发酵实验时间轴

第六部分发酵、酿造工艺实验第一篇发酵工程设备发酵工程设备实验项目及其各专业必修、选修表第二篇酿造工艺学实验酿造工艺学实验项目及其各专业必修、选修表第一篇发酵工程设备实验一小型生物反应器的安装与拆卸机械搅拌式生物反应器，又称发酵罐，是生物工程设备的重要组成部分，在微生物工程、酶工程、细胞工程（细胞培养）、基因工程（基因工程菌）等科学研究领域，生物反应器均为生物技术转化为产品必要的设备。

由于小型生物反应器进料、出料、清洗、电极校正等过程都不同于大型发酵罐，需要拆卸之后进行，因此熟悉生物反应器结构及安装与拆卸操作是正确使用反应器的前提。

一、实验目的掌握生物反应器安装和拆卸的操作规程，认识和了解生物反应器的结构与功能。

二、基本原理生物反应器装置分两大部分：1.罐体及内部的各传感器、检测电极；2.罐外检测控制装置，蒸汽及无菌空气系统。

反应器罐体具有可卸上盖，与罐体是通过橡皮垫圈和螺栓密封。

盖上设有接种口、空气进口、尾气出口、各种检测仪表的插孔、温度传感器及溶氧电极和pH电极插口、消泡剂和酸碱液注入口、取样口、备用口、压力表、安全阀等；罐底部设有夹套层，用以热交换，罐内有搅拌桨叶、档板、空气分布器；罐外：连接各种传感器及电极相应的控制器，可以自动地调控试验所需的培养条件；连接无菌空气系统，并配备一台自动调控装置；连接蒸汽发生器，供灭菌使用。

三、实验装置3 L园柱形机械搅拌式生物反应器图1 机械通风式搅拌生物反应器四、实验步骤1. 首先断开所有电源。

2. 卸下可移动的所有检测电极和探头。

3. 拧下螺栓，打开上盖，检查培养罐内部是否清洗干净。

4. 插入校正完毕的pH电极和氧电极于罐侧面相关位置，并与放大器连接。

5. 加入配置好的培养液，加盖（由于盖上的零件较多，必须对准位置后再盖上去），并对称拧紧螺母，直至上盖被密封固定。

6. 将事先清洗干净并开启的尾气过滤器装于盖上，安装安全阀、泡沫传感器、观察灯、压力计、取样管，以及灭过菌的无菌空气过滤器进气管等，剩余的孔洞须用硅胶塞和瞎塞拧紧备用。

发酵工程大实验内容及安排44人实验分为两个大组,两人一个小组;主要的实验内容及安排: (某些实验内容和时间会依据实验进展微调)19周周一上午: 《发酵工程大实验》（1）讲授\纪律要求\动员大会; 讲义熟悉\器皿查找\试剂的准备、配置下午: 《发酵工程大实验》（2）讲授。

19周周二: 100ml摇瓶培养基配置及灭菌，接种，（每2人从斜面接一环枯草芽孢杆菌至液体种子培养基中），每小组做一条DNS法葡萄糖标准曲线；19周周三上午8点: 每人单独测生化指标（生物量、残糖、酶活力）下午8点: 每人单独测生化指标(生物量、残糖、酶活力）19周周四上午8点: 每人单独测生化指标(生物量、残糖、酶活力)上午9点：发酵罐清洗，空罐消毒兼保压实验。

,下午3点：pH、DO电极极化。

下午8点: 每人单独测生化指标(生物量、残糖、酶活力）19周周五上午8点: 每人单独测生化指标(生物量、残糖、酶活力）下午3点：配制1000m L×2瓶无菌水。

下午8点:分析生物量、残糖、酶活力等实验数据,做出生长及产酶曲线;分大组进行200ml种子液配制(7瓶) 及灭菌. 200ml种子液培养基接种;20周周一上午8：30: pH、DO电极校正。

