发酵工程实验方案
发酵工程实习报告
发酵工程实习报告实习报告：发酵工程实习一、实习目的和意义发酵工程是生物工程中非常重要的一个分支，主要研究微生物在发酵过程中的生长、代谢和产物生成等问题，广泛应用于食品、医药、生物能源等领域。
通过实习，旨在让学生深入了解发酵工程的基本理论及其实际应用，提高学生的实践能力和创新能力。
二、实习内容和过程在本次发酵工程实习中，我们主要开展了以下几方面的工作：1.发酵基础知识学习：通过课堂教学和讲座，学习了发酵工程的基本原理，包括微生物的生长动力学、发酵过程中的糖代谢和产物生成等内容。
同时，还学习了发酵反应器的结构和工艺参数的选择等基本知识。
2.实验操作技能培训：通过实际操作，学习了发酵过程中的一些基本操作技能，如细菌的培养与传代、发酵反应器的搭建与运行等。
通过反复演练，我们掌握了操作流程，并提高了实验技能的熟练度。
3.发酵过程监测与控制：学习了发酵过程中的微生物生长曲线的绘制和计算，并了解了发酵过程中的气体产量和溶氧量的监测与控制方法。
通过实验操作，我们了解了不同工艺参数对发酵过程的影响，以及如何通过调控工艺参数来优化发酵过程。
4.产物提取和分析：学习了发酵产物的提取和分离技术，包括离心、过滤、浓缩等方法，以及产物的质量分析方法，如色谱法、质谱法等。
通过实验操作，我们掌握了一些常用的产物提取和分析技术，并学会了分析数据和提出改进方案。
三、实习成果和收获通过本次发酵工程实习，我取得了以下一些成果和收获：1.理论知识的提高：通过课堂学习和实验操作，我对发酵工程的基本理论有了更深入的了解，掌握了一些重要的发酵工艺参数的选择和调控方法。
2.实践能力的提升：通过实际操作，我掌握了一些发酵工程操作技能，如微生物的培养与传代、发酵反应器的搭建与运行等，并提高了实验技能的熟练度。
3.创新能力的培养：在实验过程中，我积极思考和尝试一些改进措施，提出了一些改进方案，并在实践中不断进行调整和完善，培养了一定的创新能力。
四、存在的问题和改进方案在实习过程中，我也发现了自己存在的一些问题，主要包括实验操作的熟练度还不够、对实验结果的分析和解读能力有待提高等。
发酵工程和设备试验指导书(河科大)
《发酵工程及设备》实验指导书（适用专业：食品科学与工程）2007年9月实验一摇床培养确定酵母菌体培养和营养条件一．实验目的：掌握微生物斜面培养基、种子培养基及发酵培养基确定方法，学会对已确定菌种确定实验室发酵工艺。
二．实验原理生物量的测定方法有比浊法和直接称重法等。
由于酵母在液体深层通气发酵过程中是以均一混浊液的状态存在的，所以可以采用直接比色法进行测定。
三．仪器与试剂1．仪器设备全恒温振荡培养箱，分光光度计、电热恒温水浴槽、天平、电炉。
2．试剂（1）葡萄糖标准溶液：准确称取100 mg分析纯葡萄糖（预先在105℃烘至恒重），置于小烧杯中，用少量蒸馏水溶解后，定量转移到100 ml的容量瓶中，以蒸馏水定容，冰箱中保存备用。
（2）3, 5－二硝基水杨酸试剂（DNS试剂）：甲液：溶解g苯酚于ml 10％氢氧化钠中，并稀释至69 ml，在此溶液中加入g亚硫酸氢钠。
乙液：称取g酒石酸钾钠，加到300 ml 10％氢氧化钠溶液中，再加入880 ml1％的3、5－二硝基水杨酸溶液。
将甲液与乙液相混合即得黄色试剂，贮于棕色试剂瓶中，放置7－10天以后使用。
（3）37％甲醛溶液（4）mol/L氢氧化钠溶液：称取2 g氢氧化钠，溶于水并稀释至1000 ml。
四．实验方法（1）培养基的配制(见表1,2)表1 正交表试验设计因素水平葡萄糖蔗糖酵母膏KH2PO4123表2 正交表实验方案编号葡萄糖(A) 蔗糖(B)酵母膏(C)KH2PO4（D）生物量（OD）0h 12h 24h 36h 48h 60h1 (1) (1) (1) (1)2 (1) (2) (2) (2)3 (1) (3) (3) (3)4 (2) (1) (2) (3)5 (2) (2) (3) (1)6 (2) (3) (1) (2)7 (3) (1) (3) (2)8 (3) (2) (1) (3)30 min，冷却。
（3）冷却后接种（接种量为5％），置于28℃培养箱进行培养。
高中生物发酵工程实验教案
高中生物发酵工程实验教案实验目的：1. 了解发酵工程的基本原理和应用。
2. 掌握发酵工程实验中的操作技能。
3. 熟悉实验室安全操作规范。
实验器材与试剂：1. 发酵罐2. 酵母菌培养基3. 酵母菌4. 厌氧罐5. 恒温槽6. 蒸馏水7. 酵母菌培养皿8. 培养皿针管9. 安全手套、护目镜实验步骤：1. 准备工作：洗手、穿戴实验室用具，准备好实验所需的器材和试剂。
2. 实验前操作：将酵母菌培养基均匀涂抹在培养皿上。
3. 发酵罐操作：将酵母菌埋在发酵罐里，放入恒温槽中，控制温度。
