胃八疊球菌和運動發酵單胞菌產生乙醇的方式有什麼不同

2021-03-03 21:37:02 字數 5940 閱讀 8082

1樓:匿名使用者

胃八疊球菌通過emp途徑產生乙醇,類似於酵母菌中;而運動發酵單胞菌則通過ed途徑產生乙醇。兩者的代謝途徑不一樣。

簡述酵母菌和細菌在乙醇過程的異同

2樓:匿名使用者

多種微生物(如酵母菌,根黴,麴黴,某些細菌)能通過稱為乙醇發酵的過程,將糖轉變成乙醇和co2。乙醇發酵也分為同型乙醇發酵和異型乙醇發酵兩類。

同型乙醇發酵

釀酒酵母能夠通過emp途徑進行同型酒精發酵,即由emp途徑代謝產生的丙酮酸經過脫羧放出co2,同時生成乙醛,乙醛接受糖酵解過程中釋放的nadh+h+被還原成乙醇。這是一個低效的產能過程,大量能量仍然貯存於乙醇中,其總反應為:

葡萄糖 + 2adp + 2pi ----- 2乙醇 + 2 co2 + 2atp

運動發酵單胞菌能通過ed途徑進行同型乙醇發酵,但只產生1個atp。

葡萄糖 + adp + pi         2乙醇 + 2 co2 +atp

缺乏完整emp途徑的少數細菌(假單胞菌,根瘤菌,農桿菌,糞腸球菌)利用ed途徑替代emp途徑產能。

異型乙醇發酵

一些細菌能夠通過hmp途徑進行異型乳酸發酵產生乳酸、乙醇和co2等,我們也可以稱其為異型乙醇發酵,例如腸膜明串珠菌進行的異型乙醇發酵總反應式為:

葡萄糖 + adp + pi ----- 乳酸 + 乙醇 + co2 + atp

細菌的酒精發酵途徑如何?它與酵母菌的酒精發酵有何不同?細菌的酒精發酵有何優缺點?

3樓:匿名使用者

當今,石油、煤等化石能源正以很快的速度被消耗,估計在兒十年內將被耗盡。因此乙醇、甲烷、氫氣等代替能源成為人們關注的重點。

國外的研究狀況

傳統的酒精生產採用酵母間歇式發酵,而酵母不能耐受高濃度乙醇,因此有必要尋找一種耐受高濃度乙醇的新菌種。運動發酵單胞菌被認為是較好的候選品種。它是由i_indne於2023年從墨西哥pulgue酒中首先分離得到。

它屬於革蘭氏陰性兼性厭氧桿菌,弧菌科,發酵單胞菌屬。經過實驗室及中試規模的發酵動力學比較研究,人們公認利用運動發酵單胞菌制酒精與酵母相比有以下一些優點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)生長過程完全不要氧氣。(4)比酵母容易進行遺傳工程處理,以獲得耐高溫、耐酒精和能利用多種碳源的優良工程菌。缺點是:

現有菌株所能發酵底物侷限於葡萄糖、果糖、蔗糖。

國外的研究分以下幾方面:(1)菌種的改良。(2)工藝的研究。

間隙式發酵、連續式發酵、混合發酵等。(3)底物的研究。木薯、小麥、玉米、西米、大米等。

(4)工藝控制研究。如底物濃度、ph,氮源、溫度等引數。

研究重點及研究方法:

當前發酵法制乙醇研究工作的重點是篩選優良的菌種,選擇低成本的發酵底物和最適的發酵控制條件。通過誘變或基因工程選育優良菌株。把其它生物細胞的基因轉移進運動發酵單胞菌。

把運動發酵單胞菌的基因轉移進其它生物細胞。間隙式發酵、連續式發酵、混合發酵等。

酵母菌的一般特性

子囊菌綱酵母屬;單細胞微生物;圓形、橢圓形、細長或檸檬形;飽滿、細胞壁薄、細胞質均

一、透明無色為活性強的細胞;衰老和不良條件下的細胞壁厚、細胞質呈顆粒狀。

酵母的特性:產酒精能力、產酒精效率、抗so2能力。

酵母菌的生長週期

經典的微生物生長曲線:緩慢,對數,穩定,衰亡

繁殖階段:2-5天,達107個/ml,很少超過2(5)×108

平衡階段:持續8天左右,動態平衡

衰減階段:持續幾周,活細胞降至105

(1)溫度。液態酵母的活動最適溫度為20~30℃,當溫度達到20℃時,酵母菌的繁殖速度加快,在30℃時達到最大值,而當溫度繼續升高達到35℃時,其繁殖速度迅速下降,酵母菌呈疲勞狀態,酒精發酵有停止的危險。只要保持l~1.

