什么是细菌发酵?它与酵母菌发酵有何不同?细菌发酵的优缺点

如题所述

细菌发酵是利用细菌的特殊代谢途径,把原料转化为目标产物的生物学过程。细菌发酵和酵母菌发酵在本质上是没有区别的,只不过两者的发酵用的菌种不同而已,一种是酵母菌,另一种是细菌,细菌发酵分为厌氧和好养两种,发酵方式也有很多,产物丰富,种类多,应用光,发酵细菌结构简单,有众多的特殊代谢途径,使得其食谱更粗犷,原料成本更便宜,对环境也敏感,易于改良菌种,目前应用最广的也是研究最深入的就是大肠杆菌。
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第1个回答  2019-05-05
当今,石油、煤等化石能源正以很快的速度被消耗,估计在儿十年内将被耗尽。因此乙醇、甲烷、氢气等代替能源成为人们关注的重点。

国外的研究状况

传统的酒精生产采用酵母间歇式发酵,而酵母不能耐受高浓度乙醇,因此有必要寻找一种耐受高浓度乙醇的新菌种。运动发酵单胞菌被认为是较好的候选品种。它是由I_indne于1928年从墨西哥Pulgue酒中首先分离得到。它属于革兰氏阴性兼性厌氧杆菌,弧菌科,发酵单胞菌属。经过实验室及中试规模的发酵动力学比较研究,人们公认利用运动发酵单胞菌制酒精与酵母相比有以下一些优点1)糖的吸收速度要比酵母高l - 2倍。(2)酒精得率比酵母高。(3)生长过程完全不要氧气。(4)比酵母容易进行遗传工程处理,以获得耐高温、耐酒精和能利用多种碳源的优良工程菌。缺点是:现有菌株所能发酵底物局限于葡萄糖、果糖、蔗糖

国外的研究分以下几方面:(1)菌种的改良。(2)工艺的研究。间隙式发酵、连续式发酵、混合发酵等。(3)底物的研究。木薯、小麦、玉米、西米、大米等。(4)工艺控制研究。如底物浓度、pH,氮源、温度等参数。

研究重点及研究方法:

当前发酵法制乙醇研究工作的重点是筛选优良的菌种,选择低成本的发酵底物和最适的发酵控制条件。通过诱变或基因工程选育优良菌株。把其它生物细胞的基因转移进运动发酵单胞菌。把运动发酵单胞菌的基因转移进其它生物细胞。间隙式发酵、连续式发酵、混合发酵等。
酵母菌的一般特性
子囊菌纲酵母属;单细胞微生物;圆形、椭圆形、细长或柠檬形;饱满、细胞壁薄、细胞质均一、透明无色为活性强的细胞;衰老和不良条件下的细胞壁厚、细胞质呈颗粒状。
酵母的特性:产酒精能力、产酒精效率、抗SO2能力。
酵母菌的生长周期
经典的微生物生长曲线:缓慢,对数,稳定,衰亡
繁殖阶段:2-5天,达107个/mL,很少超过2(5)×108
平衡阶段:持续8天左右,动态平衡
衰减阶段:持续几周,活细胞降至105
(1)温度。液态酵母的活动最适温度为20~30℃,当温度达到20℃时,酵母菌的繁殖速度加快,在30℃时达到最大值,而当温度继续升高达到35℃时,其繁殖速度迅速下降,酵母菌呈疲劳状态,酒精发酵有停止的危险。只要保持l~1.5h 40~45℃或保持10~15min60~65℃的温度就可杀死酵母菌。但干态酵母抗高温的能力很强,可忍受5min 115~120℃的高温。

①发酵速度与温度:在20~30℃的温度范围内,每升高l℃,发酵速度就可提高10%。因此,发酵速度(即糖的转化)随着温度的升高而加快。但是,发酵速度越快,停止发酵越早,因为在这种情况下,酵母菌的疲劳现象出现较早。

②发酵温度与产酒精效率:在一定范围内,温度越高,酵母菌的发酵速度越快,产酒精效率越低,而生成的酒度就越低。因此,如果要获得高酒度的葡萄酒,必须将发酵温度控制在足够低的水平;当温度<35时,温度越高,开始发酵越快;温度越低,糖分转化越完全,生成的酒度越高。

③发酵临界温度:当发酵温度达到一定值时,酵母菌不再繁殖,并且死亡,这一温度就称为发酵临界温度。如果超过临界温度,发酵速度就迅速下降,并引起发酵停止。由于发酵临界温度受许多因素如通风、基质的含糖量、酵母菌的种类及其营养条件等的影响,所以很难将某一特定的温度确定为发酵临界温度。在实践中常用“危险温区”这一概念来警示温度的控制,在一般情况下,发酵危险温区为32~35℃。

对于红葡萄酒,发酵最佳温度为25~30℃,而对于白葡萄酒和桃红葡萄酒,发酵的最佳温度为18~20℃左右。

(2)通风。酵母菌繁殖需要氧,在完全的无氧条件,酵母菌只能繁殖几代,然后就停止。这时,只要给予少量的空气,它们又能出芽繁殖。如果缺氧时间过长,多数酵母菌就会死亡。

在进行酒精发酵以前,对葡萄的处理(破碎、除梗、泵送以及对白葡萄汁的澄清等)保证了部分氧的溶解。在发酵过程中,氧越多,发酵就越快、越彻底。因此,在生产中常用倒罐的方式来保证酵母菌对氧的需要。

(3)酸度。酵母菌在个性或微酸性条件下,发酵能力最强,如在pH4.0的条件下,其发酵能力比在pH3.0时更强。在pH很低的条件下,酵母菌活动生成挥发酸或停止活动。可见,酸度高并不利于酵母菌的活动,但却能抑制其他微生物(如细菌)的繁殖。
第2个回答  2019-05-11
完整的没有。
影响最深的就是细菌发酵要防治噬菌体感染,当初实习的时候3个罐子就有一罐噬菌体感染倒罐了。
酵母发酵连灭菌都不用怎么要求,接种量大一点形成优势菌群就行了。
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