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《发酵工程》全套课件第4章-发酵机制

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《发酵工程》全套课件第4章-发酵机制全套精品课件第四章发酵的机制 学时:6教学内容: 了解己糖发酵产物的积累机制 了解氨基酸发酵生产的机制和代谢调控 了解核苷酸类物质的代谢调控 了解抗生素等次生代谢产物的积累和代谢调控机制发酵机制:微生物通过其代谢活动,利用基质(底物)合成人们所需要的代谢产物的内在规律积累的产物转化产物微生物酶代谢产物嫌气发酵:酒精、甘油、乳酸、丙酮、丁醇等好气发酵:有机酸、氨基酸、蛋白质、核苷酸、抗生素、维生素等微生物菌体代谢产物初级代谢产物:次级代谢产物:★初级代谢产物:微生物因生长和繁殖需要而合成的必须的物质,包括糖、氨基酸、...

《发酵工程》全套课件第4章-发酵机制
全套精品课件第四章发酵的机制 学时:6教学内容: 了解己糖发酵产物的积累机制 了解氨基酸发酵生产的机制和代谢调控 了解核苷酸类物质的代谢调控 了解抗生素等次生代谢产物的积累和代谢调控机制发酵机制:微生物通过其代谢活动,利用基质(底物)合成人们所需要的代谢产物的内在规律积累的产物转化产物微生物酶代谢产物嫌气发酵:酒精、甘油、乳酸、丙酮、丁醇等好气发酵:有机酸、氨基酸、蛋白质、核苷酸、抗生素、维生素等微生物菌体代谢产物初级代谢产物:次级代谢产物:★初级代谢产物:微生物因生长和繁殖需要而合成的必须的物质,包括糖、氨基酸、脂肪酸、核苷酸、以及由这些物质聚合而成的高分子化合物,如多糖、蛋白质、酯类和核酸等。★次级代谢产物:指微生物由初级代谢产生的中间产物出发合成的一些功能不明确、化学结构特殊、对细胞的生长繁殖并非重要的产物,包括抗生素、色素和毒素等。代谢控制发酵:人为的改变微生物的代谢调控机制,使有用的代谢产物过量的积累。发酵机制研究的内容:1.微生物的生理代谢规律(就是各种代谢产物合成途径及代谢调节机制);2.环境因素对代谢方向的影响及改变微生物代谢方向的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ;第一节糖嫌气性发酵产物积累机制嫌气发酵产物:酒精发酵、甘油发酵、同型乳酸发酵、丙酮丁醇发酵、混合酸发酵等生物丁醇设备一、糖酵解途径及调节机制 葡萄糖经EMP途径: C6H12O6+2ADP+2Pi+2NAD2CH3COCOOH+2ATP+2NADH2葡萄糖ATP6-P-葡萄糖6-P-果糖1.6-二P果糖3-P-甘油醛3-P-甘油酸丙酮酸乙酰CoA琥珀酸CoA草酰乙酸乳酸乙醇GTPATPADPCitAlaNADH2NADATPATPF·APEPNADHADPADPADPATPcAMPATP抑制PEP:磷酸烯醇丙酮酸Ala:丙氨酸F·A:脂肪酸Cit:柠檬酸图:糖酵解和糖新生的控制己糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶1.6-二P果糖1、糖酵解途径(EMP)的特点:①.除兰绿藻之外的几乎所有生物葡糖分解的共同途径,广泛存在于各种细胞中,每个反应都不需氧。②分为两个阶段③糖酵解有10多个反应,都在酶的作用下完成:a.激酶b.变位酶c.异构酶d.脱氢酶④.其他糖类(如淀粉、乳糖等)作为碳源和能源时,通过葡萄糖或其他中间产物并入EMP途径。3-磷酸甘油醛1·3-二磷酸甘油酸NAD++HNADH2所形成的NADH2要迅速被氧化成NAD,以使糖酵解反应继续进行。释放出的H2被不同受体接受,从而形成不同的产物。⑤.丙酮酸去路不同(不同微生物利用丙酮酸,生成不同代谢产物) 在无氧条件下,丙酮酸主要发生如下变化: (1)乳酸菌:乳酸——同型乳酸发酵 (2)酵母:乙醇——酒精发酵 (3)梭状芽孢杆菌:先后生成丁酰CoA、丁醛、丁醇、丙酮、乙醇——丙酮丁醇发酵。2、糖酵解调节机制 调节点主要是三个激酶:己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶,所催化的三个反应是不可逆的,只参与糖酵解,不参与糖的新生。而激酶的活性是受细胞能荷调节的。 [(ATP)+1/2(ADP)]/[(ATP)+(ADP)+(AMP)] 为一定的比例,该比例叫能荷。当体系中ATP含量高时,ATP抑制磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶的活性,使酵解减少。 当需要能量时,ATP分解为ADP、AMP,这样ATP减少,ADP增加、AMP增加→能荷降低→激酶活性增大; 无机磷也是调节者,它能解除6-磷酸葡萄糖对己糖激酶的抑制,加快糖酵解。葡萄糖ATP6-P-葡萄糖6-P-果糖1.6-二P果糖3-P-甘油醛3-P-甘油酸丙酮酸乙酰CoA琥珀酸CoA草酰乙酸乳酸乙醇GTPADPAMPATPADPCitAlaNADH2NADATPATPF·APEPNADHADPADPADPATPcAMPATP抑制激活PEP:磷酸烯醇丙酮酸Ala:丙氨酸F·A:脂肪酸Cit:柠檬酸图:糖酵解和糖新生的控制二、酒精发酵机制1、乙醇产生的机理(酵母菌Ⅰ型发酵)以丙酮酸脱羧产生的乙醛作为H受体产生乙醇。2、巴斯德效应在厌氧条件下,向高速发酵的培养基中通入氧气,则葡萄糖消耗减少,抑制发酵产物积累的现象称为巴斯德效应。即呼吸抑制发酵的作用。原因、机制:假说一:至今最为有力的假说:即发酵系统中的一种酶——磷酸果糖激酶的反应为ATP和柠檬酸所抑制,但由于氧的供给而发生呼吸作用(进入TCA),结果使ATP和柠檬酸的浓度增大(有氧进行柠檬酸循环,产生柠檬酸和相对更多的ATP),使这个酶受到抑制,因而发酵作用也受到抑制。假说二:由呼吸引起ADP(ADP→ATP)量的降低,导致对此物质必需的发酵系统的磷酸甘油酸激酶和磷酸丙酮酸激酶的反应降低,因而发酵过程减弱。假说三:由于呼吸引起NADH量的降低,使丙酮酸还原为乳酸的反应减弱,使得发酵过程减弱。3、酒精发酵中副产物的生成酵母菌酒精发酵主产物:乙醇、CO2副产物40多种醇(杂醇油)醛(糠醛)酸(琥珀酸)酯甲醇白酒中香味非常复杂,没有任何一种方法能够一次完全检出所有的香味成份,目前用仪器分析的方法有气相色谱法测沸点较低的成份,液相色谱法测沸点较高的成份,还有色质联用分析未知的成份等,有些成份含量甚微,靠仪器很难检出,只有感官检测.