食品发酵工程考试重点

1、食品发酵与工程第一章 绪论1.发 酵：借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身或其直接代谢次级产物的过程。 2.发酵工业： 利用生物的生命活动产生的酶对无机或有机原料进行酶加工生物化学反应过程获得产品的工业。 3.酿 造：我国人民对一些特定产品(通常成分复杂，风味要求较高)的发酵生产的特殊称法，由未知的混合微生物区系参与的一种自然发酵的过程称为酿造。4.发酵与酿造有何区别？本质上都属于“广义的发酵”（微生物进行的一切活动）。区别在于最终产品的成分的复杂性不同。酿造指我国人民对一些特定产品（如：黄酒、白酒、啤酒；酱油、食醋、腐乳、酱腌菜等）的发酵生产的特殊称法，由未知的混合微生

2、物区系参与的一种自然发酵的过程称为酿造。其产品成分复杂、风味要求高。发酵指成分单一、风味要求不高的产品的生产（如：酒精、柠檬酸、谷氨酸、单细胞蛋白等）。发酵食品的生产多数属于“酿造”过程。广义的“发酵”“工业发酵” 泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。5.发酵食品： 指经过微生物细菌、酵母和霉菌等或酶的作用使加工原料发生许多理想的十分重要的生物化学变化及物理变化后制成的食品。（发酵食品是指人们利用有益微生物加工制造的一类食品，具有独特的风味。）6.食品发酵与酿造的特点: （1）安全简单。常温常压下进行，生产过程安全，生产条件简单。（2）原料广泛。淀粉、糖蜜、农副产品、矿产资源、石油产品、废

3、水料等都可以作为发酵与酿造的原料（3）反应专一。整个过程通过生物体的自动调节方式完成，反应专一性强，可得到单一代谢产物，可避免不利或副产物的混杂。（4）代谢多样。生物体代谢方式、过程多样化，及生物体化学反应的高度选择性，可得到各种代谢产物，其适应范围广。（5）易受污染。培养基营养丰富，易于微生物的生长，整个过程应严格控制杂菌污染。（6）菌种选育。进行菌种的选育和优化工业，确保菌种的基本特征和优良性状。7.发酵按产品性质来分，发酵工业产品有的类型：（1）.生物代谢产物发酵。产品包括初级代谢产物、中间代谢产物、次级代谢产物（初级代谢产物：微生物在对数生长期形成的一些自身生长所必须的代谢产物。次级代

4、谢产物：微生物进入稳定期形成的一些对细胞代谢没有明显意义但具有明显优势的代谢产物。）（2）.酶制剂发酵。利用微生物生产的胞内酶或胞外酶加以分离提取得到的酶制剂。（3）.生物转化发酵。利用生物细胞中的酶作用于一些化合物的特定部位，使它转变成结构相似但具有更大经济价值的化合物。（4）.菌体制造获得。是以获得具有特定用途的生物细胞为目的产品的一种发酵，包括单细胞蛋白、藻类、食用菌、生物杀虫剂、人畜防治疾病用的疫苗等。8.我国发酵食品的工艺有何特色:（1）.发酵原料多样，有植物性和动物性原料，且多以淀粉质原料为主。(2).多菌种混合发酵且多以霉菌为主的微生物群。国外多以细菌、乳酸菌。(3).工艺复杂、

5、多用曲。(4).多为固态发酵。如，醪9.根据生物技术发展的趋势,以及食品发酵与酿造和生物技术的关系,分析现代食品发酵与酿造的发展情况: (1).利用基因工程技术，人工选育、改良和合成菌种。基因工程：将目的基因从DNA上切割下来（或人工合成），在体外将该基因连接到载体上，通过转化或转导等手段将重组的基因组导入受体细胞，使后者获得复制、表达该基因的能力，从而达到定向改变菌种遗传特性或创造新菌种的目的。新的受体细胞具有我们所期望的新遗传特性和生产性能，常规育种方法无法比拟。已在动植物细胞、微生物中得到应用。Eg.胰岛素、干扰素等。 (2).结合细胞工程技术，用发酵技术进行动植物细胞培养。 动物细胞生

