黑曲霉發(fā)酵生產(chǎn)α-淀粉酶微生物實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、1黑曲霉發(fā)酵生產(chǎn) α-淀粉酶前言：α-淀粉酶能隨機(jī)地作用于淀粉的非還原端，生成麥芽糖、麥芽三糖、糊精等還原糖，所得產(chǎn)物的還原性末端葡萄糖單位碳原子為 α 構(gòu)型，同時(shí)該酶能使淀粉漿的粘度下降，因此又稱為液化酶。耐酸性 α-淀粉酶是在酸性條件下水解淀粉的酶類，其最適 pH 在 4.0 左右。自從日本研究者 YasujiMinoda 等人用黑曲霉生產(chǎn)耐酸性 α-淀粉酶以來，各國都對(duì)耐酸性 α-淀粉酶進(jìn)行了研究。通過黑曲霉發(fā)酵生產(chǎn) α-淀粉酶

2、的實(shí)驗(yàn)過程，熟悉發(fā)酵罐的構(gòu)造和使用方法。初步了解發(fā)酵生產(chǎn)的原理和常規(guī)發(fā)酵參數(shù)的檢測(cè)方法。整個(gè)實(shí)驗(yàn)按照“菌種的培養(yǎng) 空消 實(shí)消接種 發(fā)酵 放罐”的發(fā)酵過程進(jìn)行。在整個(gè)發(fā)酵的過程中，每隔 6h 取一次發(fā)酵液樣品檢測(cè)其 pH 值、酶活、殘?zhí)橇考吧锪克膫€(gè)生理指標(biāo)。最后將所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析，可以得出整個(gè)發(fā)酵過程各物質(zhì)的生成和消耗的變化規(guī)律以及如何調(diào)整培養(yǎng)條件來提高發(fā)酵生產(chǎn)的效率，對(duì)大工業(yè)生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義

3、。正文： 一、 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解發(fā)酵罐的幾大系統(tǒng)組成，即空氣系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、補(bǔ)料系統(tǒng)、進(jìn)出料系統(tǒng)、溫度系統(tǒng)、在線控制系統(tǒng)。2．掌握發(fā)酵罐空消的具體方法及步驟3．掌握發(fā)酵罐進(jìn)料及實(shí)消的具體方法及步驟4．掌握發(fā)酵罐各系統(tǒng)的控制操作方法二、 二、 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)原理1. 蒸汽系統(tǒng)：蒸汽發(fā)生器：主要用于滅菌，分為自動(dòng)加水和手動(dòng)加水兩種方式。2. 溫度系統(tǒng)：(1) 夾套升溫：蒸汽通入夾套。(2) 夾套降溫：冷水通入夾套，下進(jìn)水，上出水。(3

4、) 發(fā)酵過程自動(dòng)控溫系統(tǒng)3. 空氣系統(tǒng)：空氣除菌設(shè)備：空壓機(jī) 貯氣罐 油水分離器 空氣流量計(jì) 空氣過濾器 發(fā)酵罐4. 補(bǔ)料系統(tǒng)：補(bǔ)加培養(yǎng)基、消泡劑、酸堿等。5. 在線控制系統(tǒng)3注意：空消前應(yīng)檢查夾套中是否殘留了冷水，若有，影響罐體升溫，須自夾套出水口將水放出。㈢ 種子制備 種子制備：接種黑曲霉于 PDA 液體培養(yǎng)基中，液體搖瓶培養(yǎng)。㈣ 培養(yǎng)基配制、實(shí)消 培養(yǎng)基配制、實(shí)消發(fā)酵培養(yǎng)基配方：可

5、溶性淀粉 200 g，檸檬酸氫二銨 100 g，KH2PO4 15 g，CaCl2 0.5 g，F(xiàn)eSO4.7H2O 0.05 g，MgSO4.7H2O 0.5 g，加水定容至 5 L，pH5.0，消泡劑（植物油）5 mL。關(guān)閉氣路入罐閥，主汽路進(jìn)汽→補(bǔ)料口進(jìn)汽（方法同空消）→罐壓升至 0.12Mpa（121℃） ，保壓、保溫 30 分鐘→實(shí)消結(jié)束。㈤ 冷卻接種與發(fā)酵 冷卻接種與發(fā)酵待培養(yǎng)基冷卻至 28℃左右時(shí)，在加料口周圍放一圈酒精棉

6、球，點(diǎn)燃，在無菌條件下打開進(jìn)料口，迅速接種。將溫度、攪拌轉(zhuǎn)速、通氣量等參數(shù)設(shè)定好后，進(jìn)行發(fā)酵。㈥參數(shù)監(jiān)測(cè) ㈥參數(shù)監(jiān)測(cè)每隔 6 h 取一次樣，檢測(cè)其 pH、生物量、酶活及殘?zhí)呛康戎笜?biāo)。Ⅰ. pH 的測(cè)定：標(biāo)準(zhǔn)液校準(zhǔn) pH 計(jì)后，測(cè)定樣品 pH 值。Ⅱ. 生物量的測(cè)定：每次取 20-30mL 的發(fā)酵液，先用大離心機(jī)(5000 rpm, 3-5 min)離心，收集上清液，用小離心機(jī)（10000rpm，1min）用來測(cè)酶活，沉淀用水清洗幾次后

7、再離心，然后將所得沉淀放入 100℃烘箱中，烘干（2 h 左右） ，然后測(cè)其干重，取平均值。Ⅲ. 酶活：試劑：（1）碘液：稱取 0.5g I2 和 5.0gKI 研磨溶解于少量蒸餾水，定容至 100ml，于褐色試劑瓶內(nèi)保存，避免陽光直射。（2）稀碘液：取原碘液 1ml 稀釋 100 倍。此溶液現(xiàn)配現(xiàn)用（3）0.5%淀粉液：稱取干燥過的可溶性淀粉 0.5 克，加 5ml 緩沖液，攪拌混和，再徐徐傾入 70 毫升煮沸的緩沖液中。繼續(xù)煮沸 2