酒精发酵实验

酒精发酵实验方案
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一、 实验目的
1.掌握酵母菌的筛选方法
2.复习用显微镜观察菌形态的操作步骤
3.掌握酵母生产性能的测定:酵母凝聚性的测定、酵母发酵力的测定、酵母 产酒精能力的测定、及其乃酒精的能力、
4.掌握用 DNS 法测定还原糖及其酒精生产中糖化型淀粉酶的酶活力
5.防误闭锁学习酒精出酒率的计算
二、 实验器材
1.实验器材 恒温培养箱,高压灭菌锅,三角瓶,电磁炉,水浴锅,微波炉,移液, 头,容量瓶,冷凝管,蒸馏烧瓶,铁架台,软管,连通器,天平,酒精 计,超净工作台,
摇床,试管,紫外分光光度仪,培养皿,玻璃棒,涂布 棒,离心管,离心机,漏斗,滤纸,玻璃珠, pH 试纸 2.试剂及药品 碘液,20%盐酸溶液,20%氢氧化钠溶液,500?g/ml 标准葡萄糖溶液,玉 米粉,糖化酶,马铃薯,酒糟,无水乙醇,蒸馏水,DNS 试剂,可溶性淀 粉,葡萄糖 3.实验材料 番茄 4.实验培养基 PDA 马铃薯 蔗糖(或葡糖糖) 琼脂 PH 200g 20g 15-20g 1000ml 自然 马铃薯去皮, 切成块煮沸半小时, 用纱布过滤, 在加糖和琼脂, 定容至 1000ml 121℃灭菌 30min DNS 试剂 酒石酸钾钠 18.2g,溶于 50ml 蒸馏水中,加热,于热溶液中依次加入 35二硝基水杨酸 0.03gNaOH2.1g,苯酚 0.5g,搅拌至溶,冷却后用蒸馏水定 容至 100ml 发酵工艺(技术路线)
三、 实验步骤
(一)酵母菌种的驯化筛选 1. 酵母菌种的筛选分离 筛选 采用平板涂布法和划线法。将榨取的番茄汁稀释到 10-310-410-5 后在 PDA 培养基平板上涂布,后置于 28℃隔水式恒温培养箱中静止培养 3 d;从分离得到 的酵母菌落中挑取一环酵母菌在 PDA 平板上划线,后置于 28℃隔水式恒温培养 箱中静止培养 2 d
2. 酒精发酵液的微生物检查 1)酵母形态的观察 用美蓝染法取对数生长期的菌体进行制
片, 在放大 10 倍及 40 倍的显微镜 下观察酵母形态,用测微尺测量酵母细胞的大小,并进行死活鉴别。
(二)测定指标及其方法
1. 酵母生产性能鉴定 (1) 酵母菌产酒精能力(发酵力)的测定 本实验主要采取称重法与测放出的 CO2 量等测定酵母的发酵力。 称重法: 我们将不同酵母菌产酒精能力的测定和酒精发酵合在一起。
2.操作: ①糊化:将 625mL 水加到糖化锅中,按照料水比 15 称取玉米粉 125g,在电 炉上加热并搅拌,调节 pH5.56.0,观察现象,记录下黏度迅速增加时的温度。 ②糖化:待醪液冷却到 60℃,调节 pH 值至 4.04.5,用移液(按 0.60.8%/g 淀粉)量取糖化酶加入糖化锅中,搅拌均匀,放入水浴锅中,保持温度为 60℃, 维持约 10h,用碘液测定糖化液是否含还有淀粉,若未完全则继续糖化直至完全 为止。注意开始时液面位置并随时补足由于水的蒸发造成的液面降低。 ③糖化结束后将糖液 pH 值调至 5.0 左右。 ④取一些糖化好的糖化液,测定其还原糖的含量(用 DNS 法测定)。 ⑤将糖化好的糖化液分装 5 250 毫升的三角瓶(每个约 150 毫升),接种培养 24 小时的酵母菌,接种量为
