微生物发酵碳源和氮源
有机氮源在微生物发酵中的应用分析
有机氮源在微生物发酵中的应用分析摘要：目前，经济发展迅速，在生物技术飞速发展下，微生物发酵产品受到人们的广泛喜爱。
氮源作为微生物生长的主要营养物质之一，通常分为有机和无机两种，较为常见的有机氮源有蛋白胨、玉米浆、酵母粉等，尤其是酵母类氮源在发酵行业中的应用十分普遍，如乳酸菌发酵、生物防腐剂、透明质酸等等，具有天然无污染等特性，被广大发酵企业认可和使用。
关键词：有机氮源；微生物发酵；应用分析引言在生物科技不断发展的过程中，采取有机氮进行微生物发酵的优势也日渐明显，可以更好的生产人们日常所需物品，且经济效益与社会效益、生态效益更好。
在实际应用过程中，其具备一定的优势，本文对其特点进行分析，以便进一步针对性发展并应用有机氮，促使整体生产质量的全方位提升。
1常用有机氮和应用途径1.1 腺嘌呤与蛋白胨腺嘌呤作为酵母浸粉成分之一，其在肌苷合成的过程中起到了决定性作用。
通过添加不同浓度的酵母浸粉，对肌苷会产生不同的影响，在添加浓度为1.6%～1.8%时，最有利于肌苷积累。
除了腺嘌呤之外，蛋白胨也是十分常见的氮源，蛋白胨的种类相对较多，不同的部分营养成分存在着不同之处，每一种生物所需的氮源及其量也存在着不同。
比如在枯草芽孢杆菌积累肌苷的过程中，采用不一样的蛋白胨，产生的肌苷也有所不同，因此需要选择合适的种类，以产生积极作用。
从其本质而言，蛋白胨由䏡、胨、肽、氨基酸等多种物质组成，在水解后才会发挥作用，水解程度不同也会对细胞产生不同作用。
一般副干酪乳杆菌对蛋白胨水解程度没有明显要求，但对于部分菌种来说，蛋白胨中多肽的分布、分子量大小对其生长代谢具有一定的影响，还需要结合具体情况进行针对性应用，才可以取得更好的应用效果，规避常见的生产活动问题。
值得一提的是，每一种物质彼此之间都具备着相互作用，酵母浸粉、蛋白胨都是微生物生长繁殖的必需品，二者要搭配使用。
相较而言，酵母浸粉蛋白分子更小一些，有利于菌体吸收，可促进其生长。
CO2对发酵的影响及控制
HCO 3 -主要影响细胞膜的膜蛋白
三、CO2的控制
在发酵液中的浓度变化不像溶解氧那样有 一定的规律。它的大小受到许多因素的影响， 如细胞的呼吸强度、 发酵液的流变学特性、通 气搅拌程度、 罐压大小、设备规模等。在发酵 过程中通常通过调节通风和搅拌来控制。
3、磷酸盐浓度的影响及控制
一般在基础培养基中采用适宜浓度。 对于初级代谢产物，磷酸盐浓度采用足量。 对于次级代谢产物，磷酸盐浓度采用生长亚适量。
一般磷酸盐采用单消，防止发生沉淀反应使溶磷量达不到最 适量。 要控制有机氮源中的磷含量，以防溶磷量超过最适量。 当菌体生长缓慢时，可适当补加适量的磷，促进菌体生长。
这可能是由于高浓度基质形成高渗透压，引起细胞 脱水而抑制生长。
3、菌体浓度的控制
菌浓的大小，对发酵产物的得率有着重要的影响。在 适当的比生长速率下，发酵产物的产率与菌浓成正比关系。
但菌浓过高，营养物质消耗过快，营养液的成分发生 明显改变，有毒物质的积累，就有可能改变菌体的代谢途 径。同时菌浓增加会引起溶氧浓度降低，并成为限制性因 素。
2、影响菌体浓度的因素
◆菌体浓度的增加与微生物的种类和自身的遗传特性有关；
◆菌体浓度的增加还受环境条件的影响；
◆菌体浓度的增加与营养基质的种类和浓度有关。
营养物质均存在一个上限浓度，在此限度以内，菌 体的比生长速率随着浓度增加而增加，但超过此上限， 浓度继续增加，反而会引起生长速率下降，这种效应就 是基质抑制作用。
产生分解代谢产物阻遏作用的碳源浓度过大，会抑 制产物合成。
◆碳源浓度的控制
在发酵过程中，补加糖类控制碳源浓度。补料的类型有： • 流加 • 少量多次的加入 • 多量少次的加入
发酵培养基的成分及来源
有害物质：铁离子含量高（导致异柠檬酸的生成） 预处理：→黄血盐
② 淀粉、糊精
使用条件：微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类 缺点：难利用、发酵液比较稠、一般>2.0%时加入一定 的α-淀粉酶成分比较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等等。
