生物工程综合大实验(一)

生物工程综合大实验（一）实验指导教师：梁运祥2006.7时间安排第一天：酱油大曲、三角瓶种子（2瓶/组）；4班1组啤酒液体试管接种。第二天：酒精发酵（上）、果酒发酵（下）；4班1组啤酒三角瓶接种、4班2组啤酒液体试管接种。第三天：腐乳（上）、酱油拌盐发酵（下）；4班1组啤酒卡氏罐接种、4班2组啤酒三角瓶接种。第四天：腌制腐乳（上）、酸奶；4班1组啤酒糖化、4班2组啤酒卡氏罐接种。第五天：测酒精度、泡油；4班1组接种前酵、4班2组啤酒糖化。第六天：淋油、仪器归位。4班1组观察啤酒发酵、2组接种前酵。第七天：1-3班结束实验；4班继续观察至啤酒后酵结束实验实验内容酱油酿造技术酒精发酵技术果酒酿造技术腐乳制作技术酸奶制作技术啤酒发酵技术实验器皿一、每个台面发放实验器皿：

大蒸锅1个不锈钢锅2个铝盒8个

瓷盘4个分装杯2个小红桶4个温度计1支玻棒2支刷子2个纱布2块大漏斗2个二、共用器皿：电炉2个打浆机2台容量瓶100ml1个

量筒100ml1个量筒500ml1个量筒1000ml1个电炉架1个滴定架1套酒精蒸馏器1套

棉花若干仪器用完后随时归位！！酱油酿造技术种曲制备1、试管斜面培养：土豆或麦汁培养基

水1000ml200g20min定容1000mL各20g分装、加塞、包扎121℃30min

30℃培养3d切片斜面接种试管菌种米曲霉原种85g15g90mL料厚1cm121℃30min加塞、包扎趁热打散接种温度：28℃28℃培养70h（期间注意观察、扣瓶）2、麸皮三角瓶培养种曲翻拌均匀消毒磁盘200g300g500mL80℃润料121℃30min消毒趁热打散接种温度：40℃接种量：5g27-30℃培养30-40h（期间注意观察、16h、20h、温度34-36℃各翻曲1次）3、种曲（盘曲）制备瓷盘空瓷盘菌种种曲铝盒（湿）纱布拌匀种曲质量标准孢子丛生，黄绿色、手感发滑，无异味无夹心，无污染。每克种曲（干基）含孢子数5×109以上，孢子发芽率在90%以上。成曲质量标准外观块状，疏松，内部白色菌丝茂盛，并着生少量嫩黄绿色孢子，具正常浓厚曲香，无异味。成曲含水量26％-30％，蛋白酶活力1000-1500单位（福林法）。标本缸大曲50-55℃盐水分装杯酱醅拌盐水、制醅发酵、淋油酱油大曲酱醅中的食盐含量为7%，含水量50-55%13-15％盐水40-55℃保温发酵15天85℃热水泡淋油面盐保鲜纸酒精发酵α-液化酶20g（20U/g原料，1000U/g酶）糖化酶20g（200U/g原料，1万U/g酶）热水调浆米:水＝1:4α-液化酶85-90℃10min糖化酶60℃30min按10％接种量配2％糖水0.2％干酵母35-40℃复水10-20min34℃活化1-2h起泡后使用按10％接种27-30℃发酵72h1000g果酒生产工艺流程水果→处理↓除梗、榨汁葡萄酒活性干酵母（或酵母菌）↓↓蔗糖糖浆-----→调浆活化（液体试管酵母）0.01%SO2或0.02％酸性亚硫酸盐→灭菌↓↓活化活性酵母（三角瓶液体酵母）↓↓前发酵←--------------------———————酒母↓残楂分离↓后发酵↓沉淀分离↓调配↓中间检测→澄清处理→过滤→灭菌→成品分析→成品果酒果酒生产工艺处理除梗榨汁机调整糖分0.01%SO2或0.02％酸性亚硫酸盐原浆灭菌28-30℃接种前发酵残渣残渣沉淀沉淀过滤枸杞酒灭菌成分分析枸杞酒按10％接种量配2％糖水0.2％干酵母35-40℃复水10-20min34℃活化1-2h起泡后使用后发酵调配中间检测澄清处理保鲜纸豆腐乳制作铝盒消毒毛霉1:1加冷开水毛霉22℃培养22h食盐搓毛18-20%盐腌胚4-10d装坛配料后熟孢子悬液接种酸奶制作工艺流程

原料乳↓净化↓标准化（根据产品需要加稀奶油，脱脂乳，浓缩乳，蔗糖，稳定剂等）↓预热（60～70℃）↓均质（160～180Kg/㎡）↓加热（85℃，10～15min）↓生产发酵剂→降温接种（43～45℃）（可根据产品需要加果汁或果酱）

