發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基及與原料處理

第四章：發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基及原料處理培養(yǎng)基：廣義上講培養(yǎng)基是指一切可供微生物細胞生長繁殖所需的一組營養(yǎng)物質(zhì)和原料。同時培養(yǎng)基也為微生物培養(yǎng)提供除營養(yǎng)外的其它所必須的條件。

發(fā)酵培養(yǎng)基的作用：

滿足菌體的生長促進產(chǎn)物的形成發(fā)酵培養(yǎng)基的要求①培養(yǎng)基能夠滿足產(chǎn)物最經(jīng)濟的合成。②發(fā)酵后所形成的副產(chǎn)物盡可能的少。③培養(yǎng)基的原料應因地制宜，價格低廉；且性能穩(wěn)定，資源豐富，便于采購運輸，適合大規(guī)模儲藏，能保證生產(chǎn)上的供給。④所選用的培養(yǎng)基應能滿足總體工藝的要求，如不應該影響通氣、提取、純化及廢物處理等。第一節(jié)培養(yǎng)基的類型及功能培養(yǎng)基按其組成物質(zhì)的純度、狀態(tài)、用途可分為三大類型

一、按純度合成培養(yǎng)基:原料其化學成清楚確、穩(wěn)定適合于研究菌種根本代謝和過程的物質(zhì)變化規(guī)律

培養(yǎng)基營養(yǎng)單一，價格較高，不適合用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)

天然培養(yǎng)基:采用天然原料

原料來源豐富(大多為農(nóng)副產(chǎn)品)、價格低廉、適于工業(yè)化生產(chǎn)

原料質(zhì)量等方面不加控制會影響生產(chǎn)穩(wěn)定性

M培養(yǎng)基(1L)：Na2HPO46g，KH2PO43g，，NH4Cl1g，，，葡萄糖2-10,pH7.0YPS培養(yǎng)基：酪蛋白胨〔日本大五營養(yǎng)〕10g，酵母提取物〔英國Oxoid〕5g,NaCl10g，PH7.2培養(yǎng)大腸桿菌常用兩種培養(yǎng)基二、按狀態(tài)固體培養(yǎng)基

:適合于菌種和孢子的培養(yǎng)和保存，也廣泛應用于有子實體的真菌類，如香菇、白木耳等的生產(chǎn)

半固體培養(yǎng)基:即在配好的液體培養(yǎng)基中參加少量的瓊脂，一般用量為0.5%～0.8%,主要用于微生物的鑒定。液體培養(yǎng)基:80%～90%是水，其中配有可溶性的或不溶性的營養(yǎng)成分，是發(fā)酵工業(yè)大規(guī)模使用的培養(yǎng)基。三、按用途〔從發(fā)酵生產(chǎn)應用考慮〕培養(yǎng)基按其用途可分為孢子〔斜面〕培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基三種第二節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基的成分及來源

一、碳源1、作用提供微生物菌種的生長繁殖所需的能源和合成菌體所必需的碳成分

提供合成目的產(chǎn)物所必須的碳成分2、來源糖類、油脂、有機酸、正烷烴3、工業(yè)上常用的糖類①葡萄糖

所有的微生物都能利用葡萄糖但是會引起葡萄糖效應工業(yè)上常用淀粉水解糖,但是糖液必須到達一定的質(zhì)量指標DE=還原糖干物質(zhì)*100%葡萄糖當量值〔dextroseequivalentvalue〕不同的制糖工藝生產(chǎn)的糖液質(zhì)量差異很大②糖蜜糖蜜是制糖生產(chǎn)時的結晶母液，它是制糖工業(yè)的副產(chǎn)物。

