发酵实验报告

实验报告

实验名称：与酵母菌发酵

所属课程名称：发酵工程工艺原理 班级：2011级生物技术 组长： 组员：

时间:2012.11.27—2012.12.3 实验指导教师：黄循吟

海南师范大学生命科学学院

2013年12月5日

摇瓶的应用与酵母菌发酵

摘要：发酵工程属于生物技术的范畴，是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需要的产品过程的理论和工程技术体系，是生物工程和生物技术学科的重要组成部分。本实验

通过对酵母菌进行摇瓶培养,并定时取样测定其OD值、pH和菌体数，制作菌体生长曲线，以此判断酵母菌的生长发酵状况。 关键词：发酵、摇床、酵母菌 一.目的

1.掌握酵母发酵工艺流程及其具体操作方法。 2.了解酵母菌的生长代谢的基本规律。 二．原理

千百年来，人类几乎天天离不开酵母菌，例如酒类的生产，面包的制作，乙醇和甘油的发酵，本实验主要通过对酵母菌发酵过程中一些数值的测定，绘制其生长曲线，来了解酵母菌的生长状况。为获得实验相关数据，需对酵母菌进行培养，首先涂布平板28℃培养48小时后挑取单菌落进行斜面保存，再挑取斜面保存的菌种进行扩大培养，自扩大培养起，每三个小时取一次样，在OD505下测吸光度，在显微镜下观察，计算菌种数量当菌种数量达到108个/ml时（用血细胞计数板计数，以25个中方格的计数板为例，设5个中方格中的总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则：1ml菌液中的总菌数=A/5*25*10＾4*B），即可进行发酵培养。自发酵培养起每三个小时取一次样，测其吸光度值、

pH值（用pH计测量）、菌种数量。结果整理：（1）以时间为横坐标。OD值为纵坐标作图。（2）对最终的发酵液进行离心，得湿酵母烘干，称干重，计算得率。最后对实验结果进行讨论和分析。 三. 材料与方法 1．实验材料 菌种：酵母菌 2. 培养基配方

分离培养基：黄豆芽100g，葡萄糖50g，水100ml，琼脂20g，pH值自然

种子培养基：葡萄糖40g，蛋白胨10g，蒸馏水1000ml，pH值自然 3．仪器设备

分光光度计、旋转式摇床、离心机、冷藏箱、pH计、电子天平、电磁炉等。

4． 用具

烧杯、三角瓶、量筒、玻璃棒、比色杯、试管、离心管、移液管、接种环、酒精灯、培养皿、滴管、移液枪 5． 试剂 蒸馏水、酒精

四．实验步骤与方法 1. 酵母菌种的分离：

1.1 分离培养基制备与灭菌：称鲜豆芽100g，放入烧杯中，加水

1000ml，煮沸30min，用纱布过滤，用水补足原量，再加入葡萄糖50g，琼脂20g，煮沸溶化，分装三角瓶和试管，包扎，在121℃下灭菌20分钟。

1.2 菌种的保存: 取酵母粉1g，加10ml无菌水制成菌悬液，并按梯度

10﹣1、10-2、10-3进行稀释。分别取0.2ml涂布平板，在28℃培养48小时，挑单菌落于斜面试管在28℃培养48小时，备用。 2. 菌种扩大培养：

用接种环挑两环保存在斜面试管上的菌种，放入150ml的三角瓶(每瓶含有75ml的种子培养液)中进行扩大培养，150r/min,28℃摇瓶培养48小时。 3. 发酵培养：

将扩大培养后的菌液按10%的接种量接到250ml的三角瓶中进行摇床培养，即取20ml菌种液置于200ml的种子培养液中，150r/min,28℃培养48小时，同扩大培养一样，每三个小时取一次样，测其吸光度值、pH值和菌种数量。 4.数据整理，绘制曲线：

以时间为横坐标，分别以菌液浓度，pH，OD值为纵坐标作图。 5.计算得率：

发酵完毕，取出摇瓶内培养基装入离心管，离心分离，得湿酵母烘干，称干重，计算得率。 1. 扩培过程数据结果

1.1 每3小时记录一次扩培过程中菌液的pH值、OD505、菌液浓度，结果如表1：

表1 扩培过程各参数值

时间

扩配时间

h

01:00 04:00 07:00 10:00 13:00 16:00 19:00 22:00 01:00 04:00 07:00 10:00 13:00 16:00 19:00 22:00

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48

28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28

0.182 0.589 0.723 1.395 1.731 2.053 2.223 2.157 2.153 2.181 2.173 2.128 2.157 2.152 1.973 1.355

温度℃

OD505

菌液浓度 （个/ml） 2.56×104 2.82×106 4.20×107 5.64×107 7.05×107 8.25×107 2.82×108 3.07×108 3.33×108 4.15×108 4.27×108 5.12×108 5.63×108 6.32×108 6.65×108 7.25×108

pH值 5.27 4.97 4.62 4.31 4.32 4.35 4.45 4.44 4.36 4.29 4.32 4.41 4.29 4.33 4.38 4.36

转速 r/min 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150

取样 mL 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

分析：上图表示酵母菌的生长曲线，以时间为横坐标，表示酵母菌数目量为纵坐标，反应出酵母菌的生长规律。由上图可知酵母菌的适应期为0-3h，对数生长期是3-24h,平稳期是24-40h，衰亡期是

40-48h.

分析：在有氧的情况下，酵母菌把糖分解成二氧化碳和水，二氧化碳溶于水生成碳酸，所以发酵液呈现酸性。3-24h（对数生长期）时，pH逐渐下降；24-36（平稳期）时，pH逐渐回升到4.26接近稳定。酵母菌的最适pH值应为pH4.2-4.5。

3.总得率：

发酵完之后，取出摇瓶内培养基装入离心管，离心分离，得湿酵母烘干，称其总干重为0.482g。

成本w：分离培养基（100ml）市场价格+种子培养基(100ml)市场价格+发酵液(500ml)市场价格+1g干酵母粉市场价格

W=M1×p1+M2×p2+M3×p3+M4×p4 = 40×p1+10×p2+10×p3+4×p4 =40×0.1+10×0.004+10×0.2+4×0.15 =6.64元

M1：整个发酵过程所消耗的葡萄糖质量 p1:每克葡萄糖价格 M2: 整个发酵过程所消耗的黄豆芽质量 p2:每克黄豆芽价格 M3: 整个发酵过程所消耗的蛋白胨质量 p3:每克蛋白胨价格 M4: 整个发酵过程所消耗的琼脂质量 p4:每克干琼脂价格 =6.64÷0.482 =13.77元/g

发酵完毕得到0.482g的总干酵母菌，花费大约为6.64元，所以得到每克干酵母菌大约花费13.77元。 六：结论：

1. 通过对酵母菌整个发酵过程的检测，基本验证了真菌的生长过程具有四个时期，即适应期、对数期、平稳期和衰亡期。 2. 根据实验数据可得出：酵母菌的适应期为0-3h，对数生长期是3-24h,平稳期是24-40h，衰亡期是40-48h.

3. 在酵母菌摇瓶发酵过程中会产生少量泡沫，此时可以降低转速来减少泡沫的产生，以避免对实验结果造成影响。

4. 在实验过程中，随着菌体浓度的增加，OD值也不断增加，两者成

正比关系，所以定时测得OD值就可大致知道菌体的生长曲线，以此来了解菌体是生长状况。

5．在实验过程中，随着菌体浓度的改变，pH值在5.2-4.2之间不断发生变化。通过查资料可知酵母菌能在pH值为3-7.5的范围内生长，最适pH值为pH4.2-4.6