1、第四章第四章 發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基 及原料處理及原料處理黃小龍黃小龍農(nóng)農(nóng)學(xué)院學(xué)院生物技術(shù)系生物技術(shù)系 發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基是工業(yè)發(fā)酵微生物生長是工業(yè)發(fā)酵微生物生長和分泌發(fā)酵產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。和分泌發(fā)酵產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。 發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的設(shè)計、原料處理和配發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的設(shè)計、原料處理和配制制是發(fā)酵工程的重要操作單元之一。是發(fā)酵工程的重要操作單元之一。本章主要內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)酵營養(yǎng)基質(zhì)的組成發(fā)酵營養(yǎng)基質(zhì)的組成 第二節(jié)第二節(jié) 工業(yè)發(fā)酵中營養(yǎng)基質(zhì)的種類工業(yè)發(fā)酵中營養(yǎng)基質(zhì)的種類 第三節(jié)第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計和優(yōu)化培養(yǎng)基的設(shè)計和優(yōu)化 第四節(jié)第四節(jié) 原料的選擇及工業(yè)發(fā)酵中原料的選擇及工業(yè)發(fā)

2、酵中 重要營養(yǎng)基質(zhì)的配制方法重要營養(yǎng)基質(zhì)的配制方法第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)酵營養(yǎng)基質(zhì)的組成發(fā)酵營養(yǎng)基質(zhì)的組成 培養(yǎng)基定義：培養(yǎng)基定義： 是指利用人工方法配制的供微生物、植物和動物是指利用人工方法配制的供微生物、植物和動物細(xì)胞生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物的各種營養(yǎng)物質(zhì)的細(xì)胞生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物的各種營養(yǎng)物質(zhì)的混合物?；旌衔铩?用途：用途： 主要用于微生物等的主要用于微生物等的分離、培養(yǎng)、鑒定以及分離、培養(yǎng)、鑒定以及菌種保藏菌種保藏等方面。等方面。 工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基 ?除了包含微生物生長繁殖所必須的除了包含微生物生長繁殖所必須的碳源、氮碳源、氮源、能源、無機(jī)鹽、生長因子和水源、能源、無機(jī)鹽、生長因

3、子和水等營養(yǎng)成等營養(yǎng)成分分，有的還含有某些有的還含有某些前體前體、產(chǎn)物促進(jìn)劑產(chǎn)物促進(jìn)劑和和抑抑制劑制劑等。等。一、能源一、能源 功能：功能：微生物生長、繁殖、合成、分微生物生長、繁殖、合成、分解、運(yùn)動、熱的產(chǎn)生等，即微生物的解、運(yùn)動、熱的產(chǎn)生等，即微生物的一切行為都需要消耗能源。一切行為都需要消耗能源。光能光能-光能自養(yǎng)菌光能自養(yǎng)菌的能源。如：小的能源。如：小球藻、螺旋藻利用光能生產(chǎn)單細(xì)胞蛋球藻、螺旋藻利用光能生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白；嗜鹽藻利用光能生產(chǎn)甘油、白；嗜鹽藻利用光能生產(chǎn)甘油、-胡胡羅卜素和單細(xì)胞蛋白等。羅卜素和單細(xì)胞蛋白等。氫、硫、氨、亞硝酸鹽、亞鐵鹽氫、硫、氨、亞硝酸鹽、亞鐵鹽-化能自養(yǎng)微

4、生物化能自養(yǎng)微生物的能源。如：細(xì)菌煉的能源。如：細(xì)菌煉銅所使用的氧化亞鐵硫桿菌，將亞鐵銅所使用的氧化亞鐵硫桿菌，將亞鐵鹽作為能源。鹽作為能源。碳水化合物碳水化合物等有機(jī)物，石油天然氣和等有機(jī)物，石油天然氣和石油化工產(chǎn)品石油化工產(chǎn)品-異養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物能源，能源，同時也是碳源物質(zhì)。同時也是碳源物質(zhì)。New Biofuel technology using sunlight and micro-organisms could change the industry 二、碳源二、碳源 功能：功能：碳源物質(zhì)是組成培養(yǎng)基的主要成分碳源物質(zhì)是組成培養(yǎng)基的主要成分之一，因為碳源物質(zhì)在微生物細(xì)胞中的含之一，

5、因為碳源物質(zhì)在微生物細(xì)胞中的含量很高。占細(xì)胞干物質(zhì)量很高。占細(xì)胞干物質(zhì)50%。 碳源物質(zhì)碳源物質(zhì)為細(xì)胞提供能量為細(xì)胞提供能量 、組成菌體細(xì)胞、組成菌體細(xì)胞成分的碳架、構(gòu)成代謝產(chǎn)物。成分的碳架、構(gòu)成代謝產(chǎn)物。 常用的碳源物質(zhì)常用的碳源物質(zhì): 糖類、脂類、有機(jī)酸、低碳醇。糖類、脂類、有機(jī)酸、低碳醇。 糖蜜糖蜜淀粉淀粉7葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、糊精、淀粉葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、糊精、淀粉等糖類等糖類物質(zhì)，是細(xì)菌、放線菌、霉菌、酵母利用的碳源。其中，物質(zhì)，是細(xì)菌、放線菌、霉菌、酵母利用的碳源。其中，葡萄糖是碳源中最容易利用的單糖葡萄糖是碳源中最容易利用的單糖，幾乎所有微生物都能，幾乎所有微生物

6、都能利用葡萄糖。利用葡萄糖。其他糖類：其他糖類：蔗糖、麥芽糖、乳糖等蔗糖、麥芽糖、乳糖等雙糖雙糖也是常用的碳源。也是常用的碳源。 常用于常用于抗生素、氨基酸、酶類的發(fā)酵抗生素、氨基酸、酶類的發(fā)酵。多糖多糖 如淀粉和纖維素。淀粉還可以克服葡萄糖代謝過快如淀粉和纖維素。淀粉還可以克服葡萄糖代謝過快的弊病，并且價格低廉，來源豐富。的弊病，并且價格低廉，來源豐富。8酯類酯類：如：如植物油，動物油植物油，動物油等脂類，具備較活躍的脂肪酶的等脂類，具備較活躍的脂肪酶的微生物可利用脂類為碳源。微生物可利用脂類為碳源。有機(jī)酸有機(jī)酸：有機(jī)酸或他們的鹽類或醇類能做為碳源。有機(jī)酸或他們的鹽類或醇類能做為碳源。pH會