糖蜜主要含有蔗糖，總糖可達45%～50%。一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。不用加工方法對甘蔗糖蜜的影響糖蜜使用的注意點：除糖份外，含有較多的雜質(zhì)，其中有些是有用的，但是許多都會對發(fā)酵產(chǎn)生不利的影響，需要進行預處理。例：谷氨酸發(fā)酵有害物資：膠體成分〔起泡、結晶〕、鈣鹽〔結晶〕生物素〔發(fā)酵控制〕預處理：澄清→脫鈣→脫除生物素例：檸檬酸發(fā)酵有害物質(zhì)：鐵離子含量高〔導致異檸檬酸的生成〕預處理：→黃血鹽③

淀粉、糊精使用條件：微生物必須能分泌水解淀粉、糊精的酶類缺點：難利用、發(fā)酵液比較稠、一般>2.0%時參加一定的α-淀粉酶成分比較復雜，有直鏈淀粉和支鏈淀粉等等。優(yōu)點：來源廣泛、價格低難利用，可以解除葡萄糖效應例：地衣牙孢桿菌生產(chǎn)α-淀粉酶碳源對生長和產(chǎn)酶的影響碳源細胞量α-淀粉酶葡萄糖4.20蔗糖4.020糊精淀粉李江華，無錫輕工大學學報，2004(半纖維素酶)麩皮)嗜堿芽胞桿菌(AC-2)中碳源對堿性纖維素酶分泌的影響結果：各種碳源相差不大推論：該菌種的堿性纖維素酶為組成型蘇勤，林業(yè)化學與工業(yè)，2004二、氮源氮源主要用于構成菌體細胞物質(zhì)〔氨基酸，蛋白質(zhì)、核酸等〕和含氮代謝物。常用的氮源可分為兩大類：有機氮源和無機氮源。1、無機氮源種類：氨鹽、硝酸鹽和氨水特點：微生物對它們的吸收快，所以也稱之謂效氮源。但無機氮源的迅速利用常會引起pH的變化如：

(NH4)2SO4

→2NH3+2H2SO4

NaNO3+4H2

→NH3+2H2O+NaOH無機氮源被菌體作為氮源利用后，培養(yǎng)液中就留下了酸性或堿性物質(zhì)，這種經(jīng)微生物生理作用〔代謝〕后能形成酸性物質(zhì)的無機氮源叫生理酸性物質(zhì)，如硫酸胺，假設菌體代謝后能產(chǎn)生堿性物質(zhì)的那么此種無機氮源稱為生理堿性物質(zhì)，如硝酸鈉。正確使用生理酸堿性物質(zhì)，對穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過程的pH有積極作用。所以選擇適宜的無機氮源有兩層意義：

滿足菌體生長穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過程中的pH毛霉產(chǎn)蛋白酶的研究陳濤，中國釀造，2004初始pH的影響:pH偏酸比較好，中性蛋白酶影響大無機氮源的影響：硫酸銨>硝酸銨>硝酸鈉>尿素2、有機氮源來源：工業(yè)上常用的有機氮源都是一些廉價的原料，花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟。成分復雜：除提供氮源外，有些有機氮源還提供大量的無機鹽及生長因子。例玉米漿：①可溶性蛋白、生長因子〔生物素〕、苯乙酸②較多的乳酸③硫、磷、微量元素等

有機氮源成分復雜可以從多個方面對發(fā)酵過程進行影響，而另一方面有機氮源的來源具有不穩(wěn)定性。所以在有機氮源選取時和使用過程中，必須考慮原料的波動對發(fā)酵的影響氮源使用的一些相關問題：

有機氮源和無機氮源應當混合使用早期：容易利用易同化的氮源—無機氮源中期：菌體的代謝酶系已形成、那么利用蛋白質(zhì)

有些產(chǎn)物會受氮源的誘導和阻遏例：蛋白酶的生產(chǎn)

