工业发酵培养基发酵培养基的作用满足菌体的生长促进.pptx

会计学一、工业上常用的碳源（carbonsource）
1.谷物淀粉（玉米、马铃薯、木薯淀粉）
—应用最广。
使用条件：
微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类。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或结晶母液）
甘蔗糖蜜（canemolasses）
包括
甜菜糖蜜（beetmolasses）

糖蜜使用的注意点：二、工业上常用的氮源（nitrogensource）
1.无机氮(迅速利用的氮源)
种类：氨水、铵盐或硝酸盐、尿素
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
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。
成分复杂：除提供氮源外，还提供大量的无机盐及生长因子。三、无机盐（inorganicmineral）
硫酸盐、磷酸盐、氯化物及一些微量元素。
四、生长因子（growthfactor）
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。

生物素
作用:(1)主要影响细胞膜通透性。
（2）影响菌体的代谢途径。
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”。2.提供生长因子的农副产品原料
（1）玉米浆：（cornsteepliquor,CSL）
最具代表性。
（2）麸皮水解液
（3）糖蜜
（4）酵母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。一、淀粉水解制糖的意义
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（acidhydrolysismethod）
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+nH2OnC6H12O6
过程：(C6H10O5)n(C6H10O5)xC12H22O11C6H12O6
淀粉糊精麦芽糖葡萄糖
H+对作用点无选择性，-1,4-糖苷键和-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

葡萄糖

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：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）酸浓度不能过高
（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：dextroseequivalentvalue
（葡萄糖当量值）
表示淀粉糖的含糖量。
还原糖含量（％）
DE值＝100％
干物质含量（％）（二）酶解法（enzymehydrolysismethod）
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-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(doubleenzymehydrolysismethod)。液化（liquification）

－淀粉酶水解底物内部的－1,4糖苷键，不能水解－1,6糖苷键，一般采用耐高温淀粉酶，使液化速度加快。85－90。液化程度的控制（液化后需糖化的原因）
糖液的DE值低（α-淀粉酶不能水解α-1,6糖苷键）
液化在较高温度下进行，液化时间加长，淀粉老化，使糖化酶难以利用。
糖化酶水解的底物分子要求有一定的大小范围。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。2.糖化（saccharification）
糖化酶从非还原性末端水解-1,4糖苷键和-1,6糖苷键。
终点确定：DE值达最高时，停止酶反应。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