*(1)杂醇油的生成是碳原子数大于2的脂肪族醇类的统称,主要由正丙醇、异丁醇、异戊醇和活性戊醇组成,这些高级醇是构成酒类风味的重要组成成分之一,当其过量时会影响产品质量,是酒类产品中质量指标之一,应予以控制。a.氨基酸氧化脱氨作用试验证明转氨基是在相应氨基酸与α-酮戊二酸间进行①酒精发酵中高级醇的形成途径亮氨酸+-酮戊二酸异戊醇 b、由葡萄糖直接生成酵母通过糖代谢生成-酮酸,然后发生下述反应:-酮酸(碳原子低的) c、由苏氨酸生成正丙醇苏氨酸ɑ-氨基-2-丁烯酸脱水酶ɑ-丁酮酸脱氨脱羧醛正丙醇还原②、影响杂醇油形成的条件◆菌种◆培养基组成◆发酵条件 (2)琥珀酸的生成在发酵液中加入谷氨酸,可增加琥珀酸的产量 (3)酯类的生成 (4)糠醛、甲醇等的生成4、酒精发酵工艺 淀粉质原料:薯类原料(红薯干、山芋干、木薯干、马铃薯等);谷物原料(玉米、小麦、大麦、稻米等) 糖质原料:废糖蜜;甜菜;甘蔗;甜高梁等; 纤维质原料:木材加工下脚料;森林工业下脚料;农作物秸杆;甘蔗渣;废甜菜丝等⑴酒精的原料:马铃薯:欧洲地区使用;谷物原料:玉米小麦、大米等在使用过剩或变质时才使用于糖质原料:废糖蜜(糖厂副产品,最常用)甜菜(东欧)甘蔗(巴西、广西,云南)甜高梁(美国,有潜力)* 酒精酵母(Saccharomycescerevisiae); 其它潜力的酒精发酵微生物: 粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomycespombe):适合纤维、半纤维水解液的酒精发酵,有些菌株具有强絮凝性,可用于高强度清液酒精发酵。 发酵运动单胞菌(Zymomonasmobilis):1911败坏的苹果酒分离得糖吸收速率比酵母快1~2倍;酒精得率比酵母高;絮凝性颗粒酒精发酵强度是常规的10倍以上,是清液酒精发酵最有竞争力的菌种 ⑵常用菌种: Ⅰ、α-淀粉酶:水解淀粉使生成糊精 Ⅱ、外切-1,4-α-葡萄糖苷酶:从多糖非还原末端切割α-1,4-葡萄糖苷键,生成葡萄糖;行业称糖化酶 Ⅲ、纤维素酶:水解纤维素生成葡萄糖和其它纤维二糖; Ⅳ、果胶酶:使果胶质分解,醪液黏度明显下降,在浓醪发酵工艺有重要意义;⑶酒精生产常用酶制剂:⑷淀粉质原料酒精生产工艺:②预处理:除杂:用磁铁、风选、筛选,除去原料中金属、石块、泥土、草屑等杂质;粉碎:锤碎机、万能磨碎机,粉碎至预定细度,过1~2mm筛;将粉碎了的原料加水制成粉浆,加热,使粉浆中淀粉糊化,为进一步将淀粉变成可发酵性糖作准备; 粉浆制备(生产上叫“拌料”) 中温蒸煮:加入高温液化酶,蒸汽加热105℃,45min③水热处理:糖化酶,将糊化了的淀粉变成可发酵性糖;④糖化:发酵方法: A间歇发酵(大多数淀粉质原料酒精厂采用)糖化醪冷却到28~30℃,泵入发酵罐,接入10%酒母(或0.15%活化的酒用活性干酵母),保温28~30℃,60h,进行酒精发酵,然后蒸馏。 B连续发酵在一组发酵罐中进行,发酵开始时,糖化醪加入发酵罐首罐同时加入足够数量的酒母,满罐后进行间歇发酵,当发酵至主发酵后期,开始不断地流加糖化醪,发酵醪开始从首罐流往随后的发酵罐,当发酵醪从最后一个发酵罐流出时,发酵已经结束,送去蒸馏。 C高强度酒精发酵:包括固定化酵母、细菌酒精发酵、浓醪发酵等几种技术;⑤发酵: 目的:将酒精等挥发性物质与酒糟分开,得到粗酒精蒸气(称为蒸馏);粗酒精蒸气经过精馏达到增浓、除杂,得成品酒精(如工业酒精、食用酒精、精馏酒精、高纯度酒精、无水酒精等)(称为精馏) 蒸馏工艺:三塔流程(醪塔、精塔、甲醇塔和一系列冷却设备。⑥蒸馏:三、甘油的合成机制在酵母菌中,乙醇脱氢酶活性很强,乙醛作为氢受体被还原成乙醇,所以,乙醇发酵中甘油的生成量很少。1.加入某种抑制剂:阻止乙醛作为氢受体时,磷酸二羟丙酮替代乙醛作为氢受体形成甘油。NaHSO3可作为抑制剂:乙醛+NaHSO3乙醛·亚硫酸氢钠(磺化乙醛)↓2ATP2ADP2ADP2ATPCO2NaHSO3NAD﹢NADH+H﹢NADH+H+NAD﹢H2OPi酵母菌Ⅱ型发酵葡萄糖1.6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮丙酮酸乙醛乙醛HSO3α-磷酸甘油甘油2.改变发酵条件:酵母菌在碱性(pH7.6)条件下,两分子乙醛发生歧化反应,生成等量的乙酸和乙醇;这时磷酸二羟丙酮成为氢受体。这样,发酵产生的总的产物为甘油、乙醇、乙酸。(酵母菌Ⅲ型发酵)葡萄糖1、6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛丙酮酸乙醛乙醇磷酸二羟丙酮α-磷酸甘油甘油NADH+HNADH﹢﹢酵母菌Ⅲ型发酵2ADP2ATPCO2乙酸加Na2CO3或NaOH四、乳酸发酵机制乳酸发酵同型乳酸发酵:乳酸菌异型乳酸发酵:如肠膜明串珠菌、两歧双歧杆菌1、同型乳酸发酵多数乳酸菌不具有脱羧酶,丙酮酸不能脱羧生成乙醛,而能在乳酸脱氢酶作用下作为氢受体被还原成乳酸。有益菌对人体起着保卫作用,可抑制有害菌的生长,抵抗病原菌的侵袭,合成人体需要的B族维生素,产生在机酸,刺激肠壁蠕动促进排便,防止便秘。抑制肠道中的腐败,净化肠道环境,分解有毒致癌物质,提高机体免疫功能,降低血液胆固醇以及延缓衰老等。人体中的双歧杆菌随年龄而异,婴幼儿最多,几乎占了人体细菌总量的95%以上,随着年龄增长而逐渐减少,青壮年多于老年人,体弱多病者和老年人肠道内的双歧杆菌仅占百分之几,而被腐败细菌充斥着。总之,健康人肠道内有益菌多而腐败菌少,因此肠道内有益菌的多少是人体健康的标准。*2、异型乳酸发酵:分两种途径1、6-磷酸葡糖酸途径(磷酸酮解途径)2、双歧途径(磷酸酮解途径,与上不同)葡萄糖2ATP4ATP2ADP4ADP3-磷酸甘油醛1·3-二磷酸甘油酸丙酮酸乳酸2NADNADNADH+H2NADH+H++双歧途径共需8个酶,产生乳酸和乙酸,可以调节肠道的pH,抑制外侵的病原菌的生长,维持肠道内菌群平衡[2]。在人和动物肠道内双歧杆菌中,这些关键酶的基因和生化机制虽有一些研究,但关键酶的特性和在双歧杆菌生长中的作用,以及BifidShunt途径模型仍需要进一步的研究证明。有益菌对人体起着保卫作用,可抑制有害菌的生长,抵抗病原菌的侵袭,合成人体需要的B族维生素,产生在机酸,刺激肠壁蠕动促进排便,防止便秘。