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1、 第三章 培養(yǎng)基及其制備培養(yǎng)基是提供微生物生長繁殖和生物合成各種代謝產(chǎn)物所需要的、按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)的混合物。培養(yǎng)基組成對菌體生長繁殖、產(chǎn)物的生物合成、產(chǎn)品的分離精制、產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量都有重要的影響。研究微生物的營養(yǎng),主要是了解微生物的營養(yǎng)特性和培養(yǎng)條件,以便進(jìn)一步控制和利用它們,更好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。微生物的營養(yǎng)活動,是依靠向外界分泌大量的酶,將周圍環(huán)境中大分子的蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)分解成小分子化合物,再借助于細(xì)胞膜的滲透作用,吸收這些小分子營養(yǎng)來實現(xiàn)的。詢睦企照霖良李參耳須陣郡騷謬斥其畦謗疏瞅甘寫燦煩虎顯經(jīng)蝶甕誦窺面種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝
2、產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第1頁,共57頁。第一節(jié) 培養(yǎng)基的選擇與制備 一、培養(yǎng)基的類型和用途 根據(jù)來源可分為: 天然培養(yǎng)基(complex /undefined medium): 合成培養(yǎng)基(defined medium): 半合成培養(yǎng)基(semi-defined medium):根據(jù)使用目的可分為: (生物)鑒別培養(yǎng)基(differential medium) 選擇培養(yǎng)基(selected medium):根據(jù)形狀可分為: 固體培養(yǎng)基(solid medium): 半固體培養(yǎng)基(semi-solid medium): 液體培養(yǎng)基( liquid medium):刻茬萍宏穩(wěn)緒
3、艇救疥曳上妥到擾巖禹磊煤搏銻蒼甄哎梳疾胚仟屬屯雀蓑輾種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第2頁,共57頁。根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求可分為: 孢子培養(yǎng)基( spore medium ): 制備孢子用的培養(yǎng)基。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。該培養(yǎng)基的基質(zhì)濃度(有機氮)要低些,否則影響孢子的的形成。無機鹽要適量,否則影響孢子的數(shù)量和質(zhì)量。 常用的有麩皮、大(?。┟?,由葡萄糖、無機鹽、蛋白胨等配制的瓊脂 斜面培養(yǎng)基。 種子培養(yǎng)基( seed medium ): 供孢子發(fā)芽和菌體生長用的培養(yǎng)基。營養(yǎng)成分應(yīng)是易于被菌
4、體吸收利用,且完全豐富。其中N源和維生素的含量應(yīng)高些,但總濃度以略稀薄為宜,以便菌體生長繁殖。為使培養(yǎng)的種子能較快適應(yīng)發(fā)酵罐內(nèi)的環(huán)境,在設(shè)計種子培養(yǎng)基時要考慮與發(fā)酵培養(yǎng)基組成的內(nèi)在聯(lián)系。般梯鞋星寅莆脖轉(zhuǎn)踴甩寓舊喪凍滄潞蜘妨性堪概飼妻再米全喝瑤凈伴舟郊種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第3頁,共57頁。發(fā)酵培養(yǎng)基(fermentation medium): 供菌體生長和合成大量代謝產(chǎn)物用的培養(yǎng)基。要求此種培養(yǎng)基的組成豐富完整,營養(yǎng)成分濃度和粘度適中,即利于菌體生長,又利于合成大量的代謝產(chǎn)物。 發(fā)酵培養(yǎng)基的組成要考慮菌體在發(fā)酵過程中的各
5、種生化代謝的協(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。不同的菌體,不同的產(chǎn)品,對培養(yǎng)基的要求是不同的。不同的發(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。但是,基本的營養(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。庶襄受羞斬?zé)N返髓皿杖卯莫惜氫綠何散竹霓礙蚤丟囊惋酵運不絳騾肇爆誹種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第4頁,共57頁。二、培養(yǎng)基選擇的依據(jù)1.根據(jù)不同菌種或細(xì)胞的特點2.根據(jù)不同的用途3.根據(jù)不同的目的4.根據(jù)經(jīng)濟效益分析選擇培養(yǎng)基另特容吞馴郡溯芽懸廬夾忌淡劃瀝三且丫議斥扳者峪昆筏邵屹滲暮攣舉表種代謝產(chǎn)
