鲁氏酵母菌 培养基的制备 鲁氏酵母和球拟酵母培养基的制作

　　从微生物营养要求看，所有微生物都需要碳源，氮源，无机元素，水及生长物质。如果是好氧微生物还需要氧气。在实验室规模上配制含有纯化合物的培养基非常简单，但在大规模生产上是不合适的。

　　第一节 工业发酵培养基

　　发酵培养基的作用：

　　-满足菌体的生长

　　-促进产物的形成

　　一、工业上常用的碳源（carbon source）

　　1. 应用最广的是谷物淀粉（玉米、马铃薯、木薯淀粉），淀粉水解后得葡萄糖。

　　使用条件：微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类。

　　缺点：

　　a.难利用、发酵液比较稠、一般>2.0%时加入一定的α-淀粉酶。

　　b.成分较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等。

　　优点：

　　来源广泛、价格低，可解除葡萄糖效应。

　　2. 葡萄糖

　　-所有的微生物都能利用葡萄糖，但会引起葡萄糖效应。

　　-工业上常用淀粉水解糖,但是糖液必须达到一定的质量指标。

　　3.糖蜜

　　制糖工业上的废糖蜜waste molasses或结晶母液

　　包括：甘蔗糖蜜（cane molasses）——糖高，氮少

　　甜菜糖蜜（beet molasses）

　　两者成分见P226

　　糖蜜使用的注意点：除糖份外，含有较多的杂质，对发酵产生不利的影响，需要进行预处理。

　　二、工业上常用的氮源（nitrogen source）

　　1.无机氮(迅速利用的氮源)

　　种类：氨水、铵盐或硝酸盐、尿素

　　特点：吸收快，但会引起pH值的变化

　　选择合适的无机氮源有两层意义：

　　-满足菌体生长

　　-稳定和调节发酵过程中的pH

　　无机氮源的影响：硫酸铵>硝酸铵>硝酸钠>尿素

　　2.有机氮：

　　来源：一些廉价的原料，如玉米浆、豆饼粉、花生饼粉、鱼粉、酵母浸出膏等。其中玉米浆（玉米提取淀粉后的副产品）和豆饼粉既能做氮源又能做碳源。

　　成分复杂：除提供氮源外，还提供大量的无机盐及生长因子。

　　微生物早期容易利用无机氮，中期菌体的代谢酶系已形成——有机氮源。有机氮源来源不稳定，成份复杂，所以利用有机氮源时要考虑到原料波动对发酵的影响。

　　三、无机盐（inorganic mineral）

　　硫酸盐、磷酸盐、氯化物及一些微量元素。无机盐含量对菌体生长和产物的生成影响很大。

　　四、生长因子（growth factor）

　　微生物生长不可缺少的微量有机物质。如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素。

　　生长因子不是所有微生物都必需的。只是对于某些自己不能合成这些成分的微生物才是必不可少的营养物。如以糖质原料为碳源的谷氨酸生产菌均为生物素缺陷型（biotin auxotroph）,以生物素为生长因子。

　　1.生物素

　　作用: (1)主要影响细胞膜通透性。P263

　　（2）影响菌体的代谢途径。

　　生物素浓度对菌体生长和谷氨酸积累均有影响。大量合成谷氨酸所需要的生物素浓度比菌体生长的需要量低，即为菌体生长需要的“亚适量”。原因：P263，P260（OD值）

　　生物素过量：菌体大量繁殖，不产或少产谷氨酸。

　　生物素不足：菌体生长不好，谷氨酸产量也低。

　　-谷氨酸产生菌为生物素缺陷型。

　　-要达到菌体生长需要的“亚适量”。

　　生物素存在于动植物组织中，多与蛋白质呈结合状态存在。用酸水解可以分开。那么，生产上有哪些原料可以作为生物素来源呢？

　　2.提供生长因子的农副产品原料

　　（1）玉米浆：（corn steep liquor, CSL）

　　最具代表性。虽然主要用作氮源，但含有乳酸，少量还原糖和多糖，含有丰富的氨基酸，核酸，维生素，无机盐等。常作为提供生长因子的物质。所以，从某种意义上说，玉米浆液用于配制发酵培养基是发酵工业中的一个重大发现。

