发酵工艺学
1.大麦的组成
大麦的组织结构及生理作用:大麦主要由胚、胚乳和谷皮三部分组成。
大麦的化学组成:
1.水分:11~20%,储存大麦的水分应在13%以下。
2.碳水化合物
①淀粉含量:58~65%.直链淀粉:占大麦淀粉的17~24%,支链淀粉:占大麦淀粉
的76~83%.
②纤维素:占大麦干物质重量的3.5~7.0%③半纤维素与麦胶物质:占麦粒干物
质的
10~11%,④低分子碳水化合物:大麦含2%的糖类,主要是蔗糖少量棉子糖、麦
芽糖、葡萄糖和果糖。
3.蛋白质:包括ⅰ麦白蛋白,ⅱ球蛋白,ⅲ醇溶蛋白,ⅳ谷蛋白
4.脂肪:约占大麦干物质的2~3%,95%以上属于甘油三酸脂,
5.磷酸盐:大部分为植酸钙镁,占干重的0.9%
6.无机盐:其含量为干物质的2.5~3.5%,主要成分是钾、磷、硅,其次是钠、
钙、镁、铁、硫等。
7.酚类物质:大麦中的酚类物质只占干物质的0.1~0.3%,如花色苷、儿茶酸等,
2.什么是浸出率
每100公斤原料糖化后的麦汁中,获得浸出物的百分数,即为糖化浸出物收得率,表示为: (麦汁中浸出物数量/投料量)*100%
3.酒花的主要成分有哪些?各部分在啤酒酿造中的作用是什么?
①酒花树脂:成分非常复杂,已经定性的有α-酸、β-酸。α-酸具有苦味力和防腐力,极易异构化成异α-酸,异α-酸具有极强烈的苦味力,啤酒的苦味主要来自于异α-酸。β-酸的氧化物则具有细致而强烈的苦味力,这一部分苦味可以补偿α-酸因氧化而失去的苦味度。②酒花油:是啤酒酒花香味的主要来源.③多酚物质:它是引起啤酒浑浊的主要成分,酒花中的单宁物质易氧化,单宁及其氧化物均易与蛋白质缩合,形成不溶性的复合物而沉淀,因此对麦汁澄清起一定的作用,这是它有利的一面。单宁能减低就得泡持性,增加啤酒色泽,并有苦涩味,这是对啤酒质量不利的一面。
6.麦芽粉碎的目的与要求?
麦芽的粉碎分为干粉碎和湿粉碎二种方式.谷皮主要由纤维素组成,它不溶于水,糖化时酶对它不起作用。谷皮有弹性,是构成麦汁过滤的自然过滤层。麦芽粉碎有利于麦汁过滤,又可增加麦芽浸出率。
对麦芽粉碎度的要求应该是:谷皮破而不碎;胚乳部分则愈细愈好,对溶解不好的麦芽更应如此
9.糖化温度控制分为几个阶段?如何规定的?
⑴35~40 ℃浸渍阶段:有利于酶的浸出和酸的形成,并有利于β-葡聚糖的分解。
⑵45~55 ℃蛋白分解阶段:此时的温度称为蛋白分解温度,其控制方法如下
①温度偏向下限,氨基酸生成量相对地多一些;温度偏向上限,可溶性氮多一些。
②对溶解良好的麦芽来说,温度可以偏高一些,蛋白分解时间可以短一些。
③对溶解特好的麦芽,可以放弃这阶段
④对溶解不良的麦芽,温度应控制偏低,并延长蛋白分解时间。
⑶62~70 ℃糖化阶段:此时的温度通称糖化温度,其控制方法如下
①在62~65 ℃下,生成的可发酵性糖比较多,非糖的比例相对较低,适于制造
高发酵度的啤酒。
②如控制在65~70 ℃,则麦芽的浸出率相对增多,可发酵性糖相对减少,非糖
比例增加,适于制造低发酵度啤酒。
③控制在65 ℃糖化,可以得到最高的可发酵浸出物收得率。
④通过调整糖化阶段的温度,可以控制麦汁中糖与非糖之比。
⑤糖化温度偏高,有利于α-淀粉酶的作用,糖化时间(指碘液反应完全的时间)缩短,生成的非糖比例偏高。
⑷75~78 ℃糊精化阶段:在此温度下,α-淀粉酶仍起作用,残留的淀粉进一步
分解,而其它酶则受到抑制或失活。
11.糖化时淀粉和蛋白质是如何发生变化的?
淀粉的分解:麦芽中的淀粉分解酶包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、R-酶、界限
糊精酶、α-葡萄糖苷酶和麦芽糖酶等,通过这些酶的作用,淀粉不断降解为麦芽
糖、麦芽三糖、葡萄糖和低分子糊精,糖化醪液粘度很快下降,可发酵性糖含量不断增加,碘液反应由蓝色逐步消失至无色,最终使麦汁具有制造啤酒应有的糖类成分。
蛋白质的分解:在糖化过程中,麦芽的蛋白质继续分解,只是数量不如制麦时
多。麦芽中分解蛋白质和肽类的酶类主要有:内肽酶、氨肽酶、羧肽酶和二肽酶等,
12.糖化的方法有哪些?常用什么方法?
①煮出糖化法
此种糖化方法是兼用生化作用和物理作用进行糖化的方法,其特点是将糖化醪
液的一部分,分批加热到沸点,然后与其余未煮沸的醪液混合,使全部醪液分批地升
高到不同的酶分解所要求的温度,最后达到糖化终了温度。
②浸出糖化法
浸出糖化法是纯粹利用酶的作用进行糖化的方法。其特点是将全部醪液从一
定的温度开始,缓慢升温到糖化终了温度。浸出糖化法的醪液没有煮沸阶段。
③双醪煮出糖化法
其特点是将麦芽和辅助原料分别在糖化锅和糊化锅中进行处理,然后兑醪,兑
醪后按煮出法操作。
在实际生产中采取什么糖化方法,取决于原料质量,产品类型和生产设备。
20、低温蒸煮工艺的特点是什么?
由于大幅度降低了蒸煮温度,节约蒸汽和冷却用水,综合节能30%左右;蒸煮温
度低,可发酵性物质损失小(1.2-1.5%),提高淀粉出酒率。糟液粘度降低,便于固液
分离。蒸煮过程压力降低,生产的安全性能也大大提高。而且氨基糖、焦糖等对酵
母细胞、糖化酶的有害物质大大减少,因此酵母细胞的发酵活力大大提高,使可发酵
性糖能被酵母细胞充分利用,残糖降低,减少有机物的排放量,减轻对水域的污染。此外,低温蒸煮还可以减少甲醇的生成,利于提高产品质量,既提高了经济效益,也提高了社会效益。
22、酒精生产的糖化方法主要是哪几种?各有什么特点?
糖化方法:双酶法、液体曲法。
双酶法:(1)淀粉-1,4-糊精酶,α-淀粉酶:作用方式是任意内切淀粉α-1,4键。作用产物:麦芽糖(87%)界限糊精葡萄糖(11-12)%。作用特点:耐热、醪液粘度下降快。现色反应:蓝→紫→红→浅红→不显色。2)淀粉-1,4-葡萄糖苷酶糖化酶:作用方式:从非还原性末端起逐个外切于淀粉的α-1,4键。作用产物:葡萄糖。作用特点:还原糖增加快,碘色消失慢,粘度下降慢。
液体曲法:糖化原理:利用霉菌(黑曲霉、米曲霉、红曲霉、根霉等)所含有的酶系制成糖化剂对淀粉进行糖化。酶系组成有α-淀粉酶、糖化酶。少量蛋白酶、单宁酶、果胶酶、磷酸酯酶等。
23、酒精发酵的机理是什么?