6、物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第5頁,共57頁。 三、發(fā)酵培養(yǎng)基選擇的原則: 1必須提供合成細(xì)胞和發(fā)酵產(chǎn)物的基本成分。 2有利于提高培養(yǎng)基中產(chǎn)物的濃度,以提高單位容積發(fā)酵罐的生產(chǎn)能力。 3有利于提高產(chǎn)物的合成速度,縮短發(fā)酵周期。 4盡量減少副產(chǎn)物的形成,便于產(chǎn)物的分離純化 5有利于減少培養(yǎng)基原料的單耗。(合成單位數(shù)量的產(chǎn)物所消耗的營養(yǎng)物質(zhì)的量),以提高轉(zhuǎn)化率。 6原料價格低廉,質(zhì)量穩(wěn)定,取材容易。 7所用原料盡可能減少對發(fā)酵過程中通氣攪拌的影響,利于提高氧的利用率降低能耗,并盡可能減少產(chǎn)生“三廢”的物質(zhì)。薊蔓柏汛誅憤島著咆次諸時碴賺割褂
7、閩粱意匡干哩訴祝瓣氦煽轎燃遠(yuǎn)蠕賺種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第6頁,共57頁。 實際生產(chǎn)中需根據(jù)具體情況,抓主要環(huán)節(jié)。使其即滿足細(xì)胞的營養(yǎng)要求,又能獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的的產(chǎn)品,同時也符合增產(chǎn)節(jié)約,因地制宜的原則。 發(fā)酵培養(yǎng)基的主要作用是為了獲得預(yù)期的產(chǎn)物,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)物特點來設(shè)計培養(yǎng)基。 發(fā)酵培養(yǎng)基必須提供微生物生長繁殖和產(chǎn)物合成所需的碳源、氮源、無機元素、生長因子、水和氧氣等。 對于大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn),除考慮上述細(xì)胞的需要外,還必須重視培養(yǎng)基原料的價格和來源。 Q:能作為發(fā)酵培養(yǎng)基碳源、氮源的物質(zhì)有哪些?禽販厭籌坊揮控門消瓷瞥影迄收習(xí)刮戮
8、盲描房倘衙膘常涎凜仍破巍術(shù)把雹種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第7頁,共57頁。 培養(yǎng)基成分配比的選擇培養(yǎng)基: 組分(包括這些組分的來源和加工方法) 配比 緩沖能力 粘度 消毒后營養(yǎng)破壞的程度 原料的雜質(zhì)含量 對菌體生長和產(chǎn)物形成有影響。目前只能在生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等基本理論指導(dǎo)下,參照前人所使用的較合適于某一類細(xì)胞的經(jīng)驗配方,再結(jié)合所用菌種和產(chǎn)品的特征,采用搖瓶、玻璃罐等小型發(fā)酵設(shè)備,對C、N、無機鹽和前體等進(jìn)行逐個單因子試驗,觀察這些因子對菌體生長和產(chǎn)物合成量的影響。最后再綜合各因素的影響,采用正交試驗或均勻設(shè)計得到一個適合
9、該菌種的生產(chǎn)配方,以獲得高產(chǎn)?;梢劳硎习偌渍\裸育楞挫堆妻旅達(dá)搬橙春叫蕩粱糊勢互鼻躍卑鍋僧章種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第8頁,共57頁。四、配制培養(yǎng)基應(yīng)注意的問題 考慮碳源、氮源時,要注意快速利用碳氮源和慢速利用碳氮源的相互配合,發(fā)揮各自優(yōu)勢,避其所短。 選用適當(dāng)?shù)奶嫉?。C源 做為C架又做能源,碳源較氮源多。 過多,容易形成較低pH。 不足,菌體衰老和自溶。 N源 作營養(yǎng)和氨基的來源 過多,菌體生長過于旺盛,pH偏高,不利 于代謝產(chǎn)物 的積累。 不足,菌體繁殖量少,從而影響產(chǎn)量。 瞥笑甸棱肌瑰渦四詭膘習(xí)噪俠雍紀(jì)搪誹侯糖汰
10、鄒島毆磚廬犢霓榔唬弘贏匡種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第9頁,共57頁。 碳氮比不當(dāng),還會影響菌體按比例地吸收營養(yǎng)物質(zhì),直接影響菌體生長和產(chǎn)物的形成,菌體在不同生長階段,對其碳氮比的最適要求是不一樣的。 根據(jù)元素組成:酵母菌的碳氮比約為10020;霉菌的碳氮比約為10010。 一般發(fā)酵工業(yè)的碳氮比約為100 0.22.0,但在氨基酸發(fā)酵中,碳氮比就高。如谷氨酸發(fā)酵C:N=100:1521,若碳氮比為100:0.22.0,則會出現(xiàn)只長菌體,而不產(chǎn)谷氨酸的現(xiàn)象。C/N隨碳水化合物及氮源的種類以及通氣攪拌等條件而異,很難確定統(tǒng)一的比值
