第2章 培养基课件

第2章

培养基及其制备培养基及组成淀粉水解糖制备糖蜜与石油代粮发酵前提物质、促进剂原料处理

第2章培养基2.1

培养基的原材料2.1.1

培养基的营养成分及来源

培养基是人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。根据微生物对营养的要求，培养基都基本包括碳源、氮源、无机盐、生长因子和水分，此外，还应根据微生物的要求，有一定的酸碱度和渗透压。第2章培养基渗透压渗透压——当两种不同成分的溶液或不同浓度的溶液放在一起时，即引起扩散作用，直至成为均一溶液为止。如将两种溶液用羊皮纸或其他类似的半渗透膜隔开，则两种溶液因性质不同可由一方渗透到另一方，结果产生一种压力称为渗透压，这种现象称为渗透现象。渗透压的大小依溶液中溶质的分子数目而定，分子数目越多则压力越大（如细胞质壁分离现象）。在同一重量百分浓度的溶液中，具有小分子溶质较具有大分子溶质的渗透压要大，离子溶液较分子溶液的渗透压大，所以盐类溶液的渗透压大于糖类溶液的渗透压。第2章培养基渗透压对微生物有很大影响，微生物的生活环境必须具有与其细胞大致相等的渗透压，超过一定限度或骤然改变渗透压对微生物是有害的，甚至引起微生物死亡。微生物在高渗透压溶液中引起细胞脱水，原生质收缩，细胞质变稠，发生质壁分离，影响微生物的活动或使之死亡。一般微生物在高渗透压溶液中不能生长繁殖，所以，常用腌渍（5－30％的食盐）或蜜饯（30－80％糖）来保存食品。微生物在低渗透压溶液中水分向细胞内渗透，细胞吸水膨胀，甚至破裂，细胞质从细胞内排出。第2章培养基工业培养基配制的意义培养基成分和配比合适与否，对微生物生长发育、物质代谢、发酵产物的积累以及生产工艺都有很大的影响。良好的培养基配比可以充分发挥菌种的生物合成能力，以达到最良好的生产效果；相反，若培养基成分、配比或原材料不合适，则菌种生长及发酵的效果就较差。因此，在发酵工业生产上，必须重视培养基的选择及组成。第2章培养基1.碳源凡可构成微生物细胞和代谢产物中碳素来源的营养物质，统称为碳源。因为微生物细胞的原生质体（细胞内碳架结构）以及几乎所有的代谢产物都是含有碳素的有机物质，碳源是微生物细胞壁、荚膜和细胞贮藏物质的主要构成成分，再加上绝大多数微生物的碳源可以兼作能源。所以，碳源不仅需要量大，而且是组成培养基的最基本的营养要素。第2章培养基最常用的碳源

葡萄糖是碳源中最易利用的糖，几乎所有微生都利用葡萄糖，所以葡萄糖常作为培养基的一种主要成分。但是过多的葡萄糖会过份加速菌体的呼吸，以致培养基中的溶解氧不能满足需要，使一些中间产物不能完全氧化而积累在菌体或培养基中，如丙酮酸、乳酸、乙酸等，导致pH下降，影响某些酶的活性，从而抑制微生物的生长和产物的合成第2章培养基其他的碳源

淀粉、糊精等多糖也是常用的碳源，它们一般都要经酶水解成单糖后再被吸收利用。有些微生物还可直接利用玉米粉、薯干、麸皮。此外，有机酸（如富马酸、醋酸）、醇类、脂类等亦可作为碳源，有机酸的利用会使pH上升。第2章培养基2.氮源凡可构成微生物细胞的蛋白质、核酸、酶等或其代谢产物中氮素来源的营养物质，统称为氮源。它们为微生物的菌体蛋白和核酸等结构的形成提供主要组成成分。工业上氮源的来源十分丰富，在选择氮源时，应当注意根据生产的实际结合每种氮源的特性作出选择。第2章培养基常见氮源及其特点无机氮源：氨、硫酸铵、硝酸铵等。利用快速（包括生理酸性氮源（NH4）2SO4，经微生物代谢后形成酸性物质和生理碱性氮源NaNO3）有机氮源：利用缓慢，包括蛋白胨、牛肉膏、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆、酵母粉、麸皮水解液、尿素黄豆饼粉：水分11%，总氮11.2%，类脂物0.6%，总糖30%，灰分6.5%麸皮水解液：可以代替玉米浆，但蛋白质、氮基酸等营养成分比玉米浆少尿素：菌体必须含脲酶方可使用氨水：是一种无机氮源，目前常在生产中使用高浓度液氨，注意：因分解，容易带来pH波动的问题。第2章培养基3.无机盐类无机盐类是构成微生物菌体的重要成分，在调节微生物生命活动方面也起着很大的作用。无机盐类可分为主要元素和微量元素两大类，主要元素有P、S、Mg、K、Ca等，微量元素有Fe、Cu、Zn、Mn等。在制备培养基时，通常加入K2HPO4（或KH2PO4）、MgSO4就可满足，微量元素从天然物、自来水中就可以满足。第2章培养基4.生长因子

