項(xiàng)目2：微生物發(fā)酵技術(shù) 任務(wù)2：工業(yè)培養(yǎng)基制備與滅菌

1、 項(xiàng)目項(xiàng)目2：微生物發(fā)酵技術(shù)：微生物發(fā)酵技術(shù) 任務(wù)任務(wù)2：工業(yè)培養(yǎng)基制備與滅菌：工業(yè)培養(yǎng)基制備與滅菌教學(xué)安排：教學(xué)安排： 1. 員工培訓(xùn)員工培訓(xùn) 由老師講解工業(yè)培養(yǎng)基理論基礎(chǔ)。由老師講解工業(yè)培養(yǎng)基理論基礎(chǔ)。 分配實(shí)操任務(wù)：工業(yè)培養(yǎng)基的制備分配實(shí)操任務(wù)：工業(yè)培養(yǎng)基的制備與滅菌。與滅菌。 2. 學(xué)生模擬組建運(yùn)營(yíng)一個(gè)培養(yǎng)基車間，學(xué)生模擬組建運(yùn)營(yíng)一個(gè)培養(yǎng)基車間，撰寫(xiě)計(jì)劃書(shū)撰寫(xiě)計(jì)劃書(shū)(在理論教學(xué)期間完成在理論教學(xué)期間完成)。 市場(chǎng)部：當(dāng)前工業(yè)培養(yǎng)基的發(fā)展特點(diǎn)，市場(chǎng)部：當(dāng)前工業(yè)培養(yǎng)基的發(fā)展特點(diǎn)，培養(yǎng)基滅菌方法的技術(shù)進(jìn)展。培養(yǎng)基滅菌方法的技術(shù)進(jìn)展。 技術(shù)部：確定工業(yè)培養(yǎng)基制備的技術(shù)技術(shù)部：確定工業(yè)培養(yǎng)基制備

2、的技術(shù)路線，撰寫(xiě)操作規(guī)程。路線，撰寫(xiě)操作規(guī)程。 品控部：制定工業(yè)培養(yǎng)基質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及品控部：制定工業(yè)培養(yǎng)基質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法。檢測(cè)方法。 總經(jīng)理：協(xié)調(diào)監(jiān)督各部工作，最后拿總經(jīng)理：協(xié)調(diào)監(jiān)督各部工作，最后拿出完整的計(jì)劃書(shū)。出完整的計(jì)劃書(shū)。 3. 計(jì)劃書(shū)實(shí)施。計(jì)劃書(shū)實(shí)施。 計(jì)劃書(shū)要先經(jīng)過(guò)老師的審核，然后計(jì)劃書(shū)要先經(jīng)過(guò)老師的審核，然后實(shí)施。實(shí)施。 實(shí)施過(guò)程中考核操作技能。實(shí)施過(guò)程中考核操作技能。 實(shí)施后及時(shí)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)報(bào)告的撰寫(xiě)也實(shí)施后及時(shí)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)報(bào)告的撰寫(xiě)也總結(jié)?？偨Y(jié)。 n一一 培養(yǎng)基組成培養(yǎng)基組成n1 培養(yǎng)基配方組成：組成成分、各組成成分培養(yǎng)基配方組成：組成成分、各組成成分的濃度、合適的的濃度、合適的pH

3、；n2 培養(yǎng)基隨微生物的生理與產(chǎn)物不同而不同；培養(yǎng)基隨微生物的生理與產(chǎn)物不同而不同；n3 培養(yǎng)基成分：培養(yǎng)基成分：n(1)碳源：葡萄糖、淀粉；碳源：葡萄糖、淀粉；n(2)氮源：碳酸銨、玉米漿；氮源：碳酸銨、玉米漿；第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 (3)無(wú)機(jī)鹽和微量元素；無(wú)機(jī)鹽和微量元素；(4)前體和誘導(dǎo)物。前體和誘導(dǎo)物。二二 培養(yǎng)基組成影響細(xì)胞分化和產(chǎn)物形成培養(yǎng)基組成影響細(xì)胞分化和產(chǎn)物形成 細(xì)胞分化：細(xì)胞形態(tài)、生理功能和化學(xué)組成細(xì)胞分化：細(xì)胞形態(tài)、生理功能和化學(xué)組成上彼此不同；上彼此不同；培養(yǎng)基組成影響細(xì)胞分化：培養(yǎng)基組成影響細(xì)胞分化： 二價(jià)陽(yáng)離子、陰離子聚合物、表面活性劑、二價(jià)陽(yáng)離子、陰離子聚合物、

