(09183)有机酸与氨基酸工艺学
《有机酸与氨基酸工艺学》课程（09183）教学大纲
一、课程基本信息
课程中文名称:有机酸与氨基酸
课程代码：09183
学分与学时：3学分57学时
课程性质：专业选修
授课对象：生物工程本科
二、课程教学目标与任务
本课程以探讨有机酸和氨基酸的发酵生产技术为主要内容专业技术课，主要对柠檬酸、乳酸、味精和赖氨酸进行重点讲授。教学中着重讲述发酵机理、工艺学原理、工艺流程和产品质量管理等，对其他有机酸和氨基酸的发酵生产主要讲述工艺方法和产品的应用。
本课程旨在通过学习，使学生能较好的系统了解和掌握各类有机酸和氨基酸发酵生产所涉及的微生物发酵基本理论、生产工艺的设计及控制和产品的质量控制技术等基本专业理论知识，培养学生成为全面了解发酵工业的理论知识，并能够结合实践，指导生产、正确分析和解决生产中具体问题，具有初步研究能力的工程技术人员。
三、学时安排（宋体五号加粗）
四、课程教学内容与基本要求（宋体五号加粗）
第一章柠檬酸
第一节柠檬酸发酵简史
目的与要求
了解有机酸发酵在发酵工业中的地位；了解柠檬酸的发酵简史。
教学内容
主要内容
有机酸发酵工业现状及在发酵工业中的地位；柠檬酸的发酵历史。基本概念和知识点；柠檬酸的发酵历史。了解学习有机酸发酵工艺学的意义，了解有机酸发酵工业的现状。
教学方法与手段
课堂讲授。
第二节柠檬酸类物质的性质
目的与要求
掌握柠檬酸的物理、化学性质。
了解柠檬酸钙盐及其他盐类的性质。
了解柠檬酸衍生物的性质。
教学内容
主要内容
柠檬酸的物理、化学性质；柠檬酸钙盐的性质；柠檬酸其他盐类的性质；柠檬酸衍生物的性质。
基本概念和知识点；柠檬酸的晶形、溶解度和水溶液的性质；柠檬酸的化学性质；柠檬酸钙盐的沉淀作用。问题与应用；掌握柠檬酸的物理和化学性质；了解柠檬酸盐和衍生物的性质。
教学方法与手段
课堂讲授。
第三节柠檬酸发酵微生物
目的与要求
掌握黑曲霉的形态、生活周期和分离、筛选、保藏的基本技术。
了解解脂假丝酵母基本性质和菌种筛选技术。
教学内容
主要内容
柠檬酸工业生产所用的微生物：黑曲霉和酵母。黑曲霉的形态、生活周期、分离、初筛方法、诱变育种、保藏、菌种退化预防和复壮；解脂假丝酵母的特征、性质、初筛、诱变育种。
基本概念和知识点：菌种的分离、初筛、诱变育种、保藏和复壮。可用于工业生产的柠檬酸发酵菌种；菌种分离、筛选和保藏的方法。
教学方法与手段
课堂讲授。
第四节黑曲霉生长和发酵条件
目的与要求
掌握黑曲霉的酶系和生长的营养、环境条件。
了解促进剂和毒害剂以及环境条件对黑曲霉生长的影响。
教学内容
主要内容
黑曲霉的细胞化学组成；黑曲霉的酶系；黑曲霉生长的营养条件；促进剂和毒害剂对黑曲霉生长的影响；环境条件对黑曲霉生长的影响。黑曲霉酶系的组成和黑曲霉生长所需的营养条件；影响黑曲霉生长的外界条件。掌握黑曲霉酶系的组成和黑曲霉生长所需的营养条件；了解外界条件对黑曲霉的影响及如何在实际生产中调节黑曲霉的生长条件以控制柠檬酸的产生。
教学方法与手段
课堂讲授。
第五节菌种扩大培养
目的与要求
掌握黑曲霉的扩大培养步骤和操作要点。
教学内容
主要内容
菌种扩大培养工艺流程、斜面培养、第二级扩大培养和第三级扩大培养的培养基和操作规程。
基本概念和知识点菌种的扩大培养。扩大培养的步骤和注意事项。问题与应用掌握黑曲霉菌种培养的工艺流程和操作步骤。
第六节柠檬酸发酵工艺
目的与要求
掌握柠檬酸工业生产的表面发酵、固体发酵和深层发酵工艺、发酵设备及其操作要点。
了解柠檬酸工业生产的其他发酵方法。
教学内容
主要内容
柠檬酸的表面发酵工艺、固体发酵工艺、深层发酵工艺和其他发酵方法的发酵设备、发酵规程、影响发酵的因素及其控制。基本概念和知识点表面发酵工艺、固体发酵工艺和深层发酵工艺；各种发酵设备和发酵规程。掌握柠檬酸工业生产的三种发酵工艺和操作要点。
第七节柠檬酸发酵污染菌及其防治
目的与要求
了解柠檬酸发酵污染菌的种类和防治方法。
教学内容
主要内容
常见污染菌及其危害；杂菌污染原因及其预防；杂菌污染的药物防治；杂菌污染的检查和挽救。
基本概念和知识点：常见污染菌；污染原因和防治方法；挽救方法。问题与应用：了解柠檬酸常见污染菌、污染原因、防治和挽救方法。
第八节柠檬酸提取工艺
目的与要求
掌握柠檬酸的提取工艺及操作要点。
教学内容
主要内容
柠檬酸提取的工艺流程；发酵醪预处理；发酵液过滤；中和、酸解、净化、浓缩、结晶、干燥和包装；其他提取工艺。基本概念和知识点：我国柠檬酸的提取工艺；预处理方法；过滤设备；中和作用原理、设备和操作要点；酸解原理和操作规程；净化原理和操作；浓缩原理、设备和操作规程；结晶原理、设备和操作要点；干燥操作要点。问题与应用：掌握柠檬酸提取各工序的原理、设备和操作中的注意事项。了解其他提取工艺。
教学方法与手段
课堂讲授。
第二章乳酸
第一节乳酸发酵简史
目的与要求
了解乳酸的发酵简史
教学内容
主要内容
乳酸的发酵历史‘了解乳酸发酵的现状。
教学方法与手段
课堂讲授。
第二节乳酸发酵微生物
目的与要求
掌握乳酸菌的特性。了解乳酸菌的分离、培养等技术。
教学内容
主要内容
乳酸工业发酵生产所用的乳酸菌的特性；乳酸菌的分离、保藏和扩大培养。可用于工业生产的乳酸发酵菌种的特性。
教学方法与手段
课堂讲授。
第三节乳酸发酵原料
目的与要求
了解乳酸发酵的主要原料和其他原料。
教学内容
主要内容
乳酸发酵所用的己糖和低聚糖、淀粉质原料和菊粉原料；麦根、麸皮、米糠等其他原料。了解乳酸发酵的主要原料。
教学方法与手段
课堂讲授。
第四节乳酸发酵工艺
目的与要求
掌握乳酸工业生产的各种发酵工艺。
教学内容
主要内容
乳酸发酵的水解糖发酵工艺、蔗糖发酵工艺、蜜糖发酵工艺和亚硫酸盐废液发酵工艺、芦粟汁发酵工艺、乳清发酵工艺、菊粉发酵工艺、淀粉并行发酵工艺和根霉发酵工艺。掌握采用不同原料时的乳酸发酵工艺。
教学方法与手段
课堂讲授。
第五节产品的提取和精制
目的与要求
掌握乳酸的提取和精制工艺及操作要点。
教学内容
主要内容
以水解糖、淀粉薯干粉为原料生产乳酸的提取工艺流程；发酵液处理、乳酸钙结晶、流化干燥、酸解和石膏的分离；乳酸的净化和浓缩。了解乳酸的提取工艺和结晶的理论。
教学方法与手段
课堂讲授。
第三章味精工艺学
第一节谷氨酸的发酵机制
目的与要求
掌握谷氨酸发酵中如何控制细胞膜的渗透性。
教学内容
谷氨酸的发展历史和动向，谷氨酸生物合成调节机制，在发酵过程中控制细胞膜的渗透性的方法。
教学方法和手段
课堂教学
第二节谷氨酸生产菌的特征、育种及扩大培养
目的要求
掌握菌种的扩大培养和种子的质量要求。
教学主要内容
国内谷氨酸生产菌及其区别，谷氨酸的代谢控制育种，菌种的扩大培养和种子的质量要求。
教学方法和手段
课堂教学。
第三节谷氨酸发酵控制
目的要求
掌握温度、pH值、供氧对谷氨酸发酵的影响。
教学主要内容
谷氨酸发酵培养基，影响谷氨酸发酵的因素，发酵过程中泡沫的清除方法，发酵过程中的主要变化及中间代谢控制，异常发酵现象及处理，提高发酵生产率的主要措施。
