枯草杆菌生产_淀粉酶的研究

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科技创新导报　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ

２０１０ ＮＯ．２９

Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ

研　究　报　告

科技创新导报α－淀粉酶是在淀粉加工、食品工业、医药工业、发酵工业及酿造、制糖和纺织工业上应用广泛的酶种，也是目前国内外应用最广、产量最大的酶种之一。α－淀粉酶一般可由微生物发酵产生，也可由植物和动物提取。

目前，工业生产上都以微生物发酵法为主进行大规模生产α－淀粉酶。我国从１９６５年开始应用枯草芽孢杆菌（Ｂｃａｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＢＦ－７６５８生产α－淀粉酶，当时仅无锡酶制厂独家生产，年产量为１０．２２吨。现在国内生产酶制剂的厂家己发展到上千个，其中约有４０％～５０％的工厂生产α－淀粉酶。总产量上万吨。

近年来，国外生产耐热α－淀粉酶发展较快，己从嗜热真菌、高温放线菌、特别是从嗜热细菌（嗜热脂肪芽孢杆菌Ｂ．ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓｔ和地衣芽孢杆菌Ｂ．ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｕｓ等）中分离得到了耐高温的α－淀粉酶菌种。但就国内而言，虽己开展了耐高温α－淀粉酶的研究工作，目前仍以枯草杆菌菌株生产α－淀粉酶为主。

本文就枯草杆菌在淀粉培养基上产

α－淀粉酶做一下研究，其对在以玉米（淀粉含量为７０％～７５％）或大米（淀粉含量为８０％～８５％）主要原料的发酵酿酒过程，具有实际的指导意义。

１　材料和方法

１．１实验材料

１．１．１菌种 枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）为实验室保藏菌种。

１．１．２种子培养基 马铃薯固体（及液体）培养基（简称ＰＤＡ，马铃薯２００ｇ、蔗糖２０ｇ、琼脂１５ｇ、水１０００ｍｌ、ＰＨ自然，马铃薯去皮，切成块煮沸３０ｍｉｎ，然后用纱布过滤，再加糖及琼脂，溶化后补足水至１０００ｍｌ。１２１℃灭菌３０ｍｉｎ）

１．１．３发酵培养基 淀粉液体培养基（可溶性淀粉、蒸馏水、ｐＨ自然。１２１℃灭菌３０ｍｉｎ）

１．２实验方法

１．２．１菌种激活　枯草芽孢杆菌在马铃薯固体培养基（简称ＰＤＡ）上３７℃培养１２ｈ后使用

１．２．２液体种子的制备　１００ｍＬ三角瓶装５０ｍＬ马铃薯液体培养基（起始ＰＨ为自然ＰＨ），灭菌后接激活菌种悬液１．５ｍＬ，培养３６ｈ。

１．２．３发酵培养 在各淀粉液态培养基中加１．５ｍＬ液体种子，用电热恒温振荡培养箱培养枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｓ）。

１．２．４分析方法 酶活力测定，根据国家标准局发布的方法进行①。即１ｍＬ酶液于６０℃，ＰＨ４．８条件下，１小时液化１ｇ可溶性淀粉为１个活力单位。［①国家标准局颁布，ＧＢ８２７５－８７，１９８８－０２－０１实施］

２ 实验结果与讨论

（１）培养温度对菌体生长和产酶的影响在不同温度下用电热恒温振荡培养箱（天津产ＳＨ６０００Ａ型）在２３℃至４４℃范围内培养枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｓ），３６ｈ后测定α－淀粉酶活力。结果示于表１。菌体生长和产酶的最适温度均在３７℃。温度高于４４℃菌体生长和酶活力迅速下降。

（２）培养基对菌体生长和产酶的影响，同在最适温度３７℃下，相同的接种量、相同的种龄的枯草杆菌，比较不同比例的淀粉液体培养基产α－淀粉酶，结果见表２测定产α－淀粉酶的最适培养基为：淀粉∶水＝７５∶１００。

（３）培养时间对产酶的影响，在最适温度３７℃下，相同的接种量，淀粉与水的比例为：７５∶１００时１（最适产α－淀粉酶的淀粉液体培养基），测定枯草杆菌产α－淀粉酶最适培养时间为３６ｈ。

３　结论

α－淀粉酶是产量在，用途广的酶制剂

品种之一，我国目前枯草杆菌α－淀粉酶是主要品种之一，在行业应用具有重要价值。本实验采用枯草杆菌在淀粉液态培养基上产α－淀粉酶，其研究结果对以玉米或大米为主要原料的发酵造酒具有指导意义。１）在２３℃至４４℃范围内，振荡培养，起始ＰＨ为自然ＰＨ，产α－淀粉酶最适培养条件：培养温度３７℃。２）在温度３７℃下，用淀粉液体培养基发酵，当淀粉与水的比例为７５∶１００时，产α－淀粉酶酶活力最高。３）在最适温度３７℃，淀粉与水的比例为７５∶１００（即产酶最高的淀粉液体培养基）时，最佳培养时间为１２ｈ，此时α－淀粉酶活力最高。

参考文献

［１］沈萍，范秀容，李广武．微生物学实验．

北京：高等教育出版社，２０００．［２］臧明玺，姜延程，李廷生．发酵助剂提高

枯草杆菌α－淀粉酶的活性研究．郑州粮食学院学报，１９９７．

［３］钟穗生等．枯草杆菌α－淀粉酶的活性

研究．太原工业大学学报，１９９７．

枯草杆菌生产α－淀粉酶的研究

哈申吐力古尔

（内蒙古通辽职业学院 通辽 ０２８０４５）

摘　要：以枯草杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＢＦ７６５８）为实验菌株，以淀粉为主要原料，采用液态培养基摇瓶发酵，生产α－淀粉酶。结果表明：①在２３℃至４４℃内，培养基起始ＰＨ为自然ＰＨ，产酶最适培养温度为：３７℃②枯草杆菌在淀粉液态培养基中３７℃，振荡培养，其产酶最适淀粉水组成为：淀粉∶水＝７５∶１００；③在最适温度３７℃下，淀粉∶水＝７５∶１００时，最适培养时间为３６ｈ。关键词：α－淀粉酶 枯草杆菌 淀粉液体培养基中图分类号：Ｒ３１３文献标识

