Question

发酵工业常用的碳源和氮源有哪些

Answer 1

化学活化法，化学活化法就是通过将各种含碳原料与化学药品均匀地混合后，一定温度下，经历炭化、活化、回收化学药品、漂洗、烘干等过程制备活性炭。磷酸、氯化锌、氢氧化钾、氢氧化钠、硫酸、碳酸钾、多聚磷酸和磷酸酯等都可作为活化试剂，尽管发生的化学反应不同，有些对原料有侵蚀、水解或脱水作用，有些起氧化作用，但这些化学药品都可对原料的活化有一定的促进作用，其中很常用的活化剂为磷酸、氯化锌和氢氧化钾。化学活化法的活化原理还不十分清楚，一般认为化学活化剂具有侵蚀溶解纤维素的作用，并且能够使原料中的碳氢化合物所含有的氢和氧分…

Answer 2

C/N中，C代表碳元素，N代表氮元素。

碳源有：落叶、锯末、纸、棉织物、纸板等。

氮源有：果蔬皮、鸡蛋壳、茶叶渣、植物剪枝、咖啡渣、草屑等。

碳素是堆肥微生物的基本能量来源，也是微生物细胞构成的基本原材料，堆肥微生物在分解含碳有机物的同时，利用部分氮元素来构建自身的细胞体，氮还是构成细胞中蛋白质、核酸、各种酶类的重要成分，一般情况下微生物每消耗25g有机碳，需要吸收1g氮素，微生物分解有机物比较适宜的碳氮比为25左右，C/N过高，微生物生长繁殖所需的氮元素受到限制，微生物繁殖速度低，有机物分解速度慢，发酵时间长，堆肥腐殖化系数低，堆肥发酵不好。C/N过低，微生物生长繁殖所需的能量来源受到限制，发酵温度上升缓慢，氮过量并以氨气的形式释放，有机氮损失大，还会散发难闻的气味。因此合理调节堆肥原料的碳氮比，是加速堆肥腐熟的有效途径。

有机肥发酵过程中物料成分的调节很重要，其中最关键的影响因素是水分、透气性、物料的碳氮比，水分要调节到50-60%，透气性要良好，碳氮比最好在25-30之间。

猪粪含水量较大70%左右，C/N比20左右。
这类原料以猪粪为代表，含氮量较高但含水量大，含有较多的腐殖质，对提高土壤肥力有很好的作用；其水分含量和C/N取决于是否使用垫料、垫料的类型和数量、管理方式养殖方法以及气候等，通常臭味重。

有机肥腐熟后碳氮比10-15左右。

Answer 3

一）酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）

这是发酵工业上最常用的菌种之一（图2-84）。按细胞长与宽的比例可将其分为三组。

1）细胞多为圆形或卵形，长与宽之比为1～2。这类酵母除了用于酿造饮料酒和制作面包外，还用于乙醇发酵。其中德国2号和12号（RasseII和RasseXII）最有名，但因其不能耐高浓度盐类，故只适用于以糖化的淀粉质为原料生产乙醇和白酒。

2）细胞形状以卵形和长卵形为主，也有些圆形或短卵形细胞，长与宽之比通常为2。常形成假菌丝，但不发达也不典型。这类酵母主要用于酿造葡萄酒和果酒，也可用于酿造啤酒、蒸馏酒和酵母生产。葡萄酒酿造业称此为葡萄酒酵母（Sac．ellisoideus）。

3）大部分细胞长宽之比大于2，它以俗名为台湾396号酵母为代表。我国南方常将其用于糖蜜原料生产乙醇。其特点为耐高渗压，可忍受高浓度盐类。该酵母原称魏氏酵母（Sac．willanus）。

在啤酒酿造中最早采用的酵母是卡尔斯伯啤酒厂的E．C．Hansen（1842～1909年）在1883年分离的卡尔斯伯酵母（Saccharomycescarlsbergensis），这是一种底面发酵酵母。酿酒酵母也可用于啤酒酿造，但属上面发酵酵母，这两种酵母发酵的过程和啤酒风味都有所不同。