4、表面活性劑、固形物含量、各成分的濃度、培養(yǎng)液的固形物含量、各成分的濃度、培養(yǎng)液的pH。 n例：例：n在堿性培養(yǎng)基中產(chǎn)黃青霉易形成球狀體；在堿性培養(yǎng)基中產(chǎn)黃青霉易形成球狀體；n二價(jià)陽(yáng)離子誘發(fā)細(xì)胞呈球形；二價(jià)陽(yáng)離子誘發(fā)細(xì)胞呈球形；n無(wú)素錳可通過(guò)改變黑曲霉菌細(xì)胞壁的成分；無(wú)素錳可通過(guò)改變黑曲霉菌細(xì)胞壁的成分；n生物素和青霉素能改變細(xì)胞膜的成分。生物素和青霉素能改變細(xì)胞膜的成分。n三三 配制工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的一般要求配制工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的一般要求n(1)組成豐富，濃度適當(dāng)；組成豐富，濃度適當(dāng)；n(2)各成分之間彼此不反應(yīng)；各成分之間彼此不反應(yīng)；n(3)粘度適當(dāng)，具有適當(dāng)?shù)臐B透壓；粘度適當(dāng)，具有適當(dāng)?shù)臐B透壓

5、；n(4)成分要有利于主產(chǎn)物的合成，不利于副成分要有利于主產(chǎn)物的合成，不利于副產(chǎn)物的合成；產(chǎn)物的合成；n(5)即不影響通氣與攪拌，又不影響或稍微即不影響通氣與攪拌，又不影響或稍微影響產(chǎn)物的分離精制和廢物處理；影響產(chǎn)物的分離精制和廢物處理；n(6)因地制宜，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，成本低。因地制宜，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，成本低。第二節(jié)第二節(jié) 培養(yǎng)基的成分培養(yǎng)基的成分n一一 碳源碳源n碳源：構(gòu)成微生物細(xì)胞和代謝產(chǎn)物；碳源：構(gòu)成微生物細(xì)胞和代謝產(chǎn)物；n 能源。能源。n(一一)糖類糖類n 單糖、雙糖、多糖、淀粉質(zhì)類和糖蜜；單糖、雙糖、多糖、淀粉質(zhì)類和糖蜜；n(二二)脂肪脂肪n 利用油脂增加微生物需氧量，產(chǎn)酸，降利用油脂增加微生

6、物需氧量，產(chǎn)酸，降pH；要注意貯藏油脂，防止產(chǎn)生過(guò)氧化物。要注意貯藏油脂，防止產(chǎn)生過(guò)氧化物。n(三三)有機(jī)酸和醇；有機(jī)酸和醇；n(四四)碳?xì)浠衔?；碳?xì)浠衔?；n二二 氮源氮源n 構(gòu)成細(xì)胞成分，亦可作碳源使用。構(gòu)成細(xì)胞成分，亦可作碳源使用。n(一一)無(wú)機(jī)氮源的特點(diǎn)無(wú)機(jī)氮源的特點(diǎn)n1 成分單一，質(zhì)量較穩(wěn)定；成分單一，質(zhì)量較穩(wěn)定；n2 易被菌體吸收利用；易被菌體吸收利用；n3 改變培養(yǎng)液的改變培養(yǎng)液的pH。n生理酸性物質(zhì)與生理堿性物質(zhì)。生理酸性物質(zhì)與生理堿性物質(zhì)。n(二二)有機(jī)氮源的特點(diǎn)有機(jī)氮源的特點(diǎn)n1 成分比較復(fù)雜；成分比較復(fù)雜；n2 被菌體利用的速度不同；被菌體利用的速度不同；n速效氮源：玉