4. 培养皿操作：取一定量的酵母菌培养基，注入培养皿中，用培养皿针管均匀涂抹在培养皿上。
5. 结果观察：观察培养皿和发酵罐中酵母菌的生长情况，记录相关数据。
实验注意事项：1. 操作时注意个人安全，保持实验室清洁整洁。
2. 操作实验器材时要轻拿轻放，避免损坏。
3. 实验结束后，将实验器材清洁干净，妥善归还。
4. 发酵罐操作时要注意控制温度，避免温度过高或过低影响实验结果。
实验总结与讨论：1. 通过观察实验结果，分析酵母菌在不同条件下的生长情况。
2. 总结发酵工程实验中的关键操作技巧和注意事项。
3. 探讨发酵工程在生物工程领域中的应用及意义。
扩展实验：1. 可以尝试不同的酵母菌培养基，比较其对酵母菌生长的影响。
2. 可以调节发酵罐中的温度和湿度，观察其对酵母菌生长的影响。
3. 可以尝试使用其他微生物进行发酵实验，比较它们的生长情况。
以上为发酵工程实验的教案范本，教师可根据实际情况进行适当调整和完善。
酵母菌的高密度发酵
5g
7g 0.56g 1000ml
总计 （用量）
1015g 99g 1.8g 72g 90g 24.5g 2.4g 7g 0.56g 1000ml 1.8ml
2013.5.23— 2013.5.26 上交课程设计说明书，并由指导老师填写评语和成绩。
任务下达日期：
2013 年 5 月 13 日
任务完成日期：
2013 年 5 月 26 日
指导教师（签名）：
学生（签名）：
酿酒酵母的高密度发酵
摘要：高密度培养酿酒酵母的生长状况，用上海联环生物工程设备有限公司的型号：
-1-
发酵液的流变学 接种量 生长抑制性物质
酿酒酵母发酵条件的确定： 接种量：3% 温度：30℃ PH：5.0 OD 溶解度：20%~80% 罐压：0.05Mpa CO2 溶解度：1%-3% 转速：300-400 调节 PH：氨水 补料时间：有待观察 通气量：100L/h
2.设计方案
2.1 酿酒酵母简介
15g/L,PH5.0. 发酵培养基：（NH4）2SO4 15g/L，KH2PO4 8.0g/L，MgSO4 3.0g/L,酵母膏 15g/L ，消泡剂
0.3ml/L，ZnSO4 0.4g/L. 流加培养基：KH2PO4 9.0g/L,MgSO4 2.5g/L,K2SO4 3.5g/L,Na2SO4 0.28g/L,葡萄糖 500g/L。 调节 PH 的氨水浓度：30%氨水
SGJ-10L 发酵罐，采用分批补料培养技术，维持葡萄糖的浓度处于一定浓度，并用分批 补加氮源，同时溶氧控制在 20%~80%。转速 300~400rpm。培养期间每隔 4h 测一次数据， 主要测量还原糖含量，氨基氮含量，菌体密度。
关键词：酿酒酵母 高密度培养 菌体浓度
发酵工程活动设计方案范文
发酵工程活动设计方案范文一、活动背景随着社会的发展和经济的增长，发酵工程作为一种新兴的工程技术，正在逐渐受到人们的重视。
发酵工程在食品、医药、化工等领域发挥着重要的作用，对提高生产效率、改善产品质量、保护环境等方面有着重要意义。
因此，为了提高广大青少年对发酵工程的了解和认识，激发他们对科学研究的兴趣，我们特举办此次发酵工程活动。
二、活动目的本次发酵工程活动旨在通过多种形式的活动，让学生了解和认识发酵工程的基本原理、应用领域、研究进展、发展前景等方面的知识。
通过实践操作和观察，提高学生对发酵工程的兴趣和热情，培养他们的动手能力和创新精神，激发他们对科学研究的好奇心和向往。
三、活动内容1. 发酵工程基础知识讲座邀请相关领域的专家学者，为学生们进行发酵工程基础知识的讲解，包括发酵工程的概念、原理、应用、发展趋势等方面的内容，让学生在听讲的过程中对发酵工程有一个初步的认识。
2. 发酵工程实验操作组织学生进行发酵工程实验操作，让他们亲自动手参与到发酵工程的实验中，通过观察、记录实验数据和结果，让学生更加直观地了解和认识发酵过程的特点和规律，培养他们的实践能力和动手能力。
3. 发酵工程应用案例分享邀请从事发酵工程工作的专业人士前来分享他们在发酵工程领域的实际应用案例，让学生了解发酵工程在食品、医药、化工等领域的具体应用，激发他们对发酵工程的好奇心和向往。
4. 发酵工程专题讲座邀请发酵工程领域的专家为学生进行专题讲座，分享发酵工程研究的前沿知识和发展趋势，让学生了解发酵工程领域的最新进展，培养他们的科学研究兴趣和创新精神。
5. 发酵工程创新设计比赛组织学生参与发酵工程创新设计比赛，让他们根据所学知识和实践经验，设计和制作符合一定要求的发酵工程产品或装置，培养学生的创新能力和团队合作精神。
6. 发酵工程实验室参观安排学生前往当地的发酵工程实验室参观，让他们近距离了解和感受发酵工程实验室的设备和环境，激发他们对科学研究的向往和热情。
《发酵工程实验》教学大纲精选全文
