发酵工艺学
《发酵工艺学》复习大纲
《发酵工艺学》复习大纲一、基本要求：《发酵工艺学》是发酵工程专业的一门主干课程，是支撑现代食品工业的重要技术，同时也是生物技术产业化的重要手段。
这门课程的考试，主要测试考生对本课程的基础理论、基本知识、及实际操作技能掌握的程度，以及运用所学理论解决问题的能力，为考生在工作岗位上发挥自己的能力或继续从事相关研究工作奠定基础。
二、主要内容第一章绪论发酵工业的历史；微生物发酵的特点及研究对象；发酵工艺学的发展趋势。
第二章微生物代谢调控理论及其在微生物发酵中的应用初级代谢和次级代谢；代谢调节有关的酶；反馈调节；代谢调节控制的应用。
第三章发酵工艺学基础及主要设备一、微生物发酵的工艺过程：菌种活化与扩大培养；发酵原料前处理及培养基制备；发酵；产物分离、提取与后加工二、微生物发酵的动力学：分批发酵三、发酵工艺控制：温度对发酵的影响及其控制；溶解氧浓度对发酵的影响及其监控；pH值对发酵过程的影响及其控制；二氧化碳和呼吸熵；基质浓度对发酵的影响及补料控制；泡沫控制；发酵终点判断。
四、发酵的主要设备：原料处理设备；固体发酵设备；机械搅拌通风发酵罐（生物反应器）；空气净化系统；培养基灭菌系统；产物分离与提取设备。
第四章酒精发酵与酿酒一、酒精发酵：酒精发酵原料；与酒精发酵有关的微生物；酒精发酵生化机制；酒精发酵工艺；酒精蒸馏与精制。
二、啤酒酿造：啤酒种类与质量标准；啤酒酿造原料；麦芽制造；麦芽汁制备；啤酒发酵；过滤与灌装。
第五章氨基酸发酵谷氨酸生产：谷氨酸生产原料及其处理；谷氨酸产生菌；谷氨酸合成途径；谷氨酸发酵工艺；谷氨酸提取。
第六章有机酸发酵一、乳酸发酵：乳酸发酵类型及其微生物；乳酸制造；发酵乳制品；其它乳酸发酵食品。
二、醋酸发酵：醋酸发酵原料；醋酸发酵有关的微生物；醋酸发酵生化机制。
第七章酶制剂生产酶制剂的工业化生产：工业化酶制剂生产的优点；酶制剂生产的基本工艺流程；淀粉酶生产；酶应用新技术。
第八章发酵豆制品酱类与酱油酿造原料；制酱与酱油酿造的微生物；制酱与酱酒酿造的生物化学。
发酵工艺学--发酵饮料
发酵工艺学--发酵饮料发酵工艺学是一门关于微生物发酵过程的学科，它涉及到发酵产品的制造、控制和优化。
发酵饮料作为一种古老的饮品，其制作过程经过长时间的发展和改进，如今已成为人们生活中不可或缺的一部分。
首先，发酵饮料的制作过程主要依赖于微生物的作用。
微生物是这些饮料的关键组成部分，它们包括酵母菌、乳酸菌和醋酸菌等。
在适当的条件下，这些微生物会分解食物中的糖类和其他有机物质，产生二氧化碳、酒精、乳酸或醋酸等化合物，使饮料具有特殊的风味和口感。
其次，发酵饮料的制作过程需要一定的控制和调节。
在发酵过程中，温度、pH值、氧气含量和时间等因素都对微生物的生长和代谢有重要影响。
为了获得理想的发酵效果，需要对这些因素进行精确的控制和调整。
例如，酵母菌在较温暖的环境下比较活跃，而乳酸菌则对较低的pH值较为适应。
通过掌握合适的发酵条件，可以提高发酵饮料的质量和产量。
此外，优化发酵工艺也是发酵饮料制作的重要方面。
通过改变原料的成分、发酵条件的调整和微生物的选择等措施，可以提高发酵过程中的效率和产物的质量。
例如，添加适量的营养物质可以促进微生物的生长和产酸能力；调整发酵时间可以控制产物的程度和风味等。
研究人员还对相关物质和微生物进行了深入的分析和研究，以寻找可持续发展的发酵饮料制作方法。
最后，发酵饮料在人们的生活中有着重要的地位。
它们不仅具有独特的风味和口感，还富含有益的微生物和其他营养物质。
这些饮料还有助于调节人体内的菌群平衡，提高免疫力和消化功能。
