【正文】 20%氫氧化鈉溶液 稱取 20g 氫氧化鈉，溶解定容至 100ml。每 1ml 的 。 5H2O) 和硫酸鈉 溶于煮沸后冷卻的蒸餾水中，定容至 1000ml，即得 mol/L 硫代硫酸鈉溶液。 D 值為 1 所相當(dāng)?shù)睦野彼岬奈⒖藬?shù) O178。置入 40℃水浴中預(yù)熱 3~5min，在三支平行試驗管中分別加入 1ml2%酪蛋白溶液，準(zhǔn)確計時保溫 10min。再吸取此液 10ml 以蒸餾水定容至 100ml 即配成 100μ g/m1 酪氨酸镕液．此溶液配成后也應(yīng)及時使用或放入冰箱內(nèi)保存 ，以免繁殖細(xì)菌而變質(zhì)。 B 液：稱取 16 克 70%乳酸鈉加蒸餾水定容至 1000ml。若溶液仍有綠色，需再滴加溴液。所以用廉 愛農(nóng)法定糖時，必須先用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)還原糖標(biāo)定斐林溶液。 重復(fù)測定兩次，取總消耗標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖液體積的平均值 V ml。其反應(yīng)與粗淀粉測定相似，不同點(diǎn)為斐林試劑甲液中硫酸銅量較小，適用于含糖 量較少的試樣。取出，迅速冷卻，用20％氫氧化鈉溶液中和至中性或微酸性 (用 pH 試紙試驗 )。 2％鹽酸溶液 量取 毫升濃鹽酸，用 毫升水稀釋。 5 參考書 （ 1）天津輕工業(yè)學(xué)院等，《工業(yè)發(fā)酵分析》，輕工業(yè)出版社， 1980 年 實驗二 原料中粗淀粉的測定 1 原理 淀粉經(jīng)酸或水解生成葡萄糖： （ C 6 H 1 0 O 5 ） n + n H 2 O 酸 或 酶 n C 6 H 1 2 O 6 所生成的葡萄糖用斐林試劑測定。樣品干燥的速度取決于這個壓差的大小，在此條件下失去的主要是試樣中的游離水。收集整個濾液于一干燒杯中。 P [ %(m/m)] 。 4 結(jié)果 根據(jù)測得的酒精度和真正濃度，按式 (5)計算出原麥汁濃度： 0 6 6 0 0 1 0 00 6 6 ( ?? ???? A EAX ） ????????????????? (5) 式中： X —— 原麥汁濃度，176。 3 分析步驟 真正濃度的測定。根據(jù)相對密度 2020d 查附錄 A，得到餾出液的酒精度， %(m/m)。 b)測量 B 將水倒去，用餾出液 a)反復(fù)沖洗密度瓶三次，然后裝滿，按 b)同樣操作。然后，查表得出試樣中酒精含量的百分比，即酒精度，以 %(V/V）或％ (m/m)表示。 測定： 按使用說明書安裝與調(diào)試儀器。用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定啤酒試樣中的總酸，以 pH= 為電位滴定的指示終點(diǎn)，根據(jù)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 的體積計算出啤酒試樣中總酸的含量。此溶液須當(dāng)天配制與使用；若配制出來的溶液呈紅色，應(yīng)重新更換新試劑； 有機(jī)硅消泡劑 (或甘油聚醚 ) 。樣品溶液吸光度值 / 標(biāo)準(zhǔn)溶液平均吸光度 查表得 100ml麥芽汁中麥芽糖毫克數(shù) 1000 f179。該溶液含有 200mgα 氨基氮 /升。 （ 3） 正式測定 在 200ml 錐形瓶中加入斐林溶液 A、 B 各 ，再加少于預(yù)備實驗所用 1ml 的麥芽汁，加熱至沸后，加 1～ 2 滴次甲基藍(lán)指示液，用稀釋麥芽汁滴至終點(diǎn)，記錄用去稀釋麥芽汁的總量。硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液當(dāng)量濃度 N 按下式計算： N= G/ 式中： G—— 重鉻酸鉀的重量（克） V—— 硫代硫酸鈉溶液的用量（ ml） —— 每毫克當(dāng)量重鉻酸鉀的克數(shù) （ 2） 4N 的硫酸溶液 邊攪拌邊將 56ml 的濃硫酸小心地加入到約 350ml 蒸餾水中，并定容至 500ml。在某些實例中，污水處理工廠 第一部分 啤酒工藝綜合實驗 目 錄 實驗講義 實驗一 還原糖的測定 3 實驗二 α 氨基氮的測定（茚三酮法） 4 實驗三 雙乙酰（紫外分光光度法） 5 實驗四 總酸（電位滴定法） 6 實驗五 酒精度 7 實驗六 原麥汁濃度（蒸餾 —— 密度法） 9 實驗七 真正發(fā)酵度 (實際發(fā)酵度 ) 10 實驗八 協(xié)定法糖化和外加酶糖化法 11 第二部分 通風(fēng)發(fā)酵綜合實驗 實驗一 淀粉質(zhì)原料的水分測定 12 實驗二 原料中粗淀粉的測定 13 實驗三 還原糖的測定 17 實驗四 蛋白酶活力的測定方法 19 實驗五 糖化酶的測定方法 22 實驗六 玉米 淀粉 液 化 及 糖化 24 實驗七 面包酵母流加培養(yǎng)與分批培養(yǎng)試驗 27 實驗八 糖化酶的 發(fā)酵和提取實驗 31 實驗九 酸性蛋白酶固態(tài)發(fā)酵實驗 34 第一部分 啤酒工藝綜合實驗 實驗一 還原糖的測定 1 原理 本法是利用含有自由醛基的還原糖，在堿性溶液中，能將二價銅還原成氧化亞銅的性質(zhì)進(jìn)行測定。顯然，只有極少數(shù)的未經(jīng)處理的廢棄物是符合這個嚴(yán)格的規(guī)定。現(xiàn)在，已對減少水的消耗具有廣泛的興趣。如加入助濾劑，即使加入的濃度達(dá)到培養(yǎng)液的 10%，其價格為每噸 9 英鎊時，仍不失為十分經(jīng)濟(jì)的方法。但要看到提取收集系統(tǒng)的操作費(fèi)用是和液體的體積成反比。從這些數(shù)據(jù)中，可以清楚地看到生長較快的微生物更適宜于連續(xù)培養(yǎng)。 在這個公式中，還 可以測出操作過程的變化對總生產(chǎn)能力的影響。這類發(fā)酵罐 的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約能源和冷卻水費(fèi)用，這種發(fā)酵罐所需能量只有壓縮空氣。要產(chǎn)生同等數(shù)量的酵母，要求氧的供應(yīng)量增加三倍。 需氧量較高的發(fā)酵，必需有適當(dāng)功率的攪拌以保持均一的發(fā)酵環(huán)境，并分散引入的空氣流。在丁醇丙酮發(fā)酵時，放出二氧化碳和氫，這些氣體一旦形成，是有助于保持厭氧條件。英國石油公司曾對一個用正烴或汽油作底物，年產(chǎn)量為 10 萬噸的單細(xì)胞蛋白質(zhì)工廠的冷卻量作出估計為 11 億千卡。有人曾報道每分鐘供應(yīng) 8470M3 空氣，用羊毛狀樹脂濾氣罐時，需要的過濾面積為 325M2；而用質(zhì)子型石棉布作過濾介質(zhì)，過濾面積可減至 ，如用石棉紙型“絕對”過濾器時，則只需 . 操作費(fèi)用還取決于過濾器的壽命。單級空氣壓縮機(jī)，加有過濾器，最經(jīng)濟(jì)的供氣范圍是 每分鐘 ~566M3 。鉀、鎂、錳、鋅和鐵的氫氧化物和硫酸鹽對不銹鋼的腐蝕較氯化物小。 近年來，熱衷于用石油化工產(chǎn)物作為碳源的嘗試。還要防止所配置的培養(yǎng)基中含團(tuán)快。 Ratledge 曾將可以用作碳源的主要品種的年度價格和產(chǎn)量作了詳細(xì)的調(diào)查。 Hamer 則認(rèn)為是 5 年。能源、水、壓縮空氣和其他輔助費(fèi)用估計為生產(chǎn)成本 10%以上。這是當(dāng)時所運(yùn)輸?shù)淖畲蟮慕M裝好的發(fā)酵罐。發(fā)酵過程對氧的需求，限制了發(fā)酵罐無限地放大。 關(guān)于操作規(guī)模的大小的決定，還收到許多因素的限制，如冷卻、通氣量和發(fā)酵罐的建造方法等。