6、长激素、疫苗、免疫球蛋白等 植物细胞生物碱类、色素、调味料、香料，名贵植物种苗等 (3).应用酶工程技术，将固定化酶或细胞广泛应用于发酵与酿造工业。 (4).重视生化工程在发酵与酿造业的应用。生化反应器、生物传感器、生物分离工程(5).发酵法生产单细胞蛋白。 利用各种资源，解决粮食危机(6).加强代谢研究，进一步搞好代谢控制，开发更多代谢产品。第二章 菌种的选育、保藏、复壮（重点）1.常用工业微生物的种类有哪些？ (1)细菌 工业生产中常用的细菌有：枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌、节杆菌、假单胞菌、小球菌等，用于生产乳酸、醋酸、氨基酸、核苷酸、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、维生素

7、、肌苷酸、丙酮丁醇等产品以及生物防治、细菌浸矿等。(2)放线菌 它的最大经济价值在于能产生多种抗生素。从微生物中发现的抗生素，有60%以上是放线菌产生的，如链霉素、金霉素、红霉素、庆大霉素等。常用的放线菌主要来自以下几个属：链霉菌属、小单孢菌属和诺卡氏菌属等。近年来也用放线菌生产氨基酸、核苷酸、维生素和酶制剂等。(3)酵母菌 工业上常用的酵母菌有：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等，用于酿酒、制造面包、制造低凝固点石油、生产酒精、脂肪酶，以及生产可食用、药用和饲用的酵母菌体蛋白等。(4).霉菌 工业上常用的霉菌有：藻状菌纲的根霉、毛霉、犁头霉、子囊菌纲的红曲霉，半知菌类的曲霉、木霉、青霉等；它们可用

8、于生产多种酶制剂、抗生素、有机酸、生长素及甾体激素等。2.工业生产中使用的微生物菌种为什么会发生衰退？菌种衰退表现在哪些方面？防止菌种衰退的措施有哪些？ 菌种衰退：菌种在培养或保藏的过程中，由于自发突变的存在，出现某些优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象。 (1)原因：基因的自发突变、人工诱变导致的退化变异，传代次数过多、不适宜的培养条件 。 (2)表现：代谢产物生产能力下降；遗传标记的丢失；原有的典型性状的不典型；菌落及细胞形态的改变；生长速度缓慢；致病菌对宿主侵染力下降；抗不良环境条件，抗噬菌体，抗低温能力减弱。 (3)防止衰退的措施：控制传代次数；创造良好的培养条件：培养基、培养温度

9、等；利用不易衰退的细胞传代；采用有效的菌种保藏方法。 3.简要说明诱变育种的步骤。诱变育种应注意哪些问题？ 诱变育种：是指人为地、有意识地将对象生物置于诱变因子中使该生物体发生突变从这些突变体中筛选具有优良性状的突变株的过程。一般程序： 出发菌株菌种纯化(出发菌株性能测定) 制备斜面孢子制备单孢子悬液(悬液进行活菌计数) 诱变剂处理(存活菌数的测定并计算存活率) 平板分离(测定变异率) 挑取变异菌落并移植至斜面上初筛(初筛数据分析，生产性状的粗测) 斜面传代复筛(复筛数据分析，精确测定生产性状) 变异菌株(菌株参数分析) 小型或中型投产试验大型投产试验 注意问题： （1）采用合理有效的诱变方法