码：Ａ

文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２０１０）１０（ｂ）－００１０－０１

表１　不同温度下所测糖度值

表２　不同培养基对枯草杆菌产α－淀粉酶的影响

黑曲霉发酵生产α-淀粉酶微生物实验报告

黑曲霉发酵生产α-淀粉酶 前言： α-淀粉酶能随机地作用于淀粉的非还原端，生成麦芽糖、麦芽三糖、糊精等还原糖，所得产物的还原性末端葡萄糖单位碳原子为α构型，同时该酶能使淀粉浆的粘度下降，因此又称为液化酶。耐酸性α-淀粉酶是在酸性条件下水解淀粉的酶类，其最适pH在4.0左右。自从日本研究者Y asujiMinoda等人用黑曲霉生产耐酸性α-淀粉酶以来，各国都对耐酸性α-淀粉酶进行了研究。 通过黑曲霉发酵生产α-淀粉酶的实验过程，熟悉发酵罐的构造和使用方法。初步了解发酵生产的原理和常规发酵参数的检测方法。整个实验按照“菌种的培养空消实消接种发酵放罐”的发酵过程进行。在整个发酵的过程中，每隔6h取一次发酵液样品检测其pH值、酶活、残糖量及生物量四个生理指标。最后将所测数据进行整理、分析，可以得出整个发酵过程各物质的生成和消耗的变化规律以及如何调整培养条件来提高发酵生产的效率，对大工业生产具有重要的指导意义。 正文： 一、实验目的 1．了解发酵罐的几大系统组成，即空气系统、蒸汽系统、补料系统、进出料系统、温度系统、在线控制系统。 2．掌握发酵罐空消的具体方法及步骤 3．掌握发酵罐进料及实消的具体方法及步骤 4．掌握发酵罐各系统的控制操作方法 二、实验原理 1.蒸汽系统： 蒸汽发生器：主要用于灭菌，分为自动加水和手动加水两种方式。 2.温度系统： (1) 夹套升温：蒸汽通入夹套。 (2) 夹套降温：冷水通入夹套，下进水，上出水。 (3) 发酵过程自动控温系统 3.空气系统： 空气除菌设备：空压机贮气罐油水分离器空气流量计空气过滤器发酵罐 4.补料系统：补加培养基、消泡剂、酸碱等。 5.在线控制系统

(整理)α-淀粉酶综述

α-淀粉酶综述 佚名2013-10-06 摘要：α-淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物至高等植物。α-淀粉酶是一种十分重要的酶制剂，大量应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、纺织品工业和医药行业等，是应用最为广泛的酶制剂之一。本文概述了α-淀粉酶的发现和应用发展史、分离纯化及结构的研究史、催化机制及其研究史、工业化生产和应用现状与发展趋势等。 关键词：α-淀粉酶发现应用分离纯化结构催化机制研究史发展趋势 α- 淀粉酶( α- 1,4- D- 葡萄糖- 葡萄糖苷水解酶) 普遍分布在动物、植物和微生物中, 是一种重要的淀粉水解酶。其作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α-1，4糖苷键，生成糊精和还原糖。由于产物的末端残基碳原子构型为α构型，故称α-淀粉酶。现在α-淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开α-1，4糖苷键，起液化作用的一类酶。 1 α-淀粉酶的发现和应用史 1.1 α-淀粉酶的发现 啤酒是最古老的酒精饮料，发酵是其关键步骤，其中所包含的糖化过程就是把淀粉转化为糖。这个转化过程的机理一直都没有被弄清楚，直到淀粉的发现。 在19世纪早期，许多科学家都在研究谷物提取物中淀粉的消化机理。Nasse（1811年）发现，从生物体中提取的淀粉能过被转化为糖，而从被沸水杀死的植物细胞中提取的淀粉不能被转化为糖。Kirchhoff（1815年）做了一个巧妙的实验。他将4份的冷水加入到2份的淀粉中，并边加边搅拌。之后加入20份的沸水使其形成一层厚厚的淀粉糊。在淀粉糊还是余温的时候，加入被粉碎的麸质（或麦芽），然后在40－60°列式温度下水浴。1－2小时后发现，淀粉糊开始缓慢液化。8－10小时后，淀粉糊被转化为一种甜的溶液。之后，他将其通过过滤和蒸发浓缩得到了糖浆，品尝后发现，其和发酵液一样甜。在操作的过程中，他注明了实验过程中仅添加了非常少的麸质，并且得到的糖浆与淀粉的量成正比。此外，如果在加入麸质前加入几滴高浓度的硫磺酸，最终就没有糖生成。从这个实验中他得到结论1）麸质是一种能够使温水中的淀粉粉末转化为糖的物质。2）作为种子发芽的结果，相比种子内的物质而言，麸质能过将更多的淀粉转化为糖。至此,Kirchhoff奠定了发现谷物中一种能够将淀粉转化为糖的蛋白质的基础。

淀粉酶及其应用

淀粉酶及其应用 0 引言 淀粉酶分布非常广泛，是人们经常研究的一种酶。从纺织工业到废水处理，这些酶都有不同规模的应用。 淀粉酶是淀粉降解酶。它们广泛存在于微生物、植物和动物体中。它们将淀粉及相关的聚合物分解为带有具体淀粉分解酶特征的产品。最初，淀粉酶一词用来指可以水解直链淀粉、支链淀粉、肝糖及其降解产品中α-1，4-糖苷键的酶(本菲尔德(Bernfeld)，1955年；费希尔(Fisher)和斯坦(Stein)，1960年；迈拜克(Myrback)和纽慕勒(Neumuller)，1950年)。它们水解相邻葡萄糖单体之间的键，产生带有具体用酶特征的产品。 近年来，人们发现了很多与淀粉及相关多糖结构降解有关的新型酶，并对其进行了研究(鲍伊(Boyer)和英格尔(Ingle)，1972年；博诺考尔(Buonocore)等人，1976年；格里芬(Griffin)和福格蒂(Fogarty)，1973年；福格蒂(Fogarty)和格里芬(Griffin)，1975年)。 (1)有一些微生物源可以劈开这些结构中的α-1，4或α-1，4和／或α-1，6键，人们将现在已经或将来可能对这些微生物源工业化生产有重大影响的酶分为六种(福格蒂(Fogarty)和凯利(Kelly)，1979年)。 (2)水解α-1，4键和绕过α-1，6键的酶，比如α-淀粉酶(内作用淀粉酶)。 (3)水解α-1，4键，但不能绕过α-1，6键的酶，比如β-淀粉酶(把麦芽糖当作一个重要的终端产品来生产的外作用淀粉酶)。 (4)水解α-1，4和α-1，6键的酶，比如淀粉葡糖苷酶(葡萄糖淀粉酶)和外作用淀粉酶。 (5)仅水解α-1，6键的酶，比如支链淀粉酶和其它一些脱支酶。 (6)优先水解其它酶对直链淀粉和支链淀粉所起的作用产生的短链低聚糖中α-1，4键的酶，比如α-葡萄糖苷酶。 (7)将淀粉水解为一连串非还原环状口葡糖基聚合物，称为环糊精或塞查丁格(Sachardinger)糊精的酶，比如浸麻芽孢杆菌(Bacillus macerans)淀粉酶(环糊精生成酶)。 1 淀粉 在描述淀粉分解酶的作用方式和性质前，有必要来讨论一下这种天然基一一淀粉的特性。淀粉是所有高等植物中主要储备碳水化合物的。在有些植物中，淀粉占整个未干植物的70％。淀粉是不溶于水的细小颗粒。这些颗粒的大小和形状常常由植物母体决定，具有植物品种的特征。当把淀粉颗粒置于水中加热时，颗粒中的连接氢键变弱，颗粒开始膨胀、凝胶化。最终，它们根据多糖的浓度或形成糊状物或形成弥散现象。淀粉来自于植物，比如玉米、小麦、高梁、稻米的种子，或木薯、马铃薯、竹芋的茎根，或来自于西谷椰子的木髓。玉 米是淀粉的主要商业原料，通过湿磨生产工艺便可获得商品淀粉(博考特(Berkhout)，1976年)。直链淀粉和支链淀粉的特性见表1。 表1直链淀粉和支链淀粉的比较 性质 直链淀粉 支链淀粉 基本结构 基本直线 分岔 在水溶液中稳定性 回生 稳定 聚合度 C.103 C.104～105 平均链长 C.103 C.20～25 β淀粉酶水解 87％ 54％

