啤酒发酵工艺流程..doc

实验一 单细胞蛋白（SCP）的生产 实验目的了解单细胞蛋白的开发优势及技术现状 掌握单细胞蛋白的液体深层培养法及工艺控制规律 了解发酵过程中菌体浓度及生物量的一般检测方法 二、实验原理所谓SCP（Single Cell Protein）就是指那些工厂化大规模培养、作为人类食品和动物饲料的蛋白质来源的酵母、细菌、放线菌、霉菌、藻类和高等真菌等微生物的干细胞。SCP工业，主要是饲料酵母工业。酵母是一种单细胞微生物，生长繁殖快，菌体营养丰富。饲料酵母是一种营养价值很高的蛋白饲料，成品呈微黄色粉末状，具有酵母特殊香味。酵母蛋白质含量一般都在70%左右，比大豆高1倍。与肉蛋白、鸡蛋蛋白、大豆蛋白相比，单细胞蛋白所含的氨基酸组分齐全，有18-20种氨基酸，尤其是谷物中所缺乏赖氨酸含量较高。此外，维生素含量也十分丰富。每千克酵母类单细胞可使奶牛的产奶量增加6-7㎏，用含有10%单细胞蛋白饲料养鸡，产蛋提高21%-35%。1吨单细胞蛋白可节约5-7吨饲料粮，可产1.5吨鸡肉或3万枚鸡蛋。我国单细胞蛋白（酵母）年产量近3万吨，多用于医药、面包生产和饲料。用于生产饲料酵母的原料来源广泛，有矿物资源（如石油、甲烷、泥炭等）、纤维资源（如秸杆、木屑等）、糖类资源（如糖蜜、红薯等）、石油二次制品、废弃资源（包括有机废水、废渣、动物粪便等）。从我国目前的情况出发，生产饲料酵母等单细胞蛋白值得优先开发的原料有废糖蜜、薯干、纸浆废液，豆制品厂、味精厂、淀粉加工厂的废液等，用这些原料生产饲料酵母，首先是产品无毒性，另外也有利于解决工厂和城市的污染问题。 酵母细胞的发酵特点：目前，最广泛用于生产作为蛋白资源的酵母是假丝酵母，该酵母生长繁殖速度快，每2-4小时可繁殖一代，培养10小时左右就能繁殖到种子菌体量的15倍。发酵过程中，要保证罐内的液体混合良好和较适当地提供氧气，还要控制好温度和pH。采用流加间歇发酵可以保证糖被具有良好活性的酵母呼吸消耗，以达到最适产量。底物浓度过高，即使在有氧条件下，酵母也会发酵产生碳水化合物。如果酵母生长速率过快，底物也会发酵。因此，在培养过程中，底物浓度应维持在一定较低的水平，并维持一定的通风量。 酵母生物量的检测方法及分离：最普遍的检测方法是细胞干重法、显微镜记数法和光密度法。菌体的分离常采用过滤法和离心分离法。 仪器材料仪器 L发酵罐恒温培养箱超净工作台显微镜大容量离心机高压灭 材料 热带假丝酵母（Candida tropicalis）葡萄糖蛋白胨饴糖牛肉膏NaCl。 （三）培养基配方 斜面培养基：酵母膏1.0%蛋白胨2.0%葡萄糖2.0%琼脂1.5%pH6.0。 摇瓶培养基：葡萄糖3.0%蛋白胨1.0%氯化钠0.5%牛肉膏0.3%pH自然 发酵培养基：饴糖2.0%葡萄糖3.0%蛋白胨1%酵母浸汁1.0%K2HPO3 0.3%，牛肉膏0.5%NaCl 0.5%，pH自然 四、实验步骤一斜面的制备于超净工作面上，在火焰保护下，用无菌接种棒挑取酵母菌少许，于斜面培养基内，先划中线，后从下而上往两边划线均匀地铺开，塞好棉塞。扎好后，放25-30oC恒温箱中培养（斜面朝下放），培养4-6天。 二摇瓶种子的置备刮下斜面酵母少量，接种于摇瓶培养基内，置摇床上，于28oC恒温摇床240rm培养24h。 三发酵罐发酵培养在L发酵罐中装入配好的发酵培养基（配料体积L，消后体积L），用饱和蒸汽对发酵罐进行实罐消毒，冷却后接入摇瓶种子（接种量5%），在控制条件下进行发酵。 （五）发酵罐工艺控制要点发酵全程罐温控制在28±1oC，中后期温度可以适当降低些； 周期为72-96h罐压保持在0.03-0.04Mpa，搅拌速度控制在200rm； 空气流量控制在1.5VVM，即单位时间内（min）通过单位体积（m3）发酵液的空气体积（m3）） 补料控制:发酵过程中可根据残糖量适当补入含饴糖及葡萄糖的料液1-2次 （六）中间控制操作要求0～48：每隔6取样，测细胞数（采用血球记数板记数）、pH总糖、氨基氮。涂片镜检，观察菌体形态。观察发酵液外观、粘稠度、气味等并作好记录 48h～放罐：每隔12取样，观察发酵液外观、颜色、粘稠度测pH、总糖氨基氮、生物量（1500rm,10min，收集菌体，干燥，称重）并作好记录 每0.5观察并记录一次：罐温、罐压、搅拌转速。 发酵液的处理放罐后发酵液采用离心分离法收集菌体，离心机的分离因数为3000g（n=，n为每分钟转速，r为旋转轴到离心管中心距离），离心10分钟。105oC烘干至恒重，取出放入干燥器内冷却，再称重，即得菌体干重。由于干燥后细胞具有吸湿性，可用自动天平迅速称量。 实验结果观察酵母细胞在整个发酵过程中，细胞增长规律及菌体形态变化情况提前一周左右接斜面培养成熟后置冰箱保藏备用（4°C冰箱中保存）；提前一周左右，