贵州师范大学发酵工程实验大纲（2013级使用）院（部)：生命科学学院编制人：曹海鹏审核人：翁庆北生物工程适用专业：￥7月9日2015年
贵州师范大学发酵工程实验大纲 （2013 级使用） 院（部）： _生命科学学院_ 编制人：_曹海鹏_ 审核人：_翁庆北_ 适用专业：_生物工程_ 2015 年 7 月 9 日
《发酵工程实验》大纲课程代码：学分：3总学时：48实验学时：48适用专业：生物工程专业课程的性质、目的和任务《发酵工程》是生物工程专业的专业必修课，是整个生物工程的核心，也是能够将生命科学各领域的研究成果转化成产品的重要学科。而《发酵工程实验》是检验发酵工程教学效果的重要实践环节，其主要目的是使学生的学习理论与实践结合，使学生系统的了解发酵工程中各环节的流程及相关技术，如菌种的分离筛选与鉴定、发酵动力学、培养基的优化设计及产品的生产制作流程与产物的性质鉴定等。实验内容的选择以发酵工程的共性规律和基本流程为主体，联系理论与实践。通过本门课程的学习，培养学生的观察能力、动手能力、实践操作能力和辩证思维能力，使其为今后从事教学、科研和生产等工作打下扎实基础。二、实验教学按排及学时分配实验项目内容学时简表序号学时实验项目名称110产纤维素酶芽孢杆菌的分离筛选28芽孢杆菌产纤维素酶的动力学研究3产纤维素酶芽孢杆菌的诱变育种1048芽孢杆菌产纤维素酶的正交优化512米曲霉麸曲的制备及质量检测合计48三、实验内容与要求：1.产纤维素酶芽孢杆菌的分离筛选（10学时）
《发酵工程实验》大纲 课 程代码： 学 分：3 总 学时：48 实 验学时：48 适 用专业：生物工程专业 一、 课程的性质、目的和任务 《发酵工程》是生物工程专业的专业必修课，是整个生物工程的核心，也是能够将生命科 学各领域的研究成果转化成产品的重要学科。而《发酵工程实验》是检验发酵工程教学效 果的重要实践环节，其主要目的是使学生的学习理论与实践结合，使学生系统的了解发酵 工程中各环节的流程及相关技术，如菌种的分离筛选与鉴定、发酵动力学、培养基的优化 设计及产品的生产制作流程与产物的性质鉴定等。实验内容的选择以发酵工程的共性规律 和基本流程为主体，联系理论与实践。通过本门课程的学习，培养学生的观察能力、动手 能力、实践操作能力和辩证思维能力，使其为今后从事教学、科研和生产等工作打下扎实 基础。 二、实验教学按排及学时分配 实验项目内容学时简表 序号 实验项目名称 学时 １ 产纤维素酶芽孢杆菌的分离筛选 10 ２ 芽孢杆菌产纤维素酶的动力学研究 8 3 产纤维素酶芽孢杆菌的诱变育种 10 4 芽孢杆菌产纤维素酶的正交优化 8 5 米曲霉麸曲的制备及质量检测 12 合计 48 三、实 验内容与要求： 1 . 产纤维素酶芽孢杆菌的分离筛选（10 学时）
①实验目的掌握从土壤中分离产纤维素酶的原理与技术流程；了解刚果红染色法鉴定纤维素水解圈的原理与应用；了解富集培养基的制备原理；巩固平板与斜面的制备技术、灭菌技术、无菌操作技术、平板涂布分离技术和斜面接种技术、革兰氏染色镜检技术等。②实验内容纤维素富集培养基的制备；土壤采样、稀释及接种、震荡富集培养：平板与斜面培养基的制备；培养基、水及相关耗材的灭菌；梯度稀释与平板涂布；斜面接种保藏；刚果红染色鉴定纤维素水解菌：革兰氏染色镜检目的菌。2.芽孢杆菌产纤维素酶的动力学研究（8学时）①实验目的了解微生物发酵动力学研究的意义与主要研究指标：确定发酵液PH、菌体浓度及纤维素酶活力随菌种培养时间的变化关系；了解使用分光光度计检测菌体浓度的方法及原理；掌握DNS法测还原糖浓度及纤维素酶活力的原理与流程：确定纤维素酶活力最高时的培养时间。②实验内容种子培养基和发酵培养基的制备与灭菌：DNS试剂、标准葡萄糖溶液的配制；种子接种及震荡培养：发酵培养基的接种及震荡培养；培养基定时取样并冷冻保藏；检测各时段培养基的pH、菌体浓度、纤维素酶活力；DNS法测还原糖与酶活力：绘制葡萄糖标准曲线及计算纤维素酶活力。3.产纤维素酶芽孢杆菌的诱变育种（10学时）①实验目的了解常规诱变育种的原理、常用方法和意义；了解物理、化学复合诱变的优势及诱变程序；掌握诱变优势菌株的筛选流程及鉴定方法；筛选水解圈最大的菌株为参试菌株。②实验内容出发菌株的选择；出发菌株的培养及指数期菌种细胞的收集；种子细胞浓度的计算及选择；紫外、化学诱变处理；诱变后细胞培养及菌株挑选：刚果红染色鉴定；挑选水解最大的目的菌株作为参试菌株：参试菌株的液体培养及所产酶活力鉴定。4.芽孢杆菌产纤维素酶的正交试验优化(8学时）①实验目的明确培养优化的目的及意义；了解正交试验设计原理及方法；确定芽孢杆菌产纤维素酶的最佳发酵条件
