各種產(chǎn)品發(fā)酵

1、氨基酸生產(chǎn) 第一節(jié) 氨基酸發(fā)酵 一、概述 氨基酸在藥品、食品、飼料、化工等各行業(yè)中都有重要的應(yīng)用。如谷氨酸 目前絕大多數(shù)應(yīng)用發(fā)酵法或酶法生產(chǎn)，極少數(shù)為天然提取或化學合成法生產(chǎn)。 氨基酸市場中，谷氨酸鈉約占氨基酸總量的75%，其次為賴氨酸，約占產(chǎn)量的10%，其他約占15%。二、谷氨酸發(fā)酵 微溶于冷水，較易溶于沸水，不溶于乙醇、乙醚和丙酮，能治療肝性昏迷癥。 味精是以谷氨酸為原料生成的谷氨酸單鈉的俗稱。 1866年德國人利用H2SO4水解小麥面筋，分離一種酸性氨基酸命名谷氨酸。 1910年日本味之素公司首先以面筋水解方法生產(chǎn)谷氨酸。 1956年日本協(xié)和發(fā)酵公司分離選育出一種新的細菌谷氨酸棒狀桿菌，

2、進行工業(yè)化生產(chǎn)研究。 1957年發(fā)酵法生產(chǎn)谷氨酸正式商業(yè)生產(chǎn)。隨后其產(chǎn)量連年遞增，成為各種氨基酸產(chǎn)量的首位。 我國味精的生產(chǎn)開始于1923年，上海天廚味精廠最先用水解法生產(chǎn)。 谷氨酸鈉結(jié)構(gòu)式 谷氨酸結(jié)構(gòu)式谷氨酸發(fā)酵工藝 國外谷氨酸采用甘蔗糖蜜或淀粉水解糖為原料的強制發(fā)酵工藝，產(chǎn)酸率為13%15%，糖酸轉(zhuǎn)化率為50%60%；國內(nèi)采用淀粉水解糖或甜菜糖蜜為原料生物素亞適量發(fā)酵工藝，產(chǎn)酸率為10%，轉(zhuǎn)化率為60%。 1.原料處理 谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)以淀粉水解糖為原料。淀粉水解糖的制備一般有酶水解法和酸水解法兩種。 2.菌種擴大培養(yǎng) 谷氨酸產(chǎn)生菌擴大培養(yǎng)的工藝流程為：斜面菌種三角瓶培養(yǎng)一級種子培養(yǎng)二級種子

3、培養(yǎng)發(fā)酵罐。 3.谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn) 發(fā)酵初期，菌體約24后即進入對數(shù)生長期，代謝旺盛，糖耗快，須流加尿素以供給氮源并調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH值至7.88.0，同時保持溫度為3032。本階段主要是菌體生長，幾乎不產(chǎn)酸，菌體內(nèi)生物素含量由豐富轉(zhuǎn)為貧乏，時間約12。隨后轉(zhuǎn)入谷氨酸合成階段，此時菌體濃度基本不變，-酮戊二酸和由尿素分解后產(chǎn)生的氨合成谷氨酸。 這一階段應(yīng)及時流加尿素以提供氨及維持谷氨酸合成最適p7.27.4，需大量通氣，并將溫度提高到谷氨酸合成最適溫度3437。發(fā)酵后期，菌體衰老，糖耗慢，殘?zhí)堑?，需減少流加尿素量。當營養(yǎng)物質(zhì)耗盡、谷氨酸濃度不再增加時，及時放罐，發(fā)酵周期約為30。 4.谷氨酸分離提

4、取 谷氨酸提取有等電點法、離子交換法、金屬鹽沉淀法以及將上述方法聯(lián)合使用的方法。國內(nèi)多采用的是等電點-離子交換法。谷氨酸的等電點為3.22，這時它的溶解度最小，所以將發(fā)酵液用鹽酸調(diào)節(jié)到pH3.22，谷氨酸就可結(jié)晶析出。 晶核形成的溫度一般為2530，為促進結(jié)晶，需加入型晶種育晶2h，等電點攪拌之后靜置沉降，再用離心法分離得到谷氨酸結(jié)晶。等電點法提取了發(fā)酵液中的大部分谷氨酸，剩余的谷氨酸可用離子交換法，進一步進行分離提純和濃縮回收。 谷氨酸發(fā)酵工藝流程谷氨酸的分離與味精的制備賴氨酸發(fā)酵 賴氨酸結(jié)構(gòu)式 賴氨酸為堿性必需氨基酸。由于谷物食品中的賴氨酸含量甚低，且在加工過程中易被破壞而缺乏。賴氨酸可以

