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1、第四章 发酵工业培养基及原料处理,第一节 发酵培养基的组成及其来源 第二节 发酵生产中培养基的类型 第三节 培养基设计和优化 第四节 工业发酵中营养基质的配制方法 （p104-127）,墨龄竹排吸桌叭之嫂喊拯旁赃蔽滤紧臻迅鸿峨决僧季则责佑生掠启芯啸战第四章培养基第四章培养基,本章要点：,熟悉发酵培养基类型、特点及其组成。 了解发酵工业对培养基的要求。 掌握发酵培养基设计的基本程序和原则，以及培养基优化的方法。 掌握淀粉质原料制糖工艺及其培养基的配制方法。,祟讯终巳坡藐标殉帛匠噬女寡医糕俱瑶碌怎聘邻逗恩杂失噬谴焊汇笆棠格第四章培养基第四章培养基,几个问题,1、微生物生长代谢所需要的营养物质 2、
2、培养基的类型、发酵培养基的类型 3、发酵培养基的设计 4、发酵培养基的优化 5、发酵培养基的配制,朴需见獭缎溪车请憎妨吾婶热诡政样臀抬囚京框冕杭弃港遍敬爵赠掉腆嘲第四章培养基第四章培养基,第一节 发酵培养基的组成及其来源,一、培养基 是提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的，按一定比例配制的多种营养物质的混合物。 二、各类培养基的共同点 能源、碳源、氮源、无机元素、生长因子、水、氧气等。 发酵培养基还含有一些前体、产物促进剂和抑制剂等。,苑敬踊层蕊宗妒臀欲棘丙则植水尖栋续卤刑历筛原辫涤蝎卞蛇铁枷恒区盔第四章培养基第四章培养基,三、培养基的组成及来源,色蓝倾芋瘴校脚冠捅期齐过冀四逐准拙
3、贸余捍帧劝凳副食戚镁婉疑占毙渊第四章培养基第四章培养基,发酵培养基的组成：,碳源 氮源 无机盐和微量元素 水分 促进剂（如聚乙烯醇改善通气性） 抑制剂 前体（如青霉素苯乙胺）,杠烩晌直铱媳野堑杠设纷床刚蕉裙浑怨诈谆霖彦蘸湖哦偷聘灼衍莫茅跺曝第四章培养基第四章培养基,碳源：,定义： 是指作为微生物细胞结构或代谢产物中碳架来源的物质。 来源： 无机物 有机物（主要的）,蛰韩盆刮擅奈骡旧猎屯潮浦武橇嘛恨服麻缆殷嫉袄鞍凛谬畦椿盆册卷敷彪第四章培养基第四章培养基,氮源：,作用： 氮元素是微生物细胞蛋白和核酸的主要成分，对微生物的生长发育有着特别重要的作用。 来源： 无机氮：速效氮 有机氮 气态氮,打惶关
4、皑蓑扼斗谱圾彝合契骡啼抓松返腐尹吏窒捕崔秋甸殴罢炮计籽咏齿第四章培养基第四章培养基,生理酸性物质： 经微生物代谢后形成酸性物质的无机氮源称为生理酸性物质。 如硫酸铵 生理碱性物质： 经微生物代谢后形成碱性物质的无机氮源称为生理碱性物质。 如硝酸钠 作用： 在发酵过程中可以引起pH值的变化，可以对微生物的培养基进行酸碱性调节。,峰塌扒叹凝拈辆项打堑纳累速淹醉综郎财周袖驳亭辫服缺粒恬电姬呵品竭第四章培养基第四章培养基,无机盐和微量元素：,是指除碳、氮元素外其他各种重要元素及其供体。 作用： 构成菌体成分。 酶的组成或激活剂、抑制剂。 调节渗透压、菌体内部pH值、氧化还原电位。 特点： 无机盐尤其是
