第一篇：生物專業(yè)發(fā)酵工藝學(xué)總結(jié)

名詞解釋：

1.（生產(chǎn)酒精）輔助原料：不直接用于酒精生產(chǎn)，制造糖化劑或補(bǔ)充氮源

3.排乏汽：在間歇蒸煮過(guò)程中，每隔一段時(shí)間將鍋內(nèi)氣體放出一部分，此過(guò)程叫排乏氣。為保證醪液受熱均勻和高的蒸煮質(zhì)量，要進(jìn)行劇烈和徹底的攪拌，同時(shí)，排出一些有害氣體。

4.糖化：用淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精時(shí)，在酒精發(fā)酵前，要將淀粉全部或部分轉(zhuǎn)變成可發(fā)酵性糖，這過(guò)程叫糖化。5.糖化劑：促使淀粉轉(zhuǎn)化成糖的生物催化劑。

6.液體曲：講曲霉菌在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行通風(fēng)培養(yǎng)，使它生長(zhǎng)和產(chǎn)酶得到含酶培養(yǎng)液叫液體曲。

7.糖化率（％）=還原糖／總糖×100％

8.酒化酶：參與G→C2H5OH+CO2的反應(yīng)的所有酶和輔酶的總稱。包括己糖磷酸化酶，烯醇化酶，脫羧酶，氧化還原酶，及磷酸化酶。10.蒸餾：利用液體混合物中揮發(fā)性不同而分離組分的方法。粗餾：將發(fā)酵成熟醪中揮發(fā)性物質(zhì)與非揮發(fā)性物質(zhì)分離的過(guò)程。精餾：將粗酒精進(jìn)一步除雜和提純的過(guò)程，也就是將酒精與其他揮發(fā)性物質(zhì)分離的過(guò)程。

11.大曲：是釀制大曲酒的糖化發(fā)酵劑，在制曲過(guò)程中讓自然界中的各種微生物富集到淀粉原料制成的曲胚上，經(jīng)過(guò)人工培養(yǎng)形成各種有益的釀酒微生物菌系和酶系，再經(jīng)過(guò)風(fēng)干儲(chǔ)存成為成品大曲。12.酒醅：已經(jīng)發(fā)酵好的原料，也叫香醅，含有一定量的酒精與香味物質(zhì)。13.醅（醅子）：固態(tài)發(fā)酵法白酒生產(chǎn)中蒸完酒的酒醅 14.甑（甑桶 甑鍋）：固態(tài)釀造白酒間歇蒸餾的傳統(tǒng)設(shè)備 15.渣子（米渣子）：在白酒生產(chǎn)過(guò)程中，粉碎后的原料 16.大渣：加入新原料多的酒醪或醅子 17.小渣：加入少量新原料的酒醅或醅子 18.回活（回糟）：不加新原料的醅子

19.排：從新原料投料到發(fā)酵結(jié)束，蒸酒這一個(gè)生產(chǎn)小周期叫一排。20.立渣：新建的窖池第一次投產(chǎn)發(fā)酵叫做立渣。

21.麩曲酒：以高粱；薯干；玉米為原料，以麩曲為糖化劑，以純種培養(yǎng)的酵母為發(fā)酵劑，生產(chǎn)的蒸餾酒。

24.啤酒：以大麥為主要原料，以淀粉質(zhì)的谷類為輔助料，加入適量的酒花，生產(chǎn)出含有Co2，具有泡的，具有酒花香味和爽口的苦味，營(yíng)養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨(dú)特的釀造酒

27.酒花油：多種芳香物質(zhì)的總稱，淺黃色油狀液體，蒸餾后黃色油狀物

28.浸麥度：經(jīng)過(guò)制麥之后大麥的含水率。=大麥吸收水量+大麥原水量/浸后大麥重量*100%。

29.溶解：指麥粒中胚乳結(jié)構(gòu)發(fā)生的化學(xué)和物理性質(zhì)的變化

30.麥芽的溶解：在發(fā)芽過(guò)程中，隨著E的逐步形成，蛋白E作用于細(xì)胞間的Pr，半纖維素E作用于胚乳細(xì)胞壁，使胚乳細(xì)胞壁成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，隨后淀粉E，PrE進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行一系列的水解反應(yīng)，便胚乳細(xì)胞松軟，這個(gè)過(guò)程稱為麥芽的溶解 31.Pr的休止：糖化過(guò)程中Pr的分解過(guò)程

32.Pr的休止溫度：糖化過(guò)程中Pr的分解溫度

Pr的休止時(shí)間：糖化過(guò)程中Pr分解所需的時(shí)間。

33.煮出糖化法：利用生物與物理作用，使物料糊化，使物質(zhì)分解和溶出。

34.發(fā)酵度：發(fā)酵過(guò)程中消耗浸出物濃度下降的百分率（可發(fā)酵型糖）。

35.啤酒澄清：指啤酒與所含的固體粒子分離的過(guò)程叫啤酒澄清。36.啤酒的穩(wěn)定性：啤酒是多種成分不穩(wěn)定的膠體aq，容易受外界因素的影響而發(fā)揮變質(zhì)，啤酒抵抗外界因素的影響而保持酒質(zhì)不變的能力叫啤酒的穩(wěn)定性。

37.啤酒的非生物穩(wěn)定性：啤酒排除物理化學(xué)因素的影響而保持酒質(zhì)不變的能力。

38.啤酒的生物穩(wěn)定性：啤酒不被雜菌污染或不殘留酵母細(xì)胞，防止產(chǎn)酸和再發(fā)酵的能力，叫啤酒的生物穩(wěn)定性。

39.糊化：溫度升高60~80℃（α—淀粉酶作用）淀粉顆粒的體積膨脹至原體積50~100倍，淀粉分子間的聯(lián)系減弱，引起淀粉顆粒的部分解體，形成了均一；粘稠的液體，淀粉顆粒結(jié)構(gòu)從有規(guī)則的層狀結(jié)構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

40.液化：溫度大于130℃，支鏈淀粉完全溶解，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被徹底破壞或粘度較低的流動(dòng)性醪液。

41粉碎比：粉碎前物料的最大直徑與粉碎后物料的最大直徑之比X=D/d。

42間歇蒸煮：從投料到成醪在一個(gè)容器內(nèi)進(jìn)行的操作叫間歇蒸煮。43回流比：R=回流量/產(chǎn)品量，最適R：3-4.44蒸餾酒：凡是用水果，乳糖，糖類，谷物等原料經(jīng)過(guò)酵母菌發(fā)酵后，蒸餾得到無(wú)色透明的液體，再經(jīng)陳釀和調(diào)制制成的透明的含酒精濃度大于20%的酒精性飲料。

45制麥：由原料大麥制成麥芽的過(guò)程，是啤酒生產(chǎn)的開(kāi)始。46煮沸強(qiáng)度：每小時(shí)蒸發(fā)出水分的百分率。=混合麥汁數(shù)量-最終麥汁數(shù)量/混合麥汁數(shù)量*煮沸時(shí)間*100%。47發(fā)酵度：浸出物濃度下降的百分率。簡(jiǎn)答： 第一編 1.酒精生產(chǎn)的原料在工藝上的要求：凡是含有可發(fā)酵性糖或者可以轉(zhuǎn)變?yōu)榭砂l(fā)酵性糖的物質(zhì)都可以作為酒精生產(chǎn)的原料。

原料：1.淀粉質(zhì)原料（谷類、薯類、廢糖蜜）2.糖質(zhì)材料。3.纖維質(zhì)材料 4.其他

常用原料的化學(xué)組成和作用：A.碳水化合物（淀粉、纖維素，蔗糖、麥芽糖，G/F）作用：1.提供微生物所需的碳源、氮源。2.生成酒精，含量增多酒精增多。B.蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)蛋白質(zhì)酶水解成肽和氨基酸，被微生物利用?！?頁(yè)）常用原料淀粉質(zhì)及特點(diǎn)（7頁(yè)）2.酒精生產(chǎn)原料的清理目的：除去沙石，鐵釘，雜草，繩頭以防損傷機(jī)器，堵塞管路，泵，閥門，溢流管。3.酒精生產(chǎn)原料粉碎的目的：①原料中的淀粉是植物體內(nèi)的貯備物質(zhì)，受植物組織和細(xì)胞壁的保護(hù)，既不溶于水也不易和淀粉酶接觸，通過(guò)粉碎增大物料表面積，提高熱處理效益，有利于酶的作用；②粉末狀的物料加水調(diào)漿后便宜流動(dòng)輸送。方法：1.干法粉碎：錘式粉碎機(jī)2.濕法粉碎

4.原料粉碎工藝的影響：粗粉碎的原料要采用快速加熱的方法，細(xì)粉碎原料要采用緩慢加熱的方法。

5.原料預(yù)熱的目的：①植物組織和細(xì)胞在一定溫度和壓力下，吸水膨脹破裂，淀粉變成溶解的糊液，易于受酶的作用，水解成可發(fā)酵性糖；②殺死附著于原料表面的微生物，使糖化發(fā)酵在純種情況下進(jìn)行；要求：①質(zhì)量均勻②滅菌要徹底③少生成有害物質(zhì)④減少損失。要求：1.質(zhì)量均勻 2.滅菌徹底 3.減少有效成分的損失 4.少生成有害物質(zhì)

淀粉的溶解和膨脹：1.膨脹：淀粉是一種親水性的膠體，遇到水后水分子在滲透壓的作用下滲入淀粉顆粒內(nèi)部，使淀粉分子體積和質(zhì)量增加。水化階段：吸水20%-25% 放熱。膨脹節(jié)段：吸水是原來(lái)的幾倍體積質(zhì)量增加，吸熱，淀粉鏈打開(kāi)。2.糊化：溫度70-80度，吸水量是原來(lái)的50-100倍。糊化使淀粉間的聯(lián)系減弱，引起淀粉顆粒的部分解體，形成均一粘稠的液體—無(wú)限膨脹。3.液化：糊化后溫度升高達(dá)到130度以上，支鏈淀粉幾乎全部溶解，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被徹底破壞，淀粉溶液變成粘度低的流動(dòng)性醪液。水熱處理中原料的變化（14頁(yè)）

6.水熱處理中糖分的變化：①己糖在高溫情況下，產(chǎn)生5-羥甲基糠醛，繼續(xù)反應(yīng)生成有機(jī)酸和色素類物質(zhì)；②戊糖脫水可以產(chǎn)生糠醛；③焦糖化反應(yīng)：糖在接近熔化溫度下加熱形成褐紅色無(wú)定形水解產(chǎn)物—焦糖，造成原料的損失，對(duì)酵母生長(zhǎng)不利；④AA+低分子糖→類黑素影響糖分變化的因素：a.氨基糖反應(yīng)的速度與還原糖的種類，反應(yīng)的溫度，濃度有關(guān)，溫度高濃度高，反應(yīng)速度快；b.果糖最容易焦化，高濃度糖容易教化，局部過(guò)熱容易焦化，蒸煮的壓力越高時(shí)間越長(zhǎng)，焦糖越多。降低糖分損失的措施：a.在調(diào)降預(yù)熱階段盡量避開(kāi)淀粉酶的最適作用溫度50~60℃，；b.適當(dāng)加大加水比；c.加強(qiáng)攪拌；d.采用低溫短時(shí)間蒸煮工藝。7.排乏汽的作用：為保證醪液受熱均勻和高的質(zhì)量要進(jìn)行劇烈和徹底攪拌同時(shí)排除一些有害氣體（甲醇）。

8.與糖化有關(guān)的酶種類的特點(diǎn)：㈠淀粉酶⑴α-淀粉酶（液化酶；內(nèi)切酶；淀粉-1,4-糊精酶；）作用方式：在淀粉鏈內(nèi)部，任意切割α—1,4糖苷鏈，將淀粉長(zhǎng)鏈迅速水解為短鏈以糊精和低聚糖，然后慢慢水解成G或果糖，使醪液粘度迅速下降，不能切割—α—1,6鍵及其附近的α—1,4鍵。①特點(diǎn):a.耐熱（90℃以上不失活）b.不耐酸c.使醪液粘度下降,產(chǎn)生液化現(xiàn)象.②應(yīng)用:原料粘度大,醪液濃度高時(shí)可以加入該酶.⑵淀粉1,4—葡萄糖苷酶（糖化酶；外切酶）作用方式：從淀粉非還原性末端開(kāi)始，每隔一個(gè)G單元切一次。作用于α—1,4鍵，也能作用于α—1,6鍵，或其附近的1,4鍵。（緩慢）⑶淀粉1,4—麥芽糖苷酶（β—淀粉酶）作用特點(diǎn)：從淀粉的非還原性末端開(kāi)始，每隔兩個(gè)G單位切一次，水解的產(chǎn)物主要是麥芽糖，不能水解α—1,6鍵，所以產(chǎn)物中一定有糊精。⑷界限糊精酶：專門水解α—1,6鍵。㈡轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶G+G（E）→α—1,4麥芽糖（可發(fā)酵）/α—1,4異麥芽糖（不可發(fā)酵）；G+麥芽糖→α—1,4潘糖（不可發(fā)酵）㈢其他酶：①PrE：水解蛋白質(zhì)→胨，肽，月示，AA。②磷酸脂酶：磷酸糊精→G+H3PO4。③單寧酶。4.果膠酶：理想糖化劑菌種：要求：含有較多糖化酶，液化酶的含量中等或略少，含有β—淀粉酶和界限糊精酶，一定量的PrE單寧酶，不含或少含轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶，能夠耐較高的酸度。9.影響曲霉的生長(zhǎng)和產(chǎn)酶的因素： ㈠菌種本身的性能。（內(nèi)因）

㈡培養(yǎng)基的組分（外因）1.碳源：是微生物生長(zhǎng)的能源，是貯藏物質(zhì)的原材料，是菌種細(xì)胞的骨架物質(zhì)。種類：淀粉；糊精；低聚糖；G（F）；果糖酶活力順序：淀粉>糊精>低聚糖>G>果糖 直接使用淀粉→工藝上培養(yǎng)曲霉菌的M不需要糖化，蒸煮或冷卻直接接種原因：目的獲得大量淀粉酶，是誘導(dǎo)酶，必須有底物存在時(shí)才能夠大量產(chǎn)生，所以M不需要糖化。

2.N源：酶本身是一種特殊的蛋白質(zhì)，所以氮源是構(gòu)成或菌體和酶的主要成分。在一定范圍內(nèi)氮源含量越高，菌絲生長(zhǎng)旺盛，E產(chǎn)量增加。①常用的氮源：1有機(jī)氮：豆餅，米糠，麩皮。2.無(wú)機(jī)氮：①NaNO3 NA+→NaOH+酸→中和，pH變化不大→對(duì)α—淀粉酶形成有利。②（NH4）2SO4酸度下降，PH上升對(duì)糖化酶的形成有利

C/N影響PH變化：C/N增高，ph下降，酸度增加 糖化酶增加，液化酶降低；C/N下降ph升高酸度下降，液化酶上升，糖化酶下

降。

3.無(wú)機(jī)鹽

①功能：是菌體的組成分，可以調(diào)節(jié)滲透壓ph值，氧化還原電位，作為酶的活性集合組成分，或者可以維持酶的活性。

4.水分：功能：在微生物代謝過(guò)程中，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸送和熱量的排除。水分含量：液體曲：80-88%，固體曲：48-50%

（三）培養(yǎng)條件

1.空氣：曲霉菌好氧微生物→供氧

①固體曲通風(fēng)供氧除了曲霉菌呼吸所需要的氧氣外還能夠驅(qū)除菌體的代謝過(guò)程中產(chǎn)生的熱量和CO2，有利于保持曲料的溫度和濕度。②液體曲通風(fēng)供氧是為了補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)液中的溶解氧，供給曲霉菌呼吸，溶解氧充足，菌絲生長(zhǎng)良好，酶活力高。2.pH：4~7.曲霉生長(zhǎng)較好。pH值可以改變質(zhì)膜和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的滲透性，影響微生物的生命活動(dòng)，還可以抑制雜菌，影響代謝產(chǎn)物的組成和酶系組成。3.溫度：曲霉菌形成淀粉酶的溫度比菌絲生長(zhǎng)的最適溫度要稍高，在工廠里，一直采用前期溫度低，后期溫度稍高的工藝。4.時(shí)間：固體曲20-80小時(shí)，液體曲：36-48小時(shí) 培養(yǎng)液體曲應(yīng)注意的問(wèn)題

1.留種不超過(guò)3-4代，留種關(guān)鍵：無(wú)菌 2.液體曲馬上使用，若不馬上使用，首先降溫25度以下，保壓可貯藏一周，期間酶活力變化不大，酸度略有提高。糖化工藝控制（27頁(yè)）

10.糖化過(guò)程中物質(zhì)變化：①淀粉：液化、糖化同時(shí)進(jìn)行。②蛋白質(zhì)：眎、胨、肽、氨基酸；蛋白酶最佳作用條件：PH 4.3～5.0。溫度：47℃。③果膠質(zhì)、半纖維素 傳統(tǒng)工藝：水解；新工藝：不變化。④含磷物質(zhì)：在磷酸酯酶的作用下，磷酸游離出來(lái)，溫度57度，PH5.5-6.0⑤酸度的變化：糖化醪酸度》蒸煮醪酸度。原因：蛋白質(zhì)水解→氨基酸。磷酸鹽的分解。果膠酸分解產(chǎn)生果膠酸。11.酒精生產(chǎn)對(duì)酵母菌種的要求： ①要含有較強(qiáng)的酒化酶、發(fā)酵能力強(qiáng)而且要迅速；②繁殖速度要快；③具有較高的耐酒精能力，對(duì)本身代謝產(chǎn)物的穩(wěn)定性高；④抵抗雜菌能力要強(qiáng)、耐酸能力強(qiáng)；⑤對(duì)培養(yǎng)基的適應(yīng)性強(qiáng)；⑥生產(chǎn)性能穩(wěn)定、變異性小；⑦發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的泡沫少。

（填空）12.酒精酵母的特性：①繁殖速度快。②對(duì)醪液濃度的要求：a在含5%（v/v）酒精的發(fā)酵醪中，發(fā)酵力減弱；b在含12%（v/v）酒發(fā)酵醪中，發(fā)酵力停止；c生產(chǎn)上，糖化醪濃度16~18Bx。③培養(yǎng)溫度：25~30℃；發(fā)酵溫度：30~33℃。④pH：4.0~6.0繁殖，pH＜3時(shí)，活力大大降低；酒母糖化醪PH：5.0—5.5，為了酵母繁殖，抑制雜菌，生產(chǎn)上PH：4.0—4.5.⑤需O2狀態(tài)：有O2，能生長(zhǎng)（TCA/繁殖）→CO2；H2O無(wú)O2，能生活（EMP/發(fā)酵）→乙醇；CO2。13.酒精酵母中的酶類：⑴酒化酶：參與G→C2H5OH+CO2的反應(yīng)的所有酶和輔酶總稱，包括己糖磷酸化酶，氧化還原酶，烯醇式酶，脫羧酶等，是胞內(nèi)酶，只有cell健壯，酒化酶含量才高，發(fā)酵旺盛。

⑵水解酶：①蔗糖酶：（胞外酶）。②麥芽糖酶：（胞外酶）最適溫度：40℃。③肝糖酶：（胞內(nèi)酶）。

14.酒化醪的制作：a.原料的選擇：玉米最好，N、C、無(wú)機(jī)鹽、維生素含量豐富，酵母生長(zhǎng)旺盛。瓜干：補(bǔ)加N源，若用不適用的原料，要采用混合原料。B.工藝流程：原料→粉碎→調(diào)漿→蒸煮→冷卻→（加曲→）→糖化→加營(yíng)養(yǎng)鹽→調(diào)酸→殺菌→冷卻→酒母糖化醪。C.工藝條件：①加水比：1:4~5，酵母菌適合低滲透狀態(tài)下生長(zhǎng)，12~14Bx。②加曲：高于生產(chǎn)20%。③糖化時(shí)間：3~4h，主要為了獲得更多的低分子糖、低分子氮。④加營(yíng)養(yǎng)鹽：（只限于薯類）用量0.05~0.1%，發(fā)酵時(shí)用薯類不用加營(yíng)養(yǎng)鹽。⑤調(diào)酸：適于酵母菌生長(zhǎng)，抑制雜菌，pH：4.0~4.5。⑥殺菌：溫度不能太高85~90℃；30min。⑦冷卻：到27-30℃，用來(lái)培養(yǎng)酵母菌。

15.復(fù)水活化的方法：首先復(fù)水活化液殺菌20min，酵母活化液比1：4，最大：1:20①水活化：水是滅菌后的水，38-40℃；14-20min；復(fù)水14-20min。原因：因?yàn)樗疀](méi)有營(yíng)養(yǎng)，如果復(fù)水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)酵母會(huì)營(yíng)養(yǎng)不良容易老化。②糖水活化：2%蔗糖水；10-50倍；38-40℃；15-30min；降溫度；30-34℃；活化1-3小時(shí)（攪拌）③稀糖化醪活化：5-10倍；濃度4-5BX，38-40℃；復(fù)水15min 降溫至31-33℃（＜34℃）活化1-3h，投入發(fā)酵罐。