　　（2）麸皮水解液：可代替玉米浆，但蛋白质，氨基酸等营养成分比玉米浆少。

　　（3）糖蜜：两种糖蜜（cane molasses，beet molasses）均可代替玉米浆。但氨基酸等有机氮含量较低。

　　（4）酵母：可用酵母膏，酵母浸出液或直接用酵母粉。

　　第二节 淀粉水解糖的制备

　　在工业生产中，将淀粉水解为葡萄糖（glucose）的过程称淀粉的糖化，制得的溶液叫淀粉水解糖。其主要糖分是葡萄糖。根据水解条件不同，尚有数量不等的少量麦芽糖及其它一些二糖，低聚糖等复合糖。

　　一、淀粉水解制糖的意义

　　1.大多数微生物不能直接利用淀粉（所有的氨基酸生产菌不能直接利用）

　　2.有些微生物能够直接利用淀粉作原料，但必须在微生物产生淀粉酶后才能进行，过程缓慢，发酵周期延长。

　　3.若直接利用淀粉作原料，灭菌过程的高温会导致淀粉结块，发酵液粘度剧增。

　　二、淀粉水解糖的制备方法及原理

　　（一）酸解法（acid hydrolysis method）

　　以酸为催化剂，在高温高压下使淀粉水解生成葡萄糖的方法。

　　1.水解过程：

　　总反应式： (C6H10O5)n+nH2O → nC6H12O6

　　过程：(C6H10O5)n → (C6H10O5)x → C12H22O11 → C6H12O6

　　淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖

　　H+对作用点无选择性，A-1,4-糖苷键和A -1,6-糖苷键均被切断。

　　2.葡萄糖的复合反应和分解反应

　　在水解过程中，由于受到酸和热的作用，一部分葡萄糖会发生复合反应和分解反应。

　　淀粉

　　↓盐酸

　　复合反应 葡萄糖 分解反应

　　↙↗ ↘

　　复合二糖 5‘－羟甲基糠醛

　　↓ ↑ ↓

　　复合低聚糖 有机酸、有色物质

　　损失葡萄糖量 7％ <1％

　　不利影响：

　　（1）降低了葡萄糖的收率。

　　（2）给产物的提取和糖化液的精制带来困难。

　　复合反应：葡萄糖分子间经1，6糖苷键结合成龙胆二糖（有苦味），异麦芽糖和其它低聚糖(复合低聚糖)。生成的多数复合糖不能被微生物利用，使发酵结束时残糖高。

　　分解反应：生成的5‘－羟甲基糠醛是产生色素的根源，增加了糖化液精制脱色的困难。

　　如何控制分解反应和复合反应的发生？

　　（1）淀粉乳浓度

　　（2）酸浓度 都不能过高 原因P229-230

　　（3）温度

　　3.评价

　　优点：工艺简单，水解时间短，生产效率高，设备周转快。

　　缺点：

　　（1）副产物多，影响糖液纯度，一般DE值(葡萄糖值)只有90％左右。

　　（2）对淀粉原料要求严格，不能用粗淀粉，只能用纯度较高的精制淀粉。

　　DE值：dextrose equivalent value

　　（葡萄糖当量值）

　　表示淀粉糖的含糖量。

　　还原糖含量（％）

　　DE值＝ ---------- х 100％

　　干物质含量（％）

　　P231（中间）图最高点下降的原因？

　　（二）酶解法（enzyme hydrolysis method）

　　用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的工艺。

　　分两步：

　　（1）液化：用A-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖

　　（2）糖化：用糖化酶（又称葡萄糖淀粉酶）将糊精和低聚糖转化为葡萄糖。

　　所以，淀粉的液化和糖化均在酶作用下进行，又称双酶法(double enzyme hydrolysis method)。

　　液化（liquification）

　　α－淀粉酶水解底物内部的α－1,4糖苷键，不能水解α－1,6糖苷键，一般采用耐高温淀粉酶，使液化速度加快。85－90℃。

　　淀粉的糊化与老化：由于淀粉颗粒的结晶性结构对酶作用的抵抗力非常强，需要先加热淀粉乳，使淀粉颗粒吸水膨胀，糊化，破坏结晶性结构。

　　糊化：淀粉受热后，淀粉颗粒膨胀，晶体结构消失，互相接触变成糊状液体，即使停止搅拌，淀粉也不会再沉淀的现象。

　　老化：指分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程，也就是复结晶的过程。

　　▲淀粉酶很难进入老化淀粉的结晶区起作用，必须采取相应的措施控制糊化淀粉的老化。

　　液化程度的控制（液化后需糖化的原因）：如果让液化持续下去，虽然最终产物也是葡萄糖和麦芽糖，但：

　　a.糖液的DE值低（α-淀粉酶不能水解α-1,6糖苷键）

　　b.液化在较高温度下进行，液化时间加长，一部分已液化的淀粉又会重新结合成硬束状态，老化，使糖化酶难以作用。

　　c.液化的目的是为了给糖化酶的作用创造条件，而糖化酶水解糊精及低聚糖等分子时，需先与底物分子生成络合结构，然后发生水解作用，这就要求被作用的底物分子有一定的大小范围才有利于糖化酶生成这种结构，底物分子过大或过小都会妨碍酶的结合和水解速度。

　　根据生产经验，DE值在20-30之间为好，液化终点可通过碘液判断，此时呈棕色。P25

　　液化到终点后，为了避免液化酶对糖化酶的影响，需对液化液进行灭酶处理，升温到100℃，保持10分钟，降温，供糖化用。

　　2. 糖化（saccharification）

　　糖化酶从非还原性末端水解α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键。

　　终点确定：DE值达最高时（DE值不再上升时），停止酶反应（加热至80℃，20min灭酶）。否则 DE值将由于葡萄糖经α-1,6糖苷键起复合反应而降低。糖化的温度（50-60℃）和pH值（4.0-5.0）决定于所用糖化剂的性质。

