典型生产案例酒精等课件

典型发酵产品介绍传统发酵产品一、酒压榨酒包括黄酒，啤酒，葡萄酒。压榨酒酒精含量比较低。蒸馏酒主要指白酒。蒸馏酒的酒精含量高，浓度越高质量越高，高档的白酒酒精含量一般大于50℃。酒分白酒、黄酒、啤酒、葡萄酒。按颜色，分为有色酒和无色酒。按本质分，有压榨酒和蒸馏酒。浸米→蒸饭→淋饭→摊冷→加酒药〔菌种〕→发酵〔缸中5-7d〕→装坛→低温发酵→压榨→煮酒〔灭菌〕→装坛泥封→堆置陈化〔后熟〕→出厂1、黄酒我国的民族特产和传统食品，也是世界上最古老的饮料酒之一。以谷物为主要原料，利用酒药、麦曲或米曲所含的多种微生物的共同作用酿制而成的发酵原酒。长江以南地区，主要分布在浙江、江苏、福建，以稻米为原料。长江以北地区，主要以小米为原料。制作过程按生产方法

按成品酒的含糖量黄酒的分类传统工艺黄酒新工艺黄酒干型黄酒糖含量<1.00〔以葡萄糖计，g/100ml〕半干型黄酒糖含量半甜型黄酒糖含量甜型黄酒糖含量浓甜型黄酒糖含量>20.00以纯种发酵取代自然发酵，以大型发酵生产代替小型手工操作，生产过程简化，原料利用率高，去除了笨重的体力劳动以酒药、麦曲或米曲、红曲及淋饭酒母为糖化发酵剂，进行自然的、多菌种的混合发酵生产而成，发酵周期长淋饭酒摊饭酒喂饭酒1．状元红2．加饭酒3．善酿4．香雪5．花雕A.绍兴黄酒压榨后加上酱色〔糖炒焦和小苏打混合，参加〕，酒精浓度为10%-20%。蒸饭分批参加，保持高浓度的培养基，高浓度发酵。进一步提高酒精度，用状元酒代替水冲缸，装坛。黄酒蒸馏，酒浓度高。雕花的缸装的状元红。特点（1）原料好：淀粉多，胚乳多。（2）水好：鉴湖水，秋天水呈青黛色。江阴黑酒〔木酒〕，米煮熟后炒焦，用木头装坛；闽南，沉缸酒；厦门，红曲黄酒〔参加红曲霉〕。B.其他几种有特色的酒属于甜型水酒。酒药为黄曲霉，根霉。酒母：糯米加麦曲，加酒药，浸泡晾干。精米率：70％-75％，而一般黄酒88％-92％。后处理：经压滤、澄清后，还需进行过滤、调配，60-65℃灭菌后储存一年，出库时再次进行调配、过滤，并用活性炭脱色，最后加热至65℃

，趁热装瓶、出厂。而一般黄酒对澄清、过滤、调配等操作不大重视。C.日本清酒分白药和黑药。白药为早籼稻加辣蓼—杀菌，抑制细菌生长。黑药那么是参加桂皮，杜仲等20味中药，制保健酒。2、葡萄酒我国汉代〔公元前138年〕，张骞出使西域带回葡萄，并引进酿酒艺人，开始有了葡萄酒经东汉，至唐朝时有了较大开展，葡萄酒的饮用也日趋广泛；13世纪，元朝期间，葡萄酒已是一个重要商品；1892年，华侨实业家张弼士在山东烟台开办张裕酿酒公司，并从国外引进葡萄品种，这是我国第一个近代的新型葡萄酒厂；葡萄酒是由葡萄发酵而成的一种饮料酒，是一种国际性饮料，是世界产量第二的饮料酒，因其酒精含量低，营养价值高，所以是饮料酒中主要的开展品种。葡萄酒分类按酒的颜色按含糖量按酿造方法按是否含有CO2红葡萄酒白葡萄酒桃红葡萄酒干葡萄酒半干葡萄酒半甜葡萄酒甜葡萄酒天然葡萄酒加强葡萄酒加香葡萄酒平静葡萄酒起泡葡萄酒葡萄汽酒用果皮带色的葡萄制成，酒色呈深红、鲜红、紫红或宝石红。用带色红葡萄短时间浸提或别离发酵制成的，酒色呈桃红或浅玫瑰色。含糖量<4.0g/L含糖量4.1-12g/L含糖量12.1-50g/L含糖量>50.1g/L葡萄原料在发酵过程中不添加糖或酒精，即完全用葡萄汁发酵酿成的葡萄酒。人工添加白兰地或脱臭酒精，以提高酒精含量；或添加糖份提高含糖量。葡萄原酒浸泡芳香植物或药材制成的。不含CO2的葡萄酒CO2由葡萄酒加糖发酵产生或人工压入，酒中CO2含量在20℃时保持压力0.35MPa。CO2由葡萄酒加糖发酵产生或人工压入，酒中CO2在20℃时在。葡萄采下分选，厚皮的较好；去梗；外表消毒〔KMnO4浸，无菌水淋洗，灭外表病原菌〕；发酵〔温度20℃，2-3周，密闭或半密闭，皮厚的时间长些，皮薄的时间短些〕；压榨：液体进行后发酵〔20-25℃，一周〕，澄清，取上部液体，其中低挡的装瓶，较高档次的换桶〔最好是橡木桶，橡木能产生抑菌物质，同时具有一种天然植物香〕陈化三年〔5℃〕；渣进行蒸馏，调香，制成白兰地〔酒精多〕。