(一)酒精发酵基本理论
糖化醪中酵母的作用下,将糖转化成酒精和二氧化碳:
可发酵性糖酒化酶→酒精+二氧化碳
酒精发酵机制:酒精发酵在无氧条件下进行,其过程分为四个主要阶段:
①、葡萄糖磷酸化:
葡萄糖+ATP己糖激酶6-P葡萄糖+ADP
6-P葡萄糖磷酸己糖异构酶6-P果糖
6-P果糖+ATP磷酸果糖激酶1、6二磷酸果糖+ADP
②、1、6二磷酸果糖分裂为2分子磷酸丙糖
1、6二磷酸果糖醛缩酶磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛
磷酸二羟丙酮磷酸丙糖异构酶3-磷酸甘油醛
③3-磷酸甘油醛生成丙酮酸
3-磷酸甘油醛+NAD3-磷酸甘油醛脱氢酶1、3-二磷酸甘油酸1、3-二磷酸甘油酸+ADP磷酸甘油酸激酶3-磷酸甘油酸+ATP 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶2-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸烯醇化酶2-磷酸烯醇式丙酮酸
2-磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸
④酒精的生成
丙酮酸丙酮酸脱羧酶乙醛+二氧化碳
乙醛+NADH2乙醇脱氢酶乙醇+NAD
总反应式:C6H12O6+2ADP+2H3PO42CH3CH2OH+2CO2+2ATP
24、酒精发酵主要有那些杂质产生,原因是什么?
1、酯醛杂质:酯醛杂质的K及K'始终大于1,蒸馏时,它们在汽相中的含量始终比液相中含量多,因此它们将聚集在精馏设备的最高层。
2、杂醇油:杂醇油的K与K'在酒精含量低于55%时,均大于或接近1,而在酒精含量高于55%时,其K和K'都小于1。因此在精馏塔的下部,水分较多,酒精浓度低,异戊醇K值大于1随蒸汽上升。而在塔上部,异戊醇的K值小于1,随回流液下降,这样异戊醇便大量集中在塔的中部,酒精浓度为55%之处
3、甲醇
26、如何排除头级杂质、中级杂质和尾级杂质?
头级杂质:比酒精更易挥发的杂质
中级杂质:挥发性与乙醇接近
尾级杂质:挥发性比乙醇低
31、糖酵解过程中如何控制EMP和HMP途径的比例?有什么意义?
33、谷氨酸发酵工程中如何控制工艺条件,以亚适量生物素流加糖发酵为例
说明。
生物素对糖代谢的影响,主要是影响糖降解速度,而不是影响EMP与HMP途径的比率。在生物素充足的条件下,丙酮酸以后的氧化活性虽然也得到提高,但由于糖降解速度显著提高,打破了糖降解速度与丙酮酸氧化速度之间的平衡,丙酮酸趋于生成乳酸的反应,因而会引起乳酸的溢出。生物素对CO2固定反应也有影响研究表明,生物素是丙酮酸羧化酶的辅酶,参与CO2固定反应。据有关资料报道,当生物素大过量(100μg/L以上)时,CO2固定反应可提高30%。
以葡萄糖为原料发酵生成谷氨酸时,通过控制生物素亚适量,几乎看不到异柠檬酸裂解酶的活性。因为丙酮酸氧化能力下降,醋酸的生成速率减慢,所以为醋酸所诱导形成的异柠檬酸裂解酶就很少。另外,该酶受琥珀酸阻遏,生物素亚适量时因琥珀酸氧化能力降低而积累的琥珀酸就会反馈抑制该酶的活性,并阻遏该酶的合成,乙醛酸循环基本上是封闭的,代谢流向异柠檬酸→α-酮戊二酸→谷氨酸的方向高效率地移动。
34、谷氨酸提取的原理是什么?有哪几种常用的提取方法?
将谷氨酸生产菌在发酵液中积累的L-谷氨酸提取出来,再进一步中和、除铁、脱色、加工精制成谷氨酸单钠盐叫提取。主要提取方法有1、等电点法:2、离子交换法3、等电-离交法, 4、连续等电点法,5、金属盐法,6、盐酸水解-等电点法,7、离子交换膜电渗析法提取谷氨酸
发酵工艺学实验指导
实验一、酿酒葡萄成熟度的控制以及入罐发酵 一、目的与要求 成熟度是决定葡萄酒质量的重要因素。通过测定浆果的成熟度，来了解原料的成熟质量，确定各品种的最佳工艺成熟度，并以此决定葡萄酒类型和相应的工艺条件。同时简单了解葡萄酒酿制的工艺原理。 二、试剂与仪器 1.pH计、手持糖量计、托盘天平、量筒、水浴锅、电炉、移液管、锥形瓶、容量瓶、5L玻璃瓶。 2.斐林试剂A、B液，1%次甲基兰，0.1mol/L氢氧化钠溶液、1%酚酞指示剂、邻苯二甲酸氢钾，95%酒精，盐酸等。 三、方法与步骤 1.采样：从转色期开始每隔5-7天采样一次，对于大面积园，采用250株取样法：每株随机取1-2粒果实，并取300—400粒；面积较小的品种。可随机取5 - l0穗果实，装入塑料袋于冰壶中，迅速带回实验室分析。简单的成熟度的测定可用手持糖量计测定，如果是精确的测定可在实验室中采用斐林试剂测定。 2.百粒重与百粒体积，随机取100粒果实，称重，然后将其放入250ml(或500ml)量筒中，加入一定体积的水，至完全淹没果实．读取量筒水面的读数，减去加入时的水量，即为百粒体积。 3.出汁率的测定；取100g分选较好的葡萄果粒，用纱布挤汁，放入小烧杯中，立即称量；出汁率=葡萄汁重量/葡萄果实重量。
干红葡萄酒的发酵工艺过程图
计算：在发酵结束后还需要再进行出汁率的测定。 自流汁率(％)=W1/W2 x 100 总出汁率(％)=(W1+W2)/ Ws x 100 式中W1——葡萄浆自流汁的重量，(g)； Ws——试样重量，(g)； W2——经压榨流出的葡萄汁重量，(g)。 4.可溶性固形物与pH值；用手持糖量计测定葡萄汁的可溶性固形物(％)，取20ml汁测pH值。 5.还原糖与总酸：用斐林试剂法测定还原糖，用碱滴定法测定总酸。 6.果皮色价测定：取20粒果实，洗净擦干，撕下果皮并用吸水纸擦净皮上所带果肉及果汁，然后剪碎，称取0.2克果皮用盐酸乙醇溶液(1 mol/L盐酸: 95％乙醇= 15：85)50ml浸泡，浸泡20小时左右，然后测定540nm下的吸光度，计算果皮色价(X A x 10)/W (X A——吸光度，W——果皮重量g)。 7.入罐：分选葡萄果实，剔除病虫、生青、腐烂的果实。除梗，破碎30%，入罐。 四、结果及分析 评价浆果的成熟质量。
氨基酸发酵工艺学要点
