L_苏氨酸发酵变温控制及酵母抽提物流加工艺研究
L -苏氨酸发酵变温控制及
酵母抽提物流加工艺研究
黄 金,邢晨光,徐庆阳,刘淑云,陈 宁(天津科技大学生物工程学院,天津300457)
摘要:考察了5L 自控发酵罐变温控制和酵母抽提物流加工艺对L -苏氨酸补料分批发酵过程的影响。结果表明:在发酵前12h 温度为37℃,12h 后温度升高至39℃,可同时获得最大细胞生物量和L -苏氨酸产量;在此基础上,发酵后期连续流加
210g/L 酵母抽提物可有效地降低副产氨基酸的生成,稳定L -苏氨酸发酵产酸水平,最高产酸质量浓度达10518g/L ,糖酸转化
率达到4715%。
关键词:L -苏氨酸;变温控制;流加工艺中图分类号:T Q92016
文献标识码:A
文章编号:0253-4320(2007)S2-0272-03
Study on L 2threonine fermentation of di fferential temperature 2shi ft control
and di fferential yeast extract feeding methods
HUANG Jin ,XING Chen 2guang ,XU Qing 2yang ,LIU Shu 2yun ,CHEN Ning
(School of Biotechnology ,T ianjin University of Science &T echnology ,T ianjin 300457,China )
Abstract :The effects of differential tem perature 2shift and yeast extract feeding methods on L 2threonine fermentation are studied in 5L fermentor.The results show that the maximum biomass and the maximum L 2threonine yield are obtained by the strategy in which 37℃is used for fermentation for the first 12h and the tem perature is s witched to 39℃after 12h.Based on these results ,byproduct amino acids are significantly decreased and the level of L 2threonine yield is stabilized by the continuous feeding of 210g/L yeast extract in latter period.Finally ,the L 2threonine yield is up to 10518g/L ,the conversion rate of glucose is 4715%.
K ey w ords :L 2threonine ;tem perature 2shift control ;feeding method
收稿日期:2007-09-20
作者简介:黄金(1979-),男,博士生;陈宁(1963-),男,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为代谢控制发酵,通讯联系人,ningch @https://www.wendangku.net/doc/2013827548.html, 。
微生物的生长和产物的合成都是在各种酶的催化下进行的,温度是保持酶活性的重要条件[1]。温度影响营养物和氧在发酵液中的溶解,菌体生物合成方向以及菌体的代谢调节。微生物的生长温度在微生物所处的不同生长时期会对微生物的压力抗性产生影响,大肠杆菌对数期细胞的压力抗性随着培养温度的升高呈下降的趋势。而稳定期的细胞随着培养温度的升高,压力抗性呈增加趋势[2]。酵母抽提物中含有丰富的氨基酸、肽类、水溶性维生素及糖类,研究表明酵母抽提物对大肠杆菌生长具有明显的促进作用,且以促进细菌分裂为主[3]。目前,变温控制及酵母抽提物流加工艺已广泛应用于番茄红素等生物质的发酵工艺优化中[4-5]。
笔者研究了不同阶段变温控制模式及酵母抽提物流加模式对苏氨酸发酵过程的影响,探讨了温度及酵母抽提物控制模式对菌体生长、耗糖强度、产酸及副产物的影响,以确定有效的变温控制及酵母抽
提物流加工艺。
1 材料与方法
(1)菌种。L -苏氨酸生产菌TRFC 609,天津科
技大学代谢控制发酵研究室保藏菌株。
(2)培养基的配置参见参考文献[6]。
(3)培养方法。恒温培养及一次添加酵母抽提
物培养方法见参考文献[7]。在前期研究[8]的基础上,对L -苏氨酸补料分批发酵酵母抽提物流加模式进行了考察。
(4)菌体生长:吸取样品菌液,用蒸馏水稀释一定倍数,以蒸馏水作为空白对照,采用752分光光度计于1cm 光程比色皿中测定OD 600nm 。蔗糖浓度测定采用蒽酮硫酸法。葡萄糖浓度采用S BA -40C (山东科学院生物研究所)生物传感仪测定。L -苏氨酸及副产氨基酸含量采用高效液相分析系统柱前衍生测定[9]。
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272?N ov.2007
现代化工
第27卷增刊(2)M odern Chemical Industry 2007年11月
2 结果与分析
211 温度控制模式对L -苏氨酸发酵的影响
发酵初糖质量浓度为70g/L ,溶氧维持20%以上,残糖质量浓度维持为10g/L ,初始通风量2L/min ,在5L 自控发酵罐上进行发酵[10]。发酵12h 后,菌体生长进入对数期,比生长速率、耗糖强
度及产酸速率明显加快。发酵24h 后,菌体生长基本进入稳定期,比生长速率、耗糖强度及比产酸率下降。按表1中4种模式进行温度控制,考察对L -苏
氨酸发酵的影响,结果如图1所示,图1(a )、(b )、(c )中4曲线各代表4种模式。
表1 变温控制模式
时间/h
温度/℃模式1
模式2
模式3
模式4
0～12(前期)
3437373712～24(中期)3439393924～40(后期)
37
37
39
41
(a )
菌体浓度
(b )
耗糖强度
(c )产酸
图1 温度控制模式对L -苏氨酸发酵的影响
L -苏氨酸发酵过程中,在对数生长期和稳定期
随温度控制模式的不同菌体生长、耗糖强度及产酸表现出较大差异。从酶动力学来看,微生物培养温度的提高,将使反应速度加快,生产期提前。但温度提高,酶的失活也将加快,菌体易于衰老而影响产物的生成。不同生长时期其最适生长温度范围往往不同。
从图1可以看出:发酵前期,温度的提高虽可以显著提高菌体生长速率,而耗糖强度和L -苏氨酸的产酸速率提高却不是十分显著。温度控制模式1由于初始发酵温度低,底物利用缓慢,从而致使TR 2FC 609生长缓慢,其产酸和耗糖强度在4种温度控制模式中最低。温度控制模式2在经历第一次变温以后,对数生长期菌体生长及耗糖速率明显加快,在经历第2次变温以后,随着温度的降低,导致菌体内部的各种酶活性降低,其生长速率明显下降,底物利用速率和产酸速率亦随之下降;温度控制模式4随着发酵中后期温度不断提高,导致胞内酶失活,进而使菌株停止生长,底物利用速率迅速降低,产酸停滞。而温度控制模式3在12后提温至39℃,在菌体量提高的同时,产酸持续稳定增加,40h 发酵结束产酸质量浓度最高达95g/L 。212 酵母抽提物流加模式对L -苏氨酸发酵的影响
