第一篇:乙醇發酵實驗
乙醇發酵實驗
一、學習任務分析
乙醇發酵實驗是必修一《分子與細胞》中第三章“細胞的代謝”第四節“細胞呼吸”中一個演示實驗。發酵作為呼吸的一種在日常生活中時有接觸,為學習《細胞呼吸》這一節的理論打下實踐基礎。此演示實驗對日常生活或是工業生產都有重要意義,是制酒關鍵性過程。本實驗教師演示為主,在實驗過程中共同理解實驗條件,學習實驗原理性的理論知識,最后布置興趣性實驗,讓學生用學到的理論知識嘗試在課外做果醋、果酒。
二、學習者分析
學生在學習本次演示實驗之前,已經基本了解細胞呼吸的概念和原理,學習了有氧呼吸和無氧呼吸等理論性知識。此外,學生在日常生活中時常接觸“發酵”的概念,對發酵得到的產品十分熟悉,學生在學習了部分原理性知識后,迫切希望了解日常生活中的酒、果醋、醬油。酸奶等是怎么制作的。而且,高二的學生已經具備較好的假設、演繹、抽象和系統的思維,并且本班學生好奇心旺盛,愛思考,愛提問,動手能力極強,對演示實驗具有濃厚的興趣。
三、教學重難點設計
1、教學重點:理解乙醇發酵實驗的原理。
2、教學難點:乙醇發酵實驗的操作性演示以及實驗過程中現象的解釋分析。
四、教學目標設計
1、知識與技能目標:理解乙醇發酵的原理。
2、過程與方法目標:掌握乙醇發酵實驗的各個步驟。
3、情感態度價值觀目標:樹立嚴謹認真的科學實驗觀。
五、教學過程
1、實驗導入
同學們在日常生活肯定都見過酒,不少同學可能還喝過,那同學們知道“酒”是怎么制作出來的么?(學生活動:發酵)
在學習了細胞的有氧呼吸和無氧呼吸之后,我們都知道“發酵”的實質是細胞的無氧呼吸。今天在課堂上我們一起來動手來制制酒。
2、演示實驗
給同學五分鐘時間瀏覽課本P78頁的實驗操作內容,瀏覽實驗后面的4個問題。在同學看書的5分鐘時間里,教師準備一切實驗用具,將實驗所用器材擺放在全班同學都能看到的地方,準備就緒。5分鐘后,老師開始演示實驗。
(1)首先取10%葡糖糖溶液30ml注入廣口瓶中,并置于35℃水浴中預熱。
(2)取于酵母3g,用15ml、30℃溫水化開后,立即倒入預熱過的廣口瓶中,充分振蕩,使葡萄糖與酵母混合,混合液應該占廣口瓶容積1/3左右。
(3)迅速向混合液表面滴加一薄層液體石蠟。用帶玻璃導管的橡皮塞塞住廣口瓶,讓玻璃導管的另一端伸入大試管的液面以下,并將廣口瓶置于30℃左右的水浴中。
3、同學仔細觀察老師在實驗中的操作,結合實驗討論思考為什么要這么操作。學生觀察最后的實驗結果,得出實驗最終產物。
4、教師通過本次實驗講解乙醇發酵
5、師生共同探討解決書本P79頁實驗討論問題
(1)廣口瓶、大試管內出現哪些?拔掉廣口瓶的塞子后會聞到什么氣味?試分析其中的原因。
(答案:廣口瓶內液面有些許下降,大試管中出現氣泡。拔掉廣口瓶的塞子后會聞到酒味。因為酵母菌無氧呼吸將葡萄糖氧化成酒精。)
(2)為什么在廣口瓶中要加入30mL10%的葡萄糖溶液,并置于35℃水浴中預熱?(答案:葡萄糖是原料,溶液顆粒小更容易被酵母菌利用,35℃的水浴易于酵母菌生長繁殖,利于最大程度提高酶活性。)
(3)為什么在廣口瓶的混合液表面滴加一薄層液體石蠟?
