【導(dǎo)讀】程中結(jié)合了微生物特點(diǎn)的一門學(xué)科。因而發(fā)酵工程有時(shí)也稱作微生物工程。發(fā)酵現(xiàn)象早巳被人們所認(rèn)識(shí)，但了解它的本質(zhì)卻是近200年來的事。fermentation是從拉丁語fervere派生而來的，原意為“翻騰”，它描述酵母作用于果汁或麥。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。在生物化學(xué)中把酵母的無氧呼吸過程稱作發(fā)酵。我們現(xiàn)在所指的發(fā)酵早已賦予了不同的。發(fā)酵是生命體所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)和生理變化，是多種多樣的生物化學(xué)反應(yīng)根據(jù)生命體。本身所具有的遺傳信息去不斷分解合成，以取得能量來維持生命活動(dòng)的過程。在反應(yīng)過程當(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)。無氧條件下被微生物利用產(chǎn)生酒精并放出二氧化碳。同時(shí)獲得能量，丙酮酸被還原為乳酸而。產(chǎn)品即有細(xì)胞代謝產(chǎn)物，也包括菌體細(xì)胞、酶等。機(jī)氮源就可進(jìn)行反應(yīng)。除了必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格消毒處理和空氣。要是感染了噬菌體，對(duì)發(fā)酵就會(huì)造成更大的危害。

　　

【正文】 2↓ +Na2SO4 所生成的氫氧化銅沉淀與酒石酸鉀鈉反應(yīng)，生成酒石酸鉀鈉銅絡(luò)合物，使氫氧化銅溶解： C u ( O H ) 2 +C H O HC O O KC O O HC O O N aC H OC O O KC O OC O O N aC u= + 2 H 2 O 酒石酸鉀納銅絡(luò)合物中二價(jià)銅是一個(gè)氧化劑，能使還原糖中羰基氧化，而二價(jià)銅被還原生成一價(jià)的氧化亞 銅沉淀： C H O HC O O KC O O HC O O N aC H OC O O KC O OC O O N aC u =+ 2 H 2 O2 + ( C H O H )4H CC H 2 O HO2 ( C H O H ) 4C O O HC H 2 O H+ + C u 2 O ↓（ 紅 色 ） 反應(yīng)終點(diǎn)用次甲基藍(lán)指示劑顯示。因次甲基藍(lán)氧化能力較二價(jià)銅弱，故待二價(jià)銅全部被還原后，過量一滴還原糖立即使次甲基藍(lán)還原，溶液藍(lán)色消失以示終點(diǎn)： =+( C H O H )4H CC H 2 O HO( C H O H ) 4C O O HC H 2 O H+SN( C H 3 ) 2 NN+（ C H 3 ） 2 C l+ H 2 OSHN( C H 3 ) 2 NN ( C H 3 ) 2+ H C l次 甲 基 藍(lán) （ 藍(lán) 色 ）（ 無 色 ） 2 試劑 斐林試劑 甲液：稱取 (CuSO4178。 15H2O)，用水溶解并稀釋至 1000毫升，如有不溶物可用濾紙過濾。 乙液：稱取 346 克酒石酸鉀鈉， 100 克氫氧化鈉，用水溶解并稀釋至 1000 毫升。 2％鹽酸溶液 量取 毫升濃鹽酸，用 毫升水稀釋。 20％鹽酸溶液 量取 20 毫升濃鹽酸，緩慢倒入 80 毫開水中。 20％氫氧化鈉溶液 稱取 200 克氫氧化鈉，用水溶解并稀釋至 1000 毫升。 1％次甲基藍(lán)溶液 稱取 1 克次甲基藍(lán)，加 100 毫升水，加熱溶解，貯存于棕色瓶中。 ％標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液 準(zhǔn)確稱取 2 克無水葡萄糖 (預(yù)先于 100~l05℃烘干 )，用水溶解，加 5 毫升濃鹽酸，用水定容至 1000 毫升。 3 儀器與設(shè)備 （ 1）三角瓶 （ 2）長(zhǎng)玻璃管 (約 1 米 ) （ 3）容量 瓶 （ 4）分析天平 （ 5）干燥器 （ 6）電熱恒溫干燥箱 （ 7）滴定管 （ 8）稱量瓶 （ 9）移液管 （ 10） pH 試紙?jiān)囼?yàn) （ 11）電爐 （ 12）小銅鍋 4 測(cè)定步驟 試樣水解 粗淀粉測(cè)定中試樣水解：準(zhǔn)確稱取試樣 ~2克，置入 250 毫升三角瓶中。加 l00 毫升2%鹽酸溶液，輕輕搖動(dòng)三角瓶，使試樣充分濕潤(rùn)。瓶口按上回流冷凝器或長(zhǎng)玻璃管 (約 1米 )，于沸水浴中回流水解 3 小時(shí) (圖 21)。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?jiān)囼?yàn) )。濾紙過濾濾液用 500 毫升容量瓶接收，用水充分洗 搽殘?jiān)缓笥盟ㄈ葜量潭?，搖勻，為供試糖液。 