有機氮源選取時也要考慮微生物的同化能力

開發(fā)效果好、有針對性的有機氮源仍然是令人感興趣的課題三、無機鹽的微量元素1、作用：各種不一樣2、來源：C、N源，以鹽的形式補充3、用量：根據(jù)具體的產(chǎn)品，以實驗決定，4、使用注意點A.對于其它渠道有可能帶入的過多的某種無機離子和微量元素在發(fā)酵過程中必須加以考慮例：鐵離子青霉素發(fā)酵中，鐵離子的濃度要小于20μg/ml發(fā)酵罐必須進行外表處理B、使用時注意鹽的形式〔pH的變化〕例：黑曲酶NRRL-330,生產(chǎn)α-淀粉酶，P對酶活的影響

pH酶活不加4.25120分鐘加K2HPO45.4530分鐘加KH2PO44.6275分鐘四、生長因子、前體和產(chǎn)物促進劑從廣義上講，但凡微生物生長不可缺少的微量的有機物質(zhì)，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱生長因子。1、生長因子

如以糖質(zhì)原料為碳源的谷氨酸生產(chǎn)菌均為生物素缺陷型，以生物素為生長因子,生長因子對發(fā)酵的調(diào)控起到重要的作用。

有機氮源是這些生長因子的重要來源，多數(shù)有機氮源含有較多的B簇維生素和微量元素及一些微生物生長不可缺少的生長因子前體指某些化合物參加到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接被微生物在生物合成過程中合成到產(chǎn)物物分子中去，而其自身的結構并沒有多大變化，但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因參加前體而有較大的提高。2、前體青霉素：分子量356苯乙酸:分子量136作用：前體有助于提高產(chǎn)量和組份用量：前體的用量可以按分子量衡算，具體使用有個轉(zhuǎn)化率的問題例：6000單位/ml的青霉素G,需要多少苯乙酸青霉素＝〔微克〕＝36mg/ml苯乙酸＝〔36*136〕實際使用時的轉(zhuǎn)化率在46-90%之間例某廠單耗為：〔kg/10億青霉素〕轉(zhuǎn)化率為：0.6/(0.337*36/13.8)=68%用法：前體使用時普遍采用流加的方法前體一般都有毒性，濃度過大對菌體的生長不利苯乙酸，一般根底料中僅僅添加0.07%前體相對價格較高，添加過多，容易引起揮發(fā)和氧化，流加也有利于提高前提的轉(zhuǎn)化率3、產(chǎn)物促進劑所謂產(chǎn)物促進劑是指那些非細胞生長所必須的營養(yǎng)物，又非前體，但參加后卻能提高產(chǎn)量的添加劑。促進劑提高產(chǎn)量的機制還不完全清楚，其原因是多方面的。有些促進劑本身是酶的誘導物；有些促進劑是外表活性劑，可改善細胞的透性，改善細胞與氧的接觸從而促進酶的分泌與生產(chǎn)，也有人認為外表活性劑對酶的外表失活有保護作用；有些促進劑的作用是沉淀或螯合有害的重金屬離子。五、水