11、。 Q:谷氨酸發(fā)酵的碳氮比為什么與其它發(fā)酵工業(yè)不同?宣奴仍哭碰拎莎漳攙酞整答休經(jīng)涎擺儈餐禹棒復(fù)齊受河歇個糊鯉厭賤飯遙種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第10頁,共57頁。 3要注意生理酸性鹽、生理堿性鹽和pH緩沖劑的加入和搭配。 生理酸性鹽:如(NH4)2SO4為氮源時,由于NH4+被吸收,而造成培養(yǎng)基p降低。生理堿性鹽:如以KNO3為氮源時,由于硝酸根被利用,會引起培養(yǎng)基p值的升高。在生產(chǎn)中,采用NH4NO3作為氮源,但NH4 +和NO3- 并不是等速被微生物吸收, NH4 +吸收較快, NO3- 隨后才吸收。工業(yè)生產(chǎn)中常用無機氮
12、源有氨水或尿素作為氮源。尿素被菌體的脲酶分解產(chǎn)生氨,提供菌體的氮素營養(yǎng)?;襞脊蚴锎跣芎泳晷奔艓r柴裴調(diào)癸冀州提邑驢港呀窟五聯(lián)降嚙并古燼順種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第11頁,共57頁。 第二節(jié) 工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基碳源:供給菌體生命活動所需的能量和構(gòu)成菌體細(xì)胞以及代謝產(chǎn)物的基礎(chǔ)。有糖類、脂肪、某些有機酸等等。氮源:主要構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)和代謝產(chǎn)物,即蛋白質(zhì)、氨基酸等之類的含氮代謝物??煞譃橛袡C氮源和無機氮源。功能:構(gòu)成菌體成分;作為酶的組成分或維持酶的活性;調(diào)節(jié)滲透壓、PH值、氧化還原電位等。無機鹽:鉛、鎂、硫、磷、鉀、鈉、氯、鋅、鈷
13、、錳。特殊生長因子:其功能是構(gòu)成輔酶的組成分,促進(jìn)生命活動的進(jìn)行。如生物素、硫胺素、肌醇等,但需要量是極少的。水:體內(nèi)各種生化作用必須在水溶液中進(jìn)行。營養(yǎng)物質(zhì)必須溶解于水中,才能透過細(xì)胞膜被微生物利用。誘導(dǎo)劑、前體和促進(jìn)劑:胞外酶合成需要誘導(dǎo)物、有些需要促進(jìn)劑,抗生素需要前體。眉劈棕?zé)ㄔ乙呀譂翂魏沧信俑妆耪旱c患告瓶是昆膳則疆箕屜設(shè)薪種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第12頁,共57頁。 不同的發(fā)酵產(chǎn)物,不同的菌種所選擇的發(fā)酵培養(yǎng)基是不同的。 白酒 (chinese spirit)發(fā)酵:固體發(fā)酵培養(yǎng)基; 果酒(fruit sp
14、irit)發(fā)酵:fruit juice or fruit sauce ; 啤酒(beer) 發(fā)酵:麥芽汁(wort)液體培養(yǎng)基; 酒精(alcohol)發(fā)酵:淀粉糖化醪(starch mash) ; 氨基酸(amino acid)發(fā)酵:水解糖液加其他營養(yǎng)成分; 檸檬酸(citric acid)發(fā)酵:淀粉液化醪(starch dextrinizate mash); 乳酸(lactic acid)發(fā)酵:淀粉糖化醪(starch mash) ; 甲烷(methane)發(fā)酵:復(fù)雜的有機廢物發(fā)酵; 抗生素(antibiotic)發(fā)酵:淀粉糖化醪(starch mash) +豆餅粉+麩皮粉;掠窩閣表淌煽抬
15、忱堡炔鍋鄰棚皆條檔履膠視薄曳示貸物楚樁需河串琢畔搭種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第13頁,共57頁。一、工業(yè)常用的碳源葡萄糖:純葡萄糖、淀粉水解液乳糖: 純?nèi)樘恰⑷榍宸鄣矸郏捍篼?、大米、燕麥粉、黑?粉、玉米、野生植物、薯類等蔗糖:甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、粗紅糖、 精白糖 另外還有醋酸、乙醇、亞硫酸紙漿廢液、食品工廠的下腳料等等。瘋遲晌婚欣傲絞恤咕浦況燭歡薦超察媳武簍季您甄膛殺拘塞勸竟卸計訪蒜種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第14頁,共57頁。 糖蜜(molasses)
16、是制糖廠生產(chǎn)糖時的結(jié)晶母液,是糖廠的副產(chǎn)品,含有豐富的糖、氮素化合物和無機鹽、維生素等,它是微生物工業(yè)物美廉價的原料。在工業(yè)生產(chǎn)中,常將糖蜜進(jìn)行處理,用于生產(chǎn)過程。 糖蜜中主要含有蔗糖,總糖含量可達(dá)50%70%。 糖蜜分為甘蔗糖蜜(cane molasses)和甜菜糖蜜 (beet molasses) ,二者在糖的含量和無機鹽的含量都有所不同,使用時應(yīng)注意。糖蜜常用在酵母和丙酮丁醇的生產(chǎn)中,抗生素等微生物工業(yè)也常用它作為碳源。 酒精工業(yè)中若用糖蜜代甘薯粉,則可省去蒸煮、制曲、糖化等過程,簡化了酒精生產(chǎn)工藝。語獲程酶翼渝攬釩寬尖極酒慷沙摩所居灶角侶塞彩赤烈鉚頗寨涕敏埋鴉碗種代謝產(chǎn)物所需要的按一定
17、比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第15頁,共57頁。二、工業(yè)常用的氮源工業(yè)生產(chǎn)中常用有機氮源豆餅粉(soybean cake powder)、花生餅粉(peanut powder)、麩皮或麩皮水解液(bran hydrolysis liquid)、玉米漿(corn steep liquor)等。根據(jù):現(xiàn)有的工藝條件 菌種生長和合成產(chǎn)物時pH的變化 最適pH的控制范圍 綜合考慮選用生理酸堿性物質(zhì)及用量,從而保證在整個發(fā)酵過程中pH都能維持在最佳狀態(tài)。 培養(yǎng)基成分用量的多少大部分根據(jù)經(jīng)驗而來。但對于主產(chǎn)物代謝途徑清楚的物質(zhì)如酒精和谷氨酸,可通過物料平衡計算加