凡能调节微生物代谢活动的微量有机物，统称为生长因子，一般指B族维生素，也有氨基酸、嘌呤和嘧啶。在微生物的科研和生产中，酵母膏、玉米浆、肝脏浸出液等，通常被作为生长因子的来源物质。事实上，许多作为碳源和氮源的天然成分，如麦芽汁、牛肉膏、麸皮、米糠、土豆汁等本身就含有极为丰富的生长因子，一般在这类培养基中，无需再另外添加生长因子。第2章培养基5.水水是微生物体内和体外的溶媒，营养物质只有溶解于水才能被细胞吸收；代谢产物也只有通过水才能排出菌体外。水还能调节细胞的温度。第2章培养基2.1.2

培养基的类型1.根据营养物质的不同来源分为：天然培养基、合成培养基、半合成培养基（1）天然培养基(naturalmedium)：用各种植物和动物组织或微生物的浸出物、水解液等物质（如牛肉膏、酵母膏、麦芽汁、米曲汁、蛋白胨等）以及天然的含有丰富营养的有机物质（如马铃薯、玉米粉、麸皮、花生饼粉等）制成的培养基。发酵工业中普遍使用，优点是配制方便、经济、营养丰富，适合于微生物生长。但是，它的化学成分不清楚或不稳定（受产地、品种、保存加工方法等因素影响）。第2章培养基（2）合成培养基(syntheticmedium)：使用成分完全了解的化学药品配制而成的培养基称为合成培养基。合成培养基的优点是：化学成分明确、稳定，重复性好，但价格较贵，培养的微生物生长较慢。适用于实验室进行微生物生理、遗传育种及高产菌种性能的研究。在生产某些疫苗过程中，为防止异性蛋白等杂质混入，也经常使用。培养放线菌的高氏一号培养基和培养真菌的察氏培养基都属于合成培养基。第2章培养基（3）半合成培养基(semi-definedmedium)：以天然的有机物作为碳、氮源及生长因子的来源，并适当加入一些化学药品以补充无机盐成分，使其更能充分满足微生物对营养的需求。例如，培养真菌用的马铃薯蔗糖培养基等。此类培养基特点是配制方便、成本低、微生物生长良好、应用很广、大多数微生物都能在此类培养基上生长。发酵生产和实验室中应用的大多数培养基都属于半合成培养基。第2章培养基2.根据培养基的用途基础培养基、增值培养基、鉴别培养基、选择培养基等（1）基础培养基(MinimalMedium，MM)：又称最低限度培养基，指能满足某菌种的野生型（原养型）菌株最低营养要求的合成培养基。不同微生物的基础培养基很不相同，有的极为简单，如大肠杆菌的基本培养基；有的极为复杂，如一些乳酸菌、酵母菌或梭菌的基本培养基。基本培养基有时也需要添加生长因子等。若在基础培养基中加入富含氨基酸、维生素、碱基等生长因子的营养物质，如蛋白胨、酵母膏等，就可满足各种营养缺陷型的生长需求，这种培养基称为完全培养基(CompleteMedium，CM)。若在基础培养基中只是针对性地加入一种或几种营养成分，以满足相应的营养缺陷型生长，那么，这种培养基称为补充培养基(SupplementMedium,SM)。第2章培养基（2）增殖培养基(enrichedmedium)：又名富集培养基。富集培养基是在普通培养基中加入血、血清、动(植)物组织液或其它营养物(或生长因子)的一类营养丰富的培养基。它主要用于培养某种或某类营养要求苛刻的异养型微生物，或者用来选择性培养(分离、筛选、富集)某种微生物。具有助长某种微生物的生长，抑制其它微生物生长的功能。广义上讲，保藏培养基和鉴别培养基也属于富集培养基。第2章培养基（3）鉴别培养基(differentialmedium)：在培养基中添加某种或某些化学试剂后，某种微生物生长过程中产生的特殊代谢产物会与加入的这些化学物反应，依靠指示剂的显色反应，借以鉴别不同种类的微生物。这种培养基称为鉴别培养基。例如：用于检测饮水、乳品中是否含肠道致病菌的伊红-美兰乳糖培养基，即EMB(EosinMethyleneBlue)培养基。其成分是：蛋白胨10克，乳糖10克，K2HPO42克，2%伊红20ml，0.325%美兰20ml,蒸馏水1000ml,pH7.2。第2章培养基伊红-美兰乳糖培养基其中的伊红和美兰两种苯胺染料可以抑制革兰氏阳性菌和一些难培养的革兰氏阴性菌。试样中的多种肠道菌会在EMB培养基上产生相互易区分的特征菌落，因而易于辨认。尤其是大肠杆菌，因其强烈分解乳糖而产生大量混合酸，使菌体带H+，很容易染上酸性染料伊红，伊红又与美兰结合，其复合物为黑色，所以，大肠杆菌的菌落呈紫黑色并带金属光泽，其菌落较小。产气杆菌产酸弱，菌落呈棕色；变形杆菌不能发酵乳糖，菌落无色、透明。第2章培养基（4）选择培养基(selectedmedium)：根据某种或某类微生物的特殊营养要求，或对某些物理、化学条件的抗性而设计的培养基，称为选择性培养基。目的是利用这种培养基把某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来。常用抑菌剂或杀菌剂（如染色剂、抗菌素等）抑制不需要菌的生长，而促进某种需要菌的生长。第2章培养基3.根据培养基的物理形状分为液体培养基、固体培养基、半固体培养基（1）液体培养基(liquidmedium)：各营养成分按一定比例配制而成的水溶液或液体状态的培养基称为液体培养基。工业上绝大多数发酵都采用液体培养基。实验室中微生物的生理、代谢研究和获取大量菌体是也常利用液体培养基。第2章培养基（2）固体培养基(solidmedium)：在液体培养基中加入加入一定量的凝固剂（如琼脂、明胶等）配制而成的固体状态的培养基。固体培养基在科学研究和生产实践中具有很多用途，例如它可用于菌种分离、鉴定、菌落计数、检测杂菌、选种、育种、菌种保藏、抗生素等生物活性物质的效价测定及获取孢子等。在发酵工业也中常用固体培养基进行固体发酵。第2章培养基凝固剂

