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酵母菌的鉴定

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实验原理

微生物学的类别分门、纲、目、科、属、种,生产酒精用酵母菌属于微生物中的真菌门、子囊菌纲、原子囊菌亚纲、内孢霉目、内孢霉科、啤酒酵母属、卡尔斯伯酵母属等。

(一)形态特征的鉴定

把酵母菌接种到麦芽汁固体培养基上,让它长成菌落,观察其菌落的形态、颜色、质地、边缘、表面等特征。把它再接种到液体麦芽汁培养基中,观察是否能产生醭、试管或培养仪器表面壁上能否形成菌环,培养液中是否产生沉淀、混浊程度等。另外,还要取样在显微镜下观察其单细胞的形态、大小、能否形成孢子、孢子的大小以及繁殖方式等。

(二)生理生化特征的鉴定

酵母菌的生理生化特征主要表现为发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等糖类的能力。同时,还需测定利用其它碳水化合物、同化酒精、耐酒精,利用硝酸盐还是硫酸盐,发酵产酸、产醋、耐温、耐酸、抗重金属离子、抗杂菌性等的能力。

最后,根据以上得出的形态特征和生理生化特征,查阅有关资料,把具有相同特征的一类酵母菌,就可以归属于某一属。

一、酵母菌糖发酵试验

酵母菌在厌氧条件下能分解糖类,产生各种有机酸、气体和其它产物。酵母菌种类不同对各种糖类的发酵能力各异。因此,这是鉴别酵母菌种类的一项重要依据。

酸的产生可根据培养基中溴甲酚紫(pH6.8-5.2由紫变黄)或溴麝香草酚蓝(pH7.6-6.0由蓝变黄)指标剂颜色的改变来确定。产气可由发酵管气泡的产生予以证实。

二、酵母菌碳源同化试验

碳是酵母菌细胞的重要组成成分,约占酵母菌体重量的50%,为酵母菌生命活动提供所需的能量和组成其结构的物质。酵母菌对各种碳源的利用,因种类不同而异。这是酵母菌分类鉴定的一个重要依据。

三、酵母菌氮源同化试验

酵母菌蛋白酶不分泌于菌体外,故酵母菌对复杂的蛋白质不能利用,酵母菌对一些较简单的含氮化合物的利用程度也不一致。

四、酵母菌生长曲线的测定试验

酵母菌属于单细胞真核型微生物,把一定数量的酵母菌接种于的液体培养基中,在适宜的温度下培养时,它的生长过程具有一定的规律性。在其生长过程中,定时取样测定酵母菌细胞数量,然后以酵母菌细胞数的对数作纵坐标,生长时间作横坐标,绘制所得的曲线叫生长曲线。此生长曲线大致可划分为四个阶段:调整期、对数生长期、稳定期和衰退期。

实验试剂

1. 酵母菌糖发酵试验
糖发酵基础液,1.6%溴甲酚紫或0.2%溴麝香草酚蓝溶液,葡萄糖、乳糖、半乳糖和麦芽糖,啤酒酵母斜面菌种。

2. 酵母菌碳源同化试验

实验材料

1. 酵母菌糖发酵试验
糖发酵基础液,1.6%溴甲酚紫或0.2%溴麝香草酚蓝溶液,葡萄糖、乳糖、半乳糖和麦芽糖,啤酒酵母斜面菌种。

2. 酵母菌碳源同化试验

无碳基础培养基,啤酒酵母斜面菌种,0.5%的葡萄糖、蔗糖、乳糖、半乳糖、麦芽糖溶液。


3. 酵母菌氮源同化试验
无氮基础培养基,啤酒酵母斜面菌,0.5%的蛋白胨、硫酸铵、硝酸铵和尿素溶液。

4. 酵母菌生长曲线的测定试验
酵母菌增殖培养基,苹果酒酵母斜面菌种。

实验步骤

一、酵母菌糖发酵试验

1) 糖发酵基础液配制好后,按培养液容量的1%加入糖,分装于杜氏发酵管中(培养液的高度约为4-5厘米),再在试管内加入倒置的小玻管(约0.4×2.0-2.5厘米)一支。每种糖设三个重复管,<121℃>高压灭菌15分钟。

2) 将酵母分别接入上述各发酵管中,置<30℃>下培养48-72小时,另以不接种者作对照

3) 如产酸则培养液pH值下降而变黄色;如产气,则必先产酸,并在杜氏小管顶端出现气泡。

4) 结果记录。以“ ”表示产酸,“<0”>表示产气,“+”表示产酸产气,“-”表示无变化,“碱”表示产碱。

二、酵母菌碳源同化试验

生长图谱法

1) 无碳培养基内加入2%的水洗琼脂,融化后冷却至45<-50℃>,到至平板。

2) 接种新鲜培养的啤酒酵母于1毫升无菌生理盐水内,搅匀后倒入上述未凝平板内,摇匀待凝。

3) 皿底用特种蜡笔写上被测试各种碳源的标记。

4) 用不锈钢匙,按标记加入相应的米粒大小的碳源,并以葡萄糖作对照。

5) <28℃>下培养24-48小时后观察结果。

三、酵母菌氮源同化试验

1、液体试管法

方法同二,以被测试的氮源代替碳源,不加任何氮源作空白对照。

2、生长图谱法

方法同二,以被测试的氮源代替碳源,不加任何氮化物作空白对照。

3、结果观察

1)液体试管中溶液pH值的变化。

2)生长图谱中测量形成菌落的大小,说明对各种氮源的利用情况。

四、酵母菌生长曲线的测定试验

1、将培养24小时左右的酵母斜面菌种,用无菌水洗下菌苔,以3000转/分的速率离心,得菌体。将酵母菌体沉淀物再用无菌水洗2-3次后,制备酵母菌悬液(细胞数量约106左右/毫升),测数备用。