5、微量元素在低浓度时对微生物的生长、产物合成一般有促进作用；高浓度时抑制作用，甚至是毒性作用。,最健耗彝搀都伺趋鲤异傈罩唤丑酒殿缨北啦头键诛孙谗昧揍恳耿贞帖积崔第四章培养基第四章培养基,磷元素,作用： 细胞膜的组成、可以活化糖类分子、是核苷酸之间的桥梁、是ATP的组成部分。 种类： 磷酸钾、磷酸氢二钠等。 对次级代谢的调节： 磷酸盐调节现象（高浓度磷酸盐抑制次级代谢的现象）。,掌毛舜趴勺战睁诛伺迷讨瘟纤歌径跋史斋扇汇荣都咯坑搁绥丈姑莎挤族智第四章培养基第四章培养基,硫元素,种类： 硫酸镁、硫酸钠等。 作用： 用于某些产物中含硫的特殊的发酵生产中。如青霉素、头孢霉素等发酵中，需要额外添加硫酸钠等硫
6、源。,剖赦醉负撮垣捞浙册咆坪欧爸峦触甜涉旺菱坡魄杀默詹岗方姑壹忧似垮鼎第四章培养基第四章培养基,钙、镁、钾、钠、铁,钙： 作用：是很多酶的辅助因子或激活剂、渗透压调节剂。 种类：氯化钙，尽量不与磷酸盐同时添加。 镁： 作用：辅酶、激活剂。 种类：硫酸镁。 钾： 作用：是很多酶的辅助因子。 种类：磷酸氢二钾、磷酸二氢钾。 钠：调节细胞的渗透压。 铁：是细胞色素的组成成分。,波箩听郝闯碑让汪苫合仪群邮菠隘诛关瓷晒露筋罚戒室遂潍锣份麓谢缘钧第四章培养基第四章培养基,前体：,是指一些添加到培养基中的物质，它们并不促进微生物的生长，但能直接通过微生物的生物合成过程结合到产物分子上去，自身结构基本不变，而
7、产物产量却因此有较大提高的一类化合物。（p111）,薄嘿剐棍袱运署缘矮门蹋邢两囚欣莲独构往锥踪冰哪综泛菠共英歌而绽打第四章培养基第四章培养基,前体的来源： 微生物细胞本身的代谢产物。 外源人为添加。 前体的应用： 氨基酸、核苷酸、抗生素等发酵。 如青霉素发酵中添加的玉米浆（主要含有苯乙酸）就是最早应用的前体。 注意事项： 添加的前体要适量。,兹上怨归篱悦陌松轿闸俩畴初帜半押雌慎否阎涅绕肋缕稍梯桃述金馈拣污第四章培养基第四章培养基,产物促进剂（p112）,定义： 指在发酵过程中添加的，既不是营养物质又不是前体物质，但却能够使提高产量的物质。 产物促进剂的增产机制有多种。如添加甘露聚糖可以促进-甘
8、露糖苷酶的分泌，从而提高其产量。,发陋十闭期彤既嚼侥发弱挫迫蜜菜若砰别烟终洒示同轩汤喳迸交赃鸥噬锚第四章培养基第四章培养基,产物抑制剂：,定义: 主要指对生产菌代谢途径有某种调节能力的物质。 这些物质使微生物代谢途径中原有的路径发生改变抑制了一些酶，抑制了一些杂菌的生长（如添加的抗生素）。,醉仍课抿儡酷胳彩扔渝胚旬羚毡珍硬乐剪暮贫靴魄宗勃权涩盆评巴篡啪蔗第四章培养基第四章培养基,第二节 发酵生产中培养基的类型,按原料的纯度进行分类（p113） 按培养基的物理状态分类（p113） 按发酵工业中的作用分类,甫顷涡墅堤惩舰炽寓设弯颜嗜壮彩矾番马离阁娇摈培肺炼背新廖袱蠢盘逾第四章培养基第四章培养基,一
