生物工程大實驗報告_第1頁
生物工程大實驗報告_第2頁
生物工程大實驗報告_第3頁
生物工程大實驗報告_第4頁
生物工程大實驗報告_第5頁
已閱讀5頁,還剩7頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、生物工程大實驗30L發(fā)酵罐上黃原膠發(fā)酵實驗姓 名: 學(xué) 號: 學(xué) 院: 生命學(xué)院專 業(yè): 生物工程年 級: 同組成員: 1. 材料和方法1.1菌株:HYJ1.2培養(yǎng)基1.2.1斜面培養(yǎng)基(100ml)葡萄糖 3.0;蛋白胨 0.5;酵母粉 0.3;氯化鈉 0.5;瓊脂 2.0;pH 7.0-7.3滅菌條件:115,20min;培養(yǎng)溫度:30;培養(yǎng)時間:24-48 h1.2.2種子培養(yǎng)基(100ml)葡萄糖 2.0;蛋白胨 0.5;酵母粉 0.1;牛肉膏 0.3 g;pH 7.0-7.3滅菌條件:115,20 min;培養(yǎng)溫度:30;培養(yǎng)時間:10-15 h1.2.3發(fā)酵培養(yǎng)基(100ml)葡萄

2、糖 3.0;蛋白胨 0.2;酵母粉 0.1;Na2HPO412H2O 0.252;KH2PO4 0.3;K2SO4 0.1;MgSO47H2O 0.1;pH 7.0-7.3滅菌條件:115,20 min;培養(yǎng)溫度:30;培養(yǎng)時間:48-62 h1.3. 培養(yǎng)條件1.3.1斜面培養(yǎng)1)配置400 ml的斜面培養(yǎng)基,分裝試管,于115下滅菌20 min,之后擺斜面,冷卻至室溫后,將凝固后的斜面放于30培養(yǎng)箱過夜。2)轉(zhuǎn)接斜面菌種,將轉(zhuǎn)接好的斜面菌放于30培養(yǎng)箱培養(yǎng)24-48 h。1.3.2一級種子培養(yǎng)1)配置種子培養(yǎng)基:按照種子培養(yǎng)基配方配制3000 ml,分別分裝到5000 ml和500 ml的

3、三角瓶中,裝液量分別為100 ml/500 ml三角瓶(用于一級種子培養(yǎng));1000 ml/5000 ml三角瓶(用于二級種子培養(yǎng)),于115下滅菌20 min。2)接種:將培養(yǎng)好的斜面菌種接種到一級種子培養(yǎng)基中(100 ml/500 ml三角瓶),接種量為每瓶2-3接種環(huán),放在30搖床培養(yǎng)10-15 h,轉(zhuǎn)速為200 rpm。1.3.3二級種子培養(yǎng)將培養(yǎng)好的一級種子接種到二級種子培養(yǎng)基中(1000 ml/5000 ml三角瓶),接種量為10%(v/v),放在30搖床培養(yǎng)6-8 h,轉(zhuǎn)速為200 rpm。1.3.4發(fā)酵罐培養(yǎng)1)配置發(fā)酵培養(yǎng)基20 L,考慮到接入的種子液的體積(10%, 200

4、0 ml),所以培養(yǎng)基配置定容時為18 L。2)將培養(yǎng)好的二級種子接種到發(fā)酵罐中,接種量為10%(v/v),溫度30,發(fā)酵罐初始攪拌轉(zhuǎn)速約為100 rpm,通風(fēng)量1.5-2.0 vvm,初始pH為7.0-7.3,中間過程不控制pH。1.4 檢測方法1.4.1發(fā)酵液OD取一定體積的發(fā)酵液進行適當(dāng)稀釋,然后用分光光度計在620 nm波長下測定吸光度。1.4.2葡萄糖含量取一定發(fā)酵液進行適當(dāng)稀釋,8000 rpm/min 離心15 min,取上清,采用SBA檢測。1.4.3發(fā)酵液粘度發(fā)酵過程中取大約100 ml發(fā)酵液,用Blankspoon粘度計(DV-E,VISCOMETER)測定其粘度。1.4.