酵母抽提物作为有机氮源是微生物生长的迟效
(a )
菌体浓度
(b )产酸
1—初始酵母抽提物浓度为210g/L ,发酵过程中不添加酵母抽
提物;2—发酵前期(0～12h )连续流加210g/L 酵母抽提物;
3—发酵中期(12～24h )连续流加210g/L 酵母抽提物;4—主产酸期(24～40h )连续流加210g/L 酵母抽提物
图2 流加模式对L -苏氨酸发酵的影响
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372?2007年11月黄金等:L -苏氨酸发酵变温控制及酵母抽提物流加工艺研究
氮源,既能为菌体生长提供氮元素,还能提供多种必需的生长因子,虽然利用速率不如无机氮源快,但却是微生物合成酶所必需的。在生长的不同阶段按不同模式进行连续流加实验,结果如图2所示。
由图2可知,与对照组(模式1)比较,在前期、中期及后期流加酵母抽提物,均有助于阶段菌体生长,以后期流加效果最佳。发酵前期流加(模式2)菌体生长和产酸速度相对于其他模式为快,但发酵后期菌体OD值最低且最终产酸不是最高。可能是此时添加过量,菌体生长过剩,导致溶液黏度增加,溶氧不足,培养条件恶化,至发酵中后期时菌体提前衰老,生产能力降低。发酵中期流加(模式3)和发酵后期流加(模式4)克服了添加量与菌体生长需要不平衡的问题,采用模式4产酸质量浓度达到10518 g/L,同时菌体密度亦达到最大。
213 酵母抽提物流加模式对副产氨基酸的影响由于L-苏氨酸生产菌TRFC609对糖类的转运能力很强,在糖进入细胞的同时,糖酵解作用就已经开始了,使得大量的碳代谢流涌入细胞,而其氧化磷酸化和三羧酸循环的代谢能力有限,从而造成碳代谢流在糖酵解途径中过量,而产生丙氨酸、分支链氨基酸和芳香族氨基酸等[11-12]副产物。根据代谢工程原理,通过工艺优化可以有效控制副产物的分泌水平,增加目的产物产量,结果如表2所示。
表2 不同酵母抽提物流加模式对副产氨基酸及
糖酸转化率的影响
流加模式
副产氨基酸质量浓度/g?L-1
丙氨酸
(Ala max)
缬氨酸
(Val max)
亮氨酸
(Leu max)
异亮氨酸
(Ile max)
糖酸转化
率/%
131323125411141073614
261616142712771133517
301980194110311014412
401730170018101794715
从表2结果可看出,采用有效的酵母抽提物流加模式可以阻止副产氨基酸生成,进而解决代谢溢流带来的反馈抑制以及目标代谢流减弱等问题,在提高产量的同时提高糖酸转化率。
3 结论
研究考察了变温控制和酵母抽提物流加工艺对L-苏氨酸发酵过程的影响,结果表明:在发酵中后期(12h后),温度转换至39℃对L-苏氨酸发酵有促进作用。在发酵后期以连续流加质量浓度为210 g/L酵母抽提物配以变温控制可有效地降低副产氨基酸的生成,提高L-苏氨酸发酵产酸水平。在5L 自控发酵罐上进行补料分批发酵,最高产酸质量浓度达10518g/L,糖酸转化率达到4715%。
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烯烃聚合催化剂用球形载体的制备方法
申请号:C N20058003207412
公开号:C N101027327
公开了制备烯烃聚合催化剂用球形载体的方法,其中通过将金属镁和醇的混合物连续地引入到反应器内,所述反应器包括卤素化合物和醇的混合物,然后在含卤素化合物和醇以及任选地二烷氧基镁的混合物存在下,使镁与醇反应,生产该载体。通过该方法可合适地控制反应速度并改进所得二烷氧基镁载体的颗粒形状和粒度分布。
申请人:三星T OT A L株式会社
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赖氨酸发酵生产
赖氨酸发酵生产 摘要：赖氨酸是人体必需的八大氨基酸之一，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用。赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。将赖氨酸添加到食品中能大大提高蛋白质的利用率，又是一种优良的食品强化剂。因此研究赖氨酸的生产有着很高的价值。关键词： 简介： 赖氨酸是一种碱性氨基酸，是仅次于谷氨酸的第二大氨基酸产品，是谷物蛋白的第一限制性氨基酸，在谷物食料中添加适量的赖氨酸，其蛋白质的生物价大大提高。 赖氨酸的应用范围很广。①作为食品强化剂；②作为药物可用作肝细胞再生剂，对改善肝功能，治疗肝硬化、高氨症，增进食欲、改善营养状况有明显的疗效；③作为饲料添加剂，在畜、禽类的饲料中添加少许的赖氨酸，对家禽、家畜的日增重、料肉比、家禽的产卵量等方面效果尤为显著。 1．赖氨酸发酵机制 赖氨酸合成途径的调节机制 （1）谷氨酸优先合成，谷氨酸合成过剩就会抑制谷氨酸脱氢酶（GD）的活性，使得生物合成的代谢流转向天门冬氨酸。天门冬氨酸的过剩也会抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活性，使得天门冬氨酸不致大量积累。 （2）赖氨酸的前体物质天门冬氨酸与乙酰辅酶A的生成形成平衡合成，乙酰辅酶A的增加能逆转天门冬氨酸对其自身合成的反馈抑制。 （3）天门冬氨酸激酶（AK）受赖氨酸与苏氨酸的协同反馈。AK是一个变构酶，催化天门冬氨酸和ATP形成α-天门冬氨酸磷酸，有两个变构位置可以接受末端产物。AK受赖氨酸与苏氨酸的协同抑制，当只有赖氨酸或苏氨酸与变构位置结合时，酶活影响不大，当赖氨酸与苏氨酸同时结合到两个变构位置时，酶活受到强烈的抑制。此外，AK是赖氨酸合成途径中唯一的反馈调节点。 （4）赖氨酸亮氨酸的生物合成之间存在着代谢互锁，赖氨酸分支途径的初始酶二氢吡啶二
酵母发展和现状
酵母的发展和现状 一、活性酵母在国民经济中的作用 活性酵母: 是指以粮食、糖类等为原料，利用生物工程技术、发酵通风培养得到的、具有发酵活性的纯微生物制品。 1. 食用酵母 食用酵母一般是指用发酵法生产的供人类食用或食品加工用的活性酵母制品。产品含有丰富的蛋白质、B 族维生素、脂肪、核酸、固醇和多种酶类等物质，同时又具有将糖类发酵产生酒精和CO2的特性。 从酵母所含的蛋白质量来衡量，它高于大豆，为瘦猪肉、牛肉、鱼类鸡蛋的2 倍多。 2. 酵母抽提物 酵母抽提物（yeast extract ) ，又称为酵母浸出物。它是将具有活性的酵母细胞经过加工得到，是酵母细胞内物质的浓缩物，产品本身已不具备发酵活性。 国内酵母抽提物的商品名称有酵母精、酵母味素和酵母调味料等。 3. 药用酵母 一般是将酵母制成酵母片或酵母粉供人摄取。如在酵母培养过程中加人微量元素制成硒酵母、铬酵母等特种酵母制品，用于补充不同人群微量元素的不足，以预防一些特殊病症的发生。 如含硒酵母用于治疗克山病和大骨节病，并有一定的防止细胞衰老的作用；含铬酵母可用于治疗糖尿病等。 4 饲料酵母 饲料酵母是将培养的酵母，或从酿酒过程中回收的废酵母经过干燥制成的粉末状或颗粒状产品，一般不具备发酵活性。 它含有丰富的蛋白质（40 ％一48 % ）、B 族维生素、氨基酸等物质，广泛用作动物饲料的蛋白质补充剂。 二、活性酵母发展史 从酵母在人类历史的发展过程中的作用来看，可以分为3 个阶段: 1. 利用啤酒和酒精生产副产物―废酵母的阶段
