微生物與現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)

微生物與現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)第一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日為什么要利用微生物？微生物繁殖非常迅速微生物培養(yǎng)易于控制微生物本身也容易改造第二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日發(fā)酵工程第三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日發(fā)酵工程第四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日發(fā)酵工程第五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日酒精有機溶劑：如乙醇、丙酮、丁醇、甘油；有機酸：如醋酸、乳酸、葡萄糖酸、檸檬酸、酒石酸、衣康酸、長鏈二元酸（以十三到十八碳的直鏈烷烴為原料的發(fā)酵產(chǎn)品）；氨基酸：如谷氨酸（單谷氨酸鈉又稱味精）、賴氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、精氨酸、絲氨酸、丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸等；核苷酸及其類似物：如鳥嘌呤核苷酸（5’-GMP）、肌苷酸（5’-IMP）、腺嘌呤核苷酸（5’-AMP）、黃嘌呤核苷酸（5’-XMP）等；酶：目前世界上有100多種酶用微生物發(fā)酵生產(chǎn)，應(yīng)用于不同領(lǐng)域。單細胞蛋白第六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第一節(jié)酒精發(fā)酵

第七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日酒精發(fā)酵原料

與酒清發(fā)酵有關(guān)的微生物酒精發(fā)酵生化機制酒精發(fā)酵工藝一傳統(tǒng)技術(shù)第八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日酒精發(fā)酵是釀酒工業(yè)的基礎(chǔ)，它與釀造白酒，果酒，啤酒以及酒精的生產(chǎn)等有密切關(guān)系。進行酒精發(fā)酵的微生物主要是酵母菌，如啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae)等，此外還有少數(shù)細菌如發(fā)酵單胞菌(Zymononasmobilis)，嗜糖假單胞菌(PseudomonasSaccharophila)，解淀粉歐文氏菌(Eruiniaamylovora)等也能進行酒精發(fā)酵。酵母菌進行乙醇發(fā)酵時，根據(jù)控制的發(fā)酵條件不同，形成的發(fā)酵產(chǎn)物有根本的差別，我們將酵母菌的乙醇發(fā)酵分為三型：第一型發(fā)酵，第二型和第三型發(fā)酵。第一型發(fā)酵：

酵母菌在無氧條件下，將葡萄糖經(jīng)EMP途徑分解為2分子丙酮酸，然后在酒精發(fā)酵的關(guān)鍵酶——丙酮酸脫羧酶的作用下脫羧生成乙醛和CO2，最后乙醛被還原為乙醇。

2CH3COCOOH2CO2

(EMP途徑)2CH3CHONADH2NADC6H12O62CH3CH2OH總反應(yīng)式：C6H12O6+2ADP+2Pi2CH3CH2OH+2CO2+2ATP第二型發(fā)酵：是在發(fā)酵過程中加入亞硫酸氫鈉，亞硫酸氫鈉和乙醛起加成作用，生成難溶的結(jié)晶狀亞硫酸氫鈉加成物－－磺化羥乙醛：

OHNaHSO3+CH3CHOCH3-C-OHOS2Na由于乙醛和亞硫氫鈉發(fā)生了加成作用，致使乙醛不能作為受氫體，而迫使磷酸二羥丙酮代替乙醛作為受氫體生成-磷酸甘油：

CH2OHCH2OHC=O+NADH2HCOH+NADCH2OPO3HCH2OPO3H2α-磷酸甘油在α-磷酸甘油磷酸酯酶催化下去磷酸而生成甘油?？偡磻?yīng)式為：

C6H12O6+NaHSO3甘油+磺化羥乙醛第三型發(fā)酵：是在發(fā)酵過程中，控制發(fā)酵液出在堿性條件，在堿性條件下進行使乙醛不能作為正常的受氫體，而是兩分子乙醛之間發(fā)生歧化反應(yīng)，即相互進行氧化還原反應(yīng)，一分子乙醛被氧化成乙酸，另一分子乙醛被還原為乙醇：

CH3CHOCH3CHOH2ONADH2

NADCH3COOHCH3CH2OH這樣又迫使磷酸二羥丙酮作為受氫體而最終形成甘油。總反應(yīng)式為：

2C6H12O62甘油＋乙酸＋乙醇＋2CO2第九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日1、酒精發(fā)酵原料(一)淀粉質(zhì)原料淀粉質(zhì)原料是生產(chǎn)酒精的主要原料。我國發(fā)酵酒精的80%是用淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)的，其中以甘薯干等薯類為原料的約占45%，玉米等谷物為原料的約占35%。第十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日薯類原料紅薯是我國生產(chǎn)酒精的主要薯類原料，也叫地瓜、山芋、蕃薯，新鮮或制成薯干。其固形物主要成分是淀粉，還含有少量的糖類和蛋白質(zhì)。谷物原料(糧食原料)：包括玉米、小麥、高梁、大米等。第十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（二）糖質(zhì)原料

常用的糖質(zhì)原料有糖蜜、甘蔗、甜菜和甜高梁等。糖蜜又稱廢糖蜜，它是甘蔗或甜菜糖廠制糖過程中形成的一種副產(chǎn)物，分別稱為甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜，其產(chǎn)量分別為加工甘蔗和甜菜間的30%左右和3.5%～5%。糖蜜含糖量較高，一級甘蔗糖蜜含糖分50%以上，甜菜糖蜜含糖量50%左右，所含主要成分為蔗糖。第十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日甘蔗汁進行酒精發(fā)酵。甘蔗法中可發(fā)酵固形物包括蔗糖、淀粉及其他碳水化合物。過剩的甜菜或受凍、變質(zhì)的甜菜生產(chǎn)酒精。甜菜所含主要糖分是蔗糖。此外還含少量其他碳水合物和果膠質(zhì)。甜高粱稈中含糖分10%～12%，所結(jié)的高粱米富含淀粉，均可用于發(fā)酵酒精，是具有潛在發(fā)展前途的糖質(zhì)原料。第十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（三）纖維質(zhì)原料

