综合实训(一)实验室制酸奶

每次使用完毕，立即清洁仪器，悬挂标识，并填写仪器使用记录。
取样结束后，先用毛刷刷去洁净工作区的杂物和浮尘‘、用细软布擦拭工作台表面 污迹、污垢目测无清洁剂残留，用清洁布擦干；要经常用纱布沾上酒精将紫外线杀 菌灯表面擦干净,保持表面清洁,否则会影响杀菌能力；设备内外表面应该光亮整洁 没有污迹。
高压灭菌锅
综合实训（一）
来的同学请先清洗
自己的酸奶瓶！
1、酸奶的制作
2、细胞破碎
微生物概述
发酵的概念
酸奶制作
细胞破碎
一、微生物概述
砧板上的微生物
手100-1000个/平方厘米； 额头1000-100,000个/平方 厘米；头皮约1000,000个/ 平方厘米。
一般人每个喷嚏含 有约 4500-150000个 病菌，而感冒病人 一个喷嚏则含有高 达8500万个病菌
微生物繁殖快、价值低，没有种族上的异 议，是很好的的实验材料
生产者
植物（包括部分 微生物）
环境
土壤、空气、水
消费者
动物
分解者
微生物
微生物在生态系统中的地位：分解者，部分生产者
微生物学研究的重要意义
食品
有害影响
引起食品酸败（发霉、变质）、 食物中毒（如肉毒芽孢杆菌、黄曲霉毒素等） 以及其他疾病。
种类
病毒 细菌、放线菌、 衣原体、支原体、立克 次体、螺旋体 真菌
微生物与人类的关系
绝大多数微生物对人类和动植物是有益的、
而且有些是必需的。
在人类社会生活的各个方面可见到微生物
的参与。
微生物制药、微生物冶金、微生物治理环
境、微生物食品等等。
微生物学研究的重要意义
（一）在环境中的作用 1) 微生物在生态系统中的地位 2) 利用微生物改善环境 3) 微生物对环境的有害影响 （二）医药 （三）食品 （四）生物技术 （五）科学研究
⑶保健效果好
⑷后酸化（即酸奶的pH值继续下降，以至出现消费者不可接受的
过酸味及感官质量下降。 ）
4、发酵剂的制备
培养基（脱脂奶）灭菌
将冻干或液体保藏菌种接入脱脂乳活化 （接种量1％～2％）
母发酵剂
下一级扩大培养（接种量2％～3％）
生产发酵剂
纯菌→活化→扩大繁殖→母发酵剂→中间发酵剂→工作发酵剂
直投式酸奶发酵剂
无典型的细胞结构，无产生能量的酶系统，只能在
活细胞内生长增殖。 含一种类型的核酸或遗传物质（DNA或RNA）。 是最小的一类微生物。

病 毒
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原核细胞型微生物
有细胞结构，但细胞核呈原始状态，即环状裸
DNA团块状，无核膜、核仁。
细胞器很不完善，只有核糖体；含DNA和RNA。
有6类：细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺
电声超声波发生器
超声波破碎仪
超声波破碎法应用注意事项
超声波破碎法是很强烈的破碎方法，适用于多数微生物的破碎。 操作简单，液量损伤少。 超声波破碎法的有效能量利用率极低，处理量少 操作过程产生大量的热，因此需在冰水或有外部冷却的容器中 进行。 超声处理中产生的自由基使一些敏感物质变性失活。 由于对冷却的要求相当苛刻，不易放大，主要用于实验室规模 的细胞破碎。
（1）体积小，面积大 （细胞以微米、纳 米来计算） （2）吸收多，转化快 （3）生长旺，繁殖快 如大肠杆菌 （4）适应强，易变异 如感冒病毒 （5）分布广，种类多
个体形态需要借助 光学显微镜或电子显微镜观察
电子显微镜
微生物的分类
非细胞型微生物 原核细胞型微生物 真核细胞型微生物
非细胞型微生物
空气净化系统 初效过滤器 工作台控制系统 防静电亚克力 高效过滤器 不锈钢台面 电源插座 手腕带插座
节能灯照明灯
垂直流方向
防静电万向脚轮
三、超净工作台的使用
使用工作台时，先经过清洁液浸泡的纱布擦拭台面，然后用消毒剂擦拭消毒。
接通电源，提前50分钟打开紫外灯照射消毒，处理净化工作区内工作台表面积累的 微生物，30分钟后，关闭紫外灯，开启送风机 工作台面上，不要存放不必要的物品，以保持工作区内的洁净气流不受干扰
珠磨破碎法
剧烈
便宜
细胞破碎方法－－非机械破碎法
1、 化学（渗透）法 1) 定 义——采用某些化学试剂改变细胞壁和膜的通
透性，使内含物有选择性地释放出来的过程
2) 原 理：
酸碱
有机溶剂 表面活性剂 螯合剂
化学渗透法
（1）作用机理 通过改变细胞壁或膜的通透性，从而使内含物有选择地渗 透出来，这种处理方法称为渗透法。
皮肤、 毛发 上分 布的 细菌
卤豆腐——毛霉
酸奶——乳酸菌
有害真菌
微生物的概念
是存在于自然界的一群肉眼直接看不见，必须
借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数
千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物
（microorganism或microbe）。
微生物的共同特点
（小、多、快、强、广）