　　3.评价

　　优点：

　　（1）反应条件温和，不需高温、高压设备。

　　（2）副反应少，水解糖液纯度高。

　　（3）对原料要求粗放，可用粗原料并在较高淀粉乳浓度下水解。

　　（4）糖液颜色浅，质量高。

　　缺点：

　　（1）生产周期长，一般需要48小时。

　　（2）需要更多的设备，且操作严格。

　　（三）酸酶结合法（acid-enzyme hydrolysis method）

　　集酸解法和酶解法的优点而采取的生产工艺。根据原料淀粉性质分：

　　1.酸酶法：先将淀粉酸水解成糊精和低聚糖，再用糖化酶将其水解为葡萄糖。

　　适用：淀粉颗粒坚硬（如玉米、小麦）的原料，若用-淀粉酶液化，短时间液化，反应往往不彻底。

　　2.酶酸法：先用-淀粉酶液化，再用酸水解。

　　适用：颗粒大小不一（如碎米淀粉）的淀粉原料，若用酸法，则水解不均匀。或者小的水解，大的未水解；或者大的水解，时间长，小的则发生复合反应。

　　（四）不同糖化工艺的比较

　　项目
　　酸解法
　　酸酶结合法
　　酶解法

　　DE值
　　91
　　95
　　98

　　羟甲基糠醛（％）
　　0.3
　　0.008
　　0.003

　　色度
　　10
　　0.3
　　0.2

　　淀粉转化率
　　90
　　95
　　98

　　工艺条件
　　高温加压
　　高温加压
　　常温

　　过程耗能
　　多
　　多
　　少

　　副产物
　　多
　　中
　　少

　　生产周期
　　短
　　中
　　长

　　设备规模
　　小
　　中
　　大

　　防腐要求
　　高
　　较高
　　低

　　适合发酵工艺情况
　　差
　　中
　　有利

　　第三节 糖蜜原料

　　糖蜜是很好的发酵原料，用其生产，可降低成本，节约能源，便于实现高糖发酵工艺，但有些成分不适合发酵，必须进行预处理。

　　一、糖蜜的分类及组成

　　含糖量 含氮量

　　1.分类： cane molasses 高 低

　　beet molasses 低 高

　　raw sugar molasses 精制粗糖时分离出的糖蜜

　　high test molasses( 高级糖蜜 )

　　glucose molasses 葡萄糖工业不能再结晶葡萄糖的母液

　　2.组成：粘稠、黑褐色、半流动状液体。组成各不相同。除含有发酵性糖分外，还含有胶体物质，灰分，维生素，氨基酸。甘蔗糖蜜中生物素含量较甜菜糖蜜中高。(国外大多以糖蜜为原料生产谷氨酸。