琼脂(Agar)是最好的凝固剂。它是从海藻中提取的多糖类物质，主要由琼脂糖(agarose)和琼脂胶(agaropectin)两种多糖组成。除极少数菌外，大多数微生物无法降解琼脂。琼脂45℃固化，约100℃才融化。灭菌过程中不会被破坏，并且价格低廉。培养基中加0.5%琼脂时可以获得半固体培养基，加入1.5%-2.0%琼脂即成固体培养基，加8%琼脂则成硬固体培养基。

明胶(Gelatin)也是一种凝固剂。它是由动物的皮、骨、韧带等煮熬而成的一种蛋白质，含有多种氨基酸，可被许多微生物作为氮源而利用。明胶20℃凝固，28～35℃融化，所以，只能在20-25℃温度范围作凝固剂使用，适用面很窄，但可用于特殊检验。

硅胶(Silicagel)是无机硅酸钠(Na2SiO3)和硅酸钾(K2SiO3)与盐酸和硫酸中和反应时凝结成的胶体。因为它完全无机，在研究分离自养菌时用作培养基的凝固剂。硅胶一旦凝固后，就无法再融化。第2章培养基（3）半固体培养基(semi-solidmedium)：半固体培养基是指琼脂加入量为0.2-0.5%而配制的固体状态的培养基。半固体培养基有许多特殊的用途，如可以通过穿刺培养观察细菌的运动能力，进行厌氧菌的培养及菌种保藏等。第2章培养基4.根据培养基在发酵生产中的不同用途分为繁殖和保藏培养基、种子培养基、发酵培养基等（1）繁殖和保藏培养基(reproduciblemedium)：主要用于微生物细胞生长繁殖和保藏，大部分情况下就是斜面培养基，包括细菌、酵母菌等的斜面培养基以及霉菌、放线菌产孢子培养基或麸曲培养基等。注意：①富含有机氮源，少含碳源；②所用无机盐的浓度要适量；③pH和湿度要适中。第2章培养基（2）种子培养基(seedculturemedium)：