教学方法和手段
课堂教学
第四节谷氨酸的提取
目的要求
掌握等电点法、离子交换法提取谷氨酸。
教学主要内容
谷氨酸发酵液的性质和发酵废液的综合利用，提取谷氨酸的方法：等电点法、离子交换法、等电点-离子交换法、锌盐法、电渗透法。
教学方法和手段
课堂教学
第四章赖氨酸生产工艺
第一节赖氨酸发酵的代谢调节与育种途径
目的要求
理解赖氨酸生产菌的育种途径。
教学主要内容
赖氨酸的生物合成途径及调节机制，育种途径，育种实例。
教学方法和手段
课堂教学
第二节赖氨酸的发酵工艺
目的要求
理解赖氨酸发酵工艺条件
教学内容
赖氨酸生成菌扩大培养，发酵培养基，发酵工艺条件。
教学方法和手段
课堂教学
第三节赖氨酸的提取精制
目的要求
掌握离子交换法的提取和精致。
教学主要内容
赖氨酸发酵液的性质，提取方法和工艺流程，离子交换法提取赖氨酸，赖氨酸的精制，发酵赖氨酸浓缩饲料的制造。
教学方法和手段
课堂教学
五、课程教学方式与考核方式
1.教学方式以课堂讲授为主
2.考核方式写论文
六、参考教材及教学参考资料
参考教材：
管敦义，《有机酸发酵生产技术》，中国轻工业出版社，1998。
张克旭，《氨基酸发酵工艺学》，中国轻工业出版社，2006.
参考资料：
[1] 王博彦，《发酵有机酸生产与应用手册，中国轻工业出版社，2000.
030106基本有机原料生产工艺学 19带答案
《基本有机原料生产工艺学》课程综合复习资料 一、填空题 1. 有机化工生产路线的选择与组织原则为原料、技术、主产品、副产品、环保、和材料有保证、消耗低。 2. 基本有机的九大原料为烯、烯、烯；、苯、苯；、萘和的过程。 3. 工业上用裂解汽油生产三苯的芳烃车间一般由裂解汽油、环丁砜、甲苯、模拟、转移和芳烃六个单元构成。 4. 许多含碳资源如、、石油馏分、、等均可用来制造合成气。 5. 化学工艺与化学工程两门学科相配合，可以解决化工过程、设计、流程、操作原理及等方面的问题；此外，解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。 6. 基本有机原料有九大原料，它们是以石油和为原料生产烯、烯、烯；、苯、苯；、萘和的过程。 7. 工业上用裂解汽油生产三苯的芳烃车间里，芳烃分离单元一般都有六个塔，它们依次是塔、塔、塔、塔、塔和塔。 8. 工艺流程可运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。推论分析法是从“”出发，寻找实现此“”的“前提”，将具有不同功能的单元进行逻辑组合，形成一个具有整体功能的系统。形象地可以用“”模型表示。最里层是，最外层是工程。 9. 《基本有机原料生产工艺学》是以石油和天然气为原料生产烯、烯、烯；、苯、苯；乙炔、萘和的过程。 10. 裂解气中主要脱除的酸性气体是、两种，在裂解气净化和分离过程中，根据高压有利于吸收的原理，脱除的位置最好放在压缩后，而工业实际中，要综合考虑各方面的因素，通常放在压缩之后。脱除的方法有洗和洗两种，目前常用的是。 11. 深冷分离中，产品乙烯主要在以下四处损失：①最大的是冷箱尾气损失，占乙烯总量的％；②乙烯塔釜液乙烷中带出损失，占乙烯总量的％；③脱乙烷塔釜液C3馏分中带出损失，占乙烯总量的％；④最小的是压缩段间凝液带出损失，约为乙烯总量的％。 12. 芳烃的来源主要有：①来自煤焦化的副产；②来自催化重整的；③来自乙烯生产中的。 二、判断题 1. 化工生产过程必须在最佳反应条件下进行，通常分析流程用化学反应、产品的分离和精制两
各种氨基酸的生产工艺
各种氨基酸的生产工艺 1、谷氨酸 (1)等电离交工艺方法——从发酵液中提取谷氨酸，即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2)，温度降到10 以下沉淀，离心分离谷氨酸，再将上清液用硫酸调pH至1.5上732强酸性阳离子交换树脂，用氨水调上清液pH10进行洗脱，洗脱下来的高流分再用硫酸调pH1.0返回等电车间加入发酵液进行等电提取，离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。 该工艺方法的缺点是：废水量大，治理成本高，酸碱用量大。 (2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃左右，连续加入有晶种的等电罐中，同时加入硫酸，控制等电罐中PH值维持在3.2左右，温度40℃进行结晶。 该工艺方法废的优点是：水量相对较少；缺点是：氨酸提取率及产品质量较差。 (3)发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤，澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH值为3.20～3.25，然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶，分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和母液，将一部分母液进入脱盐装置，脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并；另一部分在第二调酸罐中被调整pH值至4.5～7，蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH值至3.20～3.25后，进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置，使母液中的谷氨酸充分结晶出来，低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和二次母液。(4)水解等电点法 发酵液-----浓缩（78.9kPa，0.15MPa蒸汽）----盐酸水解（130 ℃，4h ）----过滤-----滤液脱色-----浓缩-----中和，调pH至3.0-3.2（NaOH或发酵液） -----低温放置，析晶-------谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (5)低温等电点法 发酵液-----边冷却边加硫酸调节pH4.0-4.5-----加晶种，育晶2h-----边冷却边加硫酸调至pH3.0-3.2------冷却降温------搅拌16h------4 ℃静置4h------离心分离 --------谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (6)直接常温等电点法 发酵液-----加硫酸调节pH4.0-4.5-----育晶2-4h-----加硫酸调至pH3.5-3.8------育晶2h------加硫酸调至pH3.0-3.2------育晶2h------冷却降温------搅拌16-20h------沉淀2-4h-------谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。 2、L-亮氨酸 （1）浓缩段 原料：蒸汽 将一次母液通入浓缩罐内，通入蒸汽，温度120度，气压-0.09Mpa，浓缩时间6h，结晶。终点产物：结晶液（去一次中和段） （2）一次中和段 辅料：硫酸，纯水 结晶液进入一次中和罐，通入硫酸，纯水，温度80，中和时间4h，过滤 终点产物：1，滤液（回收利用）2，滤渣（去氨解段）