纖維類物質(zhì)是自然界中的可再生資源。天然纖維原料由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三大成分組成，它們均較難被降解。近年來，纖維素和半纖維素生產(chǎn)酒精的研究有了突破性的進展，纖維素和半纖維已成為很有潛力的酒精生產(chǎn)原料。第十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日農(nóng)作物纖維質(zhì)下腳料(稻草、麥草、玉米稈、玉米芯、花生殼、稻殼、棉籽殼等)森林和木材加工工業(yè)的下腳料(樹枝、木屑等)工廠纖維素和半纖維素下腳料(甘蔗渣、廢甜菜絲、廢紙漿等)城市廢纖維垃圾等。第十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（四）其他原料

主要指亞硫酸鹽紙漿廢液、甘薯和馬鈴薯淀粉渣、各種野生植物和乳清等。用這些原料生產(chǎn)酒精目前還不多見。

第十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日2、與酒精發(fā)酵有關(guān)的微生物

(一)糖化菌糖化：淀粉質(zhì)原料全部或部分轉(zhuǎn)化成葡萄糖等可發(fā)酵性糖，所用催化劑稱為糖化劑。糖化劑可以是由微生物制成的糖化曲(包括固體曲和液體曲)，也可以是商品酶制劑。無機酸也可以起糖化劑作用，但酒精生產(chǎn)中一般不采用酸糖化

第十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日(一)糖化菌

實際生產(chǎn)中主要用曲霉和根霉。我國的糖化菌種經(jīng)歷了從米曲霉到黃曲霉，進而發(fā)展到用黑曲霉的過程。歷史上曾用過的曲霉包括黑曲霉、白曲霉、黃曲霉、米曲霉等，黑曲霉群中以宇佐美氏曲霉(Aspergillususamii)、泡盛曲霉(Asp.awamori)和甘薯曲霉(Asp.batatae)應(yīng)用最廣。白曲霉以河內(nèi)白曲霉、輕研二號最為著名。酒精和白酒生產(chǎn)中，不斷更新菌種，是改進生產(chǎn)、提高淀粉利用率的有效途徑之一。第十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日(二)酒精發(fā)酵微生物啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae)，是屬于子囊菌亞門酵母屬的一種單細胞微生物：繁殖速度快，產(chǎn)酒精能力強，耐酒精。常用的酵母的菌株有南陽酵母(1300及1308)、拉斯2號酵母(RasseⅡ)、拉斯12號酵母(RasseⅪⅠ)、K字酵母、M酵母(HefeM)、日本發(fā)研1號、卡爾斯伯酵母等。利用糖質(zhì)原料的酒母除啤酒酵母外，還有粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomycespombe)和克魯維酵母(Kluyveromyces.sp)等

第十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日細菌：森奈假單胞菌(Ps.Lindneri)、嗜糖假單胞菌(Ps.saccharophila)——可以利用葡萄糖進行發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。總狀毛霉深層培養(yǎng)時也要產(chǎn)生乙醇。第二十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日三、酒精發(fā)酵生化機制

糖質(zhì)原料：酵母將糖轉(zhuǎn)化成乙醇淀粉質(zhì)和纖維質(zhì)原料：首先要進行淀粉和纖維質(zhì)的水解（糖化），再由酒精發(fā)酵菌將糖發(fā)酵成乙醇。第二十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日淀粉結(jié)構(gòu)第二十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日β-葡萄糖淀粉酶能從淀粉的非還原末端逐個切下麥芽糖單位，但不能水解α-1，6糖苷鍵，也不能越過α-1，6糖苷鍵水解α-1，4糖苷鍵，所以該酶水解支鏈淀粉時留下分子量較大的極限糊精。葡萄糖淀粉酶能從淀粉的非還原末端逐個切下葡萄糖，它既能水解α-1，6糖苷鍵，又能水解α-1，4糖苷鍵。由于形成的產(chǎn)物幾乎都是葡萄糖，因此該酶又稱為糖化酶。第二十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日異淀粉酶專一水解α-1，6糖苷鍵，因此能切開支鏈淀粉的分支?？傊矸墼谝陨蠋最惷傅墓餐饔孟卤粡氐姿獬善咸烟呛望溠刻?。麥芽糖可在麥芽糖酶的作用下進一步生成葡萄糖。另外，在糖化曲中除含有淀粉酶類外，還含有一些蛋白酶等，后者在糖化過程中能將蛋白質(zhì)水解成胨、多肽和氨基酸等。第二十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日纖維素、半纖維素和木質(zhì)素纖維素是由葡萄糖通過β-1，4糖苷鍵連接而成的聚合物，是一種結(jié)構(gòu)上無分枝、分子量很大、性質(zhì)穩(wěn)定的多糖。其分子量可達幾十萬，甚至幾百萬。纖維素是構(gòu)成植物細胞壁的主要成分，稻麥秸稈、木材、玉米芯的纖維素含量分別為40％～50％、40％～50％、53％。在植物細胞壁中，纖維素總是和半纖維素、木質(zhì)素等伴生在一起。第二十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日半纖維素是一大類結(jié)構(gòu)不同的多聚糖的統(tǒng)稱。構(gòu)成半纖維素的成分有D-葡萄糖、D-甘露糖和D-半乳糖等己糖，及D-木糖、L-阿拉伯糖等戊糖以及糖醛酸等。這些多聚糖的聚合度(DP)為60～200，直鏈或分枝。半纖維素與纖維素不同，它很容易水解，但由于它們總是交雜在一起，只有當纖維素也被水解時，才可能全部被水解。第二十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日本質(zhì)素是由苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元通過碳-碳鍵連接而成的具有三維空間結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。在用酸對纖維進行分級水解時，最后剩下的20％～30％的非溶性殘余物即為木質(zhì)素，其性質(zhì)極為穩(wěn)定。木質(zhì)素在纖維素周圍形成保護層，使后者的水解變得很困難。第二十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日根據(jù)采用的方法不同可將纖維素的水解法分成三種，即稀酸水解法、濃酸水解法和酶水解法。纖維素酸水解所用的酸為硫酸、鹽酸和氫氟酸等強酸。水解反應(yīng)式為：(C6H1005)n十nH20→nC6H1206第二十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日纖維素酶：復(fù)合酶類，由C1和Cx組成。天然纖維素的分解過程是：纖維素先被Cl酶降解為較低分子化合物，同時具有水合性，其次由所謂Cx的幾種酶作用形成纖維二糖。纖維二糖再由纖維二糖酶(β-葡萄糖苷酶)水解成葡萄糖。由于纖維素的性能穩(wěn)定,無論用酸水解還是用酶水解，都存在水解速度慢,糖得率低的問題，這是影響纖維素科學(xué)利用的難題之一.第二十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日酵母菌在厭氧條件下可發(fā)酵己糖形成乙醇，其生化過程主要由兩個階段組成。第一階段己糖通過糖酵解途徑(EMP途徑)分解成丙酮酸。第二階段丙酮酸由脫羧酶催化生成乙醛和二氧化碳，乙醛進一步被還原成乙醇，整個過程由圖5-3所示。葡萄糖發(fā)酵成乙醇的總反應(yīng)式為：