主要工艺葡萄酒的再加工起泡葡萄酒：是一种含CO2的葡萄酒，以葡萄酒为根底，通过加糖发酵产生或人工压入CO2。香槟酒是起泡酒的一种起源于法国，因产于法国香槟地区而得名。目前世界各国都产起泡酒，并都将含一定CO2的优质白葡萄酒称为香槟酒。葡萄酒的再加工白兰地：是一种以水果为原料酿制而成的蒸馏酒，通常所说的白兰地是指以葡萄为原料生产的白兰地。原白兰地经橡木桶长期陈酿，调配匀兑，才能称为成品的白兰地。白兰地商标上的英文缩写：V.O〔VeryOld〕V.O.P〔VeryOldPale〕V.S.O.P〔VerySuperiorOldPale〕X.O〔ExtraOld〕很老极老最老超老酒龄〔即贮陈期〕规定不低于5年酒龄〔即贮陈期〕规定不低于10年透明是为了更好地观察酒体的色泽；高脚可便于手控制酒体的温度；盛装葡萄酒的杯子－透明高脚杯水：阔口短脚杯，可握杯脚以保存冷水温。白兰地：白兰地狭口大肚酒杯，置于两手间搓动，再手覆暖杯以产生白兰地酒香。白葡萄酒：带阔口略微小的杯以截获酒香,握杯脚以保存其冷温。勃艮第红葡萄酒(Burgundy)：用宽阔大酒杯以催生其复杂酒香。该杯略比白葡萄酒杯高些。

香槟酒：狭窄有凹槽的杯，以减少酒的外表区域，防止气泡消散。

红葡萄酒：酒杯中较大的那种，持握在杯体和杯脚相连之处。3、啤酒啤酒是用大麦酿制的饮料酒，是酒类中酒精含量最低的，而且营养丰富。啤酒历史悠久，起源于大约9千年前的中东和古埃及地区，后跨越地中海，传入欧洲，19世纪末，随着欧洲强国向东方侵略，传入亚洲。中国啤酒是从欧洲传入的，据考证，在1900年俄罗斯技师在哈尔滨建立了第一家啤酒作坊〔乌卢布列夫斯基啤酒厂〕，此后五年时间里，俄国、德国、捷克分别在哈尔滨建立另外三家啤酒厂。第一家现代化啤酒厂是1903年在青岛由德国酿造师建立的英德啤酒厂〔青岛啤酒厂前身〕。大麦浸泡、发芽，烘干，去根，粉碎→参加粉碎的米中→糖化作用→加蛇麻〔酒花，忽布花的雌花〕→加酵母→低温发酵〔12-15℃，3-5天；20-28℃，30-48h〕→过滤→其中装瓶灭菌的为熟啤，不灭菌的为生啤按颜色分为黄啤和黑啤，黄啤为淡啤，黑啤为浓啤。原料是大麦。按性质分为两类：生啤〔散装〕、扎啤、鲜啤、熟啤〔瓶装〕干啤糖含量<4%原料大麦适于酿造啤酒的原因：大麦便于发芽，并产生大量的水解酶类；大麦种植普及全球；大麦的化学成分适合酿造啤酒；大麦非人类食用主粮。麦芽汁的制备——麦芽粉碎，煮熟，糊化，保温30min，维持在50℃，取其二分之一再煮10min，加米粉，带送回糖化〔65℃，30min〕，再取三分之一再煮10min，再送回糖化锅65℃，30min，过滤得麦芽汁，渣子可喂奶牛。加蛇麻花：100kg麦芽汁与1kg蛇麻混合煮沸，冷却。发酵前发酵：12-24h达顶峰，T升到10℃，保持10-12天，过滤。后发酵：6-8周，T为0-2℃，密闭形成一定压力含CO2〔0.45-0.5%〕，加木瓜蛋白酶，再过滤，过滤时加硅藻土〔助滤剂〕助滤，得生啤。灭菌30min，60-63℃，无沉淀，质量好，得熟啤。过程煮沸的目的：蒸发水分，浓缩麦汁；钝化全部酶和麦汁杀菌；蛋白质变性和絮凝；酒花有效组分的浸出；排除麦汁中特异的异杂臭气。使啤酒清凉爽口、散热解暑。因为泡沫是由于啤酒中充满二氧化碳而促发起来的。这些二氧化碳进入胃中后，遇热而膨胀又通过打嗝排出体外，从而带走体内局部热量，到达散热解暑的成效。

软化啤酒花的苦味和酒精的刺激性。泡沫还可以隔绝空气与酒液直接接触，从而减少了啤酒的氧化，有利于防止不良气味的产生。泡沫可以保持啤酒的杀口力即二氧化碳与口腔粘膜和舌面接触后的麻辣感。这种口感是评定啤酒质量的重要指标之一。

将优质啤酒倒入杯中时，泡沫能从杯中升起，可持续五分钟以上，且细腻、洁白、挂壁、泡沫的持久性与细腻，持久，口味醇厚。啤酒的质量也就好。气泡的稳定程度与液体的外表张力有关，而张力又与温度有关。据实验，啤酒的泡沫以10°C-12°C时最多，且持久，口感也最正确。