(完整版)氨基酸发酵工艺学要点
氨基酸发酵工艺学要点 1味精厂的主要生产车间：糖化车间、发酵车间、提取车间、精制车间 2淀粉生产的流程 原料→清理→浸泡→粗碎→胚的分离→磨碎→分离纤维→分离蛋白质→清洗→离心分离→干燥→淀粉3淀粉的液化及糖化定义。 在工业生产上，将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的“糖化”所制的的糖液称为淀粉水解糖 液化是利用液化酶使淀粉糊化，黏度降低，并水解到糊精和低聚糖的程度 4淀粉液化过程使用淀粉酶，水解位置1，4糖苷键，糖化过程使用糖化酶，水解位置1，4糖苷键和1，6糖苷键。 5液化结束后，为何要进行灭酶处理，如何操作？ 液化结束后反应快速升温灭酶，高温处理时，通过喷射器快速升温至120~145°，快速升温比逐步升温产生的“不溶性淀粉颗粒”少，所得的液化液既透明又易过滤。淀粉出糖率高，同时由于采取快速升温法，缩短了生产周期 6葡萄糖的复合反应。 7淀粉的糊化、老化定义及影响老化的因素。 （1）糊化 若将淀粉乳加热到一定温度，淀粉颗粒开始膨胀，偏光十字消失。温度继续上升，淀粉颗粒继续膨胀，可达原体积几倍到几十倍。由于颗粒的膨胀，晶体结构消失，体积膨胀大，互相接触，变成糊状液体，虽然停止搅拌淀粉也不会再沉淀，这种现象称为糊化。 （2）老化 分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列成为新氢键的过程。 （3）影响老化的因素①淀粉的成分（直链易老化，支链淀粉难老化）②液化程度③酸碱度④温度⑤淀粉糊浓度 8 DE值与DX值的概念. DE值表示淀粉水解程度或糖化程度。也称葡萄糖值 DE=还原糖浓度/（干物质浓度*糖液相对密度）*100％ DX值指糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。 DX=葡萄糖浓度/（干物质浓度*糖液相对密度）*100％ 9淀粉水解糖的质量要求有哪些？ 1糖液透光率＞90%（420nm）。2不含糊精、蛋白质（起泡物质）。3转化率＞90%。DE值（Dextrose equivalent，葡萄糖当量值）4还原糖浓度：18%左右。5糖液不能变质。6pH4.6-4.8 10 说说酸水解法、酸酶法和酶水解法三种不同水解工艺的优劣？ 酸水解法是利用无机酸为催化剂，在高温高压下，将淀粉转化为葡萄糖的方法。该法具有工艺简单，水解时间短，生产效率高，设备周转快的优点。该水解法要求耐腐蚀，耐高温，耐压的设备。 酸酶法是先将淀粉用酸水解成糊精或低聚糖，然后再用糖化酶将其水解为葡糖糖的工艺。采用酸酶法水解淀粉制糖，酸用量少，产品颜色浅，糖液质量高 酶水解法主要是将淀粉乳先用α-淀粉酶液化，过滤除去杂质后，然后用酸水解成葡萄糖的工艺。该工艺适用于大米或粗淀粉原料 11 固定化酶的定义及制备方法有哪几种？ 固定化酶（immobilized enzyme）：由于水溶性酶的缺点,所以将它与固相载体相连,由固相状态催化反应,称酶的固定化. ①吸附法②偶联法③交联法④包埋法 12生物素对谷氨酸生物合成途径影响。 1.生物素对糖代谢的速率的影响（主要影响糖降解速率）
有机酸发酵
有机酸中柠檬酸的发酵概况 班级：生工（2）姓名：周誉学号：0802012040 【摘要】: 有机酸是指一些具有酸性的有机化合物。最常见的有机酸是羧酸，其酸性源于羧基(-COOH)。磺酸(-SO3H)、亚磺酸(RSOOH)、硫羧酸(RCOSH)等也属于有机酸。有机酸可与醇反应生成酯。羧基是羧酸的官能团，除甲酸(H-COOH)外，羧酸可看做是羟分子中的氢原子被羧基取代后的衍生物。可用通式(Ar)R-COOH表示。羧酸在自然界中常以游离状态或以盐、酯的形式广泛存在。羧酸分子中羟基上的氢原子被其他原子或原子团取代的衍生物叫取代羧酸。重要的取代羧酸有卤代酸、羟基酸、酮酸和氨基酸等。 有机酸发酵工业是生物工程领域中的一个至要且较为成熟的分支，在世界经济发展中，占有一定的地位。有机酸在传统发酵食品小早已得到广泛应用。以微生物发酵法生产且达工业生产规模的产品已达十几种。 用微生物发酵法生产有机酸，以代替从水果和蔬菜等植物中提取有机酸，是近年来由于社会及市场的需要而开发出的方法。由于食品、医药、化学合成等工业的发展，有机酸需求骤增，发酵生产有机酸逐渐发展成为近代重要的工业领域。 有机酸发酵历史悠久。早在远古时代,人们就巧妙地酿造出不同风味的酒醋,如葡萄酒醋、米醋和蜜醋等。随着微生物的研究进展,陆续发现霉菌和细菌可以利用葡萄糖等碳水化合物生战各种有机酸,如丙酸、乳酸。本世纪中阐明TCA循环的每一步反应都有相应酶催化,如果用某种方法阻断TCA循环中的某一步反应,就会大量积累相应的中间代谢物,现已能用发酵法制备柠檬酸、异柠檬酸、α—酮戊二酸、琥珀酸、苹果酸等等TCA循环有机酸。 【关键字】：有机酸、柠檬酸、发酵 【正文】： 一：柠檬酸的发酵流程 柠檬酸是生物有机体三羧酸循环的中间代谢产物之一，广泛存在于各种生物体中，特别是柠檬、柑橘、菠萝、李、梅、桃、大花果等果实中含量较高，某些植物的叶子，如烟叶、棉叶，以及动物肌肉、骨骼、乳汁、唾液、汗、尿中也存在柠檬酸；1．原料。工业上生产柠檬酸所用原料主要有废糖蜜、蔗糖及淀粉质原料如甘薯干。用含淀粉原料生产时，最好在发酵前先用淀粉酶及糖化酶进行适当的糖化。 氮源对柠檬酸的发酵生产特别重要，氨、氢氧化铵或磷酸铵可以大大提高产量，在代谢中首先形成氨基酸如谷氨酸、甘氨酸及丙氨酸，这些氨基酸促进了柠檬酸的形成。 一些金属离子如钼、铜、锌或钙等对柠檬酸合成有一定抑制作用。低铁氰化钾{K4[Fe(CN)6]}则可以提 高柠檬酸的产量，这是由于它可以沉淀对柠檬酸合成有抑制作用的某些金属盐，如以糖蜜为原料时，糖蜜中存在大量的锰和铁盐，在80～100？温度下可以在15min 内被低铁氰化钾沉淀。此外在培养基中含有1—2mol／L的1，2--*氨基环己烷一氮、氮一四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸及EDTA等时，能促进黑曲霉合成柠檬酸。2％的甲醇对柠檬酸合成也有利。 一些非离解性的表面活化剂，可以在发酵时使菌丝均匀分散于培养液中，从而提高柠檬
精细有机合成化学与工艺学复习参考题