淀粉酶生产

淀粉酶生产 淀粉酶类的生产 淀粉酶属于水解酶类，是催化淀粉(包括糖原，糊精)中糖苷键水解的一类酶的统称。它是研究较多，生产最早，产量最大和应用最广泛的一种酶。几乎占整个总产量的50,以上。 根据淀粉酶对淀粉的作用方式不同，淀粉酶可分为四种主要类型，即a-淀粉酶，β-淀粉酶，葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶。此外，还有一些应用不是很广泛，生产量不大的淀粉酶，如环状糊精生成酶，及α-葡萄糖苷酶等。 表5—1 淀粉酶的分类 常用名作用特性存在 E.C编号系统名称 不规则地分解淀粉唾液，胰脏，麦芽，α-1，4葡聚糖- α-淀粉酶，液化霉菌，细菌 E.C. 4-葡聚糖水解酶酶，淀粉-1， 4-糖原类物质的α-1 3.2.1.1 糊精酶，内断型4糖苷键 淀粉酶 E.C. α-1，4葡聚糖- Β-淀粉酶，淀粉从非还原性末端甘薯，大豆，大 3.2.1.2 4-麦芽糖水解酶 -1，4-麦芽糖苷以麦芽糖为单位麦，麦芽等高等 酶，外断型淀粉顺次分解淀粉，植物以及细菌等 酶糖原类物质的α微生物 -1，4糖苷键 E.C. α-1，4葡聚糖葡糖化型淀粉酶，从非还原性末端霉菌，细菌，酵 3.2.1.3 萄糖水解酶糖化酶，葡萄糖以葡萄糖为单位母等 淀粉酶，淀粉-1，顺次分解淀粉， 4-葡萄糖苷酶，糖元类物质的α

淀粉葡萄糖苷酶 -1，4糖苷键 E.C. 支链淀粉6-葡聚异淀粉酶，淀粉分解支链淀粉，植物，酵母，细 3.2.1.9 糖水解酶 -1，6-糊精酶，糖元类物质的α菌 R-酶，茁酶多糖-1，6糖苷键 酶，脱支酶 淀粉酶的种类不同，对直链淀粉和支链淀粉的作用方式也不一样。各种不同的淀粉酶对淀粉的作用有各自的专一性。 淀粉是自然界中分布极广的碳水化合物，它是由葡萄糖基相连接聚合而成的，根据连接方式不同一般可将其分为直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉的葡萄糖基几乎都是以α-1，4键相互连接成的直连，聚合度为100—6000个葡萄糖单位不等，最近研究认为直链淀粉分子中也有极少量的分枝结构存在。支链淀粉则较复杂，除有较多的α-1，4键连接外，还在分子内有α-1，6键连接成树枝状，聚合度也比直链淀粉高。 表5—2 常见淀粉中直链与支链淀粉含量 淀粉品种直链淀粉/, 支链淀粉/, 玉米 27 73 马铃薯 23 77 甘薯 20 80 木薯 17 83 大米 17 83 糯玉米 0 100 糯高粱 0 100 糯米 0 100 5.1α-淀粉酶的生产 α-淀粉酶作用于淀粉时，可以随机的方式从分子内部切开α-1,4葡萄糖苷键而生成糊精和还原糖。其水解位于中间的α-1,4键的概率比水解位于分子末端的概率大，不能水解支链淀粉的α-1,6键，也不能水街紧靠1,6分支点的-α-1,4

探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用(知识资料)

Sy-5 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 酶：是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。酶的作用具有专一性。 一、实验原理 淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。 用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖的水解反应，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 证明酶的专一性。 二、目的要求 1.初步学会探索酶催化特定化学反应的方法。 2.探索淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 三、重点与难点 1.重点 ①初步学会探索酶催化特定化学反应的方法--探索酶的特性之一(酶的专一性)的方法。 ②探索淀粉酶是否只能催化淀粉的反应。 2.难点 ①学会探索实验的设计方法和探索方法。 ②让学生学会探索实验的方法，培养学生独立实验能力和创新思维能力。 四、材料用具 质量分数为2%的新鲜的淀粉酶溶液。 试管，大烧杯，量筒，滴管，温度计，试管夹，三脚架，石棉网，酒精灯，火柴。 质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液，斐林试剂，热水。 五、方法步骤（录象观察） 1.取材 2.实验过程 3.结论 序号项目试管 1 2 1 注入可溶性淀粉溶液2mL \ 2 注入蔗糖溶液\ 2mL 3 注入新鲜的淀粉酶溶液2mL 2mL

结论: 1号试管中出现砖红色沉淀，2号管无颜色变化。淀粉酶只能把淀粉水解成麦芽糖，不能水解蔗糖。验证了酶的专一性。 (1)做好本实验的关键是蔗糖的纯度和新鲜程度。这是因为蔗糖是非还原性糖，如果其中混有少量的葡萄糖或果糖，或蔗糖放置久了受细菌作用部分分解成单糖，则与斐林试剂共热时能生成砖红色沉淀，使人产生错觉。为了确保实验的成功，实验之前应先检验一下蔗糖的纯度。普通的细粒蔗糖往往由于部分水解而具有一些还原糖。可用市售大块冰糖，水洗去其表面葡萄糖得到纯净的蔗糖。 (2)实验中要将试管的下半部浸到37℃的温水中，因为淀粉酶在适宜的温度条件下催化能力最强。 (3)在实验中，质量分数为3%的蔗糖溶液要现配现用(以免被细菌污染变质)，取唾液时一定要用清水漱口，以免食物残渣进入唾液中。 (4)制备的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷却后才能使用，因为温度过高会使酶活性降低，甚至失去催化能力。 (5)实验中如果2号试管也产生了砖红色沉淀，可能的原因是: 蔗糖溶液放置的时间过长，蔗糖溶液中的微生物分解成还原性糖，从而影响实验效果。这时应临时配制蔗糖溶液。 另一个可能的原因是试管不干净，所以实验之前应将试管用清水再清洗一次，试管编号要醒目。 (6)实验步骤一定要按要求的程序进行，不可随意改变。 (7)如果实验中，自己的实验结果与理论上的预期结果不一致，应再设计实验，进行进一步的验证或找出问题所在。 Ⅲ实验理论 本实验是探索类实验。主要目的是通过研究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用是否都具有催化作用，探索酶催化化学反应的特点。本实验给我们的重要启示是:设计实验时，首先要从已知人手，确定何为实验变量(自变量)，何为因变量，何为控制变量。 本实验的已知条件为题目，即“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”。 从题目可知: ①淀粉、蔗糖水解的产物，水解的速率等变化的结果，即因变量。从因变量入手我们将推知自变量(实验变量)对其的影响程度或它们之间的关系。 ②淀粉、蔗糖在实验过程中的浓度、用量、淀粉酶的浓度、用量、水解过程的温度等都为控制变量，需遵循同时等量原则，以排除控制变量对2个水解反应的影响。 ③淀粉酶本身是实验变量。通过研究确定其分别对淀粉水解作用和蔗糖水解作用的影响。 在以上分析的基础上，再安排淀粉、蔗糖、水、淀粉酶、温度、酸碱度等各变量的“出场”顺序，想必会容易许多。 Ⅳ随堂演练 1.下列关于酶的叙述，不正确的是（） A.酶的催化效率很高 B.酶是具有催化功能的蛋白质