5、調(diào)節(jié)人體代謝平衡，賴氨酸為合成肉堿提供結(jié)構(gòu)組分，而肉堿會促使細胞中脂肪酸的合成。 向食物中添加少量的賴氨酸，可以刺激胃蛋白酶與胃酸的分泌，提高胃液分泌功效，起到增進食欲、促進幼兒生長與發(fā)育的作用。 賴氨酸還能提高鈣的吸收及其在體內(nèi)的積累，加速骨骼生長。如缺乏賴氨酸，會造成胃液分泌不足而出現(xiàn)厭食、營養(yǎng)性貧血，致使中樞神經(jīng)受阻、發(fā)育不良。 賴氨酸在醫(yī)藥上還可作為利尿劑的輔助藥物，治療因血中氯化物減少而引起的鉛中毒現(xiàn)象，還可與酸性藥物（如水楊酸等）生成鹽來減輕不良反應(yīng)，與蛋氨酸合用則可抑制重癥高血壓病，研究表明，補充賴氨酸能加速皰疹感染的康復并抑制其復發(fā)。賴氨酸發(fā)酵工藝 賴氨酸發(fā)酵法可分為二步發(fā)酵法

6、（又稱前體添加法）和直接發(fā)酵法兩種。 二步發(fā)酵法是20世紀50年代初開發(fā)的二步發(fā)酵法以賴氨酸的前體二氨基庚二酸為原料，借助微生物生產(chǎn)的酶（二氨基庚二酸脫羧酶），使其脫羧后轉(zhuǎn)變?yōu)橘嚢彼帷Ｓ捎诙被嵋彩怯冒l(fā)酵法生產(chǎn)的，所以稱二步發(fā)酵法 該工藝仍較復雜，現(xiàn)已被直接發(fā)酵法取代 直接發(fā)酵法是一種廣泛采用的賴氨酸生產(chǎn)法。 常用的原料為甘蔗或甜菜制糖后的廢糖蜜、淀粉水解液等廉價糖質(zhì)原料。 此外，醋酸、乙醇等也是可供選用的原料。 直接發(fā)酵法生產(chǎn)賴氨酸的主要微生物有谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌、乳糖發(fā)酵短桿菌的突變株。有機酸發(fā)酵 有機酸是分子中含有羧基（COOH）的酸類。 柑橘、葡萄、食醋、泡菜等的酸味都是

7、有機酸造成的。許多有機酸廣泛存在于動植物和微生物體內(nèi)。微生物合成的有機酸有50多種，其中在國民經(jīng)濟中具有較大用途，現(xiàn)已工業(yè)生產(chǎn)的有檸檬酸、乳酸、醋酸、葡萄糖酸、蘋果酸、曲酸、亞甲基丁二酸、-酮戊二酸、丙酸、琥珀酸、抗壞血酸、水楊酸、赤霉酸及多種長鏈二元酸等。 1.醋酸產(chǎn)生菌 主要是醋桿菌屬和葡萄糖酸桿菌屬的許多種。它們能以酒精為原料，在有氧條件下，使乙醇脫氫生成乙醛，再使乙醛加水、脫氫生成醋酸。但從醋酸發(fā)酵液中分離醋酸，比起乙炔合成法和木材干餾法，在經(jīng)濟上很不合算。 2.乳酸產(chǎn)生菌 1857年，巴斯德用顯微鏡觀察到牛奶變酸是由微生物所致。此后，人們發(fā)現(xiàn)大量能進行乳酸發(fā)酵的微生物，僅細菌就有50

