【正文】 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。 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。 4 標(biāo)定： 取 斐林溶液的 A 液，加 4ml30%醋酸溶液和 3g 碘化鉀，加 25ml 煮沸后冷卻的水，使碘化鉀溶解，以 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液呈微黃色，加硫氰酸銨 2g， %淀粉溶液 3ml，攪拌后，繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失。 （ 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 。硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液當(dāng)量濃度 N 按下式計(jì)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。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。將溶液保存于棕色具塞瓶中，放置一周后過濾備用。 3 試劑 （ 1） 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 配制：溶 26克硫代硫酸鈉及 1000ml水中。 七、發(fā)酵工程在輕工、食品領(lǐng)域的展望 1，高產(chǎn)菌種和特殊環(huán)境微生物的遺傳育種 2，新酶品種開發(fā)和應(yīng)用 3，食品添加劑新品種開發(fā)和應(yīng)用 4，生物 技術(shù)產(chǎn)物工業(yè)規(guī)模的分離和提取 第一部分 啤酒工藝綜合實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一 還原糖的測定 3 實(shí)驗(yàn)二 α 氨基氮的測定（茚三酮法） 4 實(shí)驗(yàn)三 雙乙酰（紫外分光光度法） 5 實(shí)驗(yàn)四 總酸（電位滴定法） 6 實(shí)驗(yàn)五 酒精度 7 實(shí)驗(yàn)六 原麥汁濃度（蒸餾 ——密度法） 9 實(shí)驗(yàn)七 真正發(fā)酵度 (實(shí)際發(fā)酵度 ) 10 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一 淀粉質(zhì)原料的水分測定 12 實(shí)驗(yàn)二 原料中粗淀粉的測定 13 實(shí)驗(yàn)三 還原糖的測定 17 實(shí)驗(yàn)四 蛋白酶活力的測定方法 19 實(shí)驗(yàn)五 糖化酶的測定方法 22 實(shí)驗(yàn)六 玉米 淀粉 液 化 及 糖化 24 實(shí)驗(yàn)七 面包酵母流加培養(yǎng)與分批培養(yǎng)試驗(yàn) 27 實(shí)驗(yàn)八 糖化酶的發(fā)酵和提取實(shí)驗(yàn) 31 目 錄 實(shí)驗(yàn)講義 實(shí)驗(yàn)九 酸性蛋白酶固態(tài)發(fā)酵實(shí)驗(yàn) 34 第一部分 啤酒工藝綜合實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)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(jià)銅還原成氧化亞銅的性質(zhì)進(jìn)行測定。 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。 酶制劑由于品種的缺乏，以及應(yīng)用技術(shù)上開展不夠，因此應(yīng)用面拓展緩慢。與國外產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對(duì)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。 味精和檸檬酸三率與國外先進(jìn)水平比也有差距，我國味精主要以淀粉為原料，其產(chǎn)酸率、轉(zhuǎn)化率、提取收率與國外比較，如： 產(chǎn)酸率 轉(zhuǎn)化率 提取收率 國內(nèi) (平均 ) 國外 12％以上 5560％ 9095％ 主要酶制劑品種發(fā)酵水平對(duì)比 發(fā)酵水平 μ／ m1 國內(nèi)水平 國際水平 中溫淀粉酶 400500 1000 以上 2709 堿性蛋白酶 1500020200 30000 以上 糖化酶 2020025000 30000 以上 3， 產(chǎn)品品種單一，結(jié)構(gòu)不合理 酶制劑行業(yè)比較突出，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面比較單一，主要以淀粉酶類為主，如： 1991 年酶制劑總產(chǎn)量為 9萬噸，其中糖化酶總產(chǎn)量 7萬噸，占總產(chǎn)量 78％，其他品種只占 22％。 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。 檸檬酸行業(yè)萬噸以上的工廠有六家，其余均在萬噸以下，最大規(guī)模是安徽豐原生化集團(tuán)，年產(chǎn) 6 萬噸以上。日本勞動(dòng)生產(chǎn)率高，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上具有較強(qiáng)的競爭力。