氨基酸发酵工艺学要点 1味精厂的主要生产车间：糖化车间、发酵车间、提取车间、精制车间 2淀粉生产的流程 原料→清理→浸泡→粗碎→胚的分离→磨碎→分离纤维→分离蛋白质→清洗→离心分离→干燥→淀粉3淀粉的液化及糖化定义。 在工业生产上，将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的“糖化”所制的的糖液称为淀粉水解糖 液化是利用液化酶使淀粉糊化，黏度降低，并水解到糊精和低聚糖的程度 4淀粉液化过程使用淀粉酶，水解位置1，4糖苷键，糖化过程使用糖化酶，水解位置1，4糖苷键和1，6糖苷键。 5液化结束后，为何要进行灭酶处理，如何操作？ 液化结束后反应快速升温灭酶，高温处理时，通过喷射器快速升温至120~145°，快速升温比逐步升温产生的“不溶性淀粉颗粒”少，所得的液化液既透明又易过滤。淀粉出糖率高，同时由于采取快速升温法，缩短了生产周期 6葡萄糖的复合反应。 7淀粉的糊化、老化定义及影响老化的因素。 （1）糊化 若将淀粉乳加热到一定温度，淀粉颗粒开始膨胀，偏光十字消失。温度继续上升，淀粉颗粒继续膨胀，可达原体积几倍到几十倍。由于颗粒的膨胀，晶体结构消失，体积膨胀大，互相接触，变成糊状液体，虽然停止搅拌淀粉也不会再沉淀，这种现象称为糊化。 （2）老化 分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列成为新氢键的过程。 （3）影响老化的因素①淀粉的成分（直链易老化，支链淀粉难老化）②液化程度③酸碱度④温度⑤淀粉糊浓度 8 DE值与DX值的概念. DE值表示淀粉水解程度或糖化程度。也称葡萄糖值 DE=还原糖浓度/（干物质浓度*糖液相对密度）*100％ DX值指糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。 DX=葡萄糖浓度/（干物质浓度*糖液相对密度）*100％ 9淀粉水解糖的质量要求有哪些？ 1糖液透光率＞90%（420nm）。2不含糊精、蛋白质（起泡物质）。3转化率＞90%。DE值（Dextrose equivalent，葡萄糖当量值）4还原糖浓度：18%左右。5糖液不能变质。6pH4.6-4.8 10 说说酸水解法、酸酶法和酶水解法三种不同水解工艺的优劣？ 酸水解法是利用无机酸为催化剂，在高温高压下，将淀粉转化为葡萄糖的方法。该法具有工艺简单，水解时间短，生产效率高，设备周转快的优点。该水解法要求耐腐蚀，耐高温，耐压的设备。 酸酶法是先将淀粉用酸水解成糊精或低聚糖，然后再用糖化酶将其水解为葡糖糖的工艺。采用酸酶法水解淀粉制糖，酸用量少，产品颜色浅，糖液质量高 酶水解法主要是将淀粉乳先用α-淀粉酶液化，过滤除去杂质后，然后用酸水解成葡萄糖的工艺。该工艺适用于大米或粗淀粉原料 11 固定化酶的定义及制备方法有哪几种？ 固定化酶（immobilized enzyme）：由于水溶性酶的缺点,所以将它与固相载体相连,由固相状态催化反应,称酶的固定化. ①吸附法②偶联法③交联法④包埋法 12生物素对谷氨酸生物合成途径影响。 1.生物素对糖代谢的速率的影响（主要影响糖降解速率）
发酵工艺学总结
1.根据所掌握的知识和信息，分析中国啤酒工业发展的趋势。 ①企业集团化规模化加大②从价格大战到品牌大战③降低整体运作成本④产品竞争层次结构分明：普通酒打市场，中档酒创利润，高档酒树形象⑤新行业标准认证与实施⑥现代科技的应用⑦人才资格认证的规范化⑧包装生产技术装备发展⑨加强新产品开发：无糖、无醇和功能性保健啤酒2.啤酒生产的四大工序是什么？并简要说明作用。 ①粉碎（制麦）：原料清选分级、浸麦、发芽、干燥、除根②糖化：利用麦芽中含有的及辅助添加的各种水解酶类，在水和热力的作用下，将麦芽和辅料中的高分子物质及其分解产物（淀粉、蛋白质、半纤维素、植酸盐等及其中间分解产物），逐步分解并溶解于水的过程③发酵④灌装 3.啤酒的分类 ①根据生产工艺（杀菌方法）分类: 鲜啤酒、纯生啤酒、熟啤酒②根据原麦汁浓度分类：低浓度啤酒、中浓度啤酒、高浓度啤酒③根据啤酒色泽分类：淡色啤酒、浓色啤酒、黑色啤酒④根据啤酒酵母性质分类：上面发酵啤酒、下面发酵啤酒4.啤酒: 以优质大麦为主要原料，大米、啤酒花为辅料，经过制麦芽、糖化、啤酒酵母发酵等工序制成的富含营养物质和二氧化碳的低度酒精饮料。5.啤酒生产为什么要选用大麦为原料，其他原料可行吗？ ①大麦便于发芽，且发芽后可产生大量的水解酶类；②大麦种植遍及全球，原料易得；③大麦的化学成分适合酿造啤酒；④大麦不是人类食用的主粮，故啤酒酿造者一直沿席使用大麦酿造啤酒。 6.二棱大麦与六棱大麦的特点差异 ①六棱大麦的原始形态麦穗断面呈六角形，六行麦粒围绕一根麦轴而生，其中只有中间对称两行麦粒发育正常，因此六行大麦的籽粒不够整齐。麦粒基座弯曲。多用以制麦曲。其麦皮比二棱大麦厚。淀粉含量相对较低，蛋白质含量相对较高。②二棱大麦是六棱大麦的变种，麦穗扁形，沿穗轴只有成对的两行麦粒。其籽粒均匀整齐，比较大，籽粒饱满，内容物较多，表皮较少。淀粉含量较高，蛋白质含量较低。多酚物质和苦味物质较少，大麦浸出物含量较高。③二棱大麦的麦穗上只有两行籽粒，籽粒皮薄、大小均匀、饱满整齐，淀粉含量较高，蛋白质含量适当，是啤酒生产的最好原料。7.大麦蛋白质的种类、含量及与啤酒酿造关系：①种类：麦白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白②蛋白质含量高与啤酒的酿造关系：▲淀粉含量相对低，浸出率也低。大麦中蛋白质含量每增加1.0%，麦芽浸出物含量约减少0.6%。▲制得麦芽的溶解度较差，啤酒易混浊。▲形成的类黑素（Melanoidins）多，适合生产浓色啤酒，不宜做淡色啤酒（蛋白质含量＜11.5-12%。▲可制造低浓度啤酒，以增强泡沫性能和酒体。▲制麦损失增高，生产费用如通风、冷却相应增加。麦胶物质含量高，制麦条件如浸麦、发芽、干燥要加强。蛋白质含量每高1%，制麦损失提高0.3%。▲制得啤酒口味粗重，风味稳定性较差。③蛋白质含量低与啤酒的酿造关系：蛋白质含量＜9%，会影响啤酒的泡沫和适口性及酵母的营养等。8.大麦半纤维素和麦胶物质对啤酒影响：①含量：占麦粒干物质的10％～11％，是胚乳细胞壁的构成物，也存在于谷皮中。②半纤维素不溶于水而溶于稀碱溶液。谷皮中的半纤维素主要是戊聚糖及少量的β-葡聚糖和糖醛酸；胚乳中的半纤维素主要含β-葡聚糖及少量戊聚糖。③麦胶物质(Barley gum)在成分组成上与胚乳中的半纤维素无甚差别，只是相对分子质量较半纤维低，多糖混合物，易溶于热水。④半纤维素和麦胶物质中的β-葡聚糖的水溶液粘度极高。发芽过程中，溶解良好的麦芽，β-葡聚糖已大部分分解；溶解不良的麦芽，β-葡聚糖分解不完全，由此制出的麦汁粘度高，不利于麦汁过滤，还会造成啤酒口味不爽的感觉。β-葡聚糖也是引起啤酒混浊的成分之一。9.发芽率、发芽力及指标糖化辅料的作用：大米、玉米①发芽力：发芽力是指3天内发芽的百分数，要求不低于90％②发芽率：发芽率是指5天内发芽的百分数，要求不低于96％③指标糖化辅料的作用：▲大米:①优点：色泽浅、口味清爽、泡沫细腻、酒花香味突出、非生物性好。大米淀粉含量高，蛋白质、多酚类物质、脂肪含量较麦芽低。②缺点：大米用量过大时，会造成麦汁α-氨基氮含量过低，影响酵母的繁殖和发酵。▲玉米:玉米脂肪含量高，脂肪主要集中在胚中，所以一般先去胚，再用于啤酒生产。脂肪进入啤酒会影响啤酒的泡沫性能，同时脂肪容易氧化，会引起啤酒风味变坏。所以生产中要使用新鲜的玉米。 10.啤酒花化学成份及啤酒花的作用：①酒花在啤酒中的作用：▲赋予啤酒香味和爽口苦味▲提高啤酒泡沫的持久性▲促进蛋白质沉淀，有利啤酒澄清▲酒花有抑菌作用，加入麦芽汁中能增强麦芽汁和啤酒的防腐能力②酒花的主要有效成分：▲酒花油：10％~20 ％▲酒花树脂（或酒花苦味物质）：0.5％~2 ％▲多酚类物质：2％~5 ％▲其他：单糖、蛋白质、果胶、脂和蜡等11.酿造用水的卫生指标及处理方法—简单了解（重金属离子、硝酸根、亚硝酸根离子、游离氯） 卫生指标：①应无色透明，无异味、异臭。②碳酸盐含量，即碳酸根含量低一些好。③pH应为6.8~7.2，但pH在6.5~7.5之间一般尚可使用。④几种主要离子的含量:▲不允许存在有毒离子，如砷、汞、镉、铝和氰化物等，或以不超过生活饮用水的卫生标准为限。▲重金属离子以只含痕量为好，如铜、铁、锌、锡等，其中铁离子含量应低于0.3mg/L。▲硝酸根、亚硝酸根离子最好都不要超过0.1mg/g⑤游离氯的含量也