抑制肠道中的腐败,净化肠道环境,分解有毒致癌物质,提高机体免疫功能,降低血液胆固醇以及延缓衰老等。人体中的双歧杆菌随年龄而异,婴幼儿最多,几乎占了人体细菌总量的95%以上,随着年龄增长而逐渐减少,青壮年多于老年人,体弱多病者和老年人肠道内的双歧杆菌仅占百分之几,而被腐败细菌充斥着。总之,健康人肠道内有益菌多而腐败菌少,因此肠道内有益菌的多少是人体健康的标准。肠道中的有害细菌如产气夹膜梭菌、韦荣氏菌、假单孢菌等则在大肠中分解食物残渣,产生氨、胺类,吲哚、亚硝胺、硫氢等有毒化合物,人体长期吸收会降低免疫力,促进衰老,以致引发各种疾病。  肠内有有益、有害和中性菌三类。正常情况下,三类细菌间保持着一种相互制约的某种平衡,一旦这种平衡打破(如疾病、大手术后、化疗、放疗、长期使用抗菌素、衰老、情绪压抑等),有害菌占了上风,肠功能发生紊乱从而引发一系列的疾病及症状。中性菌在繁殖过多时也会产生有毒物质,引起疾病。医学研究证明,增加肠道内有益菌的比例,以抑制有害菌的过度增殖,可减少肠道腐败,清理肠道、促进健康延缓衰老。* 己糖激酶 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶4.5-磷酸核酮糖-3-差向异构酶5.磷酸解酮酶6.磷酸转乙酰酶7.乙醛脱氢酶8.醇脱氢酶 6-磷酸果糖解酮酶 转二羟基丙酮基酶 转羟乙醛基酶 5-磷酸核糖异构酶 5-磷酸核酮糖-3-差向异构酶 5-磷酸木酮糖磷酸酮解酶 乙酸激酶第二节柠檬酸发酵机制 柠檬酸又名枸橼酸,有机酸中第一大酸,由于物理性能、化学性能、衍生物的性能,是广泛应用于食品、医药、日化等行业最重要的有机酸。。 天然柠檬酸在自然界中分布很广,天然的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中。 人工合成的柠檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物质发酵而制得的,可分为无水和水合物两种。纯品柠檬酸为无色透明结晶或白色粉末,无臭,有一种诱人的酸味。枸橼酸:jǔ、yuán* 用途 1)食品工业: 温和爽快的酸味,普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头、果汁、乳制品等食品的制造。 2)化工、制药和纺织业:化学分析用试剂、色谱分析试剂及生化试剂;、络合剂,掩蔽剂;柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整顿剂,用于纯棉织物的防皱整理。不仅防皱效果好,而且成本低1.用于食品工业  因为柠檬酸有温和爽快的酸味,普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。在所有有机酸的市场中,柠檬酸市场占有率70%以上,到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。一分子结晶水柠檬酸主要用作清凉饮料、果汁、果酱、水果糖和罐头等的酸性调味剂,也可用作食用油的抗氧化剂。同时改善食品的感官性状,增强食欲和促进体内钙、磷物质的消化吸收。无水柠檬酸大量用于固体饮料。柠檬酸的盐类如柠檬酸钙和柠檬酸铁是某些食品中需要添加钙离子和铁离子的强化剂。柠檬酸的酯类如柠檬酸三乙酯可作无毒增塑剂,制造食品包装用塑料薄膜,是饮料和食品行业的酸味剂2.用于化工、制药和纺织业。  柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂,用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂;用作络合剂,掩蔽剂;用以配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂,可改善洗涤产品的性能,可以迅速和沉淀金属离子,防止污染物重新附着在织物上,保持洗涤必要的碱性;使污垢和灰分散和悬浮;提高 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面活性剂的性能,是一种优良的鳌合剂。  服装的甲醛污染已是很敏感的问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整顿剂,用于纯棉织物的防皱整理。不仅防皱效果好,而且成本低。  3.用于环保  柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液用于烟气脱硫。我国煤炭资源丰富,是构成能源的主要部分,然而一直缺乏有效的烟气脱硫工艺,导致大气SO2污染严重。目前,我国SO2年排放量已近4000万吨,研究有效的脱硫工艺,实为当务之急。柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液由于其蒸气压低、无毒、化学性质稳定、对SO2吸收率高等原因,是极具开发价值的脱硫吸收剂。  4.用于禽畜生产  在仔猪饲料中添加柠檬酸,可以提早断奶,提高饲料利用率5%~10%,增加母猪产仔量。在生长育肥猪日粮中添加1%~2%柠檬酸,可提高日增重,降低料肉比,提高蛋白质消化率,降低背脂厚度,改善肉质和胴体特性。柠檬酸稀土是一种新型高效饲料添加剂,适用于猪、鸡、鱼、虾、牛、羊、兔、蚕等各种动物,具有促进动物生长,改善产品品质,提高抗病能力及成活率,提高饲料转化率,缩短饲喂周期等特点。  5.用于化妆品  柠檬酸属于果酸的一种,主要作用是加快角质更新,常用于乳液、乳霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。角质的更新有助于皮肤的中黑色素的剥落,毛孔的收细,黑头的溶解等。例如碧欧泉活泉舒敏洁面摩丝,令皮肤柔软、舒适,肤色清新、纯净。  6.用于杀菌  柠檬酸与80℃温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用,并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢。享有“西餐之王”美誉的柠檬具有很强的杀菌作用,对食品卫生很有好处,再加上柠檬的清香气味,人们历来喜欢用其制作凉菜,不仅美味爽口,也能增进食欲。  7.