第4章 酒精酵母扩培工艺4.doc

南阳师范学院课时教学计划
章节第4章课题酒精酵母扩培工艺计划课时数4授课班级

教学目的

使学生掌握酒精酵母扩培工艺。

教学重点

酵母菌的生长条件；活性干酵母的使用方法；固定化酵母技术和酵母扩培工艺实例

教学难点

酵母菌的生长条件；活性干酵母的使用方法。

教学方法和手段

采用课堂理论讲授的教学模式，利用多媒体辅助教学方法，启发式教学。

备注

教学内容备注本章主要内容：
4.1酒精酵母简介
4.2酵母菌的生长条件
4.3活性干酵母
4.4活性干酵母的使用方法
4.5固定化酵母技术和酵母扩培工艺实例

第4章酒精酵母扩培工艺
糖化醪内加入酵母菌后，糖分被酵母细胞吸收，经过酵母细胞内糖－酒精转化酶系统的作用，最终生成酒精、CO2和能量，其中一部分能量被酵母细胞用作新陈代谢，余下的能量和酒精以及CO2一起，通过细胞膜排出细胞外。酵母菌就是以这样的方式进行糖的酒精发酵，从而生产酒精的。
4.1酵母菌的培养
酵母（Saccharomycescerevisiae），原意为“发酵之母”，就是说，酒精发酵是由酵母菌的作用引起的。
4.1.1酵母菌简介
4.1.1.1酵母菌的大小、形态和结构

图4-SEQ图_4－\*ARABIC1酵母菌的细胞形态

酵母菌是单细胞真核微生物。酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等，如图4-1所示。细胞表面积和其体积之间的比例会影响到细胞和培养基之间传质的速度，因此，对酵母的生命活动强度也有影响。
酵母菌一般为1~5微米×5~30微米，无鞭毛，不能游动。
酵母菌具有典型的真核细胞结构（如图4-2所示），有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等，有的还具有微体。

4－SEQ图_4－\*ARABIC2典型酵母菌的细胞结构
其中，细胞壁，主要分三层：外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，中间夹有一层蛋白质分子。
细胞膜，也是三层结构，主要成分为：蛋白质、类脂、和少量糖类。细胞膜是由上下两层磷脂分子以及镶嵌在其间的缁醇和蛋白质分子所组成的。其功能主要有：调节细胞外溶质运送到细胞内的渗透屏障；细胞壁等大分子成分的生物合成和装配基地；部分酶的合成和作用场所。
细胞核，酵母菌具有用多孔核膜包裹起来的定型细胞核—真核。核膜是一种双层单位膜，其上存在着大量直径为40～70nm的核孔，用以增大核内外的物质交换。
酵母菌其他细胞结构包括液泡、质粒（“2μm”质粒）、核糖体（沉降系数为80s）、线粒体（双层膜构成的产能细胞器，能量代谢的场所）。
4.1.1.2酵母菌的繁殖
用于酒精发酵的酵母是一种单细胞的微生物，属于子囊菌纲。酵母菌有多种繁殖方式，繁殖方式对于酵母菌的鉴定十分重要。有人把只进行无性繁殖的酵母菌称作“假酵母”，而把具有有性繁殖的酵母菌称作“真酵母”。
1．酵母菌的无性繁殖
芽殖：酵母菌最常见的无性繁殖方式是芽殖。芽殖发生在细胞壁的预定点上，此点被称为芽痕，每个酵母细胞最多有一个芽痕。成熟的酵母细胞长出芽体，母细胞的细胞核分裂成两个子核，一个随母细胞的细胞质进入芽体内，当芽体接近母细胞大小时，自母细胞脱落成为新个体，如此继续出芽。如果酵母菌生长旺盛，在芽体尚未自母细胞脱落前，即可在芽体上又长出新的芽体，最后形成假菌丝状。
裂殖：是少数酵母菌进行的无性繁殖方式，类似于细菌的裂殖。其过程是细胞延长，核分裂为二，细胞中央出现隔膜，将细胞横分为两个具有单核的子细胞。进行裂殖的酵母菌种类很少，例如裂殖酵母属Schizosaccharomycesoctosporus（八孢裂殖酵母）等。
产生掷孢子等无性孢子：掷孢子（ballistospore）是掷孢酵母属等少数酵母菌产生的无性孢子，外形呈肾状。这种孢子是在卵圆形的营养细胞上生出的小梗上形成的。孢子成熟后，通过一种特有的喷射机制将孢子射出。因此，如果用倒置培养皿培养掷孢酵母并使其形成菌落，则常因其射出掷孢子而可在皿盖上见到由掷孢子组成的菌落模糊镜像。
此外，有的酵母如Candidaalbicans等还能在假菌丝的顶端产生厚垣孢子（chlamydospore）。
2．酵母菌的有性繁殖
酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖的。两个临近的性别不同的酵母细胞各自伸出一根管状的原生质突起，随即相互接触、融合，并形成一个通道，两个细胞核在此通道内结合，形成双倍体细胞核，然后进行减数分裂，形成4个或8个细胞核。每一子核与其周围的原生质形成孢子，即为子囊孢子，形成子囊孢子的细胞称为子囊。
4.1.1.3酿酒工业中常见的酵母菌
一、酿酒酵母（Saccharomycescerevisiae）
这也是发酵工业上最常用的菌种之一。按细胞长与宽的比例可将其分为三组：
1.