5h 40~45℃或保持10~15min60~65℃的溫度就可殺死酵母菌。但幹態酵母抗高溫的能力很強,可忍受5min 115~120℃的高溫。

①發酵速度與溫度:在20~30℃的溫度範圍內,每升高l℃,發酵速度就可提高10%。因此,發酵速度(即糖的轉化)隨著溫度的升高而加快。

但是,發酵速度越快,停止發酵越早,因為在這種情況下,酵母菌的疲勞現象出現較早。

②發酵溫度與產酒精效率:在一定範圍內,溫度越高,酵母菌的發酵速度越快,產酒精效率越低,而生成的酒度就越低。因此,如果要獲得高酒度的葡萄酒,必須將發酵溫度控制在足夠低的水平;當溫度<35時,溫度越高,開始發酵越快;溫度越低,糖分轉化越完全,生成的酒度越高。

③發酵臨界溫度:當發酵溫度達到一定值時,酵母菌不再繁殖,並且死亡,這一溫度就稱為發酵臨界溫度。如果超過臨界溫度,發酵速度就迅速下降,並引起發酵停止。

由於發酵臨界溫度受許多因素如通風、基質的含糖量、酵母菌的種類及其營養條件等的影響,所以很難將某一特定的溫度確定為發酵臨界溫度。在實踐中常用「危險溫區」這一概念來警示溫度的控制,在一般情況下,發酵危險溫區為32~35℃。

對於紅葡萄酒,發酵最佳溫度為25~30℃,而對於白葡萄酒和桃紅葡萄酒,發酵的最佳溫度為18~20℃左右。

(2)通風。酵母菌繁殖需要氧,在完全的無氧條件,酵母菌只能繁殖幾代,然後就停止。這時,只要給予少量的空氣,它們又能出芽繁殖。如果缺氧時間過長,多數酵母菌就會死亡。

在進行酒精發酵以前,對葡萄的處理(破碎、除梗、泵送以及對白葡萄汁的澄清等)保證了部分氧的溶解。在發酵過程中,氧越多,發酵就越快、越徹底。因此,在生產中常用倒罐的方式來保證酵母菌對氧的需要。

(3)酸度。酵母菌在個性或微酸性條件下,發酵能力最強,如在ph4.0的條件下,其發酵能力比在ph3.

0時更強。在ph很低的條件下,酵母菌活動生成揮發酸或停止活動。可見,酸度高並不利於酵母菌的活動,但卻能抑制其他微生物(如細菌)的繁殖。

4樓:灰輝輝

細菌發酵制酒精

目的意義

當今,石油、煤等化石能源正以很快的速度被消耗,估計在兒十年內將被耗盡。因此乙醇、甲烷、氫氣等代替能源成為人們關注的重點。

國外的研究狀況

傳統的酒精生產採用酵母間歇式發酵,而酵母不能耐受高濃度乙醇,因此有必要尋找一種耐受高濃度乙醇的新菌種。運動發酵單胞菌被認為是較好的候選品種。它是由i_indne於2023年從墨西哥pulgue酒中首先分離得到。

它屬於革蘭氏陰性兼性厭氧桿菌,弧菌科,發酵單胞菌屬。經過實驗室及中試規模的發酵動力學比較研究,人們公認利用運動發酵單胞菌制酒精與酵母相比有以下一些優點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)生長過程完全不要氧氣。(4)比酵母容易進行遺傳工程處理,以獲得耐高溫、耐酒精和能利用多種碳源的優良工程菌。缺點是:

現有菌株所能發酵底物侷限於葡萄糖、果糖、蔗糖。

國外的研究分以下幾方面:(1)菌種的改良。(2)工藝的研究。

間隙式發酵、連續式發酵、混合發酵等。(3)底物的研究。木薯、小麥、玉米、西米、大米等。

(4)工藝控制研究。如底物濃度、ph,氮源、溫度等引數。

研究重點及研究方法:

