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华南农业大学

综合实验报告

实验项目名称：小型发酵罐的使用与发酵过程中主要生化指标测定 实验项目性质：综合性实验

所属课程名称：食品与发酵工艺原理实验 学 院：食品学院

班 级：2014级食品质量与安全2班

姓 名与学 号：2014305202 签名_________________ 2014305202 签名_________________ 2014305202 签名_________________ 2014305202 签名_________________ 2014305202 签名_________________ 2014305202 签名_________________ 指 导 老 师：叶志伟

2016年12月 日

摘要：发酵罐是进行生物发酵的专用设备，通过加入培养底物和菌种，调节发酵过程中的

各种参数，使菌种能够快速生长，得到发酵产物。发酵罐配备控制系统，对发酵过程中的各种参数进行记录以及反馈调节控制。大肠杆菌是遗传工程研究过程中常用的受体菌。本实验通过对大肠杆菌进行斜面接种，液体逐级扩大培养和小型发酵罐培养，在发酵过程中通过测定发酵液在A600吸光度得出其菌体浓度，通过离心后得到的澄清液测定发酵液中的还原糖含量，从而得知发酵过程中最大比生长速率和以消耗葡糖糖为基准的平均细胞得率系数。

关键词：大肠杆菌 小型发酵罐培养 最大比生长速率 平均细胞得率系数

前言

发酵罐是进行液体发酵的专用设备，实验室通常使用小型发酵罐。发酵罐配备控制系统，主要是对发酵过程中的各种参数如温度、pH、溶解氧、搅拌速度、空气流量、补料、泡沫水平等进行设定、显示、记录以及对这些参数进行反馈调节控制。大肠杆菌是遗传工程研究过程中常用的受体菌。通过控制合适的培养条件，可使大肠杆菌迅速持续地生长，获得所要求的高产培养物。先对大肠杆菌进行斜面接种，然后进行一级培养和二级培养，最后将大肠杆菌及培养基一同放置到发酵罐中，控制发酵参数进行发酵，并且每小时取一次样进行还原糖和菌体浓度的记录，最终得出大肠杆菌的生长繁殖趋势，最大比生长速率，菌体浓度和时间的关系等生长参数。

1 实验材料和仪器设备

1.1菌种

大肠杆菌（E. coli） 1.2培养基

种子培养基：葡萄糖1.0g，蛋白胨1.0g，酵母膏0.5g，牛肉膏1.0g，氯化钠0.5g，水100mL，pH7.0。

发酵培养基：葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，牛肉膏10g，氯化钠5g，氯化铵5g，水1000mL，pH7.0。 1.3仪器设备

BIOTECH-7BGZ 发酵罐 1 套（配套蠕动泵、pH 电极、溶氧(DO)电极、空压机及所有连接管）；分光光度计；旋转式摇床；离心机；烘箱

1.4试剂

泡敌；斐林试剂；0.1%标准葡萄糖溶液；40%氢氧化钠

2 实验方法

2.1 菌种准备

2.2 上罐前的准备几实罐灭菌 2.3 发酵操作 2.4 发酵管理 2.5 放罐 2.6 清洗

2.7 发酵过程中各生理指标的测定

2.7.1 大肠杆菌生物量测定

标准曲线制作：取10mL离心管，于105℃烘2h至恒重，用镊子夹取入干燥器，待冷却后于分析天平上称重（W0），精确到小数后4位，然后准确取10mL发酵液，于3000rpm离心10min，弃去上清液，用蒸馏水洗涤沉淀，同上离心，弃上清液，于100℃烘至恒重，用镊子夹取入干燥器中冷却，于分析天平上称重（W1），精确到小数后4位，得细胞干重为W1－W0。取同一发酵液，稀释2、5、10、20、50倍，于600nm下测OD值。以OD值为纵坐标，菌液浓度（g/L)为横坐标，绘制标准曲线。

正式测定：均匀取样品 5mL 于编号试管中，用未接种的发酵液作空白对照，选用600nm 波长于721分光光度计上测定A600，测定前将培养液充分振荡，使细胞均匀分布，对细胞密度大的培养液用空白发酵液稀释至一定浓度，使测得的OD值在0.1～0.65之间。根据菌体浓度与吸光度之间关系的标准曲线（已预先测定）换算出菌体浓度；剩余发酵液在2000r/min 条件下离心分离8min，上清液入编号三角瓶，用于测糖。

2.7.2 发酵液还原糖测定