糖化酶发酵、提取及活力测定
SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 发酵工艺学实验报告 糖化酶发酵、提取及活力测定实验 学院：生命科学学院 专业班级：生物工程1602 项目组成员：刘松良、张金中、蔡超、何建雨、周钻钻 指导教师：王丽娟 2018年6月
糖化酶发酵、提取及活力测定实验 何健雨王丽娟 生命科学学院生工1602班 1. 实验目的 (1)了解黑曲霉生长特性,学习糖化酶发酵工艺； (2)了解黑曲霉生长特性,学习糖化酶发酵工艺。 (3)学习并掌握糖化酶活力测定方法 2. 实验原理 葡萄糖淀粉酶( glucoamylase,EC.3.3.13)系统名为淀粉a-1,4-葡聚糖葡萄糖水解酶,俗称糖化酶,是国内酶制剂中产量最大的品种。糖化酶对淀粉分子的作用是从非还原性末端切开a-1,4键,也能切开a-1,3键和a-1,6键,生成葡萄糖。 生产糖化酶常用的菌种是黑曲霉,将活化好的黑曲霉制成孢子悬浮液,转接接到三角瓶直接进行发酵,或转接到三角瓶作为种子,进行一次扩大培养后,再转接到发酵罐进行糖化酶发酵。 黑曲霉糖化酶是一种胞外酶。首先采用过滤法将菌体等杂质除去,继而对滤液进行浓缩,最后用有机溶剂如乙醇将酶沉淀出来,对沉淀物进行干燥,加工成成品。 糖化酶有催化淀粉水解的作用,能从淀粉分子非还原性末端开始,分解a-1,4键,生成葡萄糖。葡萄糖分子中含有的醛基能被次碘酸钠氧化,过量的次碘酸钠钠,酸化后析出碘,再用硫代硫酸钠标准溶液标定,计算酶活力。 酶活力定义:1g固体酶粉(或1mL液体酶),于559CpH4.6的条件下,1h分解可溶性淀粉产生1mg葡萄糖,即为一个酶活力单位,以U/mL(U/g)表示。 3. 实验材料 优质大麦芽粉、大米粉、酒花；耐高温-α淀粉酶、糖化酶；乳酸（磷酸）； 0.025 mol/L碘液；温度计（100℃）、恒温水浴锅、糖度计、布氏漏斗、分析天平、纱布、玻璃仪器。 4. 方法步骤
氨基酸发酵工艺学要点
氨基酸发酵工艺学要点 味精厂的主要生产车间：糖化车间、发酵车间、提取车间、精制车间 淀粉生产的流程。 淀粉的液化及糖化定义。 淀粉液化过程使用淀粉酶，水解位置1，4糖苷键，糖化过程使用糖化酶，水解位置1，4糖苷键和1，6糖苷键。 液化结束后，为何要进行灭酶处理，如何操作？ 葡萄糖的复合反应。 淀粉的糊化、老化定义及影响老化的因素。 DE值与DX值的概念 淀粉水解糖的质量要求有哪些？ 说说酸水解法、酸酶法和酶水解法三种不同水解工艺的优劣？ 固定化酶的定义及制备方法有哪几种？ 生物素对谷氨酸生物合成途径影响。 在谷氨酸发酵中如何控制细胞膜渗透性。 诱变育种概念。 谷氨酸生产菌的育种思路 现有谷氨酸生产菌主要有哪四个菌属。 谷氨酸发酵生产菌的主要生化特点。 日常菌种工作。 菌种扩大培养的概念和任务 谷氨酸发酵一级种子和二级种子的质量要求 影响种子质量的主要因素 氨基酸生产菌菌种的来源有哪些。 工业微生物菌种保藏技术是哪几种？ 冷冻保藏的分类 菌种衰退和复壮的概念 代谢控制发酵的定义 谷氨酸发酵培养基包括哪些主要营养成分。 生长因子的概念 影响发酵产率的因素有哪些。 谷氨酸发酵过程调节pH值的方法 谷氨酸发酵不同阶段对PH的要求：前期pH7.3、中期pH7.2 、后期pH7.0 放罐pH6.8 谷氨酸发酵时,出现泡沫过多,一般是什么原因,该怎样处理? 谷氨酸发酵过程，菌体生长缓慢或不长的原因及解决方法？ 谷氨酸发酵过程，耗糖快,pH偏低, 产酸低原因及解决方法 谷氨酸生产菌最适生长温度为？，发酵谷氨酸最适发酵温度？，最适合生长pH为？。 发酵过程中CO 2迅速下降，说明污染噬菌体， CO 2 连续上升，说明污染杂菌 消泡方法有哪几种？一次高糖发酵工艺 噬菌体侵染的异常现象染菌的分析
发酵工艺学论文1
传统大豆发酵食品的研究进展 学生姓名：钟宇航 学号：20090412310035 学院：材料与化工学院 年级专业：09生物与工程 2012年 6 月 10 日
传统大豆发酵食品的研究进展 摘要：豆豉、豆酱、酱油和腐乳并列为我国四大传统大豆发酵食品，生产历史悠久，分布广泛，具有丰富的营养价值和强大的保健功能。但是在其生产工艺、微生物分布、营养生理功能等方面存在着安隐患及需要解决的实际问题。 关键词：传统发酵食品、营养价值、保健功能、安全隐患 中国是大豆的故乡，几千年来，大豆为中华民族的繁衍生息做出了不可磨灭的贡献，而大豆发酵食品也成为中国传统食品中的一朵奇葩。大豆发酵食品不仅含有大豆中原有的丰富营养素，而且通过微生物发酵作用又产生很多种对人体有极高保健作用的功能性物质，因此，在许多国家都掀起了对大豆发酵食品的研究热潮。 豆豉、豆酱、酱油和腐乳并列为我国四大传统大豆发酵食品，它们均具有营养丰富、易于消化吸收等优点，在我国有悠久的生产历史，已成为我国饮食文化的重要组成部分，具有较好的消费基础。过去我国生产大豆发酵食品是以家庭作坊式为主，全靠自然发酵。这样不仅发酵周期长，而且存在食品安全隐患。因此，为了满足广大消费者的需求，必须寻求工业化的道路。而要想实现发酵豆制品生产的工业化，首先就要先了解自然发酵产品中的主要发酵微生物，然后才能从中筛选出适合工业发酵的菌株进行纯种发酵。 一、传统大豆发酵食品及其中微生物的分布 1、豆豉中微生物的分布 豆豉的起源可以追溯到汉朝以前，自古以来深受人民喜爱。现代研究表明豆豉中含有大量能溶解血栓的尿激酶，还富含一些能产生大量B 族维生素和抗菌素的人体益生菌[1]。根据发酵微生物不同豆豉可分为四大类：细菌型( 如四川水豆豉、日本纳豆) 、毛霉型( 如四川永川豆豉、潼川豆豉)、根霉型(如印尼天培)和曲霉型(如广东阳江豆豉、湖南浏阳豆豉) 。 自然发酵的豆豉中主要的微生物菌群为细菌和霉菌，而酵母菌较少，为非主要作用微生物，这与未经过酸浸工序的天培相似。其中芽孢菌的数量仅为4.5～4.6 ×105CFU/g，说明豆豉制曲过程是一个混合发酵过程。但由于细菌中除了芽孢菌外，其余菌株产蛋白酶和淀粉酶能力不高，所以制曲过程中的主要菌系应为霉菌而非细菌[2]。 曲霉型豆豉中的曲霉菌可以占霉菌总数的9 0 % 以上。天培和纳豆是由我国豆豉传到国外后，为适应当地气候和文化而改造的产品。自然发酵的天培中主要发酵微生物为米根霉、少孢根霉[3]等。而纳豆生产则主要是的纳豆杆菌[4]。
氨基酸发酵工艺学试卷A答案