用于医药  在凝血酶原激活物的形成及以后的凝血过程中,必须有钙离于参加。枸橼酸根离子与钙离子能形成一种难于解离的可溶性络合物,因而降低了血中钙离子浓度,使血液凝固受阻。本品在输血或化验室血样抗凝时,用作体外抗凝药。* 3)化妆品行业: 属于果酸的一种,主要作用是加快角质更新,常用于乳液、乳霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。 4)其它行业: “西餐之王”,杀菌及芽孢;仔猪断奶;煤炭烟气脱硫柠檬酸的生产: 1874年首次从柠檬汁中提出柠檬酸并结晶成固体;1913年首次实现利用黑曲霉发酵生成柠檬酸。1.用于食品工业  因为柠檬酸有温和爽快的酸味,普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。在所有有机酸的市场中,柠檬酸市场占有率70%以上,到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。一分子结晶水柠檬酸主要用作清凉饮料、果汁、果酱、水果糖和罐头等的酸性调味剂,也可用作食用油的抗氧化剂。同时改善食品的感官性状,增强食欲和促进体内钙、磷物质的消化吸收。无水柠檬酸大量用于固体饮料。柠檬酸的盐类如柠檬酸钙和柠檬酸铁是某些食品中需要添加钙离子和铁离子的强化剂。柠檬酸的酯类如柠檬酸三乙酯可作无毒增塑剂,制造食品包装用塑料薄膜,是饮料和食品行业的酸味剂2.用于化工、制药和纺织业。  柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂,用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂;用作络合剂,掩蔽剂;用以配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂,可改善洗涤产品的性能,可以迅速和沉淀金属离子,防止污染物重新附着在织物上,保持洗涤必要的碱性;使污垢和灰分散和悬浮;提高表面活性剂的性能,是一种优良的鳌合剂。  服装的甲醛污染已是很敏感的问题,柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整顿剂,用于纯棉织物的防皱整理。不仅防皱效果好,而且成本低。  3.用于环保  柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液用于烟气脱硫。我国煤炭资源丰富,是构成能源的主要部分,然而一直缺乏有效的烟气脱硫工艺,导致大气SO2污染严重。目前,我国SO2年排放量已近4000万吨,研究有效的脱硫工艺,实为当务之急。柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液由于其蒸气压低、无毒、化学性质稳定、对SO2吸收率高等原因,是极具开发价值的脱硫吸收剂。  4.用于禽畜生产  在仔猪饲料中添加柠檬酸,可以提早断奶,提高饲料利用率5%~10%,增加母猪产仔量。在生长育肥猪日粮中添加1%~2%柠檬酸,可提高日增重,降低料肉比,提高蛋白质消化率,降低背脂厚度,改善肉质和胴体特性。柠檬酸稀土是一种新型高效饲料添加剂,适用于猪、鸡、鱼、虾、牛、羊、兔、蚕等各种动物,具有促进动物生长,改善产品品质,提高抗病能力及成活率,提高饲料转化率,缩短饲喂周期等特点。  5.用于化妆品  柠檬酸属于果酸的一种,主要作用是加快角质更新,常用于乳液、乳霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。角质的更新有助于皮肤的中黑色素的剥落,毛孔的收细,黑头的溶解等。例如碧欧泉活泉舒敏洁面摩丝,令皮肤柔软、舒适,肤色清新、纯净。  6.用于杀菌  柠檬酸与80℃温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用,并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢。享有“西餐之王”美誉的柠檬具有很强的杀菌作用,对食品卫生很有好处,再加上柠檬的清香气味,人们历来喜欢用其制作凉菜,不仅美味爽口,也能增进食欲。  7.用于医药  在凝血酶原激活物的形成及以后的凝血过程中,必须有钙离于参加。枸橼酸根离子与钙离子能形成一种难于解离的可溶性络合物,因而降低了血中钙离子浓度,使血液凝固受阻。本品在输血或化验室血样抗凝时,用作体外抗凝药。*一、柠檬酸合成途径葡萄糖丙酮酸柠檬酸乙酰-CoA草酰乙酸EMP途径氧化脱羧羧化随着石油化工的发展,合成醋酸和乙醇的产量逐年增加,醋酸和乙醇作为一种新型发酵原料,越来越受到重视。近年来,国外乙醇代粮发酵的研究取得了重大进展,除抗生素外,几乎所有用粮食发酵生产的产品,如氨基酸、有机酸、酶制剂、单细胞蛋白、糖类、脂肪、维生素、核酸类物质等,都可以用乙醇为碳源发酵生产* (一)、糖酵解及丙酮酸代谢的调节 1、正常情况下,柠檬酸、ATP对磷酸果糖激酶有抑制作用,而AMP、无机磷、NH4+对该酶则有激活作用,特别是NH4+还能解除柠檬酸、ATP对磷酸果糖激酶的抑制作用。 铵离子浓度与柠檬酸生成速度有密切关系,正是由于细胞内NH4+浓度升高,使磷酸果糖激酶对细胞内积累的大量柠檬酸不敏感。二、柠檬酸生物合成的代谢调节黄色着重字体,联系参见乙醇发酵中关于已醇发酵的巴斯德效应的内容。*淀粉葡萄糖6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖磷酸丙糖磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸柠檬酸CO2CO2CO2NH4+PiK+AMPATP 2.比较底物锰充足、锰缺乏时分批培养物的最大活力时发现,锰缺乏时黑曲霉的组成(合成)代谢受损伤,这与柠檬酸的积累有关。 锰缺乏时,细胞内NH4+浓度高,氨基酸浓度高(蛋白合成受阻,导致升高)。因此,锰离子效应是通过NH4+升高而减少柠檬酸对磷酸果糖激酶的抑制来实现的。 3.现已证明,某些真菌的丙酮酸激酶是酵解途径的第2个调节点,但关于黑曲霉未被证实。