种子培养基是适合微生物菌体生长的培养基，目的是为下一步发酵提供数量较多，强壮而整齐的种子细胞。一般要求①氮源、维生素丰富，氮源含量高些，总浓度稀薄；②碳源少量，若糖分过多，菌体代谢活动旺盛，产生有机酸，使pH下降，菌种容易衰老；③种子培养基成分应与发酵培养基的主要成分相近，以缩短发酵阶段的适应期（延滞期）。第2章培养基（3）发酵培养基(fermentationmedium)：用于生产预定发酵产物的培养基。因此必须根据产物合成的特点来设计培养基。一般的发酵产物以碳为主要元素，所以，发酵培养基中的碳源含量往往高于种子培养基。若产物的含氮量高，应增加氮源。在大规模生产时，原料应该价廉易得，还应有利于下游的分离提取工作。第2章培养基谷氨酸发酵不同培养基组成第2章培养基2.1.3

发酵培养基的选择1.培养基的配制原则（1）目的明确目的包含两层含义，一指培养的微生物种类、二指培养的目的培养基的成分直接影响着培养的目标。在设计培养基时必须考虑是要培养菌体，还是要积累产物，是实验室培养还是大规模发酵等问题。用于培养菌体的种子培养基营养成分应丰富，尤其是氮源含量宜高。即碳氮比值低。相反，用于积累大量生产代谢产物的发酵培养基，它的氮源一般应比种子培养基稍低。当然，若发酵产物是含氮化合物时，有时还应该提高培养基的氮源含量。第2章培养基在设计培养基时，还应特别考虑到代谢产物是初级代谢产物，还是次级代谢产物。若是次级代谢产物还要考虑是否加入特殊元素(如维生素B12中的Co)或特定的前体物质(如生产卞青霉素时，应加入苯乙酸)。在设计培养基尤其是大规模发酵生产用的培养基时，还应重视培养基中各种成分的来源和价格，应该优先选择来源广泛、价格低廉的培养基，提倡“以粗代精”，“以废代好”。第2章培养基（2）营养协调营养协调表现在两个方面，一是营养物质应满足微生物的需要。二是营养物的浓度及配比应恰当。不同营养类型的微生物对营养的需求差异很大，所以，应根据所培养菌种对各营养要素的不同要求进行配制。如自养微生物的培养基成分是无机的，而异养型微生物的培养基成分必须含有机物。针对四大类微生物，一般可以采用现成配方的培养基。如细菌采用肉汤蛋白胨培养基、放线菌采用高氏1号合成培养基、酵母采用麦芽汁培养基、霉菌采用查氏合成培养基。第2章培养基高氏1号合成培养基第2章培养基NaNO3

2g

K2

HPO4

1g

KCl0．5g

MgSO4

0．5g

FeSO4

0．01g蔗糖30g琼脂15-20g水1000ml

pH自然

1．05kg/cm2，121．3℃灭菌20分钟第2章培养基霉菌用查氏合成培养基第2章培养基培养基营养物的浓度及配比应恰当。浓度太低，则不能满足微生物生长的需要，浓度太高，又会抑制微生物的生长。如糖和盐都是良好的营养物质，但是，浓度升高，则有抑菌作用。营养物配比（如C/N）要恰当。如在谷氨酸发酵培养基中，C/N=4：1，菌体大量繁殖，产生的谷氨酸少；C/N=3：1，菌体繁殖抑制，谷氨酸大量积累。在设计营养物配比时，还应该考虑避免培养基中各成分之间的相互作用。如蛋白胨、酵母膏中含有磷酸盐时，会与培养基中钙或镁离子在加热时发生沉淀反应。在高温下，还原糖与蛋白质或氨基酸也会相互作用产生褐色物质。在培养基配制时，可添加化学试剂补充宏量元素。其中，首选的是K2HPO4和MgSO4，因为它们包含了四种宏量元素。对于微量元素，一般化学试剂、水及器皿上均有存在。第2章培养基（3）物理化学条件（如pH）适宜由于微生物在生长代谢过程中营养物质利用和代谢产物的形成往往会改变环境中的pH。第2章培养基2.发酵工业生产中选择培养基的基本原则1)必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分；2)所用的单位营养物质能产生最大量的微生物菌体或发酵产物；3)能形成最大浓度的微生物菌体或产物；4)能形成最大产物生成率，从而缩短发酵周期；5)尽量减少副产物的形成，便于产物的分离纯化；6)

