【正文】 存蒸餾后的殘液，供做真正濃度用 )。 )℃的恒溫水浴中，待內(nèi)容物溫度達(dá) 20℃，并保持 5min 不變后取出。 6 允許差 同一試樣兩次測(cè)定值之差，不得超過(guò)平均值的 4％。 4 分析步驟 試樣的處理：取試樣（ ）約 60mL 于 100mL 燒杯中，置于 (40177。 5 分析結(jié)果的表述 試樣中雙乙酰含量按式 (2)計(jì)算： ?? AX ??????????????????????? (2) 式中： X —— 試樣中雙乙酰的含量， mg/L ； A335 —— 試樣在 335nm 波長(zhǎng)下，用 20mm比色皿測(cè)得的吸光度； —— 吸光度與雙乙酰含量的換算系數(shù)。 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(jì)：備有 10mm 石英比色皿或 20mm 玻璃比色皿。 標(biāo)準(zhǔn)甘氨酸溶液稀釋液：取 ，在 100ml的容量瓶中稀釋到刻度。 b 稀釋溶液 ： 2 克碘酸鉀溶于 600ml水中，再加入 96%乙醇 400ml. c 標(biāo)準(zhǔn)溶液： 溶 100ml水中， 0℃貯藏。 5 操作步驟 （ 1）取糖化試驗(yàn)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。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(diǎn)時(shí)加 3ml %淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至溶液由藍(lán)色轉(zhuǎn)變成亮藍(lán)綠色。 多數(shù)工廠還是沿用傳統(tǒng)工藝和手工操作，勞動(dòng)生產(chǎn)率比較低。 酶制劑行業(yè)有 39 家，其中萬(wàn)噸以上，銷售額 2020萬(wàn)以上有 8 家，其余均 在萬(wàn)噸以下。 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。 11，基因工程產(chǎn)品 我國(guó)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(guó)已能生產(chǎn)８種。 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。 6，酒精 二十世紀(jì)初期，外商在東北設(shè)立哈爾濱和阿城兩個(gè)酒精廠； 1922年山東溥益酒精廠成立，為第一個(gè)由國(guó)人設(shè)立的酒精廠。華潤(rùn)的最大股東香港華潤(rùn)集團(tuán)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(dá) 600 億港元另一股東系全球第四大啤酒廠商南非國(guó)際釀酒集團(tuán)（ SAB），有著世界最先進(jìn)的啤酒釀造技術(shù)和行銷經(jīng)驗(yàn)。 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)。 2，黃酒 黃酒是我國(guó)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。近幾年來(lái)，由于生物新技術(shù) 的應(yīng)用，發(fā)酵工業(yè)開始進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期。 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(gè)成 功例子，比化學(xué)法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。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(dá) ％以上，比化學(xué)法成本低 10％以上?；瘜W(xué)法工藝的主要問(wèn)題是反應(yīng)條件 苛刻、乙醛酸轉(zhuǎn)化率低、環(huán)境污染嚴(yán)重。但是要開拓新的過(guò)程，還是要依靠大量細(xì)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)。