不同类型的发酵饮料也因其特殊的功效而备受消费者的喜爱，如酸奶能促进消化和增强骨骼健康，红酒有助于心血管健康等。
总之，发酵工艺学对于发酵饮料的制作起到了至关重要的作用。
通过对微生物的研究和发酵条件的控制，人们可以生产出高质量的发酵饮料，满足消费者对于美味和健康的需求。
发酵饮料作为一种传统的饮品，将继续在人们的餐桌上扮演重要的角色，为人们的生活增添乐趣和益处。
发酵食品和饮料在人类历史上已有上千年的传统，而现代的发酵工艺学则为这些食品的制作和改进提供了更深入的研究和理解。
发酵工艺学
1、发酵:广义:通过微生物的培养使某种特定代谢产物或菌体本身大量积累的过程。
狭义:厌氧微生物或兼性厌氧微生物在无氧条件下进行能量代谢并获得能量的一种方式。
2、发酵工业：（巴斯德）经纯种培养和提炼精制获得的成分单纯、无风味要求的产品的生产过程叫发酵工业。
3、酿造(b r e w i n g)：我国人们对对一些特定产品发酵生产的特殊称法，是未知的混合微生物区系参与的一种自然发酵。
4、酿造工业：经自然培养、不需提炼精制、产品由复杂成分构成并对风味有特殊要求的食品或调味品的生产过程。
5、1665年罗伯特·虎克（Robert Hooke ）1676年列文虎克（Leewenhoch）1856-1857年巴斯德(Pasteur)1870年巴斯德(Pasteur)1880年科赫（Robert Koch）1897年，Buchner（布赫纳）1928年，Fleming(弗莱明)1940年，Florery(弗洛里) and Chain (钱恩 )1945年，抗生素工业1665年，英国科学家罗伯特·虎克用他的显微镜观察到的软木片的细胞结构●列文虎克（Leewenhoch,1632-1723）荷兰业余科学家，1676年，用自磨镜片创造了一架能放大 266倍的原始显微镜一生制作了419台显微镜；巴斯德的功绩 (1.) 彻底否定了自然发生说（2）证实发酵由微生物引起（3）免疫学—预防接种（4）发明巴氏消毒法巴斯德的曲颈瓶实验结论1.发酵是由微生物进行的一种化学变化，不同类型的发酵是由形态可以区别的各种特殊的微生物所引起1870年，Pasteur发现了微生物之间有相互抑制的作用。
即拮抗作用。
2.其间1804年，法国厨师阿卑特（Appert）发明了瓶装罐头）科赫的功绩发明培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立证实炭疽病因—炭疽杆菌发现结核病原菌—结核杆菌科赫法则结论1880年，发现可以通过稀释把多种微生物分离开来，建立了单种微生物的分离和纯培养技术。
发酵工艺学
《发酵工艺学》复习题1、发酵：工业上，人们运用微生物生长和代谢性能，在有氧或无氧条件下，生产人类所需产品的过程，统称为发酵。
2、发酵工程：运用微生物生长及物质代谢规律，大量生产人们所需产品的理论及工程技术体系。
3、发酵工艺学：也称为发酵工程学，为研究和运用微生物生长及物质代谢规律，探讨提高发酵生产效率、提高产品性能及质量的工艺流程、技术条件控制等发酵各环节的理论及技术体系。
4、前体：是指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大提高的化合物。
5、促进剂：是指那些既非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。
6、克制剂：在发酵过程中，克制某些代谢途径，刺激相应其他代谢途径更加活跃以改变，从而获得更多产品的添加剂。
