- •«Методи контролю в біотехнології»
- •1. Контроль живильного середовища тема: аналіз меляси
- •Визначення нафтових продуктів в мелясі
- •Визначення спінювання меляси
- •Визначення колоїдів меляси
- •Визначення вологості меляси
- •Визначення вмісту сірчистого ангідриду
- •Визначення буферності меляси
- •Освітлення меляси
- •А) Визначення амінного азоту „мідним методом”
- •Б) Визначення азоту, що засвоюється
- •Визначення цукрів в мелясових розчинах
- •Визначення сухих речовин аерометрами та рефрактометром
- •Лабораторна робота № 11 Мікробіологічний аналіз меляси
- •Т е м а : Мікробіологічний контроль води
- •Санітарно-бактеріологічний контроль питної води
- •Колі індекс – визначає вміст клітин e.Coli (кишкової палички) в 1л води та вказує на фекальне та патогенне забруднення води.
- •Визначення мікробного числа Методика визначення
- •Визначення колі-індекса (бродильний метод) Методика визначення
- •Суть методу
- •Методика визначення
- •Примітка
- •Реактиви та обладнання:
- •14.3. Екстрактивний ваговий метод Методика визначення
- •Реактиви та обладнання:
- •2. Контроль культури та біомаси лабораторна робота № 2.1 контроль чистої культури
- •Реактиви та обладнання:
- •Лабораторна робота № 2.2 Вирощування дріжджів а) Підготовка меляси
- •Б) Вирощування дріжджів
- •Лабораторна робота № 2.3. Визначення вмісту біотину в дріжджах
- •А) приготування стандартного ряду розчинів вітамінів
- •Б) підготовка матеріалу і визначення біотину
- •Лабораторна робота № 2.4 контроль маточних дріжджів
- •А) Мікробіологічний контроль
- •Б) Фізико-хімічний контроль
- •В) Виявлення посторонніх дріжджевих грибків в чистій культурі – в маточних дріжджах
- •Г) Метод відбору найбільш активної культури пекарських дріжджів
- •3. Контроль культуральної рідини
- •4. Контроль продукції
- •Електрофоретичне визначення глюкозооксидази
- •5. Контроль відходів біотехнологічних виробництв
- •Контроль стічних вод а) Визначення сполук сірки у промислових стоках
- •Реактиви та обладнання: хімічні стоки, стоки пивзаводу, їдільні, лікарні, фільтрувальний папір, середовище Ендо, мікроскоп, пінцет, чашки Петрі. В) Визначення рН
- •6. Контроль біоматеріалів
Г) Метод відбору найбільш активної культури пекарських дріжджів
Методика визначення:
Пробу із маточних дріжджів висівають на чашку Петрі на сусловий агар. Через 48 год вирощування дріжджів в термостаті при 30 0С із найбільш великих колоній роблять пересіви на похилий сусло-агар і одночасний посів одної петлі в пробірку з 15 мл солодового сусла концентрацією 80 по сахарометру. Для цієї мети використовують пробірки з поділками.
Пробірки з посівом ставлять в термостат з температурою 30 0С. Через 42-48 год сусло обережно зливають з дріжджового осаду. В маленькі пробірки (довжина 12 см, діаметр 1,2 см), одинакові за діаметром, насипають по 1 г муки, що застосовується для звичайної перевірки під ємної сили дріжджів.
В пробірки з дріжджовим осадом наливають по 2 мл нагрітої до 30 0С водопровідної води, осад добре розмішують у воді петлею діаметром 0,9 см, потім дріжджову суспензію виливають в пробірку з мукою і розмішують до рівномірної консистенції. Верхній шар відмічають восковим олівцем, всі пробірки ставлять в термостат при 30 0С.
Через кожні 15 хв виймають пробірки, швидко відмічають рівень підйому рідкого тіста і звичайною лінійкою заміряють висоту підйому від першої мітки до другої. Результати записують в табл.5.
Таблиця 5
Номер колонії |
Піднімання рідкого тіста (в см) при витримуванні в термостаті в хв |
|||
15 |
30 |
45 |
60 |
|
1 |
1,8 |
3,1 |
4,5 |
6,2 |
2 |
0,9 |
2,2 |
3,5 |
5,8 |
3 |
1,4 |
2,6 |
4,1 |
5,8 |
4 |
1,1 |
2,4 |
3,8 |
5,7 |
Примітка.
Якщо дріжджі із відміченої за кращим підйомом колонії мають кращі показники по мікроскопії (клітини однорідні, домішок сторонніх мікроорганізмів немає), то цю пробірку з колоніями на похилому сусло-агарі використовують для посівів при випуску наступної чистої культури дріжджів.