斐林試劑的校正 吸取斐林試劑甲、乙液各 5毫升，置入 250 毫升三角瓶中，加 20 毫升水，并從滴定管中加入約 24毫升 ％標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液 (其量應(yīng)控制在后滴定時(shí)消耗 ％標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液在1 毫升以內(nèi) )，搖勻，于電爐上加熱至沸，并保持微沸 2 分鐘。加 2 滴 1％次甲基藍(lán)溶液繼續(xù)用 ％標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液滴定至藍(lán)色消失，此滴定操作需在 1 分鐘內(nèi)完成?？偤奶橇繛?v毫升。 圖 21 水解裝置 校正值的計(jì)算： 先求得 10 毫升斐林試劑相當(dāng)?shù)钠咸烟强藬?shù) (F)， F=CV 式中 C：標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液濃度 (g/ml) 再?gòu)撵沉衷噭┨橇勘?(見附表 21)查得 V 毫升時(shí)相當(dāng)?shù)钠咸烟强藬?shù) (F0)，斐林試劑校正值 f 為： 00 FCVFFf ?? 定糖 吸取斐林試劑甲、乙液各 5 毫升，置入 250 毫升三角瓶中，加 20 毫升水，并從滴定管中預(yù)先加入適量的水解糖液 (其量應(yīng)控制在后滴定時(shí)消耗水解糖液在 1毫升以內(nèi) )，搖勻，于電爐上加熱至沸，并保持微沸 2分鐘。加 2 滴 1％次甲基藍(lán)溶液，繼續(xù)用水解糖液滴定至藍(lán)色消失，此滴定操作需在 1 分鐘內(nèi)完成。 5 計(jì)算 從附表 21 查得 10 毫 升斐林試劑消耗水解糖液體積相當(dāng)于 100 毫升水解糖液中所含葡萄糖量（ G），則 1 毫升水解糖液中含葡萄糖量為 G/100，再乘以斐林試劑校正值，即為 1毫升水解糖液中實(shí)際含葡萄糖量： )(100 gfG ? %% ?????? WfG）粗淀粉（ 式中 500：試樣稀釋體積（ ml） W：試樣重量（ g） ：葡萄糖與淀粉的換算系數(shù) 6 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 附表 21 斐林試劑糖量 表 消耗糖液 體 積 (毫升 ) 相當(dāng)葡萄 糖 量 (毫克 ) 100 毫升糖液中所含葡萄糖的量 (毫克 ) 消耗糖液 體 積 (毫升 ) 相當(dāng)葡萄 糖 量 (毫克 ) 100 毫升糖液中所含葡萄糖的量 (毫克 ) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 327 307 289 274 260 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 實(shí)驗(yàn)三 還原糖的測(cè)定 1 原理 原糖的測(cè)定采用快速法。其反應(yīng)與粗淀粉測(cè)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。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。 Cu2O+K4Fe(CN)6+H2O=K2Cu2Fe(CN)6+2KOH (淡黃色 ) 2 試劑 斐林試劑 甲液：稱取 35g硫酸銅， ，用水溶解并定容至 1000ml。 乙液：稱取 117g酒石酸鉀鈉， ， ，用水溶解并定容至1000ml。 %標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液 精密稱取 經(jīng) 95~105℃烘干的無水葡萄糖，用少量水溶解，加入 5ml 鹽酸，用蒸餾水定容至 1000ml，搖勻。 3 儀器與設(shè)備 （ 1）三角瓶 （ 2）容量瓶 （ 3）分 析天平 （ 4）干燥器 （ 5）電熱恒溫干燥箱 （ 6）滴定管 （ 7）稱量瓶 （ 8）移液管 （ 9）電爐 4 測(cè)定步驟 斐林試劑的標(biāo)定 吸取斐林試劑甲、乙液各 5 毫升，置入 250 毫升三角瓶中，加 10 毫升水，并從滴定管中預(yù)先加入約 20 毫升 %標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液 (其量控制在后滴定時(shí)消耗 %標(biāo)準(zhǔn)葡萄搪溶液1 毫升以內(nèi) )，搖勻，于電爐上加熱至沸，立即以 4~5 秒鐘 1 滴的速度繼續(xù)用 %標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液滴定至藍(lán)色消失，此滴定操作需在 1 分鐘內(nèi)完成，總耗糖量為 V0 毫升。 定糖 預(yù)備試驗(yàn)：吸取斐林試劑甲、乙液各 5 毫 升，置入 250 毫升三角瓶中，加入 V1 毫升試樣稀釋液 (含葡萄糖量約為 5~15毫克 )及適量的 %標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液，搖勻，以下同標(biāo)定時(shí)操作，總耗糖量為 V2 毫升。 