7、发酵生长因子：从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。
8、实罐灭菌：实罐灭菌（即分批灭菌）将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备加热至灭菌温度后维持一定期间，在冷却到接种温度，这一工艺过程称为实罐灭菌，也叫间歇灭菌。
9、连消：连消也叫连续灭菌，就是将将配制好的并经预热（60～75℃）的培养基用泵连续输入由直接蒸汽加热的加热塔，使其在短时间内达成灭菌温度（126～132℃），然后进入维持罐（或维持管），使在灭菌温度下维持5～7分钟后再进入冷却管，使其冷却至接种温度并直接进入已事先灭菌（空罐灭菌）的发酵罐内的培养基灭菌方法。
其过程均涉及加热、维持和冷却等灭菌操作过程。
10、对数残留定律：在高温灭菌时，菌的死亡速率与任一瞬间残留的活菌数N 成正比。
11、生理性酸性物质：经微生物代谢等作用后能形成酸性物质使培养基pH值下降的营养物质。
12、生理性碱性物质：经菌体代谢后产生碱性物质使培养基pH值上升的营养物质。
发酵工艺学课件
按产品类型分
1、以微生物细胞为产品的发酵工业 2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业 3、以微生物酶为产品的发酵工业 4、生物转化或修饰化合物的发酵工业 5、微生物废水处理和其他
六、发酵工业特征
发酵过程中离不开微生物的作用 1、发酵原料的选择及预处理
4.易受污染：由于发酵培养基营养丰富，各种来源的微生物 都很容易生长，发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。
5.代谢多样：由于各种各样生物体代谢方式、代谢过程的多样 化，以及生物体化学反应的高度选择性，能够专一性地和 高度选择性地对复杂的化合物进行特定部位的氧化、还原 等反应；也能容易地产生比较复杂的高分子化合物（如酶 等）。
➢ 利用微生物消除环境污染 ➢ 利用微生物发酵保持生态平衡，如生物固氮肥料，生物杀
虫剂等。 ➢ 微生物湿法冶金，如细菌浸矿，即利用细菌对矿物或矿石
中有用的金属浸出回收的过程。细菌浸出的金属有Cu、U 、Co、Ni、Mn、Zn、Pb等10余种，但大规模生产的只有 铜和铀。 ➢ 利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域。
Protein engineering) 基因工程 ( Genetic engineering) 细胞工程 ( Cell engineering ) 2. 生物工程中其他技术产业化表达的重要手段 基因工程菌 动植物细胞培养 3. 生命科学研究的对象或载体
自相 成互 体渗 系透
➢ 基因工程 ➢ 细胞工程 ➢ 酶工程 ➢ 发酵工程
在化学工业和环境保护等方面，发酵工程能发挥独持的作用
如：利用微生物来处理工业废水或含毒废液，乃至构建超级细菌，处理大 面积的海面石油污染等。
喷洒工程菌清除石油污染
有机酸发酵工艺学
有机酸发酵工艺学有机酸发酵工艺学是研究有机酸生产过程中的发酵工艺及其相关技术的学科。
本文旨在探讨有机酸发酵工艺学的基本原理、应用领域以及未来发展方向。
一、有机酸发酵工艺学的基本原理有机酸发酵工艺学是以微生物发酵为基础，通过控制发酵条件和优化发酵过程来生产有机酸的一门学科。
有机酸是一类重要的化学品，广泛应用于食品、医药、农业等领域。
有机酸的生产过程中，微生物起着至关重要的作用，通过利用微生物对底物的代谢，将底物转化为目标有机酸。