8、多種，主要有乳桿菌屬、明串珠菌屬、片球菌屬、鏈球菌屬等。另外，根霉屬、毛霉屬也有很強的產(chǎn)乳酸能力。 3檸檬酸產(chǎn)生菌 1893年，韋默爾發(fā)現(xiàn)青霉屬、毛霉屬的真菌能發(fā)酵糖液生成檸檬酸，之后又陸續(xù)分離出很多種產(chǎn)生檸檬酸的真菌和細菌。以糖質(zhì)為原料的檸檬酸工業(yè)生產(chǎn)主要使用黑曲霉，并普遍采用深層發(fā)酵工藝。檸檬酸發(fā)酵 檸檬酸結(jié)構(gòu)式 檸檬酸（Criticacid）又稱枸櫞酸，無色半透明的結(jié)晶或白色的顆粒，或白色結(jié)晶狀粉末，無臭，味極酸，溶于水、醇和乙醚。水溶液呈酸性。在干燥空氣中微有風化性，在潮濕空氣中有潮解性。175以上分解放出水及二氧化碳。用作實驗試劑、色譜分析試劑及生化試劑，也用于緩沖液的配制。 用于食

9、品工業(yè)酸味劑、醫(yī)藥清涼劑和其他化合物一同做為保藏劑，在洗滌劑工業(yè)，它是磷酸鹽理想的代替品，鍋爐化學清洗酸洗劑和鍋爐化學清洗漂洗劑。天然檸檬酸在自然界中分布很廣，在植物如檸檬、柑橘、菠蘿等果實和動物的骨骼、肌肉、血液中都含有檸檬酸。檸檬酸發(fā)酵與提取 發(fā)酵有固態(tài)發(fā)酵、液態(tài)淺盤發(fā)酵和深層發(fā)酵三種方法。 固態(tài)發(fā)酵是以薯干粉、淀粉粕以及含淀粉的農(nóng)副產(chǎn)品為原料，配好培養(yǎng)基后，在常壓下蒸煮，冷卻至接種溫度，接入種曲，裝入曲盤，在一定溫度和濕度條件下發(fā)酵。采用固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸，設(shè)備簡單，操作容易。 液態(tài)淺盤發(fā)酵多以糖蜜為原料，其生產(chǎn)方法是將滅菌的培養(yǎng)液通過管道轉(zhuǎn)入一個個發(fā)酵盤中，接入菌種，待菌體繁殖形成菌膜

10、后添加糖液發(fā)酵。發(fā)酵時要求在發(fā)酵室內(nèi)通入無菌空氣。 深層發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸的主體設(shè)備是發(fā)酵罐，現(xiàn)多采用通用發(fā)酵罐，發(fā)酵罐徑高比例一般是12.5，應(yīng)能承受一定的壓力，并有良好的密封性。除通用式發(fā)酵罐外，還可采用氣升式發(fā)酵罐、塔式發(fā)酵罐和噴射自吸式發(fā)酵罐等 檸檬酸的發(fā)酵因菌種、工藝、原料而異，但在發(fā)酵過程中還需要掌握一定的溫度、通風量及pH值等條件。一般認為，黑曲霉適合在2830時產(chǎn)酸。溫度過高會導致菌體大量繁殖，糖被大量消耗以致產(chǎn)酸降低，同時還生成較多的草酸和葡萄糖酸；溫度過低則發(fā)酵時間延長。 微生物生成檸檬酸要求低pH，最適pH為24，這不僅有利于生成檸檬酸，減少草酸等雜酸的形成，同時可避免雜菌的

11、污染。 檸檬酸發(fā)酵要求較強的通風條件，有利于在發(fā)酵液中維持一定的溶解氧量。隨著菌體生成，發(fā)酵液中的溶解氧會逐漸降低，從而抑制了檸檬酸的合成。采用加大空氣流速及攪拌速度的方法，使培養(yǎng)液中溶解氧達到60%飽和度對產(chǎn)酸有利。 檸檬酸發(fā)酵液中，除了主要產(chǎn)物外，還含有其他代謝產(chǎn)物和一些雜質(zhì)，如草酸、葡萄糖酸、蛋白質(zhì)、膠體物質(zhì)等，成分十分復雜，應(yīng)通過物理和化學方法將檸檬酸提取出來。大多數(shù)工廠仍采用碳酸鈣中和及硫酸酸解的工藝提取檸檬酸。除此之外，還可用萃取法和離子交換法提取檸檬酸。乳酸發(fā)酵 乳酸廣泛存在于植物、動物、人體和微生物中，乳酸及其鹽類、酯類在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)保和印刷、印染、制革等化工領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)