1、精细化学品与精细化工的概念与特点。 精细化学品：“凡能增进或赋予一种（类）产品以特定功能，或本身具有特定功能的小批量或高纯度化学品”。 精细化学品的特点：① 产品功能性强（专用性）② 批量小③ 品种多④ 利润率高⑤ 更新换代快 精细化工 ：“生产精细化学品的工业”。 “它属于一类化工产品的生产行业” 。 精细化工的特点：① 多品种、小批量 ② 综合生产流程和多功能生产装置 ③ 高技术密集度 ④ 大量应用复配技术 ⑤ 新产品开发周期长，费用高 ⑥ 商品性强、市场竞争激烈 2、新领域精细化学品的类别。 食品添加剂、饲料添加剂、电子化学品、造纸化学品、塑料助剂、皮革化学品、表面活性剂、水处理剂等。 3、精细化率的定义、我国目前的精细化率。 精细化率是一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。我国目前的精细化率为45%。 4、世界精细化工的发展趋势。 发达国家新领域精细化工发展迅速、重视化境友好绿色精细化学品和超高功能及超高附加值产品，发展绿色化生产与生物工程技术。传统精细化工向发展中国家转移。 5、我国精细化工的现状与存在的主要问题。 ●我国精细化工产品的自我供应能力已有了大幅度的提升，传统精细化工产品不仅自给有余，而且大量出口；新领域精细化工产品的整体市场自给率达到70%左右。一些产品在国际市场上具有较大的影响力。 ●目前国精细化工产品尚难以满足细分市场需求。以中低档产品为主，难以满足高端市场要求，以电子化学品为代表的高端精细化学品严重依靠进口。 ● 在快速变化的市场面前，我国的研发力量还很不足的，特别是薄弱的精细化工的基础性研究已成为我国开发新技术和新产品的重要制约因素。 ● 部分国家以保护环境和提高产品安全性为由，陆续实施了一批新的条例和标准；我国也在不断加大与人民生活息息相关的工业品的安全管理力度和提%100?=化工产品的总值精细化工产品的总值）精细化工率（精细化率
氨基酸发酵工艺学要点
氨基酸发酵工艺学要点 味精厂的主要生产车间：糖化车间、发酵车间、提取车间、精制车间 淀粉生产的流程。 淀粉的液化及糖化定义。 淀粉液化过程使用淀粉酶，水解位置1，4糖苷键，糖化过程使用糖化酶，水解位置1，4糖苷键和1，6糖苷键。 液化结束后，为何要进行灭酶处理，如何操作？ 葡萄糖的复合反应。 淀粉的糊化、老化定义及影响老化的因素。 DE值与DX值的概念 淀粉水解糖的质量要求有哪些？ 说说酸水解法、酸酶法和酶水解法三种不同水解工艺的优劣？ 固定化酶的定义及制备方法有哪几种？ 生物素对谷氨酸生物合成途径影响。 在谷氨酸发酵中如何控制细胞膜渗透性。 诱变育种概念。 谷氨酸生产菌的育种思路 现有谷氨酸生产菌主要有哪四个菌属。 谷氨酸发酵生产菌的主要生化特点。 日常菌种工作。 菌种扩大培养的概念和任务 谷氨酸发酵一级种子和二级种子的质量要求 影响种子质量的主要因素 氨基酸生产菌菌种的来源有哪些。 工业微生物菌种保藏技术是哪几种？ 冷冻保藏的分类 菌种衰退和复壮的概念 代谢控制发酵的定义 谷氨酸发酵培养基包括哪些主要营养成分。 生长因子的概念 影响发酵产率的因素有哪些。 谷氨酸发酵过程调节pH值的方法 谷氨酸发酵不同阶段对PH的要求：前期pH7.3、中期pH7.2 、后期pH7.0 放罐pH6.8 谷氨酸发酵时,出现泡沫过多,一般是什么原因,该怎样处理? 谷氨酸发酵过程，菌体生长缓慢或不长的原因及解决方法？ 谷氨酸发酵过程，耗糖快,pH偏低, 产酸低原因及解决方法 谷氨酸生产菌最适生长温度为？，发酵谷氨酸最适发酵温度？，最适合生长pH为？。 发酵过程中CO 2迅速下降，说明污染噬菌体， CO 2 连续上升，说明污染杂菌 消泡方法有哪几种？一次高糖发酵工艺 噬菌体侵染的异常现象染菌的分析
《基本有机原料生产工艺学》2020年秋季学期在线作业(二)
《基本有机原料生产工艺学》2020年秋季学期在线作业（二） 从石油、天然气、煤等天然资源出发，经过化学加工可得到三烯、三苯、乙炔、萘和合成气这九大有机化工基础原料，其中的三烯指（）。 A:乙烯、丙烯和丁烯 B:乙烯、正丙烯和异丙烯 C:乙烯、丙烯和丁二烯 D:乙烯、丙烯和戊烯。 答案：C 裂解气生产过程发生的反应比较复杂，一般情况下，有三种杂质需要在深冷分 离前进行除去，其中的酸性气体通常用碱洗法除去，它在流程中的位置通常放在（）级压缩后面。 A:三 B:四 C:五 D:六。 答案：A 工业上已经用于苯烷基化工艺的酸性催化剂主要有（）类。 A:三 B:四 C:五 D:六。 答案：B 自从20世纪（）年代后期以来，C1化学得到世界各国的极大重视。 A:60 B:70 C:80 D:90。 答案：B
有机化工生产路线的选择和组织原则从原料价廉易得到原材料和动力消耗低一 共有（）条。 A:5 B:6 C:7 D:8 答案：C 三个二甲苯中，需要用特殊精馏加以分离的是（）。 A:邻二甲苯和对二甲苯； B:邻二甲苯和间二甲苯； C:间二甲苯和对二甲苯； D:都可以用普通精馏加以分离。 答案：C 芳烃在发展国民经济、改善人民生活中起着极为重要的作用，目前芳烃的来源 有（）个。 A:三 B:四 C:五 D:六。 答案：A 由于化学药物的发展，人类的疾病得到了有效的治疗，从而使得人类的寿命从1900年的47岁上升到目前的75岁以上，我国目前的平均寿命比世界小（）岁。A:4 B:3 C:2 D:1。 答案：C 工业上制备合成气中以天然气为原料生产合成气的成本最低，它成熟的技术主 要有蒸汽转化法和（）氧化法。
氨基酸生产工艺
氨基酸生产工艺 主讲人：韩北忠 刘萍 氨基酸是构成蛋白成分 目前世界上可用发酵法生产氨基酸有20多种。 氨基酸 α 碳原子分别以共价键连接氢原子、羧基和氨基及侧链。侧链不同，氨基酸的性质不同。 氨基酸的用途 1. 食品工业： 强化食品(赖氨酸，苏氨酸，色氨酸于小麦中) 增鲜剂：谷氨酸单钠和天冬氨酸 苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量二肽甜味剂(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯),此产品1981年获FDA批准,现在每年产量已达数万吨。 2. 饲料工业： 甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料 3. 医药工业： 多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代谢失调 苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低。 4. 化学工业：谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙氨酸纤维。 