《氨基酸发酵工艺学》试卷A答案 一、名词解释（每小题3分，共18分） 1、代谢控制发酵：就是用遗传学或其它生物化学的方法，人为的改变、控制微生物的代谢，使有用产物大量生成、积累的发酵。 2、DE值：即葡萄糖值，表示淀粉水解程度及糖化程度。DE值=还原糖/干物质×100％ 3、噬菌体效价：每毫升试样中所含有具有侵染性的噬菌体的粒子数 4、发酵转换：当发酵条件发生改变时，必然会影响到生物代谢途径分支的关键酶的酶量和酶活性的改变，从而导致发酵方向发生转换，从而产生不同的代谢产物 5.淀粉液化：利用α－淀粉酶将淀粉液化，转化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加。 6.临界溶氧浓度：指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。 二、单项选择题（每小题2分，共20分） 1.B 2.B 3.C 4.A 5.B 6.B 7.D 8.C 9.D 10.A 三、填空题（每空1分，共20分） 1.蛋白质水解液抽提法，化学合成法，酶法，微生物发酵法 2.控制磷脂的合成添加表面活性剂油酸缺陷型甘油缺陷型温度敏感型（能写出任意三条即可） 3.长菌型细胞转移期细胞产酸型细胞 4.α-型结晶β-型结晶自然起晶加晶种起晶 5.等电点法离子交换法锌盐法
6.离子交换法菌体钙离子 四、简答题（每小题6分，共30分) 1、淀粉水解糖制备中，酸解法的工艺流程？ 答：淀粉、水、盐酸→调浆→进料→水解→冷却、中和→脱色→过滤→糖化液 2、酸法制备淀粉水解糖的质量要求有哪些？ 答：（1）糖液透光率＞90％（420nm） （2）不含糊精、蛋白质（起泡物质）。 （3）转化率＞90％。 (4) 还原糖浓度＞16％ （5）糖液不能变质 3、氨基酸发酵菌种为什么要定期分离纯化？有什么意义？ 定期分离纯化的原因：因为工业生产菌种酵母自身发生了退化，退化的原因：（1）菌种的自发突变在10-8左右 （2）由于菌种大多为诱变菌种，容易受外界环境的影响，发生回复突变。 菌种纯化的意义：（1）保证产品的稳产、高产 （2）进行生产育种。 4、氨基酸生产中，泡沫对发酵的影响？ ①发酵液逃逸 ②感染 ③降低装填系数，设备利用率降低
氨基酸生产工艺
氨基酸生产工艺 主讲人：韩北忠 刘萍 氨基酸是构成蛋白成分 目前世界上可用发酵法生产氨基酸有20多种。 氨基酸 α 碳原子分别以共价键连接氢原子、羧基和氨基及侧链。侧链不同，氨基酸的性质不同。 氨基酸的用途 1. 食品工业： 强化食品(赖氨酸，苏氨酸，色氨酸于小麦中) 增鲜剂：谷氨酸单钠和天冬氨酸 苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量二肽甜味剂(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯),此产品1981年获FDA批准,现在每年产量已达数万吨。 2. 饲料工业： 甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料 3. 医药工业： 多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代谢失调 苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低。 4. 化学工业：谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙氨酸纤维。 氨基酸的生产方法 发酵法： 直接发酵法：野生菌株发酵、营养缺陷型突变发酵、抗氨基酸结构类似物突变株发酵、抗氨基酸结构类似物突变株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型回复突变株发酵。 添加前体法 酶法：利用微生物细胞或微生物产生的酶来制造氨基酸。 提取法：蛋白质水解，从水解液中提取。胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸 合成法：DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。 传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物的成本高,工艺复杂,难以达到工业化生产的目的。 生产氨基酸的大国为日本和德国。 日本的味之素、协和发酵及德国的德固沙是世界氨基酸生产的三巨头。它们能生产高品质的氨基酸,可直接用于输液制剂的生产。 日本在美国、法国等建立了合资的氨基酸生产厂家,生产氨基酸和天冬甜精等衍生物。 国内生产氨基酸的厂家主要是天津氨基酸公司,湖北八峰氨基酸公司,但目前无论生产规模及产品质量还难于与国外抗衡。 在80年代中后期,我国从日本的味之素、协和发酵以技贸合作的方式引进输液制剂的制造技术和仿造产品, 1991年销售量为二千万瓶,1996年达六千万瓶,主要厂家有无锡华瑞,北京费森尤斯,昆明康普莱特,但生产原
发酵工艺学试题库
发酵工程发展史包括:传统发酵技术: 自然发酵、纯培养技术的建立、深层培养技术的建立、人工诱变育种、基因工程菌、发酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术的建立 反馈调节包括：反馈抑制和反馈阻遏 在通气不充足时，糖和脂肪的氧化不完全，产生有机酸类的中间产物,这些都使培养基的pH 值下降。 如果无机氮源被同化，则培养基pH值会发生不同变化:生理酸性盐(被微生物利用后生酸的盐)的铵盐利用后，与其结合的酸游离，使pH值下降;生理碱性盐的硝酸盐(或有机酸盐)被利用后，则释放碱使其pH值上升。 啤酒按灭菌方式分 ◆熟啤酒：经过巴斯德灭菌不含活体酵母（瓶，3-6个月；易拉罐，1年） ◆鲜啤酒：不经过巴斯德灭菌含活体酵母（存不大于7天） ◆纯生啤酒：特殊过滤以除去活体酵母（可长达1年） 啤酒发酵的原料包括: 麦芽、辅料（德、挪不加）、酒花、水 麦芽粉碎方法 1 干法粉碎 2 回潮干法湿法 4 连续浸渍湿法粉碎(70年代) 发芽力：发芽三天发芽麦粒百分率, 96% 活性物质产生菌的筛选的步骤： 筛选步骤： 样品采集样品预处理增殖培养菌种初筛菌种复筛性能鉴定传代稳定性实验菌株终选 代谢控制发酵： 利用遗传学或其他生化方法，人为的在DNA水平上来改变和控制微生物的代谢，使得有用的产物大量积累的发酵称为代谢控制发酵。 诱导作用 定义：生物与一种化学物质--诱导物接触的结果大大地增加了酶合成的速度。 分解代谢物阻遏 1、定义：培养基中某种基质的存在会减少（阻遏）细胞中相应酶的合成速率。如葡萄糖、精氨酸等受分解代谢物阻遏的酶. 反馈抑制：是一生物合成途径的最终代谢物抑制那一途径的前面第一或第二个酶的活性。反馈阻遏：终产物或其结构类似物阻止了催化途径中一个或几个酶的合成。 能荷 能荷= {[ATP]+ [ADP]}/ {[ATP]+ [ADP] + [AMP]} 能荷不仅调节形成ATP的分解代谢酶类的活性，而且调节利用ATP的生物合成酶类的活性。异柠檬酸脱氢酶和磷酸果糖激酶受高能荷的抑制，而丙酮酸羧化酶、乙酰CoA羧化酶等在同一高能荷下被激活。 巴士德效应：啤酒酵母对各种可发酵性糖类的发酵均是通过EMP途径代谢生成丙酮酸后，进入无氧酵解或有氧循环，酵母在有氧TCA循环可获得更多生物能（38ATP），此时无氧发酵代谢就会抑制，这种抑制厌氧发酵代谢称为“巴士德效应”。 临界氧浓度：一般指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。 浸麦度（%） 浸麦后大麦的含水率即浸麦度(%) 浸后大麦总含水量 = ———————×100% 浸后大麦质量