12、用，特別是食品工業(yè)中重要的酸味劑、穩(wěn)定劑和防腐劑。 尤其是通過活性乳酸菌發(fā)酵生產(chǎn)富含乳酸的發(fā)酵酸奶、發(fā)酵蔬菜、發(fā)酵谷物等更是不可替代的現(xiàn)代食品。乳酸發(fā)酵工藝 1.分批發(fā)酵 分批發(fā)酵是使用最廣泛的乳酸發(fā)酵方法，糖類或薯類原料經(jīng)液化、糖化后，使含糖量達到8%10%，糖液經(jīng)過濾除渣后進入發(fā)酵罐中，根據(jù)菌種的特點控制適宜的溫度，并進行適當?shù)臄嚢瑁琾H值保持在5.56.0，傳統(tǒng)pH調(diào)節(jié)采用CaCO3中和，然后從乳酸鈣中提取乳酸，此工藝復雜，而且乳酸鈣對細胞代謝也有抑制作用。乳酸在發(fā)酵罐中積累到高峰時應(yīng)及時排出。 由于是分批發(fā)酵，可以及時發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過程中出現(xiàn)的各種問題，并找到適當?shù)慕鉀Q方案，減少發(fā)酵損失，但

13、間歇發(fā)酵會受到產(chǎn)物的抑制作用、發(fā)酵周期長，總體發(fā)酵效率不高。 2.一步法發(fā)酵 即淀粉的糖化作用和糖液發(fā)酵生成乳酸在同一個發(fā)酵容器內(nèi)進行。 糖化產(chǎn)生的葡萄糖可隨即被發(fā)酵成乳酸，克服糖化酶的產(chǎn)物抑制作用和高濃度葡萄糖對乳酸發(fā)酵的抑制，由于糖化和發(fā)酵同時進行，可以加快整個工藝周期。 3.半連續(xù)發(fā)酵 是指在分批發(fā)酵過程中間歇或連續(xù)的補加一種或多種營養(yǎng)成分的發(fā)酵方法，多以補充葡萄糖為主。 同傳統(tǒng)的分批發(fā)酵相比，可以克服高濃度葡萄糖對乳酸發(fā)酵的抑制、避免一次投料細胞的大量生長，可以得到比分批發(fā)酵更高的乳酸得率和產(chǎn)量。 4.連續(xù)發(fā)酵 連續(xù)發(fā)酵法生產(chǎn)乳酸是指在發(fā)酵罐中連續(xù)添加培養(yǎng)基同時連續(xù)收獲乳酸的生產(chǎn)方法，

14、發(fā)酵罐中的菌體細胞濃度和底物濃度保持不變，微生物在恒定狀態(tài)下生長，有效地延長了對數(shù)生長期，可以有效地解除乳酸對發(fā)酵的抑制。 連續(xù)發(fā)酵產(chǎn)酸效率和設(shè)備利用率高，易于實現(xiàn)自動化控制，如利用連續(xù)發(fā)酵工藝，在2L的連續(xù)發(fā)酵裝置中，每天置換1.5倍體積的培養(yǎng)液，連續(xù)發(fā)酵了64天。連續(xù)發(fā)酵主要缺點是在雜菌污染多的狀態(tài)下難以長期操作、乳酸不易分離，目前尚未實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。 5.原位分離技術(shù)發(fā)酵 傳統(tǒng)分批發(fā)酵隨著發(fā)酵過程中乳酸的不斷產(chǎn)生，發(fā)酵液的pH逐漸降低，使乳酸菌的生長和產(chǎn)酸量受到抑制，加入碳酸鈣等中和劑，會影響乳酸的分離過程和產(chǎn)品質(zhì)量。 原位分離發(fā)酵（ISPR）是利用一定的裝置使成熟發(fā)酵液流向后處理