7、會有變化。有變化。烴類烴類：碳酸氣、石油、正構(gòu)石蠟、天然氣、甲醇、乙醇等碳酸氣、石油、正構(gòu)石蠟、天然氣、甲醇、乙醇等石油化工產(chǎn)品，也是許多微生物碳源。如：嗜甲烷棒狀桿石油化工產(chǎn)品，也是許多微生物碳源。如：嗜甲烷棒狀桿菌利用菌利用甲醇甲醇為碳源產(chǎn)生為碳源產(chǎn)生單細(xì)胞蛋白單細(xì)胞蛋白；乳糖發(fā)酵短桿菌，以；乳糖發(fā)酵短桿菌，以乙醇乙醇為碳源生產(chǎn)為碳源生產(chǎn)谷氨酸谷氨酸。例：地衣芽孢桿菌生產(chǎn)例：地衣芽孢桿菌生產(chǎn)-淀粉酶淀粉酶碳源對生長和產(chǎn)酶的影響碳源對生長和產(chǎn)酶的影響碳源碳源 細(xì)胞量細(xì)胞量 -淀粉酶淀粉酶葡萄糖葡萄糖 4.2 0 蔗糖蔗糖 4.02 0糊精糊精 3.06 38.2淀粉淀粉 3.09 40.2三

8、、氮源三、氮源 功能：功能：氮源物質(zhì)構(gòu)成菌體細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)（氨基酸、蛋氮源物質(zhì)構(gòu)成菌體細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)（氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸）；為微生物提供能源；合成含氮的代謝白質(zhì)、核酸）；為微生物提供能源；合成含氮的代謝產(chǎn)物。產(chǎn)物。 常用的氮源分為兩類：常用的氮源分為兩類：無機(jī)氮源和有機(jī)氮源。無機(jī)氮源和有機(jī)氮源。1. 無機(jī)氮源無機(jī)氮源 主要包括主要包括氨水、銨鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽氨水、銨鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽等。其被利等。其被利用速度及吸收速度均快于有機(jī)氮源，也被稱為速效氮用速度及吸收速度均快于有機(jī)氮源，也被稱為速效氮源。一般情況下作為輔佐氮源。源。一般情況下作為輔佐氮源。 生理酸性氮源生理酸性氮源和和生理堿性氮源

9、生理堿性氮源常被用來做發(fā)酵過程中常被用來做發(fā)酵過程中培養(yǎng)基培養(yǎng)基pH調(diào)節(jié)的一種有效手段。調(diào)節(jié)的一種有效手段。11 主要成分復(fù)雜的工農(nóng)業(yè)下腳料，包括主要成分復(fù)雜的工農(nóng)業(yè)下腳料，包括豆粉豆粉、玉米粉、豆餅、魚粉、蠶蛹粉、釀酒工、玉米粉、豆餅、魚粉、蠶蛹粉、釀酒工業(yè)的酒糟業(yè)的酒糟等。等。 玉米漿：玉米漿：一般含一般含10%左右的乳酸，左右的乳酸，pH值在值在4左右，一般用于抗生素發(fā)酵。左右，一般用于抗生素發(fā)酵。 尿素（脲）尿素（脲） ：抗生素和氨基酸發(fā)酵，尤其：抗生素和氨基酸發(fā)酵，尤其是谷氨酸的生產(chǎn)。能分泌脲酶的微生物才是谷氨酸的生產(chǎn)。能分泌脲酶的微生物才能利用。氮含量高達(dá)能利用。氮含量高達(dá)50%，

10、但是營養(yǎng)成分，但是營養(yǎng)成分單一。單一。 蛋白胨蛋白胨（動物組織和植物水解制備）：實（動物組織和植物水解制備）：實驗室用有機(jī)氮源。驗室用有機(jī)氮源。魚粉魚粉酒糟酒糟2. 有機(jī)氮源有機(jī)氮源污水污泥污水污泥 四、無機(jī)鹽及微量元素四、無機(jī)鹽及微量元素 功能：功能：構(gòu)成菌體的成分；酶的組成部分或其激活構(gòu)成菌體的成分；酶的組成部分或其激活劑、抑制劑；調(diào)節(jié)滲透壓、菌體內(nèi)部劑、抑制劑；調(diào)節(jié)滲透壓、菌體內(nèi)部pH以及氧化以及氧化還原電位等等。還原電位等等。 大量元素大量元素（0.11mM），包括），包括P、S、K、Mg 、Ca、Na、Fe，常常以鹽的形式加入培養(yǎng)基。如：，常常以鹽的形式加入培養(yǎng)基。如：磷酸鹽，鉀鹽，

11、鎂鹽，鈣鹽等。磷酸鹽，鉀鹽，鎂鹽，鈣鹽等。 微量元素微量元素（0.01 1m mM），包括），包括Cu、Zn、Mn、Mo和和Co等，等，Co是發(fā)酵微生物是發(fā)酵微生物 B12 的激活劑。的激活劑。例：鐵離子例：鐵離子 青霉素發(fā)酵中，鐵離子的濃度要小于青霉素發(fā)酵中，鐵離子的濃度要小于20g/ml 發(fā)酵罐必須進(jìn)行表面處理發(fā)酵罐必須進(jìn)行表面處理.此外、使用時注意鹽的形式（此外、使用時注意鹽的形式（pH的變化）的變化）例：例：黑曲酶黑曲酶NRRL-330 生產(chǎn)生產(chǎn)-淀粉酶，淀粉酶，P對酶活的影響對酶活的影響 pH 酶活酶活不加不加 4.25 120U加加 K2HPO4 5.45 30U加加 KH2PO4

12、 4.62 75U五、生長因子五、生長因子 功能：功能：生長因子為微生物必不可少的物質(zhì)，一般為小分子生長因子為微生物必不可少的物質(zhì)，一般為小分子有機(jī)物，需求量很小。有機(jī)物，需求量很小。 包括：包括：維生素、堿基維生素、堿基等。維生素中需求量最大的為等。維生素中需求量最大的為B族維族維生素，多為生化代謝中的輔酶。生素，多為生化代謝中的輔酶。 一般不需要單獨添加。天然原料（玉米漿、糖蜜、豆餅水一般不需要單獨添加。天然原料（玉米漿、糖蜜、豆餅水）及實驗室培養(yǎng)基（酵母膏）等都已經(jīng)含有。）及實驗室培養(yǎng)基（酵母膏）等都已經(jīng)含有。 應(yīng)用實例：應(yīng)用實例： 生物素生物素合成生物質(zhì)膜的重要輔酶，不足會造成細(xì)胞膜合