目前，在分类上皆采用酿酒酵母的学名。

底面发酵酵母其细胞为圆形或卵圆形，直径为5～10μm。它与酿酒酵母在外形上的区别是，卡氏酵母部分细胞的细胞壁有一平端。另外，温度对这两类酵母的影响也不同。在高温时，酿酒酵母比卡氏酵母生长得更快，但在低温时卡氏酵母生长较快。酿酒酵母繁殖速度最高时的温度为33℃，而卡氏酵母需在36℃。但在8℃时卡氏酵母较酿酒酵母繁殖速度几乎快一倍。

（二）异常汉逊酵母（Hansenulaanomala）

细胞为圆形，直径4～7μm，椭圆形成腊肠形，大小为（2.5～6）μm×（4.5～20）μm，甚至有长达30μm的长细胞，多边芽殖，发酵，液面有白色菌醭，培养液混浊，有菌体沉淀于管底（图2-85）。

生长在麦芽汁琼脂斜面上的菌落平坦，乳白色，无光泽，边缘呈丝状。

在加盖片的马铃薯葡萄糖琼脂培养基上培养，能生成发达的树状分枝的假菌芽生孢子圆或椭圆形。菌丝顶端的细胞很长，可达20μm。

子囊是由细胞直接变成的。每个子囊有1～4个（多为2个）帽形孢子，子囊孢子由子囊内放出后常不散开。

从土壤、树枝、树木中流出的汁液、储存的谷物、青储饲料、湖水或溪水、污水和蛀木虫的粪便中，都曾分离到异常汉逊酵母。

由于异常汉逊酵母能产生乙酸乙酯，故它常在调节食品的风味中起到一定作用。如将其用于无盐发酵酱油可增加香味，有的厂还用这种菌参与以薯干为原料的白酒的酿造，采用浸香和串香法可酿造出比一般薯干白酒味道醇和的白酒。它氧化烃类的能力较强，能利用煤油，可以用乙醇和甘油作为碳源，在100mL无机盐合成培养基（以3g硫酸铵为氮源）中，逐步加入6mL乙醇（每次加2mL），经6天培养可得3.9g菌体。不少真菌在培养液中能积累游离氨基酸，其中异常汉逊酵母积累L-色氨酸更为突出。

（三）粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomycespombe）

细胞呈圆柱形或圆筒形，末端圆钝，也有的呈椭圆形，大小为（3.55～4.02）μm×（7.11～24.9）μm。营养繁殖为裂殖，无真菌丝，无醭，在麦芽汁中能发酵，液体混浊有沉淀（图2-86）。

培养在麦芽汁琼脂斜面上的菌落为乳白色，光亮、平滑、边缘整齐。

在加盖片的马铃薯葡萄糖琼脂培养基上培养不生成假菌丝，也无真菌丝。

子囊由两个营养细胞接合后形成，每个子囊有1～4个光面的圆形子囊孢子，大小为3～4μm。

该酵母最早是从非洲粟酒中分离出来的，以后不同的人曾多次在甘蔗糖蜜中将它分离出来，在水果上也常能发现它。

有人曾对在用菊芋（鬼子姜）制成的未水解糖液中粟酒裂殖酵母的发酵能力进行研究，结果发现，由此可得到产量很高的乙醇。

Answer 4

碳源主要来自淀粉或是糖蜜，氮源分为有机氮源和无机氮源，有机氮主要来自蛋白等，无机氮多来自尿素，液氨等，一般发酵工业多选用无机氮；生长因子，除了对发酵其控制作用的（比如谷氨酸发酵中的生物素）外，大部分生长因子可以从用于发酵的天然原料中获得

Answer 5

发酵工业中微生物利用的氮源分为有机氮和无机氮两大类。
有机氮一般有各种饼粉，蛋白胨等，无机氮有铵盐和尿素等。
碳源主要是各种淀粉和糖类。
生长因子也分为有机和无机两大类，有机的主要来源于酵母粉，要根据具体的菌种而定。