7、米漿；速效氮源：玉米漿；n遲效氮源：黃豆餅粉和花生餅粉。遲效氮源：黃豆餅粉和花生餅粉。n3 微生物對(duì)氨基酸的利用有選擇性；微生物對(duì)氨基酸的利用有選擇性；n 部分氨基酸即可用于菌體生長(zhǎng)，亦可用于部分氨基酸即可用于菌體生長(zhǎng)，亦可用于次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成。次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成。n4 是引起發(fā)酵水平波動(dòng)的主要因素。是引起發(fā)酵水平波動(dòng)的主要因素。n 常用有機(jī)氮源：黃豆餅粉、棉籽餅粉、麩常用有機(jī)氮源：黃豆餅粉、棉籽餅粉、麩質(zhì)粉、蛋白胨、酵母粉、魚(yú)粉等。質(zhì)粉、蛋白胨、酵母粉、魚(yú)粉等。n三三 無(wú)機(jī)鹽和微量元素?zé)o機(jī)鹽和微量元素n 許多金屬離子低濃度呈刺激作用，高濃度許多金屬離子低濃度呈刺激作用，高濃度呈抑制作用。呈

8、抑制作用。n1 磷磷n(1)組成生物大分子：核酸、核蛋白；組成生物大分子：核酸、核蛋白；n(2)作為緩沖液調(diào)節(jié)作為緩沖液調(diào)節(jié)pH；n(3)對(duì)某些次級(jí)代謝產(chǎn)物有抑制作用。對(duì)某些次級(jí)代謝產(chǎn)物有抑制作用。n常用磷酸鹽：磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀及其常用磷酸鹽：磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀及其鈉鹽。鈉鹽。n2 硫硫n 構(gòu)成細(xì)胞生物分子。構(gòu)成細(xì)胞生物分子。n 常用化合物：硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸銨、常用化合物：硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸銨、硫代硫酸鈉。硫代硫酸鈉。n3 鐵鐵n 是細(xì)胞色素是細(xì)胞色素C、細(xì)胞色素氧化酶和過(guò)氧化、細(xì)胞色素氧化酶和過(guò)氧化酶的組成元素，同時(shí)對(duì)許多產(chǎn)物合成有抑制酶的組成元素，同時(shí)對(duì)許多產(chǎn)物合成有抑制作

9、用。作用。n 常用化合物：硫酸鐵。常用化合物：硫酸鐵。n4 鋅、鎂、鈷鋅、鎂、鈷n 鋅對(duì)部分抗生素合成有促進(jìn)作用及操作菌鋅對(duì)部分抗生素合成有促進(jìn)作用及操作菌體生長(zhǎng)，過(guò)量則抑制。常用化合物：硫酸鋅；體生長(zhǎng)，過(guò)量則抑制。常用化合物：硫酸鋅；n 鎂激活一些酶，能提高一些菌體對(duì)本身所鎂激活一些酶，能提高一些菌體對(duì)本身所產(chǎn)抗生素的耐受性。常用化合物：硫酸鎂；產(chǎn)抗生素的耐受性。常用化合物：硫酸鎂；n 鈷是維生素鈷是維生素B12的元素之一。常用化合物：的元素之一。常用化合物：氯化鈷。氯化鈷。 n5 鈉、鉀、鈣鈉、鉀、鈣n 鈉：細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞滲透壓；鈉：細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞滲透壓；n 鉀：影響細(xì)胞膜透性；鉀：影響細(xì)胞膜透性

10、；n 鈣：調(diào)節(jié)細(xì)胞膜透性，控制鈣：調(diào)節(jié)細(xì)胞膜透性，控制pH。n n四四 水水n功能：功能：n(1)溶劑與運(yùn)輸介質(zhì)；溶劑與運(yùn)輸介質(zhì)；n(2)參與生化反應(yīng)；參與生化反應(yīng)；n(3)維持生物大分子穩(wěn)定性；維持生物大分子穩(wěn)定性； n(4)傳遞熱；傳遞熱；n(5)維持細(xì)胞形態(tài)；維持細(xì)胞形態(tài)；n(6)控制酶的活性?？刂泼傅幕钚?。n 水的活度。水的活度。n五五 前體前體n 在產(chǎn)物的生物合成過(guò)程，被菌體用于產(chǎn)物在產(chǎn)物的生物合成過(guò)程，被菌體用于產(chǎn)物合成而自身結(jié)構(gòu)無(wú)顯著改變的物質(zhì)。合成而自身結(jié)構(gòu)無(wú)顯著改變的物質(zhì)。n 內(nèi)源性前體和外源性前體。內(nèi)源性前體和外源性前體。n六六 消泡劑消泡劑n 植物油、動(dòng)物油和一些化學(xué)合成