　　二、糖蜜的预处理：

　　胶体(产生大量泡沫)和灰分影响菌体生长及产品纯度。

　　1.澄清：加酸，加絮凝剂（石灰）

　　2.脱钙：加Na2CO3

　　3.降低生物素含量（谷氨酸发酵中）

　　（1）去除生物素：活性炭及树脂吸附

　　（2）拮抗生物素：加表面活性剂（Tween 60），阻止油酸合成→磷脂合成不足。

　　（3）加青霉素：使新增殖的子细胞不具有完整的细胞壁，改善了细胞膜的渗透性。

　　另外，从菌种方面：使用油酸或甘油缺陷型，不受培养基中高生物素的影响。

　　从微生物营养要求看，所有微生物都需要碳源，氮源，无机元素，水及生长物质。如果是好氧微生物还需要氧气。在实验室规模上配制含有纯化合物的培养基非常简单，但在大规模生产上是不合适的。
　　第一节
工业发酵培养基
　　发酵培养基的作用：
　　-满足菌体的生长
　　-促进产物的形成
　　一、工业上常用的碳源（carbon
source）
　　1.
应用最广的是谷物淀粉（玉米、马铃薯、木薯淀粉），淀粉水解后得葡萄糖。
　　使用条件：微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类。
　　缺点：
　　a.难利用、发酵液比较稠、一般>2.0%时加入一定的α-淀粉酶。
　　b.成分较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等。
　　优点：
　　来源广泛、价格低，可解除葡萄糖效应。
　　2.
葡萄糖
　　-所有的微生物都能利用葡萄糖，但会引起葡萄糖效应。
　　-工业上常用淀粉水解糖,但是糖液必须达到一定的质量指标。
　　3.糖蜜
　　制糖工业上的废糖蜜waste
molasses或结晶母液
　　包括：甘蔗糖蜜（cane
molasses）——糖高，氮少
　　甜菜糖蜜（beet
molasses）
　　两者成分见P226
　　糖蜜使用的注意点：除糖份外，含有较多的杂质，对发酵产生不利的影响，需要进行预处理。
　　二、工业上常用的氮源（nitrogen
source）
　　1.无机氮(迅速利用的氮源)
　　种类：氨水、铵盐或硝酸盐、尿素
　　特点：吸收快，但会引起pH值的变化
　　选择合适的无机氮源有两层意义：
　　-满足菌体生长
　　-稳定和调节发酵过程中的pH
　　无机氮源的影响：硫酸铵>硝酸铵>硝酸钠>尿素
　　2.有机氮：
　　来源：一些廉价的原料，如玉米浆、豆饼粉、花生饼粉、鱼粉、酵母浸出膏等。其中玉米浆（玉米提取淀粉后的副产品）和豆饼粉既能做氮源又能做碳源。
　　成分复杂：除提供氮源外，还提供大量的无机盐及生长因子。
　　微生物早期容易利用无机氮，中期菌体的代谢酶系已形成——有机氮源。有机氮源来源不稳定，成份复杂，所以利用有机氮源时要考虑到原料波动对发酵的影响。
　　三、无机盐（inorganic
mineral）
　　硫酸盐、磷酸盐、氯化物及一些微量元素。无机盐含量对菌体生长和产物的生成影响很大。
　　四、生长因子（growth
factor）
　　微生物生长不可缺少的微量有机物质。如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素。
