【正文】 直至原體積的 1/3，取下冷卻，加水恢復(fù)至原質(zhì)量，混勻?；蛴脙x器法直接自動測定、計算、打印出樣品的真正濃度及原麥汁濃度。所得結(jié)果應(yīng)表示至兩位小數(shù)。 (注意保存蒸餾后的殘液，供做真正濃度用 )。 根據(jù)相對密度 2020d 查附錄 A，得到餾出液的酒精度， %(V/V)或 g/100mL。 )℃的恒溫水浴中，待內(nèi)容物溫度達 20℃，并保持 5min 不變后取出。 ℃； c) 容量瓶： 100mL ； d) 移液管： 100 mL ； e) 分析天平，感量 ； f) 天平：感量 ； g) 附溫度計密度瓶： 25mL 或 50mL； h) 數(shù)字密度計和注射器。 6 允許差 同一試樣兩次測定值之差，不得超過平均值的 4％。用水清洗電極，并用濾紙吸干附著電極的液珠。 4 分析步驟 試樣的處理：取試樣（ ）約 60mL 于 100mL 燒杯中，置于 (40177。 ，附電磁攪拌器 ； 恒溫水?。壕?177。 5 分析結(jié)果的表述 試樣中雙乙酰含量按式 (2)計算： ?? AX ??????????????????????? (2) 式中： X —— 試樣中雙乙酰的含量， mg/L ； A335 —— 試樣在 335nm 波長下，用 20mm比色皿測得的吸光度； —— 吸光度與雙乙酰含量的換算系數(shù)。通汽預(yù)熱后，置 25mL 容量瓶于冷凝器出口接受餾出液，外加冰浴冷卻，加 2～ 4 滴消泡劑于 100mL量筒中，再注入未經(jīng)除氣的預(yù)先冷至 5℃左右的酒樣 100mL，迅速移入已預(yù)熱的蒸餾器內(nèi)，并用少量水沖洗帶塞漏斗，蓋塞。 2 儀器 a) 帶有加熱套管的雙乙酰蒸餾器 ； b) 具有錐形瓶 (或平底蒸餾燒瓶 )的蒸汽發(fā)生瓶： 2020mL(或 3000mL) ； c) 容量瓶： 25 mL ； d) 紫外分光光度計：備有 10mm 石英比色皿或 20mm 玻璃比色皿。 計算 游離的α 氨基氮（毫克 /升麥芽汁） =2179。 標準甘氨酸溶液稀釋液：取 ，在 100ml的容量瓶中稀釋到刻度。 查表得 100ml麥芽汁中麥芽糖毫克數(shù) 179。 b 稀釋溶液 ： 2 克碘酸鉀溶于 600ml水中，再加入 96%乙醇 400ml. c 標準溶液： 溶 100ml水中， 0℃貯藏。 n 或 總還原糖（麥芽糖， g/100g浸出物）＝ 式中： f—— 斐林溶液系數(shù) n—— 稀釋倍數(shù) G—— 麥芽汁中浸出物含量（ %） D—— 麥芽汁 20℃比重 注意事項： （ 1） 本測定的操作條件必須嚴格控制，加熱時間、滴定速度每次測定都必須一致，由沸騰至滴定完畢必須在 3min 內(nèi)結(jié)束，否則應(yīng)重做 。 5 操作步驟 （ 1）取糖化試驗的麥芽汁，稀釋至 20 倍或更合適的倍數(shù)，使其滴定量在 15～ 50ml之間。 （ 4） 30%醋酸溶液 取 ，用水定容至 100ml. （ 5） 斐林溶液 A. 硫酸銅溶液 溶 克硫酸銅于水中，稀釋至 。待碘化鉀溶解后，于暗處放置 10min，加 250ml水，用 N硫代硫酸鈉溶液滴定，近終點時加 3ml %淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至溶液由藍色轉(zhuǎn)變成亮藍綠色。 3 試劑 （ 1） 硫代硫酸鈉標準溶液 配制：溶 26克硫代硫酸鈉及 1000ml水中。 多數(shù)工廠還是沿用傳統(tǒng)工藝和手工操作，勞動生產(chǎn)率比較低。與國外產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對照顯然不合理，當(dāng)然我們不能照搬，但是可以借鑒，可以根據(jù)中國國情依市場需求加以調(diào)整。 酶制劑行業(yè)有 39 家，其中萬噸以上，銷售額 2020萬以上有 8 家，其余均 在萬噸以下。日本勞動生產(chǎn)率高，在技術(shù)和經(jīng)濟上具有較強的競爭力。 活性肽；紅曲色素 , 低聚異麥芽糖、果糖、半乳糖、木糖；海藻糖等等。釀酒工業(yè)（不包括酒精）：年產(chǎn)量 2020 萬噸左右；產(chǎn)值 450 億；利稅 120 億。 