黑曲霉菌株发酵生产糖化酶发酵罐设计

目录 第一章绪论 (1) 第二章罐体几何尺寸的确定 (2) 2.1夹套反应釜的总体结构 (2) 2.2 几何尺寸的确定 (2) 第三章罐体主要部件尺寸的设计计算 (5) 3.1 罐体 (5) 3.2 罐体壁厚 (5) 3.5人孔和视镜 (6) 3.6接口管 (6) 3.6.1 管道接口（采用法兰接口） (6) 3.6.2 仪表接口 (7) 第四章冷却装置设计 (8) 4.1 冷却方式 (8) 4.2 装液量 (8) 4.3 冷却水耗量 (9) 4.4 冷却面积 (9) 第五章搅拌器轴功率的计算 (10) 5.1不通气条件下的轴功率P0 (10) 5.2通气搅拌功率Pg的计算 (11) 5.3电机及变速装置选用 (11) 第六章结论 (13) 参考文献 (13)

第一章绪论 我设计的是一台30M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产糖化酶。 糖化酶，也称葡萄糖淀粉酶（EC3.2.1.3），主要用途是作为淀粉糖化剂。它与a-淀粉酶结合可将淀粉酶转化为葡萄糖，可供葡萄糖工业，酿酒工业和氨基酸工业等应用，是工业生产中最重要的酶类之一，也是我国产量最大的酶制剂产品。黑曲霉A.S.3.4309是国内糖化酶活性最高的菌株之一。 糖化酶生产菌重要的有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉，河枣曲霉，宇佐美曲霉，红曲霉，扣囊拟内孢霉，泡盛曲霉，头孢霉，甘薯曲霉，罗耳伏革菌。 综合温度、PH等因素选择黑曲霉A.S.3.4309菌株，该菌种最适发酵温度为32-34℃，pH为4.5，培养基为玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成。 主要生产工艺过程为如下：菌种用蔡式蔗糖斜面于32℃培养6天后，移植在以玉米粉2.5%,玉米浆2%.组成的一级种子培养基中，与32℃摇瓶培养24-36h，再接入（接种量1%）种子罐（培养基成分与摇瓶发酵相同），并与32℃通气培养搅拌24-36h，然后再接入（接种量5%-7%）发酵罐。发酵培养基由玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成（先用a-淀粉酶液化），发酵温度为32℃，在合适的通气搅拌条件下发酵96小时酶活性可达6000u·ml-1 。 发酵液滤去菌体，如有影响糖化效率的葡萄糖甘转移酶存在，则通过调节滤液PH 等方法使其除去，再通过浓缩将酶调整到一定单位，并加入防腐剂（如苯甲酸）。如制备粉状糖化酶，则可通过盐析或加酒精使酶沉淀，沉淀经过压滤，滤泥再通过压条烘干，粉碎，即可制成商品酶粉。 发酵罐主要由罐体和冷却蛇管，以及搅拌装置，传动装置,轴封装置，人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对20M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算；考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料，确定罐体外形、罐体和封头的壁厚；根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算；根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置，传动装置，和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图，完成这次设计。 这次设计包括一套图样，主要是装配图，还有一份说明书。而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容，绘制装配图要有合理的选择基本視图，和各种表达方式，

a-淀粉酶的生产与应用

α-淀粉酶的合成与应用 谷君 摘要：酶, 发酵,生产,合成,应用 关键词：生产应用 一，淀粉酶的产生菌及酶的特性 （1）淀粉酶可由微生物发酵产生，也可从植物和动物中提取，目前I业生产上都以微生物发酵法进行大规模生产淀粉酶。在 1 9 0 8年和 1 9 1 7年德国的 B o k i i n 和 F A f r o n t [ 日先后由细菌中生产出 d ．淀粉酶，用于纺织品脱浆。1 9 3 7年日本的福本口获得了产生a 一淀粉酶的括革杆菌。第二次世界大战后，由干抗生素的发明，使得微生物I业大步前进， 1 9 4 9年Ⅱ - 淀粉酶开始采用深层通风培葬法进行生产。1 9 7 3年耐热性淀粉酶投入了生产r 4 3 。随淀粉酶的用途日蓝扩大，产量日见增多，生产水平也逐步提高。近些年我们国家的酶制剂行业发展较快，从 1 9 6 5年开始应用解淀粉芽孢杆菌B F 一7 6 5 8生产淀粉酶，当时仅无锡酶制剂厂独家生产，近年在国内生产酶制剂的厂家已发展到 l 2 O多个，其中约有 4 O 左右的I厂生产淀粉酶，产品也由单一的常温I业用 d 一淀粉酶，发展到现在有I业用也有食品鼓，既有常温也有耐热的，剂型上有固体的也有液体淀粉酶。酶制剂I业现已成为近代I业生产中不可缺少的组成部门，它对社会的贡献远远超过酶I业本身。 （2）世界上许多国家都以枯草杆菌，地衣芽孢杆菌生产细菌淀粉酶和米曲霉生产的真苗淀粉酶为主要产品，在工业生产中使用的菌种，最初都是从自然中得到的，通过筛选和诱变育种工作，可改变菌种的特性，提高 n 一淀粉酶的活力。O n t t r u p 以地衣芽孢杆苗AT C C 9 7 9 8为出发菌株，用 Y射线， N T G以及 uV反复 7次 诱变，使其 n 一淀粉酶的产量为原苗株的 2 5 倍。A n d r e e v a 等将枯草杆菌孢子悬浮液经 5 0 ℃加热处理 3 0分钟，酶合成速度提高了 2 —2 、 7倍，可见采用诱变育种是行之有效的方法，但也有一定的局限性和缺点，由于发生平顶效应使之育种效果降低，利用转化法改良菌种，在枯草杆菌 n 一淀粉酶的生产苗上已 取得可喜的结果 K a z u m a s a 等采用转化和诱变结合的方法．使 n 一淀粉酶产量比亲株高 l 5 0 0 - -2 0 0 0倍近年来，随生物工程技术的发展，基因工程技术已应用到菌种的改造方面。 P a l v a r 2 等把解淀粉芽孢杆菌n 一淀粉酶基因克隆到枯草芽孢杆菌中，其 n 一淀粉酶活力比其原始的野生型苗株高 5 0 0倍。 H e n a c h a n 又把地衣芽孢杆菌耐热淀粉酶基因克隆到枯草芽孢杆苗中，美国 C P C国 际公冠的 Mo f f c t 研究中心，已获得美国食品药品管理局( F DA) 的批准，可用其研制的基因工程菌生产淀粉酶，这是第一个由 F D A 批准用基因工程菌生产的酶髑剂。。我国在利用基因重组构建耐热性一淀粉酶方面已取得一定的进展，何超刚[ 3 等将脂肪嗜热芽孢杆菌淀粉酶基因质粒带人大肠杆菌，使后者具有生 产高淀粉酶能力。任大明0 将带有淀粉酶基因的克隆片段，在枯草杆菌中得到表达。朱卫民将枯草杆菌 a淀粉酶基因在大肠杆苗中的得表达。