氨基酸的生产方法 发酵法： 直接发酵法：野生菌株发酵、营养缺陷型突变发酵、抗氨基酸结构类似物突变株发酵、抗氨基酸结构类似物突变株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型回复突变株发酵。 添加前体法 酶法：利用微生物细胞或微生物产生的酶来制造氨基酸。 提取法：蛋白质水解，从水解液中提取。胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸 合成法：DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。 传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物的成本高,工艺复杂,难以达到工业化生产的目的。 生产氨基酸的大国为日本和德国。 日本的味之素、协和发酵及德国的德固沙是世界氨基酸生产的三巨头。它们能生产高品质的氨基酸,可直接用于输液制剂的生产。 日本在美国、法国等建立了合资的氨基酸生产厂家,生产氨基酸和天冬甜精等衍生物。 国内生产氨基酸的厂家主要是天津氨基酸公司,湖北八峰氨基酸公司,但目前无论生产规模及产品质量还难于与国外抗衡。 在80年代中后期,我国从日本的味之素、协和发酵以技贸合作的方式引进输液制剂的制造技术和仿造产品, 1991年销售量为二千万瓶,1996年达六千万瓶,主要厂家有无锡华瑞,北京费森尤斯,昆明康普莱特,但生产原
有机酸膜法液体分离与浓缩工艺技术介绍
有机酸膜法液体分离和浓缩工艺技术介绍 有机酸膜法液体分离和浓缩工艺技术介绍，有机酸及其酯类是制造合成树脂、合成纤维、晴纶、塑料、橡胶、无毒包装材料、除草剂、表面活性剂和高分子鳌合剂等化工材料生产的重要原料，被广泛用于化工、医药、轻工和农业等领域。最近又不断开发新的用途，如专用透镜、去污剂、粘合剂等方面，具有广阔的开发前景。 有机酸膜法液体分离工艺技术特点 1、发酵 采用玉米粉淀粉直接液化发酵技术，无需糖化车间，极大节省发酵能耗和不易染菌，发酵可选用大型发酵罐进行分批发酵，从而实现有效地规模化生产。 2、菌体分离 通过采取一些措施，使得发酵菌体能通过菌体过滤膜获得有效的分离，设备占地面积小，自动化和连续化程度高，可就近运出作为饲料添加剂，也可烘干制成产品饲料出售。 3、提取 应用膜分离技术，在提取工段获得纯清的衣康酸。衣康酸的浓缩采用不同的浓缩装置，达到效率高、节能和符合衣康酸的物料特性的需求。整条流水线装备实用可靠，大部分可实现自动化和连续化操作，如部分设备选用进口设备，将进一步提高自动化和运行效能。 4、精制 采用分子蒸馏设备，对衣康酸进行提纯，以便使产品达到标准要求 有机酸膜分离系统设备的技术特点 1、世界先进的纳米膜技术材料，选择性分离强，对杂质分离彻底。 2、解决树脂堵孔难题，减少树脂再生次数和时间。 3、大大减少溶剂的消耗，降低防爆等级，提高生产安全。 4、常温或者低温浓缩，不破坏热敏性成分，可脱盐降灰份。 5、纯物理过程，无化学反应，不改变药效成分。
膜法液体分离技术一般工艺有：微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)。它们的过滤精度按照一定顺序越来越高。 澄清纯化技术-超/微滤膜系统 澄清纯化分离所采用的膜主要是超/微滤膜，其所能截留的物质直径大小范围广，截留分子量在1000—30万Dal,广泛应用于固液分离，大小分子物质的分离，脱除色度，产品提纯，去除发酵液的菌丝，大蛋白等。 超/微滤膜分离可取代传统工艺中的自然沉降，板框过滤，真空转鼓，离心分离，溶媒萃取，树脂提纯，活性炭脱色等工艺过程，且具有产品收率高，品质好，运行成本低等优点。 澄清纯化技术可采用的膜分离组件主要有：陶瓷膜，中空纤维膜，卷式膜，管式膜等。 采用膜分离澄清纯化的优点 1、过滤效果更好，收率高，产品稳定性好。 2、缩短生产周期，降低生产成本。 3、过滤过程无需添加化学药品，溶媒溶剂，不带入二次污染物质。 4、操作简单，占地面积小。 5、可拓展性好，容易实现工业化扩充需求。 6、设备可自动运行，稳定性好，维护方便。 浓缩提纯技术-纳滤膜系统 浓缩提纯工艺上主要采用截留分子量在100---1000Dal的纳滤膜。纳滤膜对二价离子，功能性糖类，小分子色素，多肽，头孢菌素等物质的截留性高于98%，而对一些单价离子，小分子酸碱，醇等有30-50%的透过性能，常用于溶质的分级，溶液中低分子物质的洗脱和离子组分的调整，溶液体系的浓缩等流体物质的分离，精制，浓缩，脱盐等工艺过程中。比如结晶母液的回收，树脂解析液的浓缩，热敏性物质的浓缩纯化等。 纳滤膜分离技术常被用于取代传统的冷冻干燥，薄膜蒸发，离子交换除盐，树脂工艺浓缩，中和等工艺过程。 浓缩提出技术可采用的膜组件主要有：卷式膜，管式膜，中空纤维膜。 采用纳滤膜分离技术浓缩提纯的优点
有机酸发酵工艺学试卷
2006～2007学年第二学期期末考试 生物工程专业《有机酸工艺学》课程试卷 注意事项：1. 考生务必将自己姓名、学号、专业名称写在指定位置； 密封线和装订线内不准答题。 一、单选题（从四个答案中选一个正确答案，将代号添入括号，每题2分，共10分） 1. 深层发酵法生产柠檬酸时,若泡沫过多,可以加入下列那种物质（ ）。 A ．植物油 B 碳酸钙 C. 氢氧化钠 D.黑曲霉孢子 2. 定性， 定量测定柠檬酸的反应中，柠檬酸经氧化后生成的3-酮戊二酸与溴作用能生成（ ）沉淀。 A ．五溴丙酮 B.碳酸钙 C.硫酸钡 D. 以上都不对 3. 某些（ ）能利用以烷烃为主要成分的石油原料产生柠檬酸。 A ．放线菌 B ．黑曲霉 C ．青霉 D ． 酵母 4. 筛选产柠檬酸菌株时，判断产酸能力大小的依据是 ( )。 A.透明圈直径 B.菌落直径 C.变色圈与菌落直径比值 D.其它 5. 糖蜜预处理过程中的EDTA 处理法是为了除去( )。 A ．淀粉 B 葡萄糖 C. 氯化钠 D.金属离子 二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1. 在积累柠檬酸的情况下，必须要有另外的途径提供草酰乙酸。现在已公认草酰乙酸是由（ ）羧化形成的。 A ．丙酮酸 B ．磷酸烯醇丙酮酸 C. 丁酮 D. 丁酸 2. 验收糖蜜时考察的指标有那些（ ）。 A ．微生物数量 B ．含糖量 C.蛋白质 D .以上都不对 3. 在柠檬酸发酵工业生产上有价值的微生物有（ ）。