　　生长因子不是所有微生物都必需的。只是对于某些自己不能合成这些成分的微生物才是必不可少的营养物。如以糖质原料为碳源的谷氨酸生产菌均为生物素缺陷型（biotin
auxotroph）,以生物素为生长因子。
　　1.生物素
　　作用:
(1)主要影响细胞膜通透性。P263
　　（2）影响菌体的代谢途径。
　　生物素浓度对菌体生长和谷氨酸积累均有影响。大量合成谷氨酸所需要的生物素浓度比菌体生长的需要量低，即为菌体生长需要的“亚适量”。原因：P263，P260（OD值）
　　生物素过量：菌体大量繁殖，不产或少产谷氨酸。
　　生物素不足：菌体生长不好，谷氨酸产量也低。
　　-谷氨酸产生菌为生物素缺陷型。
　　-要达到菌体生长需要的“亚适量”。
　　生物素存在于动植物组织中，多与蛋白质呈结合状态存在。用酸水解可以分开。那么，生产上有哪些原料可以作为生物素来源呢？
　　2.提供生长因子的农副产品原料
　　（1）玉米浆：（corn
steep
liquor,
CSL）
　　最具代表性。虽然主要用作氮源，但含有乳酸，少量还原糖和多糖，含有丰富的氨基酸，核酸，维生素，无机盐等。常作为提供生长因子的物质。所以，从某种意义上说，玉米浆液用于配制发酵培养基是发酵工业中的一个重大发现。
　　（2）麸皮水解液：可代替玉米浆，但蛋白质，氨基酸等营养成分比玉米浆少。
　　（3）糖蜜：两种糖蜜（cane
molasses，beet
molasses）均可代替玉米浆。但氨基酸等有机氮含量较低。
　　（4）酵母：可用酵母膏，酵母浸出液或直接用酵母粉。
　　第二节
淀粉水解糖的制备
　　在工业生产中，将淀粉水解为葡萄糖（glucose）的过程称淀粉的糖化，制得的溶液叫淀粉水解糖。其主要糖分是葡萄糖。根据水解条件不同，尚有数量不等的少量麦芽糖及其它一些二糖，低聚糖等复合糖。
　　一、淀粉水解制糖的意义
　　1.大多数微生物不能直接利用淀粉（所有的氨基酸生产菌不能直接利用）
　　2.有些微生物能够直接利用淀粉作原料，但必须在微生物产生淀粉酶后才能进行，过程缓慢，发酵周期延长。
　　3.若直接利用淀粉作原料，灭菌过程的高温会导致淀粉结块，发酵液粘度剧增。
　　二、淀粉水解糖的制备方法及原理
　　（一）酸解法（acid
hydrolysis
method）
　　以酸为催化剂，在高温高压下使淀粉水解生成葡萄糖的方法。
　　1.水解过程：
　　总反应式：
(C6H10O5)n+nH2O
→
nC6H12O6
　　过程：(C6H10O5)n
→
(C6H10O5)x
→
C12H22O11
→
C6H12O6
　　淀粉
糊精
麦芽糖
葡萄糖
　　H+对作用点无选择性，A-1,4-糖苷键和A
-1,6-糖苷键均被切断。
　　2.葡萄糖的复合反应和分解反应
　　在水解过程中，由于受到酸和热的作用，一部分葡萄糖会发生复合反应和分解反应。
　　淀粉
　　↓盐酸
　　复合反应
葡萄糖
分解反应
　　↙↗
↘
　　复合二糖
5‘－羟甲基糠醛
　　↓
↑
↓
　　复合低聚糖
有机酸、有色物质
　　损失葡萄糖量
7％
<1％
　　不利影响：
　　（1）降低了葡萄糖的收率。
　　（2）给产物的提取和糖化液的精制带来困难。
　　复合反应：葡萄糖分子间经1，6糖苷键结合成龙胆二糖（有苦味），异麦芽糖和其它低聚糖(复合低聚糖)。生成的多数复合糖不能被微生物利用，使发酵结束时残糖高。