血尿淀粉酶临床意义

血、尿淀粉酶检测的临床意义 贾思公 淀粉酶(AMY或AMS)全称是1，4-α-D-葡聚糖水解酶，催化淀粉及糖原水解，生成葡萄糖、麦芽糖及含有α1，6-糖苷键支链的糊精。淀粉酶主要由胰腺和唾液腺分泌，肺、肝、甲状腺、脂肪等组织亦含有此酶。 生理变异：成年人血中淀粉酶与性别、年龄、进食关系不大，新生儿淀粉酶缺乏，满月后才出现此酶，逐步升高，约在5岁时达到成年人水平，老年人淀粉酶开始下降，约低25%。 注意事项：血淀粉酶的检验结果与进食的关系并不大，因此检验前无需刻意空腹，但若有使用避孕药或者麻醉药等则可能使得测定的数值出现偏低的情况。 参考值：血清淀粉酶28—100u/L；尿液淀粉酶0—500u/L 临床意义：淀粉酶主要由唾液腺和胰腺分泌，可通过肾小球滤过。 (1)血清与尿中淀粉酶升高：流行性腮腺炎，特别是急性胰腺炎时，血和尿中淀粉酶显著增高。急性胰腺炎病人胰淀粉酶溢出胰腺外，迅速吸收入血，由尿排出，故血尿淀粉酶大为增加，是诊断本病的重要的化验检查。血清淀粉酶在发病后1～2小时即开始增高，8～12小时标本最有价值，至24小时达最高峰，并持续24～72小时，2～5日逐渐降至正常，而尿淀粉酶在发病后12～24小时开始增高，48小时达高峰，维持5～7天，下降缓慢。故胰腺炎后期测尿淀粉酶更有价值。一般情况下，血清淀粉酶在增高频率以及程度上都不及尿淀粉酶检测，当血清活性淀粉酶回归常态后，尿淀粉酶活性仍然可以持续６天左右，这也是尿淀粉酶检测的敏感度和特异度都高于血淀粉酶检测的原因所在。尿淀粉酶活性测定对于胰腺炎的诊

断非常有效，在患者未能及时就诊时更是如此，在条件允许的情况下，进行血尿淀粉酶联合测定效果更佳。对急性胰腺炎的诊断，血尿淀粉酶都有很高的敏感性。在遇到急腹症患者，特别是那些腹部持续剧痛，用解痉剂也无法缓解症状的病例，就应该及时给患者采取血尿点淀粉酶检测，如果病情不能确定，还可以采取CT 、B 超等手段辅助进行，早点确诊，以便下一步治疗。 急性阑尾炎、肠梗阻、胰腺癌、胆石症、溃疡病穿孔、慢性胰腺炎、胰腺癌、急性阑尾炎、肠梗阻、流行性腮腺炎、唾液腺化脓等血清淀粉酶均可升高，但升高幅度有限。肾功能障碍时，血淀粉酶升高，尿淀粉酶降低。 (2)血清与尿中淀粉酶降低：正常人血清中淀粉酶主要由肝脏产生，血清与尿淀粉酶同时减低主要见于肝炎、肝硬化、肝癌及急性和慢性胆囊炎等。肾功能障碍时血清淀粉酶也可降低。 血尿淀粉酶对于胰腺炎的诊断虽然很有效果，但也会存在一定的诊断不出甚至误诊的几率。胰腺炎是最为常见的急腹症，患者大多有持续性阵痛，与暴饮暴食和烟酒过度有一定关系。有一种以腹泻为主要症状的胆源性胰腺炎与急性肠胃炎临床症状极为相似，血尿淀粉酶也表现较高，容易误诊。胆结石的临床症状主要为腹疼、恶心以及呕吐、发热。常态下，存留于胰液中的胰蛋白是在十二指肠里，它变成活性胰蛋白酶需要胆汁中的肠激酶激活，这样才能够去消化蛋白质。急性胰腺炎很多都是由胆石症引起的，所以急性肠胃炎和胆结石在临床上极易被误诊为胰腺炎，需要重点关注。 总而言之，血尿淀粉酶的坚持是当前诊断胰腺炎的主要手段，其有效

万吨α淀粉酶生产车间的设计

万吨α淀粉酶生产车间 的设计 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

8万t/a α-淀粉酶生产车间的设计 摘要：本设计为年产80,000t α-淀粉酶的工厂设计，其通过枯草杆菌液体深层发酵、沉淀法提取达到分离纯化出菌体中α-淀粉酶的目的。本设计分别对α-淀粉酶的性质、用途、工艺流程及生产原理都做了相关的阐述，并对有关的物料和热量也作了相应的衡算，以及对标准设备的选型和计算，还对工艺指标、安全问题和环境保护都做了详细的阐述。通过设计得出结论：年产8万吨α-淀粉酶发酵工厂，共有18个500m3发酵罐，每月均放罐180罐，发酵周期为72小时，总提取率为82%，理论α-淀粉酶产量为吨/罐，实际α-淀粉酶产量为吨/罐。每月应投入生产总成本为3993万元，根据目前市场价格，年利润为万元。 关键词：α-淀粉酶；工厂设计；效益分析；发酵；发酵罐 Plant Design of Sixty thousand t/a α-Amylase Abstract:This project is designed by a factory which produces 60,000t α-Amylase a achieves the aim of filtration and purification of the α-Amylase by using the deep ferment of hay bacillus and settling design not only respectively illustrate the quality,use,technological process and production principle but also make a materials and heat balance,the type selection and calculation of the standard equipment,further more,illustrate the technic

