適用生物技術專業
食品與生物工程學院
2008.1
實驗一發酵實驗用玻璃器皿滅菌前的包紮方法
一、目的：學習發酵實驗用玻璃器皿在滅菌前的包紮工作，並了解滅菌後的使用方法。
二、原理：為保持發酵實驗用玻璃器皿滅菌後的無菌狀態，需要對它們滅菌前進行包紮，這些工作看起來簡單，但如操作不當或不按操作規程去做，則會影響實驗結果，甚至會導致實驗的失敗。
三、材料和裝置
5ml吸管30只，9cm培養皿 10套，120*12mm試管 120只，250ml三角瓶30個，脫脂棉0.5斤，天然棉0.5斤，8層紗布30塊，線繩。
四、方法
1、洗滌
1 新器皿應用2﹪鹽酸浸泡數小時再洗滌。
2 瓊脂塊不能倒入下水道。
3 含菌培養基一般先煮再洗。
4 洗滌後玻璃器皿上水應均勻濕潤而無條紋和水珠。
2、包紮
① 平皿的包紮：10個一包。前9個方向一致，最後乙個反放，用紙捲成卷，也可放在特製鐵桶中滅菌。
② 吸管的包紮：在吸管尾部塞入少許脫脂棉，脫脂棉長約1cm，距管口約0.5cm，以防止在使用時造成汙染。
脫脂棉鬆緊適當，多餘的棉花可用火焰燒掉。每支吸管用約6cm寬紙條，吸管頭部包襯雙層紙，以30－45捲起，吸管尾部用剩餘紙條打成一結，防止散開，標上容量。使用時，從吸管中間凝斷包紮紙帶，抽出吸管。
③ 試管的包紮：用天然棉做成棉塞，緊貼管臂，鬆緊適宜，棉塞要實，2/3塞進管口。也可用矽膠塞。十隻一把，外加牛皮紙，扎好。脫脂棉易吸水，可能造成染菌。
④三角搖瓶的包紮：用8層紗布（大小適宜），塞入瓶口2/3，瓶外部分揪成一團，再用一層牛皮紙或兩層報紙把紗布遮嚴（以免打濕），包紮，用繩子系成活扣。使用時，去掉包紮紙，拿去紗布，接種後，將紗布塞進瓶口，紗布四角拉下，用繩子系成活扣。
五、作業
體會這樣做有哪些好處？
實驗二滅菌技術及其應用
一、目的：掌握乾熱滅菌和高壓蒸汽滅菌的原理和操作。
二、原理：滅菌的基本原理是通過加熱使微生物體內蛋白質凝固變性，從而達到滅菌目的。電熱乾燥箱適用於玻璃器皿的滅菌（培養皿、吸管等），高壓蒸汽滅菌鍋適用於含水培養物和玻璃器皿的滅菌。
三、材料和裝置
電熱乾燥箱，高壓蒸汽滅菌鍋。
四、方法：
（一）電熱乾燥箱操作步驟及注意事項：
1．裝箱將準備滅菌的玻璃器具洗滌乾淨、晾乾，用紙包裹好，放入電熱乾燥箱內。關好箱門。
2．滅菌接通電源，開啟排氣孔，溫度公升至80℃－100℃時關閉氣孔，繼續公升溫至160℃－170℃，恆溫2h。
3．滅菌結束後，斷開電源，自然降溫至60℃，開啟電熱乾燥箱門，取出物品放置備用。
注意事項：
1．器皿在烘箱內不宜裝得太滿、太緊，以免影響溫度的均勻上公升。
2．滅菌物品不能直接放在烘箱底板上，防止包紙烘焦。
3．滅菌溫度恆定在160℃－170℃為宜，溫度過高，紙和棉花會被烤焦。
4．降溫時，待溫度自然降至60℃以下再開啟箱門，取出物品，以免因溫度過高而驟然降溫，導致玻璃器皿和玻璃箱門炸裂。
（二）、高壓蒸汽滅菌鍋操作步驟及注意事項：
1．加適量水，放入物品。物品間要有空隙，蓋子對稱擰緊。
2．通電加熱，將鍋內空氣排放乾淨，排放空氣的方法有兩種，a.開放氣閥，待冒熱蒸汽3－5min即可；b.壓力公升至0.
05mpa時開啟放氣閥，使壓力降為零。放完空氣後，關閉放氣閥，壓力在0.105-0.