11、的高分植物油、動(dòng)物油和一些化學(xué)合成的高分子化合物。子化合物。n七七 其他成分其他成分n 生長(zhǎng)因子與誘導(dǎo)物。生長(zhǎng)因子與誘導(dǎo)物。第三節(jié)第三節(jié) 培養(yǎng)基的種類與選擇培養(yǎng)基的種類與選擇n一一 培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基的種類n1 按培養(yǎng)基的組成分為合成培養(yǎng)基和復(fù)合培按培養(yǎng)基的組成分為合成培養(yǎng)基和復(fù)合培養(yǎng)基養(yǎng)基n 合成培養(yǎng)基：由已知組成成分的各種營(yíng)養(yǎng)合成培養(yǎng)基：由已知組成成分的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)組合的培養(yǎng)基；物質(zhì)組合的培養(yǎng)基；n 復(fù)合培養(yǎng)基：由一些組成成分不完全明確復(fù)合培養(yǎng)基：由一些組成成分不完全明確的天然產(chǎn)物和一些無(wú)機(jī)鹽組成的培養(yǎng)基。的天然產(chǎn)物和一些無(wú)機(jī)鹽組成的培養(yǎng)基。n2 按形態(tài)可分為固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基和按形態(tài)

12、可分為固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基；半固體培養(yǎng)基；n3 按用途可分為孢子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和按用途可分為孢子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基。發(fā)酵培養(yǎng)基。n(一一)孢子培養(yǎng)基孢子培養(yǎng)基n一般要求：一般要求：n(1)基質(zhì)濃度基質(zhì)濃度(特別是氮源特別是氮源)要低些；要低些；n(2)無(wú)機(jī)鹽的濃度適量。無(wú)機(jī)鹽的濃度適量。n常用孢子培養(yǎng)基：常用孢子培養(yǎng)基：n 麩皮、大麩皮、大(小小)米、瓊脂培養(yǎng)基。米、瓊脂培養(yǎng)基。n(二二)種子培養(yǎng)基種子培養(yǎng)基n一般要求：一般要求：n(1)營(yíng)養(yǎng)成分易被吸收，豐富與完整，其中營(yíng)養(yǎng)成分易被吸收，豐富與完整，其中維生素與氮源略高；維生素與氮源略高；n(2)與發(fā)酵培養(yǎng)基有

13、內(nèi)在聯(lián)系。與發(fā)酵培養(yǎng)基有內(nèi)在聯(lián)系。n成分：成分：n 葡萄糖、糊精、蛋白胨、玉米漿、酵母葡萄糖、糊精、蛋白胨、玉米漿、酵母粉、硫酸銨、尿素、硫酸鎂、磷酸鹽等。粉、硫酸銨、尿素、硫酸鎂、磷酸鹽等。n(三三)發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基n 組成完整豐富，濃度與粘度適中；原材組成完整豐富，濃度與粘度適中；原材料質(zhì)量穩(wěn)定，且不影響產(chǎn)品分離精制。料質(zhì)量穩(wěn)定，且不影響產(chǎn)品分離精制。n二二 培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)n 滿足元素與能量要求。滿足元素與能量要求。n考慮因素：考慮因素：n1 細(xì)胞的元素組成狀況細(xì)胞的元素組成狀況(表表3 -7)；n2 微生物對(duì)生長(zhǎng)因子的需求；微生物對(duì)生長(zhǎng)因子的需求；n3 營(yíng)養(yǎng)成分與代謝產(chǎn)物的

14、內(nèi)在聯(lián)系；營(yíng)養(yǎng)成分與代謝產(chǎn)物的內(nèi)在聯(lián)系；n4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。n三三 培養(yǎng)基的篩選培養(yǎng)基的篩選n 單因子法。單因子法。第四節(jié)第四節(jié) 影響培養(yǎng)基質(zhì)量的因素影響培養(yǎng)基質(zhì)量的因素n一一 原材料質(zhì)量的影響原材料質(zhì)量的影響n1 有機(jī)氮源影響最大有機(jī)氮源影響最大(黃豆餅粉、玉米漿、蛋黃豆餅粉、玉米漿、蛋白胨白胨)；n2 碳源的純度；碳源的純度；n3 油脂的質(zhì)量；油脂的質(zhì)量；n4 無(wú)機(jī)鹽和前體物的質(zhì)量。無(wú)機(jī)鹽和前體物的質(zhì)量。n二二 水質(zhì)的影響水質(zhì)的影響n 水中所含無(wú)機(jī)離子與有機(jī)物的含量。水中所含無(wú)機(jī)離子與有機(jī)物的含量。n三三 滅菌的影響滅菌的影響n 滅菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分有破壞作用。滅菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分有破壞作用。n