13、成生物質(zhì)膜的重要輔酶，不足會造成細(xì)胞膜不完整，細(xì)胞內(nèi)容物的滲漏。不完整，細(xì)胞內(nèi)容物的滲漏。添加亞適量（添加亞適量（5m mg/L），可，可即使菌體生長少受抑制也可以使過多的谷氨酸因外泄而源即使菌體生長少受抑制也可以使過多的谷氨酸因外泄而源源不斷地合成。源不斷地合成。六、前體物質(zhì)六、前體物質(zhì) 前體物質(zhì)前體物質(zhì)指添加到培養(yǎng)基中的物質(zhì)，并不促進(jìn)微指添加到培養(yǎng)基中的物質(zhì)，并不促進(jìn)微生物生長，而是直接經(jīng)微生物的生物合成過程結(jié)生物生長，而是直接經(jīng)微生物的生物合成過程結(jié)合到產(chǎn)物分子上去，其合到產(chǎn)物分子上去，其自身結(jié)構(gòu)基本不自身結(jié)構(gòu)基本不變，而產(chǎn)變，而產(chǎn)物產(chǎn)量卻因此提高。物產(chǎn)量卻因此提高。 可看作是一種底物。

14、可看作是一種底物。 過量則對菌體有毒！過量則對菌體有毒！方式：流加。方式：流加。16例子：例子：最早在最早在青霉素發(fā)酵青霉素發(fā)酵中發(fā)現(xiàn)前體物質(zhì)。發(fā)現(xiàn)添加玉米中發(fā)現(xiàn)前體物質(zhì)。發(fā)現(xiàn)添加玉米漿可提高青霉素漿可提高青霉素G的含量，深入研究發(fā)現(xiàn)玉米漿含有的含量，深入研究發(fā)現(xiàn)玉米漿含有苯乙酸苯乙酸，苯乙酸是苯乙酸是青霉素青霉素G的側(cè)的側(cè)鏈，即苯乙酸是青霉素鏈，即苯乙酸是青霉素G發(fā)酵的前體發(fā)酵的前體物質(zhì)。物質(zhì)。不同青霉素的側(cè)鏈不同：不同青霉素的側(cè)鏈不同：青霉素青霉素V- -苯氧乙酸苯氧乙酸 鏈霉素鏈霉素- -肌醇、甲硫氨酸、精氨酸肌醇、甲硫氨酸、精氨酸 紅霉素紅霉素- -丙酸、丙醇、丙酸鹽、乙酸鹽丙酸、丙醇

15、、丙酸鹽、乙酸鹽 七、促進(jìn)劑和抑制劑七、促進(jìn)劑和抑制劑1、促進(jìn)劑：、促進(jìn)劑：并不是前體或營養(yǎng)物質(zhì)，但卻能提高產(chǎn)量的物質(zhì)并不是前體或營養(yǎng)物質(zhì)，但卻能提高產(chǎn)量的物質(zhì)。 作用方式：作用方式： 或影響微生物正常代謝；或促進(jìn)中間產(chǎn)物的累或影響微生物正常代謝；或促進(jìn)中間產(chǎn)物的累積；或提高次級代謝產(chǎn)物量。積；或提高次級代謝產(chǎn)物量。 如：如：巴比妥鹽巴比妥鹽能增加生產(chǎn)菌菌絲的抗自溶能力，達(dá)到推遲能增加生產(chǎn)菌菌絲的抗自溶能力，達(dá)到推遲菌體自溶目的，增加鏈霉素和利福霉素等抗生素的累積。菌體自溶目的，增加鏈霉素和利福霉素等抗生素的累積。 如：谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)賴氨酸的時候，加入如：谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)賴氨酸的時候，加

16、入紅霉素紅霉素可以可以提高產(chǎn)量提高產(chǎn)量25%以上，加入以上，加入表面活性劑表面活性劑可以增加產(chǎn)量可以增加產(chǎn)量30%以以上。上。 182、抑制劑：、抑制劑： 一些對生產(chǎn)菌代謝途徑有某種調(diào)節(jié)能力的物質(zhì)。一些對生產(chǎn)菌代謝途徑有某種調(diào)節(jié)能力的物質(zhì)。抑制某些代謝途徑的進(jìn)行抑制某些代謝途徑的進(jìn)行，同時刺激另，同時刺激另 一個代謝一個代謝途徑，之一改變代謝途徑，途徑，之一改變代謝途徑，如：如：酵母厭氧發(fā)酵中加酵母厭氧發(fā)酵中加入入亞硫酸鹽或堿類亞硫酸鹽或堿類，可以促，可以促 進(jìn)酒精發(fā)酵轉(zhuǎn)入甘油進(jìn)酒精發(fā)酵轉(zhuǎn)入甘油發(fā)酵。發(fā)酵。 淘汰雜菌的抑制劑淘汰雜菌的抑制劑，如：真菌發(fā)酵中加入抗生素，如：真菌發(fā)酵中加入抗生素；

17、 帶抗生素抗性的工程菌發(fā)酵中加入該抗生素，帶抗生素抗性的工程菌發(fā)酵中加入該抗生素， 淘汰非重組細(xì)胞或突變細(xì)胞。淘汰非重組細(xì)胞或突變細(xì)胞。 八、水八、水（1） 水是良好的溶水是良好的溶劑，菌體所需要的營養(yǎng)物質(zhì)都是溶解于劑，菌體所需要的營養(yǎng)物質(zhì)都是溶解于水中被吸收的。水中被吸收的。（2） 滲透、分泌、排泄等作用滲透、分泌、排泄等作用都是以水為媒介的；都是以水為媒介的；（3） 水直接參與代謝作用中的許多反應(yīng)水直接參與代謝作用中的許多反應(yīng)。所以，水在生物。所以，水在生物 化學(xué)反應(yīng)中占有極為重要的地位。化學(xué)反應(yīng)中占有極為重要的地位。（4） 水的比熱高，水的比熱高，能有效地吸收代謝過程中所放出的熱，能有效