TCA循环在柠檬酸积累中所起作用可归纳为: (1)大量生成草酰乙酸是积累柠檬酸的关键 (2)丙酮酸羧化酶和柠檬酸合成酶基本上不受代谢调节的控制或其控制极微弱,而且这两个反应的平衡保证了草酰乙酸的提供,增加了柠檬酸的合成能力(二)三羧酸循环的调节 (3)TCA循环的阻断微弱(即顺乌头酸水合酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶活力降低),导致循环中间代谢物积累。由于各种酶处于平衡状态,使柠檬酸积累,当柠檬酸浓度超过一定水平时,就通过抑止异柠檬酸脱氢酶活力来提高自身的积累。∴综合上述,柠檬酸的积累机制归纳:②由于丙酮酸羧化酶是组成型酶,不被调节控制。(三)柠檬酸的积累机制:③丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA和CO2固定两个反应的平衡,以及柠檬酸合成酶不被调节,增强了合成柠檬酸的能力。 ④由于顺乌头酸水合酶在催化时建立了以下平衡: 柠檬酸:顺乌头酸:异柠檬酸=90:3:7 同时控制Fe2+含量时,顺乌头酸酶活力降低,使柠檬酸积累。 CO2*⑤随着柠檬酸积累,pH降低到一定程度时,使顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶失活,更有利于柠檬酸的积累及排出细胞外。三、乙醇和醋酸发酵柠檬酸机制(乙醛酸循环) 由于丙酮酸脱羧生成乙酰CoA的反应是不可逆的,因此,以乙醇和醋酸为原料能生成乙酰CoA,却不能再生成丙酮酸进而生成草酰乙酸,草酰乙酸的供给只能由不同于糖生成柠檬酸的途径——乙醛酸循环来完成 1958年,Kornberg等发现生长在标记醋酸和异柠檬酸上的黑曲霉生成了标记苹果酸,从而证明黑曲霉中存在乙醛酸循环。即乙酸或乙醇或烃类合成柠檬酸的途径。随着石油化工的发展,合成醋酸和乙醇的产量逐年增加,醋酸和乙醇作为一种新型发酵原料,越来越受到重视。近年来,国外乙醇代粮发酵的研究取得了重大进展,除抗生素外,几乎所有用粮食发酵生产的产品,如氨基酸、有机酸、酶制剂、单细胞蛋白、糖类、脂肪、维生素、核酸类物质等,都可以用乙醇为碳源发酵生产*乙醛酸循环第三节谷氨酸的发酵机制一、谷氨酸的生物合成途径及调节机制 1、EMP途径、HMP途径 谷氨酸生产菌存在着两种代谢途径:EMP、HMP;EMP/HMP=9/1。 2、TCA、DCA和CO2固定作用 1).TCA环(三羧酸循环) 2).DCA环(乙醛酸循环) 3).CO2固定 2010年全国谷氨酸产量在171万吨,折算成味精产量在214万吨左右 从1975年全国谷氨酸产量不到1万吨到2000年的100万吨,短短25年间,我国谷氨酸产量整整增长了100倍,堪称为世界氨基酸生产史的一大奇迹。    去年出口量逾10万吨    经过几十年时间国内市场的不断洗牌,我国谷氨酸生产企业已从上世纪80年代初的200~300家小企业,缩减为2006年的80多家。年产量在1万吨以上的有17家,产量在5万吨以上者仅有七八家,包括有河南莲花集团、山东菱花集团、山东雪花公司,沈阳红梅集团、广东星湖公司、重庆飞亚集团、江苏菊花公司和河北梅花公司等。此外,温州快鹿公司与浙江义乌市蜜蜂公司的产量近几年来增长较快。*图:谷氨酸棒杆菌的谷氨酸生物合成途径谷氨酸的生物合成包括EMP、HMP、TCA、乙醛酸循环(DCA)和CO2固定作用等。在谷氨酸发酵中,DCA循环一方面可以作为TCA循环有缺陷时草酰乙酸的补充,特别是以醋酸和乙醇为原料的谷氨酸发酵,它是草酰乙酸的唯一补充来源+NH4+3、氨的导入①α-酮戊二酸还原氨基化成谷氨酸氨的导入有三种方式③谷氨酸合成酶途径二、细胞膜通透性控制②由天冬氨酸或丙氨酸通过转氨基作用将氨基转给α-酮戊二酸生成与谷氨酸合成过程的畅通和酶活性调节相比,细胞膜的通透性对于谷氨酸发酵更为重要。以下实验现象证实了这一点: (1)将黄色短杆菌№.2247菌株分别接种于生物素贫乏(3ug/L)和生物素丰富(30ug/L)的培养基中培养,然后分析培养基和菌体细胞内氨基酸的含量,结果(表5-3)表明: a.在生物素贫乏的培养基中积累大量谷氨酸,而在生物素丰富的培养基中几乎不积累; b.生物素贫乏的细胞内谷氨酸含量少,而且容易被洗出,在生物素丰富的细胞内含有大量谷氨酸,而且不易被洗出,只有用表面活性剂处理才能洗出。 (2)在生物素丰富时,添加表面活性剂可以促进谷氨酸分泌。用溶菌酶消化细胞壁得到的类原生质体仍不能分泌谷氨酸,只有当细胞在低渗溶液中吸水破裂后才能排出谷氨酸。注:生物素是脂肪酸合成中乙酰CoA羧化酶的辅酶,催化→丙二酰CoA→脂肪酸合成→磷脂→细胞膜 注:生物素是脂肪酸合成中乙酰CoA羧化酶的辅酶,催化→丙二酰CoA→脂肪酸合成→磷脂→细胞膜*谷氨酸的分泌受细胞膜控制,而影响细胞膜的谷氨酸通透性主要是细胞膜的磷脂含量∴根据控制机制可将控制因素分为两类:①生物素、表面活性剂、高级脂肪酸、油脂及甘油的作用; 生物素缺陷型谷氨酸产生菌 生物素过量情况下添加表面活性剂②青霉素的作用:干扰壁的合成,使膜处于不完全保护状态,渗透压使膜损伤细菌的谷氨酸排出控制机制参见后(p74图5-7)。 注:生物素是脂肪酸合成中乙酰CoA羧化酶的辅酶,催化→丙二酰CoA→脂肪酸合成→磷脂→细胞膜 表面活性剂的主要作用:能降低表面张力,有利于油水乳化.油污经乳化后容易除去,故其又称为清洁剂或去污剂.这类药物能吸附于菌体表面,其分子中的疏水基团和亲水基团可分别渗入胞浆膜的类脂质层和蛋白质层,改变胞浆漠的通透性,致使胞浆膜内的物质外逸。* 注:生物素是脂肪酸合成中乙酰CoA羧化酶的辅酶,催化→丙二酰CoA→脂肪酸合成→磷脂→细胞膜 表面活性剂的主要作用:能降低表面张力,有利于油水乳化.油污经乳化后容易除去,故其又称为清洁剂或去污剂.这类药物能吸附于菌体表面,其分子中的疏水基团和亲水基团可分别渗入胞浆膜的类脂质层和蛋白质层,改变胞浆漠的通透性,致使胞浆膜内的物质外逸。*三、谷氨酸高产菌的选育 生物素缺陷型:生物素是脂肪酸合成中乙酰CoA羧化酶的辅酶,催化→丙二酰CoA→脂肪酸合成→磷脂→细胞膜 油酸缺陷型 甘油缺陷型 温度敏感缺陷型:有磷脂合成障碍 其他突变型(营养缺陷型、抗药突变株等)四、L-谷氨酸工业发酵工艺2010年全国谷氨酸产量在171万吨,折算成味精产量在214万吨左右 番茄花园(番茄花园)-味精制造:粗谷氨酸溶于水中,加糖用活性炭脱色,然后加Na2CO3中和使之形成谷氨酸单钠,即可获得味精粗制品,再进一步精制(包括除铁,脱色和结晶等)便可获得味精成品.