黑曲霉菌株发酵生产糖化酶发酵罐设计

目录

第一章绪论 我设计的是一台30M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产糖化酶。 糖化酶，也称葡萄糖淀粉酶（），主要用途是作为淀粉糖化剂。它与a-淀粉酶结合可将淀粉酶转化为葡萄糖，可供葡萄糖工业，酿酒工业和氨基酸工业等应用，是工业生产中最重要的酶类之一，也是我国产量最大的酶制剂产品。黑曲霉是国内糖化酶活性最高的菌株之一。 糖化酶生产菌重要的有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉，河枣曲霉，宇佐美曲霉，红曲霉，扣囊拟内孢霉，泡盛曲霉，头孢霉，甘薯曲霉，罗耳伏革菌。 综合温度、PH等因素选择黑曲霉菌株，该菌种最适发酵温度为32-34℃，pH为，培养基为玉米粉%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成。 主要生产工艺过程为如下：菌种用蔡式蔗糖斜面于32℃培养6天后，移植在以玉米粉%,玉米浆2%.组成的一级种子培养基中，与32℃摇瓶培养24-36h，再接入（接种量1%）种子罐（培养基成分与摇瓶发酵相同），并与32℃通气培养搅拌24-36h，然后再接入（接种量5%-7%）发酵罐。发酵培养基由玉米粉%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成（先用a-淀粉酶液化），发酵温度为32℃，在合适的通气搅拌条件下发酵96小时酶活性可达6000u·ml-1 。 发酵液滤去菌体，如有影响糖化效率的葡萄糖甘转移酶存在，则通过调节滤液PH 等方法使其除去，再通过浓缩将酶调整到一定单位，并加入防腐剂（如苯甲酸）。如制备粉状糖化酶，则可通过盐析或加酒精使酶沉淀，沉淀经过压滤，滤泥再通过压条烘干，粉碎，即可制成商品酶粉。 发酵罐主要由罐体和冷却蛇管，以及搅拌装置，传动装置,轴封装置，人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对20M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算；考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料，确定罐体外形、罐体和封头的壁厚；根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算；根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置，传动装置，和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图，完成这次设计。 这次设计包括一套图样，主要是装配图，还有一份说明书。而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容，绘制装配图要有合理的选择基本视图，和各种表达方式，有合理的选择比例，大小，和合理的安排幅面。说明书就是要写清楚设计的思路和步骤。

a-淀粉酶发酵的生产工艺

武汉轻工大学 设计α-淀粉酶的发酵生产工艺 系部食品科学与工程学院 专业粮食工程 班级粮工1002 姓名郑开旭 学号100107502 指导教师易阳 2013年6月9日

设计α-淀粉酶发酵的生产工艺 摘要:α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中，能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。目前，α- 淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。本次设计的淀粉酶发酵，分别以玉米粉为碳源，以豆饼为氮源，以BF-7658枯草芽孢杆菌为生产菌种,同时做出了生产工艺流程图，详细的介绍了α-淀粉酶的生产工艺。 关键词：α-淀粉酶；工艺设计；发酵 正文: α-淀粉酶的生产工艺 1 α-淀粉酶的生产方法 1.1生产方法的选择 枯草杆菌BF7658是我国应用广泛的液化型α-淀粉酶菌种，国内普遍采用深层发酵法生产工业粗酶。我们从BF7658出发，用紫外光及化学药品反复交替诱变，选育适用于固体发酵的新菌体BF7658—1。该菌为短杆状，革兰氏阳性，两端钝园，在肉汁表面可生成菌膜，在培养基上菌落呈乳白色，表面光滑、湿润、略有光泽，用碘液试之，菌落周围呈透明圈。 ?固体培养枯草杆菌BF7658—1生产α-淀粉酶 将菌种接种于马铃薯琼脂斜面，37℃培养三天，然后转接到种子液体培养基上（豆饼粉、玉米粉、酵母膏、蛋白胨火碱、水等），摇瓶培养一定时间，当菌体进入对数生长期时，以0. 5%接种量接入固体培养基（麸皮、米糠、豆饼粉、火碱、水；ph=7左右，常压汽蒸一小时，冷却到38～40℃）在厚层通风制曲箱内，通风保持37～42℃，培养48小时出曲风干。 麸曲用1％食盐水3～4倍浸泡，3小时后过滤，调节滤液pH=8，加硫酸铵溶液沉淀酶，经离心，用浓酒精洗涤脱水，40℃烘干、磨粉即为成品。 ?深层发酵法生产α-淀粉酶

教案实验四 黑曲霉发酵生产柠檬酸

实验四黑曲霉发酵生产柠檬酸 【目的要求】 1. 掌握实验室菌种种子生产方法。 2. 掌握柠檬酸发酵原理及过程，掌握柠檬酸液体发酵及中间分析方法。 3. 熟悉并记录黑曲霉培养过程中培养基中基质的变化与产物的形成情况； 4. 掌握钙盐法提取柠檬酸的原理与方法。 【基本原理】 黑曲霉发酵生产柠檬酸实验中需要大量活化的孢子，其制备是采用麸皮培养基中保藏的黑曲霉孢子，在新的麸皮培养基上于适当的温度下活化并大量繁殖，从而产生大量活化孢子。 黑曲霉发酵法生产柠檬酸的代谢途径被认为是：黑曲霉生长繁殖时产生的淀粉酶、糖化酶首先将薯干粉或玉米粉中的淀粉转变为葡萄糖；葡萄糖经过酵解途径（EMP）转变为丙酮酸；丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A，然后在柠檬合成酶的作用下生成柠檬酸。黑曲霉在限制氮源和锰等金属离子条件下，同时在高浓度葡萄糖和充分供氧的条件下，TCA循环中的酮戊二酸脱氢酶受阻遏，TCA循环不能充分进行，使柠檬酸大量积累并排出菌体外。其理论反应式为：C6H12O6+1.5O2→C6H8O7+2H2O 以薯干粉或玉米粉为原料的黑曲霉柠檬酸发酵液，除了含有大量柠檬酸外，还有大量的菌体，少量没有被黑曲霉利用的残糖、蛋白质、脂肪、胶体化合物以及无机盐类等。柠檬酸提取就是从成分复杂的发酵液中分离提纯获得柠檬酸。从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸的方法主要有：钙盐-离子交换法、溶剂萃取法、“吸交”法、离子色谱法等。目前国外生产主要采用钙盐-离子交换法和溶剂萃取法；国内生产主要采用钙盐-离子交换法，“吸交”法和离子色谱法正在推广中。 钙盐法首先采用过滤或超滤除去发酵液中的菌丝体等不溶残渣，然后在澄清过滤液中加入碳酸钙（或氢氧化钙）发生中和反应，生成难溶的柠檬酸钙沉淀，利用在80-90℃下柠檬酸钙的溶解度极低的特性，通过过滤（或离心）将它与可溶性的糖、蛋白、氨基酸、其它有机酸、无机离子等杂质分离开，用80-90℃热水反复洗涤柠檬酸钙，除去残糖和其他可溶性杂质，经过滤（或离心）获得较净的柠檬酸钙，然后在洗净的柠檬酸钙中缓慢地加入稀硫酸进行酸解反应，生成柠檬酸和硫酸钙沉淀，经过滤（或离心）除去硫酸钙沉淀，获得粗制的柠檬酸。其主要反应式为： 2C6H8O7·H2O+3CaCO3Ca3（C6H5O7）2·4H2O +3CO2 +H2O