18、地吸收代謝過程中所放出的熱，使細(xì)胞內(nèi)溫度不致驟然上升。使細(xì)胞內(nèi)溫度不致驟然上升。（5） 水是熱的良導(dǎo)體水是熱的良導(dǎo)體，有利于放熱，可調(diào)節(jié)細(xì)胞的溫度。，有利于放熱，可調(diào)節(jié)細(xì)胞的溫度。第二節(jié)第二節(jié) 工業(yè)發(fā)酵中營養(yǎng)基質(zhì)的種類工業(yè)發(fā)酵中營養(yǎng)基質(zhì)的種類 一、一、 天然、合成、半合成培養(yǎng)基天然、合成、半合成培養(yǎng)基1、天然培養(yǎng)基（、天然培養(yǎng)基（undefined medium）：是采用化學(xué)成分：是采用化學(xué)成分還不清楚或化學(xué)成分還不恒定的各種植物和動物組織或還不清楚或化學(xué)成分還不恒定的各種植物和動物組織或微生物的浸出物、水解液等物質(zhì)微生物的浸出物、水解液等物質(zhì) (例如例如牛肉膏、酵母膏牛肉膏、酵母膏、麥芽汁、

19、蛋白胨、玉米漿、各種淀粉水解液、糖蜜、麥芽汁、蛋白胨、玉米漿、各種淀粉水解液、糖蜜等等)制成的。制成的。 優(yōu)點：優(yōu)點：取材方便、營養(yǎng)豐富、價格低廉、適用范圍廣；取材方便、營養(yǎng)豐富、價格低廉、適用范圍廣； 缺點：缺點：原料質(zhì)量不穩(wěn)定，不利于發(fā)酵控制。原料質(zhì)量不穩(wěn)定，不利于發(fā)酵控制。212、合成培養(yǎng)基（、合成培養(yǎng)基（defined medium）：）： 是用化學(xué)成分和數(shù)量完全了解的物質(zhì)配制而是用化學(xué)成分和數(shù)量完全了解的物質(zhì)配制而成的，成分精確，重復(fù)性強(qiáng)，可以減少不能控制成的，成分精確，重復(fù)性強(qiáng)，可以減少不能控制的因素。的因素。適用適用: 在實驗室范圍作有關(guān)營養(yǎng)、代謝、分類鑒在實驗室范圍作有關(guān)營養(yǎng)、

20、代謝、分類鑒定、生物測定及選育菌種、遺傳分析等定量研究定、生物測定及選育菌種、遺傳分析等定量研究工作。工作。 缺點：缺點：營養(yǎng)單一，價格高，適用范圍較窄。營養(yǎng)單一，價格高，適用范圍較窄。 223、半合成培養(yǎng)基、半合成培養(yǎng)基（semi-defined medium）：）： 既有既有天然有機(jī)物作碳源、氮源和生長因子天然有機(jī)物作碳源、氮源和生長因子的的來源，又含有一些來源，又含有一些化學(xué)藥品以補(bǔ)充無機(jī)鹽成分化學(xué)藥品以補(bǔ)充無機(jī)鹽成分，使其更能充分滿足微生物對營養(yǎng)的需要。使其更能充分滿足微生物對營養(yǎng)的需要。 大多數(shù)微生物都能在此培養(yǎng)基上生長繁大多數(shù)微生物都能在此培養(yǎng)基上生長繁殖。在微生殖。在微生工業(yè)生產(chǎn)

21、上和試驗研究工業(yè)生產(chǎn)上和試驗研究中被廣中被廣泛使用。泛使用。二、液體、固體、半固體培養(yǎng)基二、液體、固體、半固體培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基（液體培養(yǎng)基（liquid medium）：）： 常用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)及生理代謝等基本理論研究工作常用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)及生理代謝等基本理論研究工作。發(fā)酵工業(yè)多用作培養(yǎng)。發(fā)酵工業(yè)多用作培養(yǎng)種子和發(fā)酵的培養(yǎng)基種子和發(fā)酵的培養(yǎng)基。 根據(jù)微生物對氧的要求情況，分別作根據(jù)微生物對氧的要求情況，分別作靜止或通風(fēng)攪拌培養(yǎng)靜止或通風(fēng)攪拌培養(yǎng)。在菌種篩選工作和菌種擴(kuò)大培養(yǎng)工作中，也常用。在菌種篩選工作和菌種擴(kuò)大培養(yǎng)工作中，也常用液體培液體培養(yǎng)基進(jìn)行搖瓶培養(yǎng)養(yǎng)基進(jìn)行搖瓶培養(yǎng)。二、固體

22、、液體、半固體培養(yǎng)基二、固體、液體、半固體培養(yǎng)基 固體培養(yǎng)基（固體培養(yǎng)基（solid medium）：）： 是在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑配是在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑配成的，最常用的凝固劑是成的，最常用的凝固劑是瓊脂瓊脂。 分類：分類：斜面試管、平板等。斜面試管、平板等。 半固體培養(yǎng)基（半固體培養(yǎng)基（semi-solid medium）：）：0.5%瓊脂。瓊脂。主要用于實驗室的微生物運(yùn)動主要用于實驗室的微生物運(yùn)動觀察（穿刺培養(yǎng)），某些厭氧菌的觀察（穿刺培養(yǎng)），某些厭氧菌的保藏工作。保藏工作。三、鑒別和選擇性培養(yǎng)基三、鑒別和選擇性培養(yǎng)基 鑒別培養(yǎng)基（鑒別培養(yǎng)基（differential medium

23、）：）：是根據(jù)微生物能否是根據(jù)微生物能否利用培養(yǎng)基中某種營養(yǎng)成分，借利用培養(yǎng)基中某種營養(yǎng)成分，借助指示劑的顯色反應(yīng)，以鑒別不助指示劑的顯色反應(yīng)，以鑒別不同種類的微生物。同種類的微生物。 選擇培養(yǎng)基（選擇培養(yǎng)基（selective medium）：根據(jù)某種微生物的特殊營養(yǎng)要根據(jù)某種微生物的特殊營養(yǎng)要求或其對某種物理化學(xué)因素的抗求或其對某種物理化學(xué)因素的抗性而設(shè)計的培養(yǎng)基，目的是使混性而設(shè)計的培養(yǎng)基，目的是使混合樣品中的劣勢菌群變成優(yōu)勢菌合樣品中的劣勢菌群變成優(yōu)勢菌群，或同時還會加入一些特殊的群，或同時還會加入一些特殊的抑制劑來抑制競爭菌群。抑制劑來抑制競爭菌群。藍(lán)白篩選平板藍(lán)白篩選平板多種腸道菌