↑↓母发酵剂装瓶封口←空罐第二次清洗消毒

↑↓↑原始保藏菌株扎线线箱空罐第一次清洗消毒↓入库发酵（42～43℃3～6h）↓抽样（半成品）检验↓出库冷却（2～5℃）↓抽样（成品）检验↓出库销售酸奶制作工艺流程60-70℃溶化预热2瓶500g4000mL200-320g160～180kg/㎡加热85℃10～15min43～45℃接种消毒装瓶水浴锅保温发酵42～43℃3～6h冷藏，品尝啤酒酿造工艺－糖化啤酒酿造工艺－发酵啤酒酿造工艺－包装啤酒酿造实验操作步骤40kg120g糖化锅240L水粉碎麦芽粉升温至52℃循环休止30min升温到62℃休止45min升温到72℃休止30min碘液检查（糖化醪色）升温到76℃过滤槽顶水回旋沉淀槽打入过滤槽过滤麦汁麦醪洗糟水洗糟水过滤槽过滤麦汁30g酒花煮沸30min60g酒花煮沸30min30g酒花煮沸结束前10min8％麦汁打入沉淀槽糖化锅过滤麦汁回旋沉淀20min麦汁冷却麦汁前酵罐Cip清洗冷却麦汁12℃麦汁间歇通无菌空气20min12℃接种卡氏罐计数出芽率啤酒酵母28℃24h25℃24h接种10℃前发酵每天测糖度糖度4％温度升至12℃糖度2％转后酵罐0-2℃后酵15d排放酵母泥沉淀物过滤灌装23℃通气48h清理麦糟洗槽思考题（3）1、啤酒酵母扩大培养时，培养温度为什么从高到低进行？2、麦芽汁煮沸时添加啤酒花，为什么不在初沸时一次加入而要分次加入？3、请描述本组啤酒发酵过程的变化。4、请描述你做啤酒的风味情况（如泡沫、杀口力、滋味）。5、为什么啤酒用麦芽来生产，而不用大麦？6、麦芽汁煮沸及添加啤酒花的目的是什么？芽孢杆菌固态发酵技术一、种子制备1、菌种活化：牛肉膏－蛋白胨斜面培养基，32℃培养2天。2、液体菌种制备：牛肉膏－蛋白胨液体三角瓶中，30℃摇床120－150rpm摇瓶培养18－24小时。二、培养基配制固态发酵罐装料系数为50－60％，50L罐可装料5kg（按干料计），本实验投料3kg，配料如下：麸皮2.4kg，锯末粉0.3kg，豆粕粉0.3kg，碳酸钙30g，水1.5L，pH7.0。三、培养基灭菌（一）固态发酵罐固态发酵罐水、空气、蒸汽走向2、培养基灭菌过程：（1）打开蒸汽发生器。（2）空气过滤器进行消毒。（3）培养基预热。（4）培养基实消。（5）培养基冷却。3、发酵运行操作（1）火焰接种。（2）发酵。（3）干燥。4、检测每小组清还实验器皿一、每个台面发放实验器皿：

大蒸锅1个不锈钢锅2个铝盒8个

瓷盘4个分装杯2个小红桶4个温度计1支玻棒2支刷子2个纱布2块大漏斗2个二、共用器皿：电炉2个打浆机2台容量瓶100ml1个

量筒100ml1个量筒500ml1个量筒1000ml1个电炉架1个滴定架1套酒精蒸馏器1套

棉花若干思考题（1）1、酱油酿造采用米曲霉的原因。2、描述酱油大曲培养过程的变化及制曲操作管理要点。3、酱油种曲制作中，1kg麸皮能生产1kg干燥后的种曲吗？为什么？4、以混合原料含蛋白质30％计，1kg混合料能产二级酱油多少kg？（蛋白质利用率为80％，二级酱油比重1.17，全氮含量为1.2g/100ml）。5、某厂生产酱油原料如下：豆粕1950kg，含蛋白质46.92％；麸皮190kg，含蛋白质13.95％；碎米470kg，含蛋白质8.50％。结果生产酱油10500kg，产品含全氮1.40g/100ml，比重1.2，求该批原料的蛋白质利用率及酱油出品率。思考题（2）1、果酒发酵过程中应注意那些关键环节？2、果酒澄清处理方法除本实验方法外，还有那些处理方法？并加以叙述。3、果酒调配以重量百分比还是以容量百分比更为合适？试加以说明。4、酒精发酵时为什么要控制醪液的淀粉浓度？5、淀粉理论出酒率是多少？计算本组酒精发酵实验的淀粉实际出酒率。（米粉淀粉含量按70％计）6、简述本组酒精发酵过程中发酵醪的变化。7、酸奶的营养特点，与乳酸饮料的区别。8、制作腐乳为什么采用毛霉作菌种？1、采用固体发酵罐对培养基灭菌时为什么先通过夹套预热？2、采用固体发酵罐发酵，培养基加水量为什么要比浅盘发酵低？3、枯草芽孢杆菌固体培养过程中物料出现水分变大的现象，为什么？4、对枯草芽胞杆菌进行平板计数有哪些注意点？5、在枯草芽孢杆菌培养过程中，为了防止霉菌和酵母的污染，可采用什么方法？思考题（4）第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：