實驗概要
掌握微生物斜面培養基、種子培養基及發酵培養基確定方法,學會對已確定菌種確定實驗室發酵工藝。
實驗原理
培養的目的有二:一是尋求發酵培養基的合適配方,二是尋找最佳發酵條件。微生物發酵法是一個受多種因素影響的工藝過程,應用一般的簡單比較法很難得到滿意的結果,實驗室中往往采用正交設計方法,對所研究的菌種進行試驗。
正交試驗法是一種安排和分析試驗的方法,這種方法可以通過較少的試驗次數和比較簡便的分析方法,獲得較好的結果,它的特點是挑選一部分有代表性的試驗項目,利用正交表來進行整體設計。可以同時做一批試驗,減少試驗次數,縮短試驗周期。通過分析,它能告訴我們,哪些因素是顯著因素,哪些是非顯著因素,以及哪些因素同有交互作用和交互作用的大小,還能分析出試驗誤差的大小。
正交試驗包括兩部分內容,設計試驗方案和分析試驗結果。
主要試劑
發酵培養基:葡萄糖、蔗糖、麥芽粉 (按正交表配制培養基,確定發酵條件)
主要設備
無菌試管,吸管,接種針,培養箱等
實驗材料
菌種:酵母菌
實驗步驟
1. 發酵液的配制(見下表)
表1 正交表試驗設計
因素水平 | 糖含量(%) | 接種量(ml) | 溫度(℃) |
1 | 10 | 3 | 16 |
2 | 15 | 7 | 22 |
3 | 20 | 10 | 28 |
表2 正交表實驗方案
編號 | 糖含量 (A) | 接種量 (B) | 溫度 (C) | 糖耗 感官評價 | |
1 | (1) | (1) | (1) | ||
2 | (1) | (2) | (2) | ||
3 | (1) | (3) | (3) | ||
4 | (2) | (1) | (2) | ||
5 | (2) | (2) | (3) | ||
6 | (2) | (3) | (1) | ||
7 | (3) | (1) | (3) | ||
8 | (3) | (2) | (1) | ||
9 | (3) | (3) | (2) |
(1).明確試驗目的,確定試驗因素,影響發酵的因素很多,考慮到實驗室條件及人力和時間,我們不能在一次試驗中包括所有因素,本實驗主要從葡萄糖、接種量、溫度三個因素,每因素選擇三個水平,采用正交表L9(34)。
(2).列出水平表,根據生產上發酵的現有了解,把葡萄糖、接種量、溫度三個因素各分成三個水平。
(3). 根據因素水平表(表頭設計),把正交表的數字代號依次換成該因素和水平的實際數字。
2. 驗證正交試驗結果。
生物量的測定方法有比濁法和直接稱重法等。由于酵母在液體深層通氣發酵過程中是以均一混濁液的狀態存在的,所以可以采用直接比色法進行測定。
測0D值:將菌懸液搖均勻后于560nm波長、25px比色皿中測定0D值。比色測定時,用以未接種的培養基作空白對照,最終確定最佳培養基的組成及發酵時間。
注意事項
從正交試驗結果中,我們可以得到本次實驗的直觀最佳條件,但這不一定是最佳理論值。我們可以根據實驗的最佳條件和理論最佳條件進行比較,在下一步試驗中可以在這些水平范圍內,進行改變和加密水平以求得更佳條件。表中R為極差,極差大小反應了因素變化時試驗指標變化的幅度,因素的極差越大,該因素對指標的影響也會越大,也就越重要,就更需要控制在最佳水平上。
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