24、群用多種腸道菌群用EMB培養(yǎng)基來鑒別培養(yǎng)基來鑒別1）孢子培養(yǎng)基：）孢子培養(yǎng)基： 供菌種繁殖孢子，常采用供菌種繁殖孢子，常采用固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基，目的，目的是在使發(fā)酵菌種不發(fā)生變異的前體下盡可能多的是在使發(fā)酵菌種不發(fā)生變異的前體下盡可能多的產(chǎn)生孢子。產(chǎn)生孢子。 基本要求基本要求: 在營養(yǎng)基本保證、理化條件適宜的前提下，在營養(yǎng)基本保證、理化條件適宜的前提下，營養(yǎng)營養(yǎng)不要太豐富（不要太豐富（特別是有機(jī)氮源），否則不易特別是有機(jī)氮源），否則不易產(chǎn)孢子。產(chǎn)孢子。四、發(fā)酵生產(chǎn)的培養(yǎng)基四、發(fā)酵生產(chǎn)的培養(yǎng)基生產(chǎn)商常用的：生產(chǎn)商常用的：麩皮培養(yǎng)基、小米培養(yǎng)基、麩皮培養(yǎng)基、小米培養(yǎng)基、大米培養(yǎng)基、玉米培養(yǎng)基等。

25、大米培養(yǎng)基、玉米培養(yǎng)基等。 四、發(fā)酵生產(chǎn)的培養(yǎng)基四、發(fā)酵生產(chǎn)的培養(yǎng)基2）種子培養(yǎng)基：）種子培養(yǎng)基： 供孢子發(fā)芽生長出大量的菌絲體，或不產(chǎn)生孢子放供孢子發(fā)芽生長出大量的菌絲體，或不產(chǎn)生孢子放入菌種繁殖出大量的細(xì)胞，并具有較高的活力和純度的培入菌種繁殖出大量的細(xì)胞，并具有較高的活力和純度的培養(yǎng)基。養(yǎng)基。 特點：特點： 1. 必須有較必須有較完全和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)完全和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，特別需要充足的氮源，特別需要充足的氮源和生長因子；和生長因子； 2.供供孢子發(fā)芽孢子發(fā)芽生長用的種子培養(yǎng)基，可添加一些易被吸收生長用的種子培養(yǎng)基，可添加一些易被吸收利用的利用的碳源和氮源碳源和氮源； 3.種子培養(yǎng)基成分還

26、應(yīng)種子培養(yǎng)基成分還應(yīng)考慮與發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分相近考慮與發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分相近，使種子盡快適應(yīng)發(fā)酵培養(yǎng)基，縮短周期。，使種子盡快適應(yīng)發(fā)酵培養(yǎng)基，縮短周期。 3）發(fā)酵培養(yǎng)基：）發(fā)酵培養(yǎng)基： 供菌種生長繁殖和合成發(fā)酵產(chǎn)物的培養(yǎng)基。供菌種生長繁殖和合成發(fā)酵產(chǎn)物的培養(yǎng)基。 是發(fā)酵生產(chǎn)中最主要的培養(yǎng)基，它不僅耗用大量是發(fā)酵生產(chǎn)中最主要的培養(yǎng)基，它不僅耗用大量的原材料，而且也是決定發(fā)酵生產(chǎn)成功與否的重的原材料，而且也是決定發(fā)酵生產(chǎn)成功與否的重要因素。要因素。 （1）根據(jù)產(chǎn)物合成的特點來設(shè)計培養(yǎng)基。）根據(jù)產(chǎn)物合成的特點來設(shè)計培養(yǎng)基。 對菌體對菌體生長與產(chǎn)物相偶聯(lián)的發(fā)酵類型生長與產(chǎn)物相偶聯(lián)的發(fā)酵類型，充分，

27、充分滿足細(xì)胞生長繁殖的培養(yǎng)基就能獲得最大的產(chǎn)物滿足細(xì)胞生長繁殖的培養(yǎng)基就能獲得最大的產(chǎn)物。 29xp一類發(fā)酵 產(chǎn)物的形成和菌體的生長相偶聯(lián)（2）發(fā)酵培養(yǎng)基的各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度應(yīng)盡可能高發(fā)酵培養(yǎng)基的各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度應(yīng)盡可能高些些，這樣在同等或相近的轉(zhuǎn)化率條件下有利于提，這樣在同等或相近的轉(zhuǎn)化率條件下有利于提高單位容積發(fā)酵罐的利用率，增加經(jīng)濟(jì)效益。高單位容積發(fā)酵罐的利用率，增加經(jīng)濟(jì)效益。 （3）發(fā)酵培養(yǎng)基需耗用大量原料，）發(fā)酵培養(yǎng)基需耗用大量原料，原料來源、原材原料來源、原材料的質(zhì)量以及價格料的質(zhì)量以及價格等必須予以重視。等必須予以重視。 第三節(jié)第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計和優(yōu)化培養(yǎng)基的設(shè)計和優(yōu)化一、培

28、養(yǎng)基的選擇一、培養(yǎng)基的選擇（1）首先必須做好調(diào)查研究工作，了解）首先必須做好調(diào)查研究工作，了解菌種的來源、生活菌種的來源、生活習(xí)慣、生理生化特性和一般的營養(yǎng)要求習(xí)慣、生理生化特性和一般的營養(yǎng)要求（見表（見表 四大類微四大類微生物的典型培養(yǎng)基）。生物的典型培養(yǎng)基）。 工業(yè)生產(chǎn)主要應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)主要應(yīng)用細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌四四大類微生物。大類微生物。 它們對營養(yǎng)的要求既有共性，也有各自的它們對營養(yǎng)的要求既有共性，也有各自的特性，應(yīng)根據(jù)不同類型微生物的生理特性考慮培養(yǎng)基的特性，應(yīng)根據(jù)不同類型微生物的生理特性考慮培養(yǎng)基的組成。組成。第三節(jié)第三節(jié) 培養(yǎng)基的設(shè)計和優(yōu)化培養(yǎng)基的

29、設(shè)計和優(yōu)化 (2) 對生產(chǎn)菌種的對生產(chǎn)菌種的培養(yǎng)條件，生物合成的代謝途徑培養(yǎng)條件，生物合成的代謝途徑，代謝產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)、一般提煉方代謝產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)、一般提煉方法和產(chǎn)品質(zhì)量要法和產(chǎn)品質(zhì)量要求等也需要有所了解，以便在選求等也需要有所了解，以便在選擇培養(yǎng)基時做到心中有數(shù)。擇培養(yǎng)基時做到心中有數(shù)。（3）最好先選擇一種較好的）最好先選擇一種較好的化學(xué)合成培養(yǎng)基做基化學(xué)合成培養(yǎng)基做基礎(chǔ)礎(chǔ)，開始時先做，開始時先做一些搖瓶試驗一些搖瓶試驗；二、工業(yè)發(fā)酵營養(yǎng)基質(zhì)的選擇二、工業(yè)發(fā)酵營養(yǎng)基質(zhì)的選擇1、營養(yǎng)基質(zhì)的種類。、營養(yǎng)基質(zhì)的種類。2、營養(yǎng)基質(zhì)原材料的質(zhì)量問題。、營養(yǎng)基質(zhì)原材料的質(zhì)量問題。