发酵工艺学课程教学大纲
发酵工艺学课程教学大纲 （适用于：制药工程专业） 一、课程基本情况 二、课程教学目的 通过本课程的教学，要求学生系统掌握发酵的基本理论、基本知识和基本技能，建立较深刻的微生物学观点，形成科学的思维方式，同时要求学生能了解发酵行业主流产品的新工艺、新技术，突出实用性及先进性。通过理论教学和实验实训相结合，可巩固学生课堂所学理论知识，从而提高学生分析问题、解决问题以及实际动手能力。进而使学生比较全面了解我国发酵行业现状及发展前景，掌握必备的发酵基本技术，为从事发酵产品的生产、科研工作奠定坚实的基础。 三、教学方法与手段 本门课程采用灵活多样的授课方式。讲课；讨论；互动式教学；实验教学；作业；问答式和书面解答并用。通过各种渠道随时了解学生对教学的意见和要求，不断改进教学方法和教学手段以提高教学质量。 四、课程的重点、难点 重点：发酵代谢调控的基本原理与方法、发酵工程中的灭菌操作。 难点：发酵过程优化和工艺控制、发酵产物的常用提取分离方法、工业微生物的育种与种子制备、工业生产用培养基。
五、课程教学内容及教学环节安排 课程教学环节学时分配表（五号宋体，加黑） 第一章绪论 【知识点提示】 了解微生物发酵基本概念、现在、发展趋势，掌握微生物发酵特征。 【教学要求】 了解：微生物发酵的基本概念、微生物发酵技术的发展历史、微生物发酵的产品种类、我国微生物发酵工业的现状和今后发展趋向。 理解：微生物发酵的特征与发酵方式。 掌握：微生物发酵的特征、微生物发酵方式。 【重、难点提示】 重点：微生物工业发酵的基本过程及产物类型。 难点：微生物发酵方式。 第一节微生物发酵的基本概念 一、微生物发酵的含义 二、微生物工业发酵的基本过程及产物类型 第二节微生物发酵技术的发展历史 一、对发酵本质的认识过程 二、微生物发酵技术发展的不同阶段 第三节微生物发酵的产品种类 第四节微生物发酵的特征与发酵方式 一、微生物发酵的特征 二、微生物发酵方式
抗生素发酵工艺学知识要点
《抗生素发酵工艺学》知识要点 （1）发酵工业的生产水平取决于三个要素，即生产菌种、生产工艺、生产设备。 （2）目前无菌检测的方法主要四种，即镜检法、肉汤培养法、平板划线培养和发酵过程异常现象观察法。 （3）发酵醪中菌体分离一般采用离心分离和过滤分离两种方法。（4）在微生物培养过程中，引起培养基pH值改变的原因主要有营养成份的消耗和代谢物的累积等。 （5）发酵过程控制的目的就是得到最大的比生产率和最大的得率。 （6）发酵工业中常用灭菌方法：化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌。 （7）常用工业微生物可分为细菌、酵母菌、霉菌、放线菌四大类。（8）常用菌种保藏方法有斜面保藏法、沙土管保藏法、液体石蜡保藏法和真空冷冻保藏法等 （9）发酵高产菌种选育方法包括自然选育、杂交育种、诱变育种、基因工程育种、原生质体融合 （10）发酵产物整个分离提取路线可分为预处理、固液分离、初步纯化、精细纯化和成品加工等五个主要过程。 （11）工业微生物菌种可以来自自然分离，也可以来自从微生物菌种保藏机构单位获取。 （12）环境无菌的检测方法有显微镜检查法、肉汤培养法、平板培养法、发酵过程的异常观察法等。 （13）发酵罐发酵过程中的物理检测参数有温度、转速、压力、搅拌转速和空气流量）。 （14）前体：是指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大提高的化合物。
（15）发酵生长因子：从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。 （16）生理性酸性物质：经微生物代谢等作用后能形成酸性物质使培养基pH值下降的营养物质。 （17）限制性基质：微生物生长速率与底物浓度有一定的依赖关系，当底物浓度很小，微生物生长速率与底物浓度成正比，此时基质叫限制性基质。 （18）发酵热：所谓发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。什么叫净热量呢？ 在发酵过程中产生菌分解基质产生热量，机械搅拌产生热量，而罐壁散热、水 分蒸发、空气排气带走热量。这各种产生的热量和各种散失的热量的代数和就 叫做净热量。发酵热引起发酵液的温度上升。发酵热大，温度上升快，发酵热 小，温度上升。 （19）染菌率：总染菌率指一年发酵染菌的批（次）数与总投料批（次）数之比的百分率。染菌批次数应包括染菌后培养基经重新灭菌，又再次染菌的批次数在 内。 （20）连消：连消也叫连续灭菌，就是将将配制好的并经预热（60～75℃）的培养基用泵连续输入由直接蒸汽加热的加热塔，使其在短时间内达到灭菌温度 （126～132℃），然后进入维持罐（或维持管），使在灭菌温度下维持5～7分钟 后再进入冷却管，使其冷却至接种温度并直接进入已事先灭菌（空罐灭菌）的 发酵罐内的培养基灭菌方法。其过程均包括加热、维持和冷却等灭菌操作过程。（21）DE值（葡萄糖值）：表示淀粉水解程度及糖化程度，指葡萄糖（所有测定的还原糖都当作葡萄糖来计算）占干物质的百分率。 （22）补料分批培养：在分批培养过程中补入新鲜的料液，以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。在此过程中只有料液的加入没有料液的取出，所以 发酵结束时发酵液体积比发酵开始时有所增加。在工厂的实际生产中采用这种 方法很多。 （23）次级代谢产物：从初级代谢途径中形成分枝代谢途径，并用初级代谢产物生成与菌体生长繁殖无关的物质或功能还未明的化合物，这个过程称次级代谢。
有机酸发酵工艺学试卷
