第三章培養(yǎng)基及其制備培養(yǎng)基是提供微生物生長(zhǎng)繁殖和生物-資料下載頁(yè)
2024-10-11 12:57本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】所需要的、按一定比例配制的的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的混合物。分離精制、產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量都有重要的影響。要求菌種在這種培養(yǎng)基上能形成大量的。優(yōu)質(zhì)孢子，但不能引起菌種的變異。制的瓊脂斜面培養(yǎng)基。度以略稀薄為宜，以便菌體生長(zhǎng)繁殖。為使培養(yǎng)的種子能較快適應(yīng)。供菌體生長(zhǎng)和合成大量代謝產(chǎn)物用的培養(yǎng)基。要求此種培養(yǎng)基的組成豐富完整，營(yíng)養(yǎng)成分濃度和粘度適中，協(xié)調(diào)，在產(chǎn)物合成期，使發(fā)酵液pH值不出現(xiàn)大的波動(dòng)。發(fā)酵產(chǎn)品，培養(yǎng)基的狀態(tài)、粘度、各成分的含量也是不同的。基本的營(yíng)養(yǎng)需求是一致。因此，應(yīng)根據(jù)不同的情況選擇發(fā)酵培養(yǎng)基。3．有利于提高產(chǎn)物的合成速度，縮短發(fā)酵周期。5．有利于減少培養(yǎng)基原料的單耗。實(shí)際生產(chǎn)中需根據(jù)具體情況，抓主要環(huán)節(jié)。須重視培養(yǎng)基原料的價(jià)格和來(lái)源。２．選用適當(dāng)?shù)奶嫉?。不足，菌體繁殖量少，從而影響產(chǎn)量。20；霉菌的碳氮比約。難確定統(tǒng)一的比值。成培養(yǎng)基pＨ降低。起培養(yǎng)基pＨ值的升高。
【正文】 子內(nèi)部 水解 ? 1． 4糖苷鍵，不能水解 ? 1． 6糖苷鍵，但能越過(guò) ? 1． 6糖苷鍵繼續(xù)水解?1． 4糖苷鍵，而將 ?。 直鏈淀粉分子水解產(chǎn)物為葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖。支鏈淀粉最終產(chǎn)物除了前述幾種外，還有異麥芽糖及含有 ? 1． 6糖苷鍵的低聚糖。 四、 酶法制糖的理論基礎(chǔ)及工藝 （ 2 ）淀粉酶液化的條件及液化程度的控制 淀粉的糊化與老化 淀粉的糊化是指淀粉受熱后，淀粉顆粒膨脹，晶體結(jié)構(gòu)消失，互相接觸變成糊狀液體，即使停止攪拌，淀粉也不會(huì)再沉淀的現(xiàn)象。 發(fā)生糊化現(xiàn)象時(shí)的溫度稱 糊化溫度。 不同原料的糊化溫度范圍不同。 P67 淀粉的老化實(shí)際上是分子間 氫鍵 已斷裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氫鍵的過(guò)程，也就是復(fù)結(jié)晶的過(guò)程。 在酶法糖化時(shí)， ?－ 淀粉酶很難進(jìn)入老化淀粉的結(jié)晶區(qū)起作用，使淀粉很難液化，因此， 必須采取相應(yīng)的措施控制糊化淀粉的老化。 淀粉糊的老化與淀粉的種類、酸堿度 、 溫度 、 加熱方式及淀粉糊的濃度有關(guān)。 淀粉的老化程度可通過(guò)冷卻時(shí)形成的凝膠體強(qiáng)度來(lái)表示。 淀粉液化的方法與選擇 一次加酶液化法 加酶的方法 二次加酶液化法 三次加酶液化法 中溫酶法 酶耐溫性 高溫酶法 高溫 中溫酶法 原料粗細(xì) 淀粉質(zhì)原料直接液化法 精制淀粉液化法 加熱的方式 蒸汽噴射液化法 常溫液化法 蒸汽噴射液化工藝及條件 該工藝的特點(diǎn)是利用 噴射器 將蒸汽噴入淀粉乳 的薄膜，在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)噴射器快速升溫至 145?C 完成糊化、液化，使形成的“不溶性淀粉顆?！痹? 高溫下分散，從而使所得的液化液既透明又易于過(guò) 濾，淀粉的出糖率也高，同時(shí)采用了 真空閃急冷卻， 提高了液化液的濃度。 工藝流程 淀粉 水 堿液 %氯化鈣 耐高溫 ?淀粉酶 pＨ 噴射液化器 ~ 95~97?C 保溫 罐（ 60分種） 二次噴射器（ 145 ?C ，維持罐 3~5分鐘） 真空閃急冷卻 二次液化罐（ 95~97 ?C ） 加入耐高溫淀粉酶 (30分鐘 ) 碘液檢驗(yàn)后結(jié)束液化。 液化條件： 30％－ 40％的淀粉乳濃度、 pＨ值 5溫度為 95 ?C 97 ?C。 淀粉酶的加入量，隨著酶活力的高低而定，但一般控制在 5－ 8單位／克淀粉。 液化程度控制 在液化過(guò)程中，淀粉液化水解成較小的分子。