30、3、營養(yǎng)基質(zhì)選擇的經(jīng)濟(jì)原則。、營養(yǎng)基質(zhì)選擇的經(jīng)濟(jì)原則。 當(dāng)培養(yǎng)基成分確定后，剩下的問題就是各成分最適當(dāng)培養(yǎng)基成分確定后，剩下的問題就是各成分最適 的濃度，由于培養(yǎng)基成分很多，為減少實驗次數(shù)常采的濃度，由于培養(yǎng)基成分很多，為減少實驗次數(shù)常采 用一些合理的實驗設(shè)計方法。如：用一些合理的實驗設(shè)計方法。如：正交實驗設(shè)計、響正交實驗設(shè)計、響應(yīng)面實驗設(shè)計應(yīng)面實驗設(shè)計等。等。 三、培養(yǎng)基設(shè)計的步驟三、培養(yǎng)基設(shè)計的步驟 根據(jù)根據(jù)前人的經(jīng)驗和培養(yǎng)基成分前人的經(jīng)驗和培養(yǎng)基成分確定時一些必須考慮確定時一些必須考慮 的問題，初步確定可能的培養(yǎng)基成分；的問題，初步確定可能的培養(yǎng)基成分； 通過通過單因子實驗單因子實驗最終

31、確定出最為適宜的培養(yǎng)基成分；最終確定出最為適宜的培養(yǎng)基成分；例：類胡蘿卜素高產(chǎn)菌Y11的培養(yǎng)基的優(yōu)化郭秒郭秒, ,食品與工業(yè)發(fā)酵，食品與工業(yè)發(fā)酵，20042004類胡蘿卜素的作用：色素、營養(yǎng)保健.原培養(yǎng)基: 初步確定可能的培養(yǎng)基成分(以碳源為例) 通過單因子實驗確定適宜的培養(yǎng)基成分通過單因子實驗確定適宜的培養(yǎng)基成分(以碳源為例以碳源為例)考慮到成本：考慮到成本：乙酸鈉乙酸鈉是較為合適的碳源是較為合適的碳源進(jìn)一步：進(jìn)一步：乙酸鈉乙酸鈉的濃度的濃度2%2%比較好比較好結(jié)果：碳源：乙酸鈉 0. 2%氮源：氯化銨 0.2% 酵母膏0.03%無機(jī)鹽: 復(fù)合無機(jī)鹽0.05% 正交設(shè)計確定優(yōu)化的配方正交設(shè)計

32、確定優(yōu)化的配方直觀分析法直觀分析法組合組合A1B2C3D1最優(yōu)最優(yōu)改進(jìn)后培養(yǎng)基原培養(yǎng)基改進(jìn)后培養(yǎng)基的發(fā)酵結(jié)果四、搖瓶水平到反應(yīng)器水平的優(yōu)化配方搖瓶、反應(yīng)器培養(yǎng)基研究的兩個層次q 搖瓶培養(yǎng)基設(shè)計的第一步q 反應(yīng)器最終的優(yōu)化的基礎(chǔ)配方例：例：青霉素發(fā)酵青霉素發(fā)酵發(fā)酵搖瓶發(fā)酵搖瓶：玉米漿玉米漿4%，乳糖，乳糖10%，(NH4)2SO4 0.8% 輕質(zhì)碳酸鈣輕質(zhì)碳酸鈣1%發(fā)酵罐發(fā)酵罐: :葡萄糖流加控制總量葡萄糖流加控制總量10-15%10-15%，玉米漿總，玉米漿總量量4-8% 4-8% 補(bǔ)加硫酸、前體等補(bǔ)加硫酸、前體等搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基和罐的基礎(chǔ)培養(yǎng)差別很大搖瓶優(yōu)化配方：菌種篩選，反應(yīng)器研究的基礎(chǔ)搖瓶

33、優(yōu)化配方：菌種篩選，反應(yīng)器研究的基礎(chǔ)發(fā)酵罐：反應(yīng)器水平發(fā)酵罐：反應(yīng)器水平, 可以得出最可以得出最 終優(yōu)化的基終優(yōu)化的基 礎(chǔ)配方礎(chǔ)配方第四節(jié)第四節(jié) 原料的選擇及工業(yè)發(fā)酵中原料的選擇及工業(yè)發(fā)酵中 重要營養(yǎng)基質(zhì)的配制方法重要營養(yǎng)基質(zhì)的配制方法一、原料的定義及選擇原則一、原料的定義及選擇原則1、原料的定義：原料的定義： 從工藝角度來講，凡是能被微生物利用并轉(zhuǎn)化成從工藝角度來講，凡是能被微生物利用并轉(zhuǎn)化成所需的代謝產(chǎn)物或菌體的物料，都可作為發(fā)酵工業(yè)生所需的代謝產(chǎn)物或菌體的物料，都可作為發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的原料。產(chǎn)的原料。2、原料選擇的原則、原料選擇的原則 資源豐富，價格低廉，易收集，易儲藏，對人體資源豐富，價

34、格低廉，易收集，易儲藏，對人體無害，影響發(fā)酵過程的雜質(zhì)含量應(yīng)極少或幾乎不含。無害，影響發(fā)酵過程的雜質(zhì)含量應(yīng)極少或幾乎不含。二、常用主要原料二、常用主要原料常用原料種類常用原料種類 薯類：薯類：甘薯、馬鈴薯、木薯、山藥等。甘薯、馬鈴薯、木薯、山藥等。 糧谷類：糧谷類：高粱、玉米、大米、谷子、大麥、小麥、燕麥高粱、玉米、大米、谷子、大麥、小麥、燕麥等。等。 野生植物：野生植物：橡籽仁、葛根、土茯苓、蕨根、石蒜、金剛橡籽仁、葛根、土茯苓、蕨根、石蒜、金剛頭、香附子等。頭、香附子等。 農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物：農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物：米糠餅、麩皮、高粱糠、淀粉渣等米糠餅、麩皮、高粱糠、淀粉渣等。 非糧食生物質(zhì)原料：