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量第三十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日酵母菌的乙醇發(fā)酵主要生成乙醇，還生成少量甘油、有機酸（主要是琥珀酸）、雜醇油（高級醇）、醛類、酯類等實際上只有約47％的葡萄糖轉(zhuǎn)化成乙醇：理論上1mol葡萄糖可產(chǎn)生2mol乙醇；即180克葡萄糖產(chǎn)生92克乙醇，的率為51.5%，可是實際得率沒有這么高。因酵母菌體的積累約需2%的葡萄糖，另外2%的葡萄糖用于形成甘油，0.5%用于形成有機酸，0.2%用于形成雜醇油。乙醇發(fā)酵中大部分能量仍儲存于乙醇之中，所釋放的226kJ自由能中除67kJ(29％)用于形成ATP外，其余能量以熱的形式散發(fā)。第三十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日四酒精發(fā)酵工藝

所用原料不同，采用的工藝也不同。第三十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日原料預(yù)處理：除雜、粉碎蒸料：要消耗整個生產(chǎn)過程蒸汽的25%～30%——無蒸煮的生淀粉(生料)發(fā)酵工藝、低溫(100℃以內(nèi))蒸煮工藝膨化工藝和超細磨工藝等。糖化曲制備糖化方法分成間歇糖化和連續(xù)糖化兩類。目前我國大多數(shù)酒精廠采用后者。酒母制備乙醇發(fā)酵：注意控溫第三十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日包括前處理、酒母制備、乙醇發(fā)酵和蒸餾四個工序。前處理包括的內(nèi)容有：將糖蜜稀釋至糖濃度為12%～18%(依不同的發(fā)酵工藝而異)。糖蜜中常缺乏酵母必需的營養(yǎng)物質(zhì)，需要添加一些氮源、營養(yǎng)鹽(如硫酸銨、硫酸鎂、磷酸鹽等)以及生長素(如酵母菌自溶物)等。

乙酵發(fā)酵所用工藝主要是間歇法和連續(xù)法，糖蜜經(jīng)上述前處理后，接入酒母，于30～35℃發(fā)酵，成熟醪酒精度為6%～9%(V/V)。糖質(zhì)原料酒精發(fā)酵工藝第三十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日啤酒制造工藝流程第三十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日二新趨勢微生物改良：纖維素利用菌、耐高溫淀粉酶、高產(chǎn)糖化酶的菌株選育、耐糖耐酒精耐高溫的酵母細菌酒精發(fā)酵固定化細胞生產(chǎn)酒精第三十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第二節(jié)微生物發(fā)酵生產(chǎn)有機溶劑甘油發(fā)酵：釀酒酵母、耐高滲酵母丙酮丁醇發(fā)酵：丁酸梭菌、丁酸醇菌、丙酮丁醇梭菌丁二醇發(fā)酵：產(chǎn)氣腸桿菌、多黏桿菌丙二醇發(fā)酵：工程菌第三十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日丙酮酸乙醛乙醇CO2[H][H]乳酸草酰乙酸[H]ATP琥珀酸丙酸CO2CO2甲酸(6)(5)(4)(3)(2)(1)H2CO2乙酰~CoAATP乙酸乙醇[H]乙酰乳酸CO23-羥基丁酮[H]2,3-丁二醇CO2H2乙酰~CoAATP乙酸乙酰乙酰~CoACO2ATPATP[H][H]丙酮2-丙醇丁酸丁醇[H]第三十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日甘油發(fā)酵

2ATP2CO2

NaHSO3

2ATP3-磷酸甘油醛丙酮酸乙醛

乙醛加成物

PiG1，6-二磷酸果糖2HEMP途徑磷酸二羥丙酮α-磷酸甘油甘油

亞硫酸鹽法：添加劑、動態(tài)工藝系統(tǒng)耐高滲酵母：減少酵母本身利用甘油、降低殘?zhí)?、配套工藝。第三十九頁，共一百四十頁?022年，8月28日丙酮丁醇發(fā)酵故原料有哪些？第四十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日丁二醇發(fā)酵生產(chǎn)三種異構(gòu)體均可發(fā)酵生產(chǎn)，產(chǎn)量可達40-50%回收工藝很關(guān)鍵：液液抽提、減壓蒸餾尋找新的菌種、工藝丙二醇微生物生產(chǎn)直接工程菌法發(fā)酵：產(chǎn)量低腸道菌岐化：兩步發(fā)酵法第四十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日有機酸：給出氫離子的有機物——泛指:羧酸（R-COOH）、磺酸（R-SO2OH）、亞磺酸（R-SOOH）、硫代羧酸（R-COSH）種類多：一元羧酸、二元羧酸、三元羧酸、多元羧酸,不飽和羧酸廣泛存在于植物果實中，提取不能滿足需要對人體有益，合成法不被人們所接受，發(fā)酵法生產(chǎn)的有機酸接近自然產(chǎn)物糖、淀粉、酒精、石油等均可經(jīng)微生物轉(zhuǎn)化生成各種有機酸最早:醋酸和乳酸——利用乳酸菌自然發(fā)酵貯存加工青菜已經(jīng)投產(chǎn)：檸檬酸、葡萄糖酸、長鏈二羧酸、曲酸等第三節(jié)有機酸發(fā)酵第四十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

