乳酸发酵的实习报告.docx
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乳酸发酵的实习报告.docx
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乳酸发酵的实习报告
实验报告
题目:
乳酸菌培养及乳酸饮料制备
指导老师:
***
陈振兴
康熙
实验人:
王会平
同组人:
夏嘉
时间:
2010/12/29
前言
乳酸的概念及益处:
乳酸的概念:
乳酸是无氧糖酵解的终产物,是由乳酸脱氢酶的作用使丙酮酸还原而生成的。
乳酸的益处:
1.乳酸在食品行业的用途
1)乳酸有很强的防腐保鲜功效
2)调味料方面,乳酸独特的酸味可增加食物的美味
3)由于乳酸的酸味温和适中,还可作为精心调配的软饮料和果汁的首选酸味剂
2.乳酸在医药方面的用途
1)在病房、手术室、实验室等场所中采用乳酸蒸气消毒,可有效杀灭空气中的细菌,起到减少疾病,达到提高健康之目的;
2)在医药方面广泛用作防腐剂、载体剂、助溶剂、药物制剂、pH调节剂等;
3)乳酸聚合得到聚乳酸,聚乳酸可以抽成丝纺成线,这种线是良好的手术缝线,缝口愈合后不用拆线,能自动降解成乳酸被人体吸收,无不良后果。
尤其是体内手术缝线,免除二次手术拆线的麻烦。
这种高分子化合物可做成粘接剂在器官移植和接骨中应用;
4)乳酸可以直接配制成药物或制成乳酸盐使用;
5)节肌肉活力和抗疲劳的制约作用
3.人与乳酸
毒性防护纯品无毒。
其盐类只要不是重金属盐也无毒。
对大鼠经口LD50为3730mg/kg。
对于人的身体来说,乳酸是疲劳物质之一,是身体在保持体温和肌体运动而产生热量过程中产生的废弃物。
我们身体生存所需要的能量大部分来自于糖分。
血液按照需要把葡萄糖送至各个器官燃烧,产生热量。
这一过程中会产生水、二氧化碳和丙酮酸,丙酮酸和氢结合后生成乳酸。
如果身体的能量代谢能正常进行,不会产生堆积,将被血液带至肝脏,进一步分解为水和二氧化碳,产生热量,疲劳就消除了。
乳酸在农产品及农业上的用途
1)光学纯度高达99%以上的乳酸,在农药方面可用于生产缓释农药,例如除草剂,具有对农作物和土壤无毒无害且高效的特点;
2)乳酸聚合物用于生产农用薄膜,可用其取代塑料地膜,能被细菌分解后让土壤吸收,利于环保;
3)乳酸还用于青饲料贮藏剂、牧草成熟剂;
4)在猪禽饲料中作为生长促进剂。
乳酸可以降低胃内的PH值,起到活化消化酶、改善氨基酸消化能力的作用,并对肠道上皮的生长有好处。
小猪在断乳后的几个星期喂食含有酸化剂的饲料,其在断乳期间的体重可以增加15%;
5)乳酸抑制微生物的生长。
哺乳期的小猪会染上由大肠杆菌和沙门氏菌引起的疾病,在饲料中加入乳酸能防止小猪下胃肠道中病原菌生长;
6)乳酸可以作为饲料的防腐剂并增进饲料、谷物和肉类加工产品副产品的微生物稳定剂;
7)在家禽和小猪的饮用水中加入乳酸,可以有效地抑制病原菌的生长,动物体重增加速度提高。
毒性防护纯品无毒。
其盐类只要不是重金属盐也无毒。
4.研究新解
在强烈运动的过程中人体需要大量能量。
这时人体内乳酸的生产比组织移走乳酸的速度高,组织内的乳酸浓度提高。
这个过程保障NAD+的再生和运动的继续。
不像一般错误的描述乳酸浓度的上升本身并不导致酸中毒,它也不是肌肉酸痛的原因。
在人体内乳酸无法释放质子,因此没有酸性。
对人体内糖酵解途径的分析证明这个过程不会导致酸中毒。
强烈运动时造成的酸中毒有另一个原因。