啤酒中泡沫的作用最好用透明的洁净玻璃杯。透明杯子可以观察到泡沫升起的情况，欣赏到啤酒金黄有光泽的颜色。杯子要洁净无油渍，否那么啤酒中的二氧化碳气体会因接触油腻失去外表张力而使啤酒的泡沫很快消失。

杯子要大。在10℃-12℃啤酒中的泡沫最稳定，使用大杯子可以防止其中的啤酒温度过快升高而减少泡沫降低啤酒口味。盛装啤酒的杯子青岛啤酒透明，麦芽香，CO2丰富，浓郁，3.5%酒精含量，泡沫细白、挂杯持久。风味啤酒加中药〔生姜、香草、桂皮、杜仲〕新工艺根据菌种制剂分大曲酒、小曲酒。大曲：砖形、大，主要用小麦、豌豆作培养基，菌种为曲霉。大曲用料多，需粉碎。优点是便于存放。大曲酒发酵时间长，产品质量好，但本钱较高，出酒率偏低，全国名白酒、优质白酒和地方名酒的生产，绝大多数用大曲作糖化发酵剂。小曲：不定形、小，主要用大米、米、糠、中草药作培养基，菌种为根霉，毛霉，可以是固体也可是液体，接种时用量少。4、白酒饮料酒生产如啤酒和葡萄酒等酿造酒，一般都是采用液态发酵，而我国白酒采用固态酒醅发酵和固态蒸馏传统操作，是世界上独特的酿酒工艺。

白酒发酵的原理糖质原料：甘蔗、废糖蜜等淀粉原料：高粱、玉米、马铃薯等纤维素原料：木屑、作物秸秆、甘蔗渣等

霉菌、细菌：将淀粉、纤维素转化为单糖

酵母菌：将单糖转化为乙醇接种发酵篜酒发酵过程A.制曲〔1〕小曲〔2〕大曲〔3〕红曲原料粉碎→接菌→加水→调和→踏曲成形→入曲房〔恒温，即进箱〕→培养→出曲房→枯燥洗米、浸泡、淋干→蒸饭〔七成熟→〕摊凉→二次蒸饭→摊冷→接菌〔菌种配成溶液喷上去〕→35℃保温培养→三天后翻堆→三天后浸水10-15min→回曲房→6天后出曲→喷上水→再回曲房→6天后拿出晒干曲公：纯的红曲霉曲母：红曲霉加麸皮用来制红方腐乳，红醋，缺点是容易褪色。B.小曲酒米香型：桂林三花酒曲中加了中药，酿酒用水为漓江水〔源自猫儿山原始林区，水质晶莹、纯洁，最宜酿酒〕。酿造完成后放在天然溶洞中陈化。发酵完成后经过反复二至三次蒸馏，酒精度数较高，民间过去叫“三蒸酒〞、“三熬酒〞。古代没有酒度计，酿酒师们便总结出了“观花论酒〞的经验。当酒度在55°至60°时，由于液体外表张力，酒面晃动便泛起数层酒花，经久不散。酿酒师们说“起花了，三花！〞就接酒。三花酒便由此而来。董酒〔贵州遵义〕：含酒精58-60度。酒中参加米蒸馏的酒糟，加大曲发酵半年，再加小曲发酵蒸馏，既有大曲的浓香，又有小曲的清香。工艺：大米或高粱浸泡、蒸熟→摊冷→接种→箱培，初期25-28℃，后期30-35℃培养菌种→出箱→换箱再加一次培养基→装入木桶发酵→出桶→蒸馏〔55℃，60℃，65℃，85℃〕C.大曲酒酱香型〔茅型酒〕工艺蒸料（山芋干，高粱）→接入大曲→在地窖中发酵，窖口封死→蒸馏茅台——产于贵州仁怀县茅台镇，原料为高粱，曲为纯小麦制高温曲，八次蒸软，八次下曲，八次发酵，八次蒸馏〔但仅取酒7次，因为第一次蒸馏出的不作正品，泼回酒窖重新发酵〕。庐州老窖——产于四川泸州市，庐江、长江、沱江集合处。千年窖，万年糟。纯小麦制大曲，以糯玉米为原料。根据酒的质量可分特曲、头曲、二曲和三曲。五粮液——产于四川宜宾。采用五种粮食〔高梁、大米、糯米、小麦、玉米〕为原料。古井贡酒——产于安徽亳州。历史悠久，明、清二代作为贡品。浓香型〔庐型酒〕清香型〔汾型酒〕汾酒——产于山西汾阳县杏花村，二次发酵二次勾兑。前次发酵21天，蒸馏，加酒糟，再发酵21天，再蒸馏。竹叶青〔药酒〕——以汾酒为根底，参加竹叶、当归、砂仁、檀香等十二味中药材作香料，加冰糖浸泡调配而成。酒液金黄微绿、透明。〔复〕混香型西凤酒——产于陕西凤翔县柳林镇。采用60％大麦和40％豌豆制大曲，以高梁为原料，清蒸高梁壳为辅料，发酵周期14天，陈化3天。蒸大豆→熟后与面粉相拌→摊凉→搬到曲房发黄〔黄曲霉，米曲霉〕→黄子〔1个星期〕→加盐水至半固体状态→入缸用→竹帘盖上→晒→压榨→得汁再压榨→增浓二、酱油传统：〔1〕人工制米曲霉，接种，缩短发酵周期。