35、非糧食生物質(zhì)原料：纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等。纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等。三、發(fā)酵工業(yè)中重要營養(yǎng)基質(zhì)的配制方法三、發(fā)酵工業(yè)中重要營養(yǎng)基質(zhì)的配制方法1、淀粉的組成和特性、淀粉的組成和特性（1）淀粉顆粒的外觀）淀粉顆粒的外觀 淀粉顆粒淀粉顆粒呈呈白色白色，不，不溶于冷水和有機(jī)溶劑，其溶于冷水和有機(jī)溶劑，其內(nèi)部呈復(fù)雜的結(jié)晶組織。內(nèi)部呈復(fù)雜的結(jié)晶組織。 形狀不規(guī)則，大致上可分形狀不規(guī)則，大致上可分為為圓形、橢圓形和多角形圓形、橢圓形和多角形。 偏光顯微鏡下淀粉顆粒的偏偏光十字光十字(400倍) 顯微鏡下淀粉顆粒結(jié)構(gòu)板栗淀粉粒板栗淀粉粒（一）淀粉質(zhì)原料制糖工藝及培養(yǎng)基的配制方法（一）淀粉質(zhì)原料制糖工藝及

36、培養(yǎng)基的配制方法秈秈米米淀淀粉粉粒粒偏光顯微偏光顯微鏡下淀粉鏡下淀粉顆粒的偏顆粒的偏光十字光十字(400倍倍) 顯微鏡顯微鏡下淀粉下淀粉顆粒結(jié)顆粒結(jié)構(gòu)構(gòu)薏米淀粉粒薏米淀粉粒（2）淀粉分子的組成）淀粉分子的組成 淀粉的本質(zhì)是由淀粉的本質(zhì)是由葡萄糖葡萄糖脫水聚合而成的，可以表示為脫水聚合而成的，可以表示為（C6H10O5）n?？煞譃??？煞譃橹边B淀粉直連淀粉和和支鏈淀粉支鏈淀粉，直鏈淀粉直鏈淀粉通過通過-1，4鍵連接鍵連接。支支鏈淀粉鏈淀粉的直鏈部分通過的直鏈部分通過-1，4鍵連接，分支點則有鍵連接，分支點則有-1，6鍵連接鍵連接。 支支鏈鏈淀淀粉粉淀粉分子顆淀粉分子顆粒構(gòu)成過程：粒構(gòu)成過程：淀粉分

37、子鏈淀粉分子鏈針狀晶體針狀晶體淀粉顆粒淀粉顆粒氫鍵氫鍵聚集聚集淀粉分子顆淀粉分子顆粒構(gòu)成過程：粒構(gòu)成過程：淀粉分子鏈淀粉分子鏈針狀晶體針狀晶體淀粉顆粒淀粉顆粒氫鍵氫鍵聚集聚集2、淀粉水解的原理、淀粉水解的原理（1）淀粉的水解反應(yīng)）淀粉的水解反應(yīng) 淀粉糖化中的主要反應(yīng)，本質(zhì)是淀粉糖化中的主要反應(yīng)，本質(zhì)是-1，4鍵和鍵和-1，6鍵鍵被打開，分被打開，分子量逐漸減小，糖苷鍵的斷裂是子量逐漸減小，糖苷鍵的斷裂是隨機(jī)的。隨機(jī)的。反應(yīng)趨勢是：反應(yīng)趨勢是：淀粉淀粉糊精糊精低聚糖低聚糖葡萄糖葡萄糖。 （2）葡萄糖的復(fù)合反應(yīng)）葡萄糖的復(fù)合反應(yīng) 葡糖在熱和酸的情況葡糖在熱和酸的情況下發(fā)生聚合反應(yīng)，生成異下發(fā)生聚合

38、反應(yīng)，生成異麥芽糖、龍膽二糖麥芽糖、龍膽二糖等等，等等，反應(yīng)可逆，可經(jīng)過再加酸反應(yīng)可逆，可經(jīng)過再加酸水解一次來減少。水解一次來減少。（3）葡萄糖的分解反應(yīng)）葡萄糖的分解反應(yīng) 葡糖發(fā)生的較弱的脫葡糖發(fā)生的較弱的脫水反應(yīng)，生成水反應(yīng)，生成5-羥甲基糠羥甲基糠醛，又進(jìn)一步分解為乙酰醛，又進(jìn)一步分解為乙酰丙酸、甲酸丙酸、甲酸等，這些物質(zhì)等，這些物質(zhì)相互聚合，或與氨基酸聚相互聚合，或與氨基酸聚合，生成有色物質(zhì)。合，生成有色物質(zhì)。淀粉淀粉淀粉水解反應(yīng)水解反應(yīng)糊精糊精麥芽糖麥芽糖葡萄糖葡萄糖復(fù)合反應(yīng)復(fù)合反應(yīng)分解反應(yīng)分解反應(yīng)復(fù)合二糖復(fù)合二糖5-羥甲基糠醛羥甲基糠醛低聚糖低聚糖有機(jī)酸、有色物質(zhì)有機(jī)酸、有色物質(zhì)圖

39、圖 淀粉水解過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)淀粉水解過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)3、淀粉水解糖制備方法、淀粉水解糖制備方法（1）酸解法（）酸解法（acid hydrolysis method） 淀粉水解糖制備的傳統(tǒng)方法，它是以淀粉水解糖制備的傳統(tǒng)方法，它是以無機(jī)酸無機(jī)酸（現(xiàn)在也用（現(xiàn)在也用有機(jī)酸有機(jī)酸）為催化劑，在）為催化劑，在高溫高壓高溫高壓下將下將淀粉淀粉水解為水解為葡萄糖葡萄糖的的方法。方法。 優(yōu)點：優(yōu)點：工藝簡單、水解時間短、設(shè)備生產(chǎn)能力大。目前廣泛工藝簡單、水解時間短、設(shè)備生產(chǎn)能力大。目前廣泛 采用此法。采用此法。 缺點：缺點：高溫高壓以及酸的高溫高壓以及酸的腐蝕對設(shè)備腐蝕對設(shè)備有一定要求；有一定要求；