13mpa之間時，計時約25分鐘左右。（含糖多、有生物活性物質的培養基，滅菌壓力應小些，時間長些。）
3. 鍋內壓力降為零後，方可開蓋取物。
注意事項：
1.在使用高壓蒸汽滅菌器進行滅菌時，蒸汽滅菌器內冷空氣的排除是否完全極為重要。當水蒸氣中含有空氣時，壓力表所表示的壓力是水蒸氣壓力和空氣壓力的總和，不是水蒸氣的實際壓力，對應的溫度不是滅菌器內的實際溫度，實際溫度偏低，達不到滅菌所需的溫度。
因此，必須將滅菌器內的冷空氣完全排除，才能達到完全火菌的目的。
2.不能在壓力尚未降到零時就開啟鍋蓋或強行放氣，否則易造成滅菌有效時間縮短和容器中的液體爆沸。
3.對某些體積較大或蒸汽不易穿透的被滅菌物品，如固體曲料、土壤、草炭等，則應適當延長滅菌時間，應將滅菌時間延長至1～2h。
三、作業：
實驗中可能會出現什麼問題？如何解決？
實驗三學習接種技術和超淨工作台的使用
一、目的：了解接種前的準備工作，掌握各種接種方法和超淨工作台的使用方法。
二、原理： 微生物接種技術是生物科學研究中最基本的操作技術。由於實驗目的、培養基種類及容器等不同，所用接種方法不同，如斜面接種、液體接種、固體接種和穿刺接種等，以獲得生長良好的純種微生物。
為此，接種必須在無雜菌汙染的環境中進行嚴格的無菌操作。同時，因接種方法的不同，常採用不同的接種工具，如接種環、接種針、移液管和玻璃塗棒等。
三、材料和裝置
大腸桿菌斜面，黑麴黴斜面，肉湯斜面，查氏培養基斜面，超淨工作台，接種室（接種室 5平方公尺、緩衝室 2平方公尺，高≤2.5m；設推拉門，接種室與外室有小廚窗，用於傳遞物品及減少人員進出次數）。
四、方法：
1、接種前的準備工作：
5﹪的石炭酸噴霧，拖地；75﹪乙醇擦拭檯面，將所有接種物品先放入超淨工作台內，開啟超淨工作颱風機和紫外燈，預熱、殺菌30min。
2、接種
75﹪乙醇擦手。接種時，動作應準確迅速，注意無菌操作。細菌採用劃線法接種，黴菌採用菌塊或孢子劃線接種。
每人接細菌斜面（大腸桿菌）和真菌（黑麴黴）斜面各乙隻。（標上日期、時間、姓名）
3、培養
細菌斜面37℃培養1天，真菌斜面28℃培養2天，觀察是否染菌。
五、注意事項：
1．所有接種物品應一次性放入超淨工作台內。
2．超淨工作台內物品不可放的太滿，酒精燈與進風口之間不可放置高大器皿，以免應響接種效果。
3．接種過程中，開蓋15min的營養瓊脂平板，蓋蓋37℃培養24－28h後，平板內菌落數不超過4個，則認為接種室無菌程度良好。
六、作業：
1．接種前為什麼超淨工作台要預熱30min。
2．接種前後為什麼要灼燒接種環（鉤）。
3．操作過程中可能會出現什麼問題？如何解決？
實驗四活性乾酵母的酒精發酵
一、實驗目的
酒精發酵是典型的糖的無氧酵解途徑。通過實驗讓學生理解糖的無氧酵解途徑並了解厭氧發酵的工藝過程。
二、實驗原理
在無氧的培養條件下，酵母菌利用糖發酵為酒精和二氧化碳的作用即為酒精發酵，反應式為：
c6h12o6 2c2h5oh ＋ 2co2
通過對表觀發酵度的測定，可以判斷酒精發酵的程序。表觀發酵度公式為：
發酵度 = (d-d) / d × 100％
d表示未發酵時的糖度，d表示發酵後搖動去除二氧化碳後的糖度。
三、實驗材料及儀器
手持糖度計，蔗糖，活性乾酵母，250ml三角瓶；100ml燒杯，8層紗布，線繩，玻棒，10％hcl，ph試紙，10ml吸管，試管。
四、實驗方法
1.活性乾酵母活化：稱取2g活性乾酵母，用10ml的2%蔗糖溶液，38℃保溫活化30分鐘。
2．培養基製備：將ph為5.5的 10％蔗糖溶液的裝在250ml三角瓶中，裝液量為200ml。121℃滅菌10分鐘。
3．接種發酵：將活化好的酵母，以5％的接種量，接入到蔗糖溶液的中，35℃靜止發酵48小時。
4．每間隔12小時測定1次表觀發酵度，觀察發酵現象。
五、作業：
1．發酵前，為什麼要對活性乾酵母進行活化？
2．酒精發酵時，為什麼培養基不需要徹底滅菌，也能保證正常發酵？
3．通過對表觀發酵度的測定，記錄酒精發酵的程序。