大約在 1965 年，廣泛地在洗滌劑中添加酶，因而使微生物酶的生產(chǎn)規(guī)模大大增加。雖然巴西政府將乙醇的銷售價格定為每 升為 1 美圓，仍高于進(jìn)口石油的價格，但減少了外匯的支出。一些化學(xué)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或?qū)岵环€(wěn)定化合物利用微 生物發(fā)酵進(jìn)行生產(chǎn)，其全過程具有經(jīng)濟(jì)上的可行性。表中所列的數(shù)據(jù)表明，在不同的生成規(guī)模中的生成能力上的差異。例如有一個發(fā)酵過程，其年產(chǎn)量為 453600 公斤，每公斤產(chǎn)值為 便士，如果使產(chǎn)量增加 1%時只能增加1070 英鎊收入，因而不值得投資支持菌種選育計劃。在單細(xì)胞蛋白質(zhì)的生產(chǎn)研究中，以經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀點(diǎn)，篩選適宜的微生物。至少已經(jīng)有一個美國制藥公司停止了他們的篩選計劃，轉(zhuǎn)而依賴日本的實驗室的合同。 1980 年，歐洲共同體將碳水化合物的價格調(diào)低到只有產(chǎn)糖國所供應(yīng)的糖蜜和甘蔗汁的價格一半。 Nyiri 和 Charles 對許多發(fā)酵工藝進(jìn)行分析后認(rèn)為可將發(fā)酵過程的成本分解為四個主要成分，按其重要性的順序排列為：原料成本、維修費(fèi)用、公用 系統(tǒng)費(fèi)用和人工費(fèi)用。即使對一個成熟產(chǎn)品的發(fā)酵原料，也應(yīng)不斷地予以研究和調(diào)整； 所使用的微生物菌株的生產(chǎn)能力是最高的； 盡可能少地使用勞動力，在適當(dāng)?shù)牟襟E中采用自動化； 如果使用分批發(fā) 酵法，要求在最短周期中，得到最大的產(chǎn)量；并盡量發(fā)揮設(shè)備的潛力。它可以運(yùn)用化學(xué)工程成本原理進(jìn)行計算，確切的發(fā)酵工業(yè)成本，幾乎是不發(fā)表的。 Merck， Sharp 和 Dohme 研究所從一萬株菌株中，只獲得一株有用的微生物， Eli Lilly 公司花了十年時間，從 40 萬株微生物中發(fā)現(xiàn)了三個新抗生素。另一些公司仍然指揮他們自己所擁有的具有廣泛篩選基礎(chǔ)的工作者，其工作重點(diǎn)則并不放在抗生素上。 第三節(jié) 菌種改良 利用誘變和選育以改良菌種，對一個已成熟的發(fā)酵工藝過程而言，其經(jīng)濟(jì)效益是十分可觀的。 Calam認(rèn)為只要為一個大學(xué)畢業(yè)生配備二名助手，就可以進(jìn)行一個或二個抗生素產(chǎn)生菌的菌種誘變研究工作，并可獲得有效進(jìn)展。大約有 100 種十分重要的有機(jī)化合物是由微生物發(fā)酵生產(chǎn)的。如以 1977 年的價格為基礎(chǔ)，原油每噸為 100 美圓，而初制蔗糖為 109 美圓時，則發(fā)酵法幾乎沒有競爭力，想要使發(fā)酵法具有優(yōu)勢，則必需采用每噸 75 美圓的糖蜜作原料。這個結(jié)論是對建設(shè)單細(xì)胞蛋白質(zhì)生產(chǎn)工廠的支持。 n 是一個指數(shù)或等級因素。除非利用 內(nèi)蛇管或外循環(huán)熱交換器增加冷卻能力。許多國家在對道路運(yùn)輸時所允許的物件最大尺寸都有規(guī)定。在這樣的工廠中，基本建設(shè)投資費(fèi)用只占生產(chǎn)成本的 20%。對一些設(shè)備成本的分解舉例見下表。生產(chǎn)一噸醋酸需要49噸冷卻水、 10 噸生產(chǎn)用水、 12 噸蒸汽和 570kW 電。粉末狀原料必須保存在干燥處，防止結(jié)塊或呈粘膠狀。