　　分解反应：生成的5‘－羟甲基糠醛是产生色素的根源，增加了糖化液精制脱色的困难。
　　如何控制分解反应和复合反应的发生？
　　（1）淀粉乳浓度
　　（2）酸浓度
都不能过高
原因P229-230
　　（3）温度
　　3.评价
　　优点：工艺简单，水解时间短，生产效率高，设备周转快。
　　缺点：
　　（1）副产物多，影响糖液纯度，一般DE值(葡萄糖值)只有90％左右。
　　（2）对淀粉原料要求严格，不能用粗淀粉，只能用纯度较高的精制淀粉。
　　DE值：dextrose
equivalent
value
　　（葡萄糖当量值）
　　表示淀粉糖的含糖量。
　　还原糖含量（％）
　　DE值＝
----------
х
100％
　　干物质含量（％）
　　P231（中间）图最高点下降的原因？
　　（二）酶解法（enzyme
hydrolysis
method）
　　用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的工艺。
　　分两步：
　　（1）液化：用A-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖
　　（2）糖化：用糖化酶（又称葡萄糖淀粉酶）将糊精和低聚糖转化为葡萄糖。
　　所以，淀粉的液化和糖化均在酶作用下进行，又称双酶法(double
enzyme
hydrolysis
method)。
　　液化（liquification）
　　α－淀粉酶水解底物内部的α－1,4糖苷键，不能水解α－1,6糖苷键，一般采用耐高温淀粉酶，使液化速度加快。85－90℃。
　　淀粉的糊化与老化：由于淀粉颗粒的结晶性结构对酶作用的抵抗力非常强，需要先加热淀粉乳，使淀粉颗粒吸水膨胀，糊化，破坏结晶性结构。
　　糊化：淀粉受热后，淀粉颗粒膨胀，晶体结构消失，互相接触变成糊状液体，即使停止搅拌，淀粉也不会再沉淀的现象。
　　老化：指分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程，也就是复结晶的过程。
　　▲淀粉酶很难进入老化淀粉的结晶区起作用，必须采取相应的措施控制糊化淀粉的老化。
　　液化程度的控制（液化后需糖化的原因）：如果让液化持续下去，虽然最终产物也是葡萄糖和麦芽糖，但：
　　a.糖液的DE值低（α-淀粉酶不能水解α-1,6糖苷键）
　　b.液化在较高温度下进行，液化时间加长，一部分已液化的淀粉又会重新结合成硬束状态，老化，使糖化酶难以作用。
　　c.液化的目的是为了给糖化酶的作用创造条件，而糖化酶水解糊精及低聚糖等分子时，需先与底物分子生成络合结构，然后发生水解作用，这就要求被作用的底物分子有一定的大小范围才有利于糖化酶生成这种结构，底物分子过大或过小都会妨碍酶的结合和水解速度。
　　根据生产经验，DE值在20-30之间为好，液化终点可通过碘液判断，此时呈棕色。P25
　　液化到终点后，为了避免液化酶对糖化酶的影响，需对液化液进行灭酶处理，升温到100℃，保持10分钟，降温，供糖化用。
　　2.
糖化（saccharification）
　　糖化酶从非还原性末端水解α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键。