對于發(fā)酵工廠來說，恒定的水源是至關重要的，因為在不同水源中存在的各種因素對微生物發(fā)酵代謝影響甚大。

水源質(zhì)量的主要考慮參數(shù)包括pH值、溶解氧、可溶性固體、污染程度以及礦物質(zhì)組成和含量。對于釀造行業(yè)，水的重要性不言而喻對于常規(guī)發(fā)酵，可靠、持久，能提供大量成分一致清潔的水。第三節(jié)淀粉水解糖的制備淀粉水解制糖的意義大多數(shù)微生物不能直接利用淀粉〔所有的氨基酸生產(chǎn)菌不能直接利用〕2.有些微生物能夠直接利用淀粉作原料，但必須在微生物產(chǎn)生淀粉酶后才能進行，過程緩慢，發(fā)酵周期延長。3.假設直接利用淀粉作原料，滅菌過程的高溫會導致淀粉結塊，發(fā)酵液粘度劇增。一、淀粉水解糖的制備方法原料主要有：薯類〔木薯、甘薯、馬鈴薯〕、玉米淀粉、小麥淀粉、大米淀粉。根據(jù)催化劑不同分為三類：1.酸水解法（acidhydrolysismethod）以無機酸為催化劑，在高溫高壓下將淀粉水解為葡萄糖的方法。優(yōu)點：工藝簡單、水解時間短、設備生產(chǎn)能力大。缺點：設備耐高溫高壓、耐腐蝕；副產(chǎn)物多，影響水解液的質(zhì)量；對原料要求高，淀粉顆粒大小均勻，否那么水解不徹底。2.酶水解法〔enzymehydrolysismethod〕淀粉糊精、低聚糖(液化)葡萄糖（糖化）a-淀粉酶糖化酶優(yōu)點：條件溫和，設備要求低；酶專一性強，副產(chǎn)物少；淀粉液初始濃度較高，要求低，淀粉轉(zhuǎn)化率高；糖液顏色淺，較純潔，無異味，有利于糖液的充分利用；可用粗原料，省去粗原料加工成精制淀粉的過程。缺點：生產(chǎn)周期長〔一般48h〕；要求的設備多，投資大；酶本身是蛋白質(zhì)，糖液過濾困難。3.酸酶結合法〔acid-enzymehydrolysismethod〕〔1〕酸酶法淀粉糊精、低聚糖葡萄糖（糖化）酸水解糖化酶降溫、中和玉米、小麥等谷物淀粉，顆粒堅實，假設用淀粉酶液化短時間內(nèi)往往不徹底。此法液化速度快，可采用較高的淀粉乳濃度，提高了生產(chǎn)效率；用酸量較小，產(chǎn)品顏色淺，糖液質(zhì)量高?！?〕酶酸法淀粉糊精、低聚糖(液化)葡萄糖（糖化）a-淀粉酶酸水解針對顆粒大小不一的淀粉〔碎米淀粉〕，減少原料損失，提高原料利用率15%左右；生產(chǎn)較易控制，可采用較高淀粉乳濃度；生產(chǎn)周期短，提高生產(chǎn)效率；酸水解pH可控制稍高，減少淀粉副反響的發(fā)生，糖液色澤較淺，質(zhì)量較好。不同糖化工藝的比較項目酸解法酸酶結合法酶解法DE值919598羥甲基糠醛（％）0.30.0080.003色度100.30.2淀粉轉(zhuǎn)化率909598工藝條件高溫加壓高溫加壓常溫過程耗能多多少副產(chǎn)物多中少生產(chǎn)周期短中長設備規(guī)模小中大防腐要求高較高低適合發(fā)酵工藝情況差中有利二、淀粉酸水解制糖〔一〕淀粉酸水解的理論根底1.淀粉的水解反響淀粉膨脹糊化遇水加熱溫水溶解或液化130℃水解過程：總反響式：(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6過程：(C6H10O5)n(C6H10O5)xC12H22O11C6H12O6淀粉糊精麥芽糖葡萄糖H+對作用點無選擇性，a-1,4-糖苷鍵和a-1,6-糖苷鍵均被切斷。淀粉水解產(chǎn)生葡萄糖的理論得率：180162*100%=111%2.淀粉酸水解反響動力學符合一級化學反響，反響速率與反響物質(zhì)的濃度成正比。C-淀粉濃度；k-反響速率常數(shù)，越高表示反響速率越快。dxdt=k（a-x）

設定水解時淀粉濃度為a，經(jīng)過t時間后起反應的量為x，剩下的未起反應的淀粉濃度為（a-x），則：dcdt-=kc=dxa-x∫0x∫0tkdt兩邊積分：即：1tK=㏑aa-x=2.303t㏒aa-x實驗測定a，〔a-x〕和t的數(shù)值帶入，即可求得反響速率常數(shù)k。水解反應速率常數(shù)k與下列幾個因素有關，成關系式：K=α·CA·δ·λa-催化劑的活性常數(shù)；CA-酸的體積摩爾濃度；δ