精选全文完整版（可编辑修改）《发酵工程实验》教学大纲一、课程基本情况课程编号：132L13B 学分：1 周学时：4 总学时：34 开课学期：3.1开课学院：海洋学院课程英文名称：Experiment of Fermentation Engineering适用专业：海洋资源与环境，食品科学与工程课程类别：专业方向模块选修课课程修读条件：必须先修微生物学等课程实践方式：网络课程地址:课程负责人：所属基层学术组织：生物与海洋科学二、课程简介本课程主要学习现代发酵工业中有关菌种的分离筛选与鉴定，菌种的保藏原理与方法，工业发酵菌种的扩大培养与发酵方法；工业发酵基本产物的检测以及实验室发酵罐的操作原理与操作方法；同时训练学生利用课程实验进行实验报告的写作。
使学生能够将课堂上学到的发酵工程基础理论知识和实际运用相结合，锻炼学生解决发酵工程实际问题的能力。
三、教学目标、任务教学目标：通过本实验课的教学，使学生加深对生物工程专业基础理论课程的理解，掌握发酵工程实验的基本操作和技能，培养学生观察、分析问题、解决问题的能力，以及在生物工程领域从事科研与生产的综合能力，同时培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。
教学任务：完成本实验课设计的所有单元实验，指导学生进行实验的设计、实验准备与实验操作，并完成实验数据的处理与实验报告的写作，培养学生独立进行发酵相关的微生物分离、接种、培养与发酵产物分析等基本技能，提高学生分析问题与解决问题的能力，提高科研素质与科研能力。
四、教学方法与基本要求教学方法：开展实验课进行实验方案设计，实验理论指导，实验操作与实验结果的分析与讨论等基本要求：本实验课设置不同单元实验，每4人一组。
通过本课程的教学，使学生掌握生物工程专业实验技术的基本操作和技能训练，根据生物工程实验的特点，学会工业生产用菌种的分离与初步鉴定，发酵培养基的制备和灭菌，掌握接种操作、微生物培养观察的方法及发酵过程中间控制及分析测定等方法。
发酵工程教案高中生物
发酵工程教案高中生物适用年级：高中课时安排：共计10课时教学目标：1. 了解发酵工程的基本概念和原理；2. 掌握发酵工程的常见应用领域；3. 能够分析和解释发酵过程中的关键因素和影响因素；4. 能够设计并进行简单的发酵实验；5. 培养学生动手能力和实验能力。
教学内容：第一课：发酵工程的基本概念和原理- 发酵的定义和分类- 发酵工程的基本原理- 发酵与生产的关系第二课：常见的发酵工程实践- 食品工业中的发酵工程- 医药工业中的发酵工程- 生物质能源生产中的发酵工程第三课：发酵过程中的关键因素- 温度- pH值- 氧气浓度- 微生物菌种选择第四课：发酵工程中的影响因素- 搅拌速度- 营养物质供给- 发酵罐设计第五至八课：发酵实验设计与操作- 实验目的- 实验步骤- 数据处理与分析第九课：发酵工程的新技术- 基因工程在发酵工程中的应用- 无菌技术在发酵工程中的应用第十课：发酵工程综合实践- 小组合作进行发酵实验- 实验结果展示与讨论教学方法：1. 理论讲解：通过课堂教学讲解发酵工程的基本概念和原理；2. 实验操作：通过实验操作，让学生亲身体验发酵工程的过程；3. 讨论交流：组织学生进行小组讨论和交流，促进学生间的互动和合作；4. 实践应用：引导学生运用所学知识分析和解决实际问题。
评估方式：1. 课堂表现：包括主动参与、表达意见、解答问题等；2. 实验报告：对实验结果进行整理和分析，并撰写实验报告；3. 期末考核：以笔试形式进行期末考核，考查学生对发酵工程的理解和应用能力。
发酵工程设计菌种筛选方案
发酵工程设计菌种筛选方案第一步：确定目标产物在菌种筛选之前，首先需要确定目标产物是什么。
这个产物可以是食品添加剂、药物、化学品等。
确定目标产物后，可以确定需要的菌种类型，例如革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌等。
此外，还需要确定产物的生产条件，例如温度、pH值、氧气需求等。
第二步：收集菌种资源在进行菌种筛选之前，需要先收集各种潜在的菌种资源。
这些资源可以通过从自然环境中进行采集、从已有的菌种库中获取或者通过其他方式获取。
一般来说，我们需要收集大量的菌株资源，以便进行后续的筛选工作。
第三步：菌种初步筛选在收集到菌株资源后，需要进行初步的筛选。
这一阶段的目标是快速地排除那些不太可能产生目标产物的菌株。
菌株的筛选可以通过观察菌落形态、生长速度、色素产生等方法进行。
第四步：菌种培养条件的优化在进行初步筛选后，我们需要对筛选出来的菌株进行培养条件的优化。
这包括温度、pH 值、培养基成分等。
通过优化培养条件，可以进一步筛选出对目标产物生产更为适合的菌种。
