4.3《酵母细胞的固定化》课件+++

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1、实验一酵母细胞的固定化及其酒精发酵试验食品专业综合实验1（一）酵母菌酒精发酵在无氧条件下，酵母菌利用葡萄糖或淀粉水解糖发酵产生乙醇和CO2的作用，称为酒精发酵，总反应式为：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2酒精发酵是生产酒精及各种酒类的基础。本实验采用固定化酵母发酵，通过测定发酵过程中的酵母细胞数、生成的CO2量以及最终产物酒精的量，可以判断固定化酵母的发酵能力。二、实验原理2微生物细胞的固定化方法有：（1）吸附法，（2）包埋法，（3）化学结合法。包埋法3（二）细胞固定化技术固定化细胞就是被限制自由的细胞。即采用物理或化学的方法将细胞固定

2、在载体上或限度在一定的空间界限内，但细胞仍保留催化活性并能反复或连续使用。二、实验原理游离细胞固定化细胞4本实验采用凝胶包埋的固定化方法，把酵母细胞悬浮在海藻酸钠溶液中，再滴加入CaCl2溶液，形成海藻酸钙凝胶小球，细胞包埋在凝胶的小孔中，制成固定化细胞。注意：已通过审查的学生设计方案，可以按照自己设计的方法进行；未通过的按实验讲义操作。5三、实验器材1.酵母菌细胞：酒精活性干酵母。2.2.5%海藻酸钠溶液40mL，2%CaCl2溶液100mL。3.培养基：①增殖培养基：浓度为130BX麦芽汁，以6N硫酸调节pH值至4.1~4.5。（每组100

3、mL装于250mL三角瓶，1kg/cm2，灭菌30min后备用）②发酵培养基：淀粉水解液，具体制备见实验步骤。4.培养箱、显微镜、蒸馏装置及其他常规实验仪器6（二）干酵母活化称取2g活性酒精干酵母；加入到2%、50mL蔗糖溶液中；在培养箱中32℃活化1h左右；离心（3000r/min、10min），弃去上清液；湿酵母备用。四、实验方法7（三）固定化操作①将酵母湿细胞与40mL海藻酸钠溶液混合均匀；②用注射器（不用针头）将海藻酸钠—酵母菌混合液点滴滴入CaCl2溶液中，形成球状颗粒；③常温下静置2h，使其充分固化；④滤出凝胶颗粒；用无菌水洗涤2~

4、3遍，即得固定化酵母细胞。四、实验方法8（四）固定化酵母的增殖将固定化颗粒投入增殖培养基中进行增殖，28℃、120r/min下增殖24h。定时采用血球记数板测定酵母细胞数。（五）固定化酵母的分批酒精发酵将增殖后的固定化酵母颗粒，置于三角瓶发酵培养基中（安装下图），30℃进行酒精发酵，发酵时间48h左右。定时记录发酵液的糖度及细胞数的变化。四、实验方法9（七）酒精度的测定先装好蒸馏装置（参见下图）；取酒精醪液l00mL，加蒸馏水l00mL，于500mL蒸馏瓶中蒸馏，取100mL馏分，用酒精比重计测量酒精浓度；同时测温度，查表换算成20℃的酒精度。

5、四、实验方法101.掌握微生物细胞的固定化方法；2.学习用固定化酵母进行酒精发酵；3.进一步理解淀粉质原料酒精发酵的原理和一般工艺过程。一、实验目的本实验为设计性综合实验已提前安排学生查阅资料、自行设计酶或细胞的固定化方法。大多数同学的设计方案较为可行，具体情况已反馈给大家了。11最令人感兴趣的是固定化增殖细胞，因为多数微生物代谢的产物与其生长相关。微生物在固定化后以其生长状态可分为3类：固定化死细胞；固定化活细胞（休眠状态）；固定化增殖细胞（生长状态）。12四、实验方法（一）淀粉的液化与糖化（双酶法）①调浆:以1﹕3~3.5的比例，将玉

6、米粉（或玉米淀粉）用60℃左右的温水调成粉浆500mL;②液化：加α-淀粉酶（用量约为10u/g淀粉）；加热至85~90℃，保持30~60min，加热煮沸10min，补充水分。③糖化：将上述液化醪冷至60~62℃，加入糖化酶，用量为80~100u/g淀粉，维持30min后分装于500mL三角瓶，每瓶装糖化醪250mL。糖化醪质量检查：要求糖度16~17°BX，还原糖4~6%，酸度2~3。13（六）CO2生成量的测定按右图安装测定装置。培养前，揩干三角瓶外壁，置于天平上称重，记下重量为W1；培养结束后，取出三角瓶轻轻摇动，使CO2尽量逸出，在同一

7、架天平上再称重，记下重量为W2，则：二氧化碳生成量＝W1－W2141.记录定时测定的酵母细胞数；2.二氧化碳生成量=克。3.蒸馏液的酒精度=度，温度为℃，换算为20℃的酒精度为度。五、实验结果记录15六、思考题影响固定化增殖细胞生理活性和发酵性能的因素有哪些？16