-多糖的水解性常數(shù)；Λ-溫度對水解速度的常數(shù)。a-催化劑的活性常數(shù)不同的酸類其H+游離程度不同。

催化劑HClH2SO4H3PO4HAcHBrHIa值10.5~0.520.30.0251.72.5CA-酸的體積摩爾濃度越高，k值隨之增大，但實際上不可能太高，常采用烯酸水解，因為：一是酸的用量太大，中和消耗堿過多；二是酸的濃度過高，起著阻礙淀粉水解時復原基團的形成。Λ-溫度對水解速度的常數(shù)δ-多糖的水解性常數(shù)衡量多種多糖之間水解的難易程度。多糖的原料種類棉花淀粉木材稻草半纖維素蔗糖

δ

140020～2510～400100000由實驗得出：在水解過程中，溫度可加速水解淀粉的完成，該數(shù)值由實驗測定。有人曾以0.1%HCl于不同的溫度水解淀粉，計算反響速率常數(shù)k值：溫度（℃）119133138143K值0.1250.4700.7701.2003.葡萄糖的復合反響在淀粉的糖化水解過程中，生成的一局部糖受酸和熱的催化作用，能通過糖苷鍵聚合，失掉水分子，生成二糖、三糖和其他低聚糖，這種反響稱為復合反響。

淀粉

葡萄糖復合二糖5‘－羥甲基糠醛復合低聚糖有機酸、有色物質(zhì)損失葡萄糖量

7％<1％鹽酸分解反響復合反響不利影響：〔1〕降低了葡萄糖的收率?！?〕給產(chǎn)物的提取和糖化液的精制帶來困難。復合反響：生成的多數(shù)復合糖不能被微生物利用，使發(fā)酵結束時殘?zhí)歉?。分解反響：生成?‘－羥甲基糠醛是產(chǎn)生色素的根源，增加了糖化液精制脫色的困難。復合反響的發(fā)生和以下條件有關：①葡萄糖濃度〔葡萄糖值〕：復合糖的生成量隨葡萄糖濃度的增加而增加。在DE值在28以下時，復合糖的生成幾乎沒有。DE=還原糖干物質(zhì)*100%葡萄糖當量值〔dextroseequivalentvalue〕生產(chǎn)中衡量葡萄糖液質(zhì)量的重要指標。復原糖含量測定：斐林試劑法，指100ml糖液中含有的復原糖的克數(shù)干物質(zhì)測定：阿貝折光儀，濃度指100克糖液中所含的干物質(zhì)的克數(shù)因此DE值實際上計算公式：DE=還原糖干物質(zhì)×糖液的相對密度×100%②淀粉乳的濃度淀粉乳的濃度越高，水解所得的葡萄糖濃度也越高，致使復合反響進行強烈，糖化液的葡萄糖的純度下降。n=100（1+0.15444A-1）0.007722A計算糖液的最終濃度，n-糖液純度，即糖液中干物質(zhì)含葡萄糖的百分率；A-淀粉乳的濃度。在工業(yè)上，淀粉乳濃度一般都采用10~12波美度〔18%~21%〕，糖化液純度為90%~92%，復合糖7%。③酸度和酸的種類采用不同濃度的鹽酸、硫酸、草酸混于50%的葡萄糖溶液中，98℃加熱10h，測定復合糖量，如以下圖：對葡萄糖的復合反響的催化作用：鹽酸>硫酸>草酸；隨酸濃度增加，復合糖的量增加。4.分解反響分解反響主要與糖化加熱時間、酸度、葡萄糖濃度有關。①加熱時間長，分解反響增加