在三磷酸腺苷被分裂释放能量是它释放一个质子。
这些质子是导致酸中毒的原因。
在强烈运动时有氧新陈代谢无法保障三磷酸腺苷的生产,因此无氧新陈代谢开始。
这个过程可以产生大量三磷酸腺苷,这些三磷酸腺苷在分解时释放大量质子,降低组织内的pH值,造成酸中毒。
这是强烈运动过程中肌肉酸痛的众多原因之一。
有人认为通过强离子浓度梯度乳酸可以造成酸中毒,但是对这个过程的研究还非常不完善,因此它是否存在还不清楚。
实验目的
1.掌握培养基的配制方法和高压蒸汽灭菌锅的使用方法。
2.掌握菌种的分离纯化方法。
3.了解乳酸菌的生长特征。
4.学会制作乳酸菌饮料的方法。
酸乳的制备
一、实验用品
1、实验器材
天平、药匙、pH试纸、量筒、漏斗、漏斗架、玻璃棒、试管、棉塞、培养基、吸管、牛皮纸、线绳、标签、250mL锥形瓶两个、试管6只、500mL烧杯一个、250mL烧杯一个、100mL烧杯一个、酒精灯、石棉网、接种针(环)
2、实验仪器
高压蒸汽灭菌锅、恒压干热灭菌箱、超镜台、光学显微镜、75%酒精棉、冰箱
3、实验药品
新鲜酸奶、脱脂奶粉或全脂奶粉、蔗糖、1.6%溴甲酚绿乙醇溶液、酵母膏、琼脂、结晶紫染液、卢戈氏碘液、95%乙醇、复红染液
二、实验操作
1、工艺流程
脱脂奶粉、砂糖、水→混合均匀预热→灭菌→冷却→接种(菌种→活化→母发酵剂→生产发酵剂)→分装→封口→保温→发酵→成品
2、实验流程
1)试验方法及操作过程3.1BCG牛乳培养基配方及灭菌
(A)液:
脱脂奶粉10克,水50ml,加入1.6%溴甲酚绿乙醇溶液1ml,80℃灭菌20min。
(B)液:
酵母膏1克,水50克,琼脂2克,pH6.8,121℃灭菌2.min。
按照配方正确称取所需药品放于烧杯中,在搪瓷杯中加入所需水量,玻棒搅匀,加热溶解,用1NNaOH或1NHCl调pH,用pH试纸对照,加琼脂溶化,加热过程要不断搅拌,可适当补水。
琼脂完全溶解后倒入250mL的锥形瓶中,用纱布包扎好(注意不要污染纱布)
再用牛皮纸包扎,贴上标签(必须用铅笔写),注明何种培养基。
在高压蒸汽灭菌锅中,在1kg/cm2压力下维持30min。
高压蒸汽灭菌锅是高压灭菌法的设施,此法是湿热灭菌方法的一种,用途广泛,效率最高。
它灭菌的原理是它是一个密闭系统并具有夹层,能承受一定的压力,在锅底或夹层中盛水,迫使锅内的压力升高,从而使水的沸点也随之升高,因此可获得高于100℃的蒸汽温度,从而达到快速彻底灭菌的目的。
2)倒BCG培养基平板的方法
将灭好菌的A液和B液趁热充分混合,点燃酒精灯对周围的空气进行灭菌,并在酒精灯的附近用左手握着平板用拇指和小拇指打开一个小缝,趁热将培养液倒如平板内,倒入的量能使培养基刚要覆盖平板底部,倒好后把平板平放到实验台,轻轻晃动是培养基形成一个平面,等培养基冷却凝固后倒放并贴上标签。
(注意:
整个实验要在酒精灯附近做,以保证培养基不染菌)
3)脱脂乳试管的配制与灭菌
直接选用脱脂乳液或按脱脂奶粉10克与蔗糖5克,水95克(蔗糖与水的比例在1:
10的范围内)的比例配制,装量以试管的1/3为宜,115℃灭菌15min。
4)乳酸菌的分离纯化
取市场销售的新鲜的酸奶,分别用接种环接入BCG牛培养基琼脂平板上,40℃培养48h,如出现圆形稍扁平的黄色菌落及其周围培养基变为黄色者初步定为乳酸菌。
选取乳酸菌典型菌落转致脱脂乳试管中,40℃培养8~24h若牛乳出现凝固,无气泡,显酸性,涂片镜检细胞杆状或链球状,革兰氏染色显阳性,则可将其连续传代1次,最终选择出在3~6h能凝固的牛乳管,作菌种待用。