发酵液的 10%(约 15 毫升)。 ⑥用干布将三角瓶各部分擦干净, 称量初始发酵液的重量, 将发酵液放于 28-30 的培养箱中发酵,并于以后每天称量一次,直至重量减至恒重为止。 (2) 酵母菌耐酒精能力的测定: 将产酒精能力最强的菌体用去离子水洗涤 2 后于 30℃和不同的酒精浓 度(0%3%6%9%12%15%18%)条件下进行试验 ,定期取样检测 活细胞目:菌体的耐酒精能力以酵母细胞增长数表示 ,酵母细胞增长数 ()=(C1-C0t)×100%, 1 C0 分别表示发酵时间为 t 小时的细胞数和刚开始 C 时的细胞数,以表示酵母菌在不同的酒精浓度下的耐酒精能力,连续观察 5 天。 (3)酵母凝聚性的测定 本实验采用本斯值法。将酵母茵在 30℃度摇床中摇瓶培养 36 h,离心弃上清 液,经无菌水洗涤 3 次后,称重 1 g gammaproteobacteria酵母菌泥于刻度 15 mL 的离心管中,注入 10 mL pH 值为 4.5 高频整流器的醋酸盐缓冲液, 20℃水浴中放置 20 min 后, 摇动离心管 5 min 使酵母细胞重新均匀悬浮,静置,记录 i0 min 时酵母细胞沉淀的毫升数,即为本 斯值。根据本斯值判断酵母菌株的凝聚性强弱。
(三)发酵前后发酵液中还原糖含量的测定(DNS 法) 发酵前后发酵液中还原糖含量的测定( 酵液中还原糖含量的测定 本实验采用 DNS 法,利用可见光分光光度计,在 540 nm 波长下进行比测 定,测定酒样的光密度值,确定番茄酒中总糖含量,操作简捷,杂
质干扰少。 酶活的定义:1 mL 酶液于上述条件下,1min 内产生 1?mol 葡萄糖量的酶量 定义为 1 个酶活力单位IU”。 1 标准曲线的绘制 本实验采用3 5-二硝基水杨酸比定糖法(DNS) 测定酶解液中还原糖含量, 按表1进行葡萄糖标准曲线溶液配置,用分光光度计540 nm下进行比测定,用 空白管溶液调零后,测定各管光密度值,以葡萄糖浓度为横坐标,光密度值为纵 坐标,绘制标准曲线,用回归方程计算出相应的葡萄糖含量。 1 葡萄糖标准曲线溶液配置表 Table1 Preparation of solution for glucose standard curve 空白 0 0 2.0 1.5 1 0.2 0.2 1.8 1.5 2 0.4 0.4 1.6 1.5 3 0.6 0.6 1.4 1.5 4 0.8 0.8 1.2 1.5 5 1.0 1.0 1.0 1.5 6 1.2 1.2 0.8 1.5 7 1.4 1.4 0.6 1.5 8 1.6 1 .6 0.4 1.5 含糖总量(mg) 葡萄糖液(mL) 蒸馏水(mL) DNS 试剂(mL) 加热 冷却 蒸馏水定容 沸水浴加热10 min 立即用流水冷却 定容至25 mL 2)发酵前后发酵液中还原糖含量的测定 5ml 糖化液进行过滤,滤液用 pH4.6 的醋酸盐缓冲液进行稀释,大约稀 10 倍。 取甲、 乙两支试管, 甲试管加入 1ml 稀释的糖化液, 乙管加入 1mlpH4.6 的缓冲液,分别加入 2mlpH4.6 的醋酸盐缓冲液和 2mlDNS 试剂。混匀后沸水浴 加热 5min,立即冷却定容到 5ml。混匀分别于 540nm 处比,用乙管调零,测 3 次,记录光密度值。然后在标准曲线上查得相应的还原糖含量 G mg。再由下 式计算样品中还原糖的含量: 还原糖含量(mgmL)= Ga 式中: a 一稀释倍数 G 一还原糖量(mg)
(四)酒精生产中糖化型淀粉酶的酶活力测定 原理: 原理:糖化型淀粉酶是一类酶的总称。共同特点是可以将淀粉水解成麦芽糖 或葡萄糖,包括淀粉-14-麦芽糖苷酶(β-淀粉酶)、淀粉-14-葡萄糖糖苷酶 (糖化酶) 和淀粉-1 6-葡萄糖苷酶 (异淀粉酶) 本实验的研究对象是淀粉 α-1 4-葡萄糖苷酶,它有催化淀粉水解的作用,从淀粉分子非还原性末端开始,分解 α-14-糖苷键生成葡萄糖,反应生成的葡萄糖用碘量法定量测定,以表示糖化 性淀粉酶的活力。 碘量法原理: 碘量法原理:淀粉经糖化酶水解生成葡萄糖,葡萄糖具有还原性,其羰基易 被弱氧化剂次碘酸盐所氧化。 I2+2NaOHNaIO+NaI+H2O NaIO+CH2OH(CHOH)4CHOCH2OH(CHOH)4COOH+ NaI 体系中加入过量的碘,氧化反应完成用硫代硫酸钠标准溶液滴定过量的 碘,则可计算出酶的活力。