在pH一定時，加熱時間越長，生產(chǎn)的5-羥甲基糠醛越多，溶液的顏色越深。

時間（min）5-羥甲基糠醛/%（g/100g溶液）色值

20無色

80.00440.3140.01871.5200.03323.2300.06355.6反響時間與分解反響的關系時，分解反響最少③葡萄糖濃度增加，分解反響增加葡萄糖濃度增加，增加了溶液中氫離子活動能力，導致脫水反響的發(fā)生。

葡萄糖濃度/%5-羥甲基糠醛/%（g/100g溶液）色值

10.00390.3250.01702.17100.03603.91160.06505.59葡萄糖濃度與分解反響的關系

降解速率隨酸的濃度的增高而增大，不是線性關系，在pH值時，降解速率最低，5-甲基糠醛生成量只有在時的1/5.〔二〕淀粉酸水解制糖的工藝過程淀粉水鹽酸調(diào)漿糖化冷卻中和脫色壓濾糖液濾渣蒸汽1.淀粉酸水解工藝流程2.淀粉酸解法工藝條件確實定由淀粉水解和葡萄糖復合與分解反響的規(guī)律決定；盡量減少復合反響和分解反響，提高原料利用率，提高糖液質(zhì)量。（1）淀粉原料的選擇

酸解法水解淀粉的主要特點：非專一性，應選擇質(zhì)量高的淀粉，減少雜質(zhì)。雜質(zhì)的危害：蛋白質(zhì)、磷酸鹽的緩沖作用很大，能降低氫離子的有效濃度；蛋白質(zhì)能水解成氨基酸，與葡萄糖反響生成氨基葡萄糖，氨基葡萄糖能引起細菌的細胞收縮，對細菌發(fā)酵不利；大局部未被水解的蛋白質(zhì)在中和過濾時不被除去，發(fā)酵時易產(chǎn)生泡沫；脂肪、灰分等能降低酸的效能?！?〕無機酸的選擇和用量國內(nèi)多用催化性能高的鹽酸，但復合反響的能力也大，對設備腐蝕較大，中和后產(chǎn)生的氯化物增加糖液鹽分，一般用量為干淀粉的0.6%~0.7%。硫酸：催化性能僅次于鹽酸，運輸、貯存比較方便，價格低，但用碳酸鈣中和，生成硫酸鈣。大局部在脫色過濾時除去，但仍有少局部存在于糖液中，易沉積在加熱管外表，影響傳熱。日本，用草酸做催化劑，催化能力低，糖化后的糖液可用石灰中和，生成的草酸鈣為水不溶性鹽，可在脫色過濾時除去，同時，草酸不是強酸，可以減少復合反響。缺點是催化效能低，不夠經(jīng)濟?！?〕水解溫度和壓力溫度與淀粉水解成正比；但溫度高，葡萄糖復合反響和分解反響也加快，副產(chǎn)物增加，對設備的腐蝕加強，對設備的耐壓性能要求高。根據(jù)經(jīng)驗，水解壓力宜控制在蒸汽壓力為好。〔4〕淀粉乳的濃度通?？筛鶕?jù)發(fā)酵配料用糖的實際需要濃度而定，但同時要利于提高糖液的DE值及提高設備利用率和生產(chǎn)效率。高淀粉乳濃度適用于薯類淀粉等易于水解的淀粉原料進行生產(chǎn)；低淀粉乳濃度適用于谷類淀粉等不易水解的淀粉?！?〕糖化終點3.糖化設備結構對糖液質(zhì)量的影響

糖化鍋，一般徑高比1：左右，糖化鍋的附屬管道應保證進出料迅速，物料受熱均勻，有利于升壓、消滅死角，盡量縮短加料、放料、升溫、升壓等輔助時間。時間過短，水解不完全，糊精含量高，葡萄糖含量低，糖液質(zhì)量差；時間過長，導致復合分解反響加強，復合糖類增多，色素增加。4.水解糖液的中和、脫色除雜