　　终点确定：DE值达最高时（DE值不再上升时），停止酶反应（加热至80℃，20min灭酶）。否则
DE值将由于葡萄糖经α-1,6糖苷键起复合反应而降低。糖化的温度（50-60℃）和pH值（4.0-5.0）决定于所用糖化剂的性质。
　　3.评价
　　优点：
　　（1）反应条件温和，不需高温、高压设备。
　　（2）副反应少，水解糖液纯度高。
　　（3）对原料要求粗放，可用粗原料并在较高淀粉乳浓度下水解。
　　（4）糖液颜色浅，质量高。
　　缺点：
　　（1）生产周期长，一般需要48小时。
　　（2）需要更多的设备，且操作严格。
　　（三）酸酶结合法（acid-enzyme
hydrolysis
method）
　　集酸解法和酶解法的优点而采取的生产工艺。根据原料淀粉性质分：
　　1.酸酶法：先将淀粉酸水解成糊精和低聚糖，再用糖化酶将其水解为葡萄糖。
　　适用：淀粉颗粒坚硬（如玉米、小麦）的原料，若用-淀粉酶液化，短时间液化，反应往往不彻底。
　　2.酶酸法：先用-淀粉酶液化，再用酸水解。
　　适用：颗粒大小不一（如碎米淀粉）的淀粉原料，若用酸法，则水解不均匀。或者小的水解，大的未水解；或者大的水解，时间长，小的则发生复合反应。
　　（四）不同糖化工艺的比较
　　项目
　　酸解法
　　酸酶结合法
　　酶解法
　　DE值
　　91
　　95
　　98
　　羟甲基糠醛（％）
　　0.3
　　0.008
　　0.003
　　色度
　　10
　　0.3
　　0.2
　　淀粉转化率
　　90
　　95
　　98
　　工艺条件
　　高温加压
　　高温加压
　　常温
　　过程耗能
　　多
　　多
　　少
　　副产物
　　多
　　中
　　少
　　生产周期
　　短
　　中
　　长
　　设备规模
　　小
　　中
　　大
　　防腐要求
　　高
　　较高
　　低
　　适合发酵工艺情况
　　差
　　中
　　有利
　　第三节
糖蜜原料
　　糖蜜是很好的发酵原料，用其生产，可降低成本，节约能源，便于实现高糖发酵工艺，但有些成分不适合发酵，必须进行预处理。
　　一、糖蜜的分类及组成
　　含糖量
含氮量
　　1.分类：
cane
molasses
高
低
　　beet
molasses
低
高
　　raw
sugar
molasses
精制粗糖时分离出的糖蜜
　　high
test
molasses(
高级糖蜜
)
　　glucose
molasses
葡萄糖工业不能再结晶葡萄糖的母液
　　2.组成：粘稠、黑褐色、半流动状液体。组成各不相同。除含有发酵性糖分外，还含有胶体物质，灰分，维生素，氨基酸。甘蔗糖蜜中生物素含量较甜菜糖蜜中高。(国外大多以糖蜜为原料生产谷氨酸。
　　二、糖蜜的预处理：
　　胶体(产生大量泡沫)和灰分影响菌体生长及产品纯度。
　　1.澄清：加酸，加絮凝剂（石灰）
　　2.脱钙：加Na2CO3
　　3.降低生物素含量（谷氨酸发酵中）
　　（1）去除生物素：活性炭及树脂吸附
　　（2）拮抗生物素：加表面活性剂（Tween
60），阻止油酸合成→磷脂合成不足。
　　（3）加青霉素：使新增殖的子细胞不具有完整的细胞壁，改善了细胞膜的渗透性。
　　另外，从菌种方面：使用油酸或甘油缺陷型，不受培养基中高生物素的影响。