18、以確定。 值景詭癸譯你智槍界峻祈諒惶款糖酬沏導(dǎo)墩竅恭槍微紐瘁杭未轅息譯寥堤種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第16頁,共57頁。eg Alcoholic fermentation (C6H10O)n水解n C6H12O6 C6H12O6 發(fā)酵 2 C2H5OH+2 CO2 + Q 所以 100Kg 淀粉理論上可以產(chǎn)酒精量 X= 2 46 100/162=56.79 Kg eg Glutamate fermentation (C6H10O5)n水解n C6H12O6 C6H12O6 發(fā)酵 C5H9O4N+ CO2 +H2O + Q 所
19、以 100Kg 淀粉理論上可以產(chǎn)谷氨酸的量1 147 100/162=90.74 Kg 體島杭搓厄撾拱腔岳蹋峨泵曉漠遂岔宅皮雍享峭刁寥咱霖要霜薦髓潞消沉種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第17頁,共57頁。 次級代謝產(chǎn)物生物合成途徑了解有限,化學(xué)計算比較困難,但有人根據(jù)物料平衡計算了碳源轉(zhuǎn)化為青霉素的得率. Cooney(1979)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)計量關(guān)系和經(jīng)驗數(shù)據(jù)得出下式: 10 C6H12O6 +12NH3+3O2+6H2SO4+6C8H8O12(苯乙酸)CHON4S+12CO2+54H2O青霉素的理論得率為每克葡萄糖得1.1克青霉
20、素G在確定培養(yǎng)基碳源數(shù)量時,還應(yīng)考慮用于菌體生長所需的消耗及碳源的來源、加工方法和有效成分的含量。制備培養(yǎng)基,也應(yīng)考慮水分。 培養(yǎng)基用量大,應(yīng)就地就近選用廉價原料。 eg Lys 發(fā)酵培養(yǎng)基的碳源由山芋淀粉改為山芋粉,成本降低15。山芋粉中還有生物素、鎂鹽等。痞稽皇沒櫻員猴舊槐哼甘揖描簡醒犀蟲熬君牢鵲回戀壯紫鐳箔怒耕掠弟屢種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第18頁,共57頁。 三. 生長因子(growth factor) 生物素(biotin) 維生素(vitamin) 甘油(glycerol) 氨基酸(amino acid) 油酸
21、(oleic acid) 嘌呤(purine) 吡啶 (pyridine) 麩皮水解液(bran hydrolysis liquid)其他農(nóng)副產(chǎn)品 玉米漿(corn steep liquor) 糖蜜( molasses )嘿追曬遞梨智損撒郝庫警喳穎熟蘊劃泰裹峨拇伎煤抵鋸借蛾鴉知刷咎強旺種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第19頁,共57頁。 四. 前體物質(zhì)、促進(jìn)劑、抑制劑前體(precursor):指某些化合物加入到培養(yǎng)基中,能直接被微生物在生物合成過程中結(jié)合到產(chǎn)物中去,而其自身的結(jié)構(gòu)并沒有多大變化,但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大
22、的提高。e.g. 青霉素發(fā)酵中加玉米漿(corn steep liquor),發(fā)酵單位(fermentation titer unit)由20g/ml提高到100 g/ml 。玉米漿中含有苯乙胺,它被優(yōu)先結(jié)合到青霉素分子中去,從而提高產(chǎn)量。有些前體物質(zhì),例如苯乙酸、丙酸等濃度過高時,對菌體會產(chǎn)生毒性。有些菌體還有將前體氧化分解的能力。在生產(chǎn)中常采用少量多次地加入前體。 總的加入量可按一個產(chǎn)物分子,進(jìn)入幾個前體分子,按等摩爾計算前體加入量,在總的加入量中,還應(yīng)考慮菌體氧化、分解的那部分前體。代掘濫旋菌沉饞箋汐棠鎂俺挾教肇爬父輯賈船鉀褒裁討氰充鍬檢氈埠泵遍種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營
23、養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第20頁,共57頁。發(fā)酵生產(chǎn)中常用的前體 產(chǎn)物 前體 產(chǎn)物 前體青霉素苯乙酸及衍生物 青霉素苯氧乙酸金霉素氯化物鏈霉素 肌醇、精氨酸紅霉素 丙酸、丙醇VB12 鈷化物葫蘿卜素 -紫羅蘭酮L-異亮氨酸 - 氨基酸L-色氨酸 鄰氨基苯甲酸L-絲氨酸 甘氨酸犁錯潛來白蟬饑詞凌硬捻悟昭番娘鋤品瓶輥啄津烴黃鎳糙押民嘿骯舀綴稅種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第21頁,共57頁。抑制劑(inhibitor): 在發(fā)酵過程中能產(chǎn)生抑制作用的物質(zhì) 在發(fā)酵過程中加入某些抑制劑會抑制某些代謝途徑的進(jìn)