除了可發(fā)酵糖外，淀粉水解液雜質(zhì)：含氮物質(zhì)、有機酸、無機酸、色素、無機鹽等，嚴重影響糖液的質(zhì)量和使用效果，必須精制〔1〕中和酸水解糖液pH值一般為；蛋白質(zhì)呈膠體狀態(tài)，調(diào)節(jié)pH到達等電點，使其凝聚析出。

中和操作溫度一般控制在70~80℃，過高易生成焦糖，抑制某些生產(chǎn)菌的生長。中和用堿可選擇純堿Na2CO3和燒堿NaOH。純堿反響溫和，不宜造成局部溫度過高形成焦糖，糖液質(zhì)量好，但產(chǎn)生泡沫多，降低設備利用率，生產(chǎn)中難控制；燒堿反響不產(chǎn)生泡沫，但易造成局部過堿，放熱多大，形成焦糖?！?〕脫色除雜方法：活性炭吸附，離子交換法，新型磺化煤脫色法。

表面積大，有無數(shù)微小空隙，能將雜質(zhì)、色素等吸附掉。顆粒炭：可重復使用，但設備復雜，操作要求高，大型工廠。粉炭使用成本高，但設備簡單，操作方便，中小型工廠。操作溫度：65℃左右，外表吸附能力與溫度成反比；以下，酸性條件下脫色能力強，葡萄糖穩(wěn)定；脫色時間25～30min;用量一般為淀粉量的0.6%～0.8%。新型磺化煤具有粒度細（40~120目），脫色好的特點；使用磺化煤直接糖化會造成閥門磨損及堵塞管道，故尚未被普遍采用。離子交換法選擇性強，脫色效果好，便于管道化、連續(xù)化及自動化操作，減輕勞動強度，但國產(chǎn)樹脂選擇性差，脫色能力較低，且價格高，故尚未大量應用于糖液脫色。〔3〕壓濾①溫度適宜，一般60~70℃.②壓濾機要定時出渣，一般壓濾4~5次出渣一次，防止濾布堵塞。③濾布保持清潔，經(jīng)常清洗，必要時更換濾布。三、淀粉的雙酶解法制糖目前最理想的淀粉水解糖制備方法?！惨弧车矸勖讣捌渌庾饔?.α-淀粉酶(α-amylase)又稱液化酶或糊精化梅，內(nèi)切型酶，水解α-1，4糖苷鍵，不能水解α-1，6糖苷鍵。對淀粉的水解速度受底物分子大小和結構的影響，底物分子越大結合越容易，反響速率就快；帶有分支的淀粉分子底物比較不容易結合。作用于直鏈淀粉，迅速分解為糊精和低聚糖，進一步緩慢分解為87%的麥芽糖和13%的葡萄糖〔理論〕；支鏈淀粉除麥芽糖和葡萄糖外，還有一系列α-極限糊精。α-淀粉酶耐熱型的由解淀粉芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌產(chǎn)生，最適溫度92℃.非耐熱型的由霉菌產(chǎn)生，最適溫度50~55℃.高濃度底物和鈣離子提高α-淀粉酶耐熱性（金屬酶）。都比較穩(wěn)定，最適pH5~6〔黑曲霉產(chǎn)生的除外〕；溫度升高酶的最適pH向移動。溫度/℃405055606570最適pH4.6~4.84.7~4.94.9~5.15.1~5.45.4~5.85.8~6.0麥芽α-淀粉酶在不同溫度下的最適pH2.淀粉葡萄糖苷酶〔amyloglucosidase〕又名糖化型淀粉酶〔saccharifiedamylase〕、糖化酶〔diastase〕，外切型淀粉酶，產(chǎn)生β-葡萄糖，能水解水解α-1，4糖苷鍵，又能水解α-1，6糖苷鍵，水解前者的速率是后者的10倍。當水解聚合度10~20的糊精時最快，水解淀粉、低聚糖速率較慢?！捕车矸鄣囊夯耙夯K點的控制1.液化理論〔1〕淀粉的糊化淀粉顆粒由于受熱吸水膨脹，晶體結構消失，變成糊狀液體，這種現(xiàn)象稱為“糊化〞，發(fā)生糊化現(xiàn)象的溫度稱為“糊化溫度。預糊化糊化溶解〔2〕淀粉的老化〔retrogradotion〕