有机酸发酵工艺学在食品工业、制药工业、农业等领域有着广泛的应用。
在食品工业中，有机酸可用作食品的防腐剂、酸味剂等；在制药工业中，有机酸可用作药物的原料或中间体；在农业领域，有机酸可用于土壤改良、养分释放等。
三、有机酸发酵工艺学的发展方向随着生物技术的不断发展，有机酸发酵工艺学也在不断进步。
未来的发展方向主要包括以下几个方面：1. 提高产酸菌株的筛选和改造技术：通过对产酸菌株的筛选和改造，提高其产酸能力和抗逆性，从而提高有机酸的产量和质量。
2. 优化发酵条件：通过调控发酵条件，包括温度、pH值、底物浓度等，以提高发酵效率和产酸速率。
3. 开发新的底物资源：利用农业废弃物、工业副产物等作为底物资源，降低有机酸生产成本，减少环境污染。
4. 发展联合发酵技术：通过不同菌株的联合发酵，提高有机酸的产量和种类，实现多种有机酸的同时生产。
5. 提高发酵过程的自动化和智能化程度：利用自动化和智能化技术，实现发酵过程的实时监测和控制，提高生产效率和品质稳定性。
四、结语有机酸发酵工艺学是一门重要的学科，对于有机酸的生产和应用具有重要意义。
通过不断研究和创新，可以提高有机酸的产量和质量，满足不同领域的需求。
希望本文能够为读者对有机酸发酵工艺学的了解提供一些帮助。
发酵工艺学
发酵工艺学
1 发酵工艺
发酵工艺是生物酶催化分解促进有机物质代谢转化，进而获得生
物产物的过程，它作为生物化工的一种重要的科学技术，能够深入研
究和利用有机物的获取、开发新技术新产品。
发酵技术应用于食品、
医药和农业等多个行业，是一种快速且有效的工艺方法。
2 发酵工艺的历史沿革
早在两千多年前，发酵工艺已经被开发了出来，例如中国发明发
酵制酒，发酵工艺在民间就普及了出来，发酵工艺就是以微生物或酶
为工具，将有机物质经分解反应后获得新的有机物质；而在现代，发
酵工艺的发展也是越来越快，已得到了广泛的应用。
3 发酵工艺的重要性
发酵工艺在各个行业中的应用不一而足，如在食品行业，发酵工
艺可以获得糖，酒精和酱料等；在医药行业，可以获得药物，如抗生素、抗菌药；在农业行业，可以获得肥料和植物保护液；在行业等中，可以获得生物酶和酸性抗性等等，可以看出发酵工艺的重要性。
4 发酵工艺学
发酵工艺学是研究发酵技术的科学，其研究的内容包括发酵生物
的研究、发酵技术的基本原理、发酵过程及其实验技术、发酵设备的
设计制造和实际操作等。
发酵的原理和发酵工艺的制备技术是发酵工
艺学的核心，它关注的是发酵培养液的物理化学性质，发酵循环条件的优化等。
从上面可以看出，发酵工艺和发酵工艺学把食品、医药、农业等多个行业联系到了一起，使得发酵技术成为了社会更大发展的重要保障，而发酵工艺学也变得日益重要。
发酵工艺学
三、发酵的类型
1，按发酵原料来区分
•糖类物质发酵 •石油发酵 •废水发酵
2，按发酵形式来区分
•固态发酵 •深层液体发酵
3，按发酵产物区分
• 氨基酸发酵 • 有机酸发酵 • 抗生素发酵 • 酒精发酵 • 维生素发酵 • 酶制剂发酵
4，按发酵工艺流程区分
•分批发酵 •连续发酵 •流加发酵（半连续发酵，补料分
成的，反应的专一性强，因而可以得到较为 单一的代谢产物。 5.对杂菌污染的防治至关重要。
6.能够专一性地和高度选择性地对某些较为复 杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化 学转化反应，产生较复杂的高分子化合物。
7.通过变异和菌种筛选，可以获得高产的优良 菌株并使生产设备得到充分利用，也可以因 此获得按常规方法难以生产的产品。