第五步：菌种产量的筛选在确定了合适的菌种后，需要进行产量的筛选工作。
这一阶段的目标是确定哪些菌株在相同的培养条件下可以产生最高的目标产物产量。
这一步通常需要进行大规模的培养实验。
第六步：菌种稳定性的筛选最后，需要对筛选出来的菌株进行稳定性的评估。
确定哪个菌株在不同培养条件下都能稳定地产生目标产物。
这一步通常需要进行长期的培养实验。
综上所述，菌种的筛选是一个复杂而又关键的工作。
通过以上的步骤，可以有效地筛选出适合生产目标产物的菌株，为发酵工程的成功提供保障。
发酵工程实验方案
发酵工程实验方案1. 实验目的：通过对发酵工程的影响因素进行研究，探究各个因素对发酵过程的影响，为发酵工程的优化提供理论依据。
2. 实验原理：发酵工程是一种利用微生物、酶或细胞来合成有机物的过程。
在发酵过程中，影响因素包括温度、pH值、氧气浓度、营养物质和微生物种属等。
这些因素对发酵过程有着重要的影响，可以影响发酵产物的产率和品质。
3. 实验步骤：3.1 实验材料准备：- 试验用微生物：选择一种常见的发酵微生物，如酵母菌或乳酸菌。
- 培养基：根据微生物的需要选择合适的培养基，如葡萄糖、蛋白胨等。
- pH计、温度计、氧气传感器等实验仪器。
3.2 实验设计：- 实验方案一：对温度的影响将培养基和微生物接种到培养瓶中，并设置不同的温度条件（如25℃、30℃、35℃、40℃），观察发酵产物的产率和品质。
- 实验方案二：对pH值的影响将培养基和微生物接种到培养瓶中，然后调节培养基的pH值分别为5、6、7、8，观察发酵产物的产率和品质。
- 实验方案三：对氧气浓度的影响使用氧气传感器监测不同氧气浓度下的发酵过程，观察发酵效率和产物的产率。
- 实验方案四：对营养物质的影响在培养基中添加不同浓度的营养物质，比如氮源、碳源等，观察其对发酵产物的影响。
- 实验方案五：对微生物种属的影响改变培养基中的微生物种属，观察不同微生物对发酵产物的影响。
3.3 数据记录和分析：- 对每组实验数据进行记录，并进行数据分析，比较各个因素对发酵过程产物的影响。
4. 实验结果预期：通过对以上实验设计，可以得出不同因素对发酵工程的影响程度，找出最适合的发酵条件。
5. 实验结论：通过数据分析和实验结果，得出各个因素对发酵过程的影响程度，并得出最优的发酵条件。
6. 实验风险评估：实验过程中需要注意微生物的无菌操作，避免污染，确保实验安全。
7. 实验总结：通过对发酵工程的影响因素进行研究，可以为工业生产的发酵工艺提供参考和优化方案，为生产高品质的发酵产品提供理论支持。
发酵工程实验方案的设计
发酵工程实验方案的设计本实验的目的是通过发酵工程实验，探讨在不同条件下发酵过程对产物的影响，优化发酵参数以提高产物的质量和数量。
实验材料：1. 酵母菌2. 发酵罐3. 发酵培养基4. pH计5. 温度控制设备6. 搅拌器7. 无菌操作台8. 实验室常规设备实验步骤：1. 准备工作确保所有材料和设备都已清洁消毒，并在无菌操作台上进行操作。
2. 发酵罐的准备将发酵罐进行清洁消毒，并加入适量的发酵培养基。
根据实验设计的要求，可以调节发酵培养基的pH值和温度。
3. 加入酵母菌将事先培养好的酵母菌接种到发酵罐中，确保接种量合适。
4. 发酵过程控制在发酵过程中，通过监测pH值和温度，以及调节搅拌速度，控制发酵过程的条件。
5. 样品检测在不同时间点，取样品进行检测，包括产物的数量和质量，以及培养基中的营养成分的消耗情况等。
6. 数据统计和分析对实验数据进行统计和分析，探讨不同发酵条件对产物的影响，寻找最优的发酵参数。
实验设计：1. 不同初始pH值对酵母菌发酵产物的影响分别设置初始pH值在不同条件下的实验组，通过检测不同时间点的产物浓度，探讨不同初始pH值对酵母菌发酵产物的影响。
2. 不同温度条件下的发酵实验设置不同温度下的发酵实验组，通过检测不同温度条件下产物的产量和质量，探讨温度对发酵产物的影响。
3. 不同搅拌速度对发酵的影响在相同的pH值和温度条件下，设置不同搅拌速度的实验组，通过检测产物的质量和数量，探讨搅拌速度对发酵的影响。
实验结果和讨论：1. 不同初始pH值对酵母菌发酵产物的影响实验结果表明，初始pH值对酵母菌发酵产物有明显影响。
在中性条件下，产物的产量和质量较高，而在酸性和碱性条件下，产物的产量显著减少。
2. 不同温度条件下的发酵实验实验结果表明，较低的温度条件下，产物的产量较低，但质量较好；较高的温度条件下，产物的产量较高，但质量有所下降。
3. 不同搅拌速度对发酵的影响实验结果表明，在较低的搅拌速度下，产物的产量较低，但质量较好；在较高的搅拌速度下，产物的产量较高，但质量略有下降。
发酵工程
微生物在利用营养物质后，由于酸碱物质的积累或代谢酸 碱物质的形成，会造成培养体系中pH的波动；