嚴(yán) 重性已大大超過(guò) 1940 年代的抗生素生產(chǎn)。由于微生物蛋白質(zhì)的售價(jià)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。雖然已從溶劑發(fā)酵中獲得很有價(jià)值的知識(shí)，然而還要解決向培養(yǎng)基中通入大量無(wú)菌空氣和高粘度培養(yǎng)液的攪拌問(wèn)題。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(huì)受到產(chǎn)酸的厭氧菌的污染。面包酵母的生產(chǎn)是需氧過(guò)程。認(rèn)識(shí)了空氣在制醋過(guò)程中重要性后，終于發(fā)明了“發(fā)生器”。歷史記載，在 1757 年已應(yīng)用溫度計(jì)；在 1801年就有了原始的熱交換器。一些最新型的過(guò)程，是將全細(xì)胞或其中有催化作 用的酶固定在惰性載體上。 谷氨酸（ C5N） 四、轉(zhuǎn)化過(guò)程 1，定義 生物細(xì)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(jì)上更有價(jià)值的化合物。通常，絲狀菌、真菌以及產(chǎn)芽孢的 細(xì)菌都能進(jìn)行次級(jí)代謝，而腸道細(xì)菌則都不能。因此，推斷微生物在天然環(huán)境中，是以相對(duì)低的速率生長(zhǎng)的；即在自然界中，是以分化期，而不是以營(yíng)養(yǎng)期占優(yōu)勢(shì)。 利用發(fā)酵生產(chǎn)的許多初級(jí)代謝產(chǎn)物，具有重大的經(jīng)濟(jì)意義，列表總結(jié)于下表中。向培養(yǎng)基中接種菌種后，并不立即開始生長(zhǎng)，可能是個(gè)適應(yīng)時(shí)期，這個(gè)階段稱為延緩期。關(guān)于微生物的酶的應(yīng)用，列表總結(jié)于下表。 一、菌體 工業(yè)生產(chǎn)的微生物體，可分為二種。 5，按發(fā)酵過(guò)程中對(duì)氧的不同需求來(lái)分，一般可分為：厭氧發(fā)酵和通風(fēng)發(fā)酵兩大類型。 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(jì)效益?；谶@ —特性，可以利用廢水和廢物等作為發(fā)酵的原料進(jìn)行生物資源的改造和更新。同時(shí)獲得能量，丙酮酸被還原為乳酸而獲得能量等等。在生物化學(xué)中把酵母的無(wú)氧呼吸過(guò)程稱作發(fā)酵。因而發(fā)酵工程有時(shí)也稱作微生物工程。發(fā)酵產(chǎn)物是指在反應(yīng)過(guò)程當(dāng)中或反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)所產(chǎn)生的能夠調(diào)節(jié)代謝使之達(dá)到平衡的物質(zhì)。 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(xì)胞進(jìn)行酶促轉(zhuǎn)化，將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品或提供社會(huì)性服務(wù)的一門科學(xué)。 5，發(fā)酵過(guò)程中對(duì)雜菌污染的防治至關(guān)重要。除了使用微生物外，還可以用動(dòng)植物細(xì)胞和酶，也可以用人工構(gòu)建的“工程菌’來(lái)進(jìn)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(dòng)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。研究和發(fā)展計(jì)劃，總是圍繞著就逐步改善發(fā)酵的全面效益而進(jìn)行的。作為人類食物的酵母生產(chǎn)，則是在第一次世界大戰(zhàn)時(shí)在德國(guó)發(fā)展起來(lái)的。為改進(jìn)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?zhàn)瓒糇饔?。隨后，活細(xì)胞數(shù)下降，培養(yǎng)液進(jìn)入死亡期。 