分子鍵氫鍵斷裂的糊化淀粉又重新排列形成新氫鍵的過程是一個復結晶的過程，老化的淀粉很難液化，防止淀粉的老化。影響因素：①直鏈淀粉易老化，支鏈淀粉不易老化。小麥、玉米淀粉易老化。②DE值越小，越易老化。因此液化時，DE值不宜太小。③堿性條件會抑制老化。④在高溫下淀粉不易老化，一般溫度大于60℃，不宜老化，在2~4℃極易老化。⑤快速升溫或快速降溫，淀粉不易老化。⑥淀粉糊濃度過高，易發(fā)生老化。〔3〕液化溫度在進行液化時，應該盡量采取相對高些的溫度，因為：①淀粉的徹底糊化必須在高溫下才能完成。②高溫可以提高酶的活力，加快水解速度。③減少不溶性微粒的產(chǎn)生。④克服淀粉老化。⑤蛋白質(zhì)絮凝好。⑥可以阻止小分子〔如麥芽二糖、麥芽三糖等〕前提物質(zhì)的生成，有利于提高葡萄糖的收率。溫度提高，淀粉酶的活力損失加快，在工業(yè)上一般參加鈣離子和高濃度底物提高酶在高溫下的穩(wěn)定性?！?〕液化的方法和選擇間歇〔升溫〕液化法工藝：將濃度30~40%淀粉乳調(diào)整pH到，參加CaCl2(0.01mol/L)和一定量淀粉酶(5~8u/克淀粉)，劇烈攪拌，加熱到85~90℃，保持30~60分鐘，到達液化程度(DE15~18)，升溫到100℃，滅酶10分鐘。優(yōu)點：此方法簡便缺點：效果較差，能耗大，原料利用率低，過濾性能差。半連續(xù)〔高溫〕液化法〔噴淋連續(xù)進出料液化法〕工藝：將淀粉乳調(diào)整到適當pH和Ca2+濃度，參加一定量的液化酶，用泵打給噴淋頭引入液化罐中〔其中已有90℃熱水〕，淀粉糊化后，立即液化，至保溫罐90℃保溫40分鐘，到達液化的程度。優(yōu)點：設備和操作簡單，效果比間歇液化好。缺點：不平安，蒸汽耗量大，溫度無法到達最正確溫度，液化效果差，糖液過濾性能也差。連續(xù)〔噴射〕液化法利用噴射器將蒸汽直接噴射至淀粉薄層，以在短時間內(nèi)到達要求的溫度，完成糊化和液化。噴射后，進入保溫罐，85~90℃保溫45分鐘。優(yōu)點：設備小，便于連續(xù)操作，原料利用率高，轉(zhuǎn)化率高，蛋白質(zhì)凝聚好。缺點：但要求一定壓力的蒸汽，進出料的速度要穩(wěn)定。2.液化程度的控制

液化的目的：為糖化酶的作用提供條件；糖化酶與聚合度10~20的糊精最易結合。假設液化程度低，底物分子少，酶與底物結合的時機小，影響糖化速度，造成糖液粘度大，難于操作，淀粉易老化，不利于糖化，特別是糖液過濾性相對較差。假設糖化程度高，葡萄糖含量高，但不利于酶與底物結合，影響催化率，最終糖液DE值低，液化超過一定程度，在高溫下，已液化的淀粉會結合成硬狀束體，使糖化酶難于作用。檢測液化終點的方法:將碘液滴入液化液，如顯棕紅色或橙黃色那么到達液化終點。