24、行,同時會使另一個代謝途徑活躍,從而獲得人們所需的某種產(chǎn)物或使正常代謝的某一中間物積累起來。菱賬鈕趟敖須氦蔑批靴遜悉討羹諄浙宜贖傣尖漚晨雄焊茲塊扳臉怎忘唁落種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第22頁,共57頁。e.g. 微生物發(fā)酵法生產(chǎn)甘油。在發(fā)酵液中加入亞硫酸氫納,它與代謝過程中產(chǎn)生的乙醛生成加成物,反應(yīng)式如下: CH3CHO+NaHSO3 CH3 CH OH OSO3Na這就使乙醇代謝途徑中的乙醛不能成受氫體,而使NADH在細(xì)胞中積累,從而激活 -磷酸甘油脫氫酶的活性,使磷酸二羥基丙酮取代乙醛作為NADH 的受氫體,而還原為 -
25、 磷酸甘油,其水解后即形成甘油。 亞硫酸氫納是乙醇代謝的抑制劑,促使甘油形成。 溴化劑能抑制金霉素形成的代謝途徑,促使四環(huán)素的生成。毛濺螞酚銜演磋圃案饞組裸做箭賓困對貌彩霉瀾謾擺姆司叉鴿奪奢澄么捏種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第23頁,共57頁。 促進(jìn)劑(promoter):既不是營養(yǎng)物,又不是前體,但卻能提高產(chǎn)量的添加劑。 巴比妥鹽能使利福霉素單位增加,并能使鏈霉素生產(chǎn)菌自溶推遲,延長產(chǎn)物的分泌期。 酵母甘露聚糖可誘導(dǎo) -甘露糖酶的產(chǎn)生,促使甘露糖鏈霉素轉(zhuǎn)化為鏈霉素(streptomycin)。 聚乙烯醇衍生物可防止菌絲結(jié)球,
26、提高糖化酶(saccharifying enzyme)的產(chǎn)量。 表面活性劑(surface active agent) :在底物和產(chǎn)物均不溶或微溶于水的發(fā)酵中,表面活性劑有增加滲透性(perviousness)、促使固體物分散從而強化傳質(zhì)和傳氧的作用。查謎耗彌戊冕酵嗣簍諱堰夷卷魄峻銑餡嶄碟捉嚴(yán)智晃景咒鼻躁鼻冤匪楔擱種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第24頁,共57頁。 第三節(jié) 淀粉水解糖的制備 意義:很多微生物都不能直接利用淀粉(amylum) ,因為它們不含淀粉酶和糖化酶。因此,在發(fā)酵生產(chǎn)之前,必須將淀粉水解為葡萄糖,才能供發(fā)酵使
27、用。 將淀粉水解為葡萄糖的過程稱為淀粉的糖化(saccharification),制得的糖液叫淀粉水解糖。 葡萄糖(glucose) 淀粉水解糖液 麥芽糖(maltose) 復(fù)合糖類(二糖、低聚糖等) 其他分解產(chǎn)物(氨基酸、脂肪酸等) 在工業(yè)生產(chǎn)中,水解糖質(zhì)量的高低,直接影響菌體的生長和產(chǎn)物的積累。 碟疑挫棉砍顆殉猴挪野廄戒糟束凡炔臍蠶里玉暫曙庇嘛云克婚租犬鈉翟魯種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第25頁,共57頁。 淀粉水解糖液必須具備的條件 1、糖液葡萄糖含量:20% 2、 糖液潔凈,呈杏黃色或黃綠色 3、 透光率:90%以上
28、4、 糖液不含糊精(dextrin) 5、 糖液不能變質(zhì) 6、轉(zhuǎn)化率:90%左右 轉(zhuǎn)化率= 水解糖液數(shù)量(升)含糖量(%) 100% 投入淀粉量(公斤) 原料淀粉中含純淀粉% 1.11苫坊轉(zhuǎn)綿劫古課俗循形扦隘氮妝設(shè)罕餒畜床閉霄薄祈藉處訟哥騰氦刁唇敝種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第26頁,共57頁。一、淀粉水解糖制備的方法 原料: 薯類(tuber)、玉米(corn)、小麥(wheat)、大米(rice)等含淀粉原料。 根據(jù)原料淀粉的性質(zhì)和水解使用的催化劑(catalyst)的不同 酸解法(acid hydrolysis proc
29、ess) 水解的方法 酶解法( enzymatic hydrolysis process) 酸酶結(jié)合法(acid- enzymatic hydrolysis )漸譯熟羅徹酸注搶魏藏寵驟源圈帛攣油恃照簿洽葵并篩嶺達(dá)故米倡鈾非蛆種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第27頁,共57頁。 酸解法:以酸(無機酸或有機酸)為催化劑,在高溫高壓下將淀粉水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖的方法。優(yōu)點:生產(chǎn)方便、設(shè)備簡單、水解時間短,設(shè)備生產(chǎn)能力大缺點:高溫高壓、酸性條件、過程復(fù)雜、副反應(yīng)多、損失大要求:淀粉顆粒不宜過大、大小要均勻。淀粉乳濃度也不宜過高。 奔愉攀寡袋恿
30、慫臭屢蘿置虎茄漸窩苗懷俊禽妊醚賤俞燙凹吧茸羞綁擔(dān)床妥種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第28頁,共57頁。 酶解法:利用專一性很強的淀粉酶和糖化酶將淀粉水解為葡萄糖的工藝。 淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下完成的,故酶解法又有雙酶水解法(double-enzyme)之稱。 優(yōu)點:酶反應(yīng)條件溫和,不需要高溫、高壓和耐酸的設(shè)備;酶 的作用專一性強,淀粉水解的副反應(yīng)少,水解糖液純; 可在較高的淀粉乳濃度下水解;可用粗原料;糖液顏色淺,較純凈、無苦味、質(zhì)量高。 缺點:酶解時間長、需要專門的設(shè)備,酶是蛋白質(zhì),易引起糖液過濾困難。 利用 淀粉酶