微生物的 初級(jí)代謝產(chǎn)物及其在工業(yè)上的用途 初級(jí)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(yíng)養(yǎng)期時(shí)出現(xiàn)，而且未見到對(duì)細(xì)胞代謝功能有明顯的影響。 從圖中可見到次級(jí)代謝產(chǎn)物是由初級(jí)代謝的中間體和產(chǎn)物合成而得。由于次級(jí)代謝產(chǎn)物在工業(yè)上的重要性，促使人們對(duì)微生物的注意力超過(guò)了它們的產(chǎn)物。反應(yīng)是在常溫下進(jìn)行，而且還不需要重金屬催化劑。 Protein engineering) （ 3）基因工程 (Geic engineering) （ 4）細(xì)胞工程 (Cell engineering)2，是生物工程中其他技術(shù)產(chǎn)業(yè)化表達(dá)的重要手段 基因工程菌 動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng) 3，生命科學(xué)研究的對(duì)象或載體 第四節(jié) 發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展史 一、國(guó)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(gè)階段。在 18世紀(jì)后期， Hansen在 Calsberg釀造廠中開始其開拓工作。在 18世紀(jì)末到 19世紀(jì)初，基礎(chǔ)培養(yǎng)基是用巴氏滅菌法處理，然后接種 10%優(yōu)質(zhì)醋使呈酸性，可防治染菌污染。限制營(yíng)養(yǎng)物的初始濃度，使細(xì)胞生長(zhǎng)寧可受到碳源的限制，而不使受到缺氧的影響；然后在培養(yǎng)過(guò)程中加入少量養(yǎng)料。但是，使用 200M3容積的發(fā)酵器，使得在接種物的擴(kuò)大和保持無(wú)雜菌狀態(tài)都帶來(lái)困難。與此同時(shí)，大規(guī)?；厥涨嗝顾氐妮腿∵^(guò)程，也是另一大進(jìn)展。這個(gè)階段中，工業(yè)上普遍采用分批培養(yǎng)和分批補(bǔ)料培養(yǎng)法?；蚬こ滩粌H能在不相關(guān)的生物間轉(zhuǎn)移基因，而且還可以很精確地對(duì)一個(gè)生物的基因組進(jìn)行交換。 2，二是生物催化合成已成為化學(xué)品合成的支柱之一。 3，三是利用生物技術(shù)生產(chǎn)有特殊功能、性能、用途或環(huán)境友好的化工新材料，是化學(xué)工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。化學(xué)法工藝有以下缺點(diǎn)：需在高溫條件下反應(yīng)，能源消耗大；高溫導(dǎo)致油脂的降解 ，產(chǎn)生深褐色和焦糊味；需要分子精餾分離單甘酯和二甘酯。白酒的起源，當(dāng)在元朝以前，尚待考證。 1949 年新中國(guó)成立時(shí)，我國(guó)白酒的產(chǎn)量只有 萬(wàn) t。 1915 年國(guó)人投資的雙合盛啤酒廠建成。 1981 年在順義縣以 1 萬(wàn)噸的年產(chǎn)量起步，到 2020年增至 141 萬(wàn)噸，躍居全國(guó)第二。目前我國(guó)葡萄酒工廠已有近八十家。 2020年酒精產(chǎn)量約為 250萬(wàn)噸左右。 1958年我國(guó)最大的抗生素工廠 ——華北制藥廠亦正式投入生產(chǎn)。 五、我國(guó)發(fā)酵工業(yè)的主要進(jìn)步 1，發(fā)酵產(chǎn)品增長(zhǎng)快、質(zhì)量明顯提高，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起重要作用 新型發(fā)酵工業(yè)：年產(chǎn)量 115 萬(wàn)噸；產(chǎn)值 150億；利稅 50億。味精生產(chǎn)原料我國(guó)主要以淀粉為原料，成本相對(duì)比較高，噸產(chǎn)品制造成本比國(guó)外高 2020 元左右。 8年來(lái)結(jié)構(gòu)調(diào)整仍變化不大， 1999 年糖化酶占總產(chǎn)量比例達(dá)到 64％。 2 儀器 下端彎曲與管身成直角的滴定管。 （ 3） %淀粉溶液 ，加少量水調(diào)成糊狀，在不斷攪拌下注入 200ml沸水中，微沸 2min，冷卻，加水稀釋成 250ml。 