〔2〕豆饼粉碎，蒸煮，冷却到55℃左右，加米曲霉孢子，30℃，一个月，加盐水〔防止杂菌污染〕〔3〕以小麦，麸皮为原料〔米曲霉在麸皮上长的特别快〕〔4〕无盐发酵：时间大大缩短，只要1-2天，但易染菌。〔5〕低盐保温发酵：盐浓度13%，用波美浮力比重计测。温度44-46℃，发酵7天后升高到48-50℃。再发酵三天，过滤。〔6〕酶法发酵：71%豆饼+29%麸皮，磨碎，加水，水含量55%，加2-5%菌种，加6%NaCl，发酵35-40℃，时间5-9天，浸泡，过滤。〔制风味酱油，加肌苷酸、鸟苷酸，非常鲜〕现在：大豆酱最好，蛋白含量高100kg大豆，浸泡，蒸熟→加40-60kg面粉混合→加曲种0.15-0.3%→豆曲→入缸压实让其自然升温到40℃→加14o盐水，淹没外表，再洒上细盐→45℃下加盖，发酵10天→补加20o盐水→室温发酵4-5天。三、酱固态发酵：分大曲醋和小曲醋。大曲醋的代表是山西陈醋，以大麦、小麦、豌豆作原料；小曲醋的代表是镇江香醋，以米、小麦作原料。液态发酵：酒精→醋山西陈醋：大麦、小麦、豌豆，50kg高粱+大曲31.3kg→发酵8天室外夏天晒冬天冻，要经过三个伏天，一个冬天。色黑紫，质浓厚，味清香，耐储存。镇江香醋：大米制成酒酿+粗糠→发酵固定化法：将醋酸杆菌固定在玉米芯或陶瓷上，通乙醇。深层发酵：发酵后加鲜味剂，加色素。四、醋根毛菌孢子悬液接种豆腐，发酵7天27-28℃，豆腐上喷一层盐水。五、豆腐乳现代发酵产品第一节抗生素抗生素是青霉素、链霉素、红霉素等一类化学物质的总称。它是生物，包括微生物、植物和动物在其生命活动过程中所产生，并能在卑微浓度下有选择性的抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的有机物质。抗生素的生产目前主要用微生物发酵法进行生物合成。很少数抗生素如氯霉素、磷霉素等亦可用化学合成法生产。还可将生物合成法制得的抗生素用化学或生化方法进行分子结构改造而制成各种衍生物，称半合成抗生素。一、抗生素的分类1.根据抗生素的生物来源分类放线菌产生的抗生素真菌产生的抗生素细菌产生的抗生素植物或动物的抗生素链霉素；四环素；红霉素等青霉素、头孢霉素等多粘菌素等被子植物蒜中制得的蒜素；从动物脏器中制得的鱼素等。2.根据抗生素的作用分类广谱抗生素抗革兰氏阳性菌的抗生素抗革兰氏阴性菌的抗生素抗真菌抗生素抗病毒抗生素抗癌抗生素氨苄青霉素链霉素制霉菌素四环类抗生素对立克次体及较大病毒有一定作用阿霉素青霉素3.根据抗生素的化学结构分类β－内酰胺类抗生素氨基糖苷类的抗生素大环内酯类的抗生素四环类抗生素多肽类抗生素蒽环类抗生素喹诺酮类抗生素头孢霉素、青霉素链霉素、庆大霉素红霉素、麦迪加霉素四环素、土霉素多粘菌素、杆菌肽阿霉素、柔红霉素环丙沙星、诺氟沙星3.根据抗生素的作用机制分类抑制细胞壁合成的抗生素影响细胞膜功能的抗生素抑制病原菌蛋白质合成的抗生素抑制核酸合成的抗生素抑制生物能作用的抗生素头孢霉素、青霉素多烯类抗生素四环素丝裂霉素C抗霉素3.根据抗生素的生物合成途径分类氨基酸、肽类衍生物糖类衍生物以乙酸、丙酸为单位的衍生物头孢霉素、青霉素链霉素红霉素二、抗生素的应用抗生素在医疗上的应用抗生素在农牧业中的应用三、抗生素生产的工艺过程菌种→孢子制备→种子制备→发酵→→发酵液预处理→提取及精制→成品包装以青霉素生产工艺为例1.菌种常用菌种为产黄青霉。当前生产能力可达40000～80000u/ml。按其在深层培养中菌丝的形态，可分为球状菌和丝状菌。2.发酵工艺冷冻管→斜面母瓶孢子培养25℃，6～7d放罐发酵罐一级种子罐大米孢子孢子培养25℃，6～7d种子培养25℃，40～45h，1:2VVM二级种子罐种子培养25℃，13～15h，1:1.5VVM发酵22～26℃，6～7d，1:1～0.8VVM冷至15℃至提炼3.培养基碳源氮源前体无机盐目前普遍采用淀粉经酶水解的葡萄糖糖化液进行流加。可选用玉米浆、花生饼粉、精制棉籽饼粉或麸子粉，并补加无机氮源。硫、磷、钙、镁、钾等盐类。青霉素产生菌生长发育可分为六个阶段：Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期、Ⅴ期、Ⅵ期4.