當前發酵法制乙醇研究工作的重點是篩選優良的菌種,選擇低成本的發酵底物和最適的發酵控制條件。通過誘變或基因工程選育優良菌株。把其它生物細胞的基因轉移進運動發酵單胞菌。

把運動發酵單胞菌的基因轉移進其它生物細胞。間隙式發酵、連續式發酵、混合發酵等。

酵母菌酒精發酵

酵母菌的一般特性

子囊菌綱酵母屬;單細胞微生物;圓形、橢圓形、細長或檸檬形;飽滿、細胞壁薄、細胞質均

一、透明無色為活性強的細胞;衰老和不良條件下的細胞壁厚、細胞質呈顆粒狀。

酵母的特性:產酒精能力、產酒精效率、抗so2能力。

酵母菌的生長週期

經典的微生物生長曲線:緩慢,對數,穩定,衰亡

繁殖階段:2-5天,達107個/ml,很少超過2(5)×108

平衡階段:持續8天左右,動態平衡

衰減階段:持續幾周,活細胞降至105 多種微生物(如酵母菌,根黴,麴黴,某些細菌)能通過稱為乙醇發酵的過程,將糖轉變成乙醇和co2。乙醇發酵也分為同型乙醇發酵(homoalcholic fermentation)和異型乙醇發酵(heteroalcoholic fermentation)兩類。

同型乙醇發酵(homoalcholic fermentation):

釀酒酵母能夠通過emp途徑進行同型酒精發酵,即由emp途徑代謝產生的丙酮酸經過脫羧放出co2,同時生成乙醛,乙醛接受糖酵解過程中釋放的nadh+h+被還原成乙醇。這是一個低效的產能過程,大量能量仍然貯存於乙醇中,其總反應為:

葡萄糖 + 2adp + 2pi ----- 2乙醇 + 2 co2 + 2atp

運動發酵單胞菌能通過ed途徑進行同型乙醇發酵,但只產生1個atp。

葡萄糖 + adp + pi 2乙醇 + 2 co2 +atp

缺乏完整emp途徑的少數細菌(假單胞菌,根瘤菌,農桿菌,糞腸球菌)利用ed途徑替代emp途徑產能。

異型乙醇發酵(heteroalcoholic fermentation):

一些細菌能夠通過hmp途徑進行異型乳酸發酵產生乳酸、乙醇和co2等,我們也可以稱其為異型乙醇發酵,例如leuconostoc mesenteroides(腸膜明串珠菌)進行的異型乙醇發酵總反應式為:

葡萄糖 + adp + pi ----- 乳酸 + 乙醇 + co2 + atp

生產乙醇的工藝流程及生產方法。

5樓:匿名使用者

工業上玉米制造乙醇酒精的流程是:

玉米——粉碎——蒸煮(糊化)——糖化(加糖化酶)——發酵(加酵母菌種)——蒸餾塔(蒸餾)——精餾塔(精餾)——酒精

酵母菌將糖發酵成酒精的過程不是簡單的化學反應,其機理至今仍莫衷一是。

乙醇是什麼?有什麼性質?

6樓:20天國的極光

就是酒精啊,你該認識吧!~~

無色、透明,具有特殊香味的液體(易揮發),密度比水小,能跟水以任意比互溶(一般不能做萃取劑)。是一種重要的溶劑,能溶解多種有機物和無機物。

外觀與性狀: 無色液體,有酒香。

熔點(℃): -114.1

沸點(℃): 78.3

相對密度(水=1): 0.79

相對蒸氣密度(空氣=1): 1.59

飽和蒸氣壓(kpa): 5.33(19℃)

燃燒熱(kj/mol): 1365.5

臨界溫度(℃): 243.1

臨界壓力(mpa): 6.38

辛醇/水分配係數的對數值: 0.32

閃點(℃): 12

引燃溫度(℃): 363

**上限%(v/v): 19.0

**下限%(v/v): 3.3

溶解性: 與水混溶,可混溶於醚、氯仿、甘油等多數有機溶劑。

三、乙醇的化學性質

1.與金屬反應

2ch3ch2oh + 2na==2ch3ch2ona + h2

結論:(1)乙醇可以與金屬鈉反應,產生氫氣,但不如水與金屬鈉反應劇烈。

(2)活潑金屬(鉀、鈣、鈉、鎂、鋁)可以將乙醇羥基裡的氫取代出來。

2.與氫鹵酸反