优点：来源广泛、价格底 难利用，可以解除葡萄糖效应
pH 4.25 5.45 4.62
酶活
120分钟 30分钟 75分钟
四、生长因子、前体和产物促进剂
①、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。
如以糖质原料为碳源的谷氨酸生产菌均为生物素缺陷 型，以生物素为生长因子,生长因子对发酵的调控起到重 要的作用 。
例某厂单耗为：0.337（kg/10亿青霉素） 转化率为：13.8/[(0.337/0.6)*36]=68%
用法：前体使用时普遍采用流加的方法
前体一般都有毒性，浓度过大对菌体的生长不利苯乙 酸，一般基础料中仅仅添加0.07%
前体相对价格较高，添加过多，容易引起挥发和氧化， 流加也有利于提高前体的转化率
4、使用注意点
A. 对于其它渠道有可能带入的过多的某种无机离子和 微量元素在发酵过程中必须加以考虑
例：铁离子 青霉素发酵中，铁离子的浓度要小于20μg/ml 发酵罐必须进行表面处理
B、使用时注意盐的形式（pH的变化）
例：黑曲酶NRRL-330,生产α-淀粉酶，P对酶活的影响
不加 加 K2HPO4 加 KH2PO4
所以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来自2、有机氮源来源：工业上常用的有机氮源都是一些廉价的原料，花生饼 粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、 酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟。
培养基配制的四大原则
培养基配制的四大原则1.确定微生物所需的营养成分各种微生物有着不同的生长要求，因此需要在培养基中添加适当的营养成分。
培养基的配制需要先了解所需培养微生物的营养成分需求，例如氮、碳、磷、镁、铁等元素和氨基酸、维生素、核苷酸等有机物。
如果不添加足够的必需营养素，微生物无法正常生长和繁殖，因此配制培养基时需要首先确定微生物所需的营养成分。
2.选择合适的碳源和氮源在培养基中，碳源和氮源也是微生物生长所需的重要成分。
不同的微生物对碳源和氮源的要求不同，因此选择合适的碳源和氮源是极其重要的。
碳源可以是葡萄糖、果糖、乳糖等，而氮源可以是胰蛋白水解物、酵母提取物、氨基酸等。
需要根据不同微生物的要求选择合适的碳源和氮源，以保证微生物的正常生长。
3.考虑微生物对pH值和温度的要求微生物对pH值和温度的敏感度较高，因此在培养基的配制中需要考虑微生物对pH值和温度的要求。
常规的抗生素筛选培养基在制备时一般采用pH为7.0-7.2的中性环境，而一些微生物只能在酸性或碱性环境中生长。
此外，微生物对温度的要求也需要被考虑到。
常规的培养温度为30℃至37℃，但是也有一些微生物需要更低或更高的温度才能生长，因此在配制培养基时需要根据微生物的生长特性进行适当的温度调节。
4.配置时使用无菌技术微生物对细菌、真菌和其他微生物的污染敏感，因此在配制培养基时需要使用无菌技术。
使用无菌技术可以保证培养基中没有任何细菌或其他微生物的存在影响微生物的生长和繁殖。
在使用无菌技术时需要注意，将培养基加热到正确的温度，以确保培养基中的细菌和其他微生物都被杀灭，以免影响到有创意研究和生产。
总之，培养基配制是微生物学研究以及微生物技术应用的重要环节。
在配制培养基时，需要了解所需微生物的营养成分需求，选择合适的碳源和氮源，考虑微生物对pH值和温度的要求，并使用无菌技术保证培养基的无菌。
只有按照这四个原则进行培养基配制，才能得到优质的培养基，使微生物能够良好地生长和繁殖。
生物发酵工艺流程
生物发酵工艺流程生物发酵工艺是一种利用微生物在一定条件下进行代谢活动的工艺，通过发酵可以生产许多重要的生物制品，例如酒精、乳酸、酱油等。
下面将介绍一种常见的生物发酵工艺流程。
首先，选择合适的微生物菌种。
不同的生物发酵过程需要不同的菌种，在选择菌种时需要考虑其适应性、活力、产量等因素。
菌种可以从自然环境中采集，也可以经过筛选和改良得到。
接下来是培养菌种。
首先制备菌种的基础培养基，包括碳源、氮源、无机盐等。
将菌液接种到培养基中，然后通过恒温、搅拌等措施提供合适的环境条件，促进菌种的繁殖和生长。