2、取上述菌悬液1毫升于盛有清亮的酵母增殖培养液的试管中,<25℃>下培养,以此为起始时间,记录起始溶液的细胞数。并在培养1,2,4,6,8,9,10,11,12,14,16,20,22,24小时时分别取样检测酵母菌细胞数量。


3、酵母菌细胞数量的检测

方法①:活菌计数法。此法是将以上定时取出的被检样品作一系列稀释后,取一定量体积(在0.1-1毫升之间)的稀释液涂布于盛有固体培养基的培养皿内,在<25℃>下培养24小时左右,计算培养皿内菌落数就可测出溶液中活菌数量。

方法②:血球计数板计数法。此法是先将以上定时取出的被检样品作一系列稀释后,使菌落数约为105-106个/毫升,取一滴稀释液滴于血球计数板内,在显微镜下直接计算细胞总数。

4、绘制生长曲线

以酵母菌细胞数的对数作为纵坐标,以培养时间作为横坐标,画出酵母菌的生长曲线。并分析酵母菌群体的生长规律。

附表1 酵母菌分属鉴定结果

菌种号

形态特征

生理特征

群体

个体

假菌丝

子囊孢子

葡萄糖发酵

类淀粉化合物的生成

硝酸钾同化

肌醇同化

其他

巨大菌落

沉淀

细胞形状大小

无性繁殖方式

Kleyn

Gorodkowa

马铃薯块

石膏块

注意事项

附1麦芽汁培养基的制备:

麦芽汁制备俗称糖化。所谓糖化是指将麦芽和辅料中高分子贮藏物质(如蛋白质、淀粉、半纤维素等机器分解中间产物)通过麦芽中各种水解酶类(或外加酶制剂)作用降解为低分子物质并溶于水的过程。溶解于水的各种干物质称为浸出物,糖化后未经过滤的料液称为糖化醪,过滤后的清夜称为麦芽汁,麦芽汁中浸出物含量和原料干物质之比(质量分数)称为无水浸出率。

方法一

(1)取50g麦芽,在EBC标准磨上粉碎;

(2)将已经粉碎好的麦芽粉放入已称重的糖化杯中,加200mL46℃水,不断搅拌并在46℃水浴中保温30min;

(3)使醪液以1℃/ min速率升温到70℃。此时杯内加入100mL70℃水,保持恒温。

(4)5min后用玻璃棒取麦芽汁1滴,置于白滴板上,再加碘液1滴,混合后观察碘液颜色变化。直到碘液呈纯黄色不再变色,停止保温,糖化结束。

(5)在10~15min内急剧冷却到室温;

(6)冲洗搅玻璃棒拌器,擦干糖化杯外壁,加水使其内容物准确称量为450g;

(7)用玻璃棒搅拌糖化杯,并注于漏斗中进行过滤,即获得麦芽汁。

方法二

称取市售麦芽粉或大麦经浸泡、发芽、干燥、粉碎的麦芽粉,按每Kg麦芽粉加入60—65℃温热水3.5—4kg。于55—60℃保温糖化3-4小时,用碘液检查,然后4层纱布过滤,过滤液中加鸡蛋白加水20 mL,调匀之生出丰富的泡沫为止,然后倒在糖化液中搅拌煮沸后用4层纱布过滤,即得到澄清、透明的麦芽汁,灭菌后方可备用。

附2 酵母菌鉴定常用培养基

1.酵母菌生孢培养基

(1)麦氏琼脂

葡萄糖 1g

KCL 1.8g

酵母浸膏 2.5g

醋酸钠 8.2g

琼脂 12g

蒸馏水 1000ml

115℃灭菌20min

(2)胡萝卜培养基

将葫萝卜切成的6~7cm的长条,下后上薄,装入培养管中,加水1ml,杀菌,即成。

(3)Gorodkowa氏培养基

消化蛋白 1g

葡萄糖 0.1g

氯化钠 0.5g

琼脂 1.2g

水 100ml

2.12.5%豆芽汁培养基

黄豆芽125g加1L,煮沸半小时,过滤后补足水至1L。115℃灭菌30min

3.0.6%酵母浸汁

加60g干酵母粉于1L水中,必要时加入一些蛋清以澄清滤液,121℃灭菌15min,趁热用双层滤纸过滤;115℃灭菌15min。

4.同化碳源基础培养基

(NH4 )2 SO4 0.5%,KH2 PO4 0.1%,MgSO4 -7H2 O0.05%,酵母膏0.02%,水洗琼脂2%。115℃灭菌15min

同化碳源液体培养基

(NH4 )2 SO4 0.5%,KH2 PO4 ,MgSO4 -7H2 O0.05%,CaCl2 -2H2 O0.01%.NaCl0.01%,酵母膏0.02%,糖或其它碳源0.5%。

用蒸馏水配,培养基过滤后分装小试管,每管3 ml, 115℃灭菌20min。

5. 同化氮源基础培养基

葡萄糖2%,KH2 PO4 0.1%,MgSO4 -7H2 O0.05%,酵母膏0.02%,水洗琼脂2%。

用蒸馏水配,培养基过滤后分装大试管,每管20 ml, 115℃灭菌15min。

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