15、單元的同時，使菌體返回生物反應(yīng)器內(nèi)繼續(xù)使用，并排除衰老細胞，因此也稱為細胞循環(huán)發(fā)酵?？股匕l(fā)酵 抗生素的分類 抗生素是生物體在生命活動中產(chǎn)生的一種次級代謝產(chǎn)物。這類有機物質(zhì)能在低濃度下抑制或殺滅活細胞，這種作用又有很強的選擇性，例如醫(yī)用的抗生素僅對造成人類疾病的細菌或腫瘤細胞有很強的抑制或殺滅作用，而對人體正常細胞損害很小。 目前人們在生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的6000多種抗生素中，約60%來自放線菌。 抗生素主要用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)，少數(shù)抗生素也可用化學方法合成，人們對天然得到的抗生素進行生化或化學改造，使其具有更優(yōu)越的性能，這樣得到的抗生素叫半合成抗生素，其數(shù)目已達到2萬多種。 抗生素不僅廣泛用于臨床醫(yī)

16、療，而且已經(jīng)用于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)及環(huán)保等領(lǐng)域中。 抗生素分為： （1）-內(nèi)酰胺類，即結(jié)構(gòu)中含有-內(nèi)酰胺環(huán)的抗生素，主要包括：青霉素類、青霉烯類、頭孢菌素類、單環(huán)-內(nèi)酰胺類和-內(nèi)酰酶抑制劑類等。 （2）氨基糖甙類，包括鏈霉素、慶大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、核糖霉素、小諾霉素、阿斯霉素等。 （3）四環(huán)素類，包括四環(huán)素、土霉素、金霉素及強力霉素等。 （4）氯霉素類，包括氯霉素、甲砜霉素等。 （5）大環(huán)內(nèi)脂類，臨床常用的有紅霉素、白霉素、無味紅霉素、乙酰螺旋霉素、麥迪霉素、交沙霉等。 （6）作用于G+細菌的其他抗生素，如林可霉素、氯林可霉素、萬古霉素、桿菌肽等。 （7）作用于G-菌的

17、其他抗生素，如多粘菌素、磷霉素、卷霉素、環(huán)絲氨酸、利福平等。 （8）抗真菌抗生素，如灰黃霉素。 （9）抗腫瘤抗生素，如絲裂霉素、放線菌素D、博萊霉素、阿霉素等。 （10）具有免疫抑制作用的抗生素，如環(huán)孢霉素。 青霉素是最早發(fā)現(xiàn)并臨床應(yīng)用的一種抗生素，1929年由英國人A.Fleming發(fā)現(xiàn)，20世紀40年代完成分離、精制與結(jié)構(gòu)測定，并肯定療效，隨即廣泛應(yīng)用，在化學治療與抗生素發(fā)展史上占有極重要地位。青霉素發(fā)酵 青霉素發(fā)酵生產(chǎn)培養(yǎng)基 碳源采用淀粉經(jīng)酶水解的葡萄糖糖化液進行流加。 氮源可選用玉米漿、花生餅粉、精制棉籽餅粉，并補加無機氮源。 前體有苯乙酸或苯乙酰胺，由于它們對青霉菌有一定毒性，故一次

18、加入量不能大于0.1%，并采用流加的方式。 無機鹽包括硫、磷、鈣、鎂、鉀等鹽類，鐵離子對青霉菌有毒害作用，應(yīng)嚴格控制發(fā)酵液中鐵含量在30gmL-1以下。 國內(nèi)青霉素生產(chǎn)已占世界產(chǎn)量的近70%，國內(nèi)較大規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)有華藥、哈醫(yī)藥、魯抗等1.發(fā)酵工藝流程 2.種子制備 在培養(yǎng)基中加入比較豐富的容易代謝的碳源（如葡萄糖或蔗糖）、氮源（如玉米漿）、緩沖pH的碳酸鈣以及生長所必需的無機鹽，并保持最適生長溫度（2526）和充分通氣、攪拌。 在最適生長條件下，到達對數(shù)生長期時菌體量的倍增時間約為67h。在工業(yè)生產(chǎn)中，種子制備的培養(yǎng)條件及原材料質(zhì)量均應(yīng)嚴格控制，以保持種子質(zhì)量的穩(wěn)定性。 3.發(fā)酵過程控制 影