发酵培养控制加糖控制补氮及加前体pH控制温度控制通气和搅拌泡沫和消泡4.发酵培养控制一般在残糖将至0.6％左右，pH上升时开始加糖。加酸或碱自动控制pH，一般为6.4～6.6。一般前期25～26℃，后期23℃，以减少后期发酵液中青霉素的降解破坏。抗生素深层培养需要通气与搅拌。可用天然油脂如豆油、玉米油或用化学合成消泡剂“泡敌〞〔环氧丙稀环氧乙烯聚醚类〕来消泡。应当控制其用量并少量屡次参加。5.过滤6.提炼7.脱色8.共沸蒸馏或直接结晶宜采用鼓式真空过滤器。过滤前加去乳化剂降温。采用溶媒萃取法，醋酸丁酯〔BA〕作溶媒。采用活性炭进行脱色。过滤。第二节微生物酶制剂生产工业一、微生物酶工业的开展概况二、酶制剂的应用食品工业洗涤剂纤维工业有机合成和制药工业医学上的应用用于分析化学和临床检验生物工程三、酶制剂的生产1.固态发酵法三、酶制剂的生产2.深层液体培养法液体深层发酵法的优点机械化程度高，发酵条件易控制。酶的产率高、质量好。培养的无菌要求高，在生产上要特别注意防止染菌。四、微生物酶制剂生产工艺举例——α－淀粉酶生产工艺菌种微生物培养法微生物培养条件细菌液体深层发酵中性至微碱性霉菌固体曲法微酸性一般在酶活到达最顶峰时结束发酵，离心以硅藻土作为助滤剂去除菌体及不溶物。在钙离子存在下低温真空浓缩后，参加防腐剂、稳定剂以及缓冲剂后就成为成品。为制造高活性的淀粉酶并便于贮运，可把发酵液用硫酸铵或有机沉淀剂沉淀制成粉状酶制剂，最好贮藏在25℃以下、较枯燥避光的地方。利用蛋白酶比淀粉酶的耐热性差的特点，将α－淀粉酶的发酵液加热处理可以使淀粉酶的储藏稳定性大为提高。在培养基中添加柠檬酸盐可抑制某些菌株产生的蛋白酶，用底物淀粉进行吸附也可将淀粉酶和蛋白酶进行别离。〔一〕米曲霉固态法α-淀粉酶生产工艺1.生产工艺流程试管斜面培养基↓三角瓶种子↓种曲培养↓厚层通风培养↓烘干↓粗酶制剂↓酿造等用粉碎↓抽提↓过滤↓沉淀↓压滤↓烘干↓成品↓供助消化药、酿造等用←调配2.发酵将试管斜面〔于32～34℃培养70～72h〕，接种到500mL三角瓶〔每瓶一菌耳种菌〕，摇匀于32～34℃下培养3d，每24h扣瓶一次以防结块，待菌体大量生长孢子转出黄绿色时，即可作为种子用于制备种曲。种曲房要保持清洁，并定期用硫磺和甲醛熏蒸灭菌。种曲培养一般采用木制或铝制曲盒，培养基经高温灭菌后放入种曲箱房，打碎团块冷却到30℃左右接入0.5～1％的三角瓶种子，拌匀后放入曲盒，料层厚度1cm左右为宜。盒上盖一层布后放入专用的木架上，曲房内保持30℃左右进行培养。盖布应每隔8～12h用水浸湿，以保持一定湿度，每24h扣盘一次，经3d后，种曲成熟，麦麸上布满黄绿色孢子。厚层通风固体发酵，蒸煮1h后培养基冷却到30℃接入0.5％的种曲，拌匀后入池发酵。前期品温控制在30℃左右，每隔2h通风20min，当池内品温上升至36℃以上时那么需要连续通风，使温度控制在34～36℃。当池内温度开始下降后2～3h那么通冷风使品温下降到20℃左右出池，整个发酵过程约需要28h。2.提取直接把麸曲在低温下烘干，作为酿造工业上使用的粗酶制剂，特点是得率高、制造工艺简单，但酶活性单位低，含杂质较多。把麸曲用水或稀释盐水浸出酶后，经过滤和离心除去不溶物后用酒精沉淀或硫酸铵盐析，酶泥滤出烘干，粉碎后加乳糖作为填充剂最后制成供作助消化药、酿造等用的酶制剂。特点是酶活性单位高，含杂质较少，但得率低、本钱高。〔二〕枯草杆菌BF-7658深层液体发酵α-淀粉酶生产工艺枯草杆菌BF-7658淀粉酶是我国产量最大、用途最广的一种液化型α-淀粉酶，其最适温度65℃左右，最适pH6.5左右，pH低于6或高于10时，酶活显著下降。其在淀粉浆中的最适温度为80～85℃，90℃保温10min，酶活保存87％。1.生产工艺无菌空气BF-7658菌种↓孢子斜面↓种子罐↓发酵罐↑热处理↓盐析↓压滤↓干燥↓粉碎↓混粉↓成品←硫酸铵补料罐→硫酸铵废液←填充料2.发酵3.