10、；（2）选择简便有效的诱变剂。在选用理化因素作诱变剂时，在同样效果下，应选用最简便的因素，在同样简便的条件下，应选用最高效的因素；（3）选用合适的诱变剂量。一般正变较多出现在低剂量中，负变较多地出现在高剂量中；（4）挑选优良的出发菌株。最好采用生产上已发生自变的菌株，选用对诱变剂敏感的菌株，选取有利于进一步研究或应用性状的菌株；（5）处理单细胞或孢子悬液。单细胞悬液应均匀而分散，孢子、芽孢等应稍加萌发；（6）选用高效的筛选方法；（7）诱变处理时，控制适宜的外部环境条件，如温度、氧气、pH、水分等。 4.试述菌种保藏的目的、原理及常用的方法 （1）目的：使微生物菌种保持原来的性状和活力，不退化、

11、不死亡、不被污染，便于研究、交换和使用。 （2）原理：挑选典型培养物的优良纯种，并创造最有利于休眠的环境条件，使微生物处于代谢不活泼、生长受抑制的休眠状态。（3）方法：低温保藏法 低温定期移植法 石蜡油低温保藏法 干燥保藏法（沙土管法，滤纸保藏法，大小米保藏法） 甘油管保藏法 真空冷冻干燥法 液氮超低温保存法。 5.营养缺陷型菌株：某一野生菌株由于发生基因突变而丧失合成某些营养物质的能力，因而无法在基本培养基上正常生长繁殖的变异菌株。必须在基本培养基中加入相应缺陷的营养物质才能正常生长繁殖，其变异前的菌株成为野生菌株，在基本培养基上，野生型的孢子能发芽成菌丝，而营养缺陷型的则不能。6.营养缺陷

12、型菌株如何筛选及鉴定一般步骤和方法(1)诱变常用紫外线等物理方法和化学诱变剂等诱变形成大量营养缺陷型菌株。用15W或20W紫外灯管，距离15cm30cm，照射10sec20min。在照射受试菌前，灯管须预热20min，使灯光稳定。菌悬液要磁力搅拌，使所有单细胞或单孢子均匀受到照射。特别要注意，应在黑暗或红外光下操作，接种后器皿用黑布包严，防止发生可见光的修复作用。(2)淘汰野生型 a）抗生素法 某些抗生素能杀死生长繁殖着的微生物，而对处于休止状态的微生物无杀伤作用。如青霉 素能抑制细菌细胞壁肽聚糖的生物合成，制霉菌素可损伤真菌细胞膜，二者可分别杀死生长繁殖着的细菌、真菌。b）菌丝过滤法 适用于

13、放线菌、霉菌等丝状微生物。在基本培养基中野生型孢子能萌发长成菌丝体，而 营养缺陷型孢子则不生长。将经诱变处理的孢子接种于液态基本培养基中，振荡培养10h12h，使原养型萌发（以肉眼刚能看见菌丝为度），然后以滤纸、棉花或玻璃过滤漏斗过滤，菌丝被滤除，未萌发的缺陷型孢子能顺利通过，从而达到富集营养缺陷型的目的.(3)检出缺陷型的常用方法a）逐个测定法（点种法）把经诱变处理并淘汰野生型后的菌液在完全培养基上涂布分离，将培养后长出的每一个菌落分别点种在基本培养基和另一个完全培养基上，凡在基本培养基上不能生长而在完全培养基的相应位置上能生长的菌落，表明其为营养缺陷型。b）夹层培养法经诱变处理后的菌液，稀

14、释后与基本培养基混匀并倾入平皿中，待凝固后，再加上一薄层不含菌的基本培养基。培养后在皿底将长出的菌落做上标记。然后加上一层完全培养基，再经培养后，新出现的菌落多数是营养缺陷型（图331）。此法适用于兼性厌氧的细菌。C）影印法 将丝绒包在直径小于平皿的圆柱台上，固定，作为影印接种工具，灭菌备用。将经诱变处理并淘汰野生型的菌液涂布于完全培养基表面上，培养，待长出菌落后，用影印接种工具在此平板上轻按一下，然后在另一基本培养基平板上按一下。经培养后在基本培养基上不长而在完全培养基的相应部位上生长的菌落，为营养缺陷型。在筛选营养缺陷型的过程中必须注意表型延迟现象。由于诱变剂一般仅作用于DNA的某一单链，