(答案:防止產生的二氧化碳從廣口瓶中溢出,從而在大試管中看不到氣泡。同樣,產生的酒精易于揮發,液體石蠟能防止酒精揮發。)
(4)實驗中為什么要使酵母懸液與葡萄糖溶液充分混合,并將廣口瓶置于30℃水浴中?(答案:兩者充分混合,更利于酵母菌利用葡萄糖,30℃的水浴易于酵母生長繁殖,也有利于保證較高的酶活性。)
六、教學設計方案的評價與修改。(課后)
七、板書設計
演示實驗:乙醇的發酵
第二篇:發酵課實驗心得
發酵課實驗心得
“實踐是檢驗真理的唯一標準”,通過這十幾周的實驗課,讓我對這句話有了更加深刻的理解。大學三年來,我們雖然學到了很多專業知識,涉獵的范圍也非常廣泛,但是這些理論知識很少有機會讓我們運用,即便是配套的實驗課,也都是按照已經給定的操作步驟一步步的進行,而這次的食品發酵學實驗課,從實驗原理到實驗程序,都是由我們自己來完成的,那種邊操作邊探索的樂趣正是我們所需要的。
在這次的實驗課中,合作是我所感受到的另一個正能量,我們小組共有7個人,雖不是什么俊男靚女,但卻能積極的貢獻自己的力量,努力完成自己的任務。有了合作,團隊的效率也提高了,而且我們小組成員的積極性很高,通過這次試驗,大家都學到了知識,也都有所收獲。
這次的實驗課我們做的產品是香蕉草莓復合型果酒,總體來說是比較成功的。不管是成功還是不足,我們都學到了很多,相信在我們以后的工作和學習中會給我們提供許多幫助。
第三篇:有機垃圾發酵處理實驗
廚余垃圾發酵實驗
一、實驗目的廚余垃圾的發酵處理是其無害化、資源化處理的最重要途徑之一。通過本實驗,使得學生了解有機垃圾發酵處理的特點及其影響因素。知道如何準備發酵原料,如何控制發酵各參數條件等。
二、實驗原理
廚余垃圾發酵屬于厭氧發酵。厭氧處理在廢棄物處理上大多用于水處理,在生活垃圾的處理上用的較少,尤其是我國。厭氧發酵也叫厭氧消化、沼氣發酵、甲烷發酵,是將復雜有機物在無氧條件下利用厭氧微生物:發酵性細菌、產氫產乙酸菌、耗氫耗乙酸菌、食氫產甲烷菌、食乙酸產甲烷菌等降解生成N、P等無機化合物和甲烷、二氧化碳等氣體的過程。
厭氧處理方法無論是在水處理還是有機垃圾處理發面原理都是一樣的,都存在三階段理論。
第一階段為水解發酵階段,是指復雜的有機物在微生物胞外酶的作用下進行水解和發酵,將大分子物質轉化成小分子物質如:單糖、氨基酸等為后一階段做準備。
第二階段為產氫、產乙酸階段,該階段是在產酸菌如膠醋酸菌、部分梭狀芽孢桿菌等的作用下分解上一階段產生的小分子物質,生成乙酸和氫。這一階段產
酸速率很快,致使料液pH值迅速下降,使料液具有腐爛氣味。
第三階段為產甲烷階段,有機酸和溶解性含氮化合物分解成氨、胺、碳酸鹽和二氧化碳、甲烷、氮氣、氫氣等。甲烷菌將乙酸分解產生甲烷和二氧化碳,利用氫將二氧化碳還原為甲烷,在此階段pH值上升。
這三個階段當中有機物的水解和發酵為總反應的限速階段。一般來說,碳水化合物的降解最快,其次是蛋白質、脂肪,最慢的是纖維素和木質素。
三、實驗材料、儀器及要求
1.實驗原料
本實驗的原料來自于學校學生食堂餐廚垃圾, 成分為: 菜葉(蔥葉、芹菜葉、白菜葉等)、海鮮(蝦皮、蟹殼、魚刺等)、泔腳(蛋殼、面條、剩菜等); 不含塑料、玻璃、石塊等大塊無機固體。接種污泥為污水處理廠的污泥。
2.發酵反應器
KL-LJFJ-1型發酵處理反應器,發酵反應器容積為30L,帶有機械攪拌,加溫恒溫系統。可測量發酵溫度,并恒定控制發酵溫度。
3.測定內容
(1)初始及發酵結束時,測定堆肥材料的含水率(MC)、總固體(TS)、揮發性固體(VS)、碳氮比(C/N)、甲烷體積;
(2)發酵過程中,發酵材料的溫度、pH值。
4.分析和記錄儀器
烘箱、馬弗爐、天平、TOC和TN測定儀、數據檢測記錄儀、計算機。
四、實驗分析方法
1.實驗原料的TS、VS測定:
TS即總固體,又稱干物質,是指發酵原料除去水分后所剩余的物質;VS即揮發性固體,是指原料總固體中除去灰分以后所剩余的物質。TS、VS測定方法如下:
(一)TS測定方法
固體含量是厭氧消化的一個重要指標,反映了反應器處理效率的高低。總固體含量的測試方法采用烘干法,即將原料在105℃下烘干至恒重。此時物質的質量就是該樣品 的總固體含量。
TS=樣品中TS質量W干?100%樣品質量Ws
(二)VS測定方法
將在105℃下烘干的原料放在500~550℃溫度下灼燒1h,其減輕的質量就是該樣品揮發性固體量。
VS=樣品中TS質量W干-樣品灰分質量W灰
樣品TS質量W干?100%
2.實驗原料的TOC、TN測定
五、實驗步驟
1.原料準備
對于植物性垃圾首先將其搗碎混勻,取樣測定TS、VS,加入水調其TS為20%左右,然后采用NaHCO3調節其pH值,使其值維持在7.5左右。按照菌料比1:3配裝污泥。