發(fā)酵罐容量我國只有個(gè)別工廠在6060 立方米，而國外普遍在 500600 立方米以上。 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。 3，積極開發(fā)新產(chǎn)品 特鮮味精；無水檸檬酸、檸檬酸鹽；高溫α 淀粉酶；纖維素酶；β 葡聚糖酶；異淀粉酶等酶制劑； L蘋果酸； L乳酸；衣康酸；黃原膠 。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。我國的傳統(tǒng)中藥涉及 5000種左右植物，細(xì)胞培養(yǎng)是中藥資源開發(fā)的一個(gè)重要方面。 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。最大規(guī)模是周口蓮花味精集團(tuán)公司，年產(chǎn) 12萬噸。 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)。 9，微生物制藥 在上海建立了第一個(gè)抗生素工廠 (即后來的上海第三制藥廠 )，以生產(chǎn)青霉素為主。 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。目前的年產(chǎn)量為 22 萬噸左右。 7，酶制劑 1964 年才在無錫建立了第一個(gè)酶制劑工廠。酒精年產(chǎn)量解放前僅 1萬噸左右。 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)由國人設(shè)立的酒精廠。八家公司占據(jù)約60％的市場份額，銷售收入占整個(gè)行業(yè)的 ％。 2020年葡萄酒年產(chǎn)量 約 34 萬噸。 4，葡萄酒 1892 年華僑張弼士在煙臺(tái)建立釀酒公司，這是我國第一個(gè)新型的葡萄酒釀造廠。華潤的最大股東香港華潤集團(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)。 沈陽華潤是一家有著濃厚外資背景的啤酒企業(yè)，資金實(shí)力較為雄厚，目前已在全國收購了沈陽雪花、四川藍(lán)劍等 24 家啤 酒企業(yè)，年生產(chǎn)能力一舉超過 200 萬噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)將珠江啤酒拋至身后，成為行業(yè)老三。在北京市場的占有率為 85％，天津市場的占有率為 25％。 地處北京的 “燕京啤酒 ”，是中國啤酒行業(yè)的一匹黑馬。 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)。 2020 年產(chǎn)量達(dá)到 2200萬噸左右。 1949 年啤酒產(chǎn)量僅七千余噸， 1981 年增至 91萬噸，工廠 205 家。3，啤酒 1900 年我國最早的啤酒廠于哈爾濱建成。 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。規(guī)模較大的有五糧液、茅臺(tái)、瀘州老窖、劍南春、汾酒、古井。 1996 年，我國白酒產(chǎn)量達(dá)到歷史高峰，總量達(dá)到 萬 t。白酒是我國特有的、具有悠久歷史的傳統(tǒng)酒種。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(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期。 數(shù)千年來由于科學(xué)技術(shù)進(jìn)步緩慢，各種微生物工業(yè)也未能充分發(fā)展。醬油的釀造，當(dāng)始自周朝。 四、國內(nèi)發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展概況 我國傳統(tǒng)發(fā)酵歷史悠久，在《黃帝內(nèi)經(jīng)素向》、 《湯液醪醴論》里，已有釀酒的記載。 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)。 傳統(tǒng)的高分子都是用化學(xué)聚合方法進(jìn)行的，近幾年，開始采用生物方法生產(chǎn)功能高分子，特別是生物可降解高分子的生產(chǎn)。國外如日本及德國在 20世紀(jì) 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(dá) 80％，目前已達(dá)到生產(chǎn)規(guī)模。 單甘油酯是一種重要的表面活性劑，目前主要為化學(xué)法生產(chǎn)。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。可以預(yù)見生物技術(shù)新材料的研究和開發(fā)不但具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，而且對(duì)環(huán)境治理及社會(huì)發(fā)展具有十分重要的推動(dòng)作用。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(diǎn)，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(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響的新型材料，如丙烯酰胺、殼聚糖等。 