发酵原料的制备

3第三章发酵原料的制备〔513〕为什么要对发酵原料进展选择？1、微生物对简洁的养分物质能够直接吸取利用。2、微生物对碳源利用的选择性。可发酵性糖主要包括有蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、果糖和半乳糖等。素和矿物质也为微生物的生长供给养分。方法：主要有酸水解法、酶水解法和酸酶结合法。淀粉质原料预处理通常包括蒸煮〔液化〕、糖化等处理。一、淀粉质原料制备可发酵性糖的必要性多种微生物不能直接利用淀粉例如：氨基酸和酒精发酵能利用淀粉的微生物发酵过程缓慢低聚糖类、杂糖二、淀粉质原料的种类及其组成特点副产品等。〔又名红苕、地瓜、番薯〕、马铃薯〔又名土豆、洋芋〕、木薯等。粮谷类原料有玉米、高梁、大麦、小麦、稻谷等。糠、麸皮、各种粉渣等。三、淀粉质原料的蒸煮蒸煮的目的：使植物组织和细胞裂开，淀粉由颗粒变成溶解状态的糊液；对原料进展了灭菌作用。〔二〕蒸煮物料发生的物理和化学变化相互接触变成糊状液体，即使停顿搅拌，淀粉也不会再沉淀的现象。不同淀粉种类的糊化差异性：直链淀粉溶解在热水中；支链淀粉1、糊化温度下，原料吸水膨胀；1、糊化温度下，原料吸水膨胀；2、120℃支链淀粉开头溶解；3、120～150℃之淀粉连续溶解；4135℃以上时，细胞裂开，淀粉就游离5、细胞壁软化。糊精二、淀粉质原料的糖化〔一〕酸解法制备可发酵性糖又称酸糖化法。它是以酸〔无机酸或有机酸〕为催化剂，在高温高压下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。酸解法制备可发酵性糖的优缺点产力量大等优点。1、要求有耐腐蚀、耐高温、耐高压的设备。2、副反响的发生，造成葡萄糖的损失而使淀粉的转化率降低。3、淀粉原料要求较严格酸解条件选择及其掌握艺条件上也要作适当调整。淀粉乳浓度的选择：酸的种类：盐酸、硫酸和草酸。加酸量。糖化温度、压力和时间：蒸汽压力0.25-0.40Mpa之间。〔二〕酶解法制备可发酵性糖酶解法是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。液化利用α-淀粉酶将淀粉液化转化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加。由〔淀粉颗粒〕转变为较低分子状态〔糊精〕，现为由半固态变为溶液态。糖化利用糖化酶将糊精及低聚糖进一步水解转化为葡萄糖酶法制备可发酵性糖的优缺点水解，而且可承受粗原料。④颜色浅，较纯洁，有利于糖液的充分利用。缺点：反响时间较长〔48h〕，需要的设备较多；易引起糖液过滤困难。淀粉质原料中淀粉的糊化与液化糊化 为糊化温度液化 酶的流程为：配料一次喷射液化高温维持调浆→ → →液化保温→二次喷射→配料一次喷射液化高温维持送去糖化145℃，完成糊化、液化淀粉糖化工艺条件及掌握糖化 糖化酶〔也称葡萄糖淀粉酶〕〔三〕酸酶结合法制备可发酵性糖料淀粉性质可承受酸酶水解法或酶酸水解法。工艺。酶酸法将淀粉乳先用-艺。3.生料糖化生料糖化就是借助外界酶作用将生淀粉直接水解为微生物可利用糖。原料被水解速度依次为大米>小麦>玉米>高粱>木薯>甘薯、马铃薯。生淀粉水解酶生产菌α-淀粉酶及糖化酶混合物。griseaRhizopusoryzae，niger。，circulansB.polymyxa。α-Rhizopusoryzae。生淀粉酶作用机理胶囊，结果是淀粉在冷水中不溶解，且不易被水萃取。生料酒精发酵与传统蒸煮双酶法发酵比较蒸煮罐及糖化罐；且生料发酵在原料处理时只需较低温度。纤维素〔cellulose纤维素〔cellulose〕是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。50%100%，为自然的最纯纤维的木质素。灰白色。纤维微观构造是带状弯曲的，凹凸不平的，多孔的，穿插处是扁平的，水解木质纤维素酶物化学法制取乙醇、木糖、木糖醇、糠醛、乙酰丙酸等产品。〔一〕纤维素养原料常规预处理方法-化学法和微生物法。超低浓度酸预处理：超低酸水解〔≦0.1%〕是稀酸水解的一种型工艺，具有中生成的抑制物较少等特点。电解水预处理法：争论觉察纯水在高温条件下会电离使反响液形成肯定的酸性，热水在肯定压力下可以穿透生物质细胞表皮构造，水解纤维素，去除半纤维素。其中水的pKa受反响温度的影响。如当温度为200℃时，pH值大约为5.0。由于理的好处是不需要额外的化学试剂的使用。同时承受掌握电解水的pH值的预处理方法相对于酸预处理来说可以很大程度的削减水解得到的寡糖降解降解成副产物，避开水解得到的寡糖在高温条件下生成乙醛、糠醛等物质。身是碳水化合物的降解的一种催化剂。二、糖蜜制备可发酵性糖糖蜜玉米糖等的汁液，经加热、中和、沉淀、过滤、浓缩、结晶等工序制糖后所剩下的浓稠液体。沉淀法、加热加酸沉淀法、添加絮凝剂澄清处理法三种方法。糖蜜原料的分类及组成：甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜和高级糖蜜等。30%～36%20%转化糖。5%1%。〔糖浆70%～85%。粗糖蜜；糖蜜的预处理糖蜜的预处理，包括澄