1781 年，荷兰人用离心机将上面发酵啤酒中的酵母除去酒花苦味、采用螺旋压榨机压干的块状产品，第一次在市场销售。产品被称为压榨酵母（compressed yeast ）或面包鲜酵母，这是最早出现的商品酵母。 2. 形成专业化商品活性酵母生产的阶段 从19 世纪末至20 世纪中期约50 年期间，压榨酵母的生产在欧洲得到了快速的发展，生产工艺和生产装备逐步完善，生产原料从粮食改为废糖蜜，使面包酵母的生产水平大幅度提高。 3 活性干酵母产业的发展 最早出现的活性干酵母（active dry yeast , ADY ）起源于19 世纪上半世纪。 20 世纪60 年代末，荷兰Gist 公司首先开发成功并生产出发酵活性高、保质期长、可直接与面粉混合制成面团的干酵母，产品被称为高活性干酵母（high active dry yeast 或instant active dry yeast ) ，发酵活性一般可以保持在1 一2 年。 三、酵母生长与生产 1 面包酵母的生长特性和要求 面包酵母(顾名思义是制造面包用的)和酿造酵母(造酒用的)在酵母分类中都划分在一种，即Sacchromyces cerevisiae。 酵母的自然的生境(habitat)大都是含糖丰富的，通气不良的中温场所。通常在花的蜜腺，水果，甘蔗表面等地方。它们以发酵的方式生活，即由糖产生乙醇和CO2，可以用下式表述： C6H12O6→2C2H5OH+2CO2 由于酵母菌体是活性干酵母的生产原材料，因此活性干酵母工厂必须对酵母菌体的生产倍加注意。 酵母的耐干性或对制造活性干酵母时所施的烘干工艺的配套性和酵母细胞内所含的海藻糖的量呈正相关，因此菌种的选择至关重要，如中科院微生物所的X 8、美国ATCC的7752菌株都是可用的优良菌株，而且极易由商品自行分得。 2 酵母生长的动态 由酵母的生长曲线(图19-1)可以看到酵母的细胞增殖主要是在对数期完成的。而且酵母的培养工艺要求接种到生产罐的酵母立即进入对数增殖状态，即在生产罐以前就完成了迟缓期。
L赖氨酸的发酵方法与设计方案
本技术涉及发酵领域，具体提供了一种L赖氨酸的发酵方法，在赖氨酸一级种子培养基、赖氨酸二级种子培养基和赖氨酸发酵培养基中添加醋酸 盐，并优化了上述各培养基的配方和发酵工艺。本技术所提供的发酵方法，能够促进产赖氨酸菌体的生长和赖氨酸的合成，显著提高终点赖氨酸含 量、总酸量及糖酸转化率，并显著缩短发酵周期。 技术要求 1.一种L-赖氨酸的发酵方法，其特征在于，在赖氨酸一级种子培养基、赖氨酸二级种子培养基和赖氨酸发酵培养基中添加醋酸盐。 2.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)赖氨酸一级种子培养：赖氨酸摇瓶种子接入赖氨酸一级种子培养基在一级种子罐中培养，一级种子罐中硫酸铵的初始浓度为8-12g/L，当一级种 子培养基中总糖浓度下降至8-15g/L时，停止培养，得成熟赖氨酸一级种子液； (2)赖氨酸二级种子培养：将成熟赖氨酸一级种子液接入赖氨酸二级种子培养基在二级种子罐中培养，二级种子罐中硫酸铵的初始浓度为10- 15g/L，当二级种子培养基中还原糖浓度下降至5-8g/L时，停止培养，得成熟赖氨酸二级种子液； (3)赖氨酸发酵培养：将成熟赖氨酸二级种子液接入赖氨酸发酵培养基中，在流加葡萄糖溶液和硫酸铵溶液的条件下，在发酵罐中发酵培养，发酵 罐中的硫酸铵初始浓度为9-14g/L，培养40-44小时，得到L-赖氨酸。 3.根据权利要求1或2所述的发酵方法，其特征在于，所述赖氨酸一级种子培养基包括：蔗糖20-40g/L，硫酸镁0.5-1.5g/L，磷酸二氢钾0.5-1.5g/L， 硫酸铵8-12g/L，酵母浸粉5-10g/L，苏氨酸0.4-0.6g/L，蛋氨酸0.4-0.6g/L，味精7-10g/L，丙酮酸钠0.5-0.8g/L，醋酸盐1-3g/L。 4.根据权利要求1或2所述的发酵方法，其特征在于，所述赖氨酸二级种子培养基包括：葡萄糖60-80g/L，硫酸镁0.5-1.5g/L，磷酸二氢钾0.5- 1.5g/L，硫酸铵10-15g/L，玉米浆水解液1-1.5g/L，毛发水解液1-1.5g/L，甜菜糖蜜10-15ml/L，苏氨酸0.4-0.6g/L，蛋氨酸0.4-0.6g/L，醋酸盐1-3g/L。 5.根据权利要求1或2所述的发酵方法，其特征在于，所述赖氨酸发酵培养基包括：葡萄糖20-40g/L，硫酸镁0.5-1.5g/L，磷酸0.3-0.5ml/L，硫酸铵9- 14g/L，玉米浆水解液0.5-1g/L，毛发水解液0.5-1g/L，甜菜糖蜜10-15ml/L，甜菜碱0.5-0.8g/L，醋酸盐1-3g/L。 6.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，步骤(3)流加葡萄糖溶液和硫酸铵溶液的方法为：发酵培养过程中每2-4h取样测发酵液的还原糖浓 度和氨氮浓度，当发酵液中的还原糖浓度下降至4-8g/L时，开始流加质量体积浓度为50-60％葡萄糖溶液并维持发酵液的还原糖浓度为4-8g/L，当 发酵液中的氨氮浓度下降为1-2g/L时，开始流加质量体积浓度为40-45％硫酸铵溶液并维持发酵液中的氨氮浓度为1-3g/L。 7.根据权利要求6所述的发酵方法，其特征在于，流加质量体积浓度为40％的硫酸铵溶液。 8.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，步骤(1)赖氨酸摇瓶种子的接种量为赖氨酸一级培养基体积的1-3‰，培养过程中控制溶氧30％- 50％。 9.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，步骤(2)成熟赖氨酸一级种子液的接种量为赖氨酸二级培养基体积的2-5％，培养过程中控制溶氧 30％-50％。 10.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，步骤(3)成熟赖氨酸二级种子液的接种量为赖氨酸发酵培养基体积的10-15％，培养过程中控制溶 氧25％-40％。 技术说明书 一种L-赖氨酸的发酵方法 技术领域 本技术属于微生物发酵领域，具体地说，涉及一种发酵生产L-赖氨酸的方法。 背景技术 L-赖氨酸为碱性必需氨基酸，同时也是人体和动物所不能合成的八种必需氨基酸中最重要的一种，故常称为第一限制性氨基酸。人体必需通过日常饮食和补赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏，造成赖氨酸缺乏。 L-赖氨酸在医药工业、食品工业、畜牧饲料等领域都有着广泛的应用。在谷类为主的食品中添加一定量的L-赖氨酸，可提高其蛋白质的吸收率和营养价值；在高饲料的利用率；在医药工业上，L-赖氨酸一般被用作氨基酸输液，可以作为治疗铅中毒的药物、利尿的辅助治疗剂、血栓预防剂。
苏氨酸发酵总结Word 文档