发酵过程中调节pH的方式一般不主张直接用酸碱来调节； 在配制培养基选取营养成分时，除了考虑营养需求外，要 考虑其代谢后对培养体系pH缓冲能力的影响。
二.培养基优化 1.为什么培养基优化
（1）目前还不能完全从生化反应的基本原理来推断和计算出适合某一
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响应面分析法
• 什么是RSM？ 响应曲面设计方法(Response Surface Methodology，RSM) 是利用合理的试验设计方法并通过实验得到一定数据，采用 多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间的函数关系，通 过对回归方程的分析来寻求最优工艺参数，解决多变量问题 的一种统计方法。 响应面分析法是数学与统计学相结合的产物;能以最经济的 方式，用很少的实验数量和时间对实验进行全面研究，科学 地提供局部与整体的关系，从而取得明确的、有目的的结论
（4）合适的碳氮比
碳氮比对生长繁殖以及产物合成的影响极其显著
氮源过多，会使菌体生长过旺，pH偏高，不利代谢
产物的积累；氮源不足，则菌体繁殖量少，从而影响产 量； 碳源过多则易形成较低的pH；碳源不足则容易引起 菌体的衰老和自溶
（5）合适的PH值
pH是微生物生长和代谢的极为重要的环境因子；
方法
均匀 设计
成本 发酵单位
聚类 分析
结果
神经 网络 其他 方法
培养基设计与优化的大致步骤：
• 1）根据前人的经验和培养基配制的基本理论，初步确定可能的成分； • 2）通过单因子实验确定最为适宜的培养基成分；
• 3）通过多因子实验确定各成分的最适浓度
单因子实验比较简单。
对于多因子实验，为了通过较少的实验次数获得所需的结果， 常采用一些合理的实验设计方法，常用的有正交实验设计、 响应面分析等。
发酵工程实验方案
发酵⼯程实验⽅案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。
大肠杆菌高密度发酵
课程设计说明书课程名称：发酵工程设计题目：大肠杆菌的高密度发酵院系：生物与食品工程学院学生姓名：******学号：************专业班级：10生物工程（2）班指导教师：*****课程设计任务书大肠杆菌的高密度摘要：在工业生产过程中，由于技术或是生产条件的限制，在大肠杆菌高密度发酵培养中很难实现其高密度发酵。
针对这一问题，我组专门为此设计一实验来探索发酵过程中的限制性因素。
我们从开始的发酵培养基的组分及其配比，到后来的灭菌方式，投料程序以及在发酵过程中温度的设定控制，PH值的设定控制及溶氧的设定控制都进行了严格的监测，再到最后的OD值，氨基氮以及还原糖的测定都进行严谨的完成。
关键词：大肠杆菌高密度发酵OD值目录1.设计背景 (1)1.1大肠杆菌高密度发酵产品及其质量安全现状 (1)1.2高密度发酵定义 (1)1.3 规定标准 (1)2.设计方案 (2)3.方案实施 (3)3.1 大肠杆菌简介 (3)3.2 菌种选材 (3)3.3 种子扩大培养 (3)3.4 发酵培养基配比 (3)3.5 发酵过程 (4)4.结果与结论 (7)5.收获与致谢 (9)6.参考文献 (10)1.设计背景1.1大肠杆菌高密度发酵产品及其质量安全现状目前，在发酵产业进入工业化，自动化的今天，产品的高密度发酵越来越受到国内外的重视。
人们在根据实验与生产阶段总结的经验中，逐步掌握发酵生产所需要的最佳控制条件。
在此过程中所得的产品密度更大，纯度更高，质量安全也得到了保障。
1.2高密度发酵定义高密度发酵（high cell density cultivation，HCDC)是指在一定条件和培养体系下，获得最多的细胞量，由此更多地或更高效地获得目的产物。
即利用一定的培养技术和装置提高菌体的发酵密度，使菌体密度较普通培养有显著提高，最终提高产物的比生产率(单位体积单位时间内产物的产量)。
通常认为菌体密度超过50 g(DCW)／L即为高密度发酵。
发酵工程实验实验指导书
发酵工程实验指导书（2014版）宁波大学海洋学院2014.09发酵工程实验指导书目录实验一乳酸菌的分离与初步筛选实验实验二乳酸菌的初步鉴定实验实验三乳酸菌菌种保藏实验实验四乳酸菌的培养与发酵实验实验五乳酸菌发酵产物的分析与测定实验六发酵罐操作训练发酵工程实验指导书（2014版）３实验一 乳酸菌的分离与初步筛选实验一、 实验目的及要求1、 掌握从环境样品中分离所需微生物的一般操作2、 掌握平板划线分离菌种的原理和操作方法3、 掌握利用透明圈法获得单菌落菌株的原理。
二、 实验原理自然样品中存在混杂的微生物，通过选择性培养基及样品稀释使形成细胞分散液，再通过固体培养基在合适的培养条件下培养形成单菌落，由此得到分离的纯培养菌株。