操作结束后，清理工作台面，收集各废弃物，关闭风机及照明开关，用清洁剂及消 毒剂擦拭消毒。


最后开启工作台紫外灯，照射消毒30分钟后，关闭紫外灯，切断电源。
每二月用风速计测量一次工作区平均风速，如发现不符合技术标准，应调节调压器 手柄，改变风机输入电压，使工作台处于最佳状况。 每月进行一次维护检查，并填写维护记录 。
-乳酸菌纯培养物
-母发酵剂
-生产发酵剂
发酵剂（ starter ）：指生产发酵乳制品时所用 的特定微生物培养物。
2.有时也分为混合发酵剂、单一发酵剂和补充发 酵剂。
混合发酵剂 单一发酵剂 补充发酵剂 -产粘发酵剂 -产香发酵剂 -加入干酪乳杆菌
3、发酵剂选择标准
⑴产粘、产酸程度适宜
⑵产香性好、发酵风味柔和
本实验主要学习凝固性酸奶的制作方法。
（三）酸奶的营养价值
营养丰富，具有鲜乳所有的营养价值，而且优于鲜乳。 调节人体肠道中的微生物菌群平衡，抑制肠道有害菌 生长。
降低胆固醇水平 合成某些抗菌素，提高人体抗病能力。 缓解“乳糖不耐受症”。 有美容、润肤、明目、固齿等作用。


（四）酸奶生产用原料
实验流程图见指导材料
一、超净工作台原理
洁净工作台结构示意图
洁净室内 空气 离心风机 电源控制 风量调节 风压监控
洁净工作台面
净化系统 初效过滤器 高效过滤器
二、超净工作台配置及应用
1、水平流工作台原理图
洁净工作台面 洁净室内 空气
离心风机
水平气流
初效过滤器 初效过滤器
高效过滤器
二、超净工作台配置及应用
将酸奶专用菌种－嗜热链球菌和 保加利亚乳杆菌进行混合培养， 经浓缩、真空冷冻干燥制得。 可直接加入到热处理的原料乳中 进行发酵，而无需对其进行活化、 扩培等其它预处理工作。
接种前菌种先用少量灭菌后的水 分散开再使用。菌种加入量为还 原乳量的万分之一。
酸奶制备实验
实验材料 1．菌种： 本实验利用含有保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)活菌的原味酸奶作为种子培养物。 2．发酵培养基：160g/L全脂奶粉；30-40g/L白砂 糖；pH自然。 注：全脂奶粉应不含抗生素 3．器材： 无菌吸管、酸奶瓶、温度计、玻璃棒
（2）常用的化学试剂

有机溶剂（如苯，甲苯）、抗生素、表面活性 （SDS、Triton X-100)、金属螯合剂（EDTA)、 变性剂（盐酸胍、脲）等。 化学渗透法的选择取决于化学试剂的类型、 细胞壁和膜的结构与类型 不同的细胞采用不同的试剂处理
细胞破碎
酸碱

酸处理可以使蛋白质水解成氨基酸，通常采用6mol/L HCl。 碱处理法和酶消化法相反，反应激烈，不具选择性， 而且较便宜。碱加入细胞悬浮液中后和细胞壁进行了 多种反应，包括使磷脂皂化。 碱和表面活性剂能溶解细胞壁上脂类物质或使某些组 分从细胞内渗漏出来。
细胞机械破碎法
方法 技术 原理 效果 成本 举例
机械法
匀浆法（片型）
研磨法
细胞被搅拌器劈碎
细胞被研磨物磨碎
适中
适中
适中
便宜
动物组织及动 物细胞
超声波法 匀浆法（孔型）
用超声波的空穴作 用使细胞破碎 须使细胞通过的小 孔，使细胞受到剪 切力而破碎 细胞被玻璃珠或铁 珠捣碎
适中 剧烈
昂贵 适中
细胞悬浮液小 规模处理 细胞悬浮液大 规模处理 细胞悬浮液和 植物细胞的大 规模处理
细胞破碎
超声波破碎的机理 一般认为在超声波作用下液体发生空穴化作用
（ cavitation)