发酵（苏氨酸）条件的影响及控制 影响发酵的因素有很多，现就几个重要的且容易控制的因素进行逐一分析。并以苏氨酸为例。这几个重要的因素有ph，温度，溶氧，补料，泡沫，副产物。 1 ph对发酵的影响 配料中的PH 很重要,其中有配前PH,配后PH,消前PH,消后PH,接种前PH,工艺控制PH等,配前PH,配后PH,可以用来检测厡材料的质量,初步估计配料的情况,如果出了错误,有时候可以从PH中的变化看出来,能够减少错误的发生.每次有新的配方可用PH方法检测其中的每种厡材料是否会和其他的发生反应,可以互相两两混合,检测PH的变化,也可以用来作为配微量元素的检测.消前PH可以用来减少消毒过程对培养基的破坏,因为培养基在消毒中会有PH的变化,在不同的PH条件下对培养基破坏也不一样,因此可以在消毒的时候选择合适的PH,消毒完后可以调节过来,这样一来可以对PH敏感的一些原材料减少破坏。工艺控制的PH,在发酵的产抗期间,通过在不同的发酵时间调整不同的PH,可以减少杂质的 产生,同时还可以缓解溶氧,比如在头孢发酵中,通过在后期调整PH可以减少DCPC的含量,给提取工序带来很大的好处。 1.1发酵过程不同时期pH值变化的原因 1.1.1 基质代谢 糖代谢：特别是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下
降，糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一； 氮代谢：当氨基酸中的-NH2被利用后pH会下降；尿素被分解成NH3，pH上升，NH3利用后pH下降，当碳源不足时氮源当碳源利用pH上升。 生理酸碱性物质利. 1.1.2产物形成 某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液pH变化 1.1.3菌体自溶 发酵后期.ph上升 1.2 ph对发酵的影响 1.2.1 pH影响酶的活性：当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌体的新陈代谢受阻； 1.2.2 pH值影响微生物细胞膜所带电荷的改变，从而改变细胞膜的透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄，因此影响新陈代谢的进行； 1.2.3 pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离，从而影响微生物对这些物质的利用。 1.2.4 pH影响代谢方向及发酵产物：pH不同，往往引起菌体代谢过程不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。例如黑曲霉在pH2～3时发酵产生柠檬酸，在pH近中性时，则产生草酸。 1.3 最适ph的选择 原则：有利于菌体生长和最适最适pH与菌株，培养基组成，应
酵母 发酵实验
实验一、二甜酒酿的制作品尝 1．实验目的 (1)通过甜酒酿的制作了解酿酒的基本原理 (2)掌握甜酒酿的制作技术。 2．实验原理 以糯米(或大米)经甜酒药发酵制成的甜酒酿，是我国的传统发酵食品。我国酿酒工业中的小曲酒和黄酒生产中的淋饭酒在某种程度上就是由甜酒酿发展而来的。 甜酒酿是将糯米经过蒸煮糊化，利用酒药中的根霉和米曲霉等微生物将原料中糊化后的淀粉糖化，将蛋白质水解成氨基酸，然后酒药中的酵母菌利用糖化产物生长繁殖，并通过酵解途径将糖转化成酒精，从而赋予甜酒酿特有的香气、风味和丰富的营养。随着发酵时间延长，甜酒酿中的糖分逐渐转化成酒精，因而糖度下降．酒度提高，故适时结束发酵是保持甜酒酿口味的关键。 3．实验材料 3．1 材料糯米、酒药。 3．2器具及其他用品手提高压灭菌锅、滤布、塑料盒、不锈钢锅。 4．实验流程 酒药 洗米蒸饭淋水降温落缸搭窝发酵甜酒酿5．实验步骤 5．1 洗米蒸饭将糯米淘洗干净，用水浸泡过夜，捞起放于置有滤布的蒸屉上，于锅内蒸熟(约15-20min)，使饭“熟而不糊”。 5．2 淋水降温用清洁冷水淋洗蒸熟的糯米饭，使其降温至35℃左右，同时使饭粒松散。 5．3 落缸搭窝将酒药均匀拌入饭内，并在洗干净的塑料盒内洒少许酒药，然后将饭松散放入塑料盒内，搭成凹形圆窝，面上洒少许酒药粉。盖上塑料盒盖。 5．4保温发酵于30℃进行发酵，待发酵2 d后，当窝内甜液达饭堆2／3高度时，进行搅拌，再发酵1 d左右即可。 6．实验结果 (1)发酵期间每天观察、记录发酵现象。 (2)对产品进行感官评定，写出品尝体会。 7．思考题 (1)制作甜酒酿的关键操作是什么? (2)发酵期间为什么要进行搅拌?
苏氨酸发酵设计
一、设计方案 天然存在的L- 苏氨酸为无色或微黄色晶体，无臭、微甜,可溶于水,20℃时溶解度为9g/100mL，难溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂，熔点为253～257℃。L- 苏氨酸的解离常数为pKCOOH=2.15，pKNH2=9.12，等电点pI（25℃）=5.64。 目前，L- 苏氨酸的制备方法主要有生物合成法、化学合成法和蛋白质水解法三种。然而，在工业化生产中，化学合成法和蛋白质水解法由于存在一些缺陷已经基本不被使用。生物合成法则因生产成本低、资源节约、环境污染小等优点逐渐成为工业化生产L- 苏氨酸的主要方式。生物合成法包括直接发酵法和酶转化法两种。微生物发酵法生产苏氨酸是目前生产苏氨酸的主要方法。采用基因工程菌进行发酵法生产，产酸可达100g/L 以上。目前国内外已经利用微生物发酵法批量生产苏氨酸。 1.1 设计条件 （1）650L苏氨酸发酵罐，分批发酵； （2）主发酵罐的尺寸及附件的设计；
1.2 发酵工艺 发酵法生产L-苏氨酸,通常采用短杆菌属细菌的α-氨基-β-羟基戊酸(AHV)和S-(2-氨基乙基)-L -半胱氨酸(AEC )双重抗性变异。 图一 苏氨酸发酵工艺流程 1.3. 发酵罐尺寸及整体设计 罐中的培养液因通气和搅拌会引起液面上升和产生泡沫，因此罐中实际装料量V 不能过大，一般取装料系数为0.6～0.75。 取装料系数o η为0.6 ,则发酵罐需装料体积为： L V V 3906.065000=?=?=η 发酵罐尺寸确定 发酵罐体部分的尺寸有一定的比例，罐的高度与直径之比一般为1.7～4倍左右。 1.3.1 确定发酵罐直径和高度 标准式发酵罐的筒体高度和直径比：H/D 约为1.7~4 发酵罐的容量一般指圆筒体的体积加椭圆形底的体积。 发酵液 过滤 离子交换 浓缩 浓缩 结晶分离 粗母液 粗晶体 溶解脱色 重结晶 结晶分离 干燥 包装 检验 成品 精母液
各种氨基酸的生产工艺