发酵罐培养基配制及实际装料灭菌（实消）。

机封轴、取样阀、放料阀、Ⅱ级空气过滤器、尾气过滤器灭菌。

下午3点：取样测pH、生物量、残糖。

pH、DO电极在线校正。

火圈法将液体种接入发酵罐。

,接种后----22周周四上午9点（约60hr）：产淀粉酶发酵培养。

期间，按值班方式每隔1hr记录罐温、搅拌速度、通气量、罐压、pH、DO、泡沫变化、发酵液粘稠度、发酵液颜色等数据。

每隔12hr取样一次测定pH、生物量、酶活力、残糖量。

最终绘制出pH、DO、生物量、酶活、残糖量对发酵时间的动态变化曲线图。

20周周二上午8：15: 发酵罐取样测定pH、生物量、酶活力、残糖量。

周二下午8：15: 发酵罐取样测定pH、生物量、酶活力、残糖量。

第1章发酵工程人类利用发酵技术的历史悠久。

进入近代社会，传统发酵技术发展为现代发酵工程，并在现代社会生活中发挥着不可或缺的作用。

通过本章的学习，学生可以尝试制作传统发酵食品，初步学会微生物的基本培养技术，了解发酵工程的基本原理、过程和应用。

本章教材分析一、内容结构二、编写思路课程标准中与本章有关的要求如下。

（1）内容要求概念3 发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品。

（2）教学提示通过配制培养基、灭菌、接种和培养等实验操作获得纯化的酵母菌落；分离土壤中分解尿素的细菌，并进行计数；利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜；利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋。

（3）学业要求课程标准中关于本模块的3条要求均与本章有关。

（一）章首页设计意图本章章首页底图为某发酵生产工厂外景一角，照片中几个大型发酵罐十分醒目。

图片能反映现代发酵工程“大规模”生产这一特点。

章首页的引言，介绍了发酵技术与人们日常生活的联系，同时提出问题引导学生关注发酵工程需要的技术支持，以及发酵工程与传统发酵技术的区别和联系，这些都是本章的核心问题。

在本页左下角介绍了发酵工程的定义。

学生未必能通过定义理解发酵工程涉及的技术要求，此处给出定义意在让学生在本章伊始先对发酵工程从总体上有个大致了解，在学完本章之后再理解发酵工程的技术要求和社会意义。

（二）本章内容安排特点从本模块教材涉及的发酵工程、细胞工程、基因工程等内容来看，发酵工程的原理相对比较简单，学生对发酵技术的应用也有一定的了解，因此本模块教材首先安排发酵工程这一章，让学生从相对简单的工程及其应用开始本模块的学习。

“科技探索之路从传统发酵技术到发酵工程”简要地叙述了发酵工程发展的历程。

人类很早就认识到发酵现象，几千年前就已经利用发酵技术酿酒。

不过发酵工程的形成，却是建立在有关科学和工程技术发展的基础上。

教材从9000年前开始介绍，重点介绍了从1850年到202180年代发生的几个标志性的事件。

生物工程综合大实验(一)
时间安排
第一天：酱油大曲、三角瓶种子（2瓶/组）；4班1组啤酒液 体试管接种。
第二天：酒精发酵（上）、果酒发酵（下）；4班1组啤酒三 角瓶接种、 4班2组啤酒液体试管接种。
第三天：腐乳（上）、酱油拌盐发酵（下）；4班1组啤酒卡 氏罐接种、 4班2组啤酒三角瓶接种。
第四天：腌制腐乳（上）、酸奶；4班1组啤酒糖化、4班2组 啤酒卡氏罐接种。
思考题（3）
1、啤酒酵母扩大培养时，培养温度为什么从高到低 进行？
2、麦芽汁煮沸时添加啤酒花，为什么不在初沸时一 次加入而要分次加入？
3、请描述本组啤酒发酵过程的变化。 4、请描述你做啤酒的风味情况（如泡沫、杀口力、
滋味）。 5、为什么啤酒用麦芽来生产，而不用大麦？ 6、麦芽汁煮沸及添加啤酒花的目的是什么？
方法？并加以叙述。 3、果酒调配以重量百分比还是以容量百分比更为合适？
试加以说明。 4、酒精发酵时为什么要控制醪液的淀粉浓度？ 5、淀粉理论出酒率是多少？计算本组酒精发酵实验的
淀粉实际出酒率。（米粉淀粉含量按70％计） 6、简述本组酒精发酵过程中发酵醪的变化。
7、酸奶的营养特点，与乳酸饮料的区别。
8、制作腐乳为什么采用毛霉作菌种？
清过洗麦理滤糟醪麦槽水糟 糖洗顶化槽水锅
回回旋过旋沉麦滤沉淀麦汁淀2汁0槽min
麦汁冷却
啤酒酵母 28℃24h
接种
25℃24h
23℃通气48h
1无温糖后前间卡出前每后2酵沉2201麦1清冷计1糖糖菌度排过灌℃0度C酵％-202酵歇氏芽发天酵母淀m2i洗却汁数℃度度℃汁放滤装空升℃接p41转℃罐通罐率酵测罐泥物i5％n气至种d
芽孢杆菌固态发酵技术
一、种子制备