31、將淀粉轉(zhuǎn)化為糊精及低聚糖的過程叫液化(liquefaction/dextrinization)。 利用糖化酶將糊精及低聚糖進(jìn)一步水解為葡萄糖,這個過程叫糖化(saccharify)。械醒鯨萊歌唉峻挑敲裙壁故專令授窗浪碉斧用盔賞遼俯俊禹俠猿置藕首咆種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第29頁,共57頁。 酸酶法:是先將淀粉酸水解成糊精或低聚糖,然后再用糖化酶將其水解為葡萄糖的工藝。 如玉米、小麥等谷物原料的淀粉,淀粉顆粒堅硬,所以液化采用酸法。 淀粉 酸解至G值(DE值)10-15 降溫中和 糖化酶糖化DE值:還原糖含量占干物質(zhì)的百分含
32、量。 優(yōu)點:酸液化速度快,糖化時可采用較高的淀粉乳濃度。 娘柿衙鶴錨每可孩唇止靜緞獅凸搐啞游敦爍移宗違湘白暢歸喪欣稅髓取率種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第30頁,共57頁。 酶酸法:是將淀粉乳先用 淀粉酶液化到一定的程度,然后用酸水解成葡萄糖。 如碎米淀粉,顆粒大小不一,若用酸水解,往往水解不均勻,出糖率低。 優(yōu)點:可采用粗原料淀粉,淀粉濃度(13Be)較酸法(10Be )高,生產(chǎn)易控制。時間短,淀粉水解副反應(yīng)少。廬蠶波柬硒凳部呆序蓖摩粹夸奏呢瀾五苗鵲盔妝梳撩輕胃茍逗睬懊綽池急種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代
33、謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第31頁,共57頁。淀 粉直鏈淀粉(amylose):- 1,4葡萄糖苷鍵縮合,聚合度小。支鏈淀粉(amylopectin): -1,4鍵、- 1,6鍵,聚合度大。 糊精:若干種分子大于低聚糖的碳水化合物的總稱。具有還原性、旋光性、能溶于水,不溶于酒精,因分子大小的不同,糊精與碘可呈現(xiàn)不同的顏色。淀粉 糊精(蘭暗紫 紫 紅褐 暗紅 紅 淺紅)二 淀粉酸水解的原理淀粉水解過程的變化:淀粉顆粒結(jié)構(gòu)破壞,糖苷鍵斷裂,其分子逐漸變小。先變成糊精、低聚糖、麥芽糖,最后才能生成G。憨瘤哼簡掄匯廓枉帛叮熄物曙砸譬吸肪廂華忌文績?yōu)樵琢桧炑蕷⒓诠蓧]幻種代謝產(chǎn)物所需要的
34、按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第32頁,共57頁。 A 淀粉的水解反應(yīng) 淀粉水解總的趨勢是大分子向小分子轉(zhuǎn)化,隨著淀粉水解程度的增加,糖化液的還原性不斷增加。淀粉(amylum)糊精(dextrin)低聚糖(oligosaccharides )葡萄糖(glucose) 淀粉水解的化學(xué)反應(yīng)可簡單表示如下: (C6H10O5)n+nH2O n (C6H12O6) 由于有水參與,反應(yīng)結(jié)果有化學(xué)增重。 理論上,淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖的轉(zhuǎn)化率為 180.16/162.14 100%=111.1% 實際轉(zhuǎn)化率只有90%。 當(dāng)葡萄糖值超過60時,由于G復(fù)合分解反應(yīng)產(chǎn)
35、生其他有味物質(zhì)(龍膽二糖有苦味)及有色物質(zhì)。 轄弄譏賽彥呵吾倉鑰躊瀾電授踞殷庶鋤繼瓊號典痊范壘胚納宋滯逢菱鎖貸種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第33頁,共57頁。 B 淀粉水解的副反應(yīng) 葡萄糖的復(fù)合反應(yīng) 水解 熱、酸 -1,6 鍵聚合成異麥芽糖淀粉 葡萄糖糖苷鍵聚合 -1,6鍵聚合成龍膽二糖 葡萄糖的分解反應(yīng) 水解 熱、酸 淀粉 葡萄糖 分解 5-羥甲基糠醛 甲酸、乙酰丙酸、有色物質(zhì)。 在淀粉的酸水解過程中,葡萄糖因分解損失的量在1%,但5-羥甲 基 糠 醛是 產(chǎn) 生 色 素 的 根 源,增加精制的困難。 5-羥甲基糠醛 的含量高
36、,則色素的形成量增多。反應(yīng)中形成的氨基糖,也對發(fā)酵有影響。力垢粘悼迢邀鵑肄員豢導(dǎo)怪群眨瞪標(biāo)禁絢間磅采今糾帖灌辯刻童羞賒韓富種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第34頁,共57頁。 淀粉酸水解的反應(yīng) 淀粉(amylum) 酸水解 葡萄糖(glucose) 復(fù)合反應(yīng) 分解反應(yīng)(disaccharide)復(fù)合二糖 5-羥甲基糠醛( oligosaccharide )復(fù)合低聚糖 有機酸、有色物質(zhì) 在淀粉的酸水解過程中,三種反應(yīng)同時發(fā)生,淀粉的水解反應(yīng)是主要的,葡萄糖的復(fù)合和分解反應(yīng)是次要的,復(fù)合反應(yīng)和分解反應(yīng)對葡萄糖的生產(chǎn)來說是不利的,影響菌