2.投入原料
開啟KL-LJFJ-1型發酵處理反應器,設置加熱桶溫度(45~60℃)。將實驗步驟1中準備的原料投入發酵反應器中。開啟攪拌。開始發酵實驗,并記錄實驗數據。
2.觀察實驗現象
發酵過程中,觀察收集氣體的量以及氣體釋放速度。
第四篇:利用丙酮丁醇發酵廢水偶聯乙醇發酵的研究(模版)
利用丙酮丁醇發酵廢水偶聯乙醇發酵的研究*
左文樸1 裴建新1 龐浩
1黃志民1 黎貞崇1
韋宇拓2 黃日波1, 2
(1.廣西科學院國家非糧生物質能源工程技術研究中心,廣西 南寧 530003;2.微生物及植物遺傳工程教育部重點實驗室,廣西 南寧 530005)
摘要:丙酮-丁醇發酵生產過程中產生大量廢液,本研究以一株從自然環境中分離得到的釀酒酵母GXAS-BT9作為發酵菌株,利用丙酮-丁醇發酵的廢液作為乙醇發酵的配漿用水,進行乙醇發酵。實驗結果表明:GXAS-BT9菌株的乙醇發酵產率隨著廢液比例的升高而增加,即使使用100%廢液作為配漿用水,玉米粉和木薯粉作為原料的的乙醇產率分別達到14.27%(v/v)和14.26%(v/v),比對照分別提高了14.7%和9.6%。本研究將丁醇發酵與乙醇發酵偶聯起來,實現了水的循環利用,同時大大減少了污水的排放量。
【關鍵詞】 丙酮-丁醇發酵 廢水 乙醇發酵 偶聯 中圖分類號: 文獻標識碼:
文章編號:
Study of resuing the waste water of acetone-butanol fermentation by coupling alcoholic
fermentation Zuo Wen-pu1 Pei Jian-xin1 Pang Hao1 Huang Zhi-min1 Li Zhen-chong1 Wei Yu-tuo2
Huang Ri-bo1, 2
(1.National Engineering Research Center for Non-food Biorefinery, Guangxi Academy of Science, Nanning 530003, Guangxi;2.Key Laboratory of Microbial and Plant Genetic Engineering of Ministry of Education, Guangxi University, Nanning 530005, Guangxi)
Abstract: A lot of waste water was produced from Acetone-butanol fermentation, this research take use of strain GXAS-BT9, which was a Saccharomyces cerevisiae separated from the natural environment, as the ethanol fermented strain and the waste water from Acetone-butanol fermentation as fermentation water.The results show that the ethanol production rate increase with the increase of the proportion of wastewater, ethanol production rate increase 14.7% and 9.6% when using cornmeal and cassava meal, reached 14.27%(v/v)and 14.26%(v/v)respectively.Coupling the Acetone-butanol fermentation and ethanol fermentation will solve the water recycling and reduce the sewage discharge greatly.Key words: AcetoneRediscovering a Renewable Fuel [J].BioWorld Europe,2006,:16-19.Zverlov V., Berezina O., Velikodvorskaya G., et al.Bacterial Acetone and Butanol Production by Industrial Fermentation in the Soviet Union: Use of Hydrolyzed Agricultural Waste for Biorefinery [J].Applied Microbiology and Biotechnology,2006,71(5):587-597.