11，基因工程產(chǎn)品 我國已經(jīng)開發(fā)成功了２１種基因工程藥物和疫苗，世界上銷售額排名前１０位的基因工程藥物和疫苗，我國已能生產(chǎn)８種。 10，味精 1964 年我國谷氨酸發(fā)酵研究成功，首先在上海投入生產(chǎn)。 1965 年前后由上海酵母廠首先采用深層發(fā)酵法，由薯干直接發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸。 7，酶制劑 1964 年才在無錫建立了第一個酶制劑工廠。 6，酒精 二十世紀初期，外商在東北設(shè)立哈爾濱和阿城兩個酒精廠； 1922年山東溥益酒精廠成立，為第一個由國人設(shè)立的酒精廠。 2020年葡萄酒年產(chǎn)量 約 34 萬噸。華潤的最大股東香港華潤集團是香港最大的中資企業(yè)，旗下 5家上市公司，總資產(chǎn)高達 600 億港元另一股東系全球第四大啤酒廠商南非國際釀酒集團（ SAB），有著世界最先進的啤酒釀造技術(shù)和行銷經(jīng)驗。在北京市場的占有率為 85％，天津市場的占有率為 25％。 1903 年由英德商人合辦的 “青島啤酒 ”，具有 90 多年的啤酒釀造歷史，主要致力于高檔啤酒的開發(fā)。 1949 年啤酒產(chǎn)量僅七千余噸， 1981 年增至 91萬噸，工廠 205 家。 2，黃酒 黃酒是我國最古老的酒種，早在夏、商、周三代就已經(jīng)大量生產(chǎn)了，并流傳至今，據(jù)史料記載已有 6000 年左右了。 1996 年，我國白酒產(chǎn)量達到歷史高峰，總量達到 萬 t。近幾年來，由于生物新技術(shù) 的應(yīng)用，發(fā)酵工業(yè)開始進入新的發(fā)展時期。醬油的釀造，當(dāng)始自周朝。 利用酶法生產(chǎn)的氨基酸有很多，如天門冬氨酸是生物化工技術(shù)在石油化工中應(yīng)用的又一個成 功例子，比化學(xué)法具有明顯的優(yōu)點。國外如日本及德國在 20世紀 90年代開發(fā)了酶法生產(chǎn)單甘酯新工藝，單甘酯產(chǎn)率達 80％，目前已達到生產(chǎn)規(guī)模。而采用生物法即采用丙烯腈水合酶催化合成，丙烯酰胺轉(zhuǎn)化率達 ％以上，比化學(xué)法成本低 10％以上。它具有原料來源廣、制備簡單、質(zhì)量好及環(huán)境污染少等優(yōu)點，特別是利用生物技術(shù)可生產(chǎn)一些用化學(xué)方法無法生產(chǎn)或生產(chǎn)成本高以及對環(huán)境產(chǎn)生不良影響的新型材料，如丙烯酰胺、殼聚糖等?；瘜W(xué)法工藝的主要問題是反應(yīng)條件 苛刻、乙醛酸轉(zhuǎn)化率低、環(huán)境污染嚴重。利用生物催化合成化學(xué)品不但具有條件溫和、轉(zhuǎn)化率高的優(yōu)點，而且可以合成手性化合物及高分子。但是要開拓新的過程，還是要依靠大量細胞培養(yǎng)技術(shù)，它曾經(jīng)從酵母和熔劑發(fā)酵開始，經(jīng)由抗生素發(fā)酵，而到大規(guī)模連續(xù)菌體培養(yǎng)。因而可以賦予微生物細胞具有生產(chǎn)較高等生物細胞所產(chǎn)生的化合物的能力。嚴 重性已大大超過 1940 年代的抗生素生產(chǎn)。連續(xù)發(fā)酵是向發(fā)酵罐中連續(xù)注入新鮮培養(yǎng)基，以促使微生物連續(xù)生長，并不斷從中取出部分培養(yǎng)液，它在大工業(yè)中的應(yīng)用極為有限。由于微生物蛋白質(zhì)的售價較低，所以必需比其他 發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模更大些。在這一時期中，發(fā)酵技術(shù)有重大的變化，因而有可能建立許多新的過程，包括其他抗生素、赤霉素、氨基酸、酶和甾體的轉(zhuǎn)化。雖然已從溶劑發(fā)酵中獲得很有價值的知識，然而還要解決向培養(yǎng)基中通入大量無菌空氣和高粘度培養(yǎng)液的攪拌問題。 1940 年代的有機溶劑發(fā)酵技術(shù)發(fā)展，是發(fā)酵技術(shù)的主要進展。雖然丁醇丙酮發(fā)酵是厭氧的，但在發(fā)酵早期還是容易受到需氧菌的污染；而在后期的厭氧條件下，也會受到產(chǎn)酸的厭氧菌的污染。