(涂绍勇)发酵工程与设备实验教学大纲

《发酵工程与设备实验》实验课程教学大纲

实验名称：发酵工程与设备实验

学时：32学时

学分：2学分

适用专业：生物技术、生物工程

执笔人：程爱芳

审定人：黄芳一

一、实验的性质与任务

实验课程作为发酵工程教学的重要部分，一直是课程建设的重点，建立一整套的实验管理体系，形成了我们学校实验教学的特色。另外通过本课程的学习旨在培养学生的基本实验技能，掌握基本实验方法且能将理论运用于实践。

二、教学目标与基本要求

使学生实验基本操作掌握扎实，熟悉发酵工程实验技术方法，了解发酵工艺生产基本流程，培养学生的综合实验技能。

四、实验教学内容及学时分配

实验一实验准备知识和基本操作训练(4学时)

目的要求

了解发酵工程实验室技术的基本内容，掌握发酵工程实验室技术的基本操作。

主要实验仪器及材料

试管、移液管、平皿、接种环、烧瓶、涂棒、棉花

掌握要点

几种棉塞的制作和基本的发酵工程实验室技术操作。

实验内容

1、观看30分钟实验基本操作教学录像。

2、几种棉塞的制作

（1）试管棉塞的制作

（2）锥形瓶棉塞的制作

（3）发酵瓶棉塞的制作

3、几种器皿和用具的包扎

（1）培养皿的包扎

（2）移液管的包扎

（3）其它用品的包扎：试管口、锥形瓶口、发酵瓶口

4、发酵工程实验技术基本操作

（1）平板操作：到平板、划线、涂布

（2）斜面操作：斜面制作、划线、接块、穿刺

（3）摇瓶操作：接块、接菌苔、接斜面孢子、移液等

5、几种接种用具的制作

（1）接种环的制作

（2）涂棒的制作

（3）接种铲的制作

（4）接种针的制作

（5）酒精灯的制作

6、实验室10L小型发酵罐的系统组成及其使用讲解。

实验二产植酸酶黑曲霉的分离(4学时)

目的要求

1、掌握从自然界分离目的菌种的基本方法。

2、从土壤中取样分离产植酸酶黑曲霉菌株。

方法原理

植酸即肌醇六磷酸酯。植酸及其盐类是植物中磷的主要贮存形式，其贮存着植物总磷的60%～90%。在营养研究中，发现植酸具有比较明显的抗营养作用，且不被人和单胃动物所利用，最终绝大部分从粪尿中排出体外，造成环境的磷污染。

植酸酶是催化植酸及其盐类水解成肌醇与磷酸的一类水解酶的总称。植酸酶可将饲料或食品中的植酸及其盐分解成肌醇和磷酸，增加可利用磷的含量，抑制植酸对矿物质和蛋白质的亲和力，解除植酸的抗营养作用。

植酸酶广泛存在于小麦、大麦、玉米等植物的种子中，但含量较低。细菌、酵母和丝状真菌等也是植酸酶的重要来源。

本实验利用选择培养基（透明圈法），从土样中筛选分离植酸酶的黑曲霉菌种。

主要实验仪器及材料

1、土壤样品

采集自稻米加工厂堆积米糠或谷壳处的土壤，或将少量谷壳和麸皮埋入土壤中2个月后取土样。

2、培养基

（1）1%脱氧胆酸钠溶液。

（2）氯霉素注射液或氯霉素眼药水。

（3）筛选培养基0.2%植酸钙（没有植酸钙，可用0.14%植酸代替，用氢氧化钙溶液调pH5.5即可）、3%葡萄糖、0.5%NH4NO3、0.05%KCl、0.05%MgSO4·7H2O、0.003%MnSO4·4H2O、

0.003%FeSO4·7H2O、2%琼脂、pH5.5～5.7。（1）、（3）分开灭菌，120～122℃灭菌20min。

3、试剂与器皿

培养皿、锥形瓶、试管、玻璃珠、涂棒、移液管、接种铲、无菌水等。

掌握要点

筛选培养基及其用透明圈法从土壤中取样分离产植酸酶黑曲霉菌株的方法。

实验内容

1、将灭菌好的培养基（3）按每L加（1）号液20mL，加（2）液若干，使最终每L含氯霉素50mg，摇匀，倒平板若干。

2、取适量土样加到已灭菌好带有玻璃珠并加有10～20mL无菌水的锥形瓶中，振摇几分钟。

3、用无菌移液管吸取0.5mL左右2样加到已凝固好的平板上，然后涂布均匀，于28～30℃培养箱中倒置培养3～7 d。

实验三产植酸酶黑曲霉的纯培养(4学时)

目的要求

学习制备马铃薯葡萄糖培养基的方法以及斜面接种技术。

方法原理

马铃薯葡萄糖培养基是一种半合成培养基，可用于培养霉菌。

主要实验仪器及材料

1、菌种：产植酸酶黑曲霉菌株（由实验二分离得到）；

2、培养基：PDA培养基；

3、器材：天平、500mL刻度量杯、小刀、牛角匙、玻棒、纱布、18mL×180mL试管、棉花、电炉、烧杯、记号笔、酒精灯、接种环等。

掌握要点

PDA培养基的配制及其斜面接种技术。

实验内容

1、PDA培养基的制备

（1）培养基配方

马铃薯（去皮）200g、葡萄糖20g、琼脂20g、自来水1000mL、pH自然。

（2）操作步骤

①称量去皮新鲜马铃薯200g切成1cm见方小块，放入烧杯中，加1000mL自来水，

置电炉上煮沸20min后，用双层纱布过滤，取滤液备用。

②加入称好的葡萄糖、琼脂，加热搅拌至琼脂完全熔化，补水至1000mL。

③趁热分装于18mL×180mL试管，斜面以8mL为宜。分装完毕后，塞好棉塞并将试

管捆扎好。

④高压蒸汽灭菌：121℃灭菌20min，灭菌后趁热摆斜面。

2、分离纯化菌株转接斜面（斜面接种）

接种是将纯种微生物，在无菌操作条件下，移植到已灭菌并适宜该菌生长繁殖所需要的培养基中。为了获得微生物的纯种培养，要求接种过程中必须严格进行无菌操作。一般是在无菌室内，超净工作台或实验台酒精灯火焰旁进行。

①在分离产植酸酶黑曲霉的平板上，选择透明圈明显、透明圈直径与菌落直径比值较

大的、分离效果较好的单菌落，并作好标记。

②左手拿平板，右手拿接种环，先将金属环烧灼灭菌，再将接种环在空白培养基处冷

却，挑取菌落，在火焰旁稍等片刻。

③左手将平板放下，拿起斜面培养基。在火焰旁用右手小指和手掌边缘拔下棉塞并夹