培养菌种的最终目的是获取足够多的活菌来进行发酵。
一般情况下，培养时间为24小时至72小时，根据不同的发酵工艺和菌种的生长速度来确定。
当菌种培养完成后，需要进行菌液的处理。
一般情况下，菌液中含有大量的微生物细胞、代谢产物等。
菌液可以通过离心分离、滤过等方法去除微生物细胞，得到纯净的发酵液。
根据不同的发酵工艺，接下来可能需要添加适当的营养物质和调节剂来促进发酵的进行。
这些物质可以提供额外的碳源、氮源等，也可以调节pH和温度等因素，使得发酵条件更加适宜。
发酵过程中需要控制一些重要的参数，例如温度、pH值、氧气供应等。
这些参数对于微生物的生长和产物生成都有影响。
通过合理的控制这些参数，可以提高发酵效率和产物质量。
一般情况下，发酵过程需要持续一定的时间，以充分利用底物和达到预期的产量。
发酵结束后，可以通过离心分离、滤过等方法分离出发酵产物。
产物经过一系列的处理、浓缩、纯化等步骤，最终得到所需的纯品。
最后，对废液进行处理。
发酵过程中会产生大量的废水和废气，其中可能含有一些有害物质。
需要经过处理、过滤等步骤，达到环保的要求后才能排放。
以上是一种常见的生物发酵工艺流程，当然随着科技的发展和实际需求的变化，具体的工艺流程可能会有所不同。
生物发酵工艺为我们提供了一种绿色、高效的生产方式，对于推动生物产业的发展具有重要的意义。
微生物发酵技术的使用中常见问题
微生物发酵技术的使用中常见问题微生物发酵技术是一种应用广泛的生物技术，已经在食品、医药、农业、环境等领域取得了显著的成果。
然而，在实际应用过程中，我们也经常遇到一些常见问题。
本文将就微生物发酵技术的使用中常见问题进行探讨，以帮助读者更好地理解和应对这些挑战。
1. 营养物质的选择和优化在微生物发酵过程中，合适的营养物质是确保微生物生长和产物合成的关键。
常见的问题是如何选择和优化营养物质的组分和浓度。
一方面，传统的经验法则可以作为起点，根据微生物的需求选择主要的碳源、氮源、矿物盐等。
另一方面，现代的基因工程和优化方法对于优化特定目标产物的合成可以提供更精确的指导。
在实际操作中，需要权衡不同营养物质之间的相互作用和浓度的尺度效应，以及成本和效益的平衡。
2. pH和温度的控制微生物对于pH和温度的控制要求比较严格，过高或过低的值都可能导致微生物生长受阻或产物失活。
常见的问题是如何准确地控制pH和温度的值。
一种常见的方法是利用酸碱控制装置和温度控制装置，采用反馈机制和自动化控制，精确控制pH和温度的值。
此外，还需要考虑到微生物的耐受能力和稳定性，选择合适的工作范围。
3. 污染和纯化微生物发酵过程中，污染是一个常见的问题。
可能的污染源包括空气、水源、原料等。
此外，微生物本身也可能产生杂质和代谢产物。
常见的问题是如何有效地防止和清除污染物，并获得高纯度的产物。
在防止污染方面，可以采取严格的操作规范和无菌操作，以及使用过滤器和杀菌剂等技术。
在纯化方面，可以利用各种分离和纯化技术，如离心、过滤、蒸馏、萃取和柱层析等。
4. 代谢产物的积累和抑制微生物发酵过程中，可能会出现代谢产物的积累和抑制的问题。
代谢产物的积累可能导致细胞毒性和产物分泌的减少，而抑制可能降低细胞活性和产物合成能力。
常见的问题是如何准确控制代谢产物的积累和抑制的程度。
一种常见的解决方法是优化培养基和发酵条件，以减少产物的积累并提高细胞的耐受性。
此外，还可以通过基因工程和突变育种等技术，改变微生物的代谢途径和产物合成能力。
论述谷氨酸发酵的原理
论述谷氨酸发酵的原理
谷氨酸发酵是一种利用微生物如大肠杆菌（Escherichia coli）进行合成谷氨酸的生物工艺过程。
原理如下：
1. 微生物选择：在谷氨酸发酵中，经常选择大肠杆菌作为发酵菌。
大肠杆菌具有高产谷氨酸的能力，并且生长速度较快，适应性强。
2. 培养基准备：谷氨酸发酵的培养基需提供适合微生物生长和发酵所需的营养物质，如碳源、氮源、矿物盐和辅助因子等。
常用的碳源包括葡萄糖、淀粉等，氮源则可以是氨基酸、蛋白质等。
此外，还可添加特定的辅助因子如磷酸、镁离子等。
3. 发酵过程：将所选的微生物接种到预先准备好的培养基中，进行发酵过程。
在发酵过程中，微生物利用碳源和氮源进行生长和代谢，并分泌出所需的酶以转化底物产生目标产物谷氨酸。