6 計(jì)算 根據(jù)稀釋麥芽汁在正式測(cè)定中的用量，查表得相應(yīng)麥芽糖量，再用下式計(jì)算： 總還原糖（麥芽糖， g/ml麥汁）＝ f179。 查表得 100ml麥芽汁中麥芽糖毫克數(shù) 1000 f179。 加入 ，搖勻，在 30min 內(nèi)于 570nm 處測(cè)定吸光度值。 4 分析步驟 蒸餾 將雙乙酰蒸餾器安裝好，加熱蒸汽發(fā)生瓶，使水至沸。 2 儀器 自動(dòng)電位滴定儀：精度 177。 b) 用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正自動(dòng)電位滴定儀。 2 儀器 a) 全玻璃蒸餾器： 500mL； b) 恒溫水?。壕?177。 試樣餾出液 (20℃ )的相對(duì)密度按式 (4)計(jì)算： mm mmd ??? 122020 ???????????????????????? (4) 式中： d2020 —— 試樣餾 出液 (20℃ )的相對(duì)密度 (比重 )； m2 —— 密度瓶和餾出液的質(zhì)量， g ； m —— 密度瓶的質(zhì)量， g ； m1 —— 密度瓶和水的質(zhì)量， g 。即為啤酒試樣的酒精度， %(m/m) 。 a) 試樣的制備：將重量法 (在已知重量的蒸餾燒瓶中 )蒸餾除去酒精后的殘液，冷卻至20℃，準(zhǔn)確補(bǔ)加水使殘液至 ，混勻。 P [％ (m/m)]； A —— 酒精度，％ (m/m)； E —— 真正濃度， 176。 ZY ZYR D F ?????? 0051 1)(100 ?????????????? (8) 式中： RDF —— 啤酒的真正發(fā)酵度， % ； Y —— 啤酒的原麥汁濃度， 176。 外加酶糖化法 根據(jù)麥芽的指標(biāo)，釀造 40%輔料比的麥汁，要求麥汁的 ?氨基氮符合要求。試樣的水分一般是指在 100℃左右直接干燥的情況下，所失去的總量。 斐林試劑由甲、乙液組成。 20％鹽酸溶液 量取 20 毫升濃鹽酸，緩慢倒入 80 毫開水中。濾紙過(guò)濾濾液用 500 毫升容量瓶接收，用水充分洗 搽殘?jiān)?，然后用水定容至刻度，搖勻，為供試糖液。另外，斐林試劑中加入亞鐵氰化鉀 (黃血鹽 )，使紅色氧化亞銅沉淀生成可溶性的復(fù)鹽，反應(yīng)終點(diǎn)更為明顯。 5 計(jì)算 %1001% 10 ?????? VnCVV ）（）還原糖（以葡萄糖計(jì) 式中 V0：斐 林試劑標(biāo)定值 (毫升 ) V：斐林試劑測(cè)定值 (毫升 ) C：標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液濃度 (克 /毫升 ) n：試樣稀釋倍數(shù) v1：所取試樣稀釋液體積 (毫升 ) 6 說(shuō)明 (1)滴定速度、三角瓶壁厚度和熱源的穩(wěn)定程度等，對(duì)測(cè)定精密度影響很大。 7 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(shí)驗(yàn)四 蛋白酶活力的測(cè)定方法 1 原理 根據(jù)福林試劑 (磷鉬酸與磷鎢酸混合物 )，在堿性情況下極不穩(wěn)定，可被酞類化合物還原而呈藍(lán)色反應(yīng) (鉬藍(lán)和鎢藍(lán)的混合物 )，由于蛋白質(zhì)分子中含有酚基的氨基酸 (如酪氨酸、色氨酸及苯丙氦酸等 )，它使蛋白質(zhì)或其水解產(chǎn)物也呈這個(gè)反應(yīng)，于是就可利用這個(gè)原理來(lái)測(cè)定蛋白酶活力的強(qiáng)弱，即以酪蛋白為作用底物，在一定 pH與溫度下，同酶液反應(yīng)，經(jīng)一定時(shí)間后，加入三氯醋酸，以終止酶反應(yīng)，并使殘余的酪蛋白質(zhì)沉淀，同水解產(chǎn)物分開，經(jīng)過(guò)濾后取 濾液 (即含蛋白水解產(chǎn)物的三氯醋酸液 )。再煮沸除去之。 取 A液 16ml與 B 液 1ml稀釋 1 倍即成 。 3 操作步驟 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 （ 1）按表配制各種不同濃度的酪氨酸溶液 試劑（ ml） 管 號(hào) 1 2 3 4 5 6 蒸餾水 10 8 6 4 2 0 100μ g/m1 酪氨酸 0 2