成的细小淡黄色的小颗粒。这种酵母保质期很长，大约2年。干酵母活力大也很稳定，但是这种酵母发酵时间很长，并且事先也需要20多分钟的活化，才能放入面粉使用。所以并不广泛被使用。 3.即发干酵母：是目前家庭最常用的一种，它是最新工艺将酵母乳液分离低温脱水干燥而成。色泽呈微淡黄色细小颗粒。一般用真空包装。密封时酵母聚集成块状。打开包装后，呈松散颗粒状。密封情况下，可在常温贮存，保质期未开封时大约1年，开封后要尽快使用，如果存放时间长要加大使用的剂量。一般使用量是面粉的0.6-1.5%。即发的干酵母使用比较简单，直接跟所有材料混合，或者先跟少量液体混合再混入面粉，经过搅拌后即可进行发酵。 影响发酵的因素： 1.温度，是影响酵母发酵的重要因素。酵母在面团发酵过程中要求有一定的温度范围，一般控制在25~30℃。如果温度过低就会影响发酵速度。温度过高，虽然可以缩短发酵时间，但会给杂菌生长创造有利条件使面团发酸。 2.酵母的用量：一般酵母的使用是根据面粉来计算0.6%-1.5%，根据面包的品种不同，加入的酵母份量也不一样，如果酵母作用力不佳时需要加大酵母的用量。 3.面粉：不同成熟度、筋度的面粉，或其淀粉酶的活性受到抑制的面粉都会影响酵母的作用。 4.水：在一定范围内，面团中含水量越高，酵母芽孢增长越快，反之，则越慢。所以，面团越软越能加快发酵速度。 5.其他配料的影响：首先是盐，盐能抑制酶的活性。因此，食盐添加量越多，酵母的产气能力越受到限制。但食盐可增强面筋筋力。使面团的稳定性增大。所以盐是面团发酵必不可缺的配料之一。其次是糖，糖的使用量为面粉的4%-6%时能促使酵母发酵，超过这个范围，糖量越多，发酵能力越受抑制。所以如果是高糖的配方尽量要选用耐高糖的专用酵母。还有其他乳制品、蛋等配料使用过多都会对发酵有影响，所以要注意按配方说明份量来制作最好。 面团发酵的次数、时间和温度： 一般的面包需要两次发酵，一次是基础发酵，就是面团揉好后整块进行的第一次发酵。基础发酵的理想温度为28度，相对湿度为75%，发酵时间根据面团的份量和配比不同需要50-90
放线菌抗生素的发酵及目的产物的提取 一、实验目的 1、熟悉掌握土壤中分离抗生素及培养方法 2、了解和掌握种子制备和摇瓶发酵技术和方法 3、了解抗生素发酵的一般规律和代谢调控理论 4、了解小型发酵罐的基本结构 5、熟悉掌握小型发酵罐的使用方法和保养 6.掌握抗生素生物效价测定的原理和方法； 7. 掌握管碟法测定抗生素生物效价相关的操作方法。 8.掌握放线菌次级代谢物的初步纯化及牛津杯实验的基本原理和操作技术 二、实验原理 ①发酵罐是进行液体发酵的特殊设备。生产上使用的发酵罐容积大，均用钢板或不锈钢板制成；供实验室使用的小型发酵罐，其容积可从约lL至数百升或稍大些。一般来说，5L以下是用耐压玻璃制作罐体，5L以上用不锈钢板或钢板制作罐体。发酵罐配备有控制器和各种电极，可以自动地调控试验所需要的培养条件，是微生物学、遗传工程、医药工业等科学研究所必需的设备。 ②抗生素（antibiotics）是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。现
临床常用的抗生素有转基因工程菌培养液液中提取物以及用化学方法合成或半合成的化合物。 ③放线菌发酵结束后，次级代谢物可能与菌体结合，工业上常采用草酸或磷酸等酸化剂处理，释放与菌体结合的次级代谢物，并采用加热发酵液70 ℃，2 min使蛋白凝固，所得酸性滤液，在经碱处理，进一步去除蛋白。 抗生素的效价常采用微生物学方法测定，它是利用抗生素对特定的微生物具有抗菌活性的原理来测定抗生素效价的方法，如管碟法。管碟法是目前抗生素效价测定的国际通用方法，我国药典也采用此法。管碟法是根据抗生素在琼脂平板培养基中的扩散渗透作用，比较标准品和检品两者对试验菌的抑菌圈大小来测定供试品的效价。