由微生物發(fā)酵產(chǎn)生的有機酸有60多種

檸檬酸Aspergillusniger（黑曲霉）葡萄糖酸Aspergillusniger（黑曲霉）醋酸Acetobacteraceti（醋化醋桿菌）乳酸Lactobacilusdelbrackii（德氏乳桿菌）

-酮戊二酸Candidasp.（一種假絲酵母）衣康酸等Aspergillusterreus（土曲霉）水楊酸Pseudomonasaeruginosa（銅綠假單胞菌）丙酸Propionibacteriumshermanii(謝氏丙酸桿菌)第四十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

二.有機酸應(yīng)用

1.在食品和飲料中的應(yīng)用酸味劑:汽水、硬糖、冰淇淋水果罐頭、果凍、果醬保色作用抑制腐敗微生物生長

2.在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用檸檬酸及鈉鹽是很好的抗凝血劑葡萄糖酸鈣補鈣第四十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日3.在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用洗滌劑（脫銹）:無毒、無污染無毒電鍍:檸檬酸鹽鍍鋅溶液代替氰化物化妝品、香皂沐浴液:防止氧化和除臭制革工業(yè)等第四十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

4.其它工業(yè)卷煙(乳酸或乳酸鈉):防干燥、防霉變、增香處理纖維(乳酸):柔軟、光澤顯影劑(酒石酸)

乳酸鈣是重要的醫(yī)藥和飼料添加劑第四十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

（一）檸檬酸發(fā)酵檸檬酸（citricacid）,枸櫞酸學(xué)名：2-羥基-丙烷三羧酸或-羥基丙三酸分子式C6H8O7

，分子量192.13

無水檸檬酸是無色半透明全對稱晶體檸檬酸在化工、醫(yī)藥、食品等方面有廣泛的用途

第四十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日1893年前，主要從柑橘、菠蘿和檸檬等提取

1893年后發(fā)現(xiàn)微生物（青霉）可產(chǎn)生檸檬酸

1951年美國Miles公司首先深層發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸（Aspergillusniger）我國20世紀40年代初開始淺盤發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸

60年代深層發(fā)酵第四十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

1.檸檬酸生產(chǎn)菌青霉、毛霉、木霉、曲霉及葡萄孢霉等利用淀粉質(zhì)原料大量積累檸檬酸國內(nèi)利用黑曲酶（Aspergillusniger）工藝:固體或液體深層發(fā)酵原料:甘蔗渣、廢糖蜜、白薯、馬鈴薯、玉米等第四十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日2.檸檬酸發(fā)酵的原理己糖、淀粉等原料檸檬酸生化過程復(fù)雜

EMP糖酵解途徑丙酮酸羧化通過三羧酸循環(huán)形成檸檬酸第五十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

TCA循環(huán)與檸檬酸的形成第五十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

3.檸檬酸發(fā)酵的工藝第五十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日4.深層發(fā)酵工藝條件

1）溫度：28~30℃

初期溫度稍高，有利于菌體繁殖產(chǎn)酸期后溫度稍低，有利于產(chǎn)酸

2）pH:

低pH條件下產(chǎn)生檸檬酸中性pH條件下形成草酸第五十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日3）通氣和攪拌黑曲霉是好氧菌，提高發(fā)酵罐內(nèi)溶氧水平可提高檸檬酸產(chǎn)量4）培養(yǎng)基的液化加少量-淀粉酶促進液化5）接種方式：二級種子，麩曲孢子6）原料中糖的濃度第五十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

4.檸檬酸的提取

1）檸檬酸結(jié)晶發(fā)酵液用蒸餾水攪勻加熱到100C處理后10層紗布過濾向清液中加入碳酸鈣進行中和使檸檬酸形成檸檬酸鈣而沉淀析出第五十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日2）酸解檸檬酸鈣加水攪成糊狀用硫酸緩慢酸解加入足夠量的硫酸使檸檬酸游離出來第五十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日3）脫色和去除各種陽離子活性炭脫色陽離子樹脂去除各種陽離子流出液pH為4時，開始收集4）濃縮結(jié)晶減壓濃縮冷卻并緩慢攪拌使結(jié)晶顆粒均勻第五十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

附：檸檬酸的質(zhì)量標準（GB-1987~80）檸檬酸含量99.5%

硫酸鹽（以SO4-計）0.03%

草酸鹽（以C2H4-計）0.05%

重金屬（以Pb計）0.0005%

砷（As）0.0001%

鐵（Fe）0.001%

灼燒殘渣0.01%

鈣鹽合格第五十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日其他有機酸生產(chǎn)：自學(xué)衣康酸蘋果酸乳酸葡糖酸己酸要求：產(chǎn)生途徑，國內(nèi)外現(xiàn)狀，生產(chǎn)菌種，工藝流程，原料，新工藝研究第五十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第四節(jié)氨基酸發(fā)酵谷氨酸賴氨酸蘇氨酸芳香族氨基酸第六十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日反應(yīng)式：C6H12O6+NH3+3/2O2