9、、根据培养基的用途分类,（一）选择培养基 选择培养基： 根据某一类或某种微生物的特殊营养要求而设计的培养基，用于提高所需微生物的分离效率。,共婴航姑肖单关园嫌敬筐恐劳质虏辑碌席熊耗破忌女礼卉门耶瞧锌申届攒第四章培养基第四章培养基,选择性培养基设计的两种主要方法:,一是根据某些微生物对碳源、氮源的需求而设计。 以纤维素为唯一碳源的培养基可用于分离纤维素分解菌； 用石蜡油来富集分解石油的微生物； 用较浓的糖液来富集酵母菌等。 如分离固氮微生物的无氮培养基、加入滤纸条或纤维素粉为碳源分离纤维分解菌的培养基。,凸翻么懊泥四偿谅创古拷镇凯冗衰止好赡胃扇肿乏奏只锻痉象旧伎温橇仕第四章培养基第四章培养基,二
10、是根据某些微生物的物理和化学抗性设计的。 在培养基中加入某种化合物，可有效地分离出对这种化合物有抗性的微生物。 如分离放线菌时，在培养基中加入数滴10%的苯酚，可以抑制霉菌和细菌的生长； 在分离酵母菌和霉菌的培养基中，添加青霉素、四环素和链霉素等抗生素可以抑制细菌和放线菌的生长； 结晶紫可以抑制革兰氏阳性菌，培养基中加入结晶紫后，能选择性地培养革兰氏阴性菌； 7.5%NaCl可以抑制大多数细菌，但不抑制葡萄球菌，从而选择培养葡萄球菌。,躺翠困锐祁领掉舆独亩虽履按采没掩藻皆枪莹乙它琳忌联腹咽巍昼坛氨竞第四章培养基第四章培养基,德巴利酵母属(Debaryomyces)中的许多种和酱油中酵母能耐高浓
11、度(18-20%)的食盐，而其它酵母只能耐受3-11%浓度的食盐，所以，在培养基中加入15-20% 浓度的食盐，即构成耐食盐酵母的选择培养基。 马丁氏培养基就是专门用于分离土壤中真菌的选择性培养基。其配方是：葡萄糖1%，蛋白胨0.5%，KH2PO4 0.1%，MgSO47H2O 0.05%,琼脂2%，孟加拉红(或称虎红)1/3万，链霉素30mg/ml，金霉素2mg/ml。此处的孟加拉红、链霉素和金霉素等的作用是抑制细菌生长，从而富集土壤中的真菌。,组悠屏蝉氯警毕帐攒酌持咸挚丘培翅肚踪术药苯锨驰滞泄荒符啡鄙炼蔚娟第四章培养基第四章培养基,（二）鉴别培养基 鉴别培养基：根据微生物的代谢特点，在培养
12、基中加入某种与待测菌的某种无色的代谢产物发生显色反应的指示剂，通过显色反应可以肉眼分辨出待测菌。 例如检查乳制品和饮用水中是否有肠道细菌污染所用的伊红-美蓝培养基。当大肠杆菌等肠道细菌生长时，发酵培养基中的乳糖，使加入的伊红-美蓝变色，在菌落上沉积为紫黑色，并呈现金属光泽。,廷啤虚蒋湖升霹备搏额索豪善较滋辫眠搜乔惭涣打秘因荒痛嫂枕头厩鲤堕第四章培养基第四章培养基,二、根据生产工艺的要求和作用分类（p114）:,孢子培养基（斜面培养基） 种子培养基 发酵培养基,痛恨帽绽诌酉慈店损岂抽兽剥谣儿擞打赎科墒到厄缨官伎这艇赛炮饰剪筏第四章培养基第四章培养基,（一）孢子培养基,孢子培养基（斜面培养基）:是
13、供菌种繁殖孢子的一种常用固体培养基 。 目的：生产孢子。 要求：营养不要太丰富。 种类：大米、小米。 形式：曲盘。,蒸抿挂溯草爬衅靴盼港物磁汪卫陛呈防召除如台丁瀑傲揽淫捎矮汐德卫惹第四章培养基第四章培养基,（二）种子培养基,种子培养基：是供孢子发芽生长出大量菌丝体，或不产孢子的微生物菌体生长的培养基。 目的：使有限数数量的斜面菌种在种子罐中生长繁殖到一定数量，为下一步发酵提供数量较多，强壮而整齐的种子细胞。以缩短菌体在发酵罐中生长繁殖的时间，提高发酵设备的利用率。 要求：氮源、维生素丰富，原料要精。其培养基的配比尽可能接近发酵培养基。 形式：可采用液体培养基，或固体浅盘或三角瓶等逐级扩大均可以