16復(fù)水活化時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：①?gòu)?fù)水活化時(shí)間一般不超過(guò)6h②活化后細(xì)胞數(shù)達(dá)到500億個(gè)/g，活菌數(shù)》80%③壓榨，烘干，烘干之前要加保護(hù)劑④復(fù)水活化的溫度：開(kāi)始：38-40℃后期：30-34℃ 17.酒精發(fā)酵的目的要求：目的：將可發(fā)酵糖轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳。要求：用最少的原料生產(chǎn)出盡可能多的酒精產(chǎn)品，盡量減少發(fā)酵損失。①發(fā)酵前期，創(chuàng)造條件，酵母繁殖，占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)②發(fā)酵中后期，創(chuàng)造厭氧條件，使酵母在無(wú)氧條件下發(fā)酵，產(chǎn)生酒精和二氧化碳③發(fā)酵過(guò)程中要保持糖化酶活力，使糖化醪中的糊化了的淀粉繼續(xù)分解，產(chǎn)生可發(fā)酵性糖，保證后糖發(fā)酵順利進(jìn)行④要防止雜菌污染，避免因此造成損失⑤注意回收二氧化碳及夾帶的酒精

發(fā)酵過(guò)程三個(gè)時(shí)期（前期發(fā)酵、主期發(fā)酵、后期發(fā)酵）的特點(diǎn)（36頁(yè)）

18.酒精發(fā)酵副產(chǎn)物的生產(chǎn)：①甘油：生成途徑A加入亞硫酸氫鈉，大量積累甘油；把發(fā)酵醪液PH調(diào)到7.6，兩分子乙醛發(fā)生歧化反應(yīng)生成乙醇和乙酸。②雜醇油：生成途徑A蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生氨基酸，氨基酸脫氨，脫羧產(chǎn)生雜醇油B酵母的代謝產(chǎn)生 ③琥珀酸：酵母代謝的必然產(chǎn)物，對(duì)發(fā)酵過(guò)程影響不大，不影響產(chǎn)品質(zhì)量 ④

乳酸等有機(jī)酸的生成：乳酸就是由雜菌感染生成的 19.發(fā)酵工藝方法：（間歇發(fā)酵法）①一次加滿法，優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，便于管理：缺點(diǎn)：發(fā)酵的延遲期長(zhǎng)；適用范圍：鍋與罐容積相等的酒精廠②分次添加法，優(yōu)點(diǎn)：發(fā)酵要比第一種方法要旺盛，能夠抑制雜菌，發(fā)酵遲緩期短；適用范圍：鍋小罐大的工廠③連續(xù)流加法，優(yōu)點(diǎn)：發(fā)酵的遲緩期短，總發(fā)酵時(shí)間短；適用范圍：連續(xù)蒸煮，連續(xù)糖化的工廠④分割主發(fā)酵法，優(yōu)點(diǎn)：省去了酒母的制作，接入的酵母種子量大，發(fā)酵時(shí)間可以縮短 總滿缸時(shí)間不超過(guò)8-10小時(shí)的原因：若超過(guò)8-10小時(shí)后加入的淀粉和糊精來(lái)不及徹底被轉(zhuǎn)化糖進(jìn)而生成酒精就到了預(yù)定的發(fā)酵時(shí)間造成發(fā)酵成熟醪液殘?zhí)歉?，使淀粉利用率?/p>

6-8小時(shí)原因（流加速度快）流加過(guò)快（小于6小時(shí)）會(huì)造成發(fā)酵醪液中酵母細(xì)胞低，不易造成酵母群體優(yōu)勢(shì)，有可能污染雜菌流加過(guò)慢，能延長(zhǎng)滿缸時(shí)間，造成后加入糖化醪中淀粉和糖不能充分利用，導(dǎo)致可發(fā)酵性糖的損失2 蒸餾的基本原理：（41頁(yè)）只答拉烏爾定律

20.回流目的：如果精餾塔沒(méi)有回流，則蒸餾塔板上的酒精，由于不斷蒸發(fā)而減少，塔板上的酒精濃度會(huì)下降，沸點(diǎn)會(huì)上升，雖然有進(jìn)料來(lái)補(bǔ)充蒸出的酒精，但不足以維持各層塔板穩(wěn)定的溫度差和濃度差，精餾過(guò)程無(wú)法進(jìn)行，酒精濃度難以保證，雜質(zhì)難以清除。21.雜醇油的分離：①特點(diǎn)：是一元高沸點(diǎn)的混合物，主要包括異戊醇，異丁醇，正丙醇等，以異戊醇為代表，異戊醇占45~75﹪，在79~105℃區(qū)域內(nèi)，在水中的溶解度小于3﹪，以任意比溶于乙醇溶液中，是棕黃色的油狀物。②雜醇油在塔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況：在塔的下部，由于酒精濃度較低，異戊醇的揮發(fā)系數(shù)大于1，氣相中異戊醇的濃度大于液相中異戊醇的濃度，所以異戊醇的運(yùn)動(dòng)方向向上。在塔的上部，酒精濃度大于55﹪，異戊醇的揮發(fā)系數(shù)小于1，液相中異戊醇的含量大于氣相中異戊醇的含量，異戊醇的運(yùn)動(dòng)方向向下。當(dāng)酒精濃度是55﹪時(shí)候，異戊醇的揮發(fā)系數(shù)接近1，這樣就使得異戊醇聚集在酒精濃度是55﹪附近的塔板上。③雜醇油的提?。涸趯?shí)際生產(chǎn)中，塔的蒸汽壓力很難達(dá)到均衡，塔內(nèi)酒精的負(fù)荷有變動(dòng)，且雜醇油本身是混合物，所以它集中分布在幾層塔板上。液相取油：進(jìn)料板上2,4,6塊上提取，55~70﹪附近，86~93﹪。氣相取油：進(jìn)料板下2,4,6塊上提取，42﹪左右；④雜醇油的分離：液液萃?。核禽腿?，分離到水占90%，乙醇站8.3%以下，雜醇油站2-3%，達(dá)到分離效果，萃取溫度：25-30℃.22.成品酒精的提?。孩僭谒斖聰?shù)4~6層板液相提取原因塔頂酒精濃度最高，雜質(zhì)的揮發(fā)系數(shù)最小，液相中雜質(zhì)含量最高，向下數(shù)幾塊塔板后，酒精濃度稍低，頭級(jí)雜質(zhì)的揮發(fā)系數(shù)增大，液相中雜質(zhì)含量比塔頂液相中雜質(zhì)含量降低。所以。。

第二編（白酒、大曲、入窖）

（填空）1.中國(guó)白酒：⑴濃香型（窖香型）：瀘州老窖，己酸乙酯和適量的丁酸乙酯已經(jīng)乙酸，丁酸和較復(fù)雜的醛類為陪襯。⑵醬香型：茅臺(tái)52-53°，以4-乙基愈瘡木酚和丁香酸等酚類為主，以多種氨基酸和高沸點(diǎn)的醛酮類為襯托，其他酸酯醇為助香成分。⑶清香型：汾酒，65°，乙酸乙酯和乳酸乙酯協(xié)調(diào)搭配，還有比較多的醋酸和雙乙酰等成份。⑷米香型：桂林三花酒，乳酸乙酯，乙酸乙酯，和β-苯乙醇為主體，以醇類為陪襯。5）兼香型，董香型：董酒。己酸乙酯，乙酸乙酯，乳酸乙酯作陪襯。6）鳳型：西鳳酒7）芝麻香型：山東景芝酒8）豉香型：廣東玉冰燒9）特型：四特酒。

2.白酒生產(chǎn)對(duì)原料的要求：比較多的淀粉和糖，含有一定量的蛋白質(zhì)（使菌體合成細(xì)胞和產(chǎn)生香味物質(zhì)），含有一定量的無(wú)機(jī)鹽（菌體生長(zhǎng)）。原料的作用：1.給微生物提供營(yíng)養(yǎng) 2.產(chǎn)生乙醇 3.產(chǎn)生香味物質(zhì)。原料的特點(diǎn)：1.高粱--（香）單寧2.玉米—甜3.大米—凈4.大麥—沖5.瓜干—苦6.馬鈴薯—土腥味7.木薯—?dú)淝杷?3.白酒生產(chǎn)的輔料：(1)要求：不含或很少含淀粉和糖。(2)作用：吸水，調(diào)節(jié)淀粉濃度和酸度、酒度，疏松酒醅，便于蒸餾(3)性質(zhì)：良好的吸水性，含雜志少，新鮮不霉?fàn)€，一般不含或很少含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。(4)常用輔料：高粱殼：疏水性一般，含單寧多影響發(fā)酵 玉米芯：含五碳糖多，高溫蒸煮易產(chǎn)生焦糊味，疏松吸水性最好古殼：疏松吸水性較好，多用于名優(yōu)酒生產(chǎn)。稻殼：疏松性好，吸水性一般，含硅酸鹽多。（5）處理：清蒸處理，除去輔料味，時(shí)間不少于30分鐘

4.大曲酒生產(chǎn)特點(diǎn):⑴采用固態(tài)配醅發(fā)酵⑵采用邊糖化邊發(fā)酵工藝（雙邊發(fā)酵）⑶多菌種混合發(fā)酵⑷采用固態(tài)甑桶蒸餾。

5.大曲的特點(diǎn)：特點(diǎn)：①采用生料制曲，有利于保存原料中，原有的水解酶類（如小麥中的β-淀粉酶）使它們?cè)卺勗爝^(guò)程中仍能發(fā)揮作用，同時(shí)，有助于那些能夠直接利用生料的微生物富集 生長(zhǎng) 繁殖。②采用接種（自然）：春末夏初到中秋節(jié)前后是生產(chǎn)大曲的最佳時(shí)間。③既是糖化發(fā)酵劑，又是釀酒原料。④強(qiáng)調(diào)使用陳曲，需要經(jīng)過(guò)兩到六個(gè)月的后熟，成為陳曲之后，才能使用，因?yàn)樵谥魄^(guò)程潛入了大量酸性細(xì)菌，它們?cè)诟稍飾l件先，會(huì)失去繁殖能力或死亡，避免發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)酸。

（填空）7.瀘香型大曲酒生產(chǎn)工藝：原料：糯米高粱；配料：糧醅比：1：4-5；糧糠比17-20% ；大回醅作用：調(diào)節(jié)淀粉的濃度，酸度，酒度；加入輔料作用：可以疏松酒醅，稀釋淀粉，沖淡酸度，吸收水分，保持漿水，有利于發(fā)酵和蒸餾。入窖發(fā)酵條件：入窖溫度：采用低溫入窖定溫發(fā)酵，低溫入窖是為了保證酒醅在適宜的溫

度下進(jìn)行緩緩有規(guī)律的發(fā)酵。入窖淀粉濃度：取決于糧醅比1：4-6 糧糠比1：0.2左右。入窖條件;A.溫度，低溫入窖，定溫發(fā)酵。B．入窖發(fā)酵的入窖淀粉濃度：取決于糧醅比和糧糖比，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：淀粉濃度下降1﹪，酒醅溫度上升1.8℃，冬季：入窖溫度16~18℃，根據(jù)酵母的生理特性，最高發(fā)酵溫度是36℃，所以發(fā)酵過(guò)程中允許溫度上升的幅度是18~20℃，允許淀粉濃度下降9-10%，配料時(shí)殘余淀粉5-7%，在發(fā)酵過(guò)程中允許淀粉濃度14~17﹪，續(xù)渣法發(fā)酵入窖淀粉濃度是16~18﹪ C。入窖酸度：冬天1.3度，夏天2度。D.入窖水分：夏天57-58%冬天53-54%

低溫入窖原因：曲酒在發(fā)酵時(shí)，是在固體狀態(tài)下進(jìn)行的發(fā)酵過(guò)程，由于窖壁和酒醅傳熱系數(shù)很小、性能差，發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的熱量很難散發(fā)出去，只能升高醅的溫度，為了控制微生物發(fā)酵適宜的溫度，不使醅溫升得太高，必須根據(jù)季節(jié)的變化來(lái)調(diào)節(jié)入窖淀粉濃度和入窖溫度，采用低溫入窖、延緩發(fā)酵速度，使酒醅溫度不至于迅速升高，協(xié)調(diào)糖化和發(fā)酵速度，維持酶的活性，使邊糖化邊發(fā)酵順利進(jìn)行，根據(jù)酵母酒生理特性大曲酒發(fā)酵最高溫度控制在36℃左右，入窖溫度受氣溫高低制約，要堅(jiān)持低溫入窖原則，一般北方16-18第三編℃，平常（啤酒、13-14麥汁、℃，夏季盡可能低。大麥、發(fā)芽、干燥、過(guò)濾、凝固物、酵母、雙乙酰）

清蒸法 混蒸法（見(jiàn)附頁(yè)）特點(diǎn)（61頁(yè)）

啤酒生產(chǎn)工藝流程（見(jiàn)附頁(yè)）大麥種類、結(jié)構(gòu)（見(jiàn)附頁(yè)）

1.啤酒的輔助原料添加目的：①降低成本。②調(diào)節(jié)麥汁中糖和非糖的比例，提高發(fā)酵度。③降低麥汁中的總氮含量，提高啤酒的生物穩(wěn)定性。④多酚物質(zhì)含量少，可以降低色度，提高啤酒的非生物穩(wěn)定性。正常用量：20-30%。添加輔料應(yīng)注意的問(wèn)題：補(bǔ)加淀粉酶；所加的輔料不應(yīng)該造成過(guò)濾困難；所加輔料不應(yīng)該帶來(lái)邪雜氣味。2.多酚物質(zhì)在啤酒生產(chǎn)中的作用：主要成分：花色苷 對(duì)啤酒釀造有雙重作用，在麥汁煮沸及隨后的冷卻過(guò)程中都能與蛋白質(zhì)結(jié)合，凝固沉淀，有利于啤酒的穩(wěn)定性，另一方面，正是由于多酚物質(zhì)與Pr結(jié)合產(chǎn)生沉淀，所以啤酒中多酚物質(zhì)殘留是造成啤酒渾濁的主要因素之一。

酒花化學(xué)成分及作用（64頁(yè)）異構(gòu)化作用（64頁(yè)）

3酒花的烘干與保存：烘干溫度：《50℃保存：低溫，干燥，隔絕空氣，充CO2或氮?dú)?，避光?/p>

4.麥芽制備：目的：①通過(guò)制麥操作產(chǎn)生各種E，以供制備麥芽汁的催化劑。②使麥粒中的淀粉，Pr在E的作用下，達(dá)到適度的溶解。③通過(guò)干燥除去綠麥芽多余的水分種生腥味，產(chǎn)生干麥芽特有的色香味。

（填空）大麥的輸送方式：1.氣流輸送2.機(jī)械輸送

（填空）大麥儲(chǔ)藏的目的：新收大麥水分含量高，有休眠期，發(fā)芽率低，必須要經(jīng)多一段成熟期后才能使用，一般周期6-8周方法：地面堆積、立倉(cāng)

5.浸麥的目的：①除塵，除雜，除微生物。②提高麥料的含水率。③浸出麥皮中的有害成分（多酚物質(zhì)，谷皮酸，色素）

6.浸麥度對(duì)麥芽質(zhì)量的影響：①浸麥過(guò)度：a發(fā)芽力削弱，基至引起胚的破壞，發(fā)芽率低；b麥粒的呼吸旺盛，麥層溫度高，物質(zhì)消耗大；cE的活力低，制麥損失高。②浸漬不足：a發(fā)芽力弱，易生成硬質(zhì)麥芽；b葉芽根芽生長(zhǎng)不足；cE活力低，Pr分解不完全。（填空）7.浸麥理論：⑴水的吸收：通過(guò)導(dǎo)管，管胞吸收水分，前期吸水快，后期吸水慢。a：6~10h；吸水快60%；12~14%；30~35%；胚吸水快，胚乳吸水慢，E活力上升。b：10~20h麥粒幾乎很少吸水，只有胚，糊粉層吸收極少的水量。c：20h以后若氧充足，吸水量與鋟麥時(shí)間成正比。⑵吸水速度：a吸水速度與麥粒性質(zhì)：①顆粒越小，吸水越快②同類大麥含N量越低，吸水越快③粉狀粒吸水快b：T越高，吸水速度越快，時(shí)間越短；T：14~18℃；﹤20℃。⑶浸麥與通風(fēng)（供氧）作用:如果麥粒長(zhǎng)時(shí)間缺氧，將導(dǎo)致分子間的呼吸作用，使呼吸產(chǎn)物積累，造成胚的生命力的破壞。供氧效果：供氧不足：①胚成窒息狀態(tài)，發(fā)芽遲緩不旺盛②麥粒溶解不足③麥層有水果味，酸味④發(fā)芽呈早期發(fā)熱現(xiàn)象。供氧充足：①胚新鮮健康②發(fā)芽快，均勻，旺盛，麥粒溶解好③麥粒吸水快④麥粒提高萌發(fā)，發(fā)芽時(shí)間短⑤麥芽中的E活力高。供養(yǎng)措施：浸水通風(fēng)、泵送、空氣休止、噴淋法、沖洗

8.浸麥水中的添加劑：KMnO4，甲醛，石灰，氫氧化鈉，碳酸鈉，過(guò)氧化氫。作用：為有效地清除麥皮中的有害成分，殺死附著在麥粒上的微生物，達(dá)到清洗和滅菌的目的。

8發(fā)芽的目的：①使麥粒生成大量的各種酶，并使麥粒中一部分非活化酶得到活化并增長(zhǎng)②使麥粒達(dá)到適度的溶解來(lái)滿足糖化的需要。

12.發(fā)芽過(guò)程中的主要酶類㈠①α－淀粉酶；②β－淀粉酶。㈡蛋白E：①內(nèi)肽E；②外肽E。㈢半纖維素E。㈣磷酸脂E。㈤脂肪E。9.發(fā)芽過(guò)程中的物質(zhì)變化： ⑴淀粉：淀粉鏈總趨勢(shì)變短，直鏈淀粉的比例增加，并產(chǎn)生部分低分子糖和糊精⑵半纖維素：胚乳中不斷分解，β—葡聚糖水解，粘度降低⑶Pr

①蛋白質(zhì)分解的意義：大麥中的Pr主要是在發(fā)芽中北分解的。糖化 過(guò)程的中的Pr分解只是發(fā)芽分解的繼續(xù)遠(yuǎn)不如發(fā)芽時(shí)分解的多②Pr的溶解度：麥粒當(dāng)中的全部Pr分解的程度，一般用可溶解性N和總N的量之比表示③影響Pr分解的主演因素：a：大麥Pr含量高，Pr分解一般交差發(fā)芽時(shí)溫度快，不利于Pr分解 b:發(fā)芽T高，Pr分解作用弱，c:空氣中的Co2比例上升，Pr溶解度上升，d:侵麥越低，抑制Pr活力提高 e:發(fā)芽時(shí)間：發(fā)芽7天內(nèi)，Pr溶解度和AA含量會(huì)增加 ⑷ 酸度上升，PH變化很小酸度變化的原因：酸性AA。

（填空）10.發(fā)芽條件及控制：⑴發(fā)芽水分：由浸麥度和發(fā)芽時(shí)吸收的水分決定 ①浸麥度：43—48%（淺色：43-45%深色：45-48%）②設(shè)空調(diào)室：人工加潮的方式來(lái)保護(hù)水分的，濕度φ＞85%。⑵發(fā)芽T：20℃以下，13-17℃為宜（T低：發(fā)芽慢，周期長(zhǎng)；T高：發(fā)芽塊,但不宜控制）。⑶空氣中O2和CO2的比例：①發(fā)芽初期：在O2充足的條件下，有利于各種條件內(nèi)E的形成，如果CO2含量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致E的活力下降，嚴(yán)重會(huì)是麥粒窒息，多以要定期通風(fēng)，共O2，排CO2②發(fā)芽后期：麥層CO2比例要加大，一方面可以抑制麥粒的過(guò)分生長(zhǎng)，同時(shí)有利于麥粒的溶解。⑷發(fā)芽時(shí)間：發(fā)芽溫度降低，水分降低，含氧越貧，麥粒生長(zhǎng)越慢，發(fā)芽時(shí)間越長(zhǎng)。⑸光線：避免陽(yáng)關(guān)直射，綠色植物光合作用產(chǎn)生的葉綠素，使酒發(fā)生紅光—形成葉綠素最多；藍(lán)色—形成的葉綠素最少，對(duì)E的形成有利。⑹翻拌：散熱，疏松麥層

13.綠麥芽干燥的目的：①停止綠麥芽的生長(zhǎng)和麥芽的分解。②除去多余的水分，防止腐敗變質(zhì)，便于貯藏。③使麥根干燥，便于脫落除去。④除去綠麥芽的生腥味，產(chǎn)生干麥芽特有的色香味14.類黑素的形成：a水分＞5%；b有低分子糖，低分子N；c 80-90%℃開(kāi)始形成類黑素；d.100-110℃最適溫度；e PH＝5最容易形成類黑素。