提取工业上回收α-淀粉酶一般采用硫酸铵盐析法。硫酸铵浓度、酶液的浓度和pH对盐析效果都有影响，甚至α-淀粉酶来源或菌种不同对硫酸铵浓度的要求也不同，如枯草杆菌α-淀粉酶的硫酸铵浓度一般为37～50％不等。第三节氨基酸生产工艺目前世界上可用发酵法生产的氨基酸已有20多种〔包括酶法生产的氨基酸〕，发酵法已成为氨基酸生产的主要方法。一、氨基酸的用途食品工业饲料工业医药工业化学工业农业目前生产的20多种氨基酸中，产量最大的是谷氨酸，约占总产量的75％，其次为赖氨酸〔约为总产量10％〕，其他约占15％左右。从消费构成来看，食品行业的用量约占66％，饲料占30％，其他4％。二、氨基酸的生产方法抽提法发酵法合成法酶法生产氨基酸最早采用的生产方法。将蛋白质原料酸水解，然后从水解液中抽提出氨基酸。目前最常用的生产方法。直接发酵：利用微生物的作用直接将粮食原料经过发酵生产氨基酸；添加前体发酵：在发酵中添加氨基酸代谢途径上的中间产物，利用微生物的作用转化为相应的氨基酸。用化学合成的方法制造氨基酸。利用微生物产生的酶来制造氨基酸。名称制法名称制法L-缬氨酸发酵法、合成法L-半胱氨酸抽提法L-亮氨酸抽提法、发酵法L-酪氨酸抽提法L-异亮氨酸发酵法甘氨酸合成法L-苏氨酸发酵法DL-丙氨酸合成法DL-蛋氨酸合成法L-丙氨酸发酵法L-蛋氨酸合成法、酶法L-丝氨酸发酵法L-苯丙氨酸合成法L-谷氨酸胺发酵法L-色氨酸合成法、发酵法L-谷氨酸发酵法L-赖氨酸发酵法、酶法L-脯氨酸发酵法L-精氨酸发酵法、抽提法L-羟基脯氨酸抽提法L-组氨酸发酵法、抽提法L-鸟氨酸发酵法L-天门冬氨酰发酵法L-瓜氨酸发酵法L-天门冬氨酸酶法三、谷氨酸发酵利用淀粉水解糖为原料通过微生物发酵生产谷氨酸的工艺，是最成熟、最典型的一种氨基酸生产工艺。1.淀粉水解糖的制备淀粉水解糖的制备方法酸水解酶水解国内味精厂多数采用淀粉酸水解工艺国外味精厂淀粉水解糖的制备方法一般采用酶水解法，那么在水解液中的色素等杂质明显减少，并简化了脱色工艺。原料〔淀粉、水、盐酸〕→调浆〔液化〕→糖化→冷却→中和、脱色→过滤→糖液2.菌种扩大培养斜面培养→一级种子培养→二级种子培养→发酵〔1〕斜面培养谷氨酸产生菌主要是棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属的细菌。这些菌都是需氧微生物，都需要以生物素为生长因子。斜面培养基蛋白胨牛肉膏氯化钠pH7.0~7.2琼脂在32℃培养18～24h经质量检查合格，即可放冰箱保存备用。〔2〕一级种子培养培养基葡萄糖玉米浆尿素磷酸氢二钾硫酸镁硫酸铁硫酸锰pH6.5～6.8在32℃培养12h，如无杂菌与噬菌体感染，质量到达要求，即可贮于4℃冰箱备用。以1000mL三角瓶装液体培养基200～250mL进行振荡培养。〔3〕二级种子培养3.谷氨酸发酵发酵初期，即菌体生长的迟滞期，糖根本没有利用，尿素分解放出氨使pH值略有上升。这个时期的长短决定于接种量、发酵操作方法〔分批或分批流加〕和发酵条件，一般为2～4h。接着进入对数生长期，代谢旺盛，糖耗快，尿素大量分解，pH值很快上升，但随着氨被利用pH值又下降；溶氧浓度急剧下降，然后又维持在一定水平上；菌体浓度〔OD值〕迅速增大，菌体形态为排列整齐的八字形。这个时期，为了及时供给菌体生长必需的氮源及调节培养液的pH值至7.5～8.0，必须流加尿素；又由于代谢旺盛，泡沫增加并放出大量发酵热，故必须进行冷却，使温度维持30～32℃。菌体繁殖的结果，菌体内的生物素含量由丰富转为贫乏。这个阶段主要是菌体生长，几乎不产酸，一般为12h左右。3.谷氨酸发酵4.谷氨酸提取从谷氨酸发酵液中提取谷氨酸的方法，一般有等电点法、离子交换法、金属盐沉淀法、盐酸盐法和电渗析法，以及将上述某些方法结合使用的方法。发酵液↓起晶中和点pH4～4.5↓育晶2h↓等电搅拌pH3～3.22↓静置沉淀4～6h↓离心分离↓谷氨酸200波美盐酸母液菌体及细小的谷氨酸〔1〕等电点法操作方便，设备简单，一次收率达60％左右，但周期长，占地面积大。