3. Контроль культуральної рідини
Л А Б О Р А Т О Р Н А Р О Б О Т А № 3.1
Визначення цукристих речовин
Суть методу:
Метод оснований на відновленні міді з розчину Фелінга цукристими речовинами, що містяться в культуральній рідині і на кількісному визначенні міді йодометричним методом.
Методика визначення:
Наважку культуральної рідини біля 5 г, взяту з точністю до 0,0002, розчиняють в 100 мл води, додають 5 мл розчину сульфату міді і 5 мл розчину сегнетової солі. Кип’ятять суміш 2 хвилини, охолоджують її до 25оС, додають 10 мл розчину йодиду калію, 25 мл розчину сірчаної кислоти і перемішують. Закривають колбу і залишають на 2 хвилини. Йод, що виділився, відтитровують розчином тіосульфату натрію. В таких самих умовах проводять контрольний дослід.
Примітка.
За різницею витрати титранта в контрольній і аналізованій пробі визначають об’єм тіосульфату натрію, що пішов на титрування культуральної рідини, і за наведеними нижче даними визначають вміст глюкози в аналізованому зразку:
Об’єм тіосульфату натрію, мл |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Вміст глюкози, мг |
3,2 |
6,3 |
9,4 |
12,6 |
15,9 |
19,2 |
22,4 |
25,6 |
28,9 |
32,3 |
Вміст цукристих речовин в перерахунку на глюкозу х (в %), обчислюють за формулою:
х = (а/g·1000)·100,
де а – маса глюкози, знайдена з табличних даних; g – наважка, г.
Реактиви: культуральна рідина біля 5 г, 100 мл води, 5 мл розчину сульфату міді, 5 мл розчину сегнетової солі, 10 мл розчину йодиду калію, 25 мл розчину сірчаної кислоти, розчин тіосульфату натрію.
Л А Б О Р А Т О Р Н А Р О Б О Т А № 3.2
Кількісне визначення глюкози в культуральній рідині
чи біологічному матеріалі
Методика визначення:
У пробірку вносять 0,1-0,2 мл культуральної рідини. Для видалення білків приливають 1 мл розчину натрій гідроксиду (С= 0.1 моль/л) і 4 мл 0,45% розчину цинк сульфату. Перемішують вміст пробірки, пробірку нагрівають на киплячій водяній бані 3 хвилини, після чого суміш фільтрують в іншу пробірку. Промивають осад на фільтрі гарячою водою 3 рази по 2 мл.
Одночасно ставлять котрольну пробу, яка замість культуральної рідини містить такий же об’єм води.
У всі проби додають по 2 мл (точно!) калій гексаціано-(ІІІ)-ферату (С= 0,0017 моль/л) і нагрівають у киплячій водяній бані 15 хвилин. У цей час відбувається окиснення глюкози (ф можливих інших відновників). Слід мати на увазі, що така кількість окисника калій гексаціано-(ІІІ)-ферату може окиснити не більше 0,385 мг глюкози. Отже, культуральної рідини треба взяти стільки, щоб у цій пробі глюкози не було більше зазначеної кількості.
Після нагрівання всі проби охолоджують до кімнатної температури, додають у кожну 3 мл реактиву А (10 г цинк сульфату і 50 г натрій хлориду розчиняють у воді і доводять водою до 200 мл; до 40 мл цього розчину додають 1 г калій йодиду), 2 мл 3%-ного розчину оцтової кислоти і 15-ний розчин крохмалю до чіткого синього забарвлення. Титрують із мікробюретки розчином натрій тіосульфату (С(1/2) = 0,0025 моль/л) до знебарвлення. Додавати всі реактиви треба перед початком титрування.
Примітка.
Вміст глюкози розраховується за спеціальною табл.6. При титруванні визначається йод, що відповідає надлишку калій гексаціано-(ІІІ)-ферату, який залишився після окиснення глюкози у пробі культуральної рідини. Оскільки кількість окисника, взятого для окиснення глюкози в пробі культуральної рідини відома (2 мл, С=0,0017 моль/л) і кількість окисника, що залишилася, визначена йодометрично, можна розрахувати кількість K3[Fe(CN)6], що пішла на окиснення глюкози. Чим менше витрачено тіосульфату, тим було більше глюкози в даній пробі. Таблицю складено так, що в ній певному об’єму розчину тіосульфату, витраченому на титрування надлишку калій гексаціано-(ІІІ)-ферату, відповідає та маса глюкози (в мг), яка була окиснена.
