第八章氨基酸发酵机制
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氨基酸在发酵中的作用一、引言发酵是一种利用微生物代谢产物进行生物转化的过程,广泛应用于食品工业、饲料工业和生物制药等领域。
而氨基酸作为生物体内重要的有机物,也在发酵过程中发挥着重要的作用。
本文将从氨基酸在发酵中的作用机制、应用及前景等方面进行探讨。
二、氨基酸在发酵中的作用机制1.提供碳源和能源:氨基酸是微生物合成蛋白质的基本单元,可以被微生物利用作为碳源和能源。
在发酵过程中,微生物通过代谢氨基酸产生能量,并将其转化为所需的代谢产物。
2.调节酶活性:氨基酸可以作为酶的辅因子,调节酶的活性。
在发酵过程中,一些关键酶的活性会受到氨基酸的调节,从而影响代谢途径的进行。
3.调节细胞内pH值:氨基酸在细胞内可离子化,释放出氢离子或吸收氢离子,从而调节细胞内的pH值。
适宜的pH值对微生物的生长和代谢具有重要的影响,氨基酸可以在发酵过程中维持适宜的pH值,提高发酵效率。
4.提供氮源:氨基酸中的氨基团含有丰富的氮元素,可以作为微生物合成蛋白质和其他氮化合物的氮源。
发酵过程中,微生物利用氨基酸中的氨基团合成所需的氮化合物,促进代谢产物的合成。
三、氨基酸在发酵中的应用1.食品工业:氨基酸可以作为发酵食品中的营养添加剂,提供微生物生长所需的营养物质,促进发酵过程。
例如,在酱油、酱料和味精等食品的发酵中,氨基酸作为调味品添加剂,不仅能够提高食品的口感和风味,还能够增强食品的营养价值。
2.饲料工业:氨基酸作为饲料添加剂,可以提高动物的生长性能和免疫力。
在畜禽饲料中添加适量的氨基酸,有助于提高饲料的利用率,降低环境污染,达到绿色养殖的目的。
3.生物制药:氨基酸在生物制药中的应用十分广泛。
一方面,氨基酸可以作为生物药物的原料,通过发酵合成所需的蛋白质药物;另一方面,氨基酸也可以作为生物药物的稳定剂,保护药物的活性和稳定性,提高药物的疗效。
四、氨基酸在发酵中的前景随着生物技术的不断发展,发酵工艺在各个领域中的应用越来越广泛。
而氨基酸作为重要的发酵辅助剂,其应用前景也日益广阔。
绪论氨基酸的用途:食品工业氨基酸在医药上的应用饲料行业化学工业农业化妆品氨基酸的生产方法:发酵法提取法酶法合成法氨基酸发酵:,就是以糖类和铵盐为主要原料的培养基中培养微生物,积累特定的氨基酸。
成功应用的一个重要原因氨基酸发酵工业:是利用发酵微生物的生长和代谢活动生产各种氨基酸的现代工业。
研究目的:探讨氨基酸发酵工厂的生产技术。
研究对象:生产过程、微生物生化问题、分析设备问题。
学习任务:生产中的具体问题、育种问题、代谢控制问题、分离精制的原理方法、具有育种、探索新工艺、科研能力。
第一章淀粉的特性淀粉无还原性,无甜味,不溶解于冷水,酒精、醚等,相对密度1.5,易沉淀。
淀粉遇碘变色与聚合度的关系:DP<12 遇碘不呈现颜色变化12<DP<15 呈棕色20<DP<30 红色35<DP<40 紫色DP>45 蓝色淀粉的水解谷氨酸发酵的水解糖液必需具备的条件1、淀粉质量好,不能有霉变2、淀粉浓度尽可能低3、糖液中不含糊精4、糖液要清,色泽要浅5、糖液要新6、蛋白质含量-高时易产生泡沫7、水解糖的质量标准:色泽要浅黄色,透明,无糊精,还原糖98%左右,DE值90%以上,透光率60%以上,pH4.6-4.8。
淀粉的水解方法酸解法酸酶法双酶法酸解法工艺简单、水解时间短,生产效率高,设备周转快。
酸酶法具有酸液化速度快的优点。
糖化是由酶来完成的,因而可采用较高的淀粉乳浓度,提高生产效率。
用此法,酸用量少,产品颜色浅,糖液质量高。
双酶法优点:(1)水解糖液纯度高,DE值可达98%以上,使糖液得到充分利用。
(2)反应条件较温和。
(3)可以在较高的淀粉浓度下水解(4)可用粗原料。
(5)双酶法制得的糖液颜色浅,较纯净,无苦味,质量高。
(6)减少粮食消耗缺点:(1)酶反应时间长,生产周期长,夏天糖液容易变质(2)酶本身是蛋白质,引起糖液过滤困难。
(3)要求设备较多,水解条件要求严格。
从水解糖液的质量、原料利用率、糖收得率、耗能及对粗淀粉原料的适应情况来看,以酶解法最好,其次是酸酶法,酸法最差。