第二章培养基及制备第一节工业发酵培养基发酵培养基的作.ppt

缺点： （1）生产周期长，一般需要48小时。 （2）需要更多的设备，且操作严格。 （三）酸酶结合法 （acid-enzyme hydrolysis method） 集酸解法和酶解法的优点而采取的生产工艺。根据原料淀粉性质分： 酸酶法：先将淀粉酸水解成糊精和低聚糖，再用糖化酶将其水解为葡萄糖。 适用：淀粉颗粒坚硬（如玉米、小麦）的原料，若用?-淀粉酶液化，短时间液化，反应往往不彻底。 2.酶酸法：先用?-淀粉酶液化，再用酸水解。 适用：颗粒大小不一（如碎米淀粉）的淀粉原料，若用酸法，则水解不均匀。 （四）不同糖化工艺的比较 有利 中 差 适合发酵工艺情况 低 较高 高 防腐要求 大 中 小 设备规模 长 中 短 生产周期 少 中 多 副产物 少 多 多 过程耗能 常温 高温加压 高温加压 工艺条件 98 95 90 淀粉转化率 0.2 0.3 10 色度 0.003 0.008 0.3 羟甲基糠醛（％） 98 95 91 DE值 酶解法 酸酶结合法 酸解法 项目 第三节 糖蜜原料 一、糖蜜的分类及组成 含糖量 含氮量 1.分类： cane molasses 高 低 beet molasses 低 高 2.组成：粘稠、黑褐色、半流动状液体。组成各 不相同。 二、糖蜜的预处理 澄清：加酸，加絮凝剂（石灰） 脱钙：加Na2CO3 降低生物素含量（谷氨酸发酵中） （1）去除生物素：活性炭及树脂吸附 （2）拮抗生物素：加表面活性剂（Tween 60）， 阻止油酸合成 （3）加青霉素：使细胞壁不完整 菌种方面：使用油酸或甘油缺陷型。 * * 第二章 培养基及制备 第一节 工业发酵培养基 发酵培养基的作用： 满足菌体的生长 促进产物的形成 一、工业上常用的碳源（carbon source） 1.谷物淀粉（玉米、马铃薯、木薯淀粉） — 应用最广。 使用条件： 微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类。 缺点： a.难利用、发酵液比较稠、一般2.0%时加入 一定的α-淀粉酶。 b.成分较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等。 优点： 来源广泛、价格低，可解除葡萄糖效应。 2. 葡萄糖 所有的微生物都能利用葡萄糖，但会引起葡萄糖效应。 工业上常用淀粉水解糖,但是糖液必须达到一定的质量指标。 3.糖蜜 （制糖工业上的废糖蜜或结晶母液） 甘蔗糖蜜（cane molasses） 包括 甜菜糖蜜（beet molasses） 糖蜜使用的注意点： 除糖份外，含有较多的杂质，对发酵产生不利的影响，需要进行预处理。 二、工业上常用的氮源（nitrogen source） 1.无机氮(迅速利用的氮源) 种类：氨水、铵盐或硝酸盐、尿素 选择合适的无机氮源有两层意义： 满足菌体生长 稳定和调节发酵过程中的pH 无机氮源的影响：硫酸铵硝酸铵硝酸钠尿素 毛霉产蛋白酶的研究 2.有机氮： 来源：一些廉价的原料，如玉米浆、豆饼粉、花生饼粉、鱼粉、酵母浸出膏等。 成分复杂：除提供氮源外，还提供大量的无机盐及生长因子。 三、无机盐（inorganic mineral） 硫酸盐、磷酸盐、氯化物及一些微量元素。 四、生长因子（growth factor） 微生物生长不可缺少的微量有机物质。如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素。 生物素 作用: (1)主要影响细胞膜通透性。 （2）影响菌体的代谢途径。 谷氨酸产生菌为生物素缺陷型。 要达到菌体生长需要的“亚适量”。 2.提供生长因子的农副产品原料 （1）玉米浆：（corn steep liquor, CSL） 最具代表性。 （2）麸皮水解液 （3）糖蜜 （4）酵母 第二节 淀粉水解糖的制备 在工业生产中，将淀粉水解为葡萄糖（glucose）的过程称淀粉的糖化，制得的溶液叫淀粉水解糖。 一、淀粉水解制糖的意义 大多数微生物不能直接利用淀粉（所有的氨基酸生产菌不能直接利用） 2.有些微生物能够直接利用淀粉作原料，但必须在微生物产生淀粉酶后才能进行，过程缓慢，发酵周期延长。 3.若直接利用淀粉作原料，灭菌过程的高温会导致淀粉结块，发酵液粘度剧增。 二、淀粉水解糖的制备方法及原理 （一）酸解法（acid hydrolysis