C5H9O4N+CO2+3H2O1葡萄糖1谷氨酸理論轉(zhuǎn)化率：147/180=81.7%

一谷氨酸第六十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日一是提取法：甜菜廠付產(chǎn)物糖蜜中含有焦谷氨酸，用強堿處理可得到谷氨酸；二是蛋白質(zhì)水解法：將面筋加酸水解，再分離提純。1957年發(fā)酵法生產(chǎn)谷氨酸在日本協(xié)和發(fā)酵公司投產(chǎn)。我國1963年開始生產(chǎn)，1964年建立發(fā)酵法生產(chǎn)，全國大小廠家200多家，年產(chǎn)量15萬噸之多，居世界首位，每年為國家創(chuàng)匯9億元之多第六十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日我國工業(yè)生產(chǎn)味精使用的菌種主要是經(jīng)過誘變育種得到的營養(yǎng)缺陷型的北京谷氨酸棒狀桿菌

第六十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日正常代謝微生物是不會積累谷氨酸的。谷氨酸生產(chǎn)菌能夠在體外積累菌體最大生長需要量300多倍的谷氨酸，研究表明，這種積累不是因為特異性途徑，而是菌體代謝調(diào)節(jié)控制和條件控制的結(jié)果：代謝調(diào)節(jié)控制；細胞膜通透性的特異調(diào)節(jié)；發(fā)酵條件的適合；第六十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

生產(chǎn)菌株已分離到的菌株屬不同的屬，但具有相似的特性：

1）革蘭氏陽性

2）不形成芽孢

3）沒有鞭毛，不能運動

4）需要生物素作為生產(chǎn)因子

5）在通氣條件下才能產(chǎn)生谷氨酸第六十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日谷氨酸產(chǎn)生菌棒桿菌屬北京棒桿菌C.pekinense

Corynebacterium

鈍齒棒桿菌C.crenatum

谷氨酸棒桿菌C.glutamicum

百合棒桿菌C.lilium

美棒桿菌C.callunae

力士棒桿菌C.herculis短桿菌屬乳糖發(fā)酵短桿菌B.lactofermentum

revibacterium

黃色短桿菌B.flvum

叉開短桿菌B.divaricatum

硫殖短桿菌B.thiogenitalis

產(chǎn)氨短桿菌B.ammoniagenes

小桿菌屬嗜氨小桿菌Microbacteriumammoniaphilum

節(jié)桿菌屬球形節(jié)桿菌Arthrobacterglobiformis第六十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第六十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日3C6H12O66C3H4O36C2H4O2+CO26C2H4O2+2NH3+3O22C5H9O4N+2CO2+6H2O3C6H12O6+2NH3+9O22C5H9O4N+8CO2+12H2O即：3×1802×147

此時，谷氨酸對葡萄糖的理論轉(zhuǎn)化率為：（294/540）×100%=54.4%第六十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第六十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日葡萄糖丙酮酸草酰乙酸檸檬酸蘋果酸乙醛酸異檸檬酸α-酮戊二酸反丁烯二酸谷氨酸谷氨酸琥珀酸乙酰CoA設(shè)法阻斷的代謝設(shè)法強化的代謝CO2固定檸檬酸合成酶烏頭酸酶異檸檬酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶細胞膜滲透性裂解酶脫氫酶第七十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日控制生物素的量，以控制DCA循環(huán)的活性

DCA循環(huán)的關(guān)鍵酶是異檸檬酸裂解酶，影響該酶活性的物質(zhì)是醋酸（受其激活）。（1）缺乏時，丙酮酸羧化酶活性弱。使草酰乙酸的量減少，醋酸濃度降低，使異檸檬酸裂解酶活性降低而關(guān)閉DCA環(huán)。第七十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日α-酮戊二酸脫氫酶活性極低或缺失谷氨酸脫氫酶活性很高，不被低濃度的谷氨酸抑制細胞膜對谷氨酸的通透性高谷氨酸生產(chǎn)菌的主要生化特點第七十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第七十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日磷脂質(zhì)磷酸甘油磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛脂肪酸乙酰CoA檸檬酸酮戊二酸L-GA葡萄糖C16酸C18酸乙酸葡萄糖表活劑生物素n-石蠟油酸油酸－G途徑石蠟途徑甘油缺陷部位表活劑拮抗部位細菌谷氨酸排泄控制部位L-GA第七十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

目前，關(guān)于谷氨酸如何分泌出細胞（積累）有幾種報道：滲漏模型載體逆轉(zhuǎn)模型分泌載體模型谷氨酸分泌機制第七十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日1．切斷或減弱支路代謝：減弱α-酮戊二酸進一步氧化，選育減弱HMP途徑后段酶活性的突變株，選育不分解利用谷氨酸的突變株，選育減弱乙醛酸循環(huán)的突變株2．解除自身的反饋調(diào)節(jié)：耐高糖、高谷氨酸濃度3．增加前體物的合成：選育強化三羧酸循環(huán)中從檸檬酸到α-酮戊二酸代謝的突變株、選育強化CO2固定反應(yīng)的突變株4．提高細胞膜的滲透性：生物素、油酸、甘油等缺陷型、溫敏型谷氨酸生產(chǎn)菌的育種思路第七十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸特點：谷氨酸積累過量會抑制谷氨酸脫氫酶活性

如何使細胞內(nèi)的谷氨酸不會抑制谷氨酸脫氫酶恬性？如何使細胞內(nèi)谷氨酸濃度下降？如何使谷氨酸通過細胞膜由細胞內(nèi)到達細胞外？改變細胞膜透性將細胞內(nèi)谷氨酸透出細胞細胞內(nèi)谷氨酸濃度下降

