食品发酵与酿造
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食品发酵与酿造
特点：发酵是指微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备生物菌体或其代谢产物的过程；酿造是指把成分复杂、风味要求较高的辅食佐餐调味品的生产
特点：安全简单、原料广泛、反应专一、代谢多样、易受污染、菌种选育
固定化细胞和固定化酶的含义是什么？简述优缺点和异同点以及其应用的意义
固定化酶：是将酶固定在不溶性膜状或颗粒状聚合物上，以聚合物作为载体的固定化酶在连续催化反应中不再流失，从而达到酶的回收和反复利用。优点：达到了酶的回收并反复利用，改善了酶促反应的经济性；酶不会混杂在反应产物中，大大简化了提取、纯化工艺；有的酶在游离状况下容易失活，固定后稳定性得以提高。
固定化细胞：将具有一定生理功能的生物体用一定的方法固定，作为生物催化剂使用。优点：1.使用固定化细胞省去了酶的分离过程，显著降低了成本。 2.固定化细胞为多酶系统，不需要辅助因子3.增加了细胞对不利环境的耐逆性，可重复使用。4.增加了酶的稳定性。固定化细胞：优 固定化细胞内酶的活性基本没有损失.缺 固定化细胞只能用于生产细胞外酶.
固定化酶：优 容易与水溶性反应物和产物分离.缺 一种酶只催化一种化学反应,而产物形成是通过一系列酶促反应得到的.
生物反应器：生物化学反应得以进行的场所
生物转化：是利用生物细胞的一种或多种酶，作用于一些化合物的特殊部位，使它转变成结构类似但具有更大经济价值的化合物的生化反应。
遗传和变异现象是生物最基本的特征。
微生物的遗传性和变异性的特点：a、微生物由于繁殖速度快、生活周期短；b、微生物由于 个体微小，比表面积大，大多以单细胞或极少分化的多细胞存在；c、微生物大多以无性生 殖为主，且营养体多数为单倍体。
基因工程：是将一个带有目的基因的DNA片段与载体连接，然后转入受体细胞，进行无性增殖以及表达的操作过程。
过程有：提取目的基因、选择合适载体、目的基因与运载体结合、目的基因的检测和表达、筛选带有重组DNA分子的转化细胞、表达鉴定外源基因的表达产物。
合成代谢：简单化合物合成复杂细胞物质的代谢
分解代谢：把复杂的营养物质或生物体自身组成物质分解成简单化合物并释放能量
反馈抑制：是指一生物合成途径中的最终代谢产物抑制该途径的前面第一或第二个酶的作用。
反馈阻遏：是指抑制酶的形成是由途径终点产物或其衍生物执行的。 （或 当代谢的最终产物大量存在并达到一定浓度时，它会同细胞中早已存在的阻遏物结合起来共同发挥作用，阻止了一个或几个反应步骤中酶的合成，从而抑制了产物的形成。）
协同反馈抑制：是指分支代谢途径中的几个末端产物同时过量时才能抑制共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式。
合作反馈抑制：又称增效反馈抑制，是指两种末端产物同时存在时可以起到比一种末端产物大得多的反馈抑制作用。
积累反馈抑制：每一分支途径末端产物按一定百分比单独抑制共同途径中前面的酶，所以当几种末端产物共同存在时它们的抑制作用是积累的，各末端产物之间既无协同效应，亦无拮抗作用。
顺序反馈抑制：一种终产物的积累，导致前面一中间产物的积累，通过后者反馈抑制合成途径关键酶的活性，使合成终止
培养基的分类：
1. 按纯度分类：合成培养基，天然培养基
2. 按状态分类：固体培养基，半固态培养基，液体培养基
3. 按用途分类：斜面培养基，种子培养基，发酵培养基
配置原则：符合微生物的营养需求、合适的碳氮比，ph，渗透压，氧化还原电位
培养基成分：常用碳源，常用氮源，常用无机元素，水，生长因子，前体
最佳培养基的确定：通过组分置换分析，生物模仿，单因素实验，统计和数学方法的实验设计和优化、人工神经网络、模糊逻辑、遗传算法、连续发酵、脉冲供料分批发酵，化学计量和代谢途径分析方法来确定培养基的组成和配比。选择物美价廉，来源丰富的原料，以达到最大的经济效益。
1.分批发酵：
①优点：操作简单； 操作引起染菌的概率低，且发生杂菌污染后易终止操作； 不会产生菌种老化和变异等问题；当运转条件变化时，易改变处理对策；对原料组成要求较粗放。 ②缺点：非生产时间较长、设备利用率低。
2.连续发酵：
①优点：A. 提供一个微生物在恒定状态下高速生长的环境;