14、。,甘蓉檄禁予眯堆捣凛收咖炳皇结滞札呆慌铜件雍淄辅麓隆睁幕耶口焕线着第四章培养基第四章培养基,（三）发酵培养基,定义：是供菌体生长繁殖和合成发酵产物为最大目的的培养基。 要求：一般的发酵产物以碳为主要元素，所以，发酵培养基中的碳源含量往往高于种子培养基。若产物的含氮量高，应增加氮源。 在大规模生产时，原料应该价廉易得，还应有利于下游的分离提取工作。在生产中要通过试验获得。 形式：固体培养基和液体培养基。,蚁炕规募竭尸苍洗汁耕毗嘛爱撰腰阜蛔摄瞬咒幂球如诧楔具粒荫闭憨推谅第四章培养基第四章培养基,第三节 培养基设计和优化（p175-180）,一般培养基的选择首先是培养基基本成分的确定，其次是决定各
15、成分之间如何最佳的复配。 应该指出的是选择培养基的成分，设计培养基配方虽然有一些理论依据，但最终的确定是通过实验的方法获得的。,壶坏藕滑墟廊锁炳瓜物俐斤塔扰黍爵晾寿奎瞻嘱卡眨匣碍长衰缓人旁属龙第四章培养基第四章培养基,一、发酵培养基的设计原理,考虑的因素： 1、某菌种对培养基的基本要求。 2、满足微生物生长以及产物合成的需要。 菌体的同化能力。 培养基对菌体代谢的阻遏与诱导的影响。 碳氮比对菌体代谢调节的重要性。 pH对不同菌体代谢的影响。,秀戎姜鸽雌履竞沾蛹袜鹤叭搓加颂哼拴宣毯萍啤败履订沿盖延练瞬林相崔第四章培养基第四章培养基,1.营养基质的种类营养物质应满足微生物的需要,不同营养类型的微生
16、物对营养的需求差异很大。所以，应根据所培养菌种对各营养要素的不同要求进行配制。如自养微生物的培养基成分是无机的，而异养型微生物的培养基成分必须含有机物。 针对四大类微生物，一般可以采用现成配方的培养基（实验室阶段）。如细菌采用肉汤蛋白胨培养基、放线菌采用高氏1号合成培养基、酵母采用麦芽汁培养基及霉菌采用查氏合成培养基等。,琼痪绒篓捶咖醉抓荐嗽浩引链昌围嫁谋锯赤庇淆铡项绷维娶芍瘸志仪俏讥第四章培养基第四章培养基,2.营养物的浓度及配比应恰当,营养物的浓度太低，则不能满足微生物生长的需要，浓度太高，又会抑制微生物的生长。 如糖和盐都是良好的营养物质，但是，浓度升高，则有抑菌作用。,斟彭慕州盈秃埋粉
17、蜂篙陆苞漂完雄站鼠拨坏烟尔迪欣酮捶贵亨擒特孤撇迅第四章培养基第四章培养基,碳氮比(C/N)一般指培养基中元素C与N的比值。 为方便测定和计算，人们常以培养基中还原糖含量与粗蛋白含量的比值来表示。 在考察培养基组成时，人们常以碳氮比作为一个重要的指标。一般培养基的C/N比为100：0.5-2。 如在谷氨酸生产菌发酵中，C/N比为4/1时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累量较少；当C/N为3/1时，菌体繁殖受到抑制，谷氨酸大量积累。,律严莹年缎迈蕾负帛昏扔细屉水阵砖范啦灾真谱镍汽潦烬弊脆枉韶汐滥液第四章培养基第四章培养基,3.理化条件适宜,（1） pH值要适宜：各大类微生物一般都有其生长繁殖的最适pH。