液化程度不能太低，因?yàn)椋? Ａ 液化程度低，液化液的黏度就大，難于操作； B 液化程度低，淀粉易老化，不利于糖化，特別會(huì)使糖化液的過(guò)濾性較差。 但是 ,液化程度也不能太高，因?yàn)椋? 糖化酶 (葡萄糖淀粉酶 )屬于外酶 ， 先與底物分子生成絡(luò)合結(jié)構(gòu)，而后發(fā)生水解作用， 水解是由底物分子的非還原末端開始， 使葡萄糖單位逐個(gè)從糖苷鍵中裂解出來(lái)，要求底物分子有一定的大小 , 液化超過(guò)一定程度， 底物分子過(guò)小 ,不利于糖化酶生成絡(luò)合結(jié)構(gòu)，影響催化效率，使糖化液的最終 ＤＥ值偏低。 正常液化條件下，控制ＤＥ值在 10－ 20之間為好。 2 糖化（ 糖化酶的水解作用） 糖化酶對(duì)底物作用從非還原末端開始將 ? ? 糖苷鍵水解 ,也能水解麥芽糖。 必須控制 糖化酶的用量和底物的濃度 。 糖化的溫度及 pＨ值決定于所用的糖化劑的性質(zhì)。 曲霉糖化酶：一般溫度為 50~64 ?C， ~； 根酶糖化酶：一般溫度為 54~58 ?C， ~； UV11糖化酶 :一般溫度為 55~ 60 ?C， ~； 大生產(chǎn)中，根據(jù)酶的特征，盡量采用較高的溫度和較低的 pH值。 這樣糖化速度快，采用較低的 pH值可使糖化液的顏色淺，便于脫色，也可減少雜菌污染的可能性。 國(guó)外在糖化生產(chǎn)中加入葡萄糖苷酶？P71 ４ 糖化工藝條件及控制 液化液滅酶 （ 100 ， 10分鐘 )－－用酸調(diào) pH值 ，同時(shí)降溫冷卻 60 ?C－－ 加糖化酶保溫?cái)?shù)小時(shí)－－ 用無(wú)水酒精檢驗(yàn)無(wú)糊精存在時(shí) －－加熱 90 ?C ，保溫 30分鐘 降溫60~70 ?C過(guò)濾－－糖液。 液化液的糖化速度與酶制劑的用量有關(guān)。用量與酶活力有關(guān)。酶活高，用量少；液化液濃度高，加酶量多。 生產(chǎn)上：３０％淀粉時(shí)，酶量按８０－１００單位／克淀粉。 1 3 3 2 4 5 7 8 9 10 淀粉、堿液氯化鈣、淀粉酶 蒸汽 6 糖化酶、酸 雙酶法制糖工藝流程圖 1調(diào)漿罐； 2緩沖器； 3液化罐； 4貯罐； 5滅酶罐； 6板式換熱器； 7糖化罐；8壓濾機(jī)； 9糖化暫貯槽； 10貯糖槽 第四節(jié) 糖蜜原料 一 . 糖蜜原料的分類 P73 甘蔗糖蜜（ beet molasses） 甜菜糖蜜（ cane molasses） 高級(jí)糖蜜（ high molasses） 二 . 糖蜜原料的性質(zhì)和組成 三 . 糖蜜的預(yù)處理 一般處理：澄清處理，除去灰分和膠體物質(zhì) 特殊處理：降低生物素， 甘蔗糖蜜生物素高 第五節(jié) 石油代糧發(fā)酵 石油在目前是地球上蘊(yùn)藏量十分豐富的資源 。 能利用石油的微生物種類很多，分布很廣 ，其 最大特點(diǎn)是能使化學(xué)上很穩(wěn)定的正烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等化合物在常壓下化學(xué)變化，所以石油發(fā)酵不需高溫、高壓、耐酸、耐腐蝕的設(shè)備。 英國(guó)用石蠟為原料，美國(guó)用烴、法國(guó)用柴油為原料生產(chǎn)石油蛋白，石油蛋白的收率為 50%－ 80%。國(guó)外石油蛋白已完成了試產(chǎn)和毒性試驗(yàn)，已正式投產(chǎn)。 日本以石油餾分或石油化工產(chǎn)品發(fā)酵和生產(chǎn)谷氨酸、賴氨酸、檸檬酸、 α－酮戊二酸、反丁烯二酸等 ,收率已達(dá)到或超過(guò)糖質(zhì)原料發(fā)酵的水平。 某些氨基酸、氯霉素、灰黃霉素的發(fā)酵產(chǎn)率，也接近了投產(chǎn)水平。 利用石油產(chǎn)品醋酸作谷氨酸發(fā)酵原料 ， 已在日本全面生產(chǎn) 。 在我國(guó)除進(jìn)行石油微生物脫蠟 、 石蠟制造酵母蛋白外 ， 近年也開展了石油代糧發(fā)酵 ， 正在進(jìn)行谷氨酸 、抗生素 、 酶制劑 、 檸檬酸 、 反丁烯二酸的石油發(fā)酵 ，還進(jìn)行了維生素 B 甘露醇的石油發(fā)酵的研究 。 第六節(jié) 其他物質(zhì) ? 農(nóng)作物纖維下腳料 ； ? 森林和木材工業(yè)下腳料 ； ? 工廠纖維和半纖維素下腳料 ； ? 城市生活纖維物質(zhì) ； ? 亞硫酸鹽廢液； ? 食品工業(yè)的下腳； 這些物質(zhì)均可經(jīng)過(guò)一定的處理用于 發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)。
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