（填空）干燥的變化過(guò)程（74-75頁(yè)）

15.除根和貯藏：除根目的：①麥根吸濕行強(qiáng)，貯藏時(shí)易腐爛。②易改變啤酒的色澤。③帶有不良的苦味。貯藏目的：①干燥操作不當(dāng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生玻璃質(zhì)麥粒進(jìn)過(guò)貯藏后會(huì)向好的方向轉(zhuǎn)化。②E活力會(huì)有所提高。③酸度會(huì)有所提高。④貯藏后麥粒會(huì)吸水，麥皮會(huì)失去原來(lái)的脆性，有利于麥汁的過(guò)濾。溫度小于20度，時(shí)間不小于四周。

16.粉碎的方法：①干法粉碎②回潮粉碎③濕法粉碎：優(yōu)點(diǎn)：a可以改善過(guò)濾性能。b縮短糖化周期。c不易產(chǎn)生粉塵。d可以提高侵出率。缺點(diǎn)：a必須現(xiàn)用現(xiàn)粉，不易貯藏。b必須用密閉設(shè)備。16粉碎的目的：增加原料的表面積，利于酶的作用，可溶性物質(zhì)浸出得多。粉碎的要求：①麥芽：麥皮破而不碎，內(nèi)容物越細(xì)越好，既有利于反應(yīng)速度，又有利于過(guò)濾速度②輔料：粉的越細(xì)越好?；蚴嗾{(diào)整。（5）醪液濃度的影響：用加水比控制：1:2.8-3.5。調(diào)整度至14%-18%，<20%，濃度高，糖化速度快慢。

（填空）糖化原理（78頁(yè)）方法（79頁(yè)）二次煮出糖化法 18.過(guò)濾：目的：在短時(shí)間內(nèi)，將可溶性物質(zhì)與麥糟分開(kāi)，以免影響麥汁的色香味，結(jié)果得到澄清的麥汁。步驟：過(guò)濾①以麥槽為慮層進(jìn)行麥汁過(guò)濾，第一麥汁（過(guò)濾麥汁）。②洗糟：用熱水洗麥糟，得到第二麥汁，洗滌麥汁。過(guò)濾方法：過(guò)濾槽法①過(guò)濾前清洗設(shè)備，鋪好篩板，從過(guò)濾槽底部，引入78-80℃熱水，②泵入糖化醪，靜止20-30min③回流操作④過(guò)濾⑤洗糟

19.過(guò)濾速度的影響因素：①麥汁的組成：β－葡聚糖多，粘度大，過(guò)濾速度慢。②醪夜溫度的影響，麥汁主要含糖，糖的u和T成反比。③醪液濃度的影響：濃度大，u大，過(guò)濾慢。④PH影響：PH=5.5過(guò)濾速度最快。⑥麥芽粉碎度：濕法粉碎，麥汁過(guò)濾速度快

20.麥汁煮沸的目的：穩(wěn)定麥汁成分⑴E的破壞，主要停止α-淀粉酶的作用，以穩(wěn)定可發(fā)酵性糖和糊精的比例，時(shí)間1-2min。⑵麥汁滅菌。⑶蒸發(fā)水分，使麥汁濃度到要求的濃度。⑷Pr沉淀，提高啤酒的非生物穩(wěn)定性⑸酒花有效成分溶出。

21煮沸過(guò)程中的物質(zhì)變化：⑴Pr的沉淀提高啤酒非生物穩(wěn)定性①Pr受熱變性凝固，氧抑制Pr凝固增加Pr溶解度，為避免此現(xiàn)象加亞硫酸鹽。②Pr與單寧形成不溶性的絡(luò)合物。⑵酒花有效成分溶出：①α-酸異構(gòu)化，苦味物質(zhì)溶出，有防腐作用，②香物質(zhì)的溶出，主要是酒花油。⑶經(jīng)過(guò)煮沸后，麥汁顏色加深。①產(chǎn)生類黑素。②酒花樹(shù)脂，多酚物質(zhì)溶出。⑷還原物質(zhì)的生成。⑸不良?xì)馕兜膿]發(fā)：發(fā)芽時(shí)生成的不良?xì)馕?，Pr凝固產(chǎn)生的硫化物，其他醛類。⑹殺菌和其他作用：①102-105℃，幾分鐘滅菌。②破壞全部E。

21.麥汁煮沸工藝條件及影響因素：①蒸煮強(qiáng)度：每小時(shí)蒸發(fā)水分的百分率。蒸煮強(qiáng)度=（混合麥汁量—最終麥汁量）/（混合麥汁量*煮沸時(shí)間）。一般是8~12%，該強(qiáng)度使蛋白質(zhì)凝固、結(jié)塊大、效果好。②煮沸時(shí)間：常壓1~2小時(shí)，多用90分鐘；煮沸時(shí)間短，適

合生產(chǎn)淺色啤酒，煮沸時(shí)間長(zhǎng)，適合生產(chǎn)深色啤酒。煮沸時(shí)間長(zhǎng)，蛋白質(zhì)凝固越多，還原性物質(zhì)生成越多，酒花利用率提高；但超過(guò)2h，顏色深，口味粗糙，蛋白質(zhì)重新分解，α-酸轉(zhuǎn)變成樹(shù)脂，酒花利用率降低。③麥汁的ph：生產(chǎn)上5.2~5.6。

22.酒花的添加：①目的：賦予啤酒爽口的苦味，特有的香味，防腐能力提高啤酒的非生物穩(wěn)定性。②原則：添加劑，先苦后香，先陳后新。（填空）方法：分次分量添加。分三次，第一次，初沸5~15分鐘，添加5~10%，作用：防止起沫，用單寧沉淀蛋白質(zhì)。第二次，25~45分鐘，加55~60%，作用：促進(jìn)a酸的異構(gòu)化。第三次，結(jié)束前5~10分鐘，加30-40%，作用：酒花油賦予啤酒香味。

23.麥汁的澄清冷卻目的要求：①降低麥汁的溫度，適合發(fā)酵要求。②麥汁吸收一定量氧，促進(jìn)酵母繁殖。③析出和分離麥汁中的冷熱凝固物，改善發(fā)酵條件，提高質(zhì)量。要求：冷熱過(guò)程溫度恒定無(wú)菌。

24.影響冷凝固析出的因素：①蛋白質(zhì)含量低或蛋白質(zhì)溶解度低的麥芽析出的冷凝固物。②利用谷類原料作輔料析出少。③粗麥芽粉比細(xì)麥芽粉析出少。④糖化醪濃度稀析出少。⑤酒花添加量少，煮沸強(qiáng)度低析出少。⑥冷卻溫度越低洗出越多。

影響熱凝固物形成的因素：1.麥芽質(zhì)量好，生成熱凝固物少2.大麥中蛋白質(zhì)含量低，生成熱凝固物少3.酒花添加量少，生成熱凝固物少4.煮沸強(qiáng)度低，析出熱凝固物少5.PH低，熱凝固物析出少6.麥汁濃度升高，粘度升高，熱凝固物析出少

25.麥汁吸氧：①物質(zhì)氧化吸氧：在高溫下，麥汁的還原性物質(zhì)與氧化合而吸氧，該氧不能被酵母利用。②氧的物理溶解：當(dāng)麥汁溫度冷卻到40以下時(shí)，氧氣會(huì)溶解到麥汁中，供酵母繁殖。氧氣在麥汁中的溶解度與麥汁的溫度、濃度成反比。

物質(zhì)氧化：麥汁高溫吸氧，氧化還原性物質(zhì)使麥汁顏色加深，澄清時(shí)不宜通風(fēng)，麥汁冷卻到40度以下吸氧是適宜的26.啤酒酵母性質(zhì)有差異的原因（啤酒酵母的分類與特點(diǎn)）：

⑴上面酵母：啤酒酵母，薩土型酵母，弗羅倍兒酵母。①發(fā)酵特點(diǎn)：隨著二氧化碳的產(chǎn)生，酵母會(huì)懸浮在液體中，發(fā)酵結(jié)束時(shí)形成一層棕色的奶油狀的泡蓋，雖經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間靜止，也很少下沉。②原因：上面酵母出芽后新細(xì)胞并不是很快的分開(kāi)，而是相互粘著，形成5-10個(gè)細(xì)胞的芽簇，發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳被芽簇包圍著，二氧化碳帶有負(fù)電荷，上面酵母帶有正電荷，相互吸引，這些均導(dǎo)致酵母芽簇-CO2氣泡團(tuán)粒比重小于發(fā)酵液而漂浮在液面上。③生理特點(diǎn)：細(xì)胞呈圓形，易聚集在一起，發(fā)酵麥芽三糖的能力比下面酵母快而徹底，發(fā)酵溫度10~25℃，真正發(fā)酵度60~65%，能發(fā)酵1/3棉子糖。⑵下面酵母：薩土型酵母，多特蒙德酵母，卡爾斯伯酵母①發(fā)酵特點(diǎn)：發(fā)酵過(guò)程中酵母懸浮在麥汁中，發(fā)酵終了時(shí)，酵母凝聚成塊沉淀于容器底部，形成比較緊密的酵母層。②原因：酵母出芽繁殖后很少有粘著的傾向，而且下面酵母和CO2氣泡都帶負(fù)電，相互排斥，發(fā)酵產(chǎn)生的CO2很快脫離酵母細(xì)胞而上升，酵母始終漂浮在液體中，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，下面酵母由于自身的凝聚性而使細(xì)胞凝聚成塊，酵母比重是1.07-1.10，大于麥芽汁的比重，所以就自然沉降在容器的底部。③生理特點(diǎn)：卵圓形，成對(duì)出現(xiàn)，分散，能發(fā)酵全部棉子糖，發(fā)酵溫度7~10℃，真正發(fā)酵度55~60%。

27.凝聚性酵母：⑴旺盛時(shí)不凝聚原因：①CO2強(qiáng)烈攪拌，酵母急速運(yùn)動(dòng)。②酵母帶相同電荷，排斥大。①CO2少，酵母運(yùn)動(dòng)停止。②發(fā)酵終了，PK 4.2-4.7,接近Pr等電點(diǎn)，酵母帶電荷趨于0，酵母不排斥，所以凝聚。

28.啤酒酵母的選擇原則：①符合啤酒發(fā)酵類型要求。②發(fā)酵速度要快，強(qiáng)度要大，周期短，發(fā)酵度高。③還原雙乙酰的能力要大，要求釀出的酒味道適口，泡沫穩(wěn)定。④酵母凝聚性要強(qiáng)，使酒液澄清，便于回收酵母。

影響發(fā)酵度的因素（見(jiàn)大筆記折頁(yè)）可發(fā)酵性糖的變化、含氮物質(zhì)的變化、PH的變化

29.雙乙酰形成機(jī)制：①由α-乙酰乳酸的非E分解反應(yīng)產(chǎn)生。②活性乙酰+乙酰COA→雙乙酰+輔酶A。

30.影響雙乙酰形成的因素：①酵母菌：不缺乏呼吸作用，凝聚性好，能夠合成纈氨酸來(lái)抑制雙乙酰合成。酵母貯存期長(zhǎng)，會(huì)降低雙乙酰的還原能力。②麥汁成分：麥汁中可同化N和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，要豐富，使酵母生命力旺盛，才能還原雙乙酰。③酵母接種量多，雙乙酰形成量高。④發(fā)酵溫度高，雙乙酰合成速度加快。⑤溶氧量多，雙乙酰形成也會(huì)多。⑥染菌后，雙乙酰形成量多。

31.降低啤酒中雙乙酰含量的措施：①提高麥汁中α—氨基N的含量。②加速α-乙酰乳酸的分解速度，α-乙酰乳酸分解速度《雙乙酰還原速度。方法：a.提高發(fā)酵溫度、b.通風(fēng)攪拌（加CO2），前者速度比后者增加快c.降低麥汁PH至4.2-4.4。③利用酵母來(lái)還原雙乙酰，主酵結(jié)束時(shí)保留一定量酵母細(xì)胞。④利用CO2洗滌，排除雙乙酰。

33.主發(fā)酵期現(xiàn)象：①酵母繁殖期：接種后15~20h。特點(diǎn)：麥汁添加15~20h，池四周開(kāi)始出現(xiàn)泡沫，直至覆蓋整個(gè)液面，這是發(fā)酵開(kāi)始，糖度下降，溫度升高，移到發(fā)酵池。②起泡期：換槽4~5h后特點(diǎn)：麥汁表面出現(xiàn)更多泡沫，逐漸涌向中間，泡沫潔白細(xì)膩，厚而緊密，呈菜花狀，吹開(kāi)液面，可以看到無(wú)數(shù)氣泡上升，并將析出物帶出液面。每天升溫05~0.8.每天耗糖0.3~0.5.維持2到三天不需要人工降溫。③高泡期：發(fā)酵三天后，特點(diǎn)：泡沫增高，形成卷狀隆起，泡沫厚度25~30cm，顏色因酒花樹(shù)脂，蛋白質(zhì)單寧氧化物析出而成棕黃色。耗糖每天1.5，最高發(fā)酵溫度9~10，維持2~3天，人工降溫。④落泡期：發(fā)酵五天后，特點(diǎn)：發(fā)酵力減弱，CO2減少，泡沫回縮，顏色變?yōu)樽睾稚?。耗?.5~0.8每天，溫度下降0.5每天，維持兩天。⑤泡蓋形成期：七到八天之后特點(diǎn)：泡沫回縮，液面形成褐色的帶有苦味的泡蓋，厚2~4cm。耗糖0.2~0.4，需急劇降溫。主發(fā)酵后要回收酵母：急劇降溫，使酵母沉降。

34.為什么麥芽不需要糊化，輔料淀粉需要糊化：大麥在發(fā)芽形成麥芽過(guò)程中，細(xì)胞壁被纖維素酶分解，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，淀粉酶和蛋白酶易于進(jìn)入胚乳細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行水解反應(yīng)，而輔料淀粉中淀粉顆粒受植

物組織和細(xì)胞壁的保護(hù)，不易和淀粉酶接觸，通過(guò)糊化，使淀粉吸水膨脹破裂，淀粉由顆粒狀變成糊液，才易于受酶的作用，所以麥芽不需要糊化，輔料淀粉需要糊化。

35酵母添加的條件：低溫保存，時(shí)間不超過(guò)五天，使用代數(shù)《7代 36酵母添加的方法：干加法和濕加法

37酵母回收方法：人工回收：中層留種；離心機(jī)回收。

38酵母的保存方法：在0.5-2℃條件下保存，降低酵母代謝能力，保存時(shí)間《5天，每天洗滌2-3天。

39發(fā)酵過(guò)程主要的物質(zhì)變化：糖減少，含氮物質(zhì)減少，苦味物質(zhì)1/3物質(zhì)會(huì)損失，PH下降，色度都降低，CO2增加。

40后發(fā)酵的作用：1）嫩啤酒殘留的可發(fā)酵性糖繼續(xù)被發(fā)酵，產(chǎn)生的CO2在密閉容器中不斷溶解在酒里達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)2）后酵初期產(chǎn)生的CO2，排出罐外時(shí)，將酒中所含的生酒味物質(zhì)排出減少酒的不成熟味覺(jué)3）在較長(zhǎng)的后發(fā)酵期中，懸浮的酵母冷凝物含有酒花樹(shù)脂在低溫低PH情況下，緩慢沉淀，使酒液澄清，便于過(guò)濾4）在較低的除酒溫度下，易形成蛋白質(zhì)，多酚物質(zhì)復(fù)合物，逐漸析出而先行沉淀，提高啤酒非生物穩(wěn)定性。

41錐形罐發(fā)酵法的特點(diǎn)：1）適合生產(chǎn)各類啤酒，靈活性大2）采用凝聚型的酵母減少了酒損，簡(jiǎn)化了酵母回收的排放手續(xù)3）罐體外設(shè)冷卻夾套，前后發(fā)酵在一個(gè)罐中進(jìn)行，縮短了發(fā)酵周期4）冷卻夾套設(shè)在罐外，改善了勞動(dòng)條件，節(jié)省機(jī)電費(fèi)用，便于實(shí)現(xiàn)儀表自動(dòng)化5）罐密封，可進(jìn)行CO2洗滌和回收，發(fā)酵周期短，一般15-30天。

42啤酒澄清的要求：酒和CO2損失少，不吸氧，不污染，不影響酒的風(fēng)味，產(chǎn)量大，質(zhì)量高。43啤酒澄清的方法：過(guò)濾；離心

44啤酒包裝殺菌的目的：保證啤酒的生物穩(wěn)定性，有利于啤酒的長(zhǎng)期儲(chǔ)存。殺菌要求：在最低殺菌溫度和最短殺菌時(shí)間內(nèi)殺滅可能存在的生物污染。（填空）

1.蒸煮過(guò)程中的物質(zhì)變化：蛋白質(zhì)增加溫度升高 CH3OH少量增加。

2.淀粉不需要糖化，原料經(jīng)蒸煮冷卻直接用于培養(yǎng)霉菌，產(chǎn)生淀粉酶。

3.蛋白質(zhì)酶作用于細(xì)胞之間的蛋白質(zhì)，使細(xì)胞游離，半纖維素酶作用于胚乳細(xì)胞壁，使之變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，淀粉酶，蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，作用于細(xì)胞內(nèi)。

4.常壓蒸餾得不到無(wú)水乙醇，減壓蒸餾可以得到無(wú)水乙醇。（61頁(yè)）22.清蒸法特點(diǎn)：將新投入的原料單獨(dú)蒸煮的方法…… 23.混蒸法特點(diǎn)：將原料和香醅混合在一起，在蒸酒的同時(shí)也進(jìn)行蒸料，前期主要是蒸酒，溫度較低（85~95℃），糊化效果并不明顯，后期把醅中的酒蒸出來(lái)后主要是蒸料，要加大火力，提高溫度，促進(jìn)糊化，排出雜質(zhì)。

第二篇：生物工藝學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

生物工藝學(xué)期末復(fù)習(xí)資料

生物工藝學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

第一章

緒論

1、生物工藝學(xué)（biotechnology）：

又稱為生物技術(shù)，它是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)原理，依靠生物作用劑(biological

agents)的作用將物料進(jìn)行加工以提供產(chǎn)品或社會(huì)服務(wù)的技術(shù)。

特點(diǎn)：多學(xué)科和多技術(shù)的結(jié)合；生物作用劑（生物催化劑）的參與；應(yīng)用大量高、精、尖設(shè)備；建立工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程或進(jìn)行社會(huì)服務(wù)。

生物工藝學(xué)包含的四大塊內(nèi)容：原料預(yù)處理和培養(yǎng)基的制備、菌種的選育及代謝調(diào)節(jié)、生物反應(yīng)過(guò)程的工藝控制、下游加工。

2、生物催化劑是游離的或固定化的細(xì)胞或酶的總稱。

生物催化劑特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：①常溫、常壓下反應(yīng)

②反應(yīng)速率大

③催化作用專一

④價(jià)格低廉

缺點(diǎn)：穩(wěn)定性差

控制條件嚴(yán)格

易變異（細(xì)胞）

生物反應(yīng)過(guò)程實(shí)質(zhì)是利用生物催化劑以從事生物技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程(process

engineering)。

3、生物技術(shù)研究的主要內(nèi)容：

基因工程(DNA重組技術(shù)，gene

engineering)、細(xì)胞工程(cell

engineering)、酶工程(enzyme

engineering)、發(fā)酵工程(fermentation

engineering)、蛋白質(zhì)工程(protein

engineering)、第二章

菌種的來(lái)源

1、工業(yè)生產(chǎn)常用的微生物

細(xì)菌、酵母菌、霉菌、放線菌、擔(dān)子菌、藻類。

2.工業(yè)生產(chǎn)對(duì)微生物菌種的要求

培養(yǎng)基成分簡(jiǎn)單、廉價(jià)、來(lái)源廣。

生長(zhǎng)迅速、發(fā)酵周期較短，抗雜菌和噬菌體能力強(qiáng)。

目的產(chǎn)物產(chǎn)量高，產(chǎn)物類似物的產(chǎn)量低，且目的產(chǎn)物最好能分泌到胞外，利于產(chǎn)物分離。

對(duì)溫度、pH、離子強(qiáng)度、剪切力等環(huán)境因素不敏感。

對(duì)溶氧的要求低，便于培養(yǎng)及降低能耗。

菌種遺傳性能穩(wěn)定，不易變異和退化，不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素。

3、分離微生物新種的過(guò)程大體可分為采樣、增殖、純化和性能測(cè)定。

含微生物材料的預(yù)處理方法：物理方法（加熱）；化學(xué)方法（pH）；誘餌法。

誘餌技術(shù)：將固體基質(zhì)加到待檢的土壤或水中，待其菌落長(zhǎng)成后再鋪平板。

分離的效率影響因素

：

1）培養(yǎng)基的養(yǎng)分；

2）pH；

3）加入的選擇性抑制劑。

4、高產(chǎn)培養(yǎng)基成分的選擇準(zhǔn)則：

制備一系列的培養(yǎng)基，其中有各種類型的養(yǎng)分成為生長(zhǎng)限制因素（C、N、P、O）；

使用一聚合或復(fù)合形式的生長(zhǎng)限制養(yǎng)分；

避免使用容易同化的碳（葡萄糖）或氮（NH4+），它們可能引起分解代謝物阻遏；

確定含有所需的輔因子(Co2+,Mg2+,Mn2+,Fe2+)