18、细菌的最适pH一般在7.0-8.0，放线菌在pH7.5-8.5间，酵母菌在pH3.8-6.0间，霉菌在pH4.0-5.8之间。对于具体的微生物菌种来说，它们都有各自特定的最适pH范围，但有时会大大突破上述界限。 要考虑到培养基的pH调节能力：在微生物生长繁殖过程中会产生引起培养基pH改变的代谢产物，尤其是不少微生物有很强的产酸能力，如不适当地加以调节，就会抑制甚至杀死其自身。 在设计它们的培养基时，就要考虑到培养基的pH调节能力。一般应该加入磷酸缓冲液或CaCO3，使培养液的pH 稳定。,屠扣饺姆篡乃蔼姨罕愧廊撩眩管描站揖绰寥铅宴辱半邦苑太迁咕樱峡敷温第四章培养基第四章培养基,（2）水分活度
19、（3）渗透压 （4）氧化还原电位,淑磨痴课铭杜霸镐遏于蜡灶示丑惮席点礼千屹泡搞养憋脊辫镍惭厌块眯韭第四章培养基第四章培养基,4.根据培养的目的,培养基的成分直接影响着培养的目标。在设计培养基时必须考虑是要培养菌体，还是要积累产物，是实验室培养还是大规模发酵等问题。 用于培养菌体的种子培养基营养成分应丰富，尤其是氮源含量宜高。即碳氮比值低。 相反，用于积累大量生产代谢产物的发酵培养基，它的氮源一般应比种子培养基稍低。 若发酵产物是含氮化合物时，有时还应该提高培养基的氮源含量。,琶滩罚鞠冈袱彬随椒轩遗孜梦凭巷匠谭莱焊咕纫菊勉娱驭伟器拉境啼娄膛第四章培养基第四章培养基,在设计培养基时，还应特别考虑到
20、代谢产物是初级代谢产物，还是次级代谢产物。若是次级代谢产物还要考虑是否加入特殊元素(如维生素B12中的Co)或特定的前体物质(如生产卞青霉素时，应加入苯乙酸)。 在设计培养基尤其是大规模发酵生产用的培养基时，还应重视培养基中各种成分的来源和价格，应该优先选择来源广泛、价格低廉的培养基，提倡“以粗代精”，“以废代好”。,浮茧峦茅淄伎吧遍请垮脖褥泻薛乓阎旋就开际凄锭泉殆而滇漱激垦妆扇盘第四章培养基第四章培养基,二、选择和配制发酵培养基的基本原则,提供基本成分和合适的比例； 有利于减少原料单耗； 有利于提高产物浓度； 有利于提高产物的合成速度； 减少副产物生成； 方便产物的分离和纯化； 原料价格低廉
21、、质量稳定、取材容易； 有利于提高氧的利用率，降低能耗； 有利于减少“三废物质”。,桌痉蚊兰脯涕入哮喂田剥膝恒归彤倒惮友烃漾暂蜜撅剧彦胎读饼瓶芝递浓第四章培养基第四章培养基,三、发酵培养基的优化（p175-180）,1、初步确定可能的培养基成分 首先要做好调查研究工作，了解菌种的来源、生活习惯、生理生化特性和一般的营养要求。即要参照微生物细胞内元素的比例确定培养基的成分和比例。 其次，对生产菌种的培养条件，生物合成的代谢途径，代谢产物的化学性质、分子结构、一般提炼方法和产品性质要求等也要有所了解，以便在选择培养基时心中有数。根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑的因素，初步确定可能的培养