味精制造:粗谷氨酸溶于水中,加糖用活性炭脱色,然后加Na2CO3中和使之形成谷氨酸单钠,即可获得味精粗制品,再进一步精制(包括除铁,脱色和结晶等)便可获得味精成品.==================================从统计局获取的分区域味精产量数据看,在较高的味精价格带动下,2010年前三个季度全国味精累计产量达到180万吨,同比增长17.7%;其中,江西、湖南等南方区域味精产量同比增长迅速,显示有部分企业再次进入行业。另一方面,黑龙江省已经有增量投放,累计产量亦有较高增长。当然,内蒙、宁夏、河南、山东等区域依然是味精生产大省。  根据2010年谷氨酸预期产能推算,2010年全国谷氨酸产量在171万吨,折算成味精产量在214万吨左右,估计中小企业的产量在39万吨;中小企业的产量较上年度减少了10万吨,主要原因即在于大型企业自用谷氨酸增多,从而外销减少。  据推测,2010年国内味精消费将在195万吨左右,出口约20-25万吨,供需依然处于平衡状态。*五、其它氨基酸的发酵机制(略)(赖氨酸生物合成途径及代谢调节机制(一)、赖氨酸生物合成途径(二)、细菌中赖氨酸生物合成的调节机制黄色短杆菌赖氨酸生物合成机制要简单些(诱变育种容易一些,实际应用较多)第一限制性必需氨基酸,广泛用于食品、饲料和医药工业,在平衡氨基酸组成方面起重要作用;2000年全世界L-赖氨酸产量40余万吨,其中发酵法生产占95%赖氨酸*图:黄色短杆菌赖氨酸生物合成调节机制。葡萄糖磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸天冬氨酸柠檬酸α-酮戊二酸谷氨酸反馈抑制优先合成增强反馈抑制逆转反馈抑制①②③图:黄色短杆菌谷氨酸、天冬氨酸生物合成调节机制(三)、赖氨酸生产菌的育种途径出发菌株的选择—代谢调节比较简单的细菌(如黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌、乳糖发酵短杆菌等)1、优先合成的转换:渗漏缺陷型的选育高丝氨酸脱氢酶渗漏突变株(Hse-):高丝氨酸脱氢酶活性低,则优先合成赖氨酸。2、切断支路代谢:营养缺陷型的选育高丝氨酸缺陷型菌株:减少高丝氨酸形成支路,而只合成赖氨酸3、抗结构类似物突变株(代谢调节突变株)赖氨酸类似物中,以AEC效果最佳。通过诱变,使编码天冬氨酸激酶的结构基因发生突变,使天冬氨酸激酶对赖氨酸及结构类似物不敏感(解除终产物对该酶的反馈抑制,从而大量积累赖氨酸),既使苏氨酸过量,该激酶也不与赖氨酸或类似物结合,但酶的活性中心不变。S-(2-氨酸乙基)-L-半胱氨酸4、解除代谢互锁在乳糖发酵短杆菌中,赖氨酸的生物合成与亮氨酸之间存在代谢互锁,赖氨酸生物合成分支的第一个酶(DDP合成酶)受亮氨酸的阻遏。解除这一代谢互锁的方法:①选育亮氨酸缺陷型菌株,或者以抗AEC的赖氨酸的生产菌为出发菌株,经诱变得抗AEC兼亮氨酸缺陷型菌株②选育抗亮氨酸结构类似物突变株从遗传上解除亮氨酸对DDP合成酶的阻遏③选育对苯醌或喹啉衍生物敏感株5.增加前体物的合成和阻塞副产物的生成前体:丙酮酸、草酰乙酸、天冬氨酸关键酶:天冬氨酸激酶方法:①选育丙氨酸缺陷型②选育抗天冬氨酸结构类似物突变株③选育适宜的活性比突变株CO2固定酶TCA循环酶6.改善细胞膜的透过性7.选育温度敏感突变株8.应用细胞工程和遗传工程育种9.防止高产菌株回复突变第四节核(苷)酸类物质的生物合成机制 肌苷酸(IMP)、鸟苷酸(GMP)、黄苷酸等嘌呤核苷大量用于食品添加剂根据GB2760—1996,中国已批准了鲜味剂6种。即谷氨酸钠、5’一鸟苷酸二钠、5’肌苷酸二钠、5’一呈味核苷酸二钠、琥珀酸二钠、L一丙氨酸。 嘧啶核苷主要用于生产抗肿瘤、抗病毒药物中间体番茄花园(番茄花园)-肌苷酸(IMP)、鸟苷酸(GMP)、黄苷酸等5’核苷酸类物质是香菇、沙丁鱼干、松鱼干的鲜味的主要成份。其重要特点是做为单品无鲜味,当与谷氨酸钠混合后其鲜味远大于各单品的鲜味之和(相乘效果)。复合调味料出售。此外,对甜味有增效作用,对咸、酸、苦味有消除作用,对肉味有增效作用,对腥味、焦味有去除作用国内外20世纪70年代始开始发酵法产生核苷的菌种选育;20年时间后嘌呤核苷发酵生产的工业化达到大规模和稳定生产阶段;目前我国发酵生产肌苷年产1000吨以上。鸟苷年产数百吨;日本味之素公司、武田化学工业公司和协和发酵公司拥有世界上领先的发酵法生产核苷的技术工艺;欧洲、美国、日本、韩国等市场已销售添加核苷酸的奶粉,而肌苷酸(IMP)、鸟苷酸(GMP)、黄苷酸等5’核苷酸类物质是香菇、沙丁鱼干、松鱼干的鲜味的主要成份。其重要特点是做为单品无鲜味,当与谷氨酸钠混合后其鲜味远大于各单品的鲜味之和(相乘效果)。复合调味料出售。此外,对甜味有增效作用,对咸、酸、苦味有消除作用,对肉味有增效作用,对腥味、焦味有去除作用国内外20世纪70年代始开始发酵法产生核苷的菌种选育;20年时间后嘌呤核苷发酵生产的工业化达到大规模和稳定生产阶段;目前我国发酵生产肌苷年产1000吨以上。鸟苷年产数百吨;日本味之素公司、武田化学工业公司和协和发酵公司拥有世界上领先的发酵法生产核苷的技术工艺;欧洲、美国、日本、韩国等市场已销售添加核苷酸的奶粉,而==================================金装美素力配料:脱脂牛奶、脱矿物质乳清、植物油(棕榈油、菜籽油,棕榈仁油及长链多不饱和脂肪酸)、乳糖、低聚果糖、麦芽糊精、柠檬酸钾、碳酸钙、氯化镁、磷酸钙、抗坏血酸钠、柠檬酸钠、氯化钠、氯化胆碱、硫酸亚铁、硫酸锌、5ˊ胞苷酸、5ˊ尿甘酸二钠、牛磺酸、维生素E、抗坏血酸棕榈酸脂、5ˊ鸟苷酸二钠、5ˊ腺苷酸、5ˊ肌苷酸二钠、烟酰胺、硫酸铜、维生素A、硫酸猛、盐酸硫胺素、β-胡萝卜素、盐酸吡哆醇、泛酸钙、叶酸、碘化钾、维生素K1、亚硒酸钠、维生素D3、生物素。 功能:金装美素力,蕴含(美素佳儿)丰富的营养组合,生产过程中的特殊蛋白处理,易于消化吸收和自然排便。*(一)枯草芽孢杆菌嘌呤核苷酸合成途径P166(二)、发酵法生产肌苷 生化特性:能顺利渗透细胞壁;直接参与糖代谢;毒性很低;参与生物体的核苷和核苷酸代谢 药理作用:对心脏缺氧状态下促进产生ATP,使血中ATP提高,部分阻止心肌梗死的发生;对放射线引起的白血球减少的影响;对肝脏协同解毒作用;我国已用于临床的核酸类药用中最多的一个品种,药效接近于ATP,但发酵周期短,产率高,成本低。