各种氨基酸的生产工艺 1、谷氨酸 (1)等电离交工艺方法——从发酵液中提取谷氨酸，即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2)，温度降到10 以下沉淀，离心分离谷氨酸，再将上清液用硫酸调pH至1.5上732强酸性阳离子交换树脂，用氨水调上清液pH10进行洗脱，洗脱下来的高流分再用硫酸调pH1.0返回等电车间加入发酵液进行等电提取，离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。 该工艺方法的缺点是：废水量大，治理成本高，酸碱用量大。 (2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃左右，连续加入有晶种的等电罐中，同时加入硫酸，控制等电罐中PH值维持在3.2左右，温度40℃进行结晶。 该工艺方法废的优点是：水量相对较少；缺点是：氨酸提取率及产品质量较差。 (3)发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤，澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH值为3.20～3.25，然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶，分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和母液，将一部分母液进入脱盐装置，脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并；另一部分在第二调酸罐中被调整pH值至4.5～7，蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH值至3.20～3.25后，进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置，使母液中的谷氨酸充分结晶出来，低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和二次母液。(4)水解等电点法 发酵液-----浓缩（78.9kPa，0.15MPa蒸汽）----盐酸水解（130 ℃，4h ）----过滤-----滤液脱色-----浓缩-----中和，调pH至3.0-3.2（NaOH或发酵液） -----低温放置，析晶-------谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (5)低温等电点法 发酵液-----边冷却边加硫酸调节pH4.0-4.5-----加晶种，育晶2h-----边冷却边加硫酸调至pH3.0-3.2------冷却降温------搅拌16h------4 ℃静置4h------离心分离 --------谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (6)直接常温等电点法 发酵液-----加硫酸调节pH4.0-4.5-----育晶2-4h-----加硫酸调至pH3.5-3.8------育晶2h------加硫酸调至pH3.0-3.2------育晶2h------冷却降温------搅拌16-20h------沉淀2-4h-------谷氨酸晶体 此工艺的优点：设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。 2、L-亮氨酸 （1）浓缩段 原料：蒸汽 将一次母液通入浓缩罐内，通入蒸汽，温度120度，气压-0.09Mpa，浓缩时间6h，结晶。终点产物：结晶液（去一次中和段） （2）一次中和段 辅料：硫酸，纯水 结晶液进入一次中和罐，通入硫酸，纯水，温度80，中和时间4h，过滤 终点产物：1，滤液（回收利用）2，滤渣（去氨解段）
6.1酵母工艺流程
酵母生产工艺流程示意图 空气 原糖蜜储罐 酵母菌种 (冷藏) 鲜酵母成品 干酵母成品 1.原辅材料验收:按《采购控制程序》选择合格的原、辅材料厂家，入厂
时按公司制定的相应原材料标准进行验收，因为原材料加入之前要用高温灭菌、热水配制，有灭菌过程，所以卫生方面主要控制重金属含量; 2.包装材料:内包装材料按公司制定的标准验收，并按《包装材料的管理》检验其杂菌数。 ３.空气：酵母发酵是有氧发酵,需要大量空气进入发酵液，空气首先经过甲醛消毒,然后经过粗效、精效过滤器过滤除杂菌。 4.辅助材料的配制：辅助原材料用90 ℃以上热水溶配，并在贮罐60 ℃以上保温,然后泵入发酵、干燥使用,流加原料,每周检测各配制原料的杂菌数。 5.糖蜜处理:糖蜜先经过≥80 ℃加热(时间≥2小时）分离除渣,然后经125－135 ℃高温瞬时灭菌(时间:9秒），泵入发酵罐。输送管线糖蜜循环，以保证管线温度高，而不残存杂菌。每周检测各配制原料的杂菌数。 6.菌种选育:菌种按《菌种选育操作规程》选育菌种，菌种选育最重要的要求保证操作过程中不能染菌，菌种无杂菌,然后经过三角瓶、卡氏瓶扩大培育,接入纯培养罐。 ７．纯培养罐培养：将糖蜜加入PC罐里,经过１２1℃30分钟灭菌后,降温至30℃，接入卡氏瓶菌种，经过通风纯培养,发酵液达到乙醇和湿重指标后，转入种子培养罐培养。 8.种子罐发酵：发酵罐加入工艺水、转入纯培养菌种、流加入N、Ｐ营培盐,通风扩大培养,按发酵工艺规程规定的时间和指标发酵。 9.酵母分离：种子发酵液培养结束后，通过分离机把酵母和水等分开，成干物质20％左右的酵母乳,进入酵母乳贮罐。
6.1酵母工艺流程
酵母生产工艺流程示意图 冷藏) 鲜酵母成品 干酵母成品
1.原辅材料验收：按《采购控制程序》选择合格的原、辅材料厂家，入厂时按公司制定的相应原材料标准进行验收，因为原材料加入之前要用高温灭菌、热水配制，有灭菌过程，所以卫生方面主要控制重金属含量； 2.包装材料：内包装材料按公司制定的标准验收，并按《包装材料的管理》检验其杂菌数。 3.空气：酵母发酵是有氧发酵，需要大量空气进入发酵液，空气首先经过甲醛消毒，然后经过粗效、精效过滤器过滤除杂菌。 4.辅助材料的配制：辅助原材料用90 ℃以上热水溶配，并在贮罐60 ℃以上保温，然后泵入发酵、干燥使用，流加原料，每周检测各配制原料的杂菌数。 5.糖蜜处理：糖蜜先经过≥80 ℃加热(时间≥2小时）分离除渣，然后经125-135 ℃高温瞬时灭菌（时间：9秒），泵入发酵罐。输送管线糖蜜循环，以保证管线温度高，而不残存杂菌。每周检测各配制原料的杂菌数。 6.菌种选育：菌种按《菌种选育操作规程》选育菌种，菌种选育最重要的要求保证操作过程中不能染菌，菌种无杂菌，然后经过三角瓶、卡氏瓶扩大培育，接入纯培养罐。 7.纯培养罐培养：将糖蜜加入PC罐里，经过121℃ 30分钟灭菌后，降温至30℃，接入卡氏瓶菌种，经过通风纯培养，发酵液达到乙醇和湿重指标后，转入种子培养罐培养。
8.种子罐发酵：发酵罐加入工艺水、转入纯培养菌种、流加入N、P营培盐，通风扩大培养，按发酵工艺规程规定的时间和指标发酵。 9.酵母分离：种子发酵液培养结束后，通过分离机把酵母和水等分开，成干物质20%左右的酵母乳，进入酵母乳贮罐。 10.商品培养：在商品发酵加入工艺底水，接入种子酵母乳、流加N、P、硫酸镁、硫酸锌等营养盐，通风发酵。 11.商品酵母分离：按9方法将商品酵母液分离成酵母乳，进入酵母乳贮罐。 12 酵母乳贮存:分离后酵母乳进入贮罐,然后泵入真空转鼓过滤. 13.过滤：商品酵母乳加入盐水,泵入真空转鼓过滤器,通过真空转鼓抽滤，把酵母乳抽滤成含水量为36%左右的酵母泥。流加乳化剂与酵母泥混合后造粒. 14.造粒：通过造粒机把酵母泥挤压成很细酵母面条以增大表面积，便于热交换。造粒后酵母进入干燥床. 15.干燥：酵母粒通过在沸腾干燥床中和干燥的热空气进行交换，迅速脱水干燥成干酵母。 16.震荡筛：干燥后酵母,通过20目震荡筛除去干燥过程中结团的酵母。过筛后的酵母送入干酵母贮罐. 17.干酵母均质:将干酵母贮罐里的酵母分批放入均质器里,开搅拌器均质,送入包装机.