对生产中除发酵以外的其他方面如通气搅拌、精制、废弃物的处理等所带来的困难最少；7)

原料价格低廉、质量稳定、取材容易。第2章培养基2.1.4

原料转换及意义节约用粮或用其它原材料代替粮食是当前发酵工业值得研究的主要课题。在发酵上节约粮食的有效办法是抓发酵的稳定和高产量。控制发酵过程，防止染菌，提高发酵单位和总收率使单耗降低，是节粮的关键所在。碳源的节约和代用。应从多方面入手，如严格控制放罐时残糖浓度；改用废糖蜜、葡萄糖废母液和工业用葡萄糖来代替淀粉、糊精和食用葡萄糖等。碳源代用的的主攻方向还在于原料的转换，开拓新的原料资源和微生物资源，主要是野生植物淀粉、野生植物纤维、木屑水解物、石蜡、醋酸、乙醇等代粮发酵目前正在日益发展。第2章培养基2.2

淀粉水解糖的制备许多工业微生物不能利用淀粉（如所有的氨基酸生产菌，大部分酵母），故发酵前必须将淀粉水解成糖。在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化，制得的水解糖液叫淀粉糖。淀粉的结构及特点直链——大米，小麦支链——玉米，高梁，薯类为主结构：α-1，4糖苷键，α-1，6糖苷键，还原性末端（自由醛基），非还原性末端，与碘呈色反应（6个葡萄糖与1个碘分子形成一圈螺旋，呈蓝色）。第2章培养基2.2.1淀粉的水解的理论基础1．淀粉的颗粒的外观大致上可分为圆形、椭圆形和多角形。颗粒较大的薯类淀粉较易糊化，颗粒较小的谷物淀粉相对较难糊化。淀粉颗粒的构：第2章培养基2，淀粉的分子结构（1）直链淀粉含量为20～25%，直链淀粉在70～80℃的水中可溶，溶液的粘度较小，遇I2呈纯蓝色（2）支链淀粉占75～80%，直链部分通过α-1，4键连接，分支点则由α-1，6键连接，支链平均有25个葡萄糖基团,支链淀粉在高温水中可溶，溶液的粘度大，遇I2呈兰紫色。第2章培养基3，淀粉在水-热处理过程的中变化（1）水-热处理的概念将淀粉质原料与水一起，在高温高压或低温低压的条件下进行处理的过程。（2）水-热处理的目的淀粉原料经过水热处理，使淀粉从细胞中游离出来，并转化为溶解状态，以便淀粉酶系统进行糖化作用。（3）淀粉的膨胀和溶解第2章培养基膨胀——淀粉是一种亲水胶体，遇水加热后，水分子渗入淀粉颗粒的内部，使淀粉分子的体积和重量增加，这种现象称为膨胀。糊化——在温水中，当淀粉颗粒无限膨胀形成均一的粘稠液体的现象，称为淀粉的糊化。此时的温度称为糊化温度。溶解或液化：淀粉糊化后，如果提高温度至130℃，由于支链淀粉的全部（几乎）溶解，网状结构彻底破坏，淀粉溶液的粘度迅速下降，变为流动性较好的醪液，这种现象称为淀粉的溶解或液化。第2章培养基（4）淀粉质原料的各个组分在水-热处理过程中的变化1）淀粉的变化：自糖化——在50～60℃预煮时，原料自身的淀粉酶系统活化，并分解淀粉生成糖和糊精酸水解——在微酸条件（pH5.6～6.3），淀粉的局部酸水解现象在70℃以下，水解的产物是糖，75～80℃产物是糊精。第2章培养基2）糖的变化①己糖的变化：己糖在酸性介质中不稳定，由于容易开链，所以较易分解。生成5-羟甲基糠醛的黄棕色色素。葡萄糖在pH2～4内稳定性最佳。