血尿淀粉酶临床意义

血、尿淀粉酶检测得临床意义 贾思公 淀粉酶(AＭY或ＡMS)全称就是１，４—α-Ｄ-葡聚糖水解酶,催化淀粉及糖原水解,生成葡萄糖、麦芽糖及含有α1,6—糖苷键支链得糊精。淀粉酶主要由胰腺与唾液腺分泌，肺、肝、甲状腺、脂肪等组织亦含有此酶。 生理变异：成年人血中淀粉酶与性别、年龄、进食关系不大,新生儿淀粉酶缺乏，满月后才出现此酶，逐步升高,约在5岁时达到成年人水平,老年人淀粉酶开始下降，约低25%。 注意事项：血淀粉酶得检验结果与进食得关系并不大，因此检验前无需刻意空腹，但若有使用避孕药或者麻醉药等则可能使得测定得数值出现偏低得情况。 参考值：血清淀粉酶28—10０ｕ/L;尿液淀粉酶０-500u/L 临床意义:淀粉酶主要由唾液腺与胰腺分泌，可通过肾小球滤过。 （1）血清与尿中淀粉酶升高:流行性腮腺炎,特别就是急性胰腺炎时,血与尿中淀粉酶显著增高。急性胰腺炎病人胰淀粉酶溢出胰腺外，迅速吸收入血，由尿排出，故血尿淀粉酶大为增加,就是诊断本病得重要得化验检查。血清淀粉酶在发病后１~2小时即开始增高,８～1２小时标本最有价值,至24小时达最高峰，并持续24～７2小时,2~5日逐渐降至正常，而尿淀粉酶在发病后1２～24小时开始增高，４8小时达高峰,维持5～7天,下降缓慢。故胰腺炎后期测尿淀粉酶更有价值。一般情况下，血清淀粉酶在增高频率以及程度上都不及尿淀粉酶检测，当血清活性淀粉酶回归常态后，尿淀粉酶活性仍然可以持续６天左右，这也就是尿淀粉酶检测得敏感度与特异度都高于血淀粉酶检测得原因所在。尿淀粉酶活性测定对于胰

腺炎得诊断非常有效,在患者未能及时就诊时更就是如此，在条件允许得情况下,进行血尿淀粉酶联合测定效果更佳.对急性胰腺炎得诊断，血尿淀粉酶都有很高得敏感性。在遇到急腹症患者，特别就是那些腹部持续剧痛，用解痉剂也无法缓解症状得病例,就应该及时给患者采取血尿点淀粉酶检测,如果病情不能确定,还可以采取ＣT 、B 超等手段辅助进行,早点确诊，以便下一步治疗。 急性阑尾炎、肠梗阻、胰腺癌、胆石症、溃疡病穿孔、慢性胰腺炎、胰腺癌、急性阑尾炎、肠梗阻、流行性腮腺炎、唾液腺化脓等血清淀粉酶均可升高,但升高幅度有限。肾功能障碍时,血淀粉酶升高,尿淀粉酶降低. (2)血清与尿中淀粉酶降低:正常人血清中淀粉酶主要由肝脏产生,血清与尿淀粉酶同时减低主要见于肝炎、肝硬化、肝癌及急性与慢性胆囊炎等。肾功能障碍时血清淀粉酶也可降低。 血尿淀粉酶对于胰腺炎得诊断虽然很有效果,但也会存在一定得诊断不出甚至误诊得几率。胰腺炎就是最为常见得急腹症,患者大多有持续性阵痛，与暴饮暴食与烟酒过度有一定关系.有一种以腹泻为主要症状得胆源性胰腺炎与急性肠胃炎临床症状极为相似，血尿淀粉酶也表现较高，容易误诊。胆结石得临床症状主要为腹疼、恶心以及呕吐、发热。常态下，存留于胰液中得胰蛋白就是在十二指肠里,它变成活性胰蛋白酶需要胆汁中得肠激酶激活，这样才能够去消化蛋白质。急性胰腺炎很多都就是由胆石症引起得, 所以急性肠胃炎与胆结石在临床上极易被误诊为胰腺炎,需要重点关注。 总而言之,血尿淀粉酶得坚持就是当前诊断胰腺炎得主要手段，其有效率高，操作也较为简便，能够更为快捷得发现胰腺炎患者,便于对症治

实验三 柠檬酸发酵

实验二柠檬酸发酵 【课前预习】 复习微生物学及实验过程、发酵工程、生物分离工程所学到的微生物培养及生物物质分离的分离方法，了解影响微生物生长及生物物质提取过程中的各种影响因素。 【实验目的】 1. 了解柠檬酸发酵原理及过程，掌握柠檬酸液体发酵及中间分析方法。 2. 了解并记录黑曲霉培养过程中培养基中基质的变化与产物的形成情况； 3. 通过按照给定的研究题目，独立的进行试验，并观察试验中的各种现象，分析总结实验 得出的各种数据并撰写相应的研究及实验报告等各过程，来培养学动手能力和独立分析问题能力，并了解学习科学研究的基本过程与要求，提高科学研究的素质，为将来从事科学研究作好基础。 【实验要求】 1. 10-15 人一组，互相配合，开展实验，动手完成实验，并记录实验中的实验现象、数据，必要时及时修改试验计划。 2. 总结试验数据，经教师认定后，撰写实验报告。 【实验原理】 黑曲霉发酵法生产柠檬酸的代谢途径被认为是：黑曲霉生长繁殖时产生的淀粉酶、糖化酶首先将薯干粉或玉米粉中的淀粉转变为葡萄糖；葡萄糖经过酵解途径（EMP）和HMP 途径转变为丙酮酸；丙酮酸由丙酮酸氧化生成乙酸和二氧化碳，继而经乙酰磷酸形成乙酰辅酶A，然后在柠檬合成酶的作用下生成柠檬酸。黑曲霉在限制氮源和锰等金属离子条件下，同时在高浓度葡萄糖和充分供氧的条件下，TCA 循环中的酮戊二酸脱氢酶受阻遏，TCA 循环变成“马蹄形”，代谢流汇集于柠檬处，使柠檬酸大量积累并排出菌体外。其理论反应式为：C6H12O6+1.5O2C6H8O7+2H2O 【实验用品】 1. 实验主要仪器设备 摇床；离心机；超净工作台；恒温培养箱；灭菌锅；析天平；蒸发器；分光光度计；比色管；容量瓶；滤布；布氏漏斗；滴定管；水浴锅；试管、烧杯、500ml 三角瓶等若干0.1429mol/LNaOH，1%酚酞试剂，pH 计，3,5 二硝基水杨酸试剂，葡萄糖；草酸铵结晶紫

淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 一、教学目的 l．初步学会探索酶催化特定化学反应的方法。 2．探索是否只能催化特定的化学反应。 二、教学建议 在本实验的教学中，教师应注意以下几点。 1．实验课前，教师应当布置学生预习实验指导。学生通过预习，可以理解实验原理，了解实验的目的要求和方法步骤，避免实验时边看书边做实验的情况发生。 2．实验过程中，教师应提醒学生注意以下几点。 （1）制备的可溶性淀粉溶液，必须完全冷却后才能使用，如果用刚煮沸的可溶性淀粉溶液进行实验，就会因温度过高而破坏淀粉酶的活性。 （2）两支试管保温时，应控制在60℃左右，低于50℃或高于75℃，都会降低化学反应的速度。 （3）如果2号试管也产生了砖红色沉淀，可以考虑以下原因。 ①蔗糖溶液放置的时间是否过长。因为蔗糖溶液放置时间过长，蔗糖容易被溶液中的微生物分解成还原性糖，影响实验的结果。这时应改用现配制的蔗糖溶液。 ②试管是否干净。如果上一个班的同学做完实验后未能将试管清洗干净，这次实验又接着用，就可能出现这种情况。为此，教师必须要求学生在实验结束后，一定要将试管洗刷干净，并倒置控干。教师在实验前应对试管统一进行检查，以杜绝上述情况的发生。 ③蔗糖本身是否纯净。如果蔗糖不纯，就可能出现产生砖红色沉淀的现象。为保证蔗糖纯净，实验前教师可先配制少量的蔗糖溶液，并用斐林试剂检验一下，确无砖红色沉淀产生，则为纯净蔗糖。 三、参考资料 淀粉溶液的配制取2g淀粉酶（粉剂），放入烧杯中，边搅拌边加入98mL蒸馏水，搅拌均匀后备用。