如果將價格低廉 這一因素考慮在內(nèi)，則實際上可用于工業(yè)規(guī)模的培養(yǎng)基組成的品種是有限的。 無機(jī)組分只占培養(yǎng)基總成本中較小的比例。他估計處理每分鐘 283M3 的空氣，所需的熱量為每分鐘33000CHU；并且還需相同的冷卻負(fù)荷，每小時的操作費(fèi)用為 5~10 英鎊。而對同一大小的過濾器的操作費(fèi)用，則取決于空氣通過過濾器后的壓力降。所以設(shè)計時要注意如何保存熱量和最小的 冷卻量。 第九節(jié) 通氣和攪拌 幾乎所有的發(fā)酵都需要各種形式的混合，以保持培養(yǎng)環(huán)境的均一性；而且也需要通入空氣。當(dāng)劇烈的厭氧發(fā)酵開始時，所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)馀葑阋允构迌?nèi)的培養(yǎng)液翻騰，并使酵母細(xì)胞分散。即 使其費(fèi)用只占生產(chǎn)總成本中一小部分，但研究人員普遍認(rèn)為氧的供應(yīng)是這類發(fā)酵的限制因素。英國石油公司在他們的撒丁島意大利蛋白質(zhì)規(guī)劃中，用正烴為底物、發(fā)酵罐的容積達(dá) 1000M3。生產(chǎn)能力的定義是每小時每升發(fā)酵罐容積所產(chǎn)生的產(chǎn)物克數(shù)。 第十一節(jié) 連續(xù)發(fā)酵 至今為止，大規(guī)模的連續(xù)發(fā)酵工廠仍在運(yùn)轉(zhuǎn)的為數(shù)極少，而且只限 于微生物細(xì)胞的生產(chǎn)。這就造成在提取和收集產(chǎn)品時需要更多的濃縮操作過程。他們強(qiáng)調(diào)要研究減少流程中的操作步驟，以盡可能地降低設(shè)備投 資和操作成本。這種情況，才能使制造工廠獲得與其他發(fā)酵公司相似的經(jīng)濟(jì)效益。不論是采用焚燒、在荒蕪地上堆存，或傾倒入下水道、河流或潮水中。雖然在英國許多發(fā)酵工廠都建立在沿海的海岸上。 標(biāo)定： 稱取于 120℃烘至恒重的重鉻酸鉀 克，稱準(zhǔn)至 克，置于 500ml具塞錐形瓶中，溶于 25ml 煮沸并冷卻的水中，加 2 克碘化鉀及 20ml 4N 的硫酸。斐林溶液的校正系數(shù) f 計算如下： 式中： V—— 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量（ ml） — — 每毫升 硫代硫酸鈉溶液相當(dāng)?shù)你~的克數(shù) —— 每毫升斐林溶液的 A 液中含有的銅的克數(shù) （ 6）次甲基藍(lán)指示液， 1% 1g 次甲基藍(lán)溶于 100ml 水中。操作時可以按比例配成 100ml）。 加入 的碘酸鉀稀釋溶液，搖勻，在 30min 內(nèi)于 570nm 處測定吸光度值。由于其他聯(lián)二酮類都具有相同的反應(yīng)特性，再加上蒸餾過程中部分前驅(qū)體要轉(zhuǎn)化成聯(lián)二酮，因此上述測定結(jié)果為總聯(lián)二酮含量 (以雙乙酰表示 )。比色測定操作須在 20min 內(nèi)完成。 標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液：現(xiàn)用現(xiàn)配。 所得結(jié)果應(yīng)表示至一位小數(shù)。 將煮沸冷卻至 15℃的水注滿恒重的密度瓶，插上帶溫度計的瓶塞 (瓶中應(yīng)無氣泡 )，立即浸于 (20177。 重量法 蒸餾 稱取制備好的試樣 () 100g，精確至 ，全部移入 500mL 已知質(zhì)量的蒸餾瓶中，加水 50mL 和數(shù)粒玻璃珠，裝上蛇型冷凝器 (或冷卻部分的長度不短于 400mm的直型冷凝器 )，開啟冷卻水，用已知質(zhì)量的 100mL 容量瓶接收餾出液 (外加冰浴 )，緩緩加熱蒸餾 (冷凝管出口水溫不得超過 20℃ )，收