第2章培养基②戊糖的变化蒸煮过程中戊糖和己糖一样脱水生产糠醛，但是后者比羟甲基糠醛稳定第2章培养基③焦糖化

当温度达到糖的熔点时（185℃），糖分脱水形成黑色无定形物，统称焦糖。焦糖不仅不能被发酵利用，而且还会阻碍糖化酶对淀粉的糖化作用，影响微生物的生长。焦糖化反应在高浓度醪液中比低浓度中较易进行。在不易与溶液接触的地方(如蒸煮锅的角），或锅壁局部过热处都容易发生。④氨基糖反应：还原糖与氨基酸之间产生的呈色反应称为氨基糖反应。氨基糖反应不是一个简单的聚合反应，而是相当复杂的反应：第2章培养基2.2.2

淀粉的液化：1．淀粉液化的方法（1）按水解动力的不同分为：酸法、酶法、酸酶法、机械液化法（2）按工艺的不同分为：间歇式、半连续式、连续式（3）按设备的不同分为：管式、罐式、喷射式（4）按加酶方式的不同分为：一次加酶、两次加酶、三次加酶（5）按原料的精粗不同分为：淀粉质原料直接液化、精制淀粉液化第2章培养基2．酶法液化工业发酵对水解糖液的要求较高：I、还原糖浓度需达到发酵用糖的浓度；II、糖液洁净，是杏黄色或黄绿色，有一定的透光度；III、糖液中不含糊精IV、发酵液不能变质，通常现用现制酶有较强的专一性，用酶法水解能满足工业要求。第2章培养基（1）酶解法液化、糖化常用的酶1）α-淀粉酶：将淀粉迅速水解为糊精及少量麦芽糖，对淀粉的作用，可将长链从内部分裂成若干短链的糊精，所以也称内切淀粉酶。淀粉受到α-淀粉酶的作用后，遇碘呈色很快反应，如下表现：颜色变化：蓝→紫→红→浅红→不显色(即碘原色)第2章培养基2）糖化酶：作用于淀粉的l，4键结合，能从葡萄糖键的非还原性末端起将葡萄糖单位一个一个的切断，因为是从链的一端逐渐地一个个地切断为葡萄糖，所以称为外切淀粉酶。3）β-淀粉酶：β-淀粉酶能水解α-1，4糖苷键，不能水解α-1，6糖苷键，遇此键水解停止，也不能越过继续水解。水解由淀粉分子的非还原末端开始，水解相隔的α-1，4键麦芽糖，届于β-构型。故叫β-淀粉酶，β-淀粉酶届于外切酶，水解产物只有麦芽糖。第2章培养基4）异淀粉酶：异淀粉酶能水解支链淀粉和糖原分子中支叉处的α-1，6糖苷键，使支叉结构断裂。但对直链结构中的α-1，6糖苷键却不能水解。5）普鲁蓝酶：

能水解支叉结构和直链结构的α-1，6糖苷键、支链淀粉、糖原和其β-极限糊精及普鲁蓝分子中的β-1，6键。因此，异淀粉酶或普鲁蓝酶与β-淀粉酶合并水解，能使支叉开裂，使β-淀粉酶继续水解，大大提高麦芽糖的产率。第2章培养基（2）酶法液化方法

1）间歇（升温）液化法优点：此方法简便缺点：效果较差，能耗大，原料利用率低，过滤性能差。2）连续（喷射）液化法优点：设备小，便于连续操作，原料利用率高，转化率高，蛋白质凝聚好。缺点：要求一定压力的蒸汽，进出料的速度要稳定工艺：利用喷射器将蒸汽直接喷射至淀粉薄层，以在短时间内达到要求的温度，完成糊化和液化。喷射后，进入保温罐，85~90℃保温45分钟。第2章培养基一段式连续式第2章培养基（3）液化效果的标准1）液化要均匀

2）蛋白絮凝效果好3）液化彻底（60˚C时液化液要稳定，不出现老化现象，不含不溶性淀粉颗粒，液化液透明、清亮）

第2章培养基淀粉老化

老化——稀淀粉溶液冷却后，线性分子重新排列，并通过氢键形成不溶性沉淀。浓的淀粉糊冷却时，在有限的区域内，淀粉分子重新排列较快，线性分子缔合，溶解度减小。淀粉溶解度减小的整个过程称为老化。