15、(1)葡萄糖的破壞：與氨基酸反應(yīng)、與磷酸鹽葡萄糖的破壞：與氨基酸反應(yīng)、與磷酸鹽反應(yīng)；反應(yīng)；n(2)無(wú)機(jī)鹽之間的反應(yīng)；無(wú)機(jī)鹽之間的反應(yīng)；n(3)泡沫影響滅菌效果。泡沫影響滅菌效果。n四四 pH的影響的影響n pH值偏高或偏低會(huì)加速培養(yǎng)基成分的分解；值偏高或偏低會(huì)加速培養(yǎng)基成分的分解；n 控制控制pH以生理酸性或生理堿性物質(zhì)為主，以生理酸性或生理堿性物質(zhì)為主，以酸堿為輔；以酸堿為輔；n 培養(yǎng)基對(duì)培養(yǎng)基對(duì)pH有緩沖作用。有緩沖作用。n五五 其他影響因素其他影響因素n 粘度；粘度；n 氧化還原電位；氧化還原電位；n 投錯(cuò)料、計(jì)算錯(cuò)誤等。投錯(cuò)料、計(jì)算錯(cuò)誤等。第五節(jié)第五節(jié) 單糖制備單糖制備n淀粉糖的制備淀

16、粉糖的制備一、淀粉的組成及其特性一、淀粉的組成及其特性n1 1 淀粉的組成淀粉的組成OOOOOCH2OHOHOHOHCH2OHOHCH2OOOHOHOCH2OHOHOHOOCH2OHOOHOHOOCH2OHOOHOHa a- -1 1，6 6糖糖苷苷鍵鍵a a- -1 1，4 4糖糖苷苷鍵鍵淀粉的組成淀粉的組成n（1 1）直鏈淀粉）直鏈淀粉n（2 2）支鏈淀粉）支鏈淀粉n（3 3）聚合度）聚合度2 2 淀粉的特性淀粉的特性n（1）糊化淀粉在熱水中能吸收水分而膨脹，最后淀粉粒破裂，淀粉分子溶解于水中形成帶有粘性的淀粉糊，這一過(guò)程稱為糊化。n（2）淀粉與碘作用，產(chǎn)生鮮明的藍(lán)色“淀粉碘”復(fù)合物。二二

17、 淀粉水解糖的制備方法淀粉水解糖的制備方法淀淀粉粉水水解解糖糖的的制制備備方方法法酸酸解解法法酶酶解解法法酸酸酶酶結(jié)結(jié)合合法法酸酸酶酶法法酶酶酸酸法法1 酸解法酸解法 n是以酸（無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸）為催化劑，在高溫高壓下將淀粉水解轉(zhuǎn)化葡萄糖的方法。酸解法酸解法n優(yōu)點(diǎn)：n 設(shè)備要求簡(jiǎn)單，由淀粉逐步水解為葡萄糖的整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程僅在一個(gè)高壓容器進(jìn)行；n 水解時(shí)間短，在0.3Mpa左右壓力下僅需5 20 min。 酸解法酸解法n缺點(diǎn)：n（1） 要求耐腐蝕、耐高溫、耐高壓的設(shè)備；n（2） 除了淀粉的水解反應(yīng)外，尚有副反應(yīng)，將造成淀粉轉(zhuǎn)化率降低；n（3） 葡萄糖液色素深，質(zhì)量差；n（4） 對(duì)淀粉原料要求嚴(yán)格