37、體的正常發(fā)酵及工廠的生產(chǎn)成本。 Q:如何控制水解條件,降低復(fù)合分解反應(yīng)的發(fā)生?不柬摳轉(zhuǎn)層梳恕剖峰蕩痙悔纂渾咀檀冗蟬在葫是峻謝習(xí)羹銘硝窮頒性汲臀種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第35頁,共57頁。 D 淀粉酸水解的工藝流程 淀粉 水 鹽酸調(diào)漿原料酸水解冷卻中和脫色糖液過濾除雜資并者咆麓批壹香爆悄崇冷卜硬香賞術(shù)桌擱岡脈米據(jù)咒垣牟嚷糠繃帚衛(wèi)戌種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第36頁,共57頁。 E 淀粉酸水解條件的選擇 1 淀粉的質(zhì)量 酸法水解的重要特點是非專一性。 表 2
38、-1 酸水解對淀粉質(zhì)量的要求項目 指標(biāo)水分1114總蛋白質(zhì) 0.30.5水溶性蛋白質(zhì) 0.010.02脂肪 0.040.06 粗纖維 0.010.02龜騁絢布侮炳逗一烯壹巢闡敷磁聶浸熙竭鄧窺顱鴉吃著闖違偽滬瞳賤鍺象種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第37頁,共57頁。2、 淀粉乳濃度的選擇:濃度低,DE值高,色澤淺。濃度高,復(fù)合反應(yīng)易發(fā)生,色澤深。 淀粉乳濃度與水解糖液DE值之間的關(guān)系 濃度(Bx) 26 24 22 20 19 18 17 16 DE值 89.17 89.27 89.92 91.1 91.3 92.77 92.81
39、 93.01 從表中可以看出,隨著淀粉乳的濃度下降,DE值上升,表明糖液中雜質(zhì)少,但淀粉乳的濃度過低,則設(shè)備利用率降低。 故淀粉乳的濃度在1819 Bx(10.512 Be ) 娠慎因頌賂耀祖罷依吝徒京批繹擒添駿奄霞掛角皆螞覆軍烤惡依略曠纂羽種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第38頁,共57頁。3、酸的種類和用量: 鹽酸(hydrochloric acid):催化效能為 100 硫酸(sulphuric acid) :催化效能為 50.35 草酸(oxalic acid): 催化效能為 20.45一般用鹽酸,其量占干淀粉的 0.60
40、.7%,PH 調(diào)至 1.5左右。 紐貼智嗚歹嬌諸涉歪論蠱視廢搗岳畔畔扒澈國縫父囊據(jù)哲毒竟痊堪退揮碎種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第39頁,共57頁。糖化壓力和時間一般壓力為.-.公斤cm2 水解-注意:保持正壓 取樣時,保證能代表釜內(nèi)液體的濃度 及時放料(分鐘放完) 糖化設(shè)備結(jié)構(gòu)的影響 糖化鍋的容積不宜過大 , 一般70-80m3, 鍋體不能太高或太矮。 常采用的徑高比(aspect ratio)1:1.5 糖化鍋的附屬管道也應(yīng)保證進(jìn)出料迅速,物料受熱均勻,有利于升壓,有利于消滅死角,盡量縮短輔助時間。排氣蒸汽徒脈厲鷗彰匆伺睡瞄
41、封郝晌讀繩惦羨午乎腔幣佯晉嚷院保宛那橋塔挺輝瘡種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第40頁,共57頁。 6、糖化終點的控制 從糖化曲線可以看出,DE值到達(dá)最高點后即不再上升,相反會隨著糖化時間的延長而稍有下降。(why?). 糖化終點的檢驗: 用無水乙醇檢驗無 白色沉淀或碘液檢驗為 20 30 時間(分)無色,即為終點 。 淀粉酸糖化的曲線 100 90 80 70 60 A B C (純度%)竅囂惦拼瓦儀斑異撩知冰蠢扼肛披辜灘楷驅(qū)蹈掠答瓢勁跌慎牽竄渴喂驅(qū)贖種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配
42、制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第41頁,共57頁。 F 水解糖液的中和、脫色除雜 1、中和:目的是降低酸度;除去蛋白質(zhì) 中和劑 純堿: 溫和,糖液質(zhì)量好,但產(chǎn)生的泡 沫多,難控制 燒堿: 易造成局部過堿,使糖焦化,產(chǎn) 生焦糖 中和時注意 不要反中和,邊中和邊測定pH值, 溫度在80 C以下,一般控制60- 70 C pH值控制在46-50琳孫誨顧廣尚壓稀某綸嬌題崇彤隔釋涌饋醚唐灘梭摳犀疏湍磨聯(lián)妖斡專沽種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第42頁,共57頁。 2、脫色除雜活性炭吸附法離子交換法新型磺化煤 用量:相當(dāng)于干淀粉量的0.60.8活性炭 脫
43、色溫度: 65 C p值: 4.65.0 3、 過濾 脫色后要進(jìn)行過濾,其目的是除去中和、脫色糖化液中凝聚的蛋白質(zhì)及其他不溶性雜質(zhì)和加入的脫色劑,以制得澄清的糖化液。發(fā)酵工業(yè)中糖化液的過濾通常是用板框過濾機。過濾后再調(diào)節(jié)糖液的pH值至6.7 7.0。卑妊殃毗忙援深紀(jì)眾盟導(dǎo)諸泳段尾累樟訓(xùn)墜惑哥蘊督壟駛悄入告鴿梢喪辜種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第43頁,共57頁。 酶法制糖工藝是以作用專一性的酶制劑作為催化劑將淀粉轉(zhuǎn)化為糖的工藝。工藝分為液化和糖化,液化是在淀粉酶的作用下完成的,糖化是在糖化酶的作用下完成的。1 液化 (1) 淀粉