19、響青霉素發(fā)酵產(chǎn)率的因素有環(huán)境因素，如pH值、溫度、溶氧飽合度、碳氮組份含量等；生理變量因素，包括菌絲濃度、生長速度、形態(tài)等，對它們都要進行嚴格控制。 發(fā)酵過程需連續(xù)流加補入葡萄糖、硫酸銨以及前體物質(zhì)苯乙酸鹽，補糖率是最關(guān)鍵的控制指標，不同時期應(yīng)分段控制。在青霉素的生產(chǎn)中，讓培養(yǎng)基中的主要營養(yǎng)物只夠維持青霉菌在前40h生長，而在40h后，靠低速連續(xù)補加葡萄糖和氮源等，使菌半饑餓，延長青霉素的合成期，大大提高了產(chǎn)量。 （1）培養(yǎng)基 青霉素發(fā)酵中采用補料分批操作法，對葡萄糖、銨、苯乙酸進行緩慢流加，維持一定的最適濃度。葡萄糖的流加，波動范圍較窄，濃度過低使抗生素合成速度減慢或停止，過高則導致呼吸活性

20、下降，甚至引起自溶，葡萄糖濃度調(diào)節(jié)是根據(jù)pH值，溶氧或CO2釋放率予以調(diào)節(jié)。 碳源：生產(chǎn)菌能利用多種碳源，乳糖，蔗糖，葡萄糖，阿拉伯糖，甘露糖，淀粉和天然油脂。 氮源：玉米漿是最好的氮源，是玉米淀粉生產(chǎn)時的副產(chǎn)品，含有多種氨基酸及其前體苯乙酸和衍生物。如玉米漿質(zhì)量不穩(wěn)定，可用花生餅粉或棉籽餅粉取代，同時補加無機氮源。 無機鹽：硫、磷、鎂、鉀等。 流加控制：補糖，根據(jù)殘?zhí)?、pH值、尾氣中CO2和O2含量。殘?zhí)窃?.6%左右，pH開始升高時加糖；補氮，流加酸酸銨、氨水、尿素，控制氨基氮含量為0.05%。 添加前體：在青霉素合成階段，苯乙酸及其衍生物，苯乙酰胺、苯乙胺、苯乙酰甘氨酸等均可為青霉素側(cè)鏈

21、的前體，直接摻入青霉素分子中，也具有刺激青霉素合成作用。但濃度大于0.19%時對細胞和合成有毒性，還能被細胞氧化。應(yīng)采用流加低濃度前體，一次加入量低于0.1%。 （2）溫度 生長適宜溫度為30，分泌青霉素溫度為20。但在20時青霉素破壞較少，。生產(chǎn)中采用變溫控制，即不同發(fā)酵階段采用不同溫度。前期控制在2526左右，后期降溫控制在23。溫度過高則會降低發(fā)酵產(chǎn)率，增加葡萄糖的維持消耗，降低葡萄糖至青霉素的轉(zhuǎn)化得率。有的發(fā)酵過程在菌絲生長階段采用較高的溫度，以縮短生長時間，生產(chǎn)階段適當降低溫度，以利于青霉素合成。 （3）pH 合成的適宜pH值在6.46.6左右，避免超過7.0，青霉素在堿性條件下不穩(wěn)

22、定，易水解。前期pH值控制在5.76.3，中后期pH值控制在6.36.6，通過補加氨水進行調(diào)節(jié)。pH較低時，加入CaCO3、通氨調(diào)節(jié)或提高通氣量；pH上升時，加糖、天然油脂或直接加酸。 （4）溶氧 溶氧小于30%飽和度，產(chǎn)率急劇下降，低于10%，則造成不可逆的損害。溶氧過高，則菌絲生長不良或加糖率過低，呼吸強度下降，影響生產(chǎn)能力的發(fā)揮。 （5）消沫 發(fā)酵過程泡沫較多，需補加消沫劑。消沫劑主要有天然油脂（如玉米油）和化學消沫劑（如泡敵）。因其會影響呼吸代謝，所以添加時應(yīng)采取少量多次的原則，而不宜在前期加入過多。4.發(fā)酵后處理 （1）過濾 發(fā)酵液在萃取之前需預(yù)處理，在發(fā)酵液中加少量絮凝劑沉淀蛋白，