[3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] Knoshaug Eric, Zhang Min.Butanol Tolerance in a Selection of Microorganisms [J].Applied Biochemistry and Biotechnology,2008,Lee S.Y., Park J.H., Jang S.H., et al.Fermentative Butanol Production by Clostridia [J].Biotechnol Bioeng,2008,101(2):209-228.王凱軍, 秦人偉.發酵工業廢水處理[M].北京: 化學工業出版社, 2000.王宇新, 劉學選.光合細菌法綜合處理丙酮-丁醇發酵廢水 [J].水處理技術,1995,21(5):291-294.周忙扣, 趙傳義.厭氧-好氧生物法治理酒精醪液 [J].江蘇環境科技,2000,13(4):10-12.Keis S., Bennett C.F., Ward V.K., et al.Taxonomy and Phylogeny of Industrial Solvent-Producing Clostridia [J].Int J Syst Bacteriol,1995,45(4):693-705.陳陶聲, 陸祖祺.發酵法丙酮和丁醇生產技術[M].北京: 化學工業出版社, 1991.Kurtzman C.P., Fell J.W.The Yeasts, a Taxonomic Study, 4th Ed.[J].Amsterdam: Elseviers Scientific,1998,35:165-168
第五篇:酵母菌發酵實驗[小編推薦]
酵母菌發酵實驗
一、實驗在教材中所處的地位與作用
本實驗位于生物學八年級上冊第五單元第五章第二節人類對細菌和真菌的利用。酵母菌在日常生活中很常用,可以用來發包子、饅頭和釀酒,很具有代表性。該實驗屬演示實驗,可直觀地向學生展示酵母菌發酵現象,在實驗過程中觀察到液體中冒氣泡,同時氣球脹大,說明酵母菌發酵過程中產生了氣體,與生活聯系緊密,還可鼓勵學生自己動手實踐。
二、實驗原型及不足之處
實驗原型:生物學八年級上冊教材P71 演示實驗 發酵現象 在一杯溫開水中加入一大勺糖和一小包酵母,進行攪拌。將這個杯子中的液體倒入透明的礦泉水瓶或玻璃瓶內,再往瓶內加一些溫開水。將一個小氣球擠癟套在瓶口。將瓶子放在教室內的窗臺上,每天觀察瓶中的情況,看看瓶中的液體會不會冒出氣泡,氣球會不會脹大。不足之處:該實驗觀察到液體中冒氣泡,同時氣球脹大,說明酵母菌發酵并產生了氣體,但無法測知發酵過程中產生的是何種氣體,也無法深入理解酵母菌在日常生活中的應用。
三、實驗創新與改進之處
1、改用一個帶橡膠塞的錐形瓶。
2、瓶口插一根“Y”形玻璃導管,排氣端分別連擠癟的小氣球 和橡膠管,橡膠管再連一根直的玻璃導管,橡膠管用夾子夾住。(見后圖)
3、另用一個玻璃杯盛半杯澄清的石灰水,用來檢測氣體。
4、經過改進之后,就可以檢測發酵過程中產生的是何種氣體 了。
四、實驗器材
1、錐形瓶一個,“Y”形玻璃導管一根,直玻璃管一根,橡膠 管一根,夾子一個,小氣球一個,捆扎帶一根,玻璃杯兩個。
2、一杯溫開水,一大勺糖,一小包酵母,半杯澄清的石灰水。
五、實驗原理及裝置說明
1、實驗原理:酵母菌是兼性厭氧型真菌,喜歡含糖的環境,有氧時將葡萄糖分解成co2和水,無氧時將葡萄糖分解成酒精和二氧化碳,同時都釋放出能量。
2、裝置如下圖:
六、實驗過程
1、在一杯溫開水中加入一大勺的糖和一小包酵母,進行攪拌。將混合液倒入錐形瓶時,再將瓶內加一些溫開水。
2、按上面裝置圖連接好,放在溫暖的地方。
3、經過一段時間后,觀察到液體中冒氣泡,氣球脹大,說明
酵母菌發酵過程產生了氣體。
4、將玻璃導管伸入澄清的石灰水中,取下夾子,將氣球內氣 體擠入澄清石灰水中,澄清的石灰水變渾濁,說明發酵過程中產生的氣體是co2。
5、打開錐形瓶蓋,聞一聞有酒的氣味,嘗一嘗有酒的味道,說明無氧時酵母菌發酵還產生了酒精。
6、酵母菌在生活中的應用:發饅頭、包子,釀酒,你愿課后 試一試嗎?
七、實驗效果
不僅觀察到氣泡和氣球脹大,還檢測出發酵產生的氣體是co2,同時聞到了酒的氣味,嘗到了酒的味道,還可以嘗試用發酵液去發包子。實驗和教學效果明顯。
八、自我評價
1、器材易得,裝置和過程不復雜,易實施。
2、比原實驗更深入,也緊密聯系了生活實際。
3、現象明顯,效果突出。