40、副反應(yīng)多副反應(yīng)多，影響水解液質(zhì)量；對原料要求嚴(yán)格，原料淀粉顆粒必須，影響水解液質(zhì)量；對原料要求嚴(yán)格，原料淀粉顆粒必須大小均勻，否則造成水解不均一不徹底；廢水難處理。大小均勻，否則造成水解不均一不徹底；廢水難處理。（2）酶解法（）酶解法（enzyme hydrolysis method ） 是用專一性很強(qiáng)的是用專一性很強(qiáng)的淀粉酶淀粉酶將原料淀粉水解為將原料淀粉水解為糊精和低糊精和低聚糖聚糖，再用，再用糖化酶糖化酶繼續(xù)水解為葡糖的制糖工藝。酶解法一繼續(xù)水解為葡糖的制糖工藝。酶解法一般分為兩步進(jìn)行：般分為兩步進(jìn)行：液化（液化（liquification）和和糖化（糖化（saccharificatio

41、n），），因為都用到酶，所以又稱雙酶水解法因為都用到酶，所以又稱雙酶水解法（double-enzyme hydrolysis method ）。）。 優(yōu)點：優(yōu)點： 條件溫和，設(shè)備要求低；酶專一性強(qiáng)，副反應(yīng)少；淀條件溫和，設(shè)備要求低；酶專一性強(qiáng)，副反應(yīng)少；淀粉液初始濃度較高，要求較低（顆粒大小可以不均一）；粉液初始濃度較高，要求較低（顆粒大小可以不均一）；糖液顏色淺，較純凈。糖液顏色淺，較純凈。 缺點：缺點： 生產(chǎn)周期長（常需要數(shù)十個小時），需要專門設(shè)備（如生產(chǎn)周期長（常需要數(shù)十個小時），需要專門設(shè)備（如培養(yǎng)酶的設(shè)備），過濾困難（酶是蛋白質(zhì)）。培養(yǎng)酶的設(shè)備），過濾困難（酶是蛋白質(zhì)）。（3）酸酶結(jié)

42、合法（）酸酶結(jié)合法（acid-enzyme hydrolysis method） 是結(jié)合了酸法和酶法的水解糖制備工藝，兼具兩者特點是結(jié)合了酸法和酶法的水解糖制備工藝，兼具兩者特點。又可分為酸酶法和酶酸法兩種。又可分為酸酶法和酶酸法兩種。u酸酶法：酸酶法：先將淀粉用先將淀粉用酸水解成低聚糖和糊精酸水解成低聚糖和糊精，在用，在用糖化酶糖化酶將其水解為葡萄糖的工藝。有些原料的淀粉，如將其水解為葡萄糖的工藝。有些原料的淀粉，如玉米、小玉米、小麥麥的淀粉顆粒堅實，適合此法。的淀粉顆粒堅實，適合此法。u酶酸法：酶酸法：是先用是先用-淀粉酶淀粉酶將原料淀粉水解到一定程度，過濾將原料淀粉水解到一定程度，過濾除

43、去雜志后，再用除去雜志后，再用酸完全水解的工藝酸完全水解的工藝。該法適用于較粗的。該法適用于較粗的原料，如原料，如大米淀粉，大米淀粉，可以彌補(bǔ)酸法對原料要求較高的缺點可以彌補(bǔ)酸法對原料要求較高的缺點，提高原料利用率。，提高原料利用率。表表 酸法和酶法制糖工藝比較酸法和酶法制糖工藝比較比較項目比較項目酸酸 法法酶酶 法法葡萄糖值（葡萄糖值（DE值）值）9198淀粉原料濃度淀粉原料濃度18%21%34%40%葡萄糖含量（干重）葡萄糖含量（干重）86%97%灰分灰分1.6%0.1%蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)0.08%0.1%5-羥甲基糠醛羥甲基糠醛0.3%0.003%色度色度10.00.2淀粉轉(zhuǎn)化率淀粉轉(zhuǎn)化率90

44、%98%工藝條件工藝條件高溫高壓高溫高壓較溫和較溫和過程能耗過程能耗高高低低副產(chǎn)物副產(chǎn)物多多少少生產(chǎn)周期生產(chǎn)周期短短長長設(shè)備規(guī)模設(shè)備規(guī)模小小大大設(shè)備生產(chǎn)能力設(shè)備生產(chǎn)能力大大小小設(shè)備要求設(shè)備要求耐高溫高壓，耐腐蝕耐高溫高壓，耐腐蝕不需耐高溫高壓，耐腐蝕不需耐高溫高壓，耐腐蝕葡萄糖收率葡萄糖收率較低較低較酸法高約較酸法高約10%4、淀粉水解法工藝流程、淀粉水解法工藝流程（1）淀粉酸解法工藝流程：）淀粉酸解法工藝流程： 淀粉淀粉調(diào)漿調(diào)漿過篩過篩加酸加酸進(jìn)料進(jìn)料糖化糖化放料放料冷卻冷卻中和中和脫色脫色過濾過濾糖液糖液（2）淀粉酶水解法工藝流程：）淀粉酶水解法工藝流程： 淀粉淀粉液化液化糖化糖化滅酶滅酶

45、過濾過濾貯糖計量貯糖計量發(fā)酵發(fā)酵（二）糖蜜原料培養(yǎng)基的制備過程（二）糖蜜原料培養(yǎng)基的制備過程1、糖蜜的概念糖蜜的概念： 發(fā)酵工業(yè)上所謂的糖蜜，主要是指制糖工業(yè)上的廢糖發(fā)酵工業(yè)上所謂的糖蜜，主要是指制糖工業(yè)上的廢糖蜜而言的。所謂蜜而言的。所謂廢糖蜜廢糖蜜（waste molasses） ，就是指不能，就是指不能再用以煮制糖品的廢糖蜜，有的亦稱再用以煮制糖品的廢糖蜜，有的亦稱終糖蜜或赤糖蜜終糖蜜或赤糖蜜。 國內(nèi)用糖蜜，以工業(yè)化規(guī)模進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品有：國內(nèi)用糖蜜，以工業(yè)化規(guī)模進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品有：酒精、丙酒精、丙酮丁醇、檸檬酸、谷氨酸、酵母、甘油、醋酸、乳酸、衣酮丁醇、檸檬酸、谷氨酸、酵母、甘油、醋酸、乳酸、衣康酸、琥珀酸、草酸、葡萄糖酸和抗生素康酸、琥珀酸、草酸、葡萄糖酸和抗生素等。另外也用作等。另外也用作飼料。飼料。2、糖蜜的種類、糖蜜的種類 根據(jù)來源的不同，糖蜜分為根據(jù)來源的不同，糖蜜分為甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜和高級糖蜜甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜和高級糖蜜等。等。其中的高級糖蜜是指甘蔗榨汁其中的高級糖蜜是指甘蔗榨汁(糖漿糖漿)加入適量的硫酸或用酵母的轉(zhuǎn)化加入適量的硫酸或用酵