第七十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日新趨勢利用基因工程技術(shù)構(gòu)建新型谷氨酸工程菌株改善工藝：電腦控制，最優(yōu)組合第七十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日日本提高谷氨酸產(chǎn)率的方法耐谷氨酸或者耐類谷氨酸生產(chǎn)菌：以短桿菌(Breribacterium)或棒桿菌(Corynebacterium)作親株,誘變得到耐谷氨酸和類谷氨酸性的變異株,在液體培養(yǎng)基中通氣培養(yǎng),能積累高谷氨酸。采用的菌株有:耐谷氨酸銨的乳糖發(fā)酵短桿菌AJ11292、黃色短桿菌AJ11294、嗜乙酰乙酸棒桿菌AJ11296、耐谷氨酸r-單氧污鹽的乳糖發(fā)酵短桿菌AJ11293、嗜乙酰乙酸棒桿菌AJ11297、耐α-甲基谷氨酸的黃色短桿菌AJ11295、谷氨酸棒桿菌AJ11299第七十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日異檸檬酸裂解酶活性較低的：研究用異檸檬酸裂解酶活性低的菌株進行谷氨酸發(fā)酵可提高L-谷氨酸產(chǎn)量,提高糖酸轉(zhuǎn)化率5%-15%。這些菌株為：(1)乳糖發(fā)酵短桿菌AJ11516,是ATCC13689的變異株,醋酸缺陷型,異檸檬酸裂解酶活性低。(2)黃色短桿菌AJ11518,是ATCC14067的變異株,異檸檬酸裂解酶活性幾乎檢不出。轉(zhuǎn)化糖蜜與甘蔗糖蜜混合發(fā)酵：轉(zhuǎn)化糖蜜是用甘蔗壓榨汁的清液用蔗糖酶處理后的物質(zhì)。研究采用轉(zhuǎn)化糖蜜和甘庶糖密以3:7～9:1比例混合制成混合糖蜜,再添加日常發(fā)酵所使用的培養(yǎng)基,進行谷氨酸發(fā)酵,可明顯提高谷氨酸發(fā)酵產(chǎn)率。第八十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日二賴氨酸賴氨酸雖廣泛存在于自然界的動植物蛋白中，但動物蛋白的賴氨酸含量較高，植物蛋白的賴氨酸含量較低。對谷類補充賴氨酸可提高其營養(yǎng)價值。促進家禽、家畜生長發(fā)育。被大量用作飼料添加劑。在醫(yī)藥上，也可用于配制氨基酸輸液。賴氨酸泛酸鹽可用于治療白細胞減少癥。

賴氨酸：lysine

分子中含有二個氨基（—NH2）和一個羧基（—COOH），是一種具有明顯堿性的氨基酸，也是人體八種必需氨基酸之一。第八十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日直接發(fā)酵法是目前生產(chǎn)賴氨酸的主要方法。采用的生產(chǎn)菌主要有谷氨酸棒桿菌和黃色短桿菌的代謝調(diào)節(jié)突變株。我國的Lys生產(chǎn)與國外的差距主要表現(xiàn)在：（1）菌種性能的差異，Lys是菌體代謝過程中的中間性產(chǎn)物，但不是主鏈上的產(chǎn)物，其生成機制很復(fù)雜，對菌種的要求很高，國內(nèi)菌種的產(chǎn)酸水平為：35—55g/L，轉(zhuǎn)化率為：20—25%。遠低于國外的生產(chǎn)水平。（2）提純率較低。（3）生產(chǎn)規(guī)模較小。第八十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日賴氨酸的合成途徑不同種類的微生物途徑不同：

1.二氨基庚二酸的生物合成途徑，如細菌；

2.α-氨基己二酸途徑：如酵母菌、霉菌。第八十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（1）菌體體積較小，相對增殖所用的底物較少，產(chǎn)率高。（2）細菌的繁殖速度快，在合適的生長條件下，其繁殖速度只有幾分鐘，而酵母的增殖速度最少在一個小時以上，這就為細菌發(fā)酵縮短發(fā)酵周期創(chuàng)造了條件。（3）細菌的細胞膜的通透性易于調(diào)節(jié)，對于胞外產(chǎn)品，可以通過其細胞膜的通透性控制來促進產(chǎn)物的分泌，例如，谷氨酸的發(fā)酵；對于胞內(nèi)產(chǎn)物，其細胞壁比酵母的細胞壁易于破碎。目前的賴氨酸發(fā)酵生產(chǎn)都是采用細菌為生產(chǎn)菌種，采用細菌發(fā)酵的優(yōu)點有以下三點：第八十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日缺點：（1）細菌菌體較小，當需要從發(fā)酵液中把菌體分離出來（有利于產(chǎn)物的結(jié)晶提出，或產(chǎn)物就是菌體或菌體內(nèi)的胞內(nèi)物），細菌比酵母菌難以分離。（2）細菌發(fā)酵過程中的無菌程度要求非常嚴格，發(fā)酵過程中大部分的細菌對于溶氧的要求也很高，這就增加了細菌發(fā)酵的生產(chǎn)成本。（3）細菌發(fā)酵易感染噬菌體。第八十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日葡萄糖天冬氨酸（草酰乙酸）天冬氨酰磷酸高絲氨酸蛋氨酸蘇氨酸α-酮丁酸異亮氨酸賴氨酸二氨基庚二酸天冬氨酸激酶EMP、TCA

圖一細菌賴氨酸生物合成途徑高絲氨酸脫氫酶DDP合成酶高絲氨酸激酶高絲氨酸-O-轉(zhuǎn)乙酰酶第八十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日賴氨酸合成途徑的調(diào)節(jié)3個關(guān)鍵酶：一是磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PC)：受Asp的反饋抑制二是天冬氨酸激酶(AK)

受Lys和Thr的協(xié)同反饋抑制；三是二氫吡啶二羧酸合成酶(DDP合成酶)

受亮氨酸的代謝互鎖作用。第八十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日葡萄糖PEPPyr乙酰CoAOAATCA循環(huán)ATPAla,Val,Leu脂肪酸AspASALysThr生物素乙酰CoA抑制阻遏激活LeuLys合成調(diào)節(jié)途徑第八十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日賴氨酸發(fā)酵育種思路