乳酸菌最基本的代谢特性是发酵产酸，待分离样品在合适的培养基和培养条件下，乳酸菌在特定设计的培养基中由于生长产酸产生溶钙形象，从而在培养基中产生透明圈，透明圈直径大小可反映菌落生长产酸量的大小，而不是乳酸菌或不产生酸积累的细菌不能产生透明圈。
三、 实验器材1、 待用分离样品（腌菜，各种泡菜，酸奶，植物汁液，等）；2、 培养基：MRS 培养基或改良乳酸菌分离培养基；无菌水；3、 器皿与设备：培养皿、移液管、试管、三角瓶、接种环、涂布棒、超净工作台、天平、采样瓶，培养箱，等。
四、 方法和步骤 1、 分离样品的采集 采样须知：结合乳酸菌菌种特性（文献资料查阅），获取乳酸菌在自然界或相关产品等的分布规律，设计样品采集范围。
采集样品经适当保存或立即处理。
2、 菌种的分离称取样品5g 或5ml →加到45ml 无菌水的三角瓶中（30℃恒温处理20分为佳）→充分震荡后（含玻璃珠）使其自然沉淀→用1ml 移液管吸取上清菌悬液1ml 至9ml 无菌水试管中→依次进行10倍稀释至10-4~10-5→用移液管吸取1mL 菌悬液至含碳酸钙的MRS 培养基平板中，涂布均匀→30℃恒温培养2~3天→观察菌落，分别挑取生长良好的含透明圈的可疑乳酸菌单菌落，分别移接至普通乳酸菌培养基的斜面试管，菌种编号，30℃恒温培养1~2天，长菌后在4℃冰箱保存待用。
发酵工程细节设计方案怎么写
发酵工程细节设计方案怎么写一、绪论发酵工程是工业生产中的一项重要工艺，通过发酵过程可以得到许多重要的化学产品，例如：酒精、醋酸、果酸、柠檬酸、酵母等，还可以用于制药、食品、化妆品等多个领域。
发酵工程的设计方案是整个发酵生产的重要基础，一个良好的设计方案可以提高整个发酵生产的效率、降低成本、保证产品质量。
本文旨在通过对发酵工程细节设计方案的研究，提出一套合理可行的设计方案。
二、发酵工程基本理论1. 发酵工艺原理发酵工艺是利用微生物在合适环境和培养基条件下进行代谢活动产生化学变化的一种生产技术。
微生物在发酵过程中进行代谢过程，产生产品或者在代谢途中转变底物，使其成为有用的产物。
2. 发酵工程的基本流程发酵工程的基本流程包括：培养基的选择、菌种的接种、发酵罐的操作、发酵过程的控制、产物分离与提纯等环节。
三、发酵工程细节设计方案1. 培养基的选择培养基的选择是影响整个发酵过程的关键因素之一。
合适的培养基可以提高微生物的生长速度和产物的产量。
在培养基选择上需要注意的因素有：微生物对营养物质的需求、菌种的耐受性、成本等。
2. 发酵罐的设计发酵罐的设计是发酵工程中至关重要的环节，它直接影响发酵过程中的气液传质、温度控制、搅拌速度等因素。
发酵罐的设计需要考虑的因素包括：罐体材料的选择、罐体结构、发酵罐的容积、搅拌方式、气体输送方式等。
3. 发酵工艺参数的控制发酵过程中的温度、pH值、氧含量、搅拌速度等参数的控制是发酵工程中的关键环节。
这些参数的控制需要利用先进的仪器设备和控制系统，对发酵过程中的参数进行实时监测和调节，以确保生产过程的稳定和产物的质量。
4. 产物的分离与提纯产物的分离与提纯是发酵工程的最后一步，它直接影响到产品的纯度和质量。
在这一环节，需要选择合适的分离技术和提纯方法，如离心、过滤、结晶、吸附等，以获得高纯度的产物。
四、发酵工程细节设计方案的实施1. 实施前的准备工作在实施发酵工程细节设计方案前，需要进行充分的准备工作。
发酵执行方案
发酵执行方案引言发酵是一种通过微生物活动将有机物转化为更有利于人类使用的产物的过程。
它在食品加工、药品生产和环境修复等领域都有重要的应用。
本文档旨在提供一种发酵执行方案，介绍发酵的基本原理、实施步骤和注意事项，以帮助读者顺利进行发酵实验和工程项目。
发酵原理发酵是一种生物化学过程，涉及微生物（如细菌或酵母）将有机物分解为更简单的物质并释放能量的过程。
这一过程常常伴随着产生醇、酸、气体或其他有用的产物。
发酵原理可以归结为以下几个关键步骤：1.选择适当的微生物：不同的微生物在不同的环境条件下具有不同的发酵能力。
选择适合所需产物的微生物对于成功的发酵至关重要。
2.提供适宜的培养基：培养基提供微生物所需的营养物质，并提供合适的环境条件，如温度、pH值和氧气含量。
3.控制发酵参数：通过控制发酵参数，如培养温度、培养时间、培养容器的搅拌速度等，来调整发酵过程中微生物的生长和代谢。
4.分离和纯化产物：在发酵结束后，将发酵产物与微生物有效地分离开来，并进一步纯化，以获得高纯度的产物。
发酵执行步骤1.实验前的准备工作：确定实施发酵实验的目的和方法，选择适当的微生物和培养基，准备实验用具和培养容器。
2.培养基的制备：按照所需产物和微生物的需求，配制合适的培养基，确保各种营养物质的浓度和比例适当。