1995 年底美國杜邦公司申請(qǐng)了基因工程菌方法生產(chǎn)乙醛酸的專利，乙醛酸的轉(zhuǎn)化率達(dá) 100％?；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(yán)重。應(yīng)用手性技術(shù)的最多的是制藥領(lǐng)域，包括手性藥物制劑，手性原料和手性中間體。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(diǎn)，而且可以合成手性化合物及高分子。許多著名的老牌化學(xué)工業(yè)公司已變 成了以生物技術(shù)為主的大公司，如孟山都公司， 1997 年由生物技術(shù)生產(chǎn)的銷售額已占其總銷售額的 70％以 02 年生物技術(shù)產(chǎn)品的銷售額將占其公司總銷售額的 20％。但是要開拓新的過程，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)。為了進(jìn)一步提高工業(yè)微生物常規(guī)產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，也可采用基因操作技術(shù)。因而可以賦予微生物細(xì)胞具有生產(chǎn)較高等生物細(xì)胞所產(chǎn)生的化合物的能力。 發(fā)酵工業(yè)發(fā)展史中的第五階段，是以在體外完成微生物基因操作，即通常稱為基因工程而開始的。嚴(yán) 重性已大大超過 1940 年代的抗生素生產(chǎn)。如 ICI公司還在使用 3000M3 規(guī)模連續(xù)強(qiáng)制循環(huán)發(fā)酵罐。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。這種過程如果進(jìn)行連續(xù)操作，則更為經(jīng)濟(jì)。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。這一時(shí)期，可視作發(fā)酵工業(yè)的第四階段。在這一時(shí)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。由于實(shí)驗(yàn)工廠的崛起，使發(fā)酵工業(yè)得到進(jìn)一步的發(fā)展，它可以在半生產(chǎn)規(guī)模中試驗(yàn)新技術(shù)。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)基中通入大量無菌空氣和高粘度培養(yǎng)液的攪拌問題。 第三期發(fā)酵工業(yè)的進(jìn)展，是按戰(zhàn)時(shí)的需要，在純種培養(yǎng)技術(shù)下，以深層培養(yǎng)生產(chǎn)青霉素。 1940 年代的有機(jī)溶劑發(fā)酵技術(shù)發(fā)展，是發(fā)酵技術(shù)的主要進(jìn)展。它可以在壓力下進(jìn)行蒸汽滅菌而使雜菌污染減少到最低限 度。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。 在第一次世界大戰(zhàn)時(shí)， Weizmann開拓了丁醇丙酮發(fā)酵，并建立了真正的無雜菌發(fā)酵。這個(gè)技術(shù)現(xiàn)在成為分批補(bǔ)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(jìn)為經(jīng)由空氣分布管進(jìn)入培養(yǎng)液。在減少菌體生長的同時(shí)形成乙醇。面包酵母的生產(chǎn)是需氧過程。 在 1900 年到 1940 年間，主要的新產(chǎn)品是酵母、甘油、檸檬酸、乳酸、丁醇和丙酮。這樣就成為一個(gè)良好的接種材料?？梢詫⒋装l(fā)生器視作第一個(gè)需氧發(fā)生器。認(rèn)識(shí)了空氣在制醋過程中重要性后，終于發(fā)明了“發(fā)生器”。確切地說，許多小型的傳統(tǒng)麥酒釀造過程，至盡仍在使用混合酵母。他建立了 酵母單細(xì)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)。 Paster 最終使科學(xué)界信服在發(fā)酵過程中酵母所遵循的規(guī)律。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。雖然在古埃及已經(jīng)能釀造啤酒，但一直到 17世紀(jì)才能在容量為 1500桶（一桶相當(dāng)于 110 升）的木質(zhì)大桶中進(jìn)行第一次真正的大規(guī)模釀造。在 19世紀(jì)以前是第一個(gè)階段。 2，生物的轉(zhuǎn)化反應(yīng)的特點(diǎn)： （ 1）反應(yīng)條件溫和（ 3040℃ 常壓，水相反應(yīng)）反應(yīng)選擇性高 （ 2）反應(yīng)產(chǎn)物純度高（包括光學(xué)純） （ 3）反應(yīng)底物簡單便宜（一般無毒、不易燃） （ 4）反應(yīng)收率主要取決于菌種的性能 （ 5）設(shè)備簡單 五、發(fā)酵產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域 1，食品 2，醫(yī)藥 3，輕工 4，化工 5，農(nóng)業(yè) 6，環(huán)保 7，冶金 8，高技術(shù)研究 第三節(jié) 發(fā)酵工程的地位 1，是生物工程重要的組成部分 現(xiàn)代生物工程包括 （ 1）發(fā)酵工程 (Fermentation