加入緩沖溶液以減小pH變化。

5、代謝控制發(fā)酵（Metabolic

Control

fermentation）：用人工誘變的方法，有意識(shí)地改變微生物的代謝途徑，最大限度地積累產(chǎn)物，這種發(fā)酵形象地稱為代謝控制發(fā)酵，最早在氨基酸發(fā)酵中得到成功應(yīng)用。

6、菌種的衰退表觀現(xiàn)象有哪些？

目的產(chǎn)物的產(chǎn)量下降

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝和生長(zhǎng)繁殖能力下降

發(fā)酵周期延長(zhǎng)

抗不良環(huán)境的性能減弱

7、菌種的衰退的原因

菌種保藏不當(dāng)

提供不了當(dāng)?shù)臈l件或不利的條件

經(jīng)誘變得到的新菌株發(fā)生回復(fù)突變

8、菌種的復(fù)壯方法：

純種分離

通過(guò)寄主體進(jìn)行復(fù)壯

淘汰已衰退的個(gè)體

9、菌種的保藏的原理

根據(jù)菌種的生理生化特點(diǎn)，人工創(chuàng)造條件，使孢子或菌體的生長(zhǎng)代謝活動(dòng)盡量降低，以減少其變異。一般可通過(guò)保持培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分在最低水平，缺氧狀態(tài)，干燥和低溫，使菌種處于“休眠”狀態(tài)，抑制其繁殖能力。

10、菌種的保藏方法：

A

斜面冰箱保藏法

B

沙土管保藏法

C

石蠟油封存法

D

真空冷凍干燥保藏法

E

液氮超低溫保藏法

11與生物工程相關(guān)性較大的國(guó)內(nèi)主要菌種保藏機(jī)構(gòu)包括：

工業(yè)微生物菌種保臧管理中心、農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心、普通微生物菌種保臧管理中心、抗生素菌種保藏管理中心

從自然環(huán)境中分離微生物菌種的的工藝過(guò)程

12.生物工程專業(yè)相關(guān)的主要數(shù)據(jù)庫(kù)有哪些？

維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)、萬(wàn)方系列數(shù)據(jù)庫(kù)、science

online、springer

link等。

第三章

菌種選育

1、常用菌種選育方法

（1）自然選育:是指在生產(chǎn)過(guò)程中，不經(jīng)過(guò)人工處理，利用菌種的自發(fā)突變(spontaneous

mutation)而進(jìn)行菌種篩選的過(guò)程。

特點(diǎn)：自發(fā)突變的頻率較低，變異程度不大。所以該法培育新菌種的過(guò)程十分緩慢。

應(yīng)用：自然選育在工業(yè)生產(chǎn)中可以達(dá)到純化菌種，防止菌種衰退，穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)量的目的。

（2）誘變育種:是利用物理或化學(xué)誘變劑處理均勻分散的微生物細(xì)胞群，促進(jìn)其突變率大幅度提高，然后采用簡(jiǎn)便、快速和高效的篩選方法，從中挑選少數(shù)符合育種目的的突變株，以供生產(chǎn)實(shí)踐或科學(xué)研究使用。誘變育種的理論基礎(chǔ)是基因突變。

誘變育種的典型流程

常用誘變劑：物理誘變劑、化學(xué)誘變劑（堿基類似物、與堿基反應(yīng)的物質(zhì)、在DNA分子中插入或缺失一個(gè)或幾個(gè)堿基物質(zhì)）、生物誘變劑

（3）分子育種（DNA重組、基因工程）：用人為的方法將所需的某一供體生物的遺傳物質(zhì)DNA分子提取出來(lái)，在離體條件下切割后，把它與作為載體的DNA分子連接起來(lái)，然后導(dǎo)入某一受體細(xì)胞中，讓外來(lái)的遺傳物質(zhì)在其中進(jìn)行正常的復(fù)制和表達(dá)，從而獲得新物種的一種嶄新的育種技術(shù)。

（4）雜交育種(Hybridization)：

常規(guī)雜交育種(Hybridization)：一般是指人為利用真核微生物的有性生殖或準(zhǔn)性生殖或原核微生物的接合、F因子轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)化等過(guò)程，促使兩個(gè)具有不同遺傳性狀的菌株發(fā)生基因重組，以獲得性能優(yōu)良的生產(chǎn)菌株。

原生質(zhì)體融合技術(shù)：通過(guò)人工方法，使遺傳性狀不同的兩個(gè)細(xì)胞的原生質(zhì)體發(fā)生融合，并產(chǎn)生重組子的過(guò)程，亦稱為“細(xì)胞融合”(cell

fusion)。

原生質(zhì)體融合的基本過(guò)程：原生質(zhì)體形成、原生質(zhì)體融合、原生質(zhì)體的再生。

3.抗噬菌體菌株的檢出方法：

平板點(diǎn)滴法、單層瓊脂法、雙層瓊脂法。

4、工程菌的不穩(wěn)定性表現(xiàn)

質(zhì)粒的不穩(wěn)定（質(zhì)粒的丟失、重組質(zhì)粒的DNA片段脫落）、表達(dá)產(chǎn)物的不穩(wěn)定

第三章

微生物的代謝調(diào)節(jié)

1、微生物代謝調(diào)節(jié)方式

概念：微生物在生長(zhǎng)過(guò)程中機(jī)體內(nèi)的復(fù)雜代謝過(guò)程是相互協(xié)調(diào)和高度有序的，并對(duì)外界環(huán)境的改變能夠迅速做出反應(yīng),其原則是經(jīng)濟(jì)合理地利用和合成所需的各種物質(zhì)和能量,使細(xì)胞處于平衡生長(zhǎng)狀態(tài)。微生物代謝分為初級(jí)代謝和次級(jí)代謝。

代謝流向的調(diào)控分為代謝物的合成和代謝物的降解；通過(guò)快速啟動(dòng)蛋白質(zhì)的合成和有關(guān)的代謝途徑，平衡各代謝物流和反應(yīng)速率來(lái)適應(yīng)外界環(huán)境的變化。

代謝速度的調(diào)控分為酶量（粗調(diào)）（酶合成的誘導(dǎo)和酶合成的阻遏）和酶活（細(xì)調(diào)）（酶活性的激活、酶活性的抑制）

反饋?zhàn)瓒羰寝D(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)，產(chǎn)生效應(yīng)慢；影響催化一系列反應(yīng)的多個(gè)酶

反饋抑制是酶活性水平調(diào)節(jié)，產(chǎn)生效應(yīng)快。只對(duì)是一系列反應(yīng)中的第一個(gè)酶起作用

2、微生物初級(jí)代謝調(diào)節(jié)包括酶活調(diào)節(jié)、酶合成調(diào)節(jié)、遺傳控制

（1）酶活性的調(diào)節(jié)（細(xì)調(diào)）：一定數(shù)量的酶，通過(guò)其分子構(gòu)象或分子結(jié)構(gòu)的改變來(lái)調(diào)節(jié)其催化反應(yīng)的速率。酶活調(diào)節(jié)的影響因素包括：底物和產(chǎn)物的性質(zhì)和濃度、壓力、pH、離子強(qiáng)度、輔助因子以及其他酶的存在等等。特點(diǎn)是反應(yīng)快速。

酶活性的調(diào)節(jié)包括：酶活性的激活和酶活性的抑制（反饋抑制）

（2）酶合成的調(diào)節(jié)：通過(guò)調(diào)節(jié)酶合成的量來(lái)控制微生物代謝速度的調(diào)節(jié)機(jī)制。這類調(diào)節(jié)在基因轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行，對(duì)代謝活動(dòng)的調(diào)節(jié)是間接的、緩慢的（3）酶合成的阻遏：在某代謝途徑中，當(dāng)末端產(chǎn)物過(guò)量時(shí)，微生物的調(diào)節(jié)體系就會(huì)阻止代謝途徑中包括關(guān)鍵酶在內(nèi)的一系列酶的合成，從而徹底地控制代謝，減少末端產(chǎn)物生成，這種現(xiàn)象稱為酶合成的阻遏。

末端代謝產(chǎn)物阻遏:由于某代謝途徑末端產(chǎn)物的過(guò)量積累而引起酶合成的(反饋)阻遏。

分解代謝物阻遏：當(dāng)細(xì)胞內(nèi)同時(shí)存在兩種可利用底物（碳源或氮源）時(shí)，利用快的底物會(huì)阻遏與利用慢的底物有關(guān)的酶合成。

這種阻遏并不是由于快速利用底物直接作用的結(jié)果，而是由這種底物分解過(guò)程中產(chǎn)生的中間代謝物引起的，所以稱為分解代謝物阻遏（過(guò)去被稱為葡萄糖效應(yīng)）。

3、改變細(xì)胞膜通透性的方法

A限制培養(yǎng)基中生物素濃度在1～5mg/L，控制細(xì)胞膜中脂質(zhì)的合成；

B

加入青霉素，抑制細(xì)胞壁肽聚糖合成中肽鏈的交聯(lián)；

C

加入表面活性劑如吐溫80或陽(yáng)離子表面活性劑(如聚氧化乙酰硬脂酰胺)，將脂類從細(xì)胞壁中溶解出來(lái)，使細(xì)胞壁疏松，通透性增加；

D

控制Mn2+、Zn2+的濃度，干擾細(xì)胞膜或細(xì)胞壁的形成；

E

可以通過(guò)誘變育種的方法，篩選細(xì)胞透性突變株。

5、人工控制微生物代謝的兩種手段：

（1）生物合成途徑的遺傳控制

（2）發(fā)酵條件的控制

6.生物素對(duì)谷氨酸合成的影響

（1）生物素是丙酮酸羧化酶的輔酶，生物素在低于亞適濃度之前，增加生物素有利于丙酮酸的羧化產(chǎn)生草酰乙酸，進(jìn)而有利于谷氨酸的合成；

（2）生物素是催化脂肪酸生物合成的初始酶乙酰輔酶A羧化酶的輔酶，該酶催化乙酰輔酶A羧化生成丙二酸單酰輔酶A，再經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化合成脂肪酸，而脂肪酸又是構(gòu)成細(xì)胞膜磷脂的主要成分，因此生物素可間接地影響細(xì)胞膜的透性。

第四章

微生物次級(jí)代謝與調(diào)節(jié)

1、次級(jí)代謝產(chǎn)物：某些微生物在生命循環(huán)的某一個(gè)階段產(chǎn)生的物質(zhì)，它們一般是在菌生長(zhǎng)終止后合成的。其生物合成至少有一部分是與核內(nèi)和核外的遺傳物質(zhì)有關(guān)，同時(shí)也與這類遺傳信息產(chǎn)生的酶所控制的代謝途徑有關(guān)。微生物產(chǎn)生的次級(jí)代謝物有抗生素、毒素、色素和生物堿等。

2、初級(jí)與次級(jí)代謝途徑相互連接

次級(jí)代謝物通常是由初級(jí)代謝中間體經(jīng)修飾后形成的修飾初級(jí)代謝中間體的三種生化過(guò)程

生物氧化與還原、生物甲基化、生物鹵化

3、前體：指加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中的某些化合物，它能被微生物直接結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，而自身的結(jié)構(gòu)無(wú)多大變化有些還具有促進(jìn)產(chǎn)物合成的作用。

中間體是指養(yǎng)分或基質(zhì)進(jìn)入一途徑后被轉(zhuǎn)化為一種或多種不同的物質(zhì)，他們均被進(jìn)一步代謝，最終獲得該途徑的終產(chǎn)物。

4、次級(jí)代謝物生物合成的原理

①一旦前體被合成，在適當(dāng)條件下它們便流向次級(jí)代謝物生物合成的專用途徑。

②在某些情況下單體結(jié)構(gòu)單位被聚合，形成聚合物。這些特有的生物合成中間體產(chǎn)物需做后幾步的結(jié)構(gòu)修飾，修飾的程度取決于產(chǎn)生菌的生理?xiàng)l件。有些復(fù)雜抗生素是由幾個(gè)來(lái)自不同生物合成途徑組成的。

第五章

發(fā)酵培養(yǎng)基

1、培養(yǎng)基通常指人工配制的供微生物生長(zhǎng)、繁殖、代謝和合成所需產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和原料，同時(shí)，培養(yǎng)基也為微生物等提供除營(yíng)養(yǎng)外的其它生長(zhǎng)所必需的環(huán)境條件

培養(yǎng)基提供微生物生長(zhǎng)繁殖和產(chǎn)物合成所需的碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子、水和氧氣等

2、工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的要求

：

①培養(yǎng)基能夠滿足產(chǎn)物最經(jīng)濟(jì)地合成②發(fā)酵后所形成的副產(chǎn)物盡可能的少

③培養(yǎng)基的原料應(yīng)因地制宜，價(jià)格低廉；且性能穩(wěn)定，資源豐富，便于采購(gòu)運(yùn)輸，適合大規(guī)模儲(chǔ)藏，能保證生產(chǎn)上的供應(yīng)。

④所用培養(yǎng)基應(yīng)能滿足總體工藝的要求，如不應(yīng)影響通氣、提取、純化及廢物處理等。

3、工業(yè)上常用的碳源：葡萄糖、乳糖、淀粉、蔗糖

工業(yè)上常用的氮源：無(wú)機(jī)氮源：氨水，銨鹽，硝酸鹽等。有機(jī)氮源：玉米漿、豆餅粉、花生餅粉、棉籽粉、魚粉、酵母浸出液等。生理酸性物質(zhì)，如硫酸銨。生理堿性物質(zhì)，如硝酸鈉。

提供生長(zhǎng)因子的農(nóng)副產(chǎn)品原料：

1)

玉米漿

2)

麩皮水解液

3)

糖蜜

4)

酵母：可用酵母膏、酵母浸出液或直接用酵母粉。

產(chǎn)物促進(jìn)劑是指那些非細(xì)胞生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物，又非前體，但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑。

4、發(fā)酵培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)和優(yōu)化方法

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻設(shè)計(jì)、響應(yīng)面分析

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)：利用正交表來(lái)安排與分析多因素試驗(yàn)的一種設(shè)計(jì)方法。它是由試驗(yàn)因素的全部水平組合中，挑選部分有代表性的水平組合進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)這部分試驗(yàn)結(jié)果的分析,了解全面試驗(yàn)的情況，找出最優(yōu)的水平組合。

正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，見(jiàn)教材P112-114例題，表4-16，同時(shí)確定因素的主次順序、各因素的優(yōu)水平、各因素水平的最優(yōu)組合。小數(shù)點(diǎn)后保留一位。

響應(yīng)面分析方法：適宜于解決非線性數(shù)據(jù)處理的相關(guān)問(wèn)題，它囊括了試驗(yàn)設(shè)計(jì)、建模、檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷暮线m性、尋求最佳組合條件等眾多試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)技術(shù)；通過(guò)對(duì)過(guò)程的回歸擬合和響應(yīng)曲面、等高線的繪制、可方便地求出相應(yīng)于各因素水平的響應(yīng)值。在各因素水平的響應(yīng)值的基礎(chǔ)上，可以找出預(yù)測(cè)的響應(yīng)最優(yōu)值以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件。

完整響應(yīng)面分析方法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通常包括：（1）Plackett—Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，（2）最陡爬坡實(shí)驗(yàn)，（3）中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三個(gè)過(guò)程。

第六章

發(fā)酵培養(yǎng)基滅菌和空氣凈化

在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中，為了保證純種培養(yǎng)，在生產(chǎn)菌種接種培養(yǎng)前，要對(duì)培養(yǎng)基、空氣系統(tǒng)、消泡劑、流加物料、設(shè)備、管道等進(jìn)行滅菌，還要對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行消毒，防止雜菌和噬菌體的大量繁殖。

常用的滅菌方法有：干熱滅菌法、火焰滅菌法、電磁波射線滅菌法、濕熱滅菌法（主要是高壓蒸汽滅菌）、化學(xué)藥劑滅菌法、過(guò)濾除菌法等

1.微生物熱阻：微生物在某一特定條件下（主要是溫度和加熱方式）下的致死時(shí)間。

2.對(duì)數(shù)殘留定律中各符號(hào)的意義。

3.理論滅菌時(shí)間的計(jì)算

3.1間歇實(shí)罐滅菌時(shí)間的計(jì)算

3.2連續(xù)滅菌的滅菌時(shí)間計(jì)算：

4.滅菌溫度的選擇：隨著溫度升高，滅菌速率常數(shù)增加的倍數(shù)大于培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分的分解速率常數(shù)的增加倍數(shù)。即當(dāng)滅菌溫度升高時(shí)，微生物殺滅速度提高，培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分破壞的速度減慢。

高溫瞬時(shí)滅菌法可以減少培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分的破壞的原理：

隨著溫度升高，滅菌速率常數(shù)增加的倍數(shù)大于培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分的分解速率常數(shù)的增加倍數(shù)。即當(dāng)滅菌溫度升高時(shí)，微生物殺滅速度增加較快，而培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分破壞的速度增加較慢。因此，采用較高的溫度，較短的滅菌時(shí)間，可以減少培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分的破壞。

5.影響培養(yǎng)基滅菌的因素

：所污染雜菌的種類、數(shù)量、滅菌溫度和時(shí)間，培養(yǎng)基成分、pH值、培養(yǎng)基中顆粒、泡沫等對(duì)培養(yǎng)基滅菌也有影響。

6.無(wú)菌空氣：指通過(guò)除菌處理使空氣中含菌量降低至一個(gè)極低的百分?jǐn)?shù)，從而能控制發(fā)酵污染至極小機(jī)會(huì)。此種空氣稱為“無(wú)菌空氣”。

7.介質(zhì)過(guò)濾除菌是使空氣通過(guò)經(jīng)高溫滅菌的介質(zhì)過(guò)濾層，將空氣中的微生物等顆粒阻截在介質(zhì)層中，而達(dá)到除菌的目的。是大多數(shù)發(fā)酵廠廣泛采用的方法。按除菌機(jī)制可分為：

絕對(duì)（表面）過(guò)濾和深層介質(zhì)過(guò)濾。

介質(zhì)過(guò)濾除菌的機(jī)理：空氣流通過(guò)這種介質(zhì)過(guò)濾層時(shí)，借助慣性碰撞、攔截滯流、靜電吸附、擴(kuò)散等作用，將其塵埃和微生物截留在介質(zhì)層內(nèi)，達(dá)到過(guò)濾除菌目的。

第七章

種子的擴(kuò)大培養(yǎng)

1、種子擴(kuò)大培養(yǎng)：指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過(guò)扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過(guò)程。

這些純種培養(yǎng)物稱為種子

2、種子擴(kuò)大培養(yǎng)的目的與要求

（1）種子擴(kuò)培的目的①接種量的需要

②

菌種的馴化

③縮短發(fā)酵時(shí)間、保證生產(chǎn)水平

（2）種子的要求

①菌種細(xì)胞的生長(zhǎng)活力強(qiáng)，移種至發(fā)酵罐后能迅速生長(zhǎng)，延遲期短

②

生理性狀穩(wěn)定③菌體總量及濃度能滿足大容量發(fā)酵罐的要求④無(wú)雜菌污染⑤保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。

3、種子罐級(jí)數(shù)：是指制備種子需逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)的次數(shù)，取決于菌種生長(zhǎng)特性、孢子發(fā)芽及菌體繁殖速度、所采用發(fā)酵罐的容積。

種子罐級(jí)數(shù)受發(fā)酵規(guī)模、菌體生長(zhǎng)特性、接種量的影響。級(jí)數(shù)大，難控制、易染菌、易變異，管理困難，一般2～4級(jí)。

4、種子制備分兩個(gè)階段：實(shí)驗(yàn)室種子制備階段

生產(chǎn)車間種子制備階段

好氧微生物菌種擴(kuò)培常用設(shè)備：超凈工作臺(tái)、震蕩培養(yǎng)箱、種子罐等。

5、種齡：是指種子罐中培養(yǎng)的菌絲體開(kāi)始移入下一級(jí)種子罐或發(fā)酵罐時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間。

接種量：是指移入的種子液體積和接種后培養(yǎng)液體積的比例。

通常接種量：細(xì)菌1-5%，酵母菌5-10%，霉菌7-15%，有時(shí)20-25%

青霉素生產(chǎn)的種子制備過(guò)程：

安瓿管→斜面孢子→大米孢子→一級(jí)種子→二級(jí)種子→發(fā)酵

第八章

發(fā)酵工藝控制

1、微生物發(fā)酵的生產(chǎn)水平取決于生產(chǎn)菌種本身的性能和合適的環(huán)境條件。

2、發(fā)酵過(guò)程的代謝變化

從產(chǎn)物形成來(lái)說(shuō)，代謝變化就是反映發(fā)酵中的菌體生長(zhǎng)、發(fā)酵參數(shù)的變化（培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件）和產(chǎn)物形成速率這三者之間的關(guān)系。在分批培養(yǎng)過(guò)程中根據(jù)產(chǎn)物生成是否與菌體生長(zhǎng)同步的關(guān)系，將微生物產(chǎn)物形成動(dòng)力學(xué)分為①