A．黑曲霉B. 大肠杆菌C. 解脂假丝酵母D.啤酒酵母 4. 柠檬酸的发酵工艺包括（）。 A．表面发酵B 深层发酵C.固体发酵D.钙盐提取工艺 5.柠檬酸发酵时通常可用作产酸促进剂的有( )。 A．低级醇B.络合剂C.有机酸D.多元醇 6．柠檬酸的提取工艺有（） A．钙盐法B. 萃取法C. 离子交换法D. 电渗析法 7．柠檬酸生产的原料包括下列那几种（）。 A．淀粉质原料B. 制糖工业副产品C. 粗制糖类D. 二氧化碳 8．糖蜜原料的预处理方法有（）。 A．钙盐法B. 黄血盐处理法C. 离子交换法D. EDTA法 9．柠檬酸发酵中的无菌空气过滤系统包括（）。 A．除油过滤B. 除菌过滤C. 加热D. 以上都不对 10．影响深层发酵的因素包括（）。 A．温度B. pH值C. 酸解时加酸量D. 通风 三、填空题（每空1分，共20分） 1.柠檬酸又名( )，英文名( )，学名为( )。 2. 1952年，美国Miles实验室首先采用( )法大规模生产柠檬酸。 3. 我国柠檬酸工业在解放前是个空白。但目前我国柠檬酸产量是世界( )。 4. 一水柠檬酸是从低于( )度的水溶液中结晶析出。 5. 柠檬酸钙盐有3种类型：( )、( ) 、( )。在工业生产中的柠檬酸钙指的是( )。 6. 柠檬酸是一种较强的有机酸，完全电离时可以电离出( )个H+。 7. 利用发酵法可以生产的有机酸有( )、( ) 、( )、( )、( ) 、( )。 8．现在普遍认为柠檬酸是经过( )途径、( )羧化和( )循环而合成的。
有机酸—苹果酸的发酵生产工艺设计
有机酸—苹果酸的发酵生产工艺设计》报告精细0520 陈思陈姣丽孙鑫冯琪（有机酸的分类： 1、柠檬酸 柠檬酸是生物体主要代谢产物之一，在自然界中分布很广，主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅、李、梨、桃、无花果等果实中，尤其以未成熟者含酸量较多。植物叶子中（如烟叶、棉叶、菜豆叶等）也含有柠檬酸。柠檬酸在植物体内常与苹果酸、草酸及酒石酸等共同存在。在动物中，柠檬酸存在于骨骼、肌肉、血液、乳汁、唾液、汗和尿中，或者以游离状态或金属盐类的形式存在。 2、乳酸 早在1841年，Boutron和Fremy的记载中就有关于乳酸的生产方法，即是将麦芽或酸乳放入淀粉浆和牛乳中，任其自然发酵，然后逐渐中和而的记载中就有关于乳酸的生产方法，即是将麦芽或酸乳放入淀粉浆和牛乳中，任其自然发酵，然后逐渐中和而产出乳酸。但是，实际上用工业方法生产乳酸是在1881 年开始于美国。约在1894年，乳酸开始成功地用于皮革和纺织工业，当时美国的生产量折合纯品约为每年5 吨。 我国也早就有乳酸盐额度研究和生产。1944年，重庆振元化学药品厂首先生产乳酸钙，在1955年发表了“乳酸发酵和乳酸钙制造”一文。该厂以后迁到无锡，改名为无锡第二制药厂，生产乳酸钙。现在已采用真菌制剂代替砻糠曲的生产工艺，采用大米等为原料，并发行发酵法生产乳酸钙。 3、醋酸 醋酸发酵可以说是起源于食醋发酵，而食醋发酵在古代最早只是酿酒受
细菌污染的结果，即所谓“酒酸变醋” 。因此醋酸发酵的历史几乎与酿酒一样悠久，可以追溯到一万年以前。中国的“醋”一词有陈酒之意。 能生产食醋的原料很多，如葡萄、苹果、麦芽、谷物原料、乳清等天然含糖原料皆可。我国食醋生产的历史非常悠久，现已有多种风味和特色的食醋生产方法。 早先获得醋酸的方法有天然发酵醋的蒸馏和木材的分解蒸馏（所谓“木醋” ）。真正的醋酸发酵应该说是从快速制醋法开始发展起来的，它是现代淋醋工艺的前身。快速制醋工艺由德国学者舒莱巴赫在1823 年首先提出，因此在国外称为“德国工艺” 。 4、葡糖酸 1880年，Boutroux 首先发现利用微生物的氧化作用，能将葡萄糖氧化成葡糖酸。他发现用醋化醋杆菌能发酵葡萄糖产生一种不挥发酸，后来确定为葡糖酸。以后许多研究者也相继报道，其他数种细菌也能产生葡糖酸或酮基葡糖酸。本世纪30 年代以前，细菌发酵是生产葡糖酸的主要方法。1922年，Molliard发现，利用霉菌的氧化作用也能产生葡糖酸。后来人们知道，黑曲霉、米曲霉、文民曲霉和青霉都有上述氧化作用。 Bernhager1942年发现，采取中和生成酸的方法，黑曲霉能高效地将葡萄糖转化成葡糖酸，而添加碳酸钙最好。在较低温度、限制氮源的条件下，生成的葡糖酸几乎可达理论产率。 我国在1955 年由轻工业部上海工业试验所试制葡糖酸成功，选出了黑曲霉87 号菌种，不久即在山东投入生产。目前，我国已经有数家葡糖酸发酵工厂。
氨基酸工艺学
1.什么是氨基酸发酵工业？答：氨基酸发酵是典型的代谢控制发酵,由发酵所生成的产物氨基酸,都是微生物的中间代谢产物,它的积累是建立于对微生物正常代谢的抑制。在脱氧核糖核酸(DNA)的分子水平上改变、控制微生物的代谢,使有用产物大量生成、积累。氨基酸发酵工业是利用微生物的生长和代谢活动,发酵生产氨基酸的现代工业. 2.简述氨基酸的生产方法有哪些？抽提法,化学合成法,生物法(直接发酵法和酶转化). 3.举例氨基酸的应用领域有哪些？答：临床营养制剂及氨基酸药物:①Glu治疗肝昏迷。②氨基酸大输液。医药中间体:合成手性药物。肽类：乳链菌肽,可强烈抑制食品腐败.谷胱甘肽GSH含疏基,有抗氧化和整合解毒作用,用于治疗肝脏疾病、药物和重金属中毒。食品补充剂：①调味品：味精，稀释3000倍，鲜味，阈值0.03%。Gly：蔗糖的0.8倍。Asp-phe甲酯（阿斯巴甜），蔗糖的200倍。②提高食品营养价值，强化食品.评价蛋白质营养价值的指标，看食物中蛋白质的量（含量）和质（氨基酸之间的构成比例）。饲料添加剂:农业饲料用Lys，添加0.2%，鸡每年生蛋250个，猪120天长只至180斤，鸡56天长3.5斤。工业绿色化学产品:多聚氨基酸。α-聚赖氨酸（α-PL）,作为安全食品保鲜剂；r-聚谷氨酸(r-PGA)，可降解塑料，环境友好材料；聚天冬氨酸PASP，可生物降解的高吸水材料。保健化妆品:氨基酸系表面活性剂. 4.简述淀粉的组成及特性：淀粉白色无定形结晶粉末,圆形椭圆形多角形.是一种碳水化合物,组成元素为44.4%C,6.2%H,49.4%O.淀粉分子是由许多葡萄糖脱水缩聚而成的高分子化合物(C6H10O5)n. 分直链淀粉(不分支的葡萄糖链构成, α-1,4糖苷键聚合,空间构象卷曲螺旋状.水溶液加热不产生糊精,以胶体状态溶解,遇碘反应纯蓝色)和支链淀粉(α-1,6糖苷键连接直链,只有加热加压溶于水遇碘紫红色.)两部分.特性:无还原性无甜味,不溶于冷水,酒精,醚等有机溶剂.在热水中能吸收水分而膨胀,最后淀粉粒破裂,淀粉分子溶于水中形成带有黏性的淀粉糊,即糊化.生淀粉的颗粒在偏光显微镜下观察有双折射现象,淀粉有黑色十字,将颗粒分成白色的四部分,有晶体结构.淀粉含有较多水分却不显潮湿,原因淀粉分子中羟基和水分子相互作用形成氢键.淀粉遇碘反应强烈生成蓝色碘淀粉和淀粉-碘复合物.加热蓝色消失,冷却出现.温度太高碘极易逃逸,冷却后无蓝色. 5.分析玉米淀粉生产中浸泡工序的目的。玉米子粒坚硬有胚,需浸泡才能破碎. ①可软化子粒,增加皮层和胚的韧性.有利于胚的破碎②水分通过胚和皮层向胚乳内部渗透,溶出水溶性物质.有利于分离操作.③使粘附在玉米表面上的泥沙脱落.有利于玉米的破碎和提取淀粉.(逆流浸泡,水中加入SO2(不超过0.4%)以分散和破坏玉米子粒细胞中蛋白质网状组织,促使淀粉游离出来,同时抑制微生物繁殖活动.浸泡条件:浸泡水SO2浓度0.15-0.2%,PH3.5,温度50-55℃,时间48h) 清理浸泡粗碎胚芽分离磨碎纤维分离(筛选法)蛋白质分离(利用相对密度不同)清洗脱水干燥成品整理. 6.简述淀粉水解糖生产的意义. 谷氨酸产生菌不能直接利用淀粉或糊精作为碳源.淀粉必须经水解成葡萄糖才能供发酵使用.工业上将淀粉水解为葡萄糖的过程成为糖化,所制得糖液称为淀粉水解糖,主要是葡萄糖.它是谷氨酸产生菌生长的营养物质,易被其利用.淀粉水解糖液的质量关系到谷氨酸菌的生长速度,谷氨酸的积累及分离提取. 7.谷氨酸发酵水解糖液的要求.1.严格控制淀粉质量(无霉烂变质)2.正确控制淀粉乳的浓度(浓度高低满足发酵的初糖浓度)3.糖液中不含糊精(水解完全)4.糖液清、色泽浅,有一定的透光率5.糖液新鲜6.降低糖液蛋白质的含量7.质量标准:色泽：浅黄、杏黄通明液体；糊