* 肌苷用途:①生成肌苷酸钠,作助鲜剂②治疗药物和医药中间体③血液保存剂第五节抗生素的生物合成机制 初级代谢产物指微生物因生长和繁殖需要而合成的必须的物质,包括糖、氨基酸、脂肪酸、核苷酸、以及由这些物质聚合而成的高分子化合物,如多糖、蛋白质、酯类和核酸等。 次级代谢产物 指微生物由初级代谢产生的中间产物出发合成的一些功能不明确、化学结构特殊、对细胞的生长繁殖并非重要的产物,包括抗生素、色素和毒素等。一、抗生素的生物合成抗生素合成的途径主要有三条: (1)大多数抗生素的化学结构不同但合成途径相似:先合成多聚乙酰(Polyketide),然后经环化,再作为各种抗生素的前体而合成不同的抗生素,如四环素、红霉素及利福霉素等。 (2)有的抗生素的各部分前体是初级代谢产物,如氨基酸或糖等,合成时将这些前体连接即成,如β-内酰胺类抗生素和氨基环醇类抗生素。 (3)非核蛋白质多肽装配过程,这是许多杆菌抗生素合成的特征。(1)大多数抗生素的化学结构虽然各不相同,但其生物合成途径却有相似之处:先合成多聚乙酰(Polyketide),然后经环化,再作为各种抗生素的前体而合成不同的抗生素,如四环素、红霉素及利福霉素等。(2)有的抗生素的各部分前体是初级代谢产物,如氨基酸或糖等,合成时将这些前体连接即成,如β-内酰胺类抗生素和氨基环醇类抗生素。(3)非核蛋白质多肽装配过程,这是许多杆菌抗生素合成的特征。*二、抗生素生物合成的代谢调节机制 (一)细胞生长期到抗生素产生期的过渡 (二)酶的诱导作用 (三)分解代谢产物的调节控制 (四)磷酸盐的调节 (五)NH4+的抑制作用 (六)初级代谢调节对次级代谢的作用 (七)次级代谢的反馈抑制 (八)次级代谢的能荷调节第六节微生物多糖 葡聚糖,海藻酸、黄原胶、普鲁兰、可得兰、香菇多糖、小核菌多糖胞内多糖:主要以糖原的形式存在,贮能细胞壁多糖:是结构多糖,此外还有荚膜多糖胞外多糖:许多微生物能产生,生物学功能多样微生物多糖(按产生部位)同多糖:葡聚糖、普鲁兰杂多糖:黄原胶、小核菌多糖微生物多糖(按多糖结构和构成的单糖种类)胞内多糖:主要以糖原的形式存在,贮能细胞壁多糖:是结构多糖,此外还有荚膜多糖胞外多糖:许多微生物能产生,生物学功能多样*一、细菌多糖 1、黄原胶 黄单胞菌利用糖质原料发酵,酸性胞外杂多糖。 是目前由细菌工业发酵最大的多糖,黄原胶:是目前由细菌工业发酵最大的多糖,是黄单胞菌利用糖质原料发酵产生的一种酸性胞外杂多糖。 黄原胶被誉为“工业味精”,是目前世界上生产规模最大且用途极为广泛的微生物多糖。  1、黄原胶无味、无臭、适用安全性强。美国食品与药物管理局于1969年批准黄原胶用于食品中,1983年联合国粮农组织批准黄原胶作为世界内使用的食品添加剂,且对其添加量不做限制。我国技术监督局1992年批准颁布了食品添加剂黄原胶国家标准,于1993年8月1日开始实施。  2、粘度高:与其他多糖类溶液相比,即使是低浓度也会产生很高的粘度,1%水溶液粘度相当于明胶的100倍,从而可作为良好的增稠和稳定剂。  3、独特的流变性,在剪切作用下,溶液的粘度会迅速下降,一旦剪切作用解除,溶液的粘度会立即恢复,这种特性赋予食品如冰淇淋、火腿肠、果汁和植物蛋白型饮料、焙烤食品以良好的口感。这种特性也使得黄原胶在石油钻井和开采中得到广泛的应用。  4、良好的热稳定性,在较大的温度范围内(-18-130℃)保持特有的功能,是生产冷冻食品和焙烤食品的良好辅料。  5、酸碱稳定性,其粘度基本上不受酸碱的影响,在PH值1~12范围内能保持原有特性,从而使其有广泛的应用范围。  6、具有极强的抗氧化和抗酶解作用,即使在次氯酸钠、双氧水、生物活性酶存在的条件下仍能发挥作用。  7、具有广泛的相溶性。与瓜尔豆胶、槐豆胶混合物可产生有益的协同作用。这种结构胶在一定条件下可产生凝胶作用。  8、与高浓度盐类、糖类共存时,仍保持稳定的增稠体系。  9、对不溶性固体颗粒和油滴具有良好的悬浮性  10、微波稳定性。已经形成的稳定体系,即使在微波炉中冻结一解冻都对其性能不会产生影响。  11、黄原胶为阴离子高聚物,在高分子接枝共聚中也有一定的应用。  到目前为止,黄原胶被认为是国际上性能最优越的生物胶,被大量应用在食品、果汁、饮料、饲料、化妆、医药、陶瓷、消防、石油等行业,其市场增长潜力超过所有的亲水性胶。  12、黄原胶的水制品应尽快使用,存放时注意防腐。  13、在分子料理中它主要用于慕斯的制作,也可用于油水混合*(1)应用 ①在食品工业中的应用 黄原胶被誉为“工业味精”,是目前世界上生产规模最大且用途极为广泛的微生物多糖。  1、黄原胶无味、无臭、适用安全性强。美国食品与药物管理局于1969年批准黄原胶用于食品中,1983年联合国粮农组织批准黄原胶作为世界内使用的食品添加剂,且对其添加量不做限制。我国技术监督局1992年批准颁布了食品添加剂黄原胶国家标准,于1993年8月1日开始实施。  2、粘度高:与其他多糖类溶液相比,即使是低浓度也会产生很高的粘度,1%水溶液粘度相当于明胶的100倍,从而可作为良好的增稠和稳定剂。  3、独特的流变性,在剪切作用下,溶液的粘度会迅速下降,一旦剪切作用解除,溶液的粘度会立即恢复,这种特性赋予食品如冰淇淋、火腿肠、果汁和植物蛋白型饮料、焙烤食品以良好的口感。这种特性也使得黄原胶在石油钻井和开采中得到广泛的应用。  4、良好的热稳定性,在较大的温度范围内(-18-130℃)保持特有的功能,是生产冷冻食品和焙烤食品的良好辅料。  5、酸碱稳定性,其粘度基本上不受酸碱的影响,在PH值1~12范围内能保持原有特性,从而使其有广泛的应用范围。  6、具有极强的抗氧化和抗酶解作用,即使在次氯酸钠、双氧水、生物活性酶存在的条件下仍能发挥作用。  7、具有广泛的相溶性。与瓜尔豆胶、槐豆胶混合物可产生有益的协同作用。这种结构胶在一定条件下可产生凝胶作用。  8、与高浓度盐类、糖类共存时,仍保持稳定的增稠体系。  9、对不溶性固体颗粒和油滴具有良好的悬浮性  10、微波稳定性。已经形成的稳定体系,即使在微波炉中冻结一解冻都对其性能不会产生影响。  11、黄原胶为阴离子高聚物,在高分子接枝共聚中也有一定的应用。  到目前为止,黄原胶被认为是国际上性能最优越的生物胶,被大量应用在食品、果汁、饮料、饲料、化妆、医药、陶瓷、消防、石油等行业,其市场增长潜力超过所有的亲水性胶。  12、黄原胶的水制品应尽快使用,存放时注意防腐。  