18、，淀粉顆粒不宜過(guò)大且要均勻；n（5） 淀粉乳濃度不宜過(guò)高。2 2 酶解法酶解法n酶解法是用淀粉酶將淀粉水解為葡萄糖。酶解法制葡萄糖可分為二步：第一步是利用淀粉酶將淀粉液化轉(zhuǎn)化為糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，這個(gè)過(guò)程稱為“液化”。第二步是利用糖化酶將糊精或低聚糖進(jìn)一步水解，轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^(guò)程，在生產(chǎn)上稱為“糖化”。淀粉的“液化”和“糖化”都是在微生物酶的作用下進(jìn)行，故也稱為雙酶水解法。 酶解法酶解法n優(yōu)點(diǎn)：n（1） 反應(yīng)條件溫和，不需耐高溫、耐高壓、耐腐蝕的設(shè)備；n（2） 葡萄糖液顏色淺，質(zhì)量好；n（3） 酶作用的專一性強(qiáng)，淀粉的水解副反應(yīng)少，淀粉的轉(zhuǎn)化率高；n（4） 對(duì)淀粉要求不高，可用粗

19、原料；n（5） 可在較高淀粉乳濃度下水解。酶解法酶解法n缺點(diǎn)：n（1）酶解反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)；n（2）要求的設(shè)備較多。 3 酸酶結(jié)合法酸酶結(jié)合法 n（1）酸酶法n（2）酶酸法 三三 水解糖液的質(zhì)量指標(biāo)水解糖液的質(zhì)量指標(biāo)n1 色澤：淺黃、杏黃色，透明液n2 糊精：無(wú)n3 還原糖含量：2432%（根據(jù)生產(chǎn)需求）n4 透光率：85%以上n5 DE值： 96%以上%100%干物質(zhì)還原糖值DE四四 淀粉酸水解機(jī)理淀粉酸水解機(jī)理 淀淀粉粉水水解解葡葡萄萄糖糖復(fù)復(fù)合合復(fù)復(fù)合合二二糖糖復(fù)復(fù)合合低低聚聚糖糖5 5 - -羥羥甲甲基基糠糠醛醛有有機(jī)機(jī)酸酸、有有色色物物質(zhì)質(zhì)等等分分解解淀粉酸水解機(jī)理淀粉酸水解機(jī)理n（1）

20、淀粉水解過(guò)程的變化n淀粉 糊精 低聚糖 葡萄糖 n碘顯色：n藍(lán)色暗紫紫紅褐暗紅紅淺紅n糊精不溶于乙醇 淀粉酸水解機(jī)理淀粉酸水解機(jī)理n（2）葡萄糖對(duì)淀粉的理論轉(zhuǎn)化率n（C6H10O5）n + n H2O = n（C6H12O6） 162.14 18.02 180.16 淀粉產(chǎn)生葡萄糖的理論轉(zhuǎn)化率為：%111%10014.16216.180淀粉酸水解機(jī)理淀粉酸水解機(jī)理n（3）DE值nDE值即葡萄糖值，用以表示淀粉水解程度及糖化程度，指的是葡萄糖占干物質(zhì)的百分率，即：%100%干物質(zhì)還原糖值DE淀粉酸水解機(jī)理淀粉酸水解機(jī)理n2 葡萄糖的復(fù)合反應(yīng)n復(fù)合反應(yīng)是有害的，它降低葡萄糖的收率，影響葡萄糖的結(jié)晶

21、。n淀粉乳濃度高，水解所得的葡萄糖濃度也高，致使復(fù)合反應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)烈。 淀粉酸水解機(jī)理n3 葡萄糖的分解反應(yīng)n 5羥甲基糠醛和有色物質(zhì)的生成量隨葡萄糖的濃度增加而增加，隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。五五 淀粉制糖工藝淀粉制糖工藝1 1 雙酶法雙酶法（1 1）工藝流程）工藝流程n淀粉淀粉 調(diào)漿調(diào)漿 調(diào)調(diào)PHPH值值加淀粉酶加淀粉酶噴射液化噴射液化 液化維持液化維持 滅液化酶滅液化酶 降溫降溫 調(diào)調(diào)PHPH值值 加糖化酶加糖化酶 糖化糖化滅糖化酶滅糖化酶降溫降溫調(diào)調(diào)PHPH值值 降溫降溫加活性炭、助濾劑加活性炭、助濾劑脫色脫色壓濾壓濾 葡萄糖葡萄糖液液（2 2）工藝參數(shù)）工藝參數(shù) A） 調(diào)漿：1018Be，