2006～2007学年第二学期期末考试 生物工程专业《有机酸工艺学》课程试卷 注意事项：1. 考生务必将自己姓名、学号、专业名称写在指定位置； 密封线和装订线内不准答题。 一、单选题（从四个答案中选一个正确答案，将代号添入括号，每题2分，共10分） 1. 深层发酵法生产柠檬酸时,若泡沫过多,可以加入下列那种物质（ ）。 A ．植物油 B 碳酸钙 C. 氢氧化钠 D.黑曲霉孢子 2. 定性， 定量测定柠檬酸的反应中，柠檬酸经氧化后生成的3-酮戊二酸与溴作用能生成（ ）沉淀。 A ．五溴丙酮 B.碳酸钙 C.硫酸钡 D. 以上都不对 3. 某些（ ）能利用以烷烃为主要成分的石油原料产生柠檬酸。 A ．放线菌 B ．黑曲霉 C ．青霉 D ． 酵母 4. 筛选产柠檬酸菌株时，判断产酸能力大小的依据是 ( )。 A.透明圈直径 B.菌落直径 C.变色圈与菌落直径比值 D.其它 5. 糖蜜预处理过程中的EDTA 处理法是为了除去( )。 A ．淀粉 B 葡萄糖 C. 氯化钠 D.金属离子 二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1. 在积累柠檬酸的情况下，必须要有另外的途径提供草酰乙酸。现在已公认草酰乙酸是由（ ）羧化形成的。 A ．丙酮酸 B ．磷酸烯醇丙酮酸 C. 丁酮 D. 丁酸 2. 验收糖蜜时考察的指标有那些（ ）。 A ．微生物数量 B ．含糖量 C.蛋白质 D .以上都不对 3. 在柠檬酸发酵工业生产上有价值的微生物有（ ）。
A．黑曲霉B. 大肠杆菌C. 解脂假丝酵母D.啤酒酵母 4. 柠檬酸的发酵工艺包括（）。 A．表面发酵B 深层发酵C.固体发酵D.钙盐提取工艺 5.柠檬酸发酵时通常可用作产酸促进剂的有( )。 A．低级醇B.络合剂C.有机酸D.多元醇 6．柠檬酸的提取工艺有（） A．钙盐法B. 萃取法C. 离子交换法D. 电渗析法 7．柠檬酸生产的原料包括下列那几种（）。 A．淀粉质原料B. 制糖工业副产品C. 粗制糖类D. 二氧化碳 8．糖蜜原料的预处理方法有（）。 A．钙盐法B. 黄血盐处理法C. 离子交换法D. EDTA法 9．柠檬酸发酵中的无菌空气过滤系统包括（）。 A．除油过滤B. 除菌过滤C. 加热D. 以上都不对 10．影响深层发酵的因素包括（）。 A．温度B. pH值C. 酸解时加酸量D. 通风 三、填空题（每空1分，共20分） 1.柠檬酸又名( )，英文名( )，学名为( )。 2. 1952年，美国Miles实验室首先采用( )法大规模生产柠檬酸。 3. 我国柠檬酸工业在解放前是个空白。但目前我国柠檬酸产量是世界( )。 4. 一水柠檬酸是从低于( )度的水溶液中结晶析出。 5. 柠檬酸钙盐有3种类型：( )、( ) 、( )。在工业生产中的柠檬酸钙指的是( )。 6. 柠檬酸是一种较强的有机酸，完全电离时可以电离出( )个H+。 7. 利用发酵法可以生产的有机酸有( )、( ) 、( )、( )、( ) 、( )。 8．现在普遍认为柠檬酸是经过( )途径、( )羧化和( )循环而合成的。
发酵工艺学原理作业
调味品报告 姓名：班级：学号： 一、行业简介 1.行业的历史 （1）调味品定义 调味品（flavouring、condiment、seasoning）是指在饮食、烹饪和食品加工中广泛应用的，用于调和滋味和气味并具有去腥、除膻、解腻、增香、增鲜等作用的产品。 （2）调味品历史沿革 ①第一代——单味调味品 例如：酱油、食醋、酱、腐乳及辣椒、八角等天然香辛料，其盛行时间最长，跨度数千年。 ②第二代——高浓度及高效调味 例如：超鲜味精、甜蜜素、阿斯巴甜、甜叶菊和木糖等，还有酵母抽提物、HVP、HAP、食用香精、香料等。此类高效调味品从70年代流行至今。 ③第三代——复合调味品 例如：火锅底料、烧肠香料、午餐肉香料、酱猪头香料、五香扒鸡料。现代化复合调味品起步较晚，进入90年代才开始迅速发展。目前，上述三代调味品共存，但后两者逐年扩大市场占有率和营销份额。 ④第四代——纯天然调味品 纯天然调味品以纯提前技术为前提，更以营养健康为重。目前，在益意追求健康为主的呼吁下，纯天然调味品所占领的市场份额越来越大。 （3）酱油的历史 酱油及酱类酿造调味品生产最早发明于我国，至今已有两千多年的历史。制酱的方法最早出现在《齐民要术》中〔公元532-549年)。中国历史上最早使用“酱油”名称是在宋朝，林洪著《山家清供》中有记述。此外，古代酱油还有其他名称，如清酱、豆酱清、酱汁等。公元755年后，酱油生产技术随鉴真大师传至日本，后又相继传入朝鲜、越南、泰国、马来西亚、菲律宾等国。制作酱油的原料因国家、地区的不同，使用的配料不同，风味也不同，比较出名的是泰国的鱼露（使用鲜鱼）和日本的味噌(使用海苔)。 2.产品的分类和用途 （1）调味品按照性质分类 ①酿造类调味品 以含有较丰富的蛋白质和淀粉等成分的粮食为主要原料，经过处理后进行发酵，即借有关微生物酶的作用产生一系列生物化学变化，将其转变为各种复杂的有机物。此类调味品主要包括：酱油、食醋、酱、豆豉、豆腐乳等。 ②腌菜类调味品 将蔬菜加盐腌制，通过有关微生物及鲜菜细胞内的酶的作用，将蔬菜体内的蛋白质及部分碳水化合物等转变成氨基酸、
发酵工艺学复习Word版
发酵工艺学概论复习 1.发酵技术的概念和特点 概念：发酵技术是利用微生物的生长和代谢生产各种有用生物、化学产品的技术 现代发酵技术的特点：产品类型多、技术要求高、规模巨大、技术发展速度快 2. 相对于化学反应过程，微生物反应具有以下的优点： 1）反应在常温、常压下进行，对设备的要求较低。 2）原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，价格相对低廉。 3）反应以生命体的自动调节方式进行，能在单一反应器（发酵罐）内很容易地进行。 4）生产过程相对安全，对人体危害小。 5）通过对微生物的菌种改良，能够利用原有设备使生产飞跃。 3. 发酵工业存在的问题（发酵过程存在的问题和缺陷） 1）底物不可能完全转化为目标产物，副产物的产生不可避免，造成产物提取和精致的困难。 2）微生物反应是活细胞的反应，菌体易发生变异和退化，微生物反应过程复杂，对发酵过程的控制相当困难。3）原料是农副产品，虽然价廉，但质量和价格波动较大。 4）与化工过程相比，反应器的效率低。 5）发酵废水量大，并含较高的COD和BOD，需要进行处理。 6）生产过程易受杂菌污染 7）发酵过程的控制相当困难 4. 发酵工业(技术)发展简史 现代发酵工业 以青霉素(penicillin)的大规模液体深层培养为标志。1928年Fleming发现了青霉素，1940年Florey和Chain成功制备青霉素并进行临床实验。 5. 发酵技术的应用 1）在医药行业的应用 ａ能生产四种类型的产品：各种抗生素，各种氨基酸、维生素、基因工程药物 ｂ希望能写出几种常用抗生素的名称： 抗细菌的抗生素：青霉素、头孢菌素、红霉素、链霉素、螺旋霉素、四环素、万古霉素、链阳性菌素等 抗真菌的抗生素：两性霉素、灰黄霉素、制霉菌素、杀假丝菌素、多效霉素 抗肿瘤抗生素：放线菌素，博来霉素，阿德里亚霉素，阿霉素，丝裂霉素 各种氨基酸：几乎所有的氨基酸都可以由微生物发酵制备或由微生物产生的酶合成 维生素：维生素B2、维生素C、维生素B12，麦角固醇（维生素D2的前体） 基因工程药物:干扰素(interferon)、生长激素、白细胞介素（interleukin)、表皮生长因子、促红细胞生长素(erythopoietin, EPO)、集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF)、单克隆抗体(monoclonal antibodies, MAbs) 2) 在化学工业中的应用 由发酵法生产的有机溶剂: 乙醇(ethanol)、丙酮(acetone)、丁醇(butanol)、二羟基丙酮(dihydroxyacetone)等 由发酵法生产的有机酸 : 乙酸(acetic acid)、丙酸(propionic acid)、乳酸(lactic acid)、丁酸(butyric acid)等 3）在酶制剂行业的应用 写出几种工业酶制剂的名称 :