鲁氏酵母菌用麦芽汁培养基的制作~

麦芽汁20g。蛋白胨1g。葡萄糖20g。琼脂20g。将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000mL。
麦芽汁的制备：普通大麦在20摄氏度左右用水浸泡4h，并在大麦表面覆盖一层湿布，每天冲水1~2次，至麦芽长到与麦粒长度相同时，将大麦风干、捣碎，制成大麦粉。1kg大麦粉加水4kg，在55摄氏度的水浴锅中糖化6~7h，至加碘后不变蓝色。用纱布过滤麦芽汁，放置一段时间，使杂质沉淀，测定糖度，然后将麦芽汁稀释到5~6波美度即可。

鲁氏酵母菌属于真菌门(EumycoPhyta)子囊
菌纲(Ascomycetes)原子囊菌亚纲(Protoas‘
omye.tes)内抱霉目(助domyeetales)内抱霉科
(Endomycetaceae)酵母菌亚科(Saccharomy--
cetacoae)酵母菌属(SaccharomycesRcess)中
的一个种.为无性繁殖。它是最常见的嗜高渗透压
酵母.特点是能生长在含搪量极高的物料中，也能
在含百分之十八的氯化钠的基质中繁殖。稍有酒精
发酵力，能由醇生成醋、生成唬拍酸、生成昔油香
味成分之一的糠醇〔:]t3’.因而当前把它作为酱
油增香的重要酵母.
根据鲁氏酵母及一般酵母菌的特性及其生长规
律.我们在选择培养条件和测定项目与质量要求
时，拟定了以下几条原则:
1.鲁氏酵母在麦芽汁中培养三天后，形成小
圆形至卵圆形的细胞，大小为3.5、8x2.5、s微米，
大部分不相连续.产生子囊，内有1、3个子囊抱
子.能发酵葡萄糖及麦芽搪;不能发酵蔗糖、乳糖
及半乳糖。因此本试验采用麦芽汁培养基.
2.酵母菌是兼性微生物，在不通气条件下，
细胞增殖较慢.培养三小时的酵母数只增加百分之
三十左右.而在通气条件下，培养三小时，酵母细
胞数则较初接种时增殖了近一倍t‘J、因此本实脸
主要采用振摇培养，同时以静里培养作对照.
3.醉母菌生长最旺盛的时期是出芽率最高的
时期，也就是酵母生长的对数期.此时酵母出芽率
可以达2S终以上，但是细胞数不是很多.当出芽率
降至20形至10多时.则进入平衡期.可以认为，当
出芽率不低于20多时.作为对数期的标志[，]，也
就是生产上要求使用的嫩酵母.因而本实验以出芽
率的高低作为衡t菌岭的关键因素。在考虑此因素
时，还注意其死亡率，以进一步确定出醉母菌的培
养菌龄.
4.一般醉母开始生长的起始pH值在2.0以
上，最适pH值3，O、5.0。控制培养液的pH值，还
可抑制芽抱杆菌、乳酸菌等杂菌的污染t‘1.故本
试验考虑定期测定培养液的总酸(以醋酸计)。
5.细胞质是细胞新陈代谢的场所.它是一种
粘稠的胶体。酵母菌幼细胞的细胞质较稠密而均
匀，老细胞的细胞质出现较大的液泡和各种贮藏
物.因而可考虑直接在显微镜下观察酵母细胞空泡
的有无及多少来判定细胞的老嫩。

一级种培养基.在波美度为6的100毫升
麦芽汁中加2克琼脂.15磅/30分钟灭菌后制成料
面培养基.于37℃值温培养箱中排水2天.直至培
养基表面无水珠备用。
3.二级种培养基，用波美度为5.5的交芽汁
100毫升，s多的磷酸调pH值至4.5.并分较人300毫升三角瓶内，每瓶装”奄升。ls磅230分钟灭菌、冷至常温备用
此属与假丝酵母同属隐球酵母科，细胞为球形、卵形或略长形，生殖方式为芽殖。无假菌丝，无色素，有酒精发酵能力。有些种能产生甘油等多元醇。在适宜条件下能将40%的糖转化为多元醇。由于甘油是重要的化工原料，所以这属的酵母菌是工业中的重要种类。其代表菌种为白色球拟酵母，广泛存在于自然界，能发酵甘油。球形球拟酵母能耐高渗透压，可在高糖浓度的基质上生长，如蜜饯、蜂蜜等食品上。有的菌种也可进行石油发酵，可生产蛋白质或其他产品。