5、4黃原膠產(chǎn)量測定發(fā)酵結(jié)束后取10 ml發(fā)酵液,用3倍體積無水乙醇沉淀黃原膠, 8000 rpm/min 離心15 min,去上清,沉淀的黃原膠50通風(fēng)箱內(nèi)干燥至恒重,用分析天平稱重。1.4.5 pH值測定 用pH計測定發(fā)酵液的pH值。1.4.6菌體干重的測定取發(fā)酵液10 ml加入20 ml去離子水稀釋,放置在80水浴鍋中用1 mol/l NaOH調(diào)節(jié)pH10后,水浴15 min,然后再用1 mol/l HCl調(diào)節(jié)pH7.0,迅速12000 rpm離心20 min,去上清,留沉淀,于50通風(fēng)箱內(nèi)干燥至恒重(8-10 h)。1.4.7計劃取樣時間及待測參數(shù):前24 h發(fā)酵過程中,每隔4 h取一次樣

6、測定pH、發(fā)酵液OD、黃源膠產(chǎn)量、菌體干重,葡萄糖含量、發(fā)酵液粘度。2. 結(jié)果與討論2.1實驗圖片其中A為斜面上菌的鏡檢圖B為二級種子鏡檢圖C為28.5h鏡檢圖D為70h鏡檢圖2.2 30L發(fā)酵罐上的發(fā)酵曲線a) 發(fā)酵曲線匯總b) 菌干重上圖為菌干重數(shù)據(jù)以及擬合曲線(OD實際也是反映菌體濃度,因此在此不做討論),可以看出實際的數(shù)據(jù)與擬合曲線擬合的并不是很好。而且我們由于接種量比較大,為15%的接種量,且經(jīng)過二級種子的培養(yǎng)也沒有延遲期,故最大生長速率應(yīng)該在20h左右,但由于發(fā)酵液后期產(chǎn)膠過大,粘度過大,而我們分離菌的方法比較簡單原始,故后期很難將菌從發(fā)酵液中分離下來,故后期所測的菌的干重實際是菌

7、和部分膠的重量,后期數(shù)據(jù)不準(zhǔn)因而導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差較大。c) 膠干重曲線其中A為原始數(shù)據(jù)作圖,B為刪掉0小時數(shù)據(jù)作圖在0h我們?nèi)訒r可能未等發(fā)酵液混勻后便取,因而測得的膠干重數(shù)據(jù)異常,可以看出A圖數(shù)據(jù)擬合的并不是很好,在B圖中我將0h膠干重設(shè)為0,可以看出擬合度大大提高。從數(shù)據(jù)來看,膠干重測量還是不錯的,當(dāng)然由于提取膠的方法比較簡單,會有部分菌帶到膠中,這也是不可避免的誤差。可以看出在15小時左右時膠的產(chǎn)生速率最大,而到30小時左右時膠的產(chǎn)生速率有所下降并在逐漸降低,這與底物的消耗、溶氧的降低等因素有關(guān)。d) 殘?zhí)乔€從圖中可以看出所測的數(shù)據(jù)與擬合直線擬合的較好,這證明實際的操作比較規(guī)范。從一開

8、始糖的消耗來看,消耗量較小,原因可能是菌種有延遲期;但從8h開始,糖的消耗量迅速增加,到30h左右殘?zhí)橇恳呀?jīng)到了一個較低的值,這證明在這段時間內(nèi)菌體大量繁殖消耗了糖分。到發(fā)酵后期,發(fā)酵液中溶氧量和菌對糖的消耗量處在一個很低的水平,此時菌體進入衰退期。e) 溶氧曲線在最初的4個小時內(nèi)通風(fēng)量變化不大,轉(zhuǎn)速也較低的情況下氧變化比較小,因為此時菌體處于適應(yīng)期,沒有大量繁殖,消耗的氧氣不多。在對數(shù)生長的初期,比耗氧速率達到最大值,但此時細(xì)胞濃度還很低,攝氧率并不高。隨著細(xì)胞濃度的迅速增高,培養(yǎng)液的攝氧率也迅速增高,并在對數(shù)生長的后期達到峰值。于是表現(xiàn)為發(fā)酵液中溶氧迅速降低,最后低至負(fù)值。由于接種量為15