B. 工业上减少清洗、装料等操作; C. 产物的生产稳定，可节省人力物力等;
D. 可作为分析微生物的生理、生态及反应机制的有效手段; E. 所需的设备和投资少，便于实现自动化; F. 产物质量比较稳定.
②缺点：A. 长时间的培养，微生物及变异，发酵易染菌； B. 新加入的培养基与原有的不完全混合，影响培养基的利用率； C. 必须和整个作业的其他工序一致； D. 收率与产物浓度较分批法稍低； E. 有可能被杂菌污染及变异，诸因素对生物反应的研究和动力学关系不能充分解释
3.补料分批发酵：
①优点：A.使发酵系统中维持很低的基质浓度； B.和连续发酵比,不需要严格的无菌条件； C.不会产生菌种老化和变异等问题。
②缺点：A.存在一定的非生产时间； B.和分批发酵比，中途要流加新鲜培养基， 增加了染菌的危险。
种子扩培步骤：
泡沫产生的原因：外界引进的气流被机械地分散形成，发酵过程中产生的气体聚集形成的发酵泡沫。
泡沫的消除：
1. 物理消除：改变温度使泡沫黏度或弹性降低
2. 机械消泡：靠机械力打碎泡沫或改变压力，促使气泡破裂。不需要加入其他物质，减少了染菌机会和对下游工艺的影响。
3. 化学消泡：作用迅速，用量少，不耗能，也不需要改造现有设备。
啤酒的分类：
1. 上面发酵啤酒与下面发酵啤酒
2. 淡色啤酒，浓色啤酒，黑色啤酒
3. 鲜啤酒，熟啤酒
4. 低浓度啤酒，中浓度啤酒，高浓度啤酒
5. 啤酒新品种：干啤酒，无醇啤酒，稀释啤酒，保健啤酒
SO2的作用：
1. 杀菌和抑菌：二氧化硫抑制微生物的活动，细菌对二氧化硫最为敏感，其次是尖端酵母，而葡萄酒酵母抗二氧化硫能力强
2. 澄清作用：由于二氧化硫的抑菌作用，使发酵的起始时间延长，从而使葡萄汁中的杂质有时间沉降下来并除去
3. 溶解作用：添加二氧化硫后生成的亚硫酸有利于果皮中的酒石，无机盐等成分的溶解，可增加浸出物的含量和酒的色度
4. 抗氧化作用：防止酒的氧化，阻止氧化浑浊、颜色退化、和葡萄汁的过早褐变
白酒分类：
1.按生产中所用的糖化发酵剂不同，分为大曲白酒、小曲白酒、麸曲酒
2.白酒按照香型主要分为哪几个类型及其代表品牌酒。 （1）酱香型：以贵州茅台为代表 （2）浓香型：以五粮液、泸州特曲为代表 （3）清香型：以汾酒为代表 （4）米香型：以桂林三花酒为代表 （5）兼香型：以湖北白云边酒、黑龙江玉泉酒为代表 （6）凤香型：以陕西西凤酒为代表
3.按酒度：高度白酒41%~65%，低度白酒40%以下
世界六大蒸馏酒：白酒，白兰地，威士忌，伏加特，朗姆酒，金酒
高密度发酵：高密度发酵可以提高发酵罐内的菌体密度，提高产物的细胞水平量，相应的减少了生物反应器的体积，提高单位体积设备生产能力，降低生物量的分离费用，缩短生产周期，从而达到降低生产成本，提高生产效率。分为有无生长抑制物积累的高密度发酵