15、故突变无法反映在当代的表型上，需经DNA复制和细胞分裂后，才使表型发生变异，此即表型延迟现象。鉴 定：生长谱法：将待测微生物制成菌悬液与基本培养基琼脂相混合，倒入灭菌培养皿中，冷凝后在底面标定的位置，点放少量待测营养物(氨基酸、核苷酸等)的固体结晶或粉末，经适温培养后在该缺陷型所需营养物周围出现菌的生长圈。 第三章 微生物的代谢调控理论及其在食品发酵 与酿造中的应用（重点）1.初级代谢产物: 解释一 指微生物通过代谢活动产生的、自身生长和繁殖所必须的物质，如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。通过初级代谢，能使营养物转化为结构物质、具生理活性物质或为生长提供能量，因此初级代谢产物，通常都是机

16、体生存必不可少的物质，只要在这些物质的合成过程的某个环节上发生障碍，轻则引起生长停止，重则导致机体发生突变或死亡，是一种基本代谢类型。解释二指生物特别是微生物在正常生长或培养过程中，通过新陈代谢产生的、关键的中间代谢或最终代谢产物。 例如糖酵解中的丙酮酸、乳酸、乙醇；三羧酸循环中的-酮戊二酸、富马酸、草酰乙酸、柠檬酸 及与此循环相关的衍生产物，如谷氨酸、丙氨酸、苹果酸及丁烯二酸等氨基酸和有机酸等均属初级代谢产物。2.次级代谢产物: 次级代谢产物是指生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是该生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。不同种类的生

17、物所产生的次级代谢产物不相同，它们可能积累在细胞内，也可能排到外环境中。3.组成酶是细胞固有的酶，其合成受相应基因控制，与底物、底物结构类似物及环境条件无关。 例如，大肠杆菌分解葡萄糖的酶就是组成酶，不管培养基内有没有葡萄糖存在，大肠杆菌细胞中都有这种酶。这种酶类因为是作为细胞组成成分被合成的，所以有组成酶这一名称。4.诱导酶解释一：是细胞为适应外来底物或底物结构类似物而临时合成的酶。 解释二：诱导酶是在环境中有诱导物(通常是酶的底物)存在的情况下，由诱导物诱导而生成的酶。例如，大肠杆菌分解乳糖的半乳糖苷酶就属于诱导酶。 诱导酶的合成除取决于诱导物以外，还取决于细胞内所含的基因。如果细胞内没有

18、控制某种酶合成的基因，即便有诱导物存在也不能合成这种酶。因此，诱导酶的合成取决于内因和外因两个方面。诱导酶在微生物需要时合成，不需要时就停止合成。这样，既保证了代谢的需要，又避免了不必要的浪费，增强了微生物对环境的适应能力。5.反馈阻遏指抑制酶的形成。当代谢的最终产物大量存在并达到一定浓度时，它就会因细胞中早已存在的阻遏物结合起来共同发挥作用，阻止一个或几个反应步骤中酶的合成，从而抑制了产物的形成。主要在合成代谢途径中，终产物或其衍生物对该途径上一个或多个酶形成的抑制作用。反馈阻遏是转录水平的调节,产生效应慢。6.反馈抑制 是指一生物合成途径的最终代谢产物抑制那一途径的前面第一或第二个酶的作用

19、，即当某一产物达到一定浓度时会使酶的活性受到抑制，从而使反应速度减慢或停止。反馈抑制与反馈阻遏的区别在于：反馈阻遏是转录水平的调节，产生效应慢，反馈抑制是酶活性水平调节，产生效应快。此外，前者的作用往往会影响催化一系反应的多个酶，而后者往往只对是一系列反应中的第一个酶起作用。诱导与阻遏：诱导指指酶促反应的底物或底物结构类似物等诱使微生物细胞代谢途径中有关酶合成的过程；阻遏指阻碍代谢过程中包括关键酶在内的一系列酶的合成的现象，从而更彻底地控制和减少末端产物的合成。粗调与细调：粗调指调节酶合成量的诱导和阻遏机制，细调指调节现成酶催化活力的反馈抑制机制。7.分解代谢物阻遏微生物在含有两种能够分解底物