生長(zhǎng)關(guān)聯(lián)型

和②

非生長(zhǎng)關(guān)聯(lián)型。

3、發(fā)酵方式

（1）補(bǔ)料－分批發(fā)酵：指分批培養(yǎng)過(guò)程中，間歇或連續(xù)地補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法。

優(yōu)點(diǎn)在于使發(fā)酵系統(tǒng)中維持很低的基質(zhì)濃度。

低基質(zhì)濃度的優(yōu)點(diǎn)：①

可以除去快速利用碳源的阻遏效應(yīng)，并維持適當(dāng)?shù)木w濃度，使不至于加劇供氧的矛盾；②

克服養(yǎng)分的不足，避免發(fā)酵過(guò)早結(jié)束。

（2）半連續(xù)發(fā)酵：是指在補(bǔ)料－分批發(fā)酵的基礎(chǔ)上，間歇地放掉部分發(fā)酵液的培養(yǎng)方法。

優(yōu)點(diǎn)：①

可以除去快速利用碳源的阻遏效應(yīng)，并維持適當(dāng)?shù)木w濃度，使不至于加劇供氧的矛盾；②

克服養(yǎng)分的不足，避免發(fā)酵過(guò)早結(jié)束；③緩解有害代謝產(chǎn)物的積累。

（3）連續(xù)發(fā)酵：指培養(yǎng)基料液連續(xù)輸入發(fā)酵罐，并同時(shí)放出含有產(chǎn)品的發(fā)酵液的培養(yǎng)方法。在這樣的環(huán)境中培養(yǎng)，菌的生長(zhǎng)就受到所提供基質(zhì)的限制，培養(yǎng)液中的菌體濃度能保持一定的穩(wěn)定狀態(tài)。

與傳統(tǒng)的分批發(fā)酵相比，連續(xù)培養(yǎng)有以下優(yōu)點(diǎn)：

①

維持低基質(zhì)濃度：可以除去快速利用碳源的阻遏效應(yīng)，并維持適當(dāng)?shù)木w濃度，使不至于加劇供氧的矛盾；

②

避免培養(yǎng)基積累有毒代謝物；

③

可以提高設(shè)備利用率和單位時(shí)間的產(chǎn)量，節(jié)省發(fā)酵罐的非生產(chǎn)時(shí)間；

④

便于自動(dòng)控制。

4、發(fā)酵控制參數(shù)

按性質(zhì)分類：物理參數(shù)、化學(xué)參數(shù)、生物參數(shù)

按檢測(cè)手段分類：①直接參數(shù)：⑴在線檢測(cè)參數(shù)

⑵

離線檢測(cè)參數(shù)

②間接參數(shù)

5、發(fā)酵熱

發(fā)酵熱就是發(fā)酵過(guò)程中釋放出來(lái)的凈熱量。

Q發(fā)酵=Q生物+

Q攪拌-

Q蒸發(fā)-

Q顯-

Q輻射

生物熱(biological

heat)是菌體生長(zhǎng)過(guò)程中直接釋放到體外的熱能，使發(fā)酵液溫度升高。

攪拌熱(agitation

heat)是攪拌器引起的液體之間和液體與設(shè)備之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量。

6.pH值對(duì)發(fā)酵的影響

（1）影響酶的活性，當(dāng)pH值抑制菌體中某些酶的活性時(shí)，會(huì)阻礙菌體的新陳代謝；

（2）影響微生物細(xì)胞膜所帶電荷的狀態(tài)，改變細(xì)胞膜的通透性，影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的吸收和代謝產(chǎn)物的排泄；影響培養(yǎng)基中某些組分的解離，進(jìn)而微生物對(duì)這些成分的吸收；

（3）pH值不同，往往引起菌體代謝過(guò)程的不同，使代謝產(chǎn)物的質(zhì)量和比例發(fā)生改變。

7、引起發(fā)酵液pH值異常波動(dòng)的因素

pH值的變化決定于所用的菌種、培養(yǎng)基的成分和培養(yǎng)條件

pH下降：

①

培養(yǎng)基中碳、氮比例不當(dāng)。碳源過(guò)多，特別是葡萄糖過(guò)量，或者中間補(bǔ)糖過(guò)多加上溶氧不足，致使有機(jī)酸大量積累而pH下降；

②

消泡劑加得過(guò)多；

③

生理酸性物質(zhì)的存在，銨被利用，pH下降。

pH上升：

①

培養(yǎng)基中碳、氮比例不當(dāng)。氮源過(guò)多，氨基氮釋放，使pH上升；

②

生理堿性物質(zhì)存在；

③

中間補(bǔ)料氨水或尿素等堿性物質(zhì)加入過(guò)多。

8、臨界氧濃度(critical

value

of

dissolved

oxygen

concentration)

：指不影響菌的呼吸所允許的最低氧濃度。如對(duì)產(chǎn)物形成而言便稱為產(chǎn)物合成的臨界氧濃度。

呼吸強(qiáng)度又稱氧比消耗速率，是指單位質(zhì)量的干菌體在單位時(shí)間內(nèi)所吸取的氧量，以

Q

O2表示，單位為mmolO2／(g干菌體·h)。

耗氧速率又稱攝氧率，是指單位體積培養(yǎng)液在單位時(shí)間內(nèi)的吸氧量，以r表示，單位為mmol

O2／(L·h)。

9、引起溶氧異常下降，可能有下列幾種原因：

①

污染好氣性雜菌，大量的溶氧被消耗掉，可能使溶氧在較短時(shí)間內(nèi)下降到零附近，如果雜菌本身耗氧能力不強(qiáng)，溶氧變化就可能不明顯；

②

菌體代謝發(fā)生異?，F(xiàn)象，需氧要求增加，使溶氧下降；

③

某些設(shè)備或工藝控制發(fā)生故障或變化，也可能引起溶氧下降，如攪拌功率消耗變小或攪拌速度變慢，影響供氧能力，使溶氧降低。

10、泡沫的形成及其對(duì)發(fā)酵的影響

在大多數(shù)微生物發(fā)酵過(guò)程中，通氣、攪拌以及代謝氣體的逸出，再加上培養(yǎng)基中糖、蛋白質(zhì)、代謝物等表面活性劑的存在，培養(yǎng)液中就形成了泡沫。

形成的泡沫有兩種類型：

一種是發(fā)酵液液面上的泡沫，氣相所占的比例特別大，與液體有較明顯的界限，如發(fā)酵前期的泡沫；

另一種是發(fā)酵液中的泡沫，又稱流態(tài)泡沫(fluid

foam)，分散在發(fā)酵液中，比較穩(wěn)定，與液體之間無(wú)明顯的界限

大量的泡沫引起的負(fù)作用：

發(fā)酵罐的裝料系數(shù)減少、氧傳遞系統(tǒng)減?。?/p>

增加了菌群的非均一性；

造成大量逃液，增加染菌機(jī)會(huì)；

嚴(yán)重時(shí)通氣攪拌無(wú)法進(jìn)行，菌體呼吸受到阻礙，導(dǎo)致代謝異?；蚓w自溶；

消泡劑的添加將給提取工序帶來(lái)困難。

泡沫的消除

調(diào)整培養(yǎng)基中的成分（如少加或緩加易起泡的原料）或改變某些物理化學(xué)參數(shù)（如pH值、溫度、通氣和攪拌）或者改變發(fā)酵工藝（如采用分次投料）來(lái)控制，以減少泡沫形成的機(jī)會(huì)。

采用菌種選育的方法，篩選不產(chǎn)生流態(tài)泡沫的菌種，來(lái)消除起泡的內(nèi)在因素。

采用機(jī)械消泡或消泡劑來(lái)消除已形成的泡沫。

常用的消泡劑有4大類：

天然油脂類、脂肪酸和酯類、聚醚類、硅酮類

11、造成染菌的主要原因

設(shè)備滲漏

空氣帶菌

種子帶菌

滅菌不徹底

技術(shù)管理不善

第九章

生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

1.微生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

研究各種環(huán)境因素與微生物代謝活動(dòng)之間相互作用隨時(shí)間而變化的規(guī)律。

具體研究?jī)?nèi)容：微生物生長(zhǎng)過(guò)程中質(zhì)量的平衡；發(fā)酵過(guò)程中菌體的生長(zhǎng)速率、基質(zhì)消耗速率和產(chǎn)物生成速率的相互關(guān)系

；環(huán)境因素對(duì)這三種速率的影響。

2.分批發(fā)酵工藝中縮短和消除延遲期的方法有：

增加接種量、采用最適種齡、選用繁殖速度快的菌種以及盡量保持接種前后所處的培養(yǎng)基介質(zhì)和條件一致。

3.Monod方程的參數(shù)求解：

μmS

KS+S

μ=

S:限制性基質(zhì)濃度mol/m3；KS:飽和常數(shù)mol/m3

例：在一定條件下培養(yǎng)大腸桿菌，得如下數(shù)據(jù)：

S(mg/l)

153

221

μ(h-1)

0.06

0.24

0.43

0.66

0.70

利用MONOD方程作圖如下，求在該培養(yǎng)條件下，求大腸桿菌的μmax，KS和td?

解：據(jù)圖可知，：

1/μmax=0.95；KS/μmax=90；根據(jù)

可以求得：

μmax＝1.1

(h-1);

KS＝99mg/L，td＝ln2/μmax＝0.63h

4.連續(xù)培養(yǎng)動(dòng)力學(xué)

稀釋率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)加入的培養(yǎng)基體積占發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)基體積的分率

5.細(xì)胞的物料平衡

單級(jí)連續(xù)培養(yǎng)的細(xì)胞物料平衡方程如下：

根據(jù)單級(jí)連續(xù)培養(yǎng)的細(xì)胞物料平衡方程，按照比生長(zhǎng)速率μ和稀釋率D的大小關(guān)系，討論培養(yǎng)罐內(nèi)細(xì)胞濃度和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度的變化情況。

答：

μ

D:

則

dX/dt

>0，培養(yǎng)罐內(nèi)細(xì)胞濃度不斷增加，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度隨之減少

μ

D：則dX/dt

<0，罐內(nèi)細(xì)胞濃度不斷減少，最后導(dǎo)致X趨近0.μ

=

D：則dX/dt

=0，細(xì)胞濃度不隨時(shí)間而變化，即培養(yǎng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

6.限制性基質(zhì)的物料平衡

臨界稀釋率（DC）:

發(fā)生洗出時(shí)的稀釋率。

操作的稀釋率不是可以隨意改變的，而有一個(gè)限度。超過(guò)此稀釋率時(shí)連續(xù)培養(yǎng)就無(wú)法進(jìn)行，臨界稀釋率取決于加料中的限制性基質(zhì)濃度，即細(xì)胞在此培養(yǎng)基中能達(dá)到的最大比生長(zhǎng)速率。DC=

μmS

/(KS+S)

第十章　下游加工過(guò)程概論

1、下游技術(shù)（工程）

（downstream

processing）：對(duì)于由生物界自然產(chǎn)生的或由微生物菌體發(fā)酵的、動(dòng)植物細(xì)胞組織培養(yǎng)的、酶反應(yīng)等各種生物工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程獲得的生物原料，經(jīng)提取分離、加工并精制目的成分，最終使其成為產(chǎn)品的技術(shù)。

2.發(fā)酵液的特點(diǎn)

1）含水多，產(chǎn)物含量低；

2）含菌體蛋白；

3）溶有原來(lái)培養(yǎng)基成分；

4）相當(dāng)多的副產(chǎn)物和色素；

5）易被雜菌污染或使產(chǎn)物進(jìn)一步分解；

6）易起泡，粘性物質(zhì)多。

3、整個(gè)下游加工過(guò)程應(yīng)遵循下列四個(gè)原則

1)

時(shí)間短；2)

溫度低,（選擇在生物物質(zhì)的溫度范圍內(nèi)）；3)

pH適中;4)

嚴(yán)格清洗消毒（包括廠房、設(shè)備及管路，注意死角）。

4、一般下游加工過(guò)程可分為4個(gè)階段

1)培養(yǎng)液（發(fā)酵液）的預(yù)處理和固液分離；2)初步純化（提?。?；3)高度純化（精制）；4)成品加工。

5、下游加工過(guò)程的一般流程

第十二章

發(fā)酵液的預(yù)處理和固液分離方法

1、改善發(fā)酵液過(guò)濾特性的物理化學(xué)方法：

調(diào)酸（等電點(diǎn)）、熱處理、電解質(zhì)處理、添加凝聚劑、添加表面活性物質(zhì)、添加反應(yīng)劑、冷凍-解凍及添加助濾劑等。

2、凝聚——指在電解質(zhì)作用下，由于膠粒之間雙電層電排斥作用降低，電位下降，而使膠體體系不穩(wěn)定的現(xiàn)象；常用的凝聚劑電解質(zhì)有：硫酸鋁

Al2(SO4)3?18H2O（明礬）；氯化鋁

AlCl3?6H2O;三氯化鐵

FeCl3;硫酸亞鐵

FeSO4·7H2O

；石灰；ZnSO4；MgCO3

絮凝——指在某些高分子絮凝劑存在下，基于橋架作用，使膠粒形成較大絮凝團(tuán)的過(guò)程。工業(yè)上使用的絮凝劑可分為三類：

1）有機(jī)高分子聚合物，如聚丙烯酰胺類衍生物、聚苯乙烯類衍生物；

2）無(wú)機(jī)高分子聚合物，如聚合鋁鹽、聚合鐵鹽等；

3）天然有機(jī)高分子絮凝劑，如聚糖類膠粘物、海藻酸鈉、明膠、骨膠、殼多糖、脫乙酰殼多糖等。

目前最常見(jiàn)的高分子聚合物絮凝劑有機(jī)合成的聚丙烯酰胺（polyacrylamide）類衍生物

3、雜蛋白的去除方法有沉淀法、變性法、吸附法

4、固液分離的方法：重力沉降、浮選、旋液分離、介質(zhì)過(guò)濾、離心。

5、根據(jù)過(guò)濾機(jī)理，過(guò)濾操作可分為澄清過(guò)濾和濾餅過(guò)濾。

第十三章

細(xì)胞破碎

1、細(xì)胞破碎的阻力：

細(xì)菌破碎的主要阻力:肽聚糖的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越致密，破碎的難度越大，革蘭氏陰性細(xì)菌網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不及革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的堅(jiān)固；

酵母細(xì)胞壁破碎的阻力:主要決定于壁結(jié)構(gòu)交聯(lián)的緊密程度和它的厚度；

霉菌細(xì)胞壁中含有幾丁質(zhì)或纖維素的纖維狀結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度比細(xì)菌和酵母菌的細(xì)胞壁有所提高。

2、常用破碎方法

機(jī)械法：珠磨法（固體剪切作用）、高壓勻漿法（液體剪切作用）、超聲破碎法（液體剪切作用）、X-press法（固體剪切作用）。

非機(jī)械法：酶溶法（酶分解作用）、化學(xué)滲透法（改變細(xì)胞膜的滲透性）、滲透壓法（滲透壓劇烈改變）、凍結(jié)融化法（反復(fù)凍結(jié)-融化）、干燥法（改變細(xì)胞膜滲透性）

3、破碎率的測(cè)定方法

1）直接測(cè)定法

2）目的產(chǎn)物測(cè)定法

3）導(dǎo)電率測(cè)定法

第十四章

沉

淀

法（Precipitation）

1、固相析出技術(shù)：通過(guò)加入某種試劑或改變?nèi)芤簵l件，使生化產(chǎn)物溶解度降低，以固體形式（沉淀和晶體）從溶液中沉降析出的分離純化技術(shù)。

結(jié)晶法：在固相析出過(guò)程中，析出物為晶體稱為結(jié)晶法。

沉淀法：在固相析出過(guò)程中，析出物為無(wú)定形固體稱為沉淀法。常用的沉淀法：鹽析法、有機(jī)溶劑沉淀法和等電點(diǎn)沉淀法等。

2、鹽析(Salt

induced

precipitation)：在高濃度的中性鹽存在下，蛋白質(zhì)（酶）等生物大分子物質(zhì)在水溶液中的溶解度降低，產(chǎn)生沉淀的過(guò)程。原因如下：

1）無(wú)機(jī)離子與蛋白質(zhì)表面電荷中和，形成離子對(duì)，部分中和了蛋白質(zhì)的電性，使蛋白質(zhì)分子之間的排斥力減弱，從而能夠相互靠攏；

2）中性鹽的親水性大，使蛋白質(zhì)脫去水化膜，疏水區(qū)暴露，由于疏水區(qū)的相互作用導(dǎo)致沉淀；

Ks鹽析法：在一定pH和溫度下，改變體系離子強(qiáng)度進(jìn)行鹽析的方法；

β鹽析法：在一定離子強(qiáng)度下，改變pH和溫度進(jìn)行鹽析；

常用的鹽析用鹽：

硫酸銨、硫酸鈉，磷酸鹽，檸檬酸鹽。

3、有機(jī)溶劑沉淀：在含有溶質(zhì)的水溶液中加入一定量親水的有機(jī)溶劑，降低溶質(zhì)的溶解度，使其沉淀析出。

原理：

（1）降低了溶質(zhì)的介電常數(shù)，使溶質(zhì)之間的靜電引力增加，從而出現(xiàn)聚集現(xiàn)象，導(dǎo)致沉淀。

（2）有機(jī)溶劑的水合作用，降低了自由水的濃度，降低了親水溶質(zhì)表面水化層的厚度，降低了親水性，導(dǎo)致脫水凝聚。

常用的有機(jī)溶劑沉析劑：

乙醇：沉析作用強(qiáng)，揮發(fā)性適中，無(wú)毒常用于蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子的沉析；

丙酮：沉析作用更強(qiáng)，用量省，但毒性大，應(yīng)用范圍不廣；

4、等電點(diǎn)沉淀：調(diào)節(jié)體系pH值，使兩性電解質(zhì)的溶解度下降，析出的操作稱為等電點(diǎn)沉淀。

原理：蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，當(dāng)溶液pH值處于等電點(diǎn)時(shí)，分子表面凈電荷為0，雙電層和水化膜結(jié)構(gòu)被破壞，由于分子間引力，形成蛋白質(zhì)聚集體，進(jìn)而產(chǎn)生沉淀。

第十五章

膜

過(guò)

濾

法

1、膜過(guò)濾法指以壓力為推動(dòng)力，依靠膜的選擇性，將液體中的組分進(jìn)行分離的方法。基本原理是篩孔分離過(guò)程。在壓差的推動(dòng)下，原料液中的溶劑和小的溶質(zhì)粒子從高壓的料液側(cè)透過(guò)膜到低壓側(cè)，所得到的液體一般稱為濾出液或透過(guò)液，而大的粒子組分被膜截留。包括微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO）四種過(guò)程。

在工業(yè)上用得最廣的膜材料是醋酸纖維素和聚砜。

濃差極化：當(dāng)溶劑透過(guò)膜，而溶質(zhì)留在膜上，使膜面濃度增大，并高于主體中濃度，這種濃度差導(dǎo)致溶質(zhì)自膜面反擴(kuò)散至主體中，這種現(xiàn)象稱為濃差極化。在超濾中，為減少濃差極化，通常采用錯(cuò)流操作。

膜的污染：膜在使用中，盡管操作條件保持不變，但通量仍逐漸降低的現(xiàn)象。

污染原因：膜與料液中某一溶質(zhì)的相互作用；吸附在膜上的溶質(zhì)和其它溶質(zhì)的相互作用。

膜污染的消除：污染必須通過(guò)清洗的辦法才能消除。經(jīng)清洗后如純水通量達(dá)到或接近原來(lái)水平，則認(rèn)為污染已消除。

減輕膜污染的方法

1）預(yù)處理

2）改變膜的表面性質(zhì)

市售的超濾器大致有四種型式：管式、中空纖維式、螺旋卷繞式和平板式。

2.將下列表示相同意義的詞連線

separation

factor

分離因子

membrane

separation膜分離

ion-exchange

離子交換

Biotechnology生物技術(shù)

Metabolic

Control

fermentation

代謝控制發(fā)酵

Downstream

Processing

下游工程

Chromatographic

Resolution色譜分離

Biocatalyst，生物催化劑

Orthogonal

experimental

design

正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

response

surface

analysis響應(yīng)面分析方法

Inducible

enzyme

誘導(dǎo)酶

末端代謝產(chǎn)物阻遏(End-product

repression)

分解代謝產(chǎn)物阻遏(Catabolite

repression)

代謝工程（metabolic

engineering)

臨界氧濃度(critical

value

of

dissolved

oxygen

concentration)

補(bǔ)料分批培養(yǎng)（feed-batch

culture，F(xiàn)BC）

細(xì)

胞

破

碎

Cell

Disruption

高壓勻漿法（High-pressure

homogenization

鹽析(Salt

induced

precipitation)

微濾(Microfiltration，MF)

超

濾

(ultrafiltration，UF)

反滲透（Reverse

osmosis，RO）

納濾(nanofiltration,NF)