〔2〕离子交换法发酵液↓稀释调pH5.0～5.5↓上柱交换↓水洗菌体及疏松树脂↓热水顶洗↓60℃4％NaOH液洗脱↓收集↓高流分↓等电点结晶↓谷氨酸漏液（树脂再分离）后流分（当热水用）初流分（重上柱）水洗树脂及疏松↓用5～6％HCl再生↓水洗树脂及疏松过程简单、周期短，设备省、占地少，提取总收率可达80～90％，但酸碱用量大、废液污染环境。第四节维生素生产工艺维生素是一类性质各异的低分子有机化合物，是维持人体正常生理生化功能不可缺少的营养物质。一、维生素的分类维生素可分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。脂溶性维生素名称学名及俗名生物作用维生素A族视黄醇抗干眼病维生素D2麦角钙化醇抗软骨病维生素D3胆钙化醇抗软骨病维生素E族生育酚抗不育维生素F族亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸降胆固醇及防血栓维生素K族叶绿醌，合欢醌，α－甲基萘醌抗出血水溶性维生素名称学名及俗名生物作用维生素B1硫胺素抗神经类维生素B2核黄素抗口角溃疡，唇炎维生素B3族（维生素PP）烟酸，烟酰胺抗糙皮病维生素B5泛酸抗癞皮病维生素B6族吡哆醇，吡哆醛，吡哆胺抗皮炎维生素B9族叶酸，黄嘌呤，赤嘌呤，蝶酸等抗恶性贫血维生素B12钴胺素，氰钴氨素，羟钴胺素等抗恶性贫血维生素B13乳清酸抗早衰维生素BTL－肉碱营养强化剂维生素C抗坏血酸抗坏血病维生素H（维生素B8）生物素抗毛发脱落及脂肪代谢混乱二、维生素的生产方法生产维生素的方法有三种：提取法，化学合成法，生物合成法。提取法是从富含维生素的天然食物或药用植物中浓缩、提取而得。目前只有极少数得维生素采用提取法。如维生素A原、维生素E等。化学合成法是目前生产维生素得主要方法。微生物发酵法和微藻类的生物转化法〔统称生物合成法〕开展非常快。脂溶性维生素工业生产状况维生素类别化学合成法提取法生物合成法世界产量/（吨/年）细菌真菌藻类维生素A＋2500维生素D2＋维生素D3＋＋25维生素E＋＋6800维生素F＋＋1000维生素K2＋2水溶性维生素工业生产状况维生素类别化学合成法提取法生物合成法世界产量/（吨/年）细菌真菌藻类维生素B1＋2000维生素B2＋＋＋2000维生素B3＋（＋）8500维生素B5＋维生素B6＋1600维生素B8＋（＋）3维生素B9＋300维生素B12＋10维生素B13＋100维生素C＋＋70000三、维生素C生产工艺1.维生素C的合成方法维生素C的合成方法主要有莱氏化学合成法和微生物发酵合成法两种。〔1〕莱氏化学合成法1933年德国Reichstein等人首先用化学合成法制取维生素C获得成功。至今许多国家仍采用此方法或采用改进的莱氏法进行工业生产。该方法以D－山梨醇作原料，需经四大步反响，才能得到维生素C产品。D-山梨醇经黑醋菌〔Gluconobactermelagenus〕发酵得L-山梨糖；L-山梨糖和丙酮反响制得二丙酮-L-山梨醇；二丙酮-L-山梨醇氧化得二丙酮-2-酮-L-古龙酸钠，再经酸化得二丙酮-2-酮-L-古龙酸；二丙酮-2-酮-L-古龙酸经转化得维生素C。〔1〕莱氏化学合成法D-山梨醇经黑醋菌〔Gluconobactermelagenus〕发酵得L-山梨糖；L-山梨糖和丙酮反响制得二丙酮-L-山梨醇；二丙酮-L-山梨醇氧化得二丙酮-2-酮-L-古龙酸钠，再经酸化得二丙酮-2-酮-L-古龙酸；二丙酮-2-酮-L-古龙酸经转化得维生素C。〔1〕莱氏化学合成法D-山梨醇经黑醋菌〔Gluconobactermelagenus〕发酵得L-山梨糖；L-山梨糖和丙酮反响制得二丙酮-L-山梨醇；二丙酮-L-山梨醇氧化得二丙酮-2-酮-L-古龙酸钠，再经酸化得二丙酮-2-酮-L-古龙酸；二丙酮-2-酮-L-古龙酸经转化得维生素C。〔1〕莱氏化学合成法D-山梨醇经黑醋菌〔Gluconobactermelagenus〕发酵得L-山梨糖；L-山梨糖和丙酮反响制得二丙酮-L-山梨醇；二丙酮-L-山梨醇氧化得二丙酮-2-酮-L-古龙酸钠，再经酸化得二丙酮-2-酮-L-古龙酸；二丙酮-2-酮-L-古龙酸经转化得维生素C。