優(yōu)先合成的轉(zhuǎn)換：滲漏缺陷型切斷支路代謝－選育營養(yǎng)缺陷型選育抗結(jié)構(gòu)類似物突變株解除代謝互鎖增加前體物的合成和截斷副產(chǎn)物生成改善細胞膜的透過機理選育溫度敏感突變株利用細胞工程和基因工程技術(shù)防止高產(chǎn)菌株回復(fù)突變第八十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日思考：根據(jù)以上理論，請問蘇氨酸和高絲氨酸生產(chǎn)菌的育種途徑？第九十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日芳香族氨基酸：經(jīng)分枝酸途徑合成苯丙氨酸酪氨酸色氨酸微生物合成芳香族氨基酸的途徑是相同的，但酶學(xué)及基因支配情況因種類不同而異，因此，代謝調(diào)節(jié)機制不同。三芳香族氨基酸第九十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日芳香族氨基酸合成途徑PEP+E-4-p

DAHP分枝酸預(yù)苯酸苯丙酮酸苯丙氨酸鄰氨基苯甲酸對羥基苯丙酮酸酪氨酸

5-p-核糖鄰氨基苯甲酸吲哚-3-甘油磷酸色氨酸

第九十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日PEP+E-4-p

DAHP分枝酸預(yù)苯酸苯丙酮酸苯丙氨酸鄰氨基苯甲酸對羥基苯丙酮酸

5-p-核糖鄰氨基苯甲酸酪氨酸吲哚-3-甘油磷酸色氨酸反饋抑制阻遏同工酶大腸桿菌中芳香族氨基酸代謝調(diào)控機制第九十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第九十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日在黃色短桿菌中：優(yōu)先合成：酶活性+底物親和力產(chǎn)物抑制本途徑的酶活性優(yōu)先合成順序：色氨酸酪氨酸苯丙氨酸第九十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日黃色短桿菌芳香族氨基酸合成調(diào)節(jié)機制PEP+E-4-p

DAHP分枝酸預(yù)苯酸對羥基苯丙酮酸酪氨酸鄰氨基苯甲酸苯丙酮酸苯丙氨酸

色氨酸反饋抑制激活優(yōu)先合成第九十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日PEP+EPDAHPCAPPATyrPhe鄰氨基苯甲酸Trp解除反饋調(diào)節(jié)的代謝流切斷或減弱的支路代謝色氨酸生產(chǎn)菌DSASTSCM色氨酸生產(chǎn)菌的育種途徑第九十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第五節(jié)核苷酸發(fā)酵全合成途徑：“從無到有途徑”，由磷酸戊糖開始直到生成核苷酸。補救途徑：分段合成途徑。由食物中取得完整的嘌呤或嘧啶和戊糖、磷酸，通過酶轉(zhuǎn)化成單核苷酸。第九十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日5-Pi-RPRPPPRAGARFGARFGAMAIRCAIRSAICARAICARFAICARIMPATPAMPGlnGluATPADPGly甲酰THFATHFAGlnGluATPADPCO2ATPADP天冬氨酸延胡索酸甲酰THFATHFA水嘌呤核苷酸全合成途徑⑾⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽第九十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日ATPGTP磷酸化磷酸化第一百頁，共一百四十頁，2022年，8月28日在產(chǎn)氨短桿菌中，從IMP開始分出的兩條路線不是環(huán)形，而是單向分支路線。GMP和AMP不能相互轉(zhuǎn)變。第一百零一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日NH3+CO2UTPCTP第一百零二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日核苷酸核苷堿基5’-核苷酸酶激酶ADPATPR-1-PPPPPRPP嘌呤堿基、核苷和核苷酸的相互轉(zhuǎn)換核苷磷酸酶核苷酸焦磷酸化酶(1)第一百零三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

肌苷酸生產(chǎn)菌增強合成：腺嘌呤缺陷Ade-+黃嘌呤缺陷Xan-；切斷缺損SAMP合成酶，解除AMP、ADP、ATP對PRPP轉(zhuǎn)氨酶的反饋抑制作用。減弱分解：IMP脫氫酶缺陷株；IMP因不能轉(zhuǎn)化為XMP而積累。解除細胞膜通透性障礙。第一百零四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日鳥苷酸生產(chǎn)GMP生產(chǎn)方法：細菌生產(chǎn)鳥苷化學(xué)磷酸化微生物發(fā)酵生產(chǎn)AICAR(S)化學(xué)合成雙菌混合發(fā)酵：不同微生物分別負責(zé)兩段直接發(fā)酵法目前，一步法發(fā)酵生產(chǎn)GMP的技術(shù)問題還未解決。第一百零五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日應(yīng)用：鳥苷產(chǎn)生菌+磷酸化：枯草桿菌抗性突變株；缺失SAMP合成酶（切斷IMP到AMP的通路）和GMP還原酶（使生成的GMP不能變成IMP）。缺失核苷酸酶和堿性磷酸脂酶：GMP不被降解。解除GMP對IMP脫氫酶及GMP合成酶等的反饋抑制和阻遏。解除各產(chǎn)物對IMP合成相關(guān)酶的調(diào)節(jié)，積累IMP。使IMP脫氫酶和GMP合成酶反應(yīng)優(yōu)先于核苷酸酶反應(yīng)，抑制肌苷生成。第一百零六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日AICAR(S)產(chǎn)生菌+化學(xué)合成要求：嘌呤的生物合成途徑強喪失AICAR(S)轉(zhuǎn)甲酰酶解除了對PRPP轉(zhuǎn)酰胺酶的反饋抑制和阻遏降解AICAR(S)的酶系（核苷酸酶、磷酸酯酶、核苷酶etc.）弱。第一百零七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日直接發(fā)酵法菌種要求：解除GMP對IMP脫氫酶的反饋抑制生成的GMP不被降解具有分泌GMP的高通透性。第一百零八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日兩步發(fā)酵或混合發(fā)酵法：一種微生物積累黃苷或者黃苷酸，另一種轉(zhuǎn)化。對黃苷或黃苷酸生產(chǎn)菌的要求(雙重缺陷)