正相色譜（Normal

Phase

Chromatography，NPC），反相色譜（Reversed

Phase

Chromatography，RPC），第十六章

溶劑萃取和浸取

1、溶劑萃取

利用一種溶質(zhì)組分（如產(chǎn)物）在兩個(gè)互不混溶的液相（如水相和有機(jī)溶劑相）中竟?fàn)幮匀芙夂头峙湫再|(zhì)上的差異來(lái)進(jìn)行分離操作的。

2、“相似相溶”原理分子之間可以有兩方面的相似：一是分子結(jié)構(gòu)相似，如分子的組成、官能團(tuán)、形態(tài)結(jié)構(gòu)的相似；二是能量(相互作用力)相似，如相互作用力有極性的和非極性之分，兩種物質(zhì)如相互作用力相近，則能互相溶解。與水“相似”的物質(zhì)易溶于水，與油“相似”的物質(zhì)易溶于油就是相似相溶原理的表現(xiàn)。

3、分配定律和分離因數(shù)

（1）分配定律：在一定溫度一定壓力的條件下，溶質(zhì)分配在兩個(gè)互不相溶的溶劑中，達(dá)到平衡時(shí)溶質(zhì)在兩相中的活度之比為一常數(shù)。如果是稀溶液，活度可用濃度代替，則達(dá)到平衡時(shí)溶質(zhì)在兩相中的濃度之比為一常數(shù)。稱之為分配系數(shù)K，（2）分離因數(shù)

3、乳化和去乳化

乳化：一種液體（分散相）分散在另一種不相混溶的液體（連續(xù)相）中的現(xiàn)象。乳化的結(jié)果可能形成兩種形式的乳濁液：一種是水包油型（O/W），另一種為油包水型（W

/

O）。

生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)的乳濁液是水包油型（O/W），還是油包水型（W

/

O），主要由表面活性劑的性質(zhì)決定。

4、雙水相萃?。涸谝欢l件下，水相也可以形成兩相(即雙水相系統(tǒng))甚至多相。于是有可能將水溶性的酶、蛋白質(zhì)等生物活性物質(zhì)從一個(gè)水相轉(zhuǎn)移到另一水相中，從而完成分離任務(wù)。

常用聚合物雙水相系統(tǒng)：聚乙二醇－葡聚糖、聚乙二醇－無(wú)機(jī)鹽系統(tǒng)

雙水相萃取的優(yōu)點(diǎn)：

1）使固液分離和純化兩個(gè)步驟同時(shí)進(jìn)行，一步完成；

2）適合熱敏物質(zhì)的提取，主要是胞內(nèi)酶；

3）親水性聚合物加入水中，形成兩相，在這兩相中，水分都占大比例（85～95％），這樣生物活性蛋白質(zhì)在兩相中不會(huì)失活，且以一定比例分配于兩相中。

第十七章

離

子

交

換

法

1、離子交換原理及分類

離子交換樹(shù)脂是一種不溶于酸、堿和有機(jī)溶劑的固態(tài)高分子材料。是一類帶有官能團(tuán)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物，其結(jié)構(gòu)有三部分組成：不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架，連接在骨架上的官能團(tuán)和官能團(tuán)所帶的相反電荷的可交換離子。骨架上的活性離子在水溶液中發(fā)生離解，可在較大的范圍內(nèi)自由移動(dòng)，擴(kuò)散到溶液中，同時(shí)，在溶液中的同類型離子也能從溶液中擴(kuò)散到骨架的網(wǎng)格或孔內(nèi)。當(dāng)這兩種離子濃度差較大時(shí)，就產(chǎn)生一種交換的推動(dòng)力，使它們之間產(chǎn)生交換作用，利用這種濃度差的推動(dòng)力使樹(shù)脂上的可交換離子發(fā)生可逆交換反應(yīng)。

樹(shù)脂按活性離子分類，活性離子是陽(yáng)離子（和陽(yáng)離子發(fā)生交換）就稱為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂；如果是陰離子，則稱為陰離子交換樹(shù)脂。

2、樹(shù)脂的命名

根據(jù)離子交換樹(shù)脂官能團(tuán)的性質(zhì)，將其分為強(qiáng)酸(0)、弱酸(1)、強(qiáng)堿(2)、弱堿(3)、螯合(4)、兩性(5)及氧化還原(6)等7類。

3、離子交換樹(shù)脂的理化性能指標(biāo)

1）外觀；2）交聯(lián)度；3）化學(xué)穩(wěn)定性；4）機(jī)械強(qiáng)度；5）交換量

4、影響離子交換樹(shù)脂選擇性的因素

1）離子價(jià)數(shù)

離子交換樹(shù)脂總是優(yōu)先選擇高價(jià)離子，而低價(jià)離子被吸附時(shí)則較弱。

陽(yáng)離子被吸附的順序?yàn)椋篎e3+

>Al3+

>Ca2+

>Mg2+

>Na+，陰離子順序?yàn)椋簷幟仕岣?硫酸根>硝酸根

2）溶液濃度的影響

樹(shù)脂對(duì)離子交換吸附的選擇性，在稀溶液中比較大，而在濃溶液中選擇性較小。

3）離子的水化半徑

水化半徑較小的離子優(yōu)先吸附。

4）有機(jī)溶劑的影響

有機(jī)溶劑會(huì)使樹(shù)脂對(duì)有機(jī)離子的選擇性降低，而容易吸附無(wú)機(jī)離子，可利用有機(jī)溶劑從樹(shù)脂上洗脫難洗脫的有機(jī)物質(zhì)。

5）樹(shù)脂與交換離子間的輔助力

凡能與樹(shù)脂間形成輔助力，如氫鍵、范德華力等輔助力的離子，樹(shù)脂對(duì)其吸附力就大；反之，能破壞這些輔助力的溶液就能容易地將離子從樹(shù)脂上洗脫下來(lái)。

5、離子交換樹(shù)脂的工作過(guò)程：

1）樹(shù)脂預(yù)處理：新樹(shù)脂裝入柱后，先用去離子水浸泡12h左右，使樹(shù)脂充分吸水膨脹，再用2-3倍樹(shù)脂體積的10%左右食鹽水浸泡4h以上。用水洗凈殘留的NaCl，再根據(jù)樹(shù)脂類型和使用所需要的型號(hào)分別用酸和堿處理，最后調(diào)pH值至所需范圍。

2）上柱交換交換方式：采用順流和逆流進(jìn)行

3）洗脫：用親和力更強(qiáng)的同性離子取代樹(shù)脂上吸附的目的產(chǎn)物。

4）樹(shù)脂的再生：先用清水洗滌，然后用再生劑再生，最后用清水洗至所需pH值。

6.ISEP系統(tǒng)是一種連續(xù)的離子交換系統(tǒng)

目前已成功的應(yīng)用在各種不同的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中。ISEP系統(tǒng)采用多柱(20/30交換柱)吸附以及在穩(wěn)定狀態(tài)下連續(xù)運(yùn)行。不需要備用設(shè)備；離子交換樹(shù)脂的再生也不必中斷正常的生產(chǎn)。

ISEP系統(tǒng)可以處理雜質(zhì)濃度較高的物料，保證產(chǎn)品具有穩(wěn)定的成分和濃度；采用多通道逆向流動(dòng)再生方式，減少了離子交換樹(shù)脂及、再生劑和洗滌水的用量。

工作過(guò)程：

交換：利用ISEP離子交換系統(tǒng)，對(duì)膜濾液中的賴氨酸離子進(jìn)行吸附，與其他雜質(zhì)分離，吸附分離下來(lái)的廢水及雜質(zhì)排出柱體，吸附飽和的柱體進(jìn)入洗脫回填區(qū)。

回填：通過(guò)洗脫液回填壓出柱體內(nèi)的廢水和雜質(zhì)，以提高洗脫液純度。

洗脫：利用一定濃度的氨水消除酸性，將賴氨酸離子從樹(shù)脂上解析下來(lái)，并使樹(shù)脂得到再生。

轉(zhuǎn)型：再生柱進(jìn)入再生區(qū)經(jīng)過(guò)稀硫酸轉(zhuǎn)型后在吸附區(qū)達(dá)到最佳的吸附能力。

第十八章

色譜分離法

1、色譜分離（Chromatographic

Resolution，CR）利用多組分混合物中各組分物理化學(xué)性質(zhì)（如吸附力、分子極性、分子形狀和大小、分子親合力、分配系數(shù)等）的差別，使各組分以不同程度分布在固定相和流動(dòng)相中。當(dāng)多組分混合物隨流動(dòng)相流動(dòng)時(shí)，由于各組分物理化學(xué)性質(zhì)的差別，而以不同的速率移動(dòng)，使之分離。

特點(diǎn)分離效率高；檢測(cè)能力強(qiáng)；樣品用量少；適用范圍廣。

2.色譜分離過(guò)程：

兩種組分的理化性質(zhì)原本存在著微小的差異，經(jīng)過(guò)反復(fù)多次地吸附→解吸→再吸附→再解吸的過(guò)程使微小差異累積起來(lái)，結(jié)果使吸附能力弱的組分先流出色譜柱，吸附能力強(qiáng)的組分后流出色譜柱，從而使各個(gè)組分得到了分離。

3.檢測(cè)器

UV-Vis、熒光、電化學(xué)、蒸發(fā)光散射、示差折光、質(zhì)譜等檢測(cè)器。

4.色譜時(shí)間

死時(shí)間（Dead

time）：不被固定相吸附或溶解的惰性組分，從進(jìn)樣到出峰的峰頂點(diǎn)之間測(cè)得的時(shí)間,用tM表示。

保留時(shí)間（Retention

time）：從進(jìn)樣到組分峰頂點(diǎn)之間測(cè)得的時(shí)間，用tR表示。

調(diào)整保留時(shí)間(Adjusted

Retention

Time)：調(diào)整保留時(shí)間指組分的保留時(shí)間扣除死時(shí)間后的時(shí)間，5.氣相色譜法主要利用物質(zhì)的沸點(diǎn)、極性及吸附性質(zhì)的差異，以氣體為流動(dòng)相，以液體或固體為固定相從而達(dá)到分離混合物的色譜方法。

6.液相色譜：

首先高壓泵將貯液器中流動(dòng)相溶劑經(jīng)過(guò)進(jìn)樣器送入色譜柱，然后從控制器的出口流出。當(dāng)注入欲分離的樣品時(shí)，流經(jīng)進(jìn)樣器貯液器的流動(dòng)相將樣品同時(shí)帶入色譜柱進(jìn)行分離，然后依先后順序進(jìn)入檢測(cè)器，記錄儀將檢測(cè)器送出的信號(hào)記錄下來(lái)，由此得到液相色譜圖。

4.凝膠色譜介質(zhì)常用的有葡聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠等。

分類

吸附色譜分離是指混合物隨流動(dòng)相通過(guò)固定相（吸附劑）時(shí)，由于固定相對(duì)不同物質(zhì)的吸附力不同而使混合物分離的方法。

分配色譜是利用混合物中各物質(zhì)在兩液相中的分配系數(shù)不同而分離。根據(jù)固定相和流動(dòng)相的極性與非極性的差別，分配色譜可分為正相色譜和反相色譜。

離子交換色譜是基于離子交換樹(shù)脂上可電離的離子與流動(dòng)相中具有相同電荷的溶質(zhì)離子進(jìn)行可逆交換，由于混合物中不同溶質(zhì)對(duì)交換劑具有不同的親合力而將它們分離。

凝膠色譜以凝膠為固定相，是一種根據(jù)各物質(zhì)分子大小不同而進(jìn)行分離的色譜技術(shù)，又稱為分子篩色譜（Molecular

Sieve

Chromatography，MSC）、空間排阻色譜或尺寸排阻色譜（Size

Exclusion

Chromatography，SEC）。

第十九章

蒸發(fā)、蒸餾和結(jié)晶

1、真空蒸發(fā)：冷凝器和蒸發(fā)器溶液側(cè)的操作壓力低于大氣壓、此時(shí)系統(tǒng)中的不凝性氣體必須用真空泵抽出。

目的：降低溶液的沸點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：

(1)溶液沸點(diǎn)低，可用溫度較低的低壓蒸汽或廢蒸汽作加熱蒸汽。

(2)溶液沸點(diǎn)低，同樣蒸汽所需的傳熱面小。

(3)沸點(diǎn)低，有利于處理高溫下易分解和變質(zhì)的熱敏性物料。

(4)蒸發(fā)器的操作溫度低，系統(tǒng)的熱損失小。

2、多效蒸發(fā)：第一個(gè)蒸發(fā)器(稱為第一效)中蒸出的二次蒸汽用作第二個(gè)蒸發(fā)器(第二效)的加熱蒸汽，第二個(gè)蒸發(fā)器蒸出的二次蒸汽用作第三個(gè)蒸發(fā)器

(第三效)的加熱蒸汽，依此類推。

3、蒸發(fā)器的分類：分為膜式蒸發(fā)器和非膜式蒸發(fā)器兩大類。膜式蒸發(fā)器又分為升膜蒸發(fā)器、降膜蒸發(fā)器、旋轉(zhuǎn)刮板蒸發(fā)器、板式蒸發(fā)器。

4、酒精發(fā)酵醪液蒸餾的理論基礎(chǔ)是拉烏爾定律。

拉烏爾定律：混合液中，蒸氣壓高的組分，在氣相中的含量總是比液相中的高；反之，蒸氣壓低的組分，在液相中的含量總是比氣相中的高。

5、飽和曲線和過(guò)飽和曲線

飽和溶液：溶液恰好飽和，溶質(zhì)既無(wú)溶解也無(wú)結(jié)晶，即溶質(zhì)與溶液處于平衡狀態(tài)，此溶液稱為飽和溶液；

未飽和溶液：若添加固體則固體溶解；

過(guò)飽和溶液：超過(guò)飽和點(diǎn)的溶質(zhì)遲早要從溶液中沉淀出來(lái)。

要使溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶出來(lái)，須首先使溶液成為過(guò)飽和狀態(tài)，也即必須設(shè)法產(chǎn)生一定的過(guò)飽和度作為推動(dòng)力。

6、溶液的過(guò)飽和度與結(jié)晶的關(guān)系：

AB為飽和曲線；CD為過(guò)飽和曲線。

AB和CD將圖分為：穩(wěn)定區(qū)、介穩(wěn)區(qū)和不穩(wěn)區(qū)。

穩(wěn)定區(qū)：溶液尚未飽和，沒(méi)有結(jié)晶的可能。

介穩(wěn)區(qū)：也不會(huì)自發(fā)產(chǎn)生晶核，但如已有晶核，則晶核長(zhǎng)大而吸收溶質(zhì)直至濃度回落到飽和線上。

不穩(wěn)區(qū)：能自發(fā)產(chǎn)生晶核。

如E點(diǎn)是溶液的原始末飽和狀態(tài)，E

H是冷卻結(jié)晶線，F(xiàn)點(diǎn)是飽和點(diǎn)，不能結(jié)晶，到達(dá)G點(diǎn)時(shí)，自發(fā)產(chǎn)生晶核。

7、結(jié)晶包括三個(gè)過(guò)程：形成過(guò)飽和溶液；晶核形成；晶體生長(zhǎng)。

8、接觸成核(碰撞成核)：新生的晶核是晶漿(有晶體存在的結(jié)晶溶液)中已有的晶體顆粒，在結(jié)晶器中與其他固體接觸碰撞時(shí)產(chǎn)生的晶體表層的碎粒。其中較大的就是新的晶核。

優(yōu)點(diǎn)：

①動(dòng)力學(xué)級(jí)數(shù)較低，即溶液過(guò)飽和度對(duì)成核影響較小。

②在低過(guò)飽和度下進(jìn)行，能得到優(yōu)質(zhì)結(jié)晶產(chǎn)品。

③產(chǎn)生晶核所需要的能量非常低，被碰撞的晶體不會(huì)造成宏觀上的磨損。

在工業(yè)生產(chǎn)中，接觸成核有以下4種方式：

(1)晶體與攪拌螺旋槳間的碰撞；

(2)湍流下晶體與結(jié)晶器壁間的碰撞；

(3)湍流下晶體與晶體的碰撞；

(4)沉降速度不同，晶體與晶體的碰撞。

其中以第1種方式為主。

第二十章

典型發(fā)酵產(chǎn)品介紹

1、釀造酒包括黃酒、啤酒、葡萄酒，酒精含量比較低。蒸餾酒主要指白酒、白蘭地等。蒸餾酒的酒精含量高。

2、紅葡萄酒：用果皮帶色的葡萄帶皮發(fā)酵制成，酒色呈深紅、鮮紅、紫紅或?qū)毷t。

白葡萄酒用白葡萄或紅皮白肉葡萄的果汁制成，酒色呈淺黃、禾稈黃、金黃色或近似無(wú)色。

3、白蘭地商標(biāo)上的英文縮寫：X.O（Extra

Old）酒齡（即貯陳期）規(guī)定不低于10年。

4、啤酒生產(chǎn)中麥汁煮沸的目的：蒸發(fā)水分，濃縮麥汁；鈍化全部酶和麥汁殺菌；蛋白質(zhì)變性和絮凝；酒花有效組分的浸出；排除麥汁中特異的異雜臭氣。

5、白酒的四大香型：

米香型：桂林三花酒；發(fā)酵完成后經(jīng)過(guò)反復(fù)二至三次蒸餾，酒精度數(shù)較高，民間過(guò)去叫“三蒸酒”、“三熬酒”。釀酒師們總結(jié)出了“觀花論酒”的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)酒度在55°至

60°時(shí)，由于液體表面張力，酒面晃動(dòng)便泛起數(shù)層酒花，經(jīng)久不散。釀酒師們說(shuō)“起花了，三花！”就接酒。

醬香型

（茅型酒）茅臺(tái)酒；原料為高粱，曲為純小麥制高溫曲，八次蒸料，八次下曲，八次發(fā)酵，八次蒸餾（但僅取酒7次，因?yàn)榈谝淮握麴s出的不作正品，潑回酒窖重新發(fā)酵）。

濃香型

（廬型酒）：廬州老窖——產(chǎn)于四川瀘州市。千年窖，萬(wàn)年糟，傳統(tǒng)的老五甑生產(chǎn)工藝，混蒸，主體香為己酸乙酯。純小麥制大曲，以糯玉米為原料。根據(jù)酒的質(zhì)量可分特曲、頭曲、二曲和三曲。五糧液采用五種糧食（高梁、大米、糯米、小麥、玉米）為原料。

清香型

（汾型酒）：汾酒——產(chǎn)于山西汾陽(yáng)縣杏花村，二次發(fā)酵二次勾兌。前次發(fā)酵21天，蒸餾，加酒糟，再發(fā)酵21天，再蒸餾。清蒸二次清工藝，乙酸乙酯和乳酸乙酯兩者的結(jié)合為主體香。

6、青霉素生產(chǎn)工藝

青霉素簇和頭孢菌素簇是臨床上最為重要的抗生素，屬于β-內(nèi)酰胺類抗生素。

青霉素(Benzylpenicillin

/

Penicillin)是指分子中含有青霉烷酸，能破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁并在細(xì)菌細(xì)胞的繁殖期起殺菌作用的一類抗生素。

青霉素的生物合成過(guò)程：

在青霉素發(fā)酵中，已知產(chǎn)黃青霉利用葡萄糖和氨，經(jīng)由a—氨基己二酸、半胱氨酸和纈氨酸在三肽合成酶的催化下合成三肽，異青霉素N合成酶催化發(fā)生環(huán)化生成異青霉素N，再與苯乙酸、苯乙胺、苯乙酰胺、苯乙酰甘氨酸等在異青霉素N?；D(zhuǎn)移酶催化進(jìn)行轉(zhuǎn)?；磻?yīng)，產(chǎn)生青霉素G。

（1）常用菌種為產(chǎn)黃青霉。

（2）青霉素G的合成途徑

（2）

發(fā)酵工藝

（3）發(fā)酵控制

①加糖控制一般在殘?zhí)菍⒅?.6％左右，pH上升時(shí)開(kāi)始加糖。

②補(bǔ)氮及加前體加硫酸銨、氨水或尿素，使發(fā)酵液氮源控制在0.01～0.05％。補(bǔ)前體以使發(fā)酵液中殘余苯乙酰胺濃度為0.05～0.08％。

③pH控制加酸或堿自動(dòng)控制pH，一般為6.4～6.6。

④溫度控制一般前期25～26℃，后期23℃，以減少后期發(fā)酵液中青霉素的降解破壞。

⑤通氣和攪拌抗生素深層培養(yǎng)需要通氣與攪拌。

⑥泡沫和消泡可用天然油脂如豆油、玉米油或用化學(xué)合成消泡劑“泡敵”（環(huán)氧丙稀環(huán)氧乙烯聚醚類）來(lái)消泡。應(yīng)當(dāng)控制其用量并少量多次加入。

⑦過(guò)濾宜采用鼓式真空過(guò)濾器。過(guò)濾前加去乳化劑降溫。

⑧提煉采用溶媒萃取法，醋酸丁酯（BA）作溶媒。

⑨脫色采用活性炭進(jìn)行脫色。過(guò)濾。

⑩共沸蒸餾或直接結(jié)晶

7.酶制劑的生產(chǎn)方法：固態(tài)發(fā)酵法和深層液體培養(yǎng)法

7.1利用微生物產(chǎn)酶的優(yōu)點(diǎn)