20、的培养基中生长时利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物分解所需的有关酶的合成的现象。 8.末端产物阻遏由于终产物的过量积累而导致生物合成途径中酶合成受阻的现象。 9.葡萄糖效应:又称葡萄糖阻遏或分解代谢产生阻遏作用。葡萄糖或某些容易利用的碳源，其分解代谢产物阻遏某些诱导酶体系编码的基因转录的现象。 10.食品发酵对微生物菌种有何要求，试举例说明。 能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能高产和稳产所需的代谢产物；可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需的酶活性高；生长速度和反应速度快，发酵周期短，副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度；菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性；

21、对于用作食品添加剂的发酵产品以及进行食品发酵，其生产所用菌种必须符合食品卫生要求。 要求：(1)菌种细胞的生长活力强，移种到发酵罐后能迅速生长，以缩短迟滞期；(2)生理性状稳定，以便得到稳定的菌体生长过程；(3)具有适宜的菌体总量及浓度，以满足发酵要求；(4)无杂菌污染，以确保发酵过程正常进行；(5)保持稳定的生产能力，使终产物的生物合成量保持稳定高产。举例：11.微生物代谢的自我调节有哪几大环节?为什么说酶的调节是微生物代谢自我调节的根本? 环 节：(1)控制营养物质基质进入细胞，(2)控制酶与底物的接触，(3)控制代谢物的流向。原 因：酶的调节包括酶活性的调节（即通过关键酶的活性控制酶促反

22、应速率，属于细调）和酶合成的调节（通过调节关键酶的合成量，控制酶促反应速率，属于粗调）两种方式。两种调节方式通常都需要一些低分子物质的存在，然后这种物质通过影响酶构型来影响活性，而微生物通过反馈阻遏来实现对酶量的调节；通过反馈抑制来调节酶的活性，反馈抑制和反馈阻遏统称反馈调节。微生物代谢自我调节的每一个环节都涉及酶促反应的调节，微生物代谢的自我调节实际上就是酶调节，所以说酶的调节是微生物代谢自我调节的根本。 12.简述微生物代谢中酶活性的主要调节方式与类型。 调节方式：(1)酶活性的激活 酶活力的激活是指代谢途径中催化后面反应的酶活力被前面的中间代谢产物（分解代谢时）或前体（合成代谢时）所促进

23、的现象。在激活剂的作用下，现有的酶从无活性到有活性，从低活性到高活性。 (2)酶活性的抑制：酶活性的抑制主要为产物抑制，它发生在酶促反应的产物没有被后面反应用去的时候。由于某种物质的存在而降低了酶的活性。（一个酶与其底物结合在一起便发生酶促反应，同时有反应产物释放出来。因为酶促反应通常都是平衡反应，所以如果有反应产物积累，催化该步反应的酶活力就受到抑制。抑制大多属反馈抑制类型。）包括：酶的竞争性抑制酶的反馈抑制 直线代谢途径反馈抑制 分支代谢途径反馈抑制 同功酶调节 协同反馈抑制 合作反馈抑制 积累反馈抑制 顺序反馈调节 优先合成13.工业发酵的目的何在？人工控制代谢的手段主要有哪些？ 目 的

24、：大量积累人们所需要的微生物代谢产物或菌体。手 段：(1)改变微生物遗传特性(遗传学方法)。如营养缺陷型菌株的应用，抗反馈控制突变株的应用，选育组成型突变株和超产突变株；(2)控制发酵条件（生物化学方法）。如添加前体物、添加诱导剂、发酵与分离过程耦合、控制发酵培养基成分（工艺条件）；(3)改变细胞膜的透性。如生理学手段加生物素、青霉素，利用膜缺损突变株（如油酸缺陷型、甘油缺陷型）；(4)发酵工艺条件的控制。如温度、Ph、培养基、溶氧、泡沫等。 14.试述人工调控微生物细胞膜透性的主要方法与原理？如果膜透性增大，对于终产物的反馈控制有何改变？ 方法与原理:(1)用生理学手段控制细胞膜透性： 直接