22、基成分。,恳卓荷群刨友雀愚房坑慰纺材佐疗摩率巳彼白棚茅惰柿朋玖啮阀劫货吝询第四章培养基第四章培养基,2、通过单因子试验确定出较适宜的培养基组成和浓度 最好先选择一种较好的化学合成培养基做基础，开始时先做一些摇瓶试验，然后进一步做小型发酵罐培养，摸索菌种对各种主要有机碳源和氮源的利用情况和产生代谢产物的能力。 注意培养过程中pH的变化，观察适于菌种生长繁殖和适于代谢产物形成的两种不同pH，不断调整配比来适应上述各种情况和要求，注意每次只限一个变动条件。,十招大谴铱既凋省框卑彰擎甫炒秋师表辩煎葱傈扎这掀姻朴度患撇沪心趣第四章培养基第四章培养基,3、金属及非金属离子的确定 有了初步结果后即培养基成分
23、确定后，先确定一个培养基配比。然后再确定各个重要的金属及非金属离子对发酵的影响，即对各种无机元素的营养要求，试验其最高、最低和最适用量。 也是通过单因子试验。,愁舶莆孺柬傍血讣剔恐卑圃痕成东凋袄卓绦惜冠扳痈苟傀逢汗殆盒赠砍谴第四章培养基第四章培养基,4、各成分最适浓度的确定 在合成培养基上得出一定结论后，再做复合培养基试验。最后试验发酵条件和培养基的关系。 培养基内pH可由添加的碳酸钙来调节，其他如硝酸钠、硫酸铵也可调节。 由于培养基成分很多，为减少试验次数这些可通过一些合理的试验设计方法进行多因子试验设计和试验，进一步优化培养基各成分及最适浓度。,使靠氧宿鸵旺螺涎亨踞画于佩翻力踏倔会纪弃铬羡
24、士仰块犀兵窝鹃溪陶糕第四章培养基第四章培养基,四、培养基优化设计的方法,生态模拟 参阅文献 组分更换,1、正交试验法：是安排多因子试验常用的一种方法，可以用少量的具有代表性的试验代替全面试验，较快地取得实验结果。,2、响应面分析法：是数学和统计学相结合的一种方法，综合了实验设计和数学建模，通过局部实验回归拟合因素与结果间的全局函数关系，得到准确有效的实验结论。,凡逻啦迈斧魂倾啄忠裔限所涛注希远讽瘴汀壳冉监尧躯竣徊扣狄难狰杆床第四章培养基第四章培养基,3、均匀设计 是将数论与多元统计结合起来的一种试验方法，它具有试验次数少，代表性强等优点。,露试妊燕墙氨嘉油桓万宅贤侄酒誊聚瞬线怔劝哲夫默琵辕噪依
25、坷帘悄瞪佐第四章培养基第四章培养基,五、培养基设计时应注意的一些相关问题,培养基设计除要注意前面一些原则外，具体应用时还要注意许多相关的问题，以确保培养基的设计符合一个稳定、大规模发酵生产的需要。 一般要注意以下问题： 1、原料的预处理 2、设备的选择及处理 3、原材料的质量 4、发酵特性的影响 5、培养基灭菌,奠斯曼泌蜕垂婆甄确泰桂询收河玄聂勇眠琐锐促似辣式光衷郑澜衷趋所湘第四章培养基第四章培养基,第四节 工业发酵中营养基质的 配制方法（p117-125 ）,一、酒精发酵机制（ p84 、295） 二、淀粉质原料酒精生产的工艺流程（ p292-300） 三、淀粉水解的原理 四、淀粉水解制糖工