空穴的形成、增大和闭合产生极大的冲击波和剪切 力，使细胞破碎。

超声波的细胞破碎效率与细胞种类、浓度和超声波
的声频、声能有关。
空穴效应
当超声波作用于液体时，会使液体 内部压力发生变化，产生压力或拉力，当拉 力达到一定强度，可以使液体分子断裂，产 生近于真空的空穴，引起空化效应（也称空 穴效应）。
发酵工程的历程
1，纯种微生物的分离 2，培养技术的建立 3，密闭式发酵罐
4，发酵工程
密闭式发酵罐
发酵罐
三、酸奶的制作
（一）酸奶定义及实验原理
酸奶(yogurt)是以牛奶等为原料，经乳酸菌发酵而成的一 种具有较高营养价值和特殊风味的发酵乳制品。 基本原理： 牛奶中的乳糖 乳酸菌发酵 乳酸 变性凝固 牛奶中酪蛋白
实验方法 器皿的清洁灭菌—》配制培养基—》接种培养—》品尝—》清洁卫生 1．工艺流程： 全脂乳粉、白砂糖、水 混合均匀 灭菌(85-90℃，5-8min) 冷却(43-45℃) 接种（接入10%的原味酸奶） 封口 室温发酵12小时 冷藏(2～5℃) 成 品 2．发酵培养基的消毒： 将乳粉、砂糖和水按比例混合均匀，加热至85～90℃保持5～8min即可 杀死病原菌和其它微生物。 3．接种： 将消毒后的牛乳迅速降温至45℃以下，在无菌操作台上用吸管接入10％ 的原味酸奶。 4．封口、发酵： 接种后，封口后送培养箱保温发酵3～4h或室温发酵12h。 5．冷却后熟： 经检查，酸奶已达到凝固状态(pH达4．2～4．3)时，取出置4℃条件下 冷藏24h即得成品。 品尝自己制作的酸奶，判断其感官品质是否达到要求，若达不要求，分 析其原因。
1 、水平流工作台介绍
工作台控制系统
高效过滤器
节能灯照明灯 防静电亚克力
水平流方向 电源插座 不锈钢台面 空气净化系统 初效过滤器
防静电万向脚轮
二、超净工作台配置及应用
2、垂直流工作台原理
洁净室内 空气
初效过滤器
离心风机
高效过滤器
垂 直 气 流
洁净工作台面
二、超净工作台配置及应用
2 、垂直流工作台介绍
旋体、放线菌
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真核细胞型微生物
细胞核分化程度高，有核膜和核仁，多种完整 的细胞器。 分为单细胞真菌和多细胞真菌。
真菌
真
菌
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三大型微生物的比较
类型
非细胞型 微生物 原核细胞型 微生物 真核细胞型 微生物
特点
无完整的细胞结构，只 在活细胞内增殖 仅有原始核， 缺乏完整的细胞器 有典型的细胞核， 有完整的细胞器
四、细胞破碎
细胞破碎方法－－机械破碎法
1、 超声波法
1) 定义 — 利用超频率声波（ 15-25kHz ）在液体介质中传播所产 生的剪切力而达到细胞破碎的过程 2) 工作原理：空穴现象
3)
特点：
适百度文库对象一般 仅实验室中应用
细胞完全破碎
需冷却，噪音
超声波振荡器以可分 为槽式和探头直接插入 介质两种型式，一般破 碎效果后者比前者好。
主要原料：
乳、奶粉、甜味剂、稳定剂、发酵剂、香精、
果料等。
1、酸乳的发酵剂菌种
根据联合国粮农组织（FAO）关于酸乳的定义，酸乳中的特征菌为 嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌。
Streptococcus thermophilus
Lactobacillus bulgaricus
2、发酵剂的概念与种类
1.乳酸菌发酵的发酵剂有三种类型：
有利影响
食品微生物工程：酿酒、面包、酱油、酸奶等
二、发酵的概念
发酵是是指利用微生物的代谢功能，使有机物分解 的生物化学反应过程。 酿酒、酿醋、面团的发酵、沼气的产生、垃圾的
腐败
微生物学的奠基人——伟大的巴斯德
1857年巴斯德（法国）证明发酵是由于微生物的作用
生产实际中，人们将通过微生物的培养， 大量生产各种代谢产物的过程叫做发酵。
同时，通过发酵还可形成酸奶 特有的香味和风味（与形成乙 醛、丁二酮、丙酮和挥发性酸 等有关）。
奶液呈凝乳状态
（二）酸奶的分类
1.按成品的组织状态分类：凝固型、搅拌型、饮料型、冷冻 型。 2.按发酵的加工工艺分类 浓缩酸乳、冷冻酸乳、充气酸乳、酸乳粉 3.按成品口味分类 天然纯酸奶、加糖酸乳、果料酸乳等 3. 按菌种种类分类 酸乳、双歧杆菌酸乳、嗜酸乳杆菌酸乳、干酪乳杆菌酸乳 等