有机无机工艺学有机部分习题整理
一，选择题 1.转化率、选择性与收率是衡量一个化工过程的重要指标。下列关于转化率、选择性与收率说法错误的是：( ) A、 转化率是针对反应物而言的 B、 选择性是针对目的产物而言的 C、 转化率越高，选择性也越高 D、 收率等于转化率与选择性之积 我的答案：C 2. 下列油品中，沸程最低的是( ) A、 汽油 B、 煤油 C、 柴油 D、 润滑油 我的答案：A
3.氧化过程的共同特点有：氧化剂、（）、热力学上都很有利和多种途径经受氧化。 A、都有氧气参与 B、强放热 C、强吸热 D、微放热 我的答案：B 4.在氧化过程中，（）是很关键的问题。 A、氧化剂 B、移热 C、补偿热 D、还原剂 我的答案：B 5.要在烃类或其它化合物中引入氧,（）做氧化剂来源丰富，无腐蚀性，但氧化能力弱。 A、液态氧
B、气态氧 C、固态氧 D、水 我的答案：B 6.烃类是用于制备各种氧化产品的重要原料，但烃类的最终氧化产物都是（）。 A、Ｃ和Ｈ２Ｏ B、ＣＯ和Ｈ２Ｏ C、ＣＨ４和Ｈ２Ｏ D、ＣＯ２和Ｈ２Ｏ 我的答案：D 7.在烃类及其它有机物的自氧化反应中是按自由基链式反应机理进行的，其中决定性是（）。 A、链的引发 B、链的传递 C、链的终止
D、以上三步的作用一样 我的答案：A 8.目前，工业上生产环氧乙烷的主要生产方法是乙烯的环氧化，用（）作为催化剂。 A、Cu B、Zn C、Ag D、Pt 我的答案：C 9.丙烯氨氧化制丙烯腈是一反应，反应温度，工业上大多采用流化床反应器。（） A、强放热较高 B、微放热较高 C、微吸热较低 D、强吸热较低 我的答案：A
氨基酸生产工艺的上下游技术
氨基酸生产工艺的上下游技术
氨基酸生产工艺的上下游技术学院：国际学院专业：生物工程姓名： 李尚义学号：201048970115 摘要： 论述了氨基酸国内外生产现状、生物技术在氨基酸开发中的应用以及氨基酸发展前景,并提出我国氨基酸发展建议和了氨基酸废水主要组成特点及治理方法，重点对氨基酸废水处理工艺进行了详细分析和探讨，以及处理氨基酸生产废水的方法，必须把废水治理和综合利用相结合，才能实现清洁生产。 关键词： 氨基酸；生产技术；发展；废水；处理；工业化；氨基酸废水处理；水处理技术。 正文： 氨基酸是含氨基和羧基的有机化合物的统称,是构成生物体蛋白质的基本单位。蛋白质氨基酸有20种,非蛋白质氨基酸有400 多种,其衍生物和合成的短肽品种达数千种之多。氨基酸广泛应用于医药、食品、保健、饲料、化妆品、农药、肥料、制革、科学研究等领域。 氨基酸生产方法分为四种:生物资源提取法(蛋白质水解法) 、化学合成法、发酵法(分直接发酵法和前体添加发酵法) 、酶法。 其上游技术主要分为： (1) 氨基酸生物合成途径研究要想培育出某种氨基酸的产生菌,首先要了解此氨基酸的生物合成途径,关键酶的反馈调控机制,考虑解除方法,从而设计育种方案。 (2) 载体- 受体系统及克隆表达①获得受体。氨基酸工程菌受体主要是大肠杆菌和棒状杆菌家族,通常是通过诱变选育出的基础产率高的菌株; ②载体构建。有效的载体需要有在受体菌中可启动的复制起始位点,可从棒状杆菌家族内源小质粒中获得;载体所需的筛选标记及外源基因插入的多克隆位点,可从常用的克隆载体中获得; ③基因转移。通常采用的方法有:原生质体转化、转导、电转化、接合转移; ④外源基因克隆。通常使用营养缺陷型互补法; ⑤基因表达。 (3) 酶调控 ①酶量的调控。也可视为酶基因转录的调控,在氨基酸途径上关键酶的表达,受到调节基因产物和代谢终产物的共同影响,诱导物利用酶的浓度较高时的合成,而阻遏物抑制酶的合成; ②酶活性调节。酶的活性可受到代谢物的抑制,在达到一定浓度时,代谢产物可结合于酶上,酶由活性态聚合为无活性的复合物。 (4) 构建高效氨基酸产生菌 ①获得大量的前体物质。切断除目的氨基酸外的其它控制共用酶的终产物分枝合成途径,增加目的氨基酸前体物质的合成,可使氨基酸产量增加或减少其分解; ②酶量的提高。用高拷贝的克隆载体将目的基因在宿主菌中大量扩增,将得到的关键酶基因与高拷贝的表达载体相连,将重组质粒导回原始菌株,使酶产量
氨基酸工艺学复习题
《氨基酸工艺学》复习题 1、什么是能荷？ 2、谷氨酸发酵中污染噬菌体出现“二高三低”的现象，主要指的是什么？ 3、什么是谷氨酸的α-结晶？ 4、添加表面活性剂控制谷氨酸菌种细胞膜通透性机制是什么？ 5、谷氨酸发酵过程中，谷氨酸生成后又下跌，请分析可能原因并给出相应的解决方法。 6、在等电－离交法提提取谷氨酸过程中，影响谷氨酸结晶的因素有哪些？ 7、什么是优先合成？ 8、谷氨酸生物素缺陷型菌种通过生物素控制细胞膜通透性的作用机制是什么？ 9、试述生物素对糖代谢的调节？ 下表是200 m3发酵罐数据记录，流加糖浓度为50%，放罐体积为180m3，总糖酸转化率为64%，结合表格数据，请计算： 1）、整个发酵过程谷氨酸生产强度？ 2）、单罐谷氨酸产量？ 3）、前10h平均耗糖强度？ 4）、发酵过程流加50%糖液量？ 10、在谷氨酸离子交换法提取工艺中，若谷氨酸发酵液中存在以下离子Ca2+、Mg2+、NH4+、丙氨酸+、谷氨酸+、天门冬氨酸+，在下图离子交换柱上标示的①②③④⑤分别应为什么物质？
11、下图是提取谷氨酸的单柱法离子交换工艺流程，请把下列内容对应的序号填入相应的方框中：①上柱交换、②收集洗脱液、③水洗树脂、 ④高流分、⑤等电点法提取谷氨酸。
12、下图是谷氨酸生物合成途径，如图根据谷氨酸“进、通、节、堵、出”育种策略，从“通和节”两方面阐述谷氨酸产生菌的代谢控制育种方案。
13、在淀粉制糖工艺中，使用连续喷射液化工艺进行液化，其优点是什么？ 14、什么是谷氨酸的β-结晶？ 15、氨基酸菌种保藏的原则是什么？ 16、配制种子培养基的基本原则是什么 17、生物素亚适量控制谷氨酸菌种细胞膜通透性机制是什么？ 18、谷氨酸发酵中，在没有感染杂菌和噬菌体的情况下，为什么中后期谷氨酸生成后又下跌，请分析可能原因并给出相应的解决方法。
有机酸
有机酸工艺学课题论文 学院：食品学院 班级：食品科学与工程2班 姓名：吕本月 学号：20124061214