這個技術(shù)現(xiàn)在成為分批補料培養(yǎng)法，已廣泛應(yīng)用于發(fā)酵工業(yè)中，以 防止出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象；并且還將早期使用的向酵母培養(yǎng)液中通入空氣的方法，改進為經(jīng)由空氣分布管進入培養(yǎng)液。面包酵母的生產(chǎn)是需氧過程。這樣就成為一個良好的接種材料。認識了空氣在制醋過程中重要性后，終于發(fā)明了“發(fā)生器”。他建立了 酵母單細胞分離和繁殖，提供純種培養(yǎng)技術(shù)，并為生產(chǎn)的初始培養(yǎng)形成一套復(fù)雜的技術(shù)。歷史記載，在 1757 年已應(yīng)用溫度計；在 1801年就有了原始的熱交換器。在 19世紀以前是第一個階段。一些最新型的過程，是將全細胞或其中有催化作 用的酶固定在惰性載體上。將乙醇用微生物轉(zhuǎn)化成乙酸，已是成熟的生產(chǎn)方法。 谷氨酸（ C5N） 四、轉(zhuǎn)化過程 1，定義 生物細胞或其產(chǎn)生的酶能將一種化合物轉(zhuǎn)化成化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，但在經(jīng)濟上更有價值的化合物。許多次級代謝物具有抗微生物活性，另一些則是某一特定酶的抑制劑、生長促進劑或具有特殊藥理作用。通常，絲狀菌、真菌以及產(chǎn)芽孢的 細菌都能進行次級代謝，而腸道細菌則都不能。圖中的初級代謝途徑是極大多數(shù)微生物的常見途徑。因此，推斷微生物在天然環(huán)境中，是以相對低的速率生長的；即在自然界中，是以分化期，而不是以營養(yǎng)期占優(yōu)勢。這些化合物稱為次級代謝產(chǎn)物。 利用發(fā)酵生產(chǎn)的許多初級代謝產(chǎn)物，具有重大的經(jīng)濟意義，列表總結(jié)于下表中。 除以動力學(xué)描述微生物的生長外，還可以按生長曲線中不同時期所產(chǎn)生的產(chǎn)物來分期。向培養(yǎng)基中接種菌種后，并不立即開始生長，可能是個適應(yīng)時期，這個階段稱為延緩期。 近半人世紀以來，提純結(jié)晶的酶制劑已在百種以上。關(guān)于微生物的酶的應(yīng)用，列表總結(jié)于下表。作為食用蛋白質(zhì)來源的微生物細胞的生產(chǎn)，直到 1960 年才作深 入的研究。 一、菌體 工業(yè)生產(chǎn)的微生物體，可分為二種。在建立發(fā)酵過程以前，首先要分離出產(chǎn)生菌，并改良菌種，使所產(chǎn)生的產(chǎn)物符合工業(yè)要求。 5，按發(fā)酵過程中對氧的不同需求來分，一般可分為：厭氧發(fā)酵和通風(fēng)發(fā)酵兩大類型。 三、發(fā)酵的類型 根據(jù)發(fā)酵的特點和微生物對氧的不同需要，可以將發(fā)酵分成若干類型： 1，按發(fā)酵原料來區(qū)分 ：糖類物質(zhì)發(fā)酵、石油發(fā)酵及廢水發(fā)酵等類型。 7，工業(yè)發(fā)酵與其他工業(yè)相比，投資少，見效快，開可以取得顯著的經(jīng)濟效益。除了必須對設(shè)備進行嚴格消毒處理和空氣過濾外，反應(yīng)必須在無菌條件下進行?；谶@ —特性，可以利用廢水和廢物等作為發(fā)酵的原料進行生物資源的改造和更新。 二、發(fā)酵的特點 發(fā)酵和其他化學(xué)工業(yè)的最大區(qū)別在于它是生物體所進行的 化學(xué)反應(yīng)。同時獲得能量，丙酮酸被還原為乳酸而獲得能量等等。實際上，發(fā)酵也是呼吸作用的一種，只不過呼吸作用最終 生成 CO2 和水，而發(fā)酵最終是獲得各種不同的代謝產(chǎn)物。在生物化學(xué)中把酵母的無氧呼吸過程稱作發(fā)酵。在本章中，我們將對發(fā)酵的基本概念，工業(yè)上常用的微生物及其生長代謝特性，以及發(fā)酵工程原理作 — 簡單介紹。因而發(fā)酵工程有時也稱作微生物工程。沸騰現(xiàn)象是由浸出液中的糖在缺氧條件下降解而產(chǎn)生的二氧化碳所引起的。發(fā)酵產(chǎn)物是指在反應(yīng)過程當(dāng)中或反應(yīng)到達終點時所產(chǎn)生的能夠調(diào)節(jié)代謝使之達到平衡的物質(zhì)。如葡萄糖在無氧條件下被微生物利用產(chǎn)生酒精并放出二氧化碳。 