4. 发酵控制：为了提高谷氨酸的产量和质量，发酵过程需要进行严格的控制。
这包括控制发酵温度、pH值、氧气供给和搅拌速度等。
适当调节这些因素可以提高微生物的生长速度和代谢产物的积累。
5. 谷氨酸提取和纯化：发酵结束后，需将谷氨酸从发酵液中提取出来，并进行纯化。
一般通过离心、过滤和浓缩等步骤，将目标产物分离提取。
接下来，通过
晶体化、离子交换层析等方法，进行纯化和分离，得到高纯度的谷氨酸。
总之，谷氨酸发酵的原理是利用适宜的菌种和培养基，通过微生物的生长和代谢过程，合成谷氨酸。
发酵过程需要进行严格的控制，以提高产量和质量，最终通过提取和纯化得到高纯度的谷氨酸。
第六章微生物发酵机理
FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)的生物化学功能： 主要使饱和酰基衍生物脱氢形成α,β-不饱和酰 基衍生物。
R NNO
NH N
O FAD(黄色)
COOH H2C
CH2 HOOC
enzyme
RH NNO
NH N HO FADH2(无色)
COOH HC
CH HOOC
辅酶 A用HSCoA表示；其乙酰 化产物： CH3COSCoA，是一个新陈代谢的调节者，也 可以看作是新陈代谢的钥匙，在生物化学中占 有重要的位置。
ADP AMP
一 乙醇、甘油发酵 1.酵母菌的乙醇发酵：
2ATP
丙酮酸 脱羧酶
乙醇脱 氢酶
C6H12O6
EMP
NAD
NADH2
2CH3COCOOH
-2CO2
2CH3CHO
2CH3CH2OH
葡萄糖生产乙醇的总反应式：
C6H12O6+2ADP+2Pi 2CH3CH2OH +2ATP+2CO2
巴斯德效应
第六章 微生物发酵机理
主讲：鲍成满
微生物发酵机理：是指微生物通过其代谢活 动，利用基质合成人们所需要的产物的内 在规律。
代谢控制发酵：人为地改变微生物的代谢调 控机制，使有用中间代谢产物过量积累。
第一节 微生物基础物质代谢 第二节 厌氧发酵产物的合成机制 第三节 好氧发酵产物的合成机制
第一节 微生物基础物质代谢
葡萄糖+ADP+Pi
2乙醇+2CO2+ATP
3.甘油发酵
别名：丙三醇, 分子式:
CH2OHCHOHCH2OH
用途： 1 医学方面，用以制取各种制剂、溶剂、吸
湿剂、防冻剂 2 食品中用作甜味剂、烟草剂的保湿剂 3 工业汽车和飞机燃料以及油田的防冻剂
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微生物营养要求看，所有微生物都需要碳源，氮源，无机元素，水及生长物质。
如果是好氧微生物还需要氧气。
在实验室规模上配制含有纯化合物的培养基非常简单，但在大规模生产上是不合适的。
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. 应用最广的是谷物淀粉（玉米、马铃薯、木薯淀粉），淀粉水解后得葡萄糖。
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waste molasses或结晶母液包括：甘蔗糖蜜（cane molasses）——糖高，氮少甜菜糖蜜（beet molasses）两者成分见P226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、尿素特点：吸收快，但会引起pH值的变化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。
其中玉米浆（玉米提取淀粉后的副产品）和豆饼粉既能做氮源又能做碳源。
成分复杂：除提供氮源外，还提供大量的无机盐及生长因子。
微生物早期容易利用无机氮，中期菌体的代谢酶系已形成——有机氮源。
有机氮源来源不稳定，成份复杂，所以利用有机氮源时要考虑到原料波动对发酵的影响。
三、无机盐（inorganic mineral）硫酸盐、磷酸盐、氯化物及一些微量元素。
无机盐含量对菌体生长和产物的生成影响很大。
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。
生长因子不是所有微生物都必需的。