乳酸在黄酒生产中的作用 摘要：乳酸是一种化合物，它在多种生物化学过程中起作用。是应用于食品工业的重要有机酸，阐述了乳酸的基本特征和分类，综述了其在黄酒生产中的作用，具有调节pH 值、抑菌、延长保质期、调味、保持食品色泽、提高产品质量作 用，并对乳酸的应用前景进行了展望[1]。 关键词：乳酸，作用，应用、黄酒 1.乳酸概述 在发酵过程中乳酸脱氢酶将丙酮酸转换为左旋乳酸。在一般的乳酸新陈代谢和运动中乳酸不断被产生，但是其浓度一般不会上升。只有在乳酸产生过程加快，乳酸无法被及时运走时其浓度才会提高。乳酸运输速度由一系列因素影响，其中包括单羧基转运体、乳酸脱氢酶的浓度和异构体形式、组织的氧化能力。一般来说血液中的乳酸浓度在不运动时为1-2mmol/L，在强烈运动时可以上升到 20mmol/L。 一般来说当组织的能量无法通过有氧呼吸得以满足，组织无法获得足够的氧或者无法足够快地处理氧的情况下乳酸的浓度会上升。在这种情况下丙酮酸脱氢酶无法及时将丙酮酸转换为乙酰辅酶A，丙酮酸开始堆积。在这种情况下假如乳酸脱氢酶不将丙酮酸还原为乳酸的话糖酵解过程和三磷酸腺苷的合成会受到抑制。产生乳酸的过程为：丙酮酸+NADH+H+→乳酸+NAD++2H 这个过程的意义在于重建糖酵解所需要的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）来保持三磷酸腺苷的合成。在氧气充足的肌肉细胞中乳酸可以被氧化为丙酮酸，然后直接用来作为三羧酸循环的燃料。它也可以在肝脏内糖异生的过程中通过科里布斯循环转化为葡萄糖。乳杆菌属的细菌也可以进行乳酸发酵。这些细菌可以生活在口内，它们产生的乳酸是导致龋齿的原因。在医学里乳酸常被用在乳酸林格氏液中。这是一种与人的血液等张的氯化钠、氯化钾和乳酸在蒸馏水中的溶液。在损伤、手术或烧伤失血后常使用乳酸林格氏液来补充失血。 2.乳酸在黄酒中作用 2.1乳酸在有机酸中的地位和产生途径。 乳酸菌在黄酒发酵中除产生乳酸外，还能生成多种微量有机酸[1]。以乳酸为底物，还可以生成丙酸、丁酸等其它有机酸。而以上这些有机酸通过酯化反应生成相应的乙型酯，是黄酒的重要香味来源。黄酒中有机酸主要以乳酸为主，在绍兴加饭酒中乳酸含量最高为4642.8mg/l，最低为2952.4mg/l，占绍兴加饭酒4种有机酸含量为40%60%。在以前文献报道中柠檬酸的含量一般并不高，但是在新的研究中，含量为1306.3mg/l3709.9mg/l，占酒样中总酸的20.14%46.96%。 乳酸在黄酒中产生途径主要是米饭搭窝培养制淋饭酒母时，酒药、毛霉作
氨基酸有机酸工艺学
第一章 1人体所必需氨基酸:L-赖氨酸、L-苏氨酸、L-异亮氨酸、L-蛋氨酸、L-苯丙氨酸、L-色氨酸、L-亮氨酸和L-缬氨酸。 2氨基酸的生产方法:氨基酸的生产方法有直接发酵法、前体添加发酵法、酶法、提取法和化学合成法，尤以直接发酵法最为重要 3名词解释代谢诶控制发酵：利用遗传学的方法或是其他生物化学的方法，人为地在DNA分子水平上改变和控制微生物的代谢，是目的产品大量生产、积累的发酵。 直接发酵法是借助于微生物具有合成自身所需氨基酸的能力，通过对微生物的诱变等处理，选育出各种营养缺陷型及氨基酸结构类似物抗性突变株，以解除代谢调节中的反馈抑制与阻遏，达到过量合成某种氨基酸的目的。 添加前体发酵法，又称微生物转化法。这种方法使用葡萄糖作为发酵碳源和能源，再添加特异的前体物质（即在氨基酸生物合成途径中的一些合适的中间代谢产物），以避免氨基酸合成的反馈调节作用，经微生物作用将其有效地转变为目的氨基酸。 酶法是利用微生物中特定的酶作为催化剂，使底物经过酶催化生成所需的产品。 第二章 1名词解释亚适量：能够满足菌体最大生长量的次适量浓度。 营养缺陷型：指通过诱变产生的，在某些营养物质的合成能力上出现缺陷，必须在基本培养基中加入相应的有机营养成分才能生长的变异菌株。 反馈：代谢反应产物使代谢过程速度加快者称为正反馈；反之为负反馈。 反馈抑制：是指代谢途径的终产物对催化该途径中的一个反应（通常是第一个反应）的酶活力的抑制，其实质是终产物结合到酶的变构部位，从而干扰酶和它底物的结合，当然与此相反为酶活性的激活。 反馈阻遏：是指终产物或终产物的结构类似物，阻止催化该途径的一个或几个反应中的一个或几个酶的合成，其实质是调节基因的作用，与此相反有酶合成的诱导。 优先合成：对于分支途径而言，由于催化某一分支反应的酶活性远远大于催化另一分支反应的酶活性，结果先合成酶活性大的那一分支的终产物。当该终产物浓度达到一定浓度时，就会抑制该酶，使代谢转向合成另一分支的终产物。2谷氨酸生物合成的主要酶反应A谷氨酸脱氢酶所催化的还原氨基化反应B转氨酶催化的转氨反应C谷氨酸合成酶对话的反应 3谷氨酸生物合成的代谢途径 A葡萄糖首先经过EMP及HMP两个途径生成丙酮酸，其中一EMP途径为主。 B生成的丙酮酸，一部分在丙酮酸脱氢酶系的作用下氧化脱羧生成乙酰CoA，另一部分经CO2固定反应生成草酰乙酸或苹果酸。 C草酰乙酸与乙酰CoA在柠檬酸合成酶催化作用下，缩合成柠檬酸，进入三羧酸循环，柠檬酸在顺乌头酸酶的作用下生成异柠檬酸，异柠檬酸再在异柠檬酸脱氢酶的作用下生成α-酮戊二酸 Dα-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶作用下经还原氨基化反应生成谷氨酸。 4谷氨酸的生物合成途径 在谷氨酸发酵时，糖酵解经过EMP和HMP两个途径进行。葡萄糖生成丙酮酸后，一部分氧化脱羧生成乙酰CoA(54.4％)，一部分固定CO2生成草酰乙酸或苹果酸（81.7％），草酰乙酸与乙酰CoA在柠檬酸合成酶催化下缩合成柠檬酸，进入三羧酸循环，柠檬酸在顺乌头酸酶的作用下生成异柠檬酸，异柠檬酸再在异柠檬酸脱氢酶的作用下生成α-酮戊二酸,α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶作用下经还原氨基化反应生成谷氨酸。 5谷氨酸产生菌所必须具备的主要生化特点： Aα- 酮戊二酸脱氢酶活力微弱或缺失B谷氨酸脱氢酶活性强C细胞膜对谷氨酸的通透性高 6谷氨酸发酵中控制细胞膜通透性的方法 化学控制方法：(1) 控制磷脂的合成①选用生物素缺陷型菌株：控制培养基中生物素的浓度②添加表面活性剂或饱和脂肪酸③选用油酸缺陷型菌株：控制培养基中油酸的浓度④选用甘油缺陷型菌株：控制培养基中甘油的浓度(2) 阻碍谷氨酸产生菌细胞壁的合成：在发酵菌体生长对数期的早期，添加青霉素或头孢霉素C等抗生素 物理控制方法：利用温度敏感性突变株：发酵过程中改变发酵温度 第三章 1现有氨基酸生产菌主要是棒状菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属 2谷氨酸生产菌的主要特征 棒状菌属：细胞为直到微弯的杆菌，一段膨大，这段分裂形成八字形或是栅栏状排列，革兰氏阳性 短杆菌属：短不分枝的直杆菌，革兰氏阳性 小杆菌属：杆状，形态结构和棒状杆菌相似，格革兰氏阳性