氨基酸生产工艺
氨基酸生产工艺 主讲人：韩北忠 刘萍 氨基酸是构成蛋白成分 目前世界上可用发酵法生产氨基酸有20多种。 氨基酸 α 碳原子分别以共价键连接氢原子、羧基和氨基及侧链。侧链不同，氨基酸的性质不同。 氨基酸的用途 1. 食品工业： 强化食品(赖氨酸，苏氨酸，色氨酸于小麦中) 增鲜剂：谷氨酸单钠和天冬氨酸 苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量二肽甜味剂(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯),此产品1981年获FDA批准,现在每年产量已达数万吨。 2. 饲料工业： 甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料 3. 医药工业： 多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代谢失调 苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低。 4. 化学工业：谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙氨酸纤维。 氨基酸的生产方法 发酵法： 直接发酵法：野生菌株发酵、营养缺陷型突变发酵、抗氨基酸结构类似物突变株发酵、抗氨基酸结构类似物突变株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型回复突变株发酵。 添加前体法 酶法：利用微生物细胞或微生物产生的酶来制造氨基酸。 提取法：蛋白质水解，从水解液中提取。胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸 合成法：DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。 传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物的成本高,工艺复杂,难以达到工业化生产的目的。 生产氨基酸的大国为日本和德国。 日本的味之素、协和发酵及德国的德固沙是世界氨基酸生产的三巨头。它们能生产高品质的氨基酸,可直接用于输液制剂的生产。 日本在美国、法国等建立了合资的氨基酸生产厂家,生产氨基酸和天冬甜精等衍生物。 国内生产氨基酸的厂家主要是天津氨基酸公司,湖北八峰氨基酸公司,但目前无论生产规模及产品质量还难于与国外抗衡。 在80年代中后期,我国从日本的味之素、协和发酵以技贸合作的方式引进输液制剂的制造技术和仿造产品, 1991年销售量为二千万瓶,1996年达六千万瓶,主要厂家有无锡华瑞,北京费森尤斯,昆明康普莱特,但生产原
酵母抽提物及其在调味品中的应用解析
酵母抽提物及其在调味品中的应用 一直以来，味精作为主要的调味品之一，增加食品的鲜味，引起人们的食欲，但是味精对人体没有直接的营养价值，并且味精的呈味作用必须依赖于盐的存在，而我国居民每标准人日食盐摄入量远超世界卫生组织每人每日的建议摄盐量。我公司自主研发的酵母抽提物食品添加剂，可满足消费者对健康和天然的需求，将为中国乃至世界整个调味品行业提供更天然、更绿色、更安全的高品质食品增鲜剂，减少人们对味精的摄取量，对提升全球消费者的健康指数有着深远的意义。 酵母是一种单细胞蛋白，蛋白质含量40%～50%，核酸6%～8%，富含20多种氨基酸（包括人体所必需的8种氨基酸，并且其含量接近理想蛋白质水平），多种B族维生素，丰富的酶系和多种经济价值很高的生理活性物质。细胞壁的主要成分为葡聚糖和甘露聚糖，这些免疫多糖能够活化巨噬细胞、嗜中性白血球等，因此能提高白细胞素、细胞分裂素和特殊抗体的含量，全面刺激机体的免疫系统。β-葡聚糖能使受伤机体的淋巴细胞产生细胞因子的能力迅速恢复正常，有效调节机体免疫机能，所以可作为保健食品的原料，开发成为功能显著的保健食品。另外，酵母葡聚糖具有很高的粘性、持水性、乳化稳定性，在食品工业中常作为增稠剂、持水剂和乳化稳定剂。由于酵母葡聚糖在人体消化道内难以降解消耗，因此，还可以作为低热量食品添加剂，提供脂肪样口感，作为食品配料应用到乳制品、肉制品、焙烤食品、饮料、糖果等普通食品中，酵母葡聚糖的持水能力使其具有增稠、保湿、改善口感等功能。 自2001年以来，唐山拓普生物科技有限公司一直坚持不断地针对啤酒鲜酵母进行研究开发。公司以啤酒鲜酵母为主要原料，采用先进的现代生物工程技术，将酵母细胞内的蛋白质，核酸进行降解、提取，生产酵母抽提物、核糖核酸、葡聚糖、甘露寡糖等相关系列产品。 公司先后被认定为“省级高新技术企业”、“唐山市生物工程研究中心”。2011年，通过与韩国的国际科技合作项目，我公司完成了高核酸和高含量细胞壁多糖啤酒酵母菌的定向筛选的关键技术研究。2010年参与申请1项专利“一种从啤酒废酵母泥中回收啤酒工艺”。应用此专利技术，使用德国HITK 陶瓷研究所技术开发的专用陶瓷膜元件，大大提高了产品的品质，使得我公司产品质量可以与国外进口产品相媲美。 拓普YE产品 以新鲜的啤酒酵母为原料，经自溶、分离、浓缩、干燥等工艺加工制成的酵母蛋白类产品，富含氨基酸、多肽、B族维生素、核苷酸，以及酵母多糖等生物活性物质，是一种绿色、无污染的食品调味料，提取过程中采用美拉德等生香反应，形成了肉味香气成分，再通过调配调香制成各种不同特征的风味型抽提物。目前公司生产的产品应用在食品调味品中，主要有基础型酵母浸粉/浸膏。同时公司可根据客户要求，生产客户定制的美拉德反应型YE、高I+G型YE、高核酸型YE、酱油专用型YE等酵母
单细胞蛋白及其发酵生产与工艺流程
单细胞蛋白及其发酵生产与工艺流程 一、单细胞蛋白 1、单细胞概述 单细胞生物产生的细胞蛋白质称为单细胞蛋白(single cell protein简称SCP)，这一词是1966年在美国麻省理工学院命名的。它所包含的产品有饲用酵母，食用酵母和药用酵母三大类。单细胞蛋白是解决世界蛋白质不足的一个重要途径。与用农牧业生产的蛋白质相比，它的生产占用土地甚少，投资较省。它的营养丰富．售价亦较适宜，是良好的饲用和食用蛋白资源。对于人多地少的我国来说，建立单细胞蛋白产业对改善人民食物构成和生物技术的开发，都具有重要的意义。 2、单细胞蛋白的含义及氨基酸组成 单细胞蛋白（Single—Cell—Protein，简称SCP）是从酵母或细菌等微生物菌体中获取的蛋白质。微生物细胞中含有丰富的蛋白质，例如酵母菌蛋白质含量占细胞干物质的45%～55%；细菌蛋白质占干物质的60%～80%；霉菌丝体蛋白质占干物质的30%～50%；单细胞 藻类如小球藻等蛋白质占干物质的55%～60%，而作物中含蛋白质最高的是大豆，其蛋白质含量也不过是35%～40%。单细胞蛋白的氨基酸组成不亚于动物蛋白质，如酵母菌体蛋白，其营养十分丰富，人体必需的8种氨基酸，除蛋氨酸外，它具备7 种，故有“人造肉”之称。一般成人每天吃干酵母10～15g，蛋白质的需要量就足够了。微生物细胞中除含有蛋白质外，还含有丰富的碳水化合物以及脂类、维生素、矿物质，因此单细胞蛋白营养价值很高。 3、生产单细胞蛋白的原料 生产单细胞蛋白的原料种类很多，大体分为3类。 （1）工业废液类 包括造纸废液、酒精废液、味精废液、淀粉废液、生产柠檬酸废液、糖蜜废液、木材水解废液、豆制品废液等。 （2）工农业糟渣类 包括白酒糟、啤酒糟、果酒渣、醋糟、酱油糟、豆渣、粉渣、玉米淀粉渣、药渣、甜菜渣、甘蔗渣、果渣、饴糖渣等。 （3）化工产品类 包括石油、石蜡、柴油、天然气、正烷烃、甲醇、乙醇、醋酸等。 除以上所介绍的外，农作物秸秆、批壳、饼粕类、畜禽粪便、有机垃圾、风化煤等也可作为原料生产单细胞蛋白。 4、单细胞蛋白的生产特点