只是对于某些自己不能合成这些成分的微生物才是必不可少的营养物。
如以糖质原料为碳源的谷氨酸生产菌均为生物素缺陷型（biotin auxotroph）,以生物素为生长因子。
1.生物素作用: (1)主要影响细胞膜通透性。
P263（2）影响菌体的代谢途径。
生物素浓度对菌体生长和谷氨酸积累均有影响。
大量合成谷氨酸所需要的生物素浓度比菌体生长的需要量低，即为菌体生长需要的“亚适量”。
原因：P263，P260（OD值）生物素过量：菌体大量繁殖，不产或少产谷氨酸。
生物素不足：菌体生长不好，谷氨酸产量也低。
-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”。
生物素存在于动植物组织中，多与蛋白质呈结合状态存在。
用酸水解可以分开。
那么，生产上有哪些原料可以作为生物素来源呢？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。
虽然主要用作氮源，但含有乳酸，少量还原糖和多糖，含有丰富的氨基酸，核酸，维生素，无机盐等。
常作为提供生长因子的物质。
所以，从某种意义上说，玉米浆液用于配制发酵培养基是发酵工业中的一个重大发现。
（2）麸皮水解液：可代替玉米浆，但蛋白质，氨基酸等营养成分比玉米浆少。
（3）糖蜜：两种糖蜜（cane molasses，beet molasses）均可代替玉米浆。
但氨基酸等有机氮含量较低。
（4）酵母：可用酵母膏，酵母浸出液或直接用酵母粉。
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。
其主要糖分是葡萄糖。
根据水解条件不同，尚有数量不等的少量麦芽糖及其它一些二糖，低聚糖等复合糖。
一、淀粉水解制糖的意义1.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 method）以酸为催化剂，在高温高压下使淀粉水解生成葡萄糖的方法。
1.水解过程：总反应式：(C6H10O5)n+nH2O →nC6H12O6过程：(C6H10O5)n →(C6H10O5)x →C12H22O11 →C6H12O6 淀粉糊精麦芽糖葡萄糖H+对作用点无选择性，A-1,4-糖苷键和A -1,6-糖苷键均被切断。
2.葡萄糖的复合反应和分解反应在水解过程中，由于受到酸和热的作用，一部分葡萄糖会发生复合反应和分解反应。
淀粉↓盐酸复合反应葡萄糖分解反应↙↗↘复合二糖5‘－羟甲基糠醛↓ ↑↓复合低聚糖有机酸、有色物质损失葡萄糖量7％<1％不利影响：（1）降低了葡萄糖的收率。
（2）给产物的提取和糖化液的精制带来困难。
复合反应：葡萄糖分子间经1，6糖苷键结合成龙胆二糖（有苦味），异麦芽糖和其它低聚糖(复合低聚糖)。
生成的多数复合糖不能被微生物利用，使发酵结束时残糖高。
分解反应：生成的5‘－羟甲基糠醛是产生色素的根源，增加了糖化液精制脱色的困难。
如何控制分解反应和复合反应的发生？（1）淀粉乳浓度（2）酸浓度都不能过高原因P229-230（3）温度3.评价优点：工艺简单，水解时间短，生产效率高，设备周转快。
缺点：（1）副产物多，影响糖液纯度，一般DE值(葡萄糖值)只有90％左右。
（2）对淀粉原料要求严格，不能用粗淀粉，只能用纯度较高的精制淀粉。
DE值：dextrose equivalent value（葡萄糖当量值）表示淀粉糖的含糖量。
还原糖含量（％）DE值＝---------- х 100％干物质含量（％）P231（中间）图最高点下降的原因？（二）酶解法（enzyme hydrolysis method）用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的工艺。
分两步：（1）液化：用A-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖（2）糖化：用糖化酶（又称葡萄糖淀粉酶）将糊精和低聚糖转化为葡萄糖。
所以，淀粉的液化和糖化均在酶作用下进行，又称双酶法(double enzyme hydrolysis method)。