25、抑制膜的合成或使膜受缺损。控制生物素含量：控制生物素含量可以改变细胞膜的成分，进而改变细胞膜的透性。（生物素是脂肪酸生物合成中乙酰CoA 羧化酶的辅基,该酶催化乙酰CoA 的羧化生成丙二酸单酰CoA,进而合成脂肪酸,细胞膜磷脂的主要成分只要控制生物素的含量就可以改变细胞膜的成分,进而改变膜的通透性,影响到代谢产物的分泌。） 添加适量青霉素：抑制细胞壁合成所需的酶，细胞壁缺损，膜无保护受膨胀压作用而渗漏代谢产物。(2)利用膜缺损型突变株：合成有缺损的膜，使细胞膜发生渗漏。 油酸缺陷型菌株：因不能合成油酸，引起膜磷脂合成的缺损，即膜缺损外漏。 甘油缺陷型菌株：缺乏合成甘油的酶，不能合成甘油，继而磷

26、脂合成受阻，膜缺损外渗变使胞内的代谢产物迅速渗漏出去,解除末端产物的反馈抑制。改 变:细胞膜党的透性增大，就有利于终产物排除细胞外，细胞内的终产物就不会不断积累，这样就解除了（或不会形成）终产物的反馈抑制，从而使终产物不断合成，进而提高产率。17.谷氨酸发酵中，利用控制生物素浓度和利用油酸缺陷型谷氨酸生产菌提高谷氨酸产量的原理有何异同？相 同 点：都是通过控制细胞膜的渗透性来提高谷氨酸的产量。 不 同 点： 控制生物素的浓度时通过改变细胞膜的成分，进而改变膜的通透性，影响谷氨酸的分泌。 利用油酸缺陷型谷氨酸生产菌，是因为这种菌不能合成油酸，进而引起膜磷脂合成的缺损，使膜缺损谷氨酸外漏。第四章

27、发酵工艺学及主要设备（重点）1.分批培养 分批培养是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量微生物菌种进行培养，使微生物生长繁殖，在特定条件下完成一个生长周期的微生物培养方法。2.连续培养是指以一定的速率向发酵液中添加新鲜培养基，同时以相同的速率流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定不变，使培养物在近似恒定状态下生长的培养方法。 3.补料分批培养指在分批培养开始，投入较低浓度的底物，然后在发酵过程中当微生物开始消耗底物后,再以某种方式向培养系统中补加一定的物料，使培养基中的底物浓度在较长时间内保持,在一定范围内，以维持微生物的生长和产物的形成，并避免不利因素的产生，从而达到提高容

28、积产量、产物浓度和产物得率的目的。 4.比较分批发酵、连续发酵、补料分批发酵的优缺点。 5.发酵罐指为一个特定生物化学过程的操作提供良好而满意的环境的容器。工业发酵中一般指进行微生物深层培养的设备。 6.在分批发酵过程中，微生物的生长曲线中各阶段的特点是什么？(1)调整期特点：生长速率常熟为零、菌体粗大、RNA含量增加、代谢活力强、对不良环境的抵抗能力下降。 成因：微生物刚刚接种到培养基之上，其代谢系统需要适应新的环境，同时要合成酶、辅酶、其他代谢中间代谢产物等，所以此时期的细胞数目没有增加。(2)对数期特点：生长速率最快、代谢旺盛、酶系活跃、活细菌数和总细菌数大致接近、细胞的化学组成形态理化