①实验目的 掌握从土壤中分离产纤维素酶的原理与技术流程；了解刚果红染色法鉴定纤维素水解 圈的原理与应用；了解富集培养基的制备原理；巩固平板与斜面的制备技术、灭菌技术、 无菌操作技术、平板涂布分离技术和斜面接种技术、革兰氏染色镜检技术等。 ②实验内容 纤维素富集培养基的制备；土壤采样、稀释及接种、震荡富集培养；平板与斜面培养 基的制备；培养基、水及相关耗材的灭菌；梯度稀释与平板涂布；斜面接种保藏；刚果红 染色鉴定纤维素水解菌；革兰氏染色镜检目的菌。 2．芽孢杆菌产纤维素酶的动力学研究（8 学时） ①实验目的 了解微生物发酵动力学研究的意义与主要研究指标；确定发酵液 pH、菌体浓度及纤维 素酶活力随菌种培养时间的变化关系；了解使用分光光度计检测菌体浓度的方法及原理； 掌握 DNS 法测还原糖浓度及纤维素酶活力的原理与流程；确定纤维素酶活力最高时的培 养时间。 ②实验内容 种子培养基和发酵培养基的制备与灭菌；DNS 试剂、标准葡萄糖溶液的配制；种子接 种及震荡培养；发酵培养基的接种及震荡培养；培养基定时取样并冷冻保藏；检测各时段 培养基的 pH、菌体浓度、纤维素酶活力；DNS 法测还原糖与酶活力；绘制葡萄糖标准曲 线及计算纤维素酶活力。 3. 产纤维素酶芽孢杆菌的诱变育种（10 学时） ①实验目的 了解常规诱变育种的原理、常用方法和意义；了解物理、化学复合诱变的优势及诱变 程序；掌握诱变优势菌株的筛选流程及鉴定方法；筛选水解圈最大的菌株为参试菌株。 ②实验内容 出发菌株的选择；出发菌株的培养及指数期菌种细胞的收集；种子细胞浓度的计算及 选择；紫外、化学诱变处理；诱变后细胞培养及菌株挑选；刚果红染色鉴定；挑选水解最 大的目的菌株作为参试菌株；参试菌株的液体培养及所产酶活力鉴定。 4．芽孢杆菌产纤维素酶的正交试验优化(8 学时) ①实验目的 明确培养优化的目的及意义；了解正交试验设计原理及方法；确定芽孢杆菌产纤维素 酶的最佳发酵条件
②实验内容优化方案的设计：培养基的制备与灭菌：种子培养：发酵接种及培养：酶活检测及计算；确定最佳发酵条件。5.米曲霉麸曲的制备及质量检测（12学时）①实验目的了解掌握米曲霉制曲的原理和优势；掌握米曲霉麸曲的生产流程及关键环节；了解种曲摇瓶曲及麸曲培养过程孢子的形成时间和颜色变化；掌握麸曲感官评价的关键评价指标，学会感官评价麸曲质量；了解麸曲常用的理化指标的种类：掌握酸度、糖化力、液化力及蛋白酶活力检测的原理、方法及数据转换；学习检测数据的处理方法及数据绘图等。②实验内容：土豆培养基制备、斜面培养基、摇瓶麸皮培养基及麸曲培养基的制作及灭菌米曲霉菌种活化培养、产酶活力恢复培养；摇瓶种曲接种及培养，记录孢子颜色、形成时间；麸曲接种及培养，记录孢子颜色、形成时间，中间堆积培养、翻曲、划盘，后期排潮干燥；感官指标检测；含水量检测：酸度检测：液化力检测：糖化力检测：酸性蛋白酶活力检测等：数据处理、绘图。四、课程考核考核方式：考察考核方法：操作+实验报告+考试成绩评价：总成绩=平时成绩（20%）+操作（20%）+实验报告（30%）+考试成绩（30%）考核要求：所有环节独立完成参考文献1、陈军.发酵工程实验指导.2013，科学出版社2、陈长华.发酵工程实验.2009，高等教育出版社3、沈怡方主编《白酒生产技术全书》，中国轻工业出版社，2013
②实验内容 优化方案的设计；培养基的制备与灭菌；种子培养；发酵接种及培养；酶活检测及计 算；确定最佳发酵条件。 5.米曲霉麸曲的制备及质量检测（12 学时） ①实验目的 了解掌握米曲霉制曲的原理和优势；掌握米曲霉麸曲的生产流程及关键环节；了解种曲、 摇瓶曲及麸曲培养过程孢子的形成时间和颜色变化；掌握麸曲感官评价的关键评价指标，学 会感官评价麸曲质量；了解麸曲常用的理化指标的种类；掌握酸度、糖化力、液化力及蛋白 酶活力检测的原理、方法及数据转换；学习检测数据的处理方法及数据绘图等。 ② 实验内容：土豆培养基制备、斜面培养基、摇瓶麸皮培养基及麸曲培养基的制作及灭 菌；米曲霉菌种活化培养、产酶活力恢复培养；摇瓶种曲接种及培养，记录孢子颜色、形 成时间；麸曲接种及培养，记录孢子颜色、形成时间，中间堆积培养、翻曲、划盘，后期 排潮干燥；感官指标检测；含水量检测；酸度检测；液化力检测；糖化力检测；酸性蛋白 酶活力检测等；数据处理、绘图。 四、课程考核 考核方式：考察 考核方法：操作+实验报告+考试 成绩评价：总成绩=平时成绩（20%）+操作（20%）+实验报告（30%）+考试成绩（30%） 考核要求：所有环节独立完成 参考文献 1、陈军. 发酵工程实验指导. 2013，科学出版社 2、陈长华. 发酵工程实验. 2009, 高等教育出版社 3、沈怡方主编. 《白酒生产技术全书》，中国轻工业出版社，2013