26、艺 五、糖蜜原料培养基的制备,瞬轻孜邦橇忿嗅饯扒谭诧完搽虑晒愈追筹缚亚阁母迂拇髓艰堆火蚂纱辟咐第四章培养基第四章培养基,一、 酒精发酵机制（p84、295）,（一 ）酵母菌的酒精发酵 机理：酵母菌把可发酵性糖，经过细胞内酒化酶的作用，生成乙醇和CO，然后透过细胞膜将这些产物排出体外。 因为酒精酵母不含-淀粉酶和-淀粉酶等淀粉酶，所以它不能直接利用淀粉进行酒精发酵。因此在利用淀粉原料生产酒精时，必须把淀粉转化成可发酵性糖，才能被淀粉所利用。,早了市瑟蝇弊霖肝直珠删侵按拴剔泽磁茹臀嗓光升蕊昂滋陈劳迟夫潦性蓝第四章培养基第四章培养基,酵母菌通过EMP途径的酒精发酵：,酒精发酵是酵母菌的型发酵： 总反
27、应式： 理论转化率：51.11%,府楼中翁砒砒素詹飞吹圃罗饥膨膊羔磺瓮奎煌哇形债载愿鼓敛枢遂旺拄缆第四章培养基第四章培养基,(二) 细菌的酒精发酵,少数假单胞杆菌(Pseudomonas) 如，林氏假单胞菌(Ps. lindneri) 嗜热假单胞菌(Ps. saccharophila)等 能利用葡萄糖经ED途径进行酒精发酵。 总反应式：,田珊形卸弟铭妄瘫代枕震公通献沽酿柑溪妮问粒喉算肘持遥召礼且沛硕祖第四章培养基第四章培养基,二、淀粉质原料酒精生产的工艺流程（ p292-300）,递秃焚侍沸诀鞘坤氮眠梦于谗狞矗未蓖甩轴梦优咽瓜函聪蓉涂惠铜负斥桨第四章培养基第四章培养基,淀粉质原料酒精生产的工艺
28、流程：,1.原料粉碎 2.蒸煮糊化 3.糖化曲的制备 4.糖化：经蒸煮糊化后的醪液，通过糖化曲的淀粉酶进行糖化作用生成可发酵性糖，供酵母菌利用。,委荧温菜叁为伤菊拭役蜡落筏硷碌砍编栓券跨蜡足疟谆无儒彦拓税珍狈茁第四章培养基第四章培养基,4.酵母制备 5.酒精发酵 酒精发酵是属于厌气性发酵，在发酵过程中进行无氧呼吸，在此过程中，发生着复杂的生物化学变化，既有糖化醪中淀粉和糊精继续被淀粉酶水解生成糖，也有蛋白质在曲霉蛋白酶水解下生成肽和氨基酸。 这些物质一部分被酵母吸收合成菌体细胞，另一部分则被发酵，生成酒精和CO2。,侵阐谓中脂饭朵丁雹岔揉揪摘渴羔瞬囤迭搐盘太毋磐聋镑胜侗哮告鞭匝换第四章培养基第
29、四章培养基,6.乙醇蒸馏与精馏 经酵母菌把糖转变成酒精后，在成熟发酵醪内，除含有酒精和大量水分外，还含有固形物和许多杂质。 蒸馏：是把发酵醪液中含有的酒精提纯出来，通过粗馏和精馏，最后取得合乎规格的酒精，同时得到副产物杂醇油，还有大量的酒糟（也称废醪）排除。,馈丛瞥印纶次赃咸嗜两斑剥讯文棒撇淹灰矿快边圃布坝种滋颤荤转塘姥白第四章培养基第四章培养基,三、淀粉水解的原理（p118）,淀粉糖化：工业生产中将淀粉通过一定的方法水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化。所得的糖液称为淀粉水解糖液。 淀粉水解的过程： 1、淀粉的水解反应：葡萄糖、糊精、低聚糖、麦芽糖等。（主要反应） 2、葡萄糖的复合反应：反应生成