22、 nB） 液化：n 淀粉酶量 510單位/克干淀粉， 液化PH值PH6.06.4， 液化溫度 90110， 液化維持時(shí)間 4590min，nC） 滅液化酶：滅酶溫度 115120， 滅酶維持時(shí)間 510 min工藝參數(shù)工藝參數(shù)nD）糖化：n 糖化酶量80100單位/克干淀粉， 糖化PH值PH4.44.6， 糖化溫度 5560， 糖化時(shí)間 1640h，nE）滅糖化酶：n 滅酶溫度 85左右， 滅酶維持時(shí)間 510 min工藝參數(shù)工藝參數(shù)nF） 脫色：n 脫色PH值PH 4.8， 脫色溫度4560， 脫色時(shí)間48h。（3）糖化過(guò)程中DE值的變化D DE E值值糖糖化化時(shí)時(shí)間間（4 4）節(jié)能設(shè)施在雙

23、酶法中的應(yīng)用）節(jié)能設(shè)施在雙酶法中的應(yīng)用 P-2貯貯 糖糖 罐罐E-19糖糖 化化 罐罐調(diào)調(diào) 漿漿 罐罐維維 持持 罐罐液液 化化 噴噴 射射 器器熱熱 交交 換換 器器熱熱 交交 換換 器器熱熱 交交 換換 器器脫脫 色色 罐罐冷冷 卻卻 塔塔水水 池池液液 化化 噴噴 射射 器器（5 5）雙酶法的設(shè)備）雙酶法的設(shè)備n調(diào)漿罐、液化噴射器、調(diào)漿罐、液化噴射器、n液化維持罐、換熱器、液化維持罐、換熱器、n糖化罐、脫色罐、糖化罐、脫色罐、n壓濾機(jī)、貯糖罐、壓濾機(jī)、貯糖罐、n物料泵、冷卻塔、水泵物料泵、冷卻塔、水泵2 酸法n（1）工藝流程淀粉 調(diào)漿 加酸 升溫 維持 冷卻 中和 脫色 壓濾 葡萄糖液（

24、2） 工藝參數(shù) A） 調(diào)漿：1012 Be B） 水解：PH1.5 壓力0.28Mpa 溫度135140 時(shí)間1520min C) 中和： PH4.8 D) 脫色： 時(shí)間 48 ) )、有機(jī)酸(具有危害的是亞硫酸，不能超過(guò).%二氧化硫 )、微生物。三 糖蜜處理的目的與原理n目的：n 1 蔗糖水解n 蔗糖是由一分子果糖與一分子葡萄糖構(gòu)成的雙糖，水解后為果糖和葡萄糖。n 2 除雜質(zhì)n 主要是膠體、灰份等。n原理：n 加酸n 雙糖轉(zhuǎn)化成單糖 ；n 硫酸、磷酸和石灰乳作用產(chǎn)生硫酸鈣沉淀 ；n 釋出揮發(fā)酸，可在沸騰和通風(fēng)時(shí)驅(qū)除掉； n 膠體絮凝。n加熱n 蛋白變性沉淀，促進(jìn)膠體絮凝；n 殺滅微生物。n通氣n 有害氣體氧化驅(qū)除，如一氧化氮、二氧化硫、硫化氫等 ；n 驅(qū)除揮發(fā)酸。 n糖蜜處理的質(zhì)量要求：n 鈣的含量 0.02%n 膠體含量 0.1%n 發(fā)酵糖轉(zhuǎn)化率85%n發(fā)酵糖轉(zhuǎn)化率計(jì)算公式為：n 處理后還原糖總量處理前還原糖總量糖蜜中發(fā)酵糖的轉(zhuǎn)化率=- 處理前總糖量處理前還原糖總量n測(cè)定方法：n 還原糖 滴定；n 膠體 酒精沉淀干燥法；n 灰份 灼燒六六 糖蜜處理糖蜜處理n1 處理量計(jì)算處理量計(jì)算n 根據(jù)培養(yǎng)基的消耗計(jì)算糖的需求量，根據(jù)培養(yǎng)基的消耗計(jì)算糖的需求量，再根據(jù)糖蜜中糖的含量折算，并做適度再根據(jù)糖蜜中糖的含量折算，并做適度放大。放大。n2一次處理法n（1）