3， 發(fā)酵工程（ Fermentation Engineering）的定義 應(yīng)用微生物學(xué)等相關(guān)的自然科學(xué)以及工程學(xué)原理，利用微生物等生物細胞進行酶促轉(zhuǎn)化，將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品或提供社會性服務(wù)的一門科學(xué)。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營養(yǎng)。 5，發(fā)酵過程中對雜菌污染的防治至關(guān)重要。 6，微生物菌種是進行發(fā)酵的根本因素，通過變異和菌種篩選，可以獲得高產(chǎn)的優(yōu)良菌株并使生產(chǎn)設(shè)備得到充分利用，也可以因此獲得按常規(guī)方法難以生產(chǎn)的產(chǎn)品 。除了使用微生物外，還可以用動植物細胞和酶，也可以用人工構(gòu)建的“工程菌’來進行反應(yīng)；反應(yīng)設(shè)備也不只是常規(guī)的發(fā)酵罐，而是以各種各樣的生物反應(yīng)器而代之，自動化連續(xù)化程度高，使發(fā)酵水平在原有基礎(chǔ)上有所提高和和創(chuàng)新。 4，按發(fā)酵工藝流程區(qū)分則有：分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和流加發(fā)酵。研究和發(fā)展計劃，總是圍繞著就逐步改善發(fā)酵的全面效益而進行的。 這些過程的發(fā)展史，將在稍后予以討論，但首先要對四類產(chǎn)品作簡要的敘述。作為人類食物的酵母生產(chǎn)，則是在第一次世界大戰(zhàn)時在德國發(fā)展起來的。而且與植物或動物相比，改進微生物的生產(chǎn)能力也方便得多。為改進酶的生產(chǎn)能力可以改變這些控制，如在培養(yǎng)基中加入誘導(dǎo)物和采用菌株的誘變和篩選技術(shù)，以消除反饋阻遏作用。 三、微生物代謝產(chǎn)物 微生物的生長過程，可分為幾個階段。隨后，活細胞數(shù)下降，培養(yǎng)液進入死亡期。能產(chǎn)生這些物質(zhì)的生長階段（相當(dāng)于對數(shù)期）稱為營養(yǎng)期（ Trophophase）。 微生物的 初級代謝產(chǎn)物及其在工業(yè)上的用途 初級代謝產(chǎn)物 用 途 乙醇 檸檬酸 丙酮和丁醇 谷氨酸 賴氨酸 核苷酸 含酒精飲料中的活性成份 與石油混合后，可作為汽車的燃料 食品工業(yè)與化學(xué)工業(yè)中多種用途 溶劑 調(diào)味品 食品添加劑 調(diào)味品 多糖 維生素 食品工業(yè) 提高油類回收率 食品添加劑 有些微生物的穩(wěn)定期培養(yǎng)物中所含有的化合物，并不在營養(yǎng)期時出現(xiàn)，而且未見到對細胞代謝功能有明顯的影響。這一點是十分重要的。 從圖中可見到次級代謝產(chǎn)物是由初級代謝的中間體和產(chǎn)物合成而得。當(dāng)然，并不是所有微生物都能進行次級代謝。由于次級代謝產(chǎn)物在工業(yè)上的重要性，促使人們對微生物的注意力超過了它們的產(chǎn)物。它們的生物合成受到誘導(dǎo)、降解物的阻遏和反饋系統(tǒng)的控制。反應(yīng)是在常溫下進行，而且還不需要重金屬催化劑。 轉(zhuǎn)化發(fā)酵過程的奇特之處是先產(chǎn)生大量菌體，然后催化單一反應(yīng)。 Protein engineering) （ 3）基因工程 (Geic engineering) （ 4）細胞工程 (Cell engineering)2，是生物工程中其他技術(shù)產(chǎn)業(yè)化表達的重要手段 基因工程菌 動植物細胞培養(yǎng) 3，生命科學(xué)研究的對象或載體 第四節(jié) 發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展史 一、國外發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展概況 發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展史，可以劃分成五個階段。即使在早期的釀造中，也嘗試對過程的控