23、然后經(jīng)真空轉(zhuǎn)鼓過濾或板框過濾除掉菌絲體及部分蛋白。由于青霉素易降解，所以發(fā)酵液及濾液應(yīng)冷卻至10以下，過濾收率一般在90%左右。 （2）萃取 青霉素的提取采用溶媒萃取法。青霉素游離酸易溶于有機溶劑，而青霉素鹽易溶于水。利用這一性質(zhì)，在酸性條件下青霉素轉(zhuǎn)入有機溶媒中，調(diào)節(jié)pH值，再轉(zhuǎn)入中性水相，反復幾次萃取，即可提純濃縮。 萃取總收率在85%左右。整個萃取過程應(yīng)在10以下進行。 （3）脫色 萃取液中添加活性炭，除去色素、熱源，在經(jīng)過濾，除去活性炭。 （4）結(jié)晶 萃取液一般通過結(jié)晶提純。青霉素鉀鹽在醋酸丁酯中溶解度很小，在二次丁酯萃取液中加入醋酸鉀-乙醇溶液，青霉素鉀鹽就結(jié)晶析出。然后采用重結(jié)晶方

24、法，進一步提高純度，將鉀鹽溶于KOH溶液，調(diào)節(jié)pH值至中性，加入無水丁醇，在真空條件下，共沸蒸餾結(jié)晶得純品。酒精發(fā)酵 一、酒精的性質(zhì) 酒精與水可以任意比例混合，體積發(fā)生收縮，并伴有放熱現(xiàn)象。此外，酒精能與醇、醚等有機溶劑良好混合，能溶解多種金屬鹽、烴、堿、脂肪酸等有機化合物，是一種重要的有機溶劑。 酒精是一種易揮發(fā)、易燃易爆的危險物品發(fā)酵法生產(chǎn)酒精及其工藝流程 酒精的生產(chǎn)方法可分為微生物發(fā)酵法和化學合成法兩大類。其中微生物發(fā)酵法最常用，而且簡單。 微生物發(fā)酵法是指利用淀粉質(zhì)、糖質(zhì)或纖維質(zhì)原料，通過微生物發(fā)酵作用生成酒精的方法，簡稱發(fā)酵法。制得的酒精稱為發(fā)酵酒精，目前普遍采用酵母菌作為發(fā)酵菌。

25、（一）淀粉質(zhì)原料制造酒精 粉質(zhì)原料制造酒精工藝流程 （二）糖質(zhì)原料（糖蜜）制造酒精 糖質(zhì)原料制造酒精工藝流程 （三）纖維質(zhì)原料制造酒精 纖維質(zhì)原料制造酒精工藝流程 （四）亞硫酸鹽紙漿廢液制造酒精 紙漿原料制造酒精工藝流程其他產(chǎn)品發(fā)酵 維生素發(fā)酵 （一）維生素B2 維生素B2又稱核黃素，分子式為C17H20N4O6，是人體細胞中促進氧化還原的重要物質(zhì)之一，參與體內(nèi)糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂肪的代謝，促進生長發(fā)育。 參與細胞的生長代謝，調(diào)節(jié)腎上腺素的分泌，具有保護皮膚毛囊黏膜及皮脂腺的功能，還有維持正常視覺機能的作用。人體如果缺乏核黃素，就會影響體內(nèi)生物氧化的進程而發(fā)生代謝障礙，繼而出現(xiàn)口角炎、眼瞼炎、結(jié)膜炎、唇炎、舌炎、耳鼻黏膜干燥、皮膚干燥脫屑等。 1879年英國化學家布魯斯首先從乳清中發(fā)現(xiàn)維生素B2，1933年美國化學家Kuhn從牛奶中分離出了純維生素B2，1935年又確定了其結(jié)構(gòu)并合成了維