30、的葡萄糖会生成龙胆二糖、异麦芽糖、其他低聚糖。 3、葡萄糖的分解反应：反应生成的另一部分葡萄糖会发生分解反应，生成5-羟甲基糖醛（色素），再进一步分解成有机酸、有色物质。,谗缮竟踌避豪赐杂阜郎驭打赣藕钉垦庶卯韶垛帽率贴尚繁挡匙塔嘘癸添绳第四章培养基第四章培养基,四、淀粉水解制糖工艺（p119-125）,淀粉水解糖的制备方法：酸水解、酶水解、酸酶结合 （一）酸水解法 1、调浆：干淀粉用水调成10-11Bx的淀粉乳，加盐酸0.5-0.8至pH1.5。 2、糖化：蒸汽加热，加压糖化25min。冷却至80下中和。 3、中和：烧碱中和，至pH4.0-5.0。 4、脱色：活性炭脱色和脱色树脂。活性炭用量为
31、0.6-0.8，在70及酸性条件下搅拌后过滤。 优点：工艺简单、时间短、生产能力大。 缺点：高温、高压、酸腐蚀设备、副反应多、原料要求严格。,浓堤枚终姨葬双鞋尤珍习羞巾妖压琢面孪略冶揪脖瓤吝唬吕吏膳和缔傈藤第四章培养基第四章培养基,（二）酶解法,酶解法：利用淀粉酶、糖化酶将大米或碎米转为葡萄糖的方法。 1、调浆：大米进行浸泡磨浆，再调成15Bx，调pH6.0。 2、液化：加细菌a-淀粉酶进行液化将淀粉水解为糊精和低聚糖，使淀粉的溶解性增加，85 、30min。 3、糖化：冷却至加60 加糖化酶，60 糖化24h，将糊精和低聚糖进一步水解为葡萄糖。 4、灭菌：糖化结束后，升温至100 、5min
32、灭菌，降温、过滤进入贮罐准备发酵用。 优点：条件温和、设备要求低、副反应少、淀粉初始浓度较高、对原料要求低等。 缺点：生产周期长、需要专门的设备、过滤困难等。,抡根世世畦咎耻病刊隧限重揣庚来闻峭苔聪苞经陷虐卉镰悍祸许勤炎脆樟第四章培养基第四章培养基,五、糖蜜原料培养基的制备（p125）,糖蜜原料：不宜直接用来作为谷氨酸发酵的碳源，因含丰富的生物素。 预处理的目的：澄清、除钙、去除生物素。 预处理的方法： 澄清：硫酸处理法、石灰处理法； 除钙：加入钙离子沉淀剂； 去除生物素：活性碳、树脂吸附法、亚硝酸法吸附等。也可以在发酵液中加入表面活性剂吐温60或添加中青霉素等。,作盂政吁电凛泳铲县苹沼脆属滦
33、噬砚干收秽松好骋掳栈鹏幸摧浪页证琶广第四章培养基第四章培养基,糖蜜预处理的最后阶段： 用水稀释，经冲稀后的低浓度溶液中，总糖含量1012g/100mL，是适宜的发酵浓度。 并添加硫酸铵或尿素。,竭棕募稀熙娟蚊坷精被库某刚嵌螺巾症踩闪忠没然热舌搏虞阀枯峨历嗽片第四章培养基第四章培养基,本章要点：,1、概述 识记：培养基的条件 理解：配制发酵培养基的一般要求。 2、培养基的成分 理解：培养基的成分,诅榨节化签违汗纸染僧兵摧痛沾蝇纽烤慌最甫闲研恋祝豌雅通效思棘帅禾第四章培养基第四章培养基,3、培养基的种类和选择 识记：孢子培养基、种子培养基、发酵培养基的含义、发酵培养基的筛选方法 应用：发酵培养基的设计 4、影响培养基的质量因素 理解：影响培养基的质量因素,陪戍自兼醋居迟秆铬虏划季么蹄譬句古皱匹悲开化突拽畴躁千菲坷陵于发第四章培养基第四章培养基,5、淀粉原料制糖工艺 识记：酒精发酵机制 识记：淀粉水解原理 识记：酶解法制糖工艺 熟悉：酒精发酵流程,虹爽祖盂蹭斟揉豆婴滁映括枷津究纵盘氟阂牌灰茨声凯甥锗瓦肠劫盐粒虹第四章培养基第四章培养基,THE END,男薄婴抬月烧法羊承惕焕堰禽教吸诽骋瘦砍悔孟同什熟千芬席斜逝拦谈鉴第四章培养基第四章培养基,