3，广义 “发酵”的定义（从产物的 角度）
工业微生物学 泛指利用生物细胞制造某些产品或净化
环境的过程，它包括：
厌氧培养的生产过程，如酒精、丙酮、丁 醇、乳酸等;
通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、 氨基酸、酶制剂等的生产。 产品即有细胞代谢产物，也包括菌体细 胞、酶等。
4，发酵工程（Fermentation Engineering）
8.工业发酵与其他工业相比，投资少，见效快， 并可以取得显著的经济效益。
传统发酵工业：酿造及食品 现代发酵工业：基因工
业、抗生素、氨基酸、核苷 程药物、细胞工程药物、
酸、有机酸、饲料添加剂、 微生态制剂、生物农药、生
疫苗；替代石油工业的
物肥料等
大宗量的生物基化学品等。
传统大型发酵工 业的中央控制
10.生理活性物质发酵工业(激素、赤霉素 等)
11.微生物菌体蛋白发酵工业(酵母、单细 胞蛋白等)
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1.大麦的组成大麦的组织结构及生理作用:大麦主要由胚、胚乳和谷皮三部分组成。
大麦的化学组成:1.水分:11~20%,储存大麦的水分应在13%以下。
2.碳水化合物①淀粉含量:58~65%.直链淀粉:占大麦淀粉的17~24%,支链淀粉:占大麦淀粉的76~83%.②纤维素:占大麦干物质重量的3.5~7.0%③半纤维素与麦胶物质:占麦粒干物质的10~11%,④低分子碳水化合物:大麦含2%的糖类,主要是蔗糖少量棉子糖、麦芽糖、葡萄糖和果糖。
3.蛋白质:包括ⅰ麦白蛋白,ⅱ球蛋白,ⅲ醇溶蛋白,ⅳ谷蛋白4.脂肪:约占大麦干物质的2~3%,95%以上属于甘油三酸脂,5.磷酸盐:大部分为植酸钙镁,占干重的0.9%6.无机盐:其含量为干物质的2.5~3.5%,主要成分是钾、磷、硅,其次是钠、钙、镁、铁、硫等。
7.酚类物质:大麦中的酚类物质只占干物质的0.1~0.3%,如花色苷、儿茶酸等,2.什么是浸出率每100公斤原料糖化后的麦汁中,获得浸出物的百分数,即为糖化浸出物收得率,表示为: (麦汁中浸出物数量/投料量)*100%3.酒花的主要成分有哪些?各部分在啤酒酿造中的作用是什么?①酒花树脂:成分非常复杂,已经定性的有α-酸、β-酸。
α-酸具有苦味力和防腐力,极易异构化成异α-酸,异α-酸具有极强烈的苦味力,啤酒的苦味主要来自于异α-酸。
β-酸的氧化物则具有细致而强烈的苦味力,这一部分苦味可以补偿α-酸因氧化而失去的苦味度。
②酒花油:是啤酒酒花香味的主要来源.③多酚物质:它是引起啤酒浑浊的主要成分,酒花中的单宁物质易氧化,单宁及其氧化物均易与蛋白质缩合,形成不溶性的复合物而沉淀,因此对麦汁澄清起一定的作用,这是它有利的一面。
单宁能减低就得泡持性,增加啤酒色泽,并有苦涩味,这是对啤酒质量不利的一面。
6.麦芽粉碎的目的与要求?麦芽的粉碎分为干粉碎和湿粉碎二种方式.谷皮主要由纤维素组成,它不溶于水,糖化时酶对它不起作用。
谷皮有弹性,是构成麦汁过滤的自然过滤层。
麦芽粉碎有利于麦汁过滤,又可增加麦芽浸出率。
对麦芽粉碎度的要求应该是:谷皮破而不碎;胚乳部分则愈细愈好,对溶解不好的麦芽更应如此9.糖化温度控制分为几个阶段?如何规定的?⑴35~40 ℃浸渍阶段:有利于酶的浸出和酸的形成,并有利于β-葡聚糖的分解。
⑵45~55 ℃蛋白分解阶段:此时的温度称为蛋白分解温度,其控制方法如下①温度偏向下限,氨基酸生成量相对地多一些;温度偏向上限,可溶性氮多一些。