"老化"是"糊化"的逆过程，"老化"过程的实质是：在糊化过程中，已经溶解膨胀的淀粉分子重新排列组合，形成一种类似天然淀粉结构的物质。淀粉老化的过程是不可逆的，老化后的淀粉，不仅口感变差，消化吸收率也随之降低。第2章培养基淀粉的老化首先与淀粉的组成密切相关，含直链淀粉多的淀粉易老化，不易糊化；含支链淀粉多的淀粉易糊化不易老化。玉米淀粉、小麦淀粉易老化，糯米淀粉老化速度缓慢。直链淀粉的老化速率比支链淀粉快得多，直链淀粉愈多，老化愈快。支链淀粉几乎不发生老化。第2章培养基防止和延缓淀粉老化的措施。1）．温度：高于60℃低于20℃都不发生老化。

2）．水分：食品含水量在30~60%之间，淀粉易发生老化现象，食品中的含水量在10%以下的干燥状态或超过60%以上水分的食品，则不易产生老化现象。

3）．酸碱性：在PH4以下的酸性或碱性环境中，淀粉不易老化。4）．表面活性物质：在食品中加入脂肪甘油脂，糖脂，磷脂，大豆蛋白或聚氧化乙烯等表面活性物质，均有延缓淀粉老化的效果，这是由于它们可以降低液面的表面能力，产生乳化现象，使淀粉胶束之间形成一层薄膜，防止形成以水分子为介质的氢的结合，从而延缓老化时间。第2章培养基5）．膨化处理：影响谷物或淀粉制品经高温、高压的膨化处理后，可以加深淀粉的α化程度，实践证明，膨化食品经放置很长时间后，也不发生老化现象，其原因可能是：

a.膨化后食品的含水量在10%以下

b.在膨化过程中，高压瞬间变成常压时，呈过热状态的水分子在瞬间汽化而产生强烈爆炸，分子约膨胀2000倍，巨大的膨胀压力破坏了淀粉链的结构，长链切短，改变了淀粉链结构，破坏了某些胶束的重新聚合力，保持了淀粉的稳定性。第2章培养基2.2.3淀粉的糖化1.糖化理论（1）基本概念1）糖化：以无机酸或酶为催化剂，在一定温度下使淀粉水解，将淀粉全部或部分转化为葡萄糖等可发酵性糖的过程。2）糖化剂：糖化过程中所用的催化剂。包括无机酸和酶。3）理论收率（111.11%）第2章培养基第2章培养基（2）糖化的目的：将淀粉转化为可发酵性糖。（3）淀粉的水解反应过程淀粉分子内α-1，4和α-1，6葡萄糖苷键的断裂，相对分子质量逐渐变小，依次变为糊精，低聚糖，麦芽糖和葡萄糖。糊精——是若干种分子大于低聚糖的碳水化合物，一般含2~10葡萄糖单位的为低聚糖。糊精具有旋光性，还原性，能溶于水，不溶于酒精。第2章培养基与碘作用，聚合度不同颜色不同第2章培养基（4）淀粉水解过程的反应1）主反应：糖化（水解作用）2）副反应：①复合反应（在酸和热作用下，部分葡萄糖经1，6键结合成龙胆二糖，异麦芽糖和其他低聚糖。）②分解反应（葡萄糖分解为羟甲基糠醛，有机酸和有色物质等非糖产物）第2章培养基2．淀粉糖化的方法（1）酸解法1）定义：以酸（无机酸或有机酸）为催化剂，在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。2）工艺参数–淀粉浆的pH：1.5左右–水解压力：2.5~2.6大气压–水解时间：30min–一次中和pH：4.8~5.0–二次中和pH：6.7~7.0第2章培养基优点：工艺简单，设备较单一，水解时间短，设备周转快缺点：需耐高温、高压和耐腐蚀的设备；副产物多，淀粉的转化率低；对原料要求高；废水难处理3）酸解法中常用的酸①盐酸：高效，但中和后产生氯化物，增加糖液灰分，对葡萄糖的结晶，分离及收率会有影响。②硫酸：能力仅次于盐酸，用碳酸钙中和，经脱色，离子交换可除去。③草酸：能力低，用石灰中和生成草酸钙，脱色过滤易除去，非强酸，减少了复合反应。第2章培养基（2）酶解法以酶为催化剂，在常温常压下将淀粉水解为