（1）微生物種類多、酶種豐富，且菌株易誘變，菌種多樣。

（2）微生物生長(zhǎng)繁殖快，易提取酶，特別是胞外酶。

（3）微生物培養(yǎng)基來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜。

（4）可控制酶發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程，生產(chǎn)可連續(xù)化、自動(dòng)化。

（5）可以利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，選育菌種、增加酶產(chǎn)率和開(kāi)發(fā)新酶種

枯草桿菌BF-7658液體深層發(fā)酵生產(chǎn)α-淀粉酶的發(fā)酵控制：

工藝流程：

A種子制備：

孢子培養(yǎng)一般采用馬鈴薯培養(yǎng)基，于37℃下培養(yǎng)72

h，使菌體全部形成孢子即為成熟。

種子培養(yǎng)維持罐溫37℃，罐壓0.5～0.8

atm，10h后加大通風(fēng)，當(dāng)菌體處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后期，立刻接種至大罐，種子培養(yǎng)一般14h左右。

發(fā)酵控制：

通常采用低濃度發(fā)酵和高濃度補(bǔ)料的方法，優(yōu)點(diǎn)：低濃度可以避免原料中淀粉降解生成的糖過(guò)量堆積而引起分解代謝阻遏，有利于pH值控制，延長(zhǎng)產(chǎn)酶期。

溫度37℃，罐壓0.5

atm，通氣量0～12

h控制0.5～0.6

VVM，12

h后控制在0.8～1.0

VVM，發(fā)酵后期控制在0.9

VVM。

補(bǔ)料體積和基礎(chǔ)培養(yǎng)基體積一般為1:3左右。從10

h左右開(kāi)始補(bǔ)加，一般前期、后期少，中期大，根據(jù)菌體的生長(zhǎng)情況來(lái)調(diào)整。當(dāng)pH低于6.5，細(xì)胞生長(zhǎng)粗壯時(shí)可酌減；當(dāng)pH高于6.5，細(xì)胞出現(xiàn)衰老并有空胞時(shí)可酌增。

停止補(bǔ)料后6-8h，溫度不再上升，菌體衰老（80%菌體形成空胞），酶活不再提高，發(fā)酵即可結(jié)束。發(fā)酵周期一般為40

h。

提?。汗I(yè)上回收α-淀粉酶一般采用硫酸銨鹽析法。

8.二步發(fā)酵法生產(chǎn)維生素C工藝有酸轉(zhuǎn)化工藝和堿轉(zhuǎn)化工藝兩種。

維生素C（2,3,4,5,6-五羥基-2-己烯酸-4-內(nèi)酯）的合成方法主要有萊氏化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵合成法兩種。

酸轉(zhuǎn)化設(shè)備簡(jiǎn)單、流程短，但制得的維生素C破壞嚴(yán)重、質(zhì)量差，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，三廢多，因此逐漸淘汰。

堿轉(zhuǎn)化雖然流程較長(zhǎng)、投資大，但產(chǎn)品質(zhì)量好，故目前絕大部分工廠均采用堿轉(zhuǎn)化工藝。

1985年轉(zhuǎn)讓二步發(fā)酵法生產(chǎn)維生素C工藝給世界上生產(chǎn)維生素最大企業(yè)－瑞士霍夫曼?羅氏制藥公司?！覈?guó)醫(yī)藥工業(yè)史上首次出口技術(shù)。

二步發(fā)酵法反應(yīng)步驟：

D-山梨醇

L-山梨糖

2-酮基-

L-古龍酸

2-酮基-L-古

龍酸甲酯

維生素C鈉

維生素C

生物氧化

黑醋菌

混合菌

生物氧化

甲酯化

H2SO4,CH3OH

內(nèi)酯化

NaHCO3,CH3OH

酸化

H2SO4,CH3OH

二步發(fā)酵法的整個(gè)生產(chǎn)工藝流程可分為發(fā)酵、提取、轉(zhuǎn)化和精制四部分

二步發(fā)酵：

第一步發(fā)酵中所用菌種為生黑葡萄糖酸桿菌（Gluconobacter

melagenus），簡(jiǎn)稱黑醋菌。最常用的生產(chǎn)菌株為R-30；

第二步發(fā)酵采用的菌種為由大、小兩株細(xì)菌組成的混合菌種。小菌為氧化葡萄糖酸桿菌（Gluconobacter

oxydans），工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中使用最多的大菌為2980及152混合菌。

9.谷氨酸發(fā)酵

菌種主要是棒狀桿菌屬、短桿菌屬、小桿菌屬及節(jié)桿菌屬的細(xì)菌。這些菌都是需氧微生物，都需要以生物素為生長(zhǎng)因子。

谷氨酸發(fā)酵過(guò)程

發(fā)酵初期，即菌體生長(zhǎng)的遲滯期

糖基本沒(méi)有利用，尿素分解放出氨使pH值略有上升，一般為2～4h。

對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期

代謝旺盛，糖耗快，尿素大量分解，pH值很快上升，但隨著氨被利用pH值又下降；溶氧濃度急劇下降，然后又維持在一定水平上；菌體濃度（OD值）迅速增大，菌體形態(tài)為排列整齊的八字形。及時(shí)供給菌體生長(zhǎng)必需的氮源及調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH值至7.5～8.0，必須流加尿素；又由于代謝旺盛，泡沫增加并放出大量發(fā)酵熱，故必須進(jìn)行冷卻，使溫度維持30～32℃。菌體繁殖的結(jié)果，菌體內(nèi)的生物素含量由豐富轉(zhuǎn)為貧乏。這個(gè)階段主要是菌體生長(zhǎng)，幾乎不產(chǎn)酸，一般為12h左右。

谷氨酸合成階段

當(dāng)菌體生長(zhǎng)基本停滯就轉(zhuǎn)入谷氨酸合成階段，此時(shí)菌體濃度基本不變，糖與尿素分解后產(chǎn)生的α－酮戊二酸和氨主要用來(lái)合成谷氨酸。這一階段，為了提供谷氨酸合成所必需的氨及維持谷氨酸合成最適的pH7.2～7.4，必須及時(shí)流加尿素，又為了促進(jìn)谷氨酸的合成需加大通氣量，并將發(fā)酵溫度提高到谷氨酸合成最適的溫度34～37℃。

發(fā)酵后期，菌體衰老、糖耗緩慢、殘?zhí)堑?，此時(shí)流加尿素必須相應(yīng)減少。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)耗盡酸濃度不再增加時(shí)，需及時(shí)放罐。

發(fā)酵周期一般為30多小時(shí)。

谷氨酸提取的新工藝

檸檬酸的發(fā)酵生產(chǎn)工藝

以糖質(zhì)原料發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸的常用菌種是黑曲霉

黑曲霉檸檬酸的積累機(jī)制總結(jié)

1)

Mn2＋缺乏抑制了蛋白質(zhì)合成，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)NH4＋濃度升高，解除了對(duì)磷酸果糖激酶（PFK）的抑制，促進(jìn)了EMP途徑的暢通；

2)

丙酮酸羧化酶是組成型酶，不被調(diào)節(jié)控制，可以不斷地提供草酰乙酸。同時(shí)組成型檸檬酸合成酶不被調(diào)節(jié)，增強(qiáng)了合成檸檬酸能力。

3)

控制Fe2+含量，順烏頭酸酶活力低，檸檬酸進(jìn)一步代謝減少，使檸檬酸積累；

4)

檸檬酸積累使pH值降低，在低pH值下，順烏頭酸酶和異檸檬酸脫氫酶失活，就更有利于檸檬酸的積累并排出體外。

發(fā)酵操作方法分為不置換法和置換法兩種。

檸檬酸提取方法

考試題型：

填空題10題共10分；選擇題10題共10分；判斷題10題共10分，英漢詞語(yǔ)對(duì)照10分；簡(jiǎn)答4題20分；分析討論題2題10分；應(yīng)用題（計(jì)算題和工藝流程及發(fā)酵控制）2題或3題共30分；

第三篇：生物發(fā)酵車間管理制度

發(fā)酵車間管理制度（試行）

為促進(jìn)企業(yè)發(fā)展，確保產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)肅廠紀(jì)廠規(guī)，維持良好的生產(chǎn)秩序，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，確保發(fā)酵車間的正常生產(chǎn)，特制定本管理制度：

一生產(chǎn)管理制度：

1.車間員工按時(shí)上下班，不遲到不早退，交接班工作提前10分種進(jìn)行。2.上崗前按要求穿戴好工作服，崗位操作過(guò)程中所需的勞保用品準(zhǔn)備齊全。3.車間嚴(yán)禁吸煙和酒后上崗，工作期間嚴(yán)禁打鬧，禁止脫、串崗，輪換用餐，嚴(yán)禁空崗現(xiàn)象發(fā)生。

4.發(fā)酵生產(chǎn)操作過(guò)程中必須穿戴好所需的勞保用品，防止化學(xué)灼傷、燙傷等，尤其是在流加堿以及發(fā)酵設(shè)備空消和培養(yǎng)基實(shí)消時(shí)要特別注意。

5.嚴(yán)格按生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)程進(jìn)行操作，重點(diǎn)操作采取二人復(fù)核制。6.發(fā)酵控制過(guò)程中嚴(yán)格操作，不得擅自邀請(qǐng)?zhí)岣呋蚪档蜆?biāo)準(zhǔn)，操作過(guò)程中如實(shí)作好發(fā)酵記錄，仔細(xì)觀察操作過(guò)程中的現(xiàn)象，防止掉零、頂罐、超溫、超壓等意外情況發(fā)生。

7.操作過(guò)程中發(fā)生異常情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)向車間主管人員報(bào)告，經(jīng)確認(rèn)后，方可進(jìn)行處理。

8.當(dāng)班人員工作的內(nèi)容包括，工藝溫度、壓力、補(bǔ)料流量、發(fā)酵罐液位，觀察設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，管路、閥門等一雪與生產(chǎn)相關(guān)的內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，若班組不能處理及時(shí)上報(bào)。

9.車間所用工器具、物料等，用完后及時(shí)歸位，并擺放在指定的區(qū)域內(nèi)。

10.隨時(shí)保持車間內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生，發(fā)現(xiàn)跑、冒、滴、漏、污及時(shí)處理，做好文明、衛(wèi)生生產(chǎn)。

11.愛(ài)惜生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境設(shè)施，認(rèn)真執(zhí)行設(shè)備保養(yǎng)制度，嚴(yán)格遵守設(shè)備運(yùn)行操作規(guī)程。

12.嚴(yán)禁擅自動(dòng)用各類消防器材，或在消防設(shè)施附近堆放其它物品。

13.員工有責(zé)任維護(hù)車間環(huán)境衛(wèi)生，嚴(yán)禁隨地吐痰，亂扔垃圾，在生產(chǎn)過(guò)程中要注意節(jié)約用料，不得隨意亂扔物品，工具、廢舊閥門、備件及時(shí)退庫(kù)。

14.操作人員每日上崗前必須將設(shè)備及工作崗位清掃干凈，保證工作區(qū)的衛(wèi)生整潔，辦公文件、記錄不得雜亂無(wú)章。

15..嚴(yán)格交接班制度，仔細(xì)交接生產(chǎn)工藝、設(shè)備運(yùn)行情況，以及工具、現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生。16.車間員工和外來(lái)人員進(jìn)入特殊工作崗位應(yīng)遵守特殊規(guī)定，確保人身和生產(chǎn)安全。

17.任何人不得攜帶違禁物品、危險(xiǎn)品或與生產(chǎn)無(wú)關(guān)的物品進(jìn)入車間，不得將私人用品放在工作場(chǎng)所。

18.非本公司人員未經(jīng)公司領(lǐng)導(dǎo)允許，禁止進(jìn)入發(fā)酵車間現(xiàn)場(chǎng)。

二、崗位責(zé)任制度：

1、種子組崗位職責(zé)：

1）按照生產(chǎn)計(jì)劃，保證生產(chǎn)種子的正常供應(yīng)。2）進(jìn)行菌種的自然分離，保證種子的穩(wěn)定，做好菌種的優(yōu)化改良工作。3）進(jìn)行原材料的小試，保證原料的質(zhì)量。

4）對(duì)種子質(zhì)量進(jìn)行分析，找出種子質(zhì)量波動(dòng)的原因。5）保證種子的使用安全，防止菌種的流失。6）保證設(shè)備使用安全，按SOP進(jìn)行操作。

7)遵守公司和車間各項(xiàng)規(guī)章制度，做好菌種組內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生工作。

2、配料崗位職責(zé)：

1）按配料單準(zhǔn)確稱取各種物料，要求不漏料，不錯(cuò)料，不重料并且稱量正確。2）嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝要求對(duì)物料進(jìn)行處理，對(duì)配料過(guò)程中物料存在的異常情況及時(shí)與有關(guān)人員聯(lián)系。

3）按照生產(chǎn)工藝要求將物料順序加入罐內(nèi)，操作要認(rèn)真仔細(xì)，不得將物料灑落罐外，以免造成浪費(fèi)和污染。

4）遵守公司和車間各項(xiàng)規(guī)章制度，做好配料現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生清理工作。

3、消毒崗位職責(zé)：

1）嚴(yán)格按照工藝規(guī)程和崗位安全操作法，按時(shí)完成生產(chǎn)計(jì)劃所下達(dá)的消毒任務(wù)，保證生產(chǎn)能按計(jì)劃進(jìn)行。

2）對(duì)所消毒的罐批，承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。

3）消毒前應(yīng)做好罐內(nèi)外的檢查、清理、試漏等工作使罐體、管件和閥門等無(wú)異常，確保無(wú)泄漏。

4）嚴(yán)格按照崗位安全操作法，進(jìn)行消毒和接（移）種操作，在實(shí)際操作過(guò)程中，遇到疑難問(wèn)題立即與有關(guān)人員聯(lián)系，及時(shí)解決。

5）準(zhǔn)確及時(shí)做好各項(xiàng)操作的原始記錄和交接班記錄。6）做好放罐后與下一崗位的交接工作。

7）放罐后清洗罐內(nèi)，并進(jìn)行設(shè)備的相關(guān)檢查。

8）遵守公司和車間各項(xiàng)規(guī)章制度，做好工作區(qū)域內(nèi)的衛(wèi)生清潔工作。

4、看罐崗位職責(zé)：

1）堅(jiān)守崗位，貫徹“勤跑、勤看、勤查”的原則，隨時(shí)觀察發(fā)酵情況。

2）注意設(shè)備運(yùn)行情況，控制好罐溫、罐壓、空氣流量、補(bǔ)料流量等工藝參數(shù)。3）時(shí)時(shí)注意發(fā)酵培養(yǎng)的各種參數(shù)變化，及時(shí)記錄真實(shí)數(shù)據(jù)，一旦發(fā)生異常立即與有關(guān)人員聯(lián)系，并及時(shí)解決處理，保證發(fā)酵生產(chǎn)的正常進(jìn)行。4）準(zhǔn)確補(bǔ)料，配合化驗(yàn)室取樣人員準(zhǔn)確取樣。

5）遵守公司和車間各項(xiàng)規(guī)章制度，做好工作區(qū)域內(nèi)的衛(wèi)生清潔工作。

三、培訓(xùn)管理制度：

1、車間工程師或工藝員負(fù)責(zé)員工培訓(xùn)的日常管理工作，培訓(xùn)應(yīng)有相關(guān)記錄。

2、車間培訓(xùn)分為外部培訓(xùn)、內(nèi)部培訓(xùn)，外部培訓(xùn)有公司培訓(xùn)和外聘人員培訓(xùn)，內(nèi)部培訓(xùn)有車間培訓(xùn)和崗位培訓(xùn)。

3、車間培訓(xùn)內(nèi)容包括公司級(jí)、職能部門制度文件、車間管理制度、崗位操作規(guī)程等。

4、車間培訓(xùn)不拘于特定形式?？梢圆扇≈v課，現(xiàn)場(chǎng)模擬操作，互動(dòng)交流等一切模式。

5、車間培訓(xùn)要求全員參加，定期考核培訓(xùn)效果，考核結(jié)果納入績(jī)效考核。

第四篇：生物工藝學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告

一． 實(shí)習(xí)時(shí)間：2010年11月21日二．實(shí)習(xí)地點(diǎn)：河南省濮陽(yáng)市泓天威藥業(yè)有限公司三．實(shí)習(xí)目的：通過(guò)參觀實(shí)習(xí)及老師和車間主任的講解，結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)，了

四．實(shí)習(xí)背景：濮陽(yáng)市泓天威藥業(yè)有限公司是以生物發(fā)酵制品為主，集科研、生

銷售于一體的高技術(shù)企業(yè)。公司創(chuàng)建于1997年，五．實(shí)習(xí)內(nèi)容：觀實(shí)習(xí)，在老師的指導(dǎo)和車間主任的講解下，通過(guò)實(shí)地考察、認(rèn)真學(xué)習(xí)、觀看生產(chǎn)流程等方式，理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)踐輔助教學(xué)。鞏固和運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)，在實(shí)踐中加深對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)獨(dú)立思考和創(chuàng)造性思維，為以后的實(shí)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)。年11月21日這一天，我們懷著期待的心情，經(jīng)過(guò)了將近三個(gè)小時(shí)的車程，來(lái)到了泓天威藥業(yè)有限公司的辦公大樓前。車間主任在我們一到來(lái)時(shí)就給我們講了重中之重的安全問(wèn)題，首先是工廠內(nèi)部嚴(yán)禁吸煙，以防免發(fā)生爆炸等嚴(yán)重事故；其次是要聽(tīng)老師和主任的話，不要亂摸亂碰生產(chǎn)設(shè)備，因?yàn)橛行┰O(shè)備處于高溫狀態(tài)，很容易燙傷人。? 講完了安全問(wèn)題后，主任帶著我們走進(jìn)了第一個(gè)車間—發(fā)酵車間。在這個(gè)車間里，我們首先看到了培養(yǎng)基配置罐，這是我們看到的第一個(gè)工廠生產(chǎn)設(shè)備，我深深地感嘆，果然是作為工廠大型生產(chǎn)用的設(shè)備，體積真的很大。然后我們上了三樓，看到了二級(jí)種子罐，主任給我們講解了工廠中抗生素的發(fā)酵流程，即保藏菌種→三角瓶→搖床培養(yǎng)→種子罐→二級(jí)種子罐→發(fā)酵罐。? 接著我們到了提取車間，主任告訴我們提取的兩種方法，就是溶媒萃取法和樹(shù)脂離子交換法。溶媒萃取法的過(guò)程是放入提取劑，經(jīng)過(guò)預(yù)處理和板框壓濾機(jī)，把液體輸送到環(huán)保站進(jìn)行處理，固體為有用部分，該品種效價(jià)主要集中在胞內(nèi)，把菌絲體取出來(lái)以后加入溶媒，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間浸泡，把所需大分子活性成分（溶于有機(jī)溶劑，不溶于水）進(jìn)行除渣，分離出純正有機(jī)相，對(duì)其進(jìn)行濃縮，之后進(jìn)行結(jié)晶（先成鹽，再結(jié)晶），成鹽過(guò)程中加入上鹽根（馬杜霉素銨加上NH4，硫酸安普霉素加上SO4），未結(jié)合鹽根的初始狀態(tài)為游離狀態(tài)，結(jié)晶后用分子離心機(jī)進(jìn)行分離，離心后進(jìn)行烘干，烘干后成細(xì)小粉末，然后進(jìn)行粉碎，最后加入輔料進(jìn)行包裝成為抗生素。樹(shù)脂離子交換法是發(fā)酵液進(jìn)入提取車間，經(jīng)預(yù)處理后，把陽(yáng)樹(shù)脂涂在預(yù)處理罐中，在攪拌過(guò)程中讓樹(shù)脂在發(fā)酵液中懸浮，期間，有效成分會(huì)吸附到樹(shù)脂上，因?yàn)闃?shù)脂密度比水大，所以在吸附完畢停止攪拌后，經(jīng)過(guò)靜止，樹(shù)脂會(huì)自然沉降到最底層，上面沒(méi)有用的液體即殘液，需送至環(huán)保站進(jìn)行處理；然后把剩余的樹(shù)脂收集起來(lái)，經(jīng)過(guò)洗滌、漂洗，再用解析劑（含有Na或NH4）把有效成分置換出來(lái)，收集的有效成分裝入到離子交換柱中，該過(guò)程即為裝柱。解析下來(lái)的有效成分經(jīng)過(guò)陰柱去除色素和其他雜質(zhì)。此時(shí)從陰柱出來(lái)的液體已經(jīng)比較干凈，經(jīng)濃縮和成鹽，然后將成鹽液進(jìn)行噴霧干燥，在噴霧干燥塔中將水分瞬間蒸發(fā)掉蒸發(fā)完后固體物質(zhì)沉降下來(lái)，將該固體物質(zhì)收集起來(lái)即為成品。其中，離子交換柱分為陽(yáng)柱和陰柱，陽(yáng)柱內(nèi)裝陽(yáng)樹(shù)脂，陰柱內(nèi)裝陰樹(shù)脂，已經(jīng)吸附產(chǎn)品（有效成分）的為陽(yáng)柱，陰柱主要裝711樹(shù)脂，功能為吸附色素和雜質(zhì)，但不吸附有效成分。看了提取車間后我們上了三樓的預(yù)處理車間，在這里我們看到了預(yù)處理罐和板框壓濾機(jī)。? 接著我們?nèi)チ丝諌簷C(jī)房，在這里我們了解了實(shí)際中的空氣滅菌流程，即空氣→高空取氣管→粗過(guò)濾器→空氣壓縮機(jī)→貯氣罐→冷卻器→過(guò)濾器→無(wú)菌空氣。? 最后我們到了至關(guān)重要的一環(huán)，就是環(huán)保站。環(huán)保站之所以重要，就是由于發(fā)酵廢液中含有太多對(duì)環(huán)境有害處的物質(zhì)，如果直接排入河道中就會(huì)污染環(huán)境，所以為了造福子孫后代，我們必須要把環(huán)保這一環(huán)做好。環(huán)保站包括：高濃度調(diào)節(jié)池、低濃度調(diào)節(jié)池、厭氧塔、氣浮池、初沉池、反應(yīng)罐、水解酸化池、綜合調(diào)低濃度的殘液流入到低濃度調(diào)節(jié)池，高濃度殘液經(jīng)高濃度調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)完后進(jìn)行過(guò)濾，剩下的液體和低濃度殘液一起經(jīng)過(guò)水解酸化池、污泥沉淀池后進(jìn)入?yún)捬跛?。液體在厭氧塔中進(jìn)行厭氧消化，經(jīng)過(guò)厭氧消化后降解大量BOD（即五日生化需氧++2-+