實驗五酸奶發酵劑的製備及酸奶的釀製
一、實驗目的
學習並掌握酸奶製作的基本原理和方法。
二、實驗原理
酸奶是以牛奶等為原料，經乳酸菌發酵而成的一種具有較高營養價值和特殊風味的發酵乳製品，是具有一定保健作用的食品。其基本原理是通過乳酸菌發酵牛奶中的乳糖產生乳酸，乳酸使牛奶中酪蛋白(約佔全乳的2．9％，佔乳蛋白的85％)變性凝固而使整個奶液呈凝乳狀態。同時，通過發酵還可形成酸奶特有的香味和風味(與形成乙醛、丁二酮等有關)。
按凝固狀態可將酸奶分為凝固型酸奶和攪拌型酸奶，二者基本工藝過程相似，本實驗主要學習凝固型酸奶的製作方法。
三、實驗器材
1．菌種：
一般選用保加利亞乳桿菌(lactobacillus bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(streptococcus thermophilus)。也有使用嗜酸乳桿菌(l．acidophilus)和雙歧乳桿菌如兩歧雙歧乳桿菌(bifidobacterium bifidum)的，目前雖然有人認為它們保健作用更好，但由於不易培養和有特殊異味，尚未全面推廣使用。本實驗使用前兩種菌以 1：
1比例混合接種。
2．培養基：
菌種活化及擴大用培養基：10％脫脂乳液，ph自然。
發酵培養基：16％全脂乳液加適當比例(如8％)的白砂糖，ph自然。
3．器材：
試管、燒杯、三角瓶、無菌吸管、酸奶瓶、溫度計、玻璃棒、酒情燈、電爐。
四、實驗方法
1．工藝流程：
全脂乳粉、砂糖、水混合均勻預熱(60-70℃) 均質(15-18mpa)
滅菌(85-90℃，5-8min) 冷卻(43-45接種分裝
封口菌種活化母發酵劑生產發酵劑
保溫發酵(42-43℃，2-3h)
酸奶瓶清洗開水燙洗消毒
冷藏(2～5℃)
成品2．菌種活化和培養：
（1)將脫脂乳液(要求乳粉或生新鮮牛乳不含抗生素)分裝試管和三角瓶．裝量：18mm×180mm試管：10ml／管；250ml三角瓶：
150ml／瓶。置於高壓滅菌鍋內115℃，15min滅菌。
（2)將保藏菌種接入脫脂乳試管中活化2次，至凝固良好時，轉接於三角瓶中(做成母發酵劑)，接種量2％左右。大規模生產時還需進行下一級擴大培養(即做生產發酵劑)，接種量2％～3％。
（3)生產發酵劑培養需採用較大的容器，如不鏽鋼桶，滅菌則採用80℃、15min，連續兩次。滅菌後牛乳應立即冷卻待用。如1h內不使用，需儲放在3～-5℃環境下。
（4)培養：保加利亞乳桿菌一般在42～45℃下培養12h，至牛乳凝固結實即可。嗜熱鏈球菌一般在37～42℃下培養12～14h，至牛乳凝固結實即可。
3．發酵培養基的消毒：
將乳粉、砂糖和水按比例混合均勻(實驗室小規模製作可用打漿機打漿，使充分混勻，代替均質)，在不鏽鋼容器(或燒杯)中加熱至85～90℃保持5～8min即可殺死病原菌和其它微生物。
微生物工程總結
緒論1.微生物工程的概念 微生物工程是現代生物技術的重要組成部分，是研究如何利用微生物生長代謝活動產生的各種生理活性物質來生產商業產品的一門交叉性學科。2.微生物工程的發展簡史 2.1 傳統的微生物發酵技術 天然發酵 西元前4000 3000年，古埃及人熟悉了酒醋的釀造方法。約西元前2000年，古希...
微生物實驗指導
實驗一微生物培養基的配製和滅菌 培養基是將微生物生長繁殖所需要的各種營養物質，用人工方法配製而成的各種營養基質。它具有微生物正常生活所需的各種養料和適宜的環境條件 1 適當組分和比例的營養物質 2 適宜的ph值 3 合適的滲透壓 4 保持無菌狀態。所以培養基是培養微生物所必需的最主要材料。培養基的配...
微生物工程期末複習材料
生物煉製 一種以可再生生物質資源為原料，生產能源與化工產品的新興工業模式。p222 清潔生產 將綜合預防的環境保護策略持續應用於生產過程和產品中，以期減少對人類和環境的風險。內涵清潔生產從本質上來說，就是對生產過程與產品採取整體預防的環境策略，減少或者消除它們對人類及環境的可能危害，同時充分滿足人類...