29、性质基本一致。 成因:经过调整期的准备，为此时期的微生物生长提供了足够的物质基础，同时外界环境也是最佳状态。(3)稳定期特点：活细菌数保持相对稳定、总细菌数达到最高水平、细胞代谢产物积累达到最高峰、是生产的收获期、芽孢杆菌开始形成芽孢。 成因：营养的消耗使营养物比例失调、有害代谢产物积累、PH值EH值等理化条件不适宜。(4)衰亡期特点:细菌死亡速度大于新生成的速度、整个群体出现负增长、细胞开始畸形、细胞死亡出现自溶现象。 成因：主要是外界环境对继续生长越来越不利、细胞的分解代谢大于合成代谢、继而导致大量细菌死亡。 7.对发酵液的pH值进行调节的主要方法有哪些？(1)调节培养基的原始pH或加入缓

30、冲溶液制成缓冲能力强、pH变化不大的培养基；(2)选用不同代谢速度的碳源和氮源种类和比例；(3)改变搅拌转速或通风量以改变溶解氧浓度；(4)中间补料调节pH 液氨或氨水添加法尿素流加法。(5)改变温度，以控制微生物代谢速度控制有机酸的积累量及其代谢速度。(6)改变罐压、二氧化碳浓度(7)改变加入的消泡油用量或加糖量等、调节有机酸的积累量。第五章 酒精发酵与酿酒（重点）1.酒精发酵是在无氧条件下，微生物（如酵母菌）分解葡萄糖等有机物，产生酒精、二氧化碳等不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。2.淀粉糊化 指淀粉在热水中吸水膨胀，淀粉粒破裂，淀粉分子溶解于水中形成带有粘性的淀粉糊的过程称为淀粉

31、糊化。 3.大 曲以小麦和豌豆等为原料经破碎、加水拌料、压成砖块状的曲坯后，再在人工控制的温度下和湿度下培养、风干，让自然界各种微生物在上面生长而制成，统称大曲。 4.上面酵母指在发酵结束时酵母浮在发酵液上面的一类酵母。 5.下面酵母指发酵结束时酵母凝聚沉于器底形成紧密层的一类酵母。 6.啤 酒是以大麦芽、酒花、水为主要原料经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。 7.酒 花又称啤酒花。使啤酒具有独特的苦味和香气并有防腐和澄清麦芽汁的能力。（用于啤酒酿造的为熟雌花，其含有酒花树脂、酒花油、多酚物质、单糖、果胶、蛋白质、蜡等，其中前三者是对酿酒有用的成分，它们赋予啤酒特有的苦味、香味。

32、酒花树脂还有防腐作用，多酚物质则具有澄清） 8.什么叫酒精发酵？简述酒精发酵的生化机制。 酒精发酵：是在无氧条件下，微生物（如酵母菌）分解葡萄糖等有机物，产生酒精、二氧化碳等不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。生化机制:淀粉质原料水解（淀粉原料 麦芽糖 葡萄糖）酵母菌乙醇发酵纤维质原料水解（ 纤维素、半纤维素、木质素葡萄糖）糖 质 原 料（废糖蜜、甘蔗、甜菜、甜高粱） 酵母的乙醇发酵：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+ATP葡萄糖2丙酮酸 2CO2 2C2H4O乙醛2 C2H5OH 9.酿造啤酒的主要原料有哪些简述啤酒酿造的工艺流程。 主要原料：大麦、酵母、酒花。 （辅助原料玉米

33、、小麦芽、蔗糖等，水）工艺流程:麦芽制造（浸麦、发芽、绿麦芽干燥及后续处理） 麦芽汁制备（麦芽与谷物辅料粉碎、糖化、麦汁过滤和洗糟、麦芽汁煮沸、添加酒花） 啤酒发酵（啤酒酵母的扩大培养、添加酵母啤酒发酵） 过滤和灌装（过滤/离心分离、灌装、灭菌）10.我国发酵法生产酒精的现状如何?有哪些新的进展现 状：我国酒精发酵百分之80采用淀粉质原料，其中45为薯类原料，35玉米等谷物原料。我国人多地少，粮食珍贵，除玉米外，其他一般粮食很少用于生产酒精，但随着我国粮食生产的发展，能用于酒精生产的谷物数量将会增加。虽然糖蜜是酒精发酵的理想原料，但我国制糖和其他发酵工业也都需要用到糖质原料，所以用于酒精生产的