Якщо, наприклад, на титрування надлишку окисника пішло 1,51 мл тіосульфату, то за таблицею це відповідає 0,086 мг глюкози. Нехай на титрування контрольної проби використано 1,97 мл тіосульфату, що відповідало бд 0,005 мг глюкози. Цю „масу глюкози” слід відняти від маси, знайденої у досліді.
m (дослідна) – m (контрольної проби) = m (глюкози)
Концентрація глюкози в культуральній рідині розраховується за формулою:
С (глюкози) = m (глюкози) / µМ (глюкози) · V,
де m (глюкози) – маса глюкози в пробі, знайдена за таблицею, мг; µМ – (глюкози) – мілімолярна маса глюкози, мг/моль; V – об’єм культуральної рідини, л.
Таблиця 6
Вміст глюкози в культуральній рідині (мг)
Розчин Na2S2O3 (мл) |
0,00 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,0 |
0,385 |
0,382 |
0,379 |
0,376 |
0,373 |
0,370 |
0,367 |
0,364 |
0,361 |
0,358 |
0,1 |
0,355 |
0,352 |
0,350 |
0,348 |
0,345 |
0,343 |
0,341 |
0,338 |
0.336 |
0,333 |
0,2 |
0,331 |
0,329 |
0,327 |
0,325 |
0,323 |
0,321 |
0,318 |
0,316 |
0,314 |
0,312 |
0,3 |
0,310 |
0,308 |
0,306 |
0,304 |
0,302 |
0,300 |
0,298 |
0,296 |
0,294 |
0,292 |
0,4 |
0,290 |
0,288 |
0,286 |
0,284 |
0,282 |
0,280 |
0,278 |
0,276 |
0,274 |
0,272 |
0.5 |
0,270 |
0,268 |
0,266 |
0,264 |
0.262 |
0,260 |
0,259 |
0,257 |
0,255 |
0,253 |
0,6 |
0,251 |
0,249 |
0,247 |
0,245 |
0,243 |
0,241 |
0,240 |
0,238 |
0,236 |
0,234 |
0,7 |
0,232 |
0,230 |
0,228 |
0,226 |
0,224 |
0,222 |
0,221 |
0,219 |
0,217 |
0,215 |
0,8 |
0,213 |
0,211 |
0,209 |
0,208 |
0,206 |
0,204 |
0,202 |
0,200 |
0,199 |
0,197 |
0,9 |
0,195 |
0,193 |
0,191 |
0,190 |
0,188 |
0,186 |
0,184 |
0,182 |
0,181 |
0,179 |
1,0 |
0,177 |
0,175 |
0,173 |
0,172 |
0,170 |
0,168 |
0,166 |
0,164 |
0,163 |
0,161 |
1,1 |
0,159 |
0,157 |
0,155 |
0,154 |
0,152 |
0,150 |
0,148 |
0,146 |
0,145 |
0,143 |
1,2 |
0,141 |
0,139 |
0,138 |
0,136 |
0,134 |
0,132 |
0,131 |
0,129 |
0,127 |
0,125 |
1,3 |
0,124 |
0,122 |
0,120 |
0,119 |
0,117 |
0.115 |
0,113 |
0,111 |
0,110 |
0,108 |
1,4 |
0,106 |
0,104 |
0,102 |
0.101 |
0,099 |
0,097 |
0,095 |
0,093 |
0,092 |
0,090 |
1,5 |
0,088 |
0,086 |
0,084 |
0,083 |
0,081 |
0,079 |
0,077 |
0,075 |
0.074 |
0,072 |
1,6 |
0,070 |
0,068 |
0,066 |
0,065 |
0,063 |
0,061 |
0.059 |
0,057 |
0,056 |
0,054 |
1,7 |
0,052 |
0,050 |
0,048 |
0,047 |
0,045 |
0,043 |
0.041 |
0,039 |
0,038 |
0,036 |
1,8 |
0,034 |
0,032 |
0,031 |
0,029 |
0,027 |
0,025 |
0,024 |
0,022 |
0,020 |
0,019 |
1,9 |
0,017 |
0,015 |
0,014 |
0,012 |
0,010 |
0,008 |
0,008 |
0.005 |
0,003 |
0,002 |
Наприклад:
С (глюкози) = (0,086 мг – 0,005 мг)/180 мг/моль·0,0002 л = 2,25 ммоль/л
Вміст цукру в культуральній рідині визначають за допомогою емпірично складеної таблиці, за якою знаходять еквівалент глюкози (в мг) кількості витраченого 0,0025 М розчину натрій тіосульфату для титрування як дослідної, так і контрольної проб. Цілі й десяті частки мл розчину натрій тіосульфату, витраченого на титрування дослідних і контрольних проб, знаходять в першому вертикальному рядку, соті частки - у верхньому горизонтальному, а вміст глюкози або відновлюючих домішок ( в мг) – на місці їх перетину.
Реактиви: екстракт цикорію (5 г в 100 мл води)