淀粉酶简介本实验为定性实验，因此，不必使用纯的淀粉酶。淀粉酶在一般的化学试剂商店就可以买到，有的酿酒厂也有出售，买回后放在冰箱冷藏室中可保存几年。 替换材料容易购买到菊糖的学校，最好用菊糖代替蔗糖。这是因为菊糖是由多个果糖分子缩合而成的，与淀粉同属于多糖。用菊糖与淀粉进行对比实验，更具有说服力。 1、实验目的 （1）初步学会探索酶催化特定化学反应的方法。 （2）探索淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 2、实验原理 淀粉和蔗糖都没有还原性,也就是都不能使斐林试剂还原,所以都不能与斐林试剂发生反应。唾液淀粉酶将淀粉水解成的麦芽糖则具有还原性,能够使斐林试剂还原,生成砖红色的沉淀。蔗糖水解产生的葡萄糖和果糖都具有还原性,但唾液淀粉酶不能将蔗糖水解。 试验中可以用菊糖代替蔗糖。这是因为菊糖是由多个果糖分子缩合而成的，与淀粉同属于多糖，用菊糖与淀粉进行对比实验，更具有说服力。 3、实验材料 质量分数分别为3%的可溶性淀粉溶液和蔗糖溶液；质量分数为2%的新鲜淀粉酶（化学试剂商店有售）溶液。 4、试剂与仪器 斐林试剂（也可以用班氏试剂）试管、大烧杯、量筒、滴管、温度计、试管夹、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴。 5、实验方法与步骤 （1）取两支洁净的试管，编上号，然后向1号注入2mL可溶性淀粉溶液和2mL新鲜淀粉酶溶液。向2号注入2mL蔗糖溶液和2mL新鲜淀粉酶溶液。 （2）轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管的下半部浸到60℃左右的热水中，保温5min。 （3）取出试管，各加入2mL斐林试剂（边加入斐林试剂，边轻轻振荡这两支试管，以便使试管内的物质混合均匀）。 （4）将两支试管的下半部放进盛有热水的大烧杯中,用酒精灯加热,煮沸并保持1min。 （5）观察并记录两支试管内的变化。

实验24-黑曲霉发酵生产柠檬酸

黑曲霉发酵生产柠檬酸 柠檬酸（citric acid ）又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸（2-hydroxytricarboxylic acid ）、2--羟基丙烷-1，2，3-三羧酸（2-hydroxy propane-1，2，3-tricarboxylic acid ）。商品柠檬酸有两种形式：一种为无色透明，有光泽的含一个结晶水的晶体，其分子式为C 6H 807·H 2O,相对分子质量为210.14。另一种为无色半透明全对称晶体的无水柠檬酸，分子式为C 6H 8O 7，相对分子质量192.13。柠檬酸因无毒、水溶性好、酸味适度、易被吸收和价格低廉等优点，被广泛应用于食品、医药、化工、化妆品、清洗（洗涤）、建筑等工业部门。1893年前，人们主要从柑橘、菠萝和柠檬等果实中制取柠檬酸。1893年后发现微生物可产生柠檬酸，1951年美国Miles 公司首先采用深层发酵法生产柠檬酸。我国在20世纪40年代初期开始浅盘发酵生产柠檬酸，60年代开始采用薯干粉直接深层发酵法生产柠檬酸。 能够产生柠檬酸的微生物很多，青霉、毛霉、木霉、曲霉、葡萄孢菌及酵母中的一些菌株都能够利用淀粉质原料或烃类大量积累柠檬酸。至今世界上消费的柠檬酸主要采用发酵法，而最具商业竞争优势的是采用黑曲霉（Asp.niger ）、文氏曲霉(Asp.Wentii )和解脂假丝酵母等菌种的深层液体发酵。目前国内外普遍采用黑曲霉的糖质原料发酵生产柠檬酸。 本实验以薯干粉或玉米粉为原料，采用黑曲霉，通过深层液体（摇瓶）发酵产生柠檬酸。柠檬酸发酵液经过滤除去菌丝体和残存杂质，过滤液中加入碳酸钙中和，生成柠檬酸钙沉淀。将获得柠檬酸钙再用稀硫酸酸解生成柠檬酸和硫酸钙沉淀而制得粗制柠檬酸液，粗制柠檬酸液再经活性碳脱色、离子交换脱盐制得精制柠檬酸液。精制柠檬酸液经真空浓缩、结晶制得符合英国药典BP-98版标准的无水或一水柠檬酸。 5.3.1 柠檬酸发酵 1、 实验目的 了解柠檬酸发酵原理及过程，掌握柠檬酸深层液体发酵及发酵过程中生化指标的分析方法。 2、实验原理 黑曲霉发酵法生产柠檬酸的代谢途径被认为是：黑曲霉生长繁殖时产生的淀粉酶、糖化酶首先将薯干粉或玉米粉中的淀粉转变为葡萄糖；葡萄糖经过酵解途径（EMP ）和HMP 途径转变为丙酮酸；丙酮酸由丙酮酸氧化酶氧化生成乙酸和CO 2，继而经乙酰磷酸形成乙酰辅酶A ，然后在柠檬酸合成酶（柠檬酸缩合酶）的作用下生成柠檬酸。黑曲霉在限制氮源和锰等金属离子条件下，同时在高浓度葡萄糖和充分供氧的条件下，TCA 循环中的ɑ-酮戊二酸脱氢酶受阻遏，TCA 循环变成“马蹄型”,代谢流汇集于柠檬酸处,使柠檬酸大量积累并排出菌体外。其理论反应式为: O H O H C O O H C 27862612625.1+→+ 柠檬酸理论得率为106.7%，若以含一个结晶水的柠檬酸计为116.7%。 3、实验装置材料与流程 （1） 实验装置与材料 ① 实验装置 旋转式摇床、恒温培养箱、高速离心机（4000-6500r/min ）。 ② 菌种 黑曲霉（Asp.niger ）柠檬酸生产菌株Co8-27。 ③ 材料 麸皮、马铃薯 、薯干粉、蔗糖、玉米粉、大麦芽、大米、琼脂、淀粉酶（中温酶与高温酶）。 ④ 器皿 15mL 试管、100mL 三角瓶、2000mL 烧杯、500mL 三角瓶、离心管若干。 ⑤ 试剂 0.1429mol/L NaOH 、1%酚酞试剂、斐林甲、乙溶液、0.01%标准葡萄糖溶液。 （2） 试剂