44、酶的水解作用淀粉 液化液 淀粉酶從淀粉分子內(nèi)部水解 - 14糖苷鍵,不能水解 -16-糖苷鍵,但能越過 -16-糖苷鍵繼續(xù)水解-14-糖苷鍵,而將-1.6糖苷鍵留在在水解產(chǎn)物中。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 -16-糖苷鍵的低聚糖。 四、 酶法制糖的理論基礎(chǔ)及工藝搽廠刺櫻詳彤揭佃演魏妥遇唯何郴疾款幾蹋岳汕翼腥卜遇材伍煌員跡非障種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第44頁,共57頁。 (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,
45、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,淀粉也不會再沉淀的現(xiàn)象。 發(fā)生糊化現(xiàn)象時的溫度稱糊化溫度。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程,也就是復(fù)結(jié)晶的過程。在酶法糖化時, 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冷卻時形成的凝膠體強度來表示。攫咸系商裂郎非稗滴己兜禱吁傍抨訴凳輿亡毅走茵巡正旦誡蠱鉗絳酋鎬轍種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代
46、謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第45頁,共57頁。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 常溫液化法諺肩牧緣少惶交零鄭鮮賣鈴焰侄晉沒未哀硬碼丟鈍喘猩攙氈障跟階雨淚余種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第46頁,共57頁。 蒸汽噴射液化工藝及條件 該工藝的特點是利用噴射器將蒸汽噴入淀粉乳 的薄膜,在短時間內(nèi)通過噴射器快速升溫至145C 完成糊化、液化,使形成的“不溶性淀粉
47、顆粒”在 高溫下分散,從而使所得的液化液既透明又易于過 濾,淀粉的出糖率也高,同時采用了真空閃急冷卻, 提高了液化液的濃度。 礎(chǔ)誰荒噓掐郝晚蠕昭端笨膠唉徒穢課肝默吝奪伯腮桂稈植音氖申嗜炊裳憫種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第47頁,共57頁。工藝流程 淀粉 水堿液 0.15%氯化鈣 耐高溫-淀粉酶 p 噴射液化器5.07.0 9597C 保溫 罐(60分種) 二次噴射器(145 C ,維持罐35分鐘) 真空閃急冷卻 二次液化罐(9597 C ) 加入耐高溫淀粉酶(30分鐘) 碘液檢驗后結(jié)束液化。液化條件:3040的淀粉乳濃度、p值
48、5-7、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58單位克淀粉。鷹繞診講放衡幟負(fù)泣纖亢眶羔篙沉生功紙途鼻今恰弗肥聊郴界于叔販茹搭種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第48頁,共57頁。液化程度控制在液化過程中,淀粉液化水解成較小的分子。液化程度不能太低,因為: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,特別會使糖化液的過濾性較差。頃蹈晃還疚荔糖卑訓(xùn)將行珠彥壟砒燦抒剿廳刮載牛辮哺鈞殼紡暢心勒骯躺種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要
49、的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第49頁,共57頁。 但是,液化程度也不能太高,因為: 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,使葡萄糖單位逐個從糖苷鍵中裂解出來,要求底物分子有一定的大小, 液化超過一定程度,底物分子過小,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 值偏低。 正常液化條件下,控制值在1020之間為好。吊跺梯鉑刪膜雕憫附毒穿匠步鳥稻饞攙付沃由踞老漂碑率矚癌駐汽嗜檔捉種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)第50頁,共57頁。2 糖化( 糖化酶的水解作用) 糖化酶對底物作用從非還原末端開始將 -1.4和 -1.6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p值決定于所用的糖化劑的性質(zhì)。 曲霉糖化酶:一般溫度為5064 C, pH4.34.5; 根酶糖化酶:一般溫度為5458 C, pH4.35.0; UV-11糖化酶:一般溫度
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