正式試驗(yàn)：吸取斐林試劑甲、乙液各 5 毫升，置入 250 毫升三角瓶中，加 V1毫升試樣稀釋液和 (V21)毫升 %標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液，補(bǔ)加 [(V0+10)(V1+V2)]毫升水，搖勻，以下同標(biāo)定時(shí)操作，總耗糖量為 V毫升。 重復(fù)測(cè)定兩次，取總消耗標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖液體積的平均值 V ml。 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。平行測(cè)定的滴定毫升數(shù)相差不應(yīng)超過 ，故在標(biāo)定、預(yù)備、正式測(cè)定過程中，實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)力求一致。 (2)滴定過程應(yīng)該始終保持在微沸狀態(tài)下進(jìn)行。沸騰后繼續(xù)滴定至終點(diǎn)的毫升數(shù)應(yīng)控制在~lml內(nèi)，否則應(yīng)重新測(cè)定。 (3)樣品液中還原糖濃度不宜過高或過低，根據(jù)預(yù)備試驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)將樣品液稀釋至還原 糖的含量在 1%左右為宜。 (4)滴定至終點(diǎn)藍(lán)色褪去之后，就不應(yīng)再滴定，因四甲基藍(lán)指示劑被還原褪色后，當(dāng)接觸空氣時(shí)，又會(huì)被氧化重現(xiàn)籃色。 (5)斐林溶液與還原糖之間的反應(yīng)因受溶液堿性、加熱濕度和時(shí)間以及副反應(yīng)等影響，而沒有嚴(yán)格的定量關(guān)系，不能由當(dāng)量定律來求出試樣中還原糖的含量，只熊根據(jù)在相同實(shí)驗(yàn)條件下消耗相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)還原糖量或由嚴(yán)格相同的實(shí)驗(yàn)條件下得出的還原糖檢索表上查得相應(yīng)的還原糖量來進(jìn)行計(jì)算。所以用廉 愛農(nóng)法定糖時(shí)，必須先用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)還原糖標(biāo)定斐林溶液。 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)過濾后取 濾液 (即含蛋白水解產(chǎn)物的三氯醋酸液 )。用碳酸鈉堿化，再加入福林試劑使之發(fā)色，用分光光度計(jì)或光電比色計(jì)測(cè)定。藍(lán)色反應(yīng)的強(qiáng)弱，同三氯醋酸中蛋白水解產(chǎn)物的多少成正比而水解產(chǎn)物的量又是同酶活力成正比例關(guān)系。因此，根據(jù)藍(lán)色反應(yīng)的強(qiáng)弱就可推測(cè)蛋白酶的活力。 2 試劑 福林試劑 于 2020ml 磨 口 回 流 裝 置 內(nèi) 加 入 鎢 酸 鈉 (Na2WO4 178。 2H2O)100g ， 鎢 酸 鈉(NaMoO4178。 2H2O)25g，水 700ml， 85%磷酸 50m1，濃鹽酸 1000ml，文火回流 10h．加入硫酸鋰 (Li2SO4)150g，蒸溜水 50m1， 混勻取去冷凝器，加入幾滴液體溴，再煮沸 l5min，以驅(qū)逐殘溴及除去顏色，溶液應(yīng)呈黃色而非綠色。若溶液仍有綠色，需再滴加溴液。再煮沸除去之。冷卻后，定溶至 1000ml。細(xì)菌漏斗 4~5 號(hào)過濾，置于棕色瓶中保存。此溶液使用時(shí)加2 倍蒸餾水稀釋，即成稀釋的福林試劑。 (TCA)溶液 稱取三氯醋酸 ，定容至 1000ml。 稱取無水碳酸鈉 (Na2CO3)，定容至 1000m1。 A液：稱取 %乳酸加蒸餾水定容至 1000ml。 B 液：稱取 16 克 70%乳酸鈉加蒸餾水定容至 1000ml。 取 A液 16ml與 B 液 1ml稀釋 1 倍即成 。 2%酪蛋白溶液 稱取干酪素 2g加入 (必要時(shí)用小火加熱煮沸 )，然后用 乳酸 乳酸鈉緩沖液定容至 1000mI 即成。配制后應(yīng)及時(shí)使用或放入冰箱內(nèi)保存。否則極易繁殖細(xì)菌，引起變質(zhì)。 配制酪蛋白溶液定容時(shí)，若泡沫過多，則可加 1~2 滴酒精消泡 。 3350 酸性蛋白酶酪蛋白溶液的配制，應(yīng)加弄乳酸 2~3 滴濕潤(rùn)。 100μ g/m1 酪氨酸溶液 精確稱取在 l05℃烘箱中烘至恒重的酪氨酸 ，逐步加入 (HCl)使溶解，加蒸溜水定容至 100m1，其濃度為 1000μ g/m1。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(shí)使用或放入冰箱內(nèi)保存，以免繁殖細(xì)菌而變質(zhì)。 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