液化（liquification）α－淀粉酶水解底物内部的α－1,4糖苷键，不能水解α－1,6糖苷键，一般采用耐高温淀粉酶，使液化速度加快。
85－90℃。
淀粉的糊化与老化：由于淀粉颗粒的结晶性结构对酶作用的抵抗力非常强，需要先加热淀粉乳，使淀粉颗粒吸水膨胀，糊化，破坏结晶性结构。
糊化：淀粉受热后，淀粉颗粒膨胀，晶体结构消失，互相接触变成糊状液体，即使停止搅拌，淀粉也不会再沉淀的现象。
老化：指分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程，也就是复结晶的过程。
▲淀粉酶很难进入老化淀粉的结晶区起作用，必须采取相应的措施控制糊化淀粉的老化。
液化程度的控制（液化后需糖化的原因）：如果让液化持续下去，虽然最终产物也是葡萄糖和麦芽糖，但：a.糖液的DE值低（α-淀粉酶不能水解α-1,6糖苷键）b.液化在较高温度下进行，液化时间加长，一部分已液化的淀粉又会重新结合成硬束状态，老化，使糖化酶难以作用。
c.液化的目的是为了给糖化酶的作用创造条件，而糖化酶水解糊精及低聚糖等分子时，需先与底物分子生成络合结构，然后发生水解作用，这就要求被作用的底物分子有一定的大小范围才有利于糖化酶生成这种结构，底物分子过大或过小都会妨碍酶的结合和水解速度。
根据生产经验，DE值在20-30之间为好，液化终点可通过碘液判断，此时呈棕色。
P25液化到终点后，为了避免液化酶对糖化酶的影响，需对液化液进行灭酶处理，升温到100℃，保持10分钟，降温，供糖化用。
2. 糖化（saccharification）糖化酶从非还原性末端水解α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键。
终点确定：DE值达最高时（DE值不再上升时），停止酶反应（加热至80℃，20min灭酶）。
否则DE值将由于葡萄糖经α-1,6糖苷键起复合反应而降低。
糖化的温度（50-60℃）和pH 值（4.0-5.0）决定于所用糖化剂的性质。
3.评价优点：（1）反应条件温和，不需高温、高压设备。
（2）副反应少，水解糖液纯度高。
（3）对原料要求粗放，可用粗原料并在较高淀粉乳浓度下水解。
（4）糖液颜色浅，质量高。
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：1.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。
-淀粉酶液化，短时间液化，反应往往不彻底。
α适用：淀粉颗粒坚硬（如玉米、小麦）的原料，若用-淀粉酶液化，再用酸水解。
α2.酶酸法：先用适用：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。
或者小的水解，大的未水解；或者大的水解，时间长，小的则发生复合反应。
（四）不同糖化工艺的比较项目酸解法酸酶结合法酶解法DE值919598羟甲基糠醛（％）0.30.0080.003色度100.30.2淀粉转化率909598工艺条件高温加压高温加压常温过程耗能多多少副产物多中少生产周期短中长设备规模小中大防腐要求高较高低适合发酵工艺情况差中有利第三节糖蜜原料糖蜜是很好的发酵原料，用其生产，可降低成本，节约能源，便于实现高糖发酵工艺，但有些成分不适合发酵，必须进行预处理。
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raw sugar molasses 精制粗糖时分离出的糖蜜high test molasses( 高级糖蜜)glucose molasses 葡萄糖工业不能再结晶葡萄糖的母液2.组成：粘稠、黑褐色、半流动状液体。
组成各不相同。
除含有发酵性糖分外，还含有胶体物质，灰分，维生素，氨基酸。
甘蔗糖蜜中生物素含量较甜菜糖蜜中高。
(国外大多以糖蜜为原料生产谷氨酸。
二、糖蜜的预处理：胶体(产生大量泡沫)和灰分影响菌体生长及产品纯度。
1.澄清：加酸，加絮凝剂（石灰）2.脱钙：加Na2CO33.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→磷脂合成不足。
（3）加青霉素：使新增殖的子细胞不具有完整的细胞壁，改善了细胞膜的渗透性。