注:
1.采用BCG牛乳培养基琼脂平板筛选乳酸菌时,注意挑取典型特征的黄色菌落,结合镜检观察,有利高效分离筛选乳酸菌。
2.制作乳酸菌饮料,应选用优良的乳酸菌,采用乳酸球菌与乳酸杆菌等量混合发酵,使其具有独特风味和良好口感。
3.牛乳的消毒应掌握适宜温度和时间,防止长时间采用过高温度消毒而破坏酸乳风味。
4.作为卫生合格标准还应按卫生部规定进行检测,如大肠菌群检测等。
经品尝和检验,合格的酸乳应在4℃条件下冷藏,可保存6~7d。
5)乳酸发酵及检查
发酵观察BCG培养基中乳酸菌菌落特征,选取长势比较好的菌落无菌操作下将乳酸菌接种于装有脱脂乳的试管中,40~42℃静止培养。
检测:
为了便于测定乳酸发酵情况,取脱脂乳试管中的溶液进行革兰氏染色,显微镜检查。
革兰氏阳性,无芽胞的球菌或杆菌可定为乳酸菌,记录测定结果。
注:
乳酸菌革兰氏染色的注意事项
1.涂片不宜过厚,且应将它涂均匀,如果太粘稠就用无菌水进行稀释,这样更能观察细菌的形态。
2.染色过程中,染液要覆盖菌体,用水冲洗时应吸去玻片上的残水,以免染色液被稀释影响染色结果,且水流不宜过大,以免菌体被冲走。
3.染色成败关键是脱色的时间,时间过短,革兰氏阴性菌也会被染成革兰氏阳性菌,脱色过度,革兰氏阳性菌也会被染成革兰氏阴性菌。
另外,时间长短还与涂片薄厚、乙醇用量有关。
染色不宜过深,这样不利于观察细菌的形态。
6)培养基质的制备:
将25g脱脂乳和水以1:
8的比例,同时加入5%~6%的蔗糖,充分混合,分装至两个锥形瓶,于80~85℃灭菌10~15min,然后冷却至35~40℃,作为制作酸奶的培养基质。
7)制作酸奶
接种:
将凝固的脱脂乳试管中的菌种全部倾入上述灭菌后的一个锥形瓶中;
取等量的酸奶倾入另外一只锥形瓶中,作为对照。
把接种后的乳酸瓶置于40~42℃,恒温箱中培养3~4h。
培养时注意观察,若出现凝乳后停止培养。
然后转入4~5℃的低温下冷藏24h以上。
以品尝为标准评定酸乳质量。
品尝时若出现异味,表明酸乳污染了杂菌。
三、实验结果、分析及讨论
1.实验结果:
原味酸奶接种的培养基质中酸奶凝块完全,呈乳白色,有淡淡的奶香味,还有些许乳酸菌发酵过后的酸味,经品尝,甜味不足;
由一代菌种接种的基质中酸奶基本凝固,有少量的乳清液,酸腐味较大,凝块的酸奶呈乳白色,但是乳清液略呈微黄色,有略微的奶香味。
2.实验分析:
用提前灭好菌的烧杯取少量从市场上购买的新鲜酸奶,用涂布器将两种酸奶接入已经配好的BCG培养平板中(注意整个过程应在无菌条件下操作),接好种后帖上标签进行培养。
培养结果:
培养皿上有菌落生长,菌落较多且菌落较大,表面呈乳白色,背面呈淡黄色,表面有褶皱,中间有突起。
第一代:
选择长势较好的乳酸菌菌落,用接种环在无菌条件下将菌种接入一只脱脂乳试管中,接好种后帖上标签进行培养。
结果:
脱脂乳试管凝固较好,颜色为乳白色略显黄,表面有淡黄色上清液。
第二代:
将第一次培养的菌落全部用接种环在无菌条件下挑至预留的两个BCG培养基进行传代培养,接好种后帖上标签进行培养。
结果:
生长较好,菌落较大。
菌种接入脱脂乳试管能发生凝固(但由于操作不当,有培养基粘在菌种上,致使最后脱脂乳试管有蓝色沉淀,故该试管中的菌种无法用于酸奶的制作),可证实传代培养得到的菌仍是乳酸菌。
乳清析出是生产乳酸时常见的质量问题,其主要原因有以下几种:
(1)原料乳的热处理条件:
热处理温度偏低或时间不够,就不能使75%~80%以上的乳清蛋白变性,而变性的乳清蛋白可与酪蛋白形成复合物,能容纳更多的水分,并具有最小的脱水作用。
据研究,要保证酸乳吸收大量水分和不发生收缩作用,至少要使75%的乳清蛋白变性,这就要求在85℃下进行20~30min的热处理,或在90℃下热处理5~10min。
超高温加热(135~150℃,2~4s)处理虽能达到灭菌效果,但是不能使75%的乳清蛋白变性,所以酸乳生产不宜用UHT加热处理。
这是一些厂家生产的凝固型酸乳发生乳清析出的主要原因之一。
根据研究,原料乳最佳热处理条件是95℃,进行5min。
杂菌污染途径及预防:
①种子带菌。
原因主要有:
培养基及用具灭菌不彻底;菌种在移接过程中受污染;菌种在培养或保藏过程中受污染等。
②空气带菌。
由于实验室的条件有限,只能用酒精灯进行灭菌,灭菌不彻底等引入的细菌会引起染菌。
③培养基和设备灭菌不彻底导致染菌。
原因主要有:
原料性状影响灭菌效果;实罐灭菌时未能充分排出罐内空气;培养基连续灭菌时,蒸汽压力波动大,培养基未达到灭菌温度,导致灭菌不彻底而污染;设备、管道存在“死角”。
④设备渗漏引起染菌。
发酵设备、管道、阀门、的长期使用,由于腐蚀、磨擦和振动等原因,往往造成渗漏。
⑤操作失误和技术管理不善也会引起染菌。
如移种时接种针灭菌不彻底印入的杂菌,外界空气进入而染菌,倒平板时操作不当引入的杂菌等等。
四、实验总结
微生物应用主要是在乳制品中提取乳酸菌,然后在接种到新制的奶制培养基中,进行发酵,并同市售的酸牛奶对比,实验室生产的酸奶没有添加一些常用的食品添加剂,从而口感以及色泽均不如市售的好。
做酸牛奶中最重要的是乳酸菌的提取,如果杂菌过多导致实验失败,主要表现为凝固效果不佳,一簇一簇的状态。
这次我们组的产品质量很好,两种接种方法相比较,由原味酸奶接种制作的较好,经寝室同学品尝后发现酸味很大,初步估计是在进行实验时蔗糖的量没有控制好,但后经仔细一想此酸奶浓度较大,故酸味应属正常。
一代菌种接种的效果不好,有少量乳清析出。
这个学期我们开了微生物学和微生物基础实验课,但对于微生物,我主要还处于描述认识阶段,知道它离我们很近但又看不到、摸不着总觉得是虚无缥缈的东西。
通过课程实习我收获颇多,对微生物又有了更深一步的认识。
为了做这个课程实习,我们在实验的前三天查阅了大量资料,对本次课程实习的原理和具体实验操作过程有了初步的了解,可是单是感知的了解还是不够的,这一点在我们后面的实验中得到了证实,因为我们的实际动手能力还有待提高。
综述这两周的生产实习,主要是提升了我的个人操作能力,把理论知识与生产实际相结合,体现了大学教学的好处,能更好的掌握所学的专业知识。
参考文献
1、李榆梅、刘德容,《微生物学》,中国医药科技出版社,2006年12月
2、故正嘉,《微生物学》,中国农业出版社,2007年1月
3、沈萍,《微生物学》,高等教育出版社,2003年5月
4、周德庆,《微生物学教程》,高等教育出版社,1993年
5、称玮,《微生物学及实验技术》,化学工业出版社,2007年8月
6、沈萍、范秀容、李广武,《微生物学实验》,高等教育出版社,1999年6月
7、陈红霞、李翠华、丁立孝《食品微生物学及实验技术》,化学工业出版社,2009年5月
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- 乳酸 发酵 实习 报告