②对溶解良好的麦芽来说,温度可以偏高一些,蛋白分解时间可以短一些。
③对溶解特好的麦芽,可以放弃这阶段④对溶解不良的麦芽,温度应控制偏低,并延长蛋白分解时间。
⑶62~70 ℃糖化阶段:此时的温度通称糖化温度,其控制方法如下①在62~65 ℃下,生成的可发酵性糖比较多,非糖的比例相对较低,适于制造高发酵度的啤酒。
②如控制在65~70 ℃,则麦芽的浸出率相对增多,可发酵性糖相对减少,非糖比例增加,适于制造低发酵度啤酒。
③控制在65 ℃糖化,可以得到最高的可发酵浸出物收得率。
④通过调整糖化阶段的温度,可以控制麦汁中糖与非糖之比。
⑤糖化温度偏高,有利于α-淀粉酶的作用,糖化时间(指碘液反应完全的时间)缩短,生成的非糖比例偏高。
⑷75~78 ℃糊精化阶段:在此温度下,α-淀粉酶仍起作用,残留的淀粉进一步分解,而其它酶则受到抑制或失活。
11.糖化时淀粉和蛋白质是如何发生变化的?淀粉的分解:麦芽中的淀粉分解酶包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、R-酶、界限糊精酶、α-葡萄糖苷酶和麦芽糖酶等,通过这些酶的作用,淀粉不断降解为麦芽糖、麦芽三糖、葡萄糖和低分子糊精,糖化醪液粘度很快下降,可发酵性糖含量不断增加,碘液反应由蓝色逐步消失至无色,最终使麦汁具有制造啤酒应有的糖类成分。
蛋白质的分解:在糖化过程中,麦芽的蛋白质继续分解,只是数量不如制麦时多。
麦芽中分解蛋白质和肽类的酶类主要有:内肽酶、氨肽酶、羧肽酶和二肽酶等,12.糖化的方法有哪些?常用什么方法?①煮出糖化法此种糖化方法是兼用生化作用和物理作用进行糖化的方法,其特点是将糖化醪液的一部分,分批加热到沸点,然后与其余未煮沸的醪液混合,使全部醪液分批地升高到不同的酶分解所要求的温度,最后达到糖化终了温度。
②浸出糖化法浸出糖化法是纯粹利用酶的作用进行糖化的方法。
其特点是将全部醪液从一定的温度开始,缓慢升温到糖化终了温度。
浸出糖化法的醪液没有煮沸阶段。
③双醪煮出糖化法其特点是将麦芽和辅助原料分别在糖化锅和糊化锅中进行处理,然后兑醪,兑醪后按煮出法操作。
在实际生产中采取什么糖化方法,取决于原料质量,产品类型和生产设备。
20、低温蒸煮工艺的特点是什么?由于大幅度降低了蒸煮温度,节约蒸汽和冷却用水,综合节能30%左右;蒸煮温度低,可发酵性物质损失小(1.2-1.5%),提高淀粉出酒率。
糟液粘度降低,便于固液分离。
蒸煮过程压力降低,生产的安全性能也大大提高。
而且氨基糖、焦糖等对酵母细胞、糖化酶的有害物质大大减少,因此酵母细胞的发酵活力大大提高,使可发酵性糖能被酵母细胞充分利用,残糖降低,减少有机物的排放量,减轻对水域的污染。
此外,低温蒸煮还可以减少甲醇的生成,利于提高产品质量,既提高了经济效益,也提高了社会效益。
22、酒精生产的糖化方法主要是哪几种?各有什么特点?糖化方法:双酶法、液体曲法。
双酶法:(1)淀粉-1,4-糊精酶,α-淀粉酶:作用方式是任意内切淀粉α-1,4键。
作用产物:麦芽糖(87%)界限糊精葡萄糖(11-12)%。
作用特点:耐热、醪液粘度下降快。
现色反应:蓝→紫→红→浅红→不显色。
2)淀粉-1,4-葡萄糖苷酶糖化酶:作用方式:从非还原性末端起逐个外切于淀粉的α-1,4键。
作用产物:葡萄糖。
作用特点:还原糖增加快,碘色消失慢,粘度下降慢。
液体曲法:糖化原理:利用霉菌(黑曲霉、米曲霉、红曲霉、根霉等)所含有的酶系制成糖化剂对淀粉进行糖化。
酶系组成有α-淀粉酶、糖化酶。
少量蛋白酶、单宁酶、果胶酶、磷酸酯酶等。