3.培养基的无菌化：将配制好的培养基进行高压高温灭菌，以确保培养基中没有任何细菌或真菌。
4.微生物的预培养：将选定的微生物接种于无菌培养基中，通过预培养，让微生物适应培养基的环境并达到合适的生长阶段。
5.发酵罐的准备：准备好发酵罐，并将预培养好的微生物转移到发酵罐中。
6.发酵条件的控制：根据所选的微生物和产物要求，调整发酵罐的温度、pH 值和搅拌速度等参数，以促进微生物的生长和代谢。
7.发酵的监测和控制：定期取样检测微生物的生长和产物的积累情况，并根据实验要求调整发酵参数，以实现最佳发酵效果。
8.发酵结束和产物分离：当发酵达到预期时，停止发酵并对发酵液进行处理，以分离和纯化产物。
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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实验二分离纯化酵母菌一实验目的1、通过本实验学习掌握对菌种纯化及保种的操作；二实验原理从混杂微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物分离与纯化。
在分子生物学的研究及应用中，不仅需要通过分离纯化技术从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物，而且还必须随时注意保持微生物纯培养物的“纯洁”，防止其他微生物的混入。
三实验材料培养基：PDA培养基材料：接种环、试管斜面、酒精灯、超净工作台、恒温培养箱等四实验步骤1、观察前一次实验平板，找出符合条件的菌落。
2、在超净工作台中用接种环挑取单菌落一环在平板上画Z字型线条3、将平板贴好标签后置于37℃恒温培养箱中培养2d。
五结果记录记录纯化斜面后的菌落形态六思考题选取菌落时要考虑到那些因素及其原因。
实验三酵母菌的保藏实验目的1、掌握细菌的一般保藏原理和方法2、掌握甘油保种技术；3、了解菌种衰退的原理实验原理菌种保藏是将微生物的菌种经长时间的保存，不污染其它杂菌，及可保持其形态特征和生理性状，减少变异，防止衰老，以便于将来使用。
菌种在传代过程中，原有的生产性状会逐渐下降，这就是菌种的衰退。
衰退由菌株的自发突变引起，一旦发现衰退，就必须立即进行复壮。
所谓复壮，就是通过纯种分离和性能测定等方法从衰退的群体中找到为衰退的个体，已达到回复该菌株原有形状的一种措施。
要防止衰退，关键是做好菌种的保藏工作，即创造一定的物理和化学条件，如低温、干燥、缺氧气或缺养料等，来降低微生物细胞内酶的活性，使微生物代谢作用缓慢，甚至处于休眠状态。
所以保藏菌种一般是选用它的休眠休，如孢子；芽孢等等，并且要创造一个低温；干燥；缺氧；避光和缺少营养的环境条件，以利于休眠体能长期地处于休眠状态。
对于不产孢子的微生物，应使其新陈代谢处于最低状态，又不会死亡，从而达到长期保存的目的三实验材料培养基：PDA培养基材料：30%甘油、接种环、试管斜面、酒精灯、超净工作台、、移液管、1ml移液枪、5ml移液枪、1ml/5ml枪头、恒温培养箱等四实验步骤5、菌种保藏一、斜面低温保藏法：此法为最常用的一种。
一般霉菌；放线菌和有芽孢的细菌可保存2～4个月，酵母菌可保存2个月，无芽孢的细菌最好每周移接一次。
操作过程如下：保藏：选取生长健壮的菌种，于其试管带棉塞的上半部用灭菌的塑料包扎好，以防棉塞受潮感染杂菌。
置于4℃冰箱中保藏。
二、液体石腊保藏法：此法可用不分解石腊的菌种保藏。
保存时间是半年至一年。
放线菌；霉菌和产芽孢菌可保藏二年。
液体石腊可防止培养基水分的蒸发，而引起的菌种死亡。
同时可阻止氧气进入，防止好氧菌的生长。
从而延长菌种保藏的时间。
但需注意的是试管必须直立放置，并且不便携带。
操作过程如下： 1、液体石腊的灭菌：将液体石腊装入锥形瓶中，量不超出锥形瓶体积的1/3，塞上棉塞，包扎好后，进行高压蒸汽灭菌二次（120℃30分钟）。
再在110～120℃干燥箱中蒸发掉蒸汽灭菌时带入的水分。
此时石腊透明清亮状。
经检验确定无菌后备用。
2、菌种培养：挑取前一次纯化的健状单菌落保藏3、加石腊油：用无菌管吸取石腊油加入菌种试管中，以高出菌种斜面顶点1cm 为宜。
少了会因培养基露出油面，而使培养基变干造成菌死亡。
4、收藏：试管上部用塑料包扎好，垂直立于冰箱中4℃。
5、恢复使用：当要使用菌种时。
倾出石腊油。
此石腊油可再灭菌重复使用。
接种培养。
由于菌体外粘有油。
第一次的菌生长缓慢，性状恢复不是很好。
所以要再移植一次才能得到良好的菌种。
六思考题除了上述两种菌种保藏方法外还有那些保藏法，其各自的优点是什么？实验四大肠杆菌生长曲线的测定及pH对其生长曲线的影响一、目的要求了解大肠杆菌生长曲线的基本特征，从而认识微生物在一定条件下生长、繁殖的规律。