防喷网 I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI 仪器: 仪器:吸管(25ml10ml5ml2ml)定碘瓶;碱式滴定管;恒温水浴锅;分 析天平。 试剂: 试剂: 12%可溶性淀粉 称取可溶性淀粉 2g(预先 100℃烘干约 2h 至恒重),用少量蒸馏水调匀, 徐徐倾入巳沸的蒸馏水中,煮沸至透明,冷却定容至 l00ml,此溶液需当天配制。 20.2mol/L pH4.6 醋酸钠缓冲液 称取醋酸钠(CH3COONa·3H2O)2.722,用蒸馏水溶解,定容至 100m1。冰醋 (CH3COOH)1.17m1 定容至 100ml。分别取醋酸钠 49ml 和醋酸 51ml
匀。缓 冲液以酸度计或精密试纸校正 pH 320%氢氧化钠溶液 40.1mol/L 碘液 称取碘化钾 35g 和碘 13g 溶解在 100m1 蒸馏水中, 定容至 1000ml 贮存于棕防辐射屏 瓶中。 50.1mo1/L 氢氧化钠溶液 称取 4g 氢氧化钠加蒸馏水溶解,定容至 1000ml 61mol/L 硫酸溶液 量取浓硫酸 5.6ml,慢慢加入于 80 m1 蒸馏水中,冷却后定容至 l00ml,摇匀。 70.1mol/L 硫代硫酸钠溶液 配制:称取结晶硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)24.82g 和碳酸钠约 0.2g(硫代 硫酸钠溶液在 pH9-10 时最稳定)溶于煮沸后冷却的蒸馏水中(无 CO2),定容 1000ml,即得 0.1 mol/L 硫代硫酸钠溶液。贮于棕瓶中密封保存,配制后应 放置一星期标定使用。
实验步骤: 1.待测酶液的制备 取发酵液的滤液用 pH4.6 醋酸钠缓冲液适当稀释,供测定用。 2.酶活力的测定 于甲、 乙两支管中, 分别加入 2%可溶性淀粉溶液 25m1 0.2mol/L pH4.6 的乙酸缓冲液 5ml,摇匀,在 40℃的恒温水浴中预热 5-10min,在甲管中加入待 测酶液 2ml(酶活总量约 100-170 单位),乙管中加 2ml 蒸馏水作对照,摇匀,立 即记时。准确反应 1h 后,取出各加 20%NaOH 溶液 0.2m1 终止酶反应,冷却至 室温。 取上述反应液 5m1 放入碘量瓶中,准确加入 0.1mol/L 碘液 10ml,再加入 0.1mol/L 氢氧化钠 15ml,摇匀后暗处放置 15min。加入 1mol/L 硫酸 2m1,用 0.05mol/L 硫代硫酸钠滴
定至无为终点。其与空白消耗硫代硫酸钠毫升数的差 值应在 4~6 之间,否则要适当调整酶液的稀释倍数。 计算: 计算: 糖化酶活力单位的定义:在 40℃、pH4.6 的条件下,1 小时水解可溶性淀粉 产生 1 毫克葡萄糖所需的酶量为一个糖化酶活力单位。 酶活力单位=A-B)N ×90.05 ×(1/2 ×(32.2/5 ×n 式中 A——空白所消耗硫代硫酸钠体积(ml); B——样品所消耗硫代硫酸钠体积(ml); N——硫代硫酸钠浓度(0.1mol/L); 90.05 ——1ml l mol/L 硫代硫酸钠所相当的葡萄糖质(mg); 1/2 ——折算成 1m1 酶液的量 32.2——反应液总体积(ml 5 ——吸取反应液样品的体积(ml); n ——酶液稀释倍数。 注意事项: 注意事项:ip调度系统 1)酶液制备时,酶液浓度最好控制在消耗 0.05mol/L 硫代硫酸钠(空白和样品) 的差数为 3~6ml 左右(以每毫升约 50~90 单位为宜) 2)配制碘液时碘先和碘化钾溶解,溶解完全后再稀释。

本文发布于:2024-09-24 10:26:12,感谢您对本站的认可!

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