：鳥嘌呤缺陷(Gu-):缺失XMP胺化酶(XMP難生成GMP)，解除GMP對IMP脫氫酶的反饋抑制和阻遏。腺嘌呤缺陷(同時)：切斷IMPAMP，解除腺嘌呤對PRPP酰胺基轉(zhuǎn)移酶的反饋作用。第一百零九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

已發(fā)現(xiàn)的酶近3000種應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)藥、遺傳工程、分析研究領(lǐng)域的酶有2500種工業(yè)生產(chǎn)商品酶50~60種大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的有10多種研究用商品酶300~400種第六節(jié)酶制劑發(fā)酵第一百一十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

在工業(yè)用酶中蛋白酶占59%，堿性25%、中性12%、糖化酶占13%、-淀粉酶5%、葡萄糖異構(gòu)酶6%

果膠酶3%、纖維素酶1%

脂肪酶3%

醫(yī)藥分析與研究用酶10%第一百一十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

部分國家的酶產(chǎn)量國家酶生產(chǎn)量（噸/年）丹麥50000

荷蘭20000

德國5000

法國2500

英國2500

美國10000

日本10000第一百一十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

中國酶制劑:50年代上海主要微生物酶制劑

細菌-淀粉酶枯草桿菌紡織品退漿霉菌-淀粉酶米曲霉消化劑糖化酶黑曲霉造葡萄糖白酒霉菌酸性蛋白酶棲土曲霉皮革脫毛放線菌蛋白酶放線菌皮革脫毛細菌中性蛋白酶枯草桿菌皮革脫毛等第一百一十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

葡萄糖異構(gòu)酶放線菌制造高果糖漿鏈激酶鏈球菌治療靜脈血栓脂肪酶假絲酵母皮革脫脂纖維素酶綠色木酶水解纖維素溶菌酶蛋清科學(xué)研究過氧化氫酶細菌霉菌殺菌、防腐等葡萄糖氧化酶霉菌除去蛋白中的

葡萄糖、分析葡萄糖、酶電極、防止食品氧化

第一百一十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

一.淀粉酶的分類及作用方式淀粉:葡萄糖多聚物，直鏈淀粉和支鏈淀粉直鏈淀粉：-1，4糖苷鍵支鏈淀粉：直鏈淀粉基礎(chǔ)上又由-1，6糖苷鍵

連接產(chǎn)生分支直鏈淀粉占10~20%

支鏈淀粉占80~90%第一百一十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

淀粉酶：

催化淀粉水解成糊精、麥芽糖或葡萄糖的一類酶的總稱包括：-淀粉酶（

-amylase）-淀粉酶淀粉1，4葡萄糖苷酶淀粉-1，6葡萄糖苷酶第一百一十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（一）-淀粉酶（

-amylase，液化型淀粉酶）從淀粉分子內(nèi)部作用于-1，4糖苷鍵不作用-1，6糖苷鍵、靠近-1，6糖苷鍵的-1，4糖苷鍵

結(jié)果：麥芽糖、含有6個葡萄糖單位的寡糖帶有支鏈的寡糖使淀粉溶液的黏度下降第一百一十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

1.產(chǎn)生菌細菌：枯草桿菌（Bacillussubtilis）地衣芽孢桿菌（B.licheniformis）解淀粉芽孢桿菌（B.amyloliquefaciens）嗜堿芽孢桿菌（B.alkalophilus）多粘芽孢桿菌（B.polymyxa）嗜熱脂肪芽孢桿菌（B.stearothermophilus）施氏假單胞菌（Pseudomonasstutzeri）第一百一十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

放線菌:

灰色鏈霉菌（Streptomycesgriseus）

霉菌毛霉（Mucor)

根霉（Rhizopus）曲霉（Aspergillus）第一百一十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日2.細菌-淀粉酶的生產(chǎn)（液體深層發(fā)酵）工藝流程：斜面菌種孢子懸液種子擴大培養(yǎng)罐發(fā)酵熱處理鹽析壓濾干燥粉碎成品

霉菌-淀粉酶主要以固體曲生產(chǎn)工藝流程：斜面菌種三角瓶菌種種曲厚層通風(fēng)培養(yǎng)粉碎抽提過濾沉淀壓濾烘干等第一百二十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日3.-淀粉酶的提取工業(yè)用酶：

1）沉淀(硫酸胺或酒精)

-淀粉酶同菌體一起析出過濾、干燥和粉碎粗酶制劑

2）發(fā)酵液中加入穩(wěn)定劑直接噴霧干燥

3）用淀粉吸附回收酶第一百二十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日4.-淀粉酶的純化發(fā)酵液離心去菌體硫酸胺鹽析淀粉吸附丙酮分段DEAE-纖維素柱層析SephadexG-100凝膠過濾透析冷凍干燥純品

5.-淀粉酶的性質(zhì)分子量50KD，含一個Ca2+

酸性、中性和堿性-淀粉酶-淀粉酶最適pH分別為3.5-4.5，6-7，8-10

最適溫度為50~60C第一百二十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

6.-淀粉酶的應(yīng)用

1）消化藥物：黑曲霉酸性-淀粉酶

2）面包工業(yè)：米曲霉-淀粉酶耐熱性較差

3）淀粉液化及棉布退漿耐熱性-淀粉酶第一百二十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

（二）糖化型淀粉酶淀粉水解為麥芽糖或葡萄糖（一類酶）

1.-淀粉酶從非還原性末端按雙糖單位作用-1，4糖苷鍵，產(chǎn)生麥芽糖不作用-1，6糖苷鍵不能越過-1，6糖苷鍵產(chǎn)物：麥芽糖與極限糊精第一百二十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日2.淀粉1，4葡萄糖苷酶非還原性末端以葡萄糖為單位