量），同時(shí)厭氧菌產(chǎn)生沼氣（可回收利用，為厭氧菌提供其在發(fā)酵時(shí)所需的熱能）最后沉淀下來(lái)的固體物質(zhì)經(jīng)過(guò)濾后變?yōu)楣腆w廢渣，將其進(jìn)行焚燒。液體經(jīng)一系列處理后變得較為澄清后排入河道。六．實(shí)習(xí)總結(jié)：實(shí)習(xí)結(jié)束了，感觸頗多，作為一名生物工程專業(yè)的學(xué)生，實(shí)習(xí)中我感受到了動(dòng)手能力的重要性，在學(xué)校都是學(xué)的理論，例如什么，學(xué)習(xí)各車間物料流程，把理論與實(shí)踐相結(jié)合。同這次實(shí)習(xí)讓我學(xué)到了很多東西，對(duì)我而言有著十分重要的意義。而且在。通過(guò)這次實(shí)習(xí)，我發(fā)現(xiàn)我自己存在不少問(wèn)題，自己的缺點(diǎn)、不在此我真心的感謝老師和校方為我們提供這次珍貴的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。本實(shí)習(xí)

物理

第五篇：2013-2014第一學(xué)期發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

實(shí)驗(yàn)一酸奶的制作

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過(guò)酸奶的制作，了解乳酸發(fā)酵的基本原理。

2.掌握酸奶的制作技術(shù)。

二、實(shí)驗(yàn)原理

酸奶是鮮奶經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵而制成的乳制品，具備鮮奶的全部營(yíng)養(yǎng)成分。酸奶含有人體必需的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)、乳糖酶和活性乳酸菌等。酸奶是采用優(yōu)質(zhì)純鮮牛奶加入白糖均質(zhì),經(jīng)超高溫滅菌后接入乳酸菌發(fā)酵后制成的一種發(fā)酵型乳制品。在發(fā)酵過(guò)程中,鮮牛奶中的酪蛋白遇酸凝固,成為有彈性的凝塊,顏色乳白、氣味清香、酸甜可口,別具一番風(fēng)味。乳酸菌具有把奶類中的乳糖，分解成乳酸的功能，稱為乳酸發(fā)酵。在形成乳酸的同時(shí)也產(chǎn)生其他一些酸類物質(zhì)，從而導(dǎo)致了PH 值的下降，當(dāng)達(dá)到乳類蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)時(shí)（如牛奶蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)約在PH4.5 左右），引起蛋白質(zhì)的沉淀，使原來(lái)流動(dòng)性較大的乳類，因凝固作用而變成類似果凍的膠狀物，稱之為“凝乳”。

三、實(shí)驗(yàn)試劑與器皿

1.菌種：嗜熱乳酸鏈球菌、保加利亞乳酸桿菌，乳酸菌種也可以從市場(chǎng)銷售的各種新鮮酸乳或酸乳飲料中分離；

2.培養(yǎng)基：脫脂乳粉或全脂乳粉、鮮牛奶、蔗糖；

3.恒溫水溶鍋、酸度計(jì)、高壓蒸汽滅菌鍋、超凈工作臺(tái)、培養(yǎng)箱、酸乳瓶(200～280mL)、培養(yǎng)皿、試管、300mL三角瓶。

四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

1．酸奶的制作

1.1將1%-2% 脫脂乳于80～85℃ 滅菌10～5min，同時(shí)加入5%--6%蔗糖，充分混合，然后冷卻至35～40℃，作為制作飲料的培養(yǎng)基質(zhì)。

1.2將純種嗜熱乳酸鏈球菌、保加利亞乳酸桿菌及兩種菌的等量混合菌液作為發(fā)酵劑，均以2%～5%的接種量分別接入以上培養(yǎng)基質(zhì)中即為飲料發(fā)酵液，亦可以市售鮮酸乳為發(fā)酵劑。接種后搖勻，分裝到已滅菌的酸乳瓶中，隨后將瓶蓋擰緊密封。

1.3把接種后的酸乳瓶置于40--42℃恒溫箱中培養(yǎng)3～4h。培養(yǎng)時(shí)注意觀察，在出現(xiàn)凝乳后停止培養(yǎng)。然后轉(zhuǎn)入4～5℃的低溫下冷藏24h以上。經(jīng)此后熟階段，達(dá)到酸乳酸度適中(pH4～

4.5)，凝塊均勻致密，無(wú)乳清析出，無(wú)氣泡，獲得較好的口感和特有風(fēng)味。

1.4采用乳酸球菌和乳酸桿菌等量混合發(fā)酵的酸乳與單菌株發(fā)酵的酸乳相比較，前者的香味和口感更佳。品嘗時(shí)若出現(xiàn)異味，表明酸乳污染了雜菌。

2注意事項(xiàng)

2.1制作乳酸菌飲料，應(yīng)選用優(yōu)良的乳酸菌，采用乳酸球菌與乳酸桿菌等量混合發(fā)酵，使其具有獨(dú)特風(fēng)味和良好口感。

2.2牛乳的消毒應(yīng)掌握適宜溫度和時(shí)間，防止長(zhǎng)時(shí)間采用過(guò)高溫度消毒而破壞酸乳風(fēng)味。

2.3作為衛(wèi)生合格標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)按衛(wèi)生部規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)，如大腸菌群檢測(cè)等。經(jīng)品嘗和檢驗(yàn)，合格的酸乳應(yīng)在4℃條件下冷藏，可保存6～7d。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.乳酸發(fā)酵過(guò)程、檢測(cè)結(jié)果及結(jié)果分析。

2.將發(fā)酵的酸乳品評(píng)結(jié)果記錄。

品評(píng)項(xiàng)目：凝乳情況、口感、香味、異味等。

六、分析與討論

發(fā)酵酸乳為什么能引起凝乳？

實(shí)驗(yàn)二 甜酒釀的制作

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過(guò)甜酒釀的制作了解釀酒的基本原理。

2.掌握甜酒釀的制作技術(shù)。

二、實(shí)驗(yàn)原理

以糯米（或大米）經(jīng)甜酒藥發(fā)酵制成的甜酒釀，是我國(guó)的傳統(tǒng)發(fā)酵食品。我國(guó)釀酒工業(yè)中的小曲酒和黃酒生產(chǎn)中的淋飯酒在某種程度上就是由甜酒釀發(fā)展而來(lái)的。

甜酒釀是將糯米經(jīng)過(guò)蒸煮糊化，利用酒藥中的根霉和米曲霉等微生物將原料中糊化后的淀粉糖化，將蛋白質(zhì)水解成氨基酸，然后酒藥中的酵母菌利用糖化產(chǎn)物生長(zhǎng)繁殖，并通過(guò)酵解途徑將糖轉(zhuǎn)化成酒精，從而賦予甜酒釀特有的香氣、風(fēng)味和豐富的營(yíng)養(yǎng)。隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，甜酒釀中的糖分逐漸轉(zhuǎn)化成酒精，因而糖度下降，酒度提高，故適時(shí)結(jié)束發(fā)酵是保持甜酒釀口味的關(guān)鍵。

三、實(shí)驗(yàn)試劑與器皿

1.材料：糯米、酒藥

2.儀器和器具：手提高壓滅菌鍋，不銹鋼絲碗，濾布，燒杯，不銹鋼鍋。

四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

1.洗米蒸飯：將糯米淘洗干凈，用水浸泡16-24h, 撈起放于置有濾布的鋼絲碗中，于高壓鍋內(nèi)蒸熟（約0.1Mpa, 9min），使飯“熟而不糊”。

2.淋水降溫：用清潔冷水淋洗蒸熟的糯米飯，使其降溫至35℃左右，同時(shí)使飯粒松散。

3.落缸搭窩：將酒藥均勻拌入飯內(nèi)，并在洗干凈的燒杯內(nèi)灑少許酒藥，然后將飯松散放入燒杯內(nèi)，搭成凹形圓窩，面上灑少許酒藥粉。蓋上培養(yǎng)皿蓋。

4.保溫發(fā)酵：于30℃進(jìn)行發(fā)酵，待發(fā)酵2天后，當(dāng)窩內(nèi)甜液達(dá)飯堆2/3高度時(shí)，進(jìn)行攪拌，再發(fā)酵1天左右即可。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.發(fā)酵期間每天觀察、記錄發(fā)酵現(xiàn)象。

2.對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)定，寫出品嘗體會(huì)。

六、分析與討論

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？

實(shí)驗(yàn)三 泡蘿卜的制作

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過(guò)泡蘿卜的制作了解泡菜的基本原理。

2.掌握泡蘿卜的制作技術(shù)。

二、實(shí)驗(yàn)原理

制作泡菜時(shí)，泡菜水中含有乳酸菌、硝酸鹽還原菌和其他雜菌。乳酸菌可使蔬菜發(fā)酵，能有效控制發(fā)酵過(guò)程，抑制其他菌類和微生物生長(zhǎng)，它保存有大量維生素C、L-乳酸菌，使泡好的蔬菜中的營(yíng)養(yǎng)易被人體吸收利用；鹽濃度高以及酒可抵制雜菌生長(zhǎng)，防止泡菜發(fā)霉、變質(zhì)，所以我們?cè)谂莶怂幸欲}和白酒；一般我們制作泡菜用的白蘿卜等蔬菜含有豐富的硝酸鹽，硝酸鹽還原菌可以促進(jìn)硝酸鹽還原為亞硝酸鹽（一種致癌物質(zhì)）。亞硝酸鹽含量先是不斷升高（6天左右亞硝酸鹽含量就可以達(dá)到最高峰），而在10天后泡菜中的亞硝酸鹽含量開(kāi)始有明顯下降,這是由于隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，乳酸細(xì)菌也大量繁殖，對(duì)硝酸鹽還原菌產(chǎn)生一定的抑制作用，影響其生長(zhǎng)繁殖，并且乳酸菌可以降解亞硝酸鹽，所以造成泡菜中

亞硝酸鹽的含量后期又有所下降，一般在15-20天內(nèi)降到安全范圍內(nèi)。所以我們泡菜必須等到15天以后方可食用，最好是20天后。

三、實(shí)驗(yàn)試劑與器皿

1.材料：白蘿卜、高粱白酒、花椒、辣椒、大料、冰糖、鹽

2.儀器和器具：鍋，泡菜壇子。

四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

1.培養(yǎng)泡菜發(fā)酵菌

（1）首先在冷水里放入一些花椒，適量的鹽，然后把水燒開(kāi).水量在壇子容量的10-20%左右，不要太多。鹽比平時(shí)做菜時(shí)多放一點(diǎn)，感覺(jué)很咸即止.花椒放大約20到30粒左右，盡量多放些，那樣泡出菜的香.（2）待水完全冷卻后，灌入壇子內(nèi)，然后加一兩高粱酒.其它酒不行，泡菜菌其實(shí)就是從高粱酒麴來(lái)的.（3）放辣椒椒、生姜進(jìn)去，可多放些，可增加菜的味。且這種菜要保持壇子內(nèi)一直有，它們有殺菌提味的作用。

（4）2－3天后可注意仔細(xì)觀察，看青椒周圍是否有汽泡形成，開(kāi)始的時(shí)候是一到兩個(gè)十分細(xì)小的氣泡，不注意觀察幾乎看不見(jiàn).如果有汽泡，哪怕是一個(gè)氣泡，就說(shuō)明發(fā)酵正常，待青椒完全變黃后，再放2至3天，成了!

（5）泡菜的原汁就這樣做好了（泡菜菌培養(yǎng)好了）。泡菜菌屬于厭氧菌，注意壇口的密封十分重要.注意事項(xiàng)：壇子內(nèi)壁必須洗干凈，然后把生水擦干，或干脆用開(kāi)水燙一下也行.絕對(duì)不能有生水.為什么不能有生水呢？道理很簡(jiǎn)單，自來(lái)水（生水）里的氯，會(huì)殺死泡菜菌

2.泡制

（1）制好的泡菜水先加入大料、冰糖適量。

（2）蔬菜洗干凈后，切成大快或條（不要太?。?，涼干水份.（3）放入培養(yǎng)好的泡菜原汁壇內(nèi)，蘿卜必須完全淹沒(méi)在水里，然后密封壇口.（4）每加入一次新的菜要加入相應(yīng)的鹽，要適量。如果鹽多了，會(huì)咸，少了，菜酸。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.發(fā)酵期間每天觀察、記錄發(fā)酵現(xiàn)象。

2.對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)定，寫出品嘗體會(huì)。

六、分析與討論

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？

實(shí)驗(yàn)四 橘子酒的制作

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過(guò)橘子酒的制作了解果酒制作的基本原理。

2.掌握橘子酒的制作技術(shù)。

二、實(shí)驗(yàn)原理

果酒就是通過(guò)酵母把果糖和糖份轉(zhuǎn)化成酒精，同時(shí)釋放二氧化碳的過(guò)程。果酒制作時(shí)產(chǎn)生的酒精度、甜度和糖分有關(guān)，糖份多就能更多轉(zhuǎn)化為酒精，所以釀酒是最好有糖度計(jì)的。所謂干型的酒就是糖份完全轉(zhuǎn)化成了酒精，而半干或者甜型的酒則通過(guò)提早結(jié)束發(fā)酵的方法來(lái)保留一定的糖份。所以酒是否是甜型的和開(kāi)始是否加糖完全沒(méi)有關(guān)系，如果一點(diǎn)不加糖，除非你的水果夠甜，否則則很難轉(zhuǎn)化成足夠的酒精度來(lái)維持正常的發(fā)酵。

三、實(shí)驗(yàn)試劑與器皿

3.1材料：酸甜型的橘子3斤，純凈水1.2L，糖1.4斤，果酒酵母1克，果膠酶1克，酵母營(yíng)養(yǎng)素1克

3.2儀器和器具：玻璃瓶、鍋等。

四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

1.橘子去皮，同時(shí)用純凈水溶解白糖。

2.把橘子捏碎放入玻璃瓶中，倒入白糖水。

3.用兩小勺純凈水分別溶解果膠酶和酵母營(yíng)養(yǎng)素。

4.將果膠酶水倒入瓶中。

5.將酵母營(yíng)養(yǎng)素的水倒入品種。

6.活化酵母（把酵母放在杯中，倒入38度－40度的溫水，不可超過(guò)此溫度，攪拌一下后放置15分鐘，隨后再稍許攪拌一下）。

7.把活化好的酵母溶液倒入玻璃瓶中（記住酵母不能驟冷驟熱，所以酵母溶液和橘子糖水溶液的溫差不能大于十度）。

8.隨后用干凈的筷子充分?jǐn)嚢杵恐械囊后w和果肉，隨后蓋上蓋子，放置在避光蔭涼處，24小時(shí)內(nèi)會(huì)開(kāi)始發(fā)酵。

9.接下來(lái)是主發(fā)酵的過(guò)程，主發(fā)酵的時(shí)間一般5－10天，可根據(jù)個(gè)人口味嘗試酒液決定。喜歡果味重的時(shí)間短，喜歡酒味重的時(shí)間長(zhǎng)。

10.嘗到酒液合自己胃口時(shí)，主發(fā)酵結(jié)束，就可以過(guò)濾了。

11.把過(guò)濾出的酒液裝瓶，同樣因?yàn)檫€會(huì)有余酵，所以不可滿瓶。

12.余發(fā)酵的過(guò)程會(huì)不斷析出沉淀物，因?yàn)槌恋砦飼?huì)影響酒的品質(zhì)，所以一般2－3天左右過(guò)濾一下，直到完全沒(méi)有沉淀物析出為止。

13.等完全沒(méi)有氣泡和沉淀物產(chǎn)生，發(fā)酵就算是完成了，此時(shí)的酒可以裝瓶飲用了，這時(shí)就是比較清新的風(fēng)格。如果喜歡味道更醇厚的，就裝瓶放置一段時(shí)間以后飲用。這個(gè)可以根據(jù)你自己的嘗試決定。需要提示的是，這個(gè)時(shí)期裝瓶就要滿瓶了，盡量隔絕空氣，以免氧化變質(zhì)。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.發(fā)酵期間每天觀察、記錄發(fā)酵現(xiàn)象。

2.對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)定，寫出品嘗體會(huì)。

六、分析與討論

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？

實(shí)驗(yàn)五產(chǎn)黃酮內(nèi)生真菌的篩選

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)微生物的篩選方法。

2.熟悉無(wú)菌操作。

3.掌握薄層層析技術(shù)。

4.掌握微生物的液體發(fā)酵操作。

二、實(shí)驗(yàn)原理

黃酮類物質(zhì)廣泛的存在于植物中。植物中的內(nèi)生真菌可產(chǎn)生與宿主植物相同或相似的生理活性物質(zhì)，因此在前期已經(jīng)篩選出的油茶內(nèi)生真菌的基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)黃酮內(nèi)生真菌的篩選。黃酮類物質(zhì)的鑒定分為顏色反應(yīng)鑒定和薄層層析鑒定。初篩使用顏色反應(yīng)，復(fù)篩時(shí)使用薄層層析技術(shù)，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)品，比較Rf值。

三、實(shí)驗(yàn)試劑與器皿

1.材料：油茶；

2.實(shí)驗(yàn)試劑：PDA培養(yǎng)基（馬鈴薯，葡萄糖，瓊脂。）、乙酸乙酯、甲醇、石油醚、乙醇

3.實(shí)驗(yàn)器皿和儀器：恒溫培養(yǎng)箱、高壓蒸汽滅菌鍋、超凈工作臺(tái)、搖床、培養(yǎng)皿、試管、300mL三角瓶、布氏漏斗。

四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

1.菌株活化

將冰箱中保存的10種油茶內(nèi)生真菌菌株置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中活化48h。

2.菌株的發(fā)酵培養(yǎng)

挑取活化后的菌株轉(zhuǎn)接于PDA平板上，28℃恒溫培養(yǎng)倒置配置培養(yǎng)5天，取菌落邊緣長(zhǎng)勢(shì)較旺盛處的菌絲接于裝量為200ml/500ml的PDA液體培養(yǎng)基中，28℃搖床培養(yǎng)，120r/min，培養(yǎng)5-7天，在相同條件下，做一個(gè)陰性對(duì)照。

3.有效成分提取

將發(fā)酵后的產(chǎn)物用布氏漏斗分離菌絲體和發(fā)酵液，保留發(fā)酵液。發(fā)酵液用等體積的乙酸乙酯萃取多次，至乙酸乙酯層無(wú)色，合并萃取液。在水浴鍋中77℃濃縮萃取液，得到浸膏狀物質(zhì)，用2ml甲醇溶解，4℃保存。

4.初篩

將甲醇溶液取1ml于試管中，加入少量鎂粉和4-5滴濃鹽酸，置于沸水浴中，觀察溶液顏色變化。若顏色呈現(xiàn)紅色到紫紅色，顯藍(lán)或綠色，則為陽(yáng)性。

5.復(fù)篩

將初篩的結(jié)果用于復(fù)篩，用毛細(xì)管蘸取少量甲醇溶液和5mg/ml蘆丁溶液，點(diǎn)在薄層層析板上，層析用的擴(kuò)展劑為石油醚：乙醇=1:1，層析至溶劑前沿上升到一半以上，將薄層層析板取出，自然晾干，置于濃氨水下熏蒸幾分鐘，比較樣品斑點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)品斑點(diǎn)的位置，計(jì)算Rf值。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

篩選過(guò)程、結(jié)果及結(jié)果分析。

六、分析與討論

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？