(完整版)馒头发酵方法与过程实验报告
馒头发酵方法与过程实验报告 馒头的发酵方法很多，有老面发酵法、酒曲发酵法、化学膨松剂发酵法、酵母发酵法等等。实验证明无论从食品营养的角度，还是从操作的角度，酵母发面都有很强的优势。用酵母发面不仅适合家庭和工业化生产线，也适合小型作坊式馒头房，特别是对于要求不增加成本的用户也是非常合适的。酵母发酵是馒头生产中最关键的环节，它对于馒头质量的好坏有着直接的关系。 一．常见的酵母发酵工艺 酵母的发酵原理是利用面粉中的糖份与其他营养物质，在适宜的生长条件下繁殖产生大量的二氧化碳气体，使面团膨胀成海绵状结构。 在酵母馒头的生产中，常见的发酵工艺简单的归纳起来主要有以下两种： 1．一次发酵法 原辅料: 和面、压面、成型、发酵、汽蒸 （1）操作方法： 和面: 将所有的原辅料一次加入和成面团，干酵母用量0.3%，鲜酵母用量为1%左右，加水量38-40%，和好的面团温度一般应控制在28℃。 成型: 馒头成型由馒头成型机来完成，家庭制作由手工完成，根据需要制成各种形状和大小的馒头坯。 发酵: 在温度30-32℃，湿度为75-80%的条件下让面团发酵35分钟。没有恒温恒湿条件的，也可以采取其它相应的保温措施。 蒸煮: 面团发酵完成以后，沸水上笼蒸20分钟。 （2）发酵特点： 用一次发酵法生产馒头，具有工艺线路短，生产周期短，生产效率高劳动强度低等许多优点，并且生产出来的馒头有很好的咀嚼感。因此该方法被许多馒头厂家广泛使用。 2．二次发酵法 部分原辅料：第一次和面、第一次发酵、第二次和面 压面、成型、第二次发酵、汽蒸 （1）操作方法： 第一次和面取30%左右的面粉加入所需的干酵母（添加量以第一次所加面粉量的0.16%计）再加上50%左右的水（加水量以第一次所加面粉量计），和成面团。 第一次发酵和好的面团在温度26-28℃，湿度70-80%的条件或温暖的自然条件下发酵8-12小时。发酵时间也可以根据自己生产的实际情况通过调整酵母的用量、两次和面时面粉的配比以及发酵温度、湿度来灵活调节。
苏氨酸综述
苏氨酸背景 苏氨酸，学名为2-氨基-3-羟基丁酸。是一种含有一个醇式羟基的脂肪族α氨基酸。其中，L-苏氨酸是组成蛋白质的20种氨基酸中的一种，有两个不对称碳原子，具有4种异构体。是哺乳动物的必需氨基酸和生酮氨基酸。它是由Mecoy在1935年于纤维蛋白水解物之中分离和鉴定出来的。 在人体和动物所需的8种必需氨基酸中，苏氨酸是仅次于蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸的第4种氨基酸．苏氨酸在人和动物的生长发育中发挥着重要作用，被广泛应用于饲养业、食品业以及医疗业等方面。L-苏氨酸的生产方法有蛋白质水解法、化学合成法、直接发酵法和酶法。蛋白质水解法和化学合成法因其存在种种弊端，工业化生产中已经基本不再使用．酶法生产L-苏氨酸具有专一性高、产品单一、易于精制的特点，但所需酶难以获得，制约了酶法的应用。直接发酵法生产成本低、资源节约、环境污染小，是目前工业化生产L-苏氨酸的主要方式。 自1935年Rose等首次从血纤蛋白中分离到苏氨酸以来，苏氨酸的生产已取得了很大进展。1950年代，日本的志村、植村2位教授采用添加前体物的方法发酵生产苏氨酸。国外从1960年代就有开始采用直接发酵法生产L-苏氨酸的报道。1970年代末，前苏联的研究者们运用基因工程菌规模生产。世界上主要的苏氨酸生产企业有日本味之素公司、德国德固赛公司、美国ADM公司、日本协合发酵工业公司等。国内从1982年才开始有L-苏氨酸产生菌选育的报道，黄和容等报道了以钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)为出发菌株选育苏氨酸产生菌，产量为13g/L。1986年，檀耀辉等报道以乳糖发酵短杆菌(Brevibacterium lactofermentum)的出发菌株，选育出1株L-苏氨酸产生菌，在适宜条件下发酵72h可产酸16/L。目前，国内外均采用基因工程菌进行生产，国外产酸水平为100 g/L左右，国内为80 g/L左右，糖酸转化率为30％-40%。 大肠杆菌L-苏氨酸高产的菌株的构建和表达 目前为止，大多数氨基酸生产菌株是通过随机诱变的方法发展提高的。这种经典的方法已成功的运用于其他氨基酸生产菌，但它还存在一些问题。通过诱变而改变的基因是随机分布的，其中有些区域与氨基酸的生物合成没有直接关系，从而对细胞生理机能造成不必要的更改。通过高通量DNA测序使精确地识别改变的基因成为可能，但要理解它们对于细胞代谢和调控的影响仍然不容易。因此，很难进一步提高这些随机突变株的性能。为了避免这个问题，利用合理的代谢工程构建氨基酸生产菌株是首选。系统代谢工程就是将全基因代谢工程和系统生物学结合起来。利用现有的基因发明的最新研究和利用计算机对其他组学技术已经分析可以帮助为我们在构建所需的高产菌株方面开启了一个新天地。Kwang Ho Lee[1]等人利用系统代谢工程去除了分别编码天冬氨酸激酶I和III的thrA和lysC基因和位于thrL 的转录衰减现象。通过删除tdh和突变ilvA基因使苏氨酸不会被降解。删除metA和lysA基因可以合成更多苏氨酸生物合成所需的前体。通过转录组图谱结合计算机代谢流响应分析，确定了需要进一步进行构造的目的基因。最终得到的大肠杆菌菌株在分批发酵培养中的苏氨酸产量可高达0.393g/g，82.4 g/L。 工业发酵中蔗糖是一种很具有前景的碳源，为了可以让往不能利用蔗糖的菌株利用蔗糖，就需要向中导入蔗糖利用的操纵子。Jeong Wook Lee[2]等人发现将M.succiniciproducens 的β-呋喃果糖苷酶导入大肠杆菌K-12中最有利于蔗糖的利用。在胞外蔗糖水解成葡萄糖和果糖，然后被输送进入当场赶紧K-12。最后这个重组的菌株经过补料分批培养的L-苏氨酸产量高达51.1g/L.每克蔗糖可以产0.284gL-苏氨酸。 张力[3]等人根据大肠杆菌L-苏氨酸生物合成途径及其调节机制和赖氨酸生物合成途。
年产50吨赖氨酸发酵工厂设计