二、基本原理一定量的微生物，接种在适合的新鲜液体培养基中，在适宜的温度下培养，以菌数的对数作纵坐标，生长时间作横坐标，做出的曲线叫生长曲线。
一般可分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期四个时期。
不同的微生物有不同的生长曲线，同一种微生物在不同的培养条件下，其生长曲线也不一样。
微生物在不同的pH值的环境中的生长情况也不一样，因此，测定微生物的生长曲线对于了解和掌握微生物的生长规律是很有帮助的。
测定微生物生长曲线的方法很多，有血球计数法、平板菌落计数法、称重法、比浊法等。
本实验采用比浊法测定，由于细菌悬液的浓度与混浊度成正比，因此，可利用光电比色计测定菌悬液的光密度来推知菌液的浓度，并将所测得的光密度值（OD 值）与其对应的培养时间作图，即可绘出该菌在一定条件下的生长曲线。
三、器材培养18—20 小时的大肠杆菌培养液，盛有30ml肉膏蛋白胨液体培养基的250ml 三角瓶；72 型或72．1 型分光光度计，自控水浴振荡器或摇床，无菌吸管，离心管，离心机，pH计等。
四、操作步骤1．配制培养基和分装配制好不同pH值（4、5、6、7、8、9、10）的肉膏蛋白胨液体培养基，分装到250ml 三角瓶中，分装量为30/250ml，灭菌。
2．接种用1ml 无菌吸管，每次准确地吸取1ml 大肠杆菌培养液，分别接种到已灭菌的肉膏蛋白胨液体培养基大试管中，接种后振荡，使菌体混匀。
3．培养将接种后锥形瓶置于摇床上，37℃，180rmp/s振荡培养。
分别在0、2、4、6、8、10、12、14、16、20 小时在无菌环境中取2ml于灭菌的离心管中，立即放冰箱中贮存，最后一同比浊测定光密度值。
4．比浊测定以未接种的肉膏蛋白胨培养基作空白对照，选用540—560nm 波长进行光电比浊测定。
从最稀浓度的菌悬液开始依次进行测定，对浓度大的菌悬液用未接种的肉膏蛋白胨液体培养基适当稀释后测定，使其光密度值在0．1—0．65 以内，记录OD 值时，注意乘上所稀释的倍数。
五、实验报告1．结果（1）将测定的OD 值填入自制表格。
（2）绘制大肠杆菌的生长曲线2．思考题（1）为什么说用比浊法测定的细菌生长只是表示细菌的相对生长状况？（2）在生长曲线中为什么会出现稳定期和衰亡期？在生产实践中怎样缩短延迟期？怎样延长对数期及稳定期？怎样控制衰亡期？试举例说明。
实验五发酵罐的构造及操作【实验目的】1、熟知发酵罐的结构和管路。
2、学习空压机的使用。
3、学习蒸汽发生器的使用。
【实验原理】按照生物反应器的类型，发酵罐可分为三大类。
（1）敞口式发酵：属于繁殖速度快的好氧发酵，例如酵母工业；（2）半密闭式发酵：如酵母菌等的发酵，大多数情况下属于不是很严格的厌氧发酵；（3）密闭式发酵：主要是好气性的液体深层培养，要求复杂，但无菌程度高。
发酵罐的主要部件包括以下几部分。
罐体：主要用来培养发酵各种菌体，密封性要好（防止菌体被污染）；罐体当中有搅拌浆，用于发酵过程当中不停的搅拌；空气处理系统，用来供给菌体生长所需要的空气或氧气；蒸汽净化系统以供给发酵罐空消及实效所需蒸汽；罐体上有控制传感器，最常用的有pH电极和容氧电极，用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化。
此外有些发酵罐还配备有电气控制系统，用来显示和控制发酵条件等等。
【实验材料】保兴Bio-tech2002发酵罐，空气发生器，空气压缩机。
【实验内容】1．认识发酵系统的构造，以及各个部分的功能：（1）构造：发酵系统由三大组块构成：空气压缩机，蒸汽发生器，自控发酵罐体（2）空气压缩机：用来供给菌体生长所需要的空气或氧气蒸汽发生器：供给发酵罐空消及实消所需蒸汽罐体：主要用来培养发酵各种菌体，密封性要好（防止菌体被污染）；罐体当中有搅拌浆，用于发酵过程当中不停的搅拌；罐体上还有控制传感器，最常用的有pH电极和溶氧电极，用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化。
2．空气压缩机的使用（1）接通电源，将K1调整至Auto档位。
（2）待电机自动停止加压后，压力指针指为6（3）将调节阀F轻轻上提，旋转，调整空气压力为0.2。
（4）打开K2。
空气压缩机开启完毕。
开启完毕后，只需保证电源，在压力一切正常的条件下，不必有其他操作。
2．蒸汽发生器的使用（1）将进水口接好蒸馏水，保证蒸馏水水位正常，连通皮管内充满蒸馏水。
（2）听到蒸馏水不再流向蒸汽发生器时，接通电源，打开电源键P。
（3）随着不断加热，一段时间后，锅炉内的温度和压力不断上升，压力上升至60kg/cm2，此时加热系统会自动关闭，压力和温度不再上升。