发酵工艺学复习资料
1、菌种扩大培养： 种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种过程，称为种子扩大培养。这些纯种培养物称为种子。 2、双酶法糖化工艺： 包括淀粉的液化和糖化两个步骤，液化是利用液化酶使淀粉糊化。粘度降低，并水解到糊精和低聚糖的程度，然后利用糖化酶将液化产物进一步水解成葡萄糖的过程。 3、淀粉老化： 分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程，也就是复结晶 4、淀粉水解糖： 在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过得称为淀粉的“糖化”，所制得的糖液你为淀粉水解糖。 5、双边发酵工艺： 边糖化边发酵，其持点是采用较低温度使淀粉糖化和酒精发酵同时进行。 发酵周期较长，淀粉利用率低，但产品香气足、风味好，当前一部分厂仍在采用。, 6、二高三低现象： pH高、残糖高、OD值低、温度低、谷氨酸低。 7、发酵转换： 培养条件不适宜，几乎不产生谷氨酸，而得到大量菌体或者谷氨酸发酵转换为累积乳酸，琥珀酸，缬氨酸，谷氨酰胺等。 8、过度氧化作用： 过度氧化作用是指发酵过程中当乙醇即将耗尽而有氧存在时，代谢途径发生改变，醋酸进一步氧化成CO2和水的作用。 9、淀粉糊化： 淀粉乳受热，淀粉颗粒膨胀，当温度上升到一定程度时，淀粉颗粒的偏光十字消失，颗粒急骤膨胀，体积增大几百倍，粘度迅速增高，变成粘稠的糊状物（淀粉糊） 10、双边发酵： 在酿造过程中，在糖化的同时，酒精发酵也同时进行。 11、DE值：
糖化液中的还原糖含量（以葡萄糖计算）占干物质的百分率 %100?=干物质含量 还原糖含量值DE 12、谷氨酸的生物合成途径包括哪些途径？ 以葡萄糖为原料的代谢途径，以醋酸和正石蜡为原料的代谢途径 13、在食醋酿造过程中,工厂最常用的醋酸杆菌是什么？ 醋酸杆菌(AS1.41 沪酿1.01) 14、现有的谷氨酸生产菌主要是有哪些种属？ 短杆菌属 棒杆菌属 小杆菌属 节杆菌属 15、在味精工业谷氨酸发酵中常用的碳源和氮源有什么？ 在谷氨酸发酵中，国内常用的碳源为淀粉水解糖，国外常用的为糖蜜。 氮源为尿素，液氨和氨水。 16、谷氨酸发酵的代谢控制育种有哪些？ 1.日常菌种工作：定期分纯 小剂量诱变刺激 高产菌制作安瓿管 2.选育耐高渗压菌株：耐高糖，耐高谷氨酸，耐高糖、高谷氨酸 17、谷氨酸发酵过程中污染的原因分析。
氨基酸工艺学
1.什么是氨基酸发酵工业？答：氨基酸发酵是典型的代谢控制发酵,由发酵所生成的产物氨基酸,都是微生物的中间代谢产物,它的积累是建立于对微生物正常代谢的抑制。在脱氧核糖核酸(DNA)的分子水平上改变、控制微生物的代谢,使有用产物大量生成、积累。氨基酸发酵工业是利用微生物的生长和代谢活动,发酵生产氨基酸的现代工业. 2.简述氨基酸的生产方法有哪些？抽提法,化学合成法,生物法(直接发酵法和酶转化). 3.举例氨基酸的应用领域有哪些？答：临床营养制剂及氨基酸药物:①Glu治疗肝昏迷。②氨基酸大输液。医药中间体:合成手性药物。肽类：乳链菌肽,可强烈抑制食品腐败.谷胱甘肽GSH含疏基,有抗氧化和整合解毒作用,用于治疗肝脏疾病、药物和重金属中毒。食品补充剂：①调味品：味精，稀释3000倍，鲜味，阈值0.03%。Gly：蔗糖的0.8倍。Asp-phe甲酯（阿斯巴甜），蔗糖的200倍。②提高食品营养价值，强化食品.评价蛋白质营养价值的指标，看食物中蛋白质的量（含量）和质（氨基酸之间的构成比例）。饲料添加剂:农业饲料用Lys，添加0.2%，鸡每年生蛋250个，猪120天长只至180斤，鸡56天长3.5斤。工业绿色化学产品:多聚氨基酸。α-聚赖氨酸（α-PL）,作为安全食品保鲜剂；r-聚谷氨酸(r-PGA)，可降解塑料，环境友好材料；聚天冬氨酸PASP，可生物降解的高吸水材料。保健化妆品:氨基酸系表面活性剂. 4.简述淀粉的组成及特性：淀粉白色无定形结晶粉末,圆形椭圆形多角形.是一种碳水化合物,组成元素为44.4%C,6.2%H,49.4%O.淀粉分子是由许多葡萄糖脱水缩聚而成的高分子化合物(C6H10O5)n. 分直链淀粉(不分支的葡萄糖链构成, α-1,4糖苷键聚合,空间构象卷曲螺旋状.水溶液加热不产生糊精,以胶体状态溶解,遇碘反应纯蓝色)和支链淀粉(α-1,6糖苷键连接直链,只有加热加压溶于水遇碘紫红色.)两部分.特性:无还原性无甜味,不溶于冷水,酒精,醚等有机溶剂.在热水中能吸收水分而膨胀,最后淀粉粒破裂,淀粉分子溶于水中形成带有黏性的淀粉糊,即糊化.生淀粉的颗粒在偏光显微镜下观察有双折射现象,淀粉有黑色十字,将颗粒分成白色的四部分,有晶体结构.淀粉含有较多水分却不显潮湿,原因淀粉分子中羟基和水分子相互作用形成氢键.淀粉遇碘反应强烈生成蓝色碘淀粉和淀粉-碘复合物.加热蓝色消失,冷却出现.温度太高碘极易逃逸,冷却后无蓝色. 5.分析玉米淀粉生产中浸泡工序的目的。玉米子粒坚硬有胚,需浸泡才能破碎. ①可软化子粒,增加皮层和胚的韧性.有利于胚的破碎②水分通过胚和皮层向胚乳内部渗透,溶出水溶性物质.有利于分离操作.③使粘附在玉米表面上的泥沙脱落.有利于玉米的破碎和提取淀粉.(逆流浸泡,水中加入SO2(不超过0.4%)以分散和破坏玉米子粒细胞中蛋白质网状组织,促使淀粉游离出来,同时抑制微生物繁殖活动.浸泡条件:浸泡水SO2浓度0.15-0.2%,PH3.5,温度50-55℃,时间48h) 清理浸泡粗碎胚芽分离磨碎纤维分离(筛选法)蛋白质分离(利用相对密度不同)清洗脱水干燥成品整理. 6.简述淀粉水解糖生产的意义. 谷氨酸产生菌不能直接利用淀粉或糊精作为碳源.淀粉必须经水解成葡萄糖才能供发酵使用.工业上将淀粉水解为葡萄糖的过程成为糖化,所制得糖液称为淀粉水解糖,主要是葡萄糖.它是谷氨酸产生菌生长的营养物质,易被其利用.淀粉水解糖液的质量关系到谷氨酸菌的生长速度,谷氨酸的积累及分离提取. 7.谷氨酸发酵水解糖液的要求.1.严格控制淀粉质量(无霉烂变质)2.正确控制淀粉乳的浓度(浓度高低满足发酵的初糖浓度)3.糖液中不含糊精(水解完全)4.糖液清、色泽浅,有一定的透光率5.糖液新鲜6.降低糖液蛋白质的含量7.质量标准:色泽：浅黄、杏黄通明液体；糊