9、%,比一般接種量偏大,所以菌體生長及產(chǎn)生速度也偏快,因此在最初的10h內(nèi)溶解氧就降到了一個很低的水平。之后由于培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的消耗,以及培養(yǎng)裝置氧傳遞能力的限制,到對數(shù)生長階段結(jié)束,溶氧已經(jīng)降到了一個極低的水平,雖然細(xì)胞濃度可能還會有所增加,但溶解氧量也不會再升高。此后,由于本實驗菌種產(chǎn)生的黃原膠分子量較大,粘度較大,因此即使再加大通風(fēng)量提高轉(zhuǎn)速,發(fā)酵液的溶氧量也不會再增加。f) 粘度曲線本次實驗統(tǒng)一使用S4轉(zhuǎn)子進行粘度的測量,可以看出前8個小時并未測出發(fā)酵液的粘度,但從測得的膠干重來看,此時應(yīng)該會有一定的粘度,可能由于轉(zhuǎn)子測量范圍有限,因此并未測出一定的數(shù)值??梢钥闯鲈?0h左右粘度開始迅

10、速增加,此時菌體數(shù)量已達到一個比較穩(wěn)定數(shù)值,開始大量產(chǎn)生黃原膠,所以隨著產(chǎn)膠量的不斷增加,發(fā)酵液的粘度在不斷變大。在后期隨著營養(yǎng)物質(zhì)消耗殆盡以及代謝產(chǎn)物不斷增多,菌體數(shù)量也會逐漸減少,因此產(chǎn)膠能力也下降,所以雖然粘度仍不斷增加,但其增長速率已經(jīng)大大下降,最后會達到一個峰值。g) pH曲線從最上方匯總的發(fā)酵曲線中可以看出,隨著發(fā)酵過程的進行,發(fā)酵液的pH有下降的趨勢。在生產(chǎn)階段,一般發(fā)酵液的pH趨于穩(wěn)定,穩(wěn)定在最適合產(chǎn)物生成的pH范圍。2.2 菌體比生長速率2.3 產(chǎn)物比生成速率2.4 底物比消耗速率3、實驗總結(jié)通過本次實驗,我系統(tǒng)學(xué)習(xí)了微生物發(fā)酵的全過程,包括發(fā)酵過程中各個環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)理論,如菌

11、種培養(yǎng)及種子的擴大培養(yǎng)、發(fā)酵過程控制、發(fā)酵動力學(xué)等。了解了發(fā)酵設(shè)備的種類及結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)實驗室階段發(fā)酵方法及如何進行工藝放大。由于我們組做這個實驗總共做了兩遍,因此對發(fā)酵罐已經(jīng)比較了解。整體來說兩次實驗都比較順利。但最后測量菌體干重時可能由于操作不規(guī)范(我認(rèn)為是我們在調(diào)節(jié)pH時沒有很好的把握好應(yīng)該加多少酸堿量,所以每個管加的量都不大一樣)以及本次實驗固有的誤差的影響,菌干重的測量數(shù)據(jù)不夠好。 在寫實驗報告的過程中我感覺我確確實實學(xué)到了很多,通過與老師和同學(xué)的溝通交流中,我現(xiàn)在已經(jīng)比較熟練的用Origin作圖,這是我最大的收獲。4、致謝附件:發(fā)酵實驗原始數(shù)據(jù)黃原膠發(fā)酵實驗數(shù)據(jù)記錄表發(fā)酵時間(h)粘度

12、(cP)膠干重(g/l)葡萄糖(g/l)發(fā)酵OD620菌體干重g/l)溫度溶氧(%)轉(zhuǎn)速(rpm)通風(fēng)量vvmpH003.66261.120.6635.240.81501.66.7403.0025.53.90.3634.720.02501.756.7804.1723.58.072.7834.637.23501.76.7128.75.831711.345.0635.111.53502.156.7161697.911411.886.9534.7-14.44002.26.5204868.6612118.2335.0-17.74002.36.5243608.961017.7810.8535.1-17.44002.06.529.59309.4782113.2435.4-17.64002.46.338.5270010.03716.6543.6735.6-17.34002.46.342.5357010.1

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論