13、在分子料理中它主要用于慕斯的制作,也可用于油水混合*②制药和化妆品上的应用 化妆品上作为赋形剂和乳化剂:护肤霜和润肤露具有良好的柔滑感觉 制药工业,用于药物如抗生素的悬浮,保证制剂的均一性③农业和其他工业应用 A、作为悬浮剂和增稠剂在工业上获得广泛应用,它可以使固体组分在水溶液中均匀悬浮,使乳液和多相液体系统稳定,改善杀真菌剂、除莠剂和杀虫剂的流动性 B、改进喷雾性能,减少微细粉末的飘失,增加杀虫剂的黏附和渗入 C、快速分散和水合作用,与染料浆中的染料和其它成分相容好和悬浮稳定性,用于印染印刷工业,使图案清晰,保持色彩鲜艳,提高成品率。 D、应用于陶瓷工业,使容易控制干燥时间,防裂和斑痕。③农业和其他工业应用A、作为悬浮剂和增稠剂在工业上获得广泛应用,它可以使固体组分在水溶液中均匀悬浮,使乳液和多相液体系统稳定,改善杀真菌剂、除莠剂和杀虫剂的流动性B、改进喷雾性能,减少微细粉末的飘失,增加杀虫剂的黏附和渗入C、快速分散和水合作用,与染料浆中的染料和其它成分相容好和悬浮稳定性,用于印染印刷工业,使图案清晰,保持色彩鲜艳,提高成品率。D、应用于陶瓷工业,使容易控制干燥时间,防裂和斑痕*(2)黄原胶的发酵 ①生产菌种: 基本都是黄单胞菌属的细菌,目前国内外主要采用的如野油菜黄单胞菌(Xanthomonascampestris)。此外还有菜豆黄单胞菌、胡萝卜黄单胞菌等。 ②生产工艺酵温28~30℃,PH约为7,通气量高于0.3m3/(m3.h),时间100h,转化率为50%,种子制备从10L到100m3,分几个阶段。2、普鲁兰(pullulan) 译名有很多,短梗霉多糖、茁霉多糖、出芽短孢糖、卜多糖等。 出芽短梗霉(Aureobasidiumpullulan)在糖质培养基上生长代谢产生的一种胞外同多糖,其生物合成机制目前不是很清楚。应用: 优良的饮料添加剂,改善口感 具有优良的介电、粘接和成膜性能,是发光材料,液晶材料的理想粘接剂 加入填充剂可制成单一膜,也可与其它高分子材料混合制成混合膜;也可利用涂膜或刮膜的方法与其它高分子膜复合、制成复合膜。 可制成大型胶囊,小型和微型胶囊。 在导电树脂、大规模集成电路、半导体和大规模集成芯片的光刻膜。二、真菌多糖 目前大吨位生产的微生物多糖主要是胞外多糖,因其含量大,分离容易 香菇多糖、茯苓多糖、裂褶多糖、硬化葡聚糖等 具有显著的免疫促进性、抗肿瘤和病毒的能力 传统多糖来源于植物和藻类,其生产受地区、气候的影响,每年只有增长1。3%,而微生物多糖每年增长8%左右。几种真菌多糖及其应用 酵母多糖: 来自酵母细胞壁,增强哺乳动物的免疫活性,有抗菌、抗癌、抗病毒等功能;是低热量食品原料,能控制肥胖、对控制血糖也有益;吸水膨胀,促进肠道健康;还有保湿、成膜、无剌激性等特点,广泛用于食品、化妆品等行业,用作增稠剂、成膜剂。 云芝多糖;多糖类抗肿瘤制剂。1977年日本kureha化学工业与三共(sankyo)公司以云芝素(krestin)或称PSK的名称,以抗肿瘤的药物的名义在日本核准上市。 香菇多糖:由日本味之素(Ajinomoto)、山之内(Yamanouchi)、森下(Morishita)等公司制造、上市的多糖类抗肿瘤制剂。 江苏神华药业有限公司是中国最早的药用真菌发酵生产基地和最早的黄原胶生产基地。1970年成立于中国五大淡水湖之一的洪泽湖畔。38年的经典淬炼与致致耕耘于生物发酵工程,迄今已有70多种优秀的产品奉献给社会,服务于人民。2008年1月,公司由香港上市公司阜丰集团(0546.HK)出全资进行了重组,重组后的神华药业不仅增强了企业实力,而且新产品将不断问市,经营模式将更加多元化,从而加快了新神华药业成为国内一流生物制药企业的步伐。在产品结构开发策略上,新神华药业努力发展微生物制药,已形成药用真菌的系列产品,产品所涉及的治疗领域非常宽广,发展空间更加辽阔。新神华药业将秉承集团“致力生物工程,服务社会大众”的企业宗旨,坚持“用心制药,关爱人生”的企业理念,并为造福人类生命健康事业提供解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。现在,我们正在为客户搭建这样一个药品的平台和优秀产品组合:1.微生物发酵的天然产品系列2.免疫调节的药品组合3.保肝护肝药品系列4.呼吸、消化的OTC药物组合5.双向免疫调节的保健食品* 裂褶多糖(SPG):1986年4月日本科研制药公司制造上市的多糖类抗肿瘤制剂。该制剂用一种担子菌——裂褶菌菌株液体发酵培养后回收的发酵液,经抽滤、加甲醇沉淀、干燥、超声波处理等工艺制作而成。 “天山雪莲菌”,中文学名裂褶菌.因它酷似云南野生的”干巴菌”风味,富含人体所需要的16种氨基酸,氨基酸总量达17.04%;并富含锌、铁、钾、钙、磷、硒、锗等多种微量元素,因外形如盛开的雪莲,故称之为天山雪莲菌。云南民间历来视为山珍采食,品味独特。    天山雪莲菌入药可治疗妇妇白带过多,深层发酵提取物裂褶菌多糖是很重要的抗肿瘤药物。天山雪莲菌含纤维素酵,并产生苹果酸,菌丝深层发酵时,大量产生有机酸,具有抗肿瘤、抗癌、防癌、抗菌素增效剂、抗炎的裂褶菌多糖,及用作调味品和食品强经剂氨基酸。褶裂菌多糖对小鼠肉瘤180和艾氏癌的抑制率达70%以上。还可以产生促生素吸哚乙酸,广泛应用于食品、医药工业及生物化学等方面。  天山雪莲菌性平、味甘,具有清肝明目、滋补强身的功效,特别是对小儿盗汗、妇科疾病、神经衰弱、头昏耳鸣等有良好的疗效。又因其品质味道独特,故民间历来视其为稀有山珍!* 作业:1、简述糖酵解的调节机制。2、酵母菌酒精发酵的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型反应式。3、简述巴斯德效应的机制。4、生物素对微生物细胞生长和代谢有何影响及其应用?在微生物发酵工艺中试举两例来阐明。5、试 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 次级代谢及其调节机制6、试阐明从淀粉质原料的预处理到成品酒精的生物发酵过程。白酒中香味非常复杂,没有任何一种方法能够一次完全检出
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分类:工学
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