23、酒精发酵的机理是什么?(一)酒精发酵基本理论糖化醪中酵母的作用下,将糖转化成酒精和二氧化碳:可发酵性糖酒化酶→酒精+二氧化碳酒精发酵机制:酒精发酵在无氧条件下进行,其过程分为四个主要阶段:①、葡萄糖磷酸化:葡萄糖+ATP己糖激酶6-P葡萄糖+ADP6-P葡萄糖磷酸己糖异构酶6-P果糖6-P果糖+ATP磷酸果糖激酶1、6二磷酸果糖+ADP②、1、6二磷酸果糖分裂为2分子磷酸丙糖1、6二磷酸果糖醛缩酶磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸丙糖异构酶3-磷酸甘油醛③3-磷酸甘油醛生成丙酮酸3-磷酸甘油醛+NAD3-磷酸甘油醛脱氢酶1、3-二磷酸甘油酸1、3-二磷酸甘油酸+ADP磷酸甘油酸激酶3-磷酸甘油酸+ATP 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶2-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸烯醇化酶2-磷酸烯醇式丙酮酸2-磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸④酒精的生成丙酮酸丙酮酸脱羧酶乙醛+二氧化碳乙醛+NADH2乙醇脱氢酶乙醇+NAD总反应式:C6H12O6+2ADP+2H3PO42CH3CH2OH+2CO2+2ATP24、酒精发酵主要有那些杂质产生,原因是什么?1、酯醛杂质:酯醛杂质的K及K'始终大于1,蒸馏时,它们在汽相中的含量始终比液相中含量多,因此它们将聚集在精馏设备的最高层。
2、杂醇油:杂醇油的K与K'在酒精含量低于55%时,均大于或接近1,而在酒精含量高于55%时,其K和K'都小于1。
因此在精馏塔的下部,水分较多,酒精浓度低,异戊醇K值大于1随蒸汽上升。
而在塔上部,异戊醇的K值小于1,随回流液下降,这样异戊醇便大量集中在塔的中部,酒精浓度为55%之处3、甲醇26、如何排除头级杂质、中级杂质和尾级杂质?头级杂质:比酒精更易挥发的杂质中级杂质:挥发性与乙醇接近尾级杂质:挥发性比乙醇低31、糖酵解过程中如何控制EMP和HMP途径的比例?有什么意义?33、谷氨酸发酵工程中如何控制工艺条件,以亚适量生物素流加糖发酵为例说明。
生物素对糖代谢的影响,主要是影响糖降解速度,而不是影响EMP与HMP途径的比率。
在生物素充足的条件下,丙酮酸以后的氧化活性虽然也得到提高,但由于糖降解速度显著提高,打破了糖降解速度与丙酮酸氧化速度之间的平衡,丙酮酸趋于生成乳酸的反应,因而会引起乳酸的溢出。
生物素对CO2固定反应也有影响研究表明,生物素是丙酮酸羧化酶的辅酶,参与CO2固定反应。
据有关资料报道,当生物素大过量(100μg/L以上)时,CO2固定反应可提高30%。
以葡萄糖为原料发酵生成谷氨酸时,通过控制生物素亚适量,几乎看不到异柠檬酸裂解酶的活性。
因为丙酮酸氧化能力下降,醋酸的生成速率减慢,所以为醋酸所诱导形成的异柠檬酸裂解酶就很少。
另外,该酶受琥珀酸阻遏,生物素亚适量时因琥珀酸氧化能力降低而积累的琥珀酸就会反馈抑制该酶的活性,并阻遏该酶的合成,乙醛酸循环基本上是封闭的,代谢流向异柠檬酸→α-酮戊二酸→谷氨酸的方向高效率地移动。
34、谷氨酸提取的原理是什么?有哪几种常用的提取方法?将谷氨酸生产菌在发酵液中积累的L-谷氨酸提取出来,再进一步中和、除铁、脱色、加工精制成谷氨酸单钠盐叫提取。
主要提取方法有1、等电点法:2、离子交换法3、等电-离交法, 4、连续等电点法,5、金属盐法,6、盐酸水解-等电点法,7、离子交换膜电渗析法提取谷氨酸。