34、极为有限。发酵法生产酒精现在全国已经达到1000多万吨的生产能力，多采用玉米木薯和甘蔗为发酵原 料，由于进几年新建的酒精厂比较多，粮食价格比较高，酒精行业开始进入低迷状态，总体来说比六七十年代酒精生产能力提高很多，生产方法也有很大改变，综合利用率比较高，由原来的酸解法发展到现在的双酶法，两塔蒸馏发展到现在的5塔蒸馏，能耗下降很多，用水量也下降不少，另外酒糟液得到充分开发利用同时减少了废水污染，但是这些依然远远不能满足现代酒精发酵的需要，今后还要在蒸馏节能方面做进一步的提高能效，另外就是进一步提高淀粉的利用率，再有就等待科学家开发出新型的纤维素酶，改变传统原料生产酒精的方法！新的进展： (1)以

35、高效能细菌代替酵母细胞：发酵效率高、耐酒精力强。(2)固定化细胞技术：发酵效率高。(3)阿明诺法和阿明诺混合法：以少量根霉代替大量的糖化曲。(4)以纤维素为原料发酵生产酒精：原料来源广泛、成本低。(5)无蒸煮法生产酒精：节约能量、可实现浓醪发酵。 11.简述啤酒酿造过程中麦芽制造的目的和工艺流程。 目 的:使大麦发芽，产生多种水解酶，以便通过后续糖化使淀粉和蛋白质得以分解；绿麦芽烘干过程中产生必要的色、香、味和风味成分。工艺流程：清选分级 （除杂物，提出等外料）浸 麦（洗去大麦表面尘埃、泥土、微生物，充分吸收水分）发 芽（使酶系得到活化，使酶种类和活力都明显增加，使部分淀粉、蛋白质、纤维素等大

36、分子物质得到分解）干 燥（凋萎期、焙燥期、焙焦期）除 根（除根机除掉麦根）贮 藏（经1个月贮藏才可用于酿造）成品麦芽。 12.酒花的主要有效成分有哪些啤酒酿造过程中添加酒花的作用是什么有效成分： (1)酒花树脂：啤酒苦味主要来源，包括-酸（较为重要）、-酸；防腐作用(2)酒花精油：啤酒香味(3)多酚物质：澄清麦汁和赋予啤酒以醇厚酒体的作用。作 用： (1)酒花能赋予啤酒柔和优美的芳香和爽口的微苦味(2)加速麦汁中高分子蛋白质的絮凝 (3)提高啤酒泡沫持久性和起泡性 (4)增加麦汁和啤酒的生物稳定性 (5)为酵母发酵提供厌氧环境第六章 氨基酸与核酸发酵1.试述谷氨酸发酵主要菌种的种类,对菌种有何要求菌种种类：(1)杆菌属（谷氨酸棒状杆菌、钝齿棒杆菌）(2)短杆菌属（黄色短杆菌、产氨短杆菌） (3)小节菌属（嗜氧小杆菌） (4)节杆菌属（球形节杆菌）要 求: (1)有苹果酸酶和丙酮酸羧化酶。(2)酮戊二酸脱氢酶活性弱，异柠檬酸脱氢酶活性强，异柠檬酸裂解酶活性弱。(3)谷氨酸脱氢酶活性高，经呼吸链氧化NADPH2的能力弱。(4)菌体本身利用谷氨酸的能力低。 2.谷氨酸发酵生产涉及的代谢途径有哪些 (1)糖酵解途径（EMP）:丙酮酸、能量、NADPH2(2)磷酸戊糖途径(HMP)：丙酮酸、6-磷酸果糖、3-磷酸甘油醛NADPH2: -酮戊二酸还