〔1〕莱氏化学合成法改进莱氏法〔碱转化〕〔2〕微生物发酵合成法D-山梨醇途径L-山梨糖途径L-艾杜糖酸途径2-酮-D-葡萄糖酸途径2,5-二酮-D-葡萄糖酸途径2-酮-L-古龙酸途径从葡萄糖出发，采用微生物发酵合成维生素C，有以下六种合成途径：六种合成途径之间既有联系又有区别。六条不同的微生物发酵合成途径最终都是以2-酮基-L-古龙酸〔简称2KGA〕为最终产物，再经化学转化合成维生素C。在这六条合成途径中，只有第二条途径已实现了工业化生产。——此即为我国自行开发的二步发酵法。2.二步发酵法生产工艺〔一〕二步发酵法反响步骤〔二〕二步发酵法生产维生素C的工艺流程二步发酵法的整个工艺流程可分为发酵、提取、转化和精制四局部。〔1〕发酵黑醋菌种液一步一级种子一步二级种子一步发酵混合菌种液二步一级种子二步二级种子二步发酵L-山梨糖灭菌古龙酸钠发酵液至提取〔2〕提取发酵液预处理上清液一次离子交换加热凝聚（去蛋白）滤渣离心过滤母液回收古龙酸去转化滤液二次离子交换浓缩结晶干燥洗涤〔3〕转化无水甲醇，浓硫酸古龙酸甲酯化内酯化离心分离50％硫酸，活性炭维C钠离心分离浓缩结晶母液回收离心分离酸化脱色含水甲醇去回收塔粗维C去精制回收甲醇硫酸钠及废炭〔4〕精制粗维C溶解脱色过滤结晶活性炭离心过滤真空干燥过筛及包装维C成品热的去离子水废炭母液回收〔三〕二步发酵菌种及发酵工艺〔1〕第一步发酵A.菌种一步发酵中所用菌种为生黑葡萄糖酸杆菌〔Gluconobactermelagenus〕，简称黑醋菌。最常用的生产菌株为R-30，其主要特征是：细胞椭圆至短杆状，G+，无芽孢，大小为〔0.5～0.8〕μm×〔1.0～2.2〕μm。端生草根鞭毛运动，菌落边缘整齐，微显浅褐色。生长最适温度为34℃，氧化D-山梨醇的发酵收率可达98％以上。〔1〕第一步发酵B.培养基种子培养基山梨醇20％酵母膏0.7％碳酸钙0.15％无机盐溶液0.4％无机盐溶液的组成：MgSO4•7H2O1.25g/100mL，(NH4)H2PO47.5g/100mL，KH2PO45g/100mL，K2SO41.25g/100mL。发酵培养基酵母膏0.035％碳酸钙0.1％玉米浆0.1％复合维生素B0.001％山梨醇浓度视需要而定〔1〕第一步发酵C.发酵过程特征在发酵过程中，控制发酵温度34℃，初始pH5.1～5.3。该氧化反响的耗氧量较大，所以通气比要求1:1VVM以上。即使在通气量较大，且搅拌转速较高的条件下，发酵至4h后溶解氧浓度急剧下降，甚至接近于零。直到10h左右才逐渐上升。当溶解氧浓度回复至最高点，呈水平直线时，表示该反响已达终点。该发酵过程受山梨醇底物浓度的影响，当其浓度超过250g/L时，底物对产物形成有抑制作用。故要获得高浓度山梨糖时，必须采用流加发酵方式。为了配合第二步的高浓度山梨糖流加发酵工艺，尽可能提供一步发酵的最终山梨糖浓度是至关重要的。目前山梨糖浓度可达450g/L。〔2〕第二步发酵A.菌种小菌为氧化葡萄糖酸杆菌〔Gluconobacteroxydans〕，大菌可采用巨大芽孢杆菌〔Bacillusmegateriam〕，称2980菌，或蜡状芽孢杆菌〔Bacilluscereus〕，称152菌，或浸麻芽孢杆菌〔Bacillusmacerans〕，称169菌。也可采用其他一些杆菌与小菌混合培养。工业生产过程中使用最多的为2980及152混合菌。第二步发酵采用的菌种为由大、小两株细菌组成的混合菌种。氧化葡萄糖酸杆菌的主要特征为：细胞椭圆至短杆状，G-，无芽孢。30℃培养2d后大小为〔0.5～0.7〕μm×〔0.6～1.2〕μm，单个或成对排列。在葡萄糖培养基上生长极微弱，甘露醇培养基上生长良好。〔2〕第二步发酵B.培养基种子培养基酵母膏0.3％牛肉胶0.3％玉米浆0.3％蛋白胨1.0％尿素0.1％山梨糖2.0％另加某些无机盐发酵培养基玉米浆0.5％尿素0.1％