第1章引言2 研究背景2 设计的任务及主要设计内容3 设计的规模及产品3 工艺技术参数3 生产 基础数据3 种子培养基4 发酵培养基4 第2章厂址的选择5 厂址选择的重要性5 厂址选择的原则5 第3章工厂总平面设计7 总平面设计内容7 总平面设计的原则7 工厂建筑物面积设计8 第4章赖氨酸生产工艺8 赖氨酸生产工艺8 赖氨酸生产工艺概述8 工艺的选择：9 原料预处理及淀粉水解糖制备原料的预处理12 淀粉水解糖制备12 工艺操作规程12 种子扩大培养及赖氨酸发酵13 总体情况13 车间操作规程13 12 第5章物料衡算和能量衡算15 发酵车间 的物料衡算15 发酵液量15 发酵液配制需糖量16 二级种子液量16 二级种子培养液所需糖量16 生产一周期赖氨酸需总糖量16 耗用淀粉的原料量16 发酵培养基硫酸铵耗用量16 二级种子硫酸铵耗用量16 玉米浆耗用量16 磷酸二氢钾耗用量16 硫酸镁耗用量16 碳酸钙用量16 苏氨酸钠耗用量16 物料衡算总量16 赖氨酸发酵车间的能量衡算17 蒸汽消耗量计算: 17 冷却水消耗量计算18 第6章设备选型错误!未定义书签。 发酵罐的选择错误!未定义书签。种子罐的选择错误!未定义书签。搅拌器轴功率的计算错误! 未定义书签 发酵罐搅拌器错误!未定义书签。种子罐搅拌器错误!未定义书签。贮罐计算错误! 未定义书签。配料罐的计算错误!未定义书签。发酵罐配料罐错误!未定义书签。种子罐配料罐错误! 未定义书签。离心机计算错误! 未定义书签。主要设备一览表错误!未定义书签。 第7章环境保护与安全生产错误!未定义书签。 概述错误!未定义书签。治理标准如下：错误!未定义书签。 环保设计错误! 未定义书签。 三废处理错误! 未定义书签。废气的处理错误! 未定义书签。废水的处理错误! 未定义书签。废渣的处理错误! 未定义书签。
酵母工艺与生产 化验室检验操作规程
目录 一、原辅材料的分析 (一)糖蜜及糖质原料分析 1、锤度 2、灰分 3、总糖 4、还原糖 5、色度 7、胶体物质 （二）化工原料分析 1、硫酸铵 2、尿素 3、磷酸氢二铵 4、硫酸 5、纯碱 （三）土豆淀粉的分析 1、水分的测定 2、灰分的测定 3、蛋白质的测定 4、斑点的测定 5、细度的测定 （四）乳化剂的分析 1、酸值的测定 2、皂化值的测定 3、羟值的测定 二、生产过程中的分析 （一）纯种培养种子分析 1、糖度 2、酸值与PH 3、残余还原糖 4、酵母湿重 5、酵母成熟标准的确定
（二）流加糖分析 1、非发酵性还原物质和可发酵性糖的测定 2、可发酵性氮 （三）发酵液分析 三、酵母成品分析 1、水分分析 2、灰分分析 3、酸度分析 4、蛋白质分析 5、五氧化二磷分析 6、海藻糖分析 7、发酵力（高糖、低糖、无糖）分析 8、粗脂肪分析 四、酵母生产废水的测定 1、总固形物 2、酸度的测定 3、化学需氧量
一、原辅材料的分析 （一）糖蜜及糖质原料分析 一、锤度 1．仪器： 比重计、糖度计 2．操作步骤： 将200g糖蜜与等重量的蒸馏水均匀混合，调节温度至20℃，补加蒸馏水至总重正好为糖蜜重量的2倍，测定温度。将测定值（Bg或°Bx）乘以因子2即得未稀释糖蜜的密度。糖蜜检测中视检测糖蜜的浓度，若浓度高，则还可稀释，如100g糖蜜加水至400g，这样测量值应乘以4。 由于密度和温度相关，所以表示密度应在标准温度下，即在20℃情况下，高于或低于此温度，均要加一个修正值。 二、灰分 1．仪器： 分析天平（0.1mg）、坩埚（30mL）、马弗炉（800℃）、本生灯、干燥器等 2．试剂： 浓硫酸（AR） 3．操作步骤： （1）先把干净的坩埚放在800℃高弗炉中保温15min，取出冷至 200℃左右后放在干燥器中冷却至室温。 （2）对冷却的坩埚称重，精确至0.1mg，然后称取3.0g的糖蜜。 （3）在糖蜜中加入0.5mL浓硫酸，水平振荡仪上振荡混合，使硫酸和糖蜜充分混合。 （4）用本生灯把糖蜜烧成灰烬，注意调节本生灯火焰温度，防止杯中糖蜜起泡。 （5）待杯中糖蜜灰化后，把坩埚放到约550℃的高弗炉中，直到前面形成的炭黑完全氧化，不留痕迹。 （6）从高弗炉中取出坩埚，放在空气中冷却，加入3滴浓硫酸，再把它放到800℃的高弗炉中。 （7）在800℃保温30 min后，把坩埚从高弗炉中取出，放在干燥器中冷却，称重，然后再放回高弗炉中800℃保持15min，取出放在干燥器中冷却称重，直至坩埚恒重。大多数情况下，30 min的保温能使样品重量在0.5mg范围内波动。 （8）从灰分的重量数据即可计算出原糖蜜中灰分的重量百分比，这种灰分一般被认为是硫酸盐。 三、总糖 1．原理 首先将试样进行处理，使用中型醋酸铅和脱铅剂将试样中的可还原性的非糖分及钙盐等杂质清除干净，然后用盐酸使双糖转化为还原性单糖，单糖在一定碱度的斐林溶液中使二价铜还原为一价铜，从而求出糖蜜中的总糖。 2．仪器：
酵母的发酵原理
酵母的发酵原理： 酵母菌作为发酵素，吸收面团中的养分并生长繁殖，将面粉中的葡萄糖转化为水和二氧化碳气体，使面团膨胀、松软，产生蜂窝状的组织结构。当然还有一个前提，是面团在揉面时产生了足够的面筋，这些面筋能够包裹这些二氧化碳气体，并且能使这些气体不外溢，保持住面团膨胀和松软的状态。酵母菌必须有水才能存活，最适合生长的温度是在20℃~35℃，0℃以下或者高于47℃的温度下,酵母细胞一般不能生长，最适合作用的湿度是75%左右。酵母的种类： 1.鲜酵母，鲜酵母是酵母乳液经过压榨，色泽为淡黄色或乳白色的方块状。鲜酵母活细胞数量大，所以发酵速度快，产品香气足，而且价格便宜。但是鲜酵母的发酵作用不稳定，而且使用前需要活化（用35℃温水将酵母浸泡，搅拌均匀），再者它对保存温度要求严格（在0~4℃的低温下保存）不适合运输，保质期也比较短，大概1个月吧。所以鲜酵母都是生产厂家专用，家庭用户一般也不容易购买到。鲜酵母的用量一般是面粉的2%-4%。 2.活性干酵母：是将鲜酵母压榨后低温干燥制成的细小淡黄色的小颗粒。这种酵母保质期很长，大约2年。干酵母活力大也很稳定，但是这种酵母发酵时间很长，并且事先也需要20多分钟的活化，才能放入面粉使用。所以并不广泛被使用。 3.即发干酵母：是目前家庭最常用的一种，它是最新工艺将酵母乳液分离低温脱水干燥而成。色泽呈微淡黄色细小颗粒。一般用真空包装。密封时酵母聚集成块状。打开包装后，呈松散颗粒状。密封情况下，可在常温贮存，保质期未开封时大约1年，开封后要尽快使用，如果存放时间长要加大使用的剂量。一般使用量是面粉的0.6-1.5%。即发的干酵母使用比较简单，直接跟所有材料混合，或者先跟少量液体混合再混入面粉，经过搅拌后即可进行发酵。 影响发酵的因素： 1.温度，是影响酵母发酵的重要因素。酵母在面团发酵过程中要求有一定的温度范围，一般控制在25~30℃。如果温度过低就会影响发酵速度。温度过高，虽然可以缩短发酵时间，但会给杂菌生长创造有利条件使面团发酸。 2.酵母的用量：一般酵母的使用是根据面粉来计算0.6%-1.5%，根据面包的品种不同，加入的酵母份量也不一样，如果酵母作用力不佳时需要加大酵母的用量。 3.面粉：不同成熟度、筋度的面粉，或其淀粉酶的活性受到抑制的面粉都会影响酵母的作用。 4.水：在一定范围内，面团中含水量越高，酵母芽孢增长越快，反之，则越慢。所以，面团越软越能加快发酵速度。 5.其他配料的影响：首先是盐，盐能抑制酶的活性。因此，食盐添加量越多，酵母的产气能力越受到限制。但食盐可增强面筋筋力。使面团的稳定性增大。所以盐是面团发酵必不可缺的配料之一。其次是糖，糖的使用量为面粉的4%-6%时能促使酵母发酵，超过这个范围，糖量越多，发酵能力越受抑制。所以如果是高糖的配方尽量要选用耐高糖的专用酵母。还有其他乳制品、蛋等配料使用过多都会对发酵有影响，所以要注意按配方说明份量来制作最好。 面团发酵的次数、时间和温度： 一般的面包需要两次发酵，一次是基础发酵，就是面团揉好后整块进行的第一次发酵。基础发酵的理想温度为28度，相对湿度为75%，发酵时间根据面团的份量和配比不同需要50-90