管碟法的基本原理是在含有高度敏感性试验菌的琼脂平板上放置小钢管（径6.0±0.l mm，外径8.0±0.l mm，高10±0. lmm），管放人标准品和检品的溶液，经16~18小时恒温培养，当抗生素在菌层培养基中扩散时，会形成抗生素浓度由高到低的自然梯度，即扩散中心浓度高而边缘浓度低。因此，当抗生素浓度达到或高于MIC（最低抑制浓度）时，试验菌就被抑制而不能繁殖，从而呈现透明的无菌生长的区域，常呈圆形，称为抑菌圈。根据扩散定律的推导，抗生素总量的对数值与抑菌圈直径的平方成线性关系，比较抗生素标准品与检品的抑菌圈大小，可计算出抗生素的效价。 常用的管碟法有：一剂量法、二剂量法、三剂量法。后二法已经列入药典。二剂量法系将抗生素标准品和供试品各稀释成一定浓度比
面包的发酵原理 面包面团的发酵原理，主要是由构成面包的基本原料(面粉、水、酵母、盐)的特性决定的。 1．面粉作用 面粉是由蛋白质、碳水化合物、灰分等成分组成的，在面包发酵过程中，起主要作用的是蛋白质和碳水化合物。面粉中的蛋白质主要由麦胶蛋白、麦谷蛋白、麦清蛋白和麦球蛋白等组成，其中麦谷蛋白、麦胶蛋白能吸水膨胀形成面筋质。这种面筋质能随面团发酵过程中二氧化碳气体的膨胀而膨胀，并能阻止二氧化碳气体的溢出，提高面团的保气能力，它是面包制品形成膨胀、松软特点的重要条件。面粉中的碳水化合物大部分是以淀粉的形式存在的。淀粉中所含的淀粉酶在适宜的条件下，能将淀粉转化为麦芽糖，进而继续转化为葡萄糖供给酵母发酵所需要的能量。面团中淀粉的转化作用，对酵母的生长具有重要作用。 2．酵母作用 酵母是一种生物膨胀剂，当面团加入酵母后，酵母即可吸收面团中的养分生长繁殖，并产生二氧化碳气体，使面团形成膨大、松软、蜂窝状的组织结构。酵母对面包的发酵起着决定的作用，但要注意使用量。如果用量过多，面团中产气量增多，面团内的气孔壁迅速变薄，短时间内面团持气性很好，但时间延长后，面团很快成熟过度，持气性变劣。因此，酵母的用量要根据面筋品质和制品需要而定。一般情况，鲜酵母的用量为面粉用量的3％～4％，干酵母的用量为面粉用量的1.5％～2％。 3．水的作用 水是面包生产的重要原料，其主要作用有：水可以使面粉中的蛋白质充分吸水，形成面筋网络；水可以使面粉中的淀粉受热吸水而糊化；水可以促进淀粉酶对淀粉进行分解，帮助酵母生长繁殖。 4．盐的作用 盐可以增加面团中面筋质的密度，增强弹性，提高面筋的筋力，如果面团中缺少盐，饧发后面团会有下塌现象。盐可以调节发酵速度，没有盐的面团虽然发酵的速度快，但发酵极不稳定，容易发酵过度，发酵的时间难于掌握。盐量多则会影响酵母的活力，使发酵速度减慢。盐的用量一般是面粉用量的1％～2.2％。 综上所述，面包面团的四大要素是密切相关，缺一不可的，它们的相互作用才是面团发酵原理之所在。其他的辅料(如：糖、油、奶、蛋、改良剂等)也是相辅相成的，它们不仅仅是改善风味特点，丰富营养价值，对发酵也有着一定的辅助作用。糖是供给酵母能量的来源，糖的含量在5％以内时能促进发酵，超过6％会使发酵受到抑制，发酵的速度变得缓慢；油能对发酵的面团起到润滑作用，使面包制品的体积膨大而疏松；蛋、奶能改善发酵面团的组织结构，增加面筋强度，提高面筋的持气性和发酵的耐力，使面团更有胀力，同时供给酵母养分，提高酵母的活力。
生物工程专业综合（设计）性大实验 报告书 (好氧发酵) 学生姓名： 学号： 班级：生工2102 专业：生物工程 指导教师：葛飞 2013 年12月
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：学号：专业班级：生工2102 实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：12.27~12.29 实验成绩：一、实验背景 纳豆菌通常为（0.7-0.8）um×(2.0-3.0)um,革兰氏阳性。生长在葡萄糖琼脂的细胞原生质染色均匀。芽孢椭圆形或柱状，中生或偏中生，即使孢囊膨大，也不显著，有鞭毛，能运动。生长温度最高位45-55℃，最低为5-20℃。孢子耐热性强。 好氧发酵主要用于污水处理、有机肥发酵、及其他工业生产。好氧发酵作用大反映相比厌氧发酵速度快但需要通气。 二、实验目的 本实验是在生物工艺学基础上模拟工业好氧发酵过程，验证模拟过程中的糖量、菌体浓度、PH的变化，熟悉好氧菌的发酵过程。 （1）了解好氧发酵的工艺流程。 （2）熟悉各个参数测量的方法原理。 （3）分析过程出现的问题。 三、实验原理及步骤 3.1 培养基配制 3.1.1原理 培养基是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及生长素和水等。有的培养基还含有抗菌素、色素、激素和血清 本实验采用的是纳豆菌，纳豆菌属于细菌。一般采用葡萄糖蛋白胨液体培养基用于种子培养和发酵培养。其中葡萄糖为主要碳源，蛋白胨为氮源，酵母膏、NaCl，KH2PO4，K2HPO4作为无机盐，为微生物提供钾，磷，镁，钠离子等。培养基配好后，用稀酸或稀碱将pH调至所需酸碱度或自然pH。 3.1.2仪器与设备 三角烧瓶，烧杯，玻璃棒，分析天平，牛角匙，pH计，高压蒸汽灭菌锅， - 2 -
厌氧发酵过程三阶段理论： 一、有机物水解和发酵细菌作用下，使碳水化合物、蛋白质与脂肪转化为单糖氨 基酸、脂肪酸、甘油、CO2、H等 二、把第一阶段产物转化为H、CO2和CH3COOH 三、通过两组生理物质上不同产CH4菌作用，将H和CO2转化为CH4，对CH3脱 羧产生CH4。 厌氧消化原理：有机物厌氧消化过程主要包括产酸和产甲烷两个阶段。而对于不溶性有机物（有机垃圾），一般可认为在上述两个阶段之前多一个“水解 阶段”，水解阶段起作用的细菌包括纤维素分解菌、脂肪分解菌和蛋白质水解菌；在水解酶作用下，转化产生单糖、酞和氨基酸、脂肪酸和甘油。产酸阶段起作用细菌是发酵性细菌，产氢产乙酸和耗氢产乙酸菌在胞内酶作用下，转化产生挥发性脂肪酸、醇类、氢和二氧化碳；产甲烷阶段是产甲烷菌利用H2、CO2、乙酸、甲醇等化合物为基质，将其转化成甲烷，其中H2、CO2和乙酸是主要基质。 名词： VFA: Volatile acid 挥发酸
COD: Chemical oxygen demand 化学需氧量 BOD: Biochemical oxygen demand 生物需氧量 TOD: Total oxygen demand 总需氧量 TOC: Table of content 总有机碳 TS: Total solid 总固体 SS: Suspend solid 悬浮固体 VS: Volatile solid 挥发固体 HRT: 水利滞留时间=消化器有效容积/每天进料量 SRT: 污泥停留时间：单位生物量在处理系统中的平均停留时间 SVT: 污泥体积系数：单位体积水样在静置30min后，污泥体积数 MRT: 微生物滞留时间 PFR:塞流式反应器（Plug flow reactor）高浓度悬浮固体发酵原料一段进入，从另一段排除。 USR:生流式固体反应器（Upflow solid reactor）原料从底部进入消化器，上清从消化器上部溢出 UASB:生流式厌氧污泥床（Upflow anaerobic sludge bed）自下而上流动污水通过膨胀的颗粒状污泥床消化分解，消化器分为污泥床、污泥层和三相分离器。 UBF：污泥床过滤器。将UASB和厌氧过滤器结合为一体的厌氧消化器，下部为污泥床，上部设置纤维填料。 EGSB:膨胀颗粒污泥床（Expanded granular sludge bed）与UASB反应器有相似之处，可分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统，EGSB没有专门的出水回流系统。 ABR:厌氧折板反应器（Anaerobic baffled reactor） SBR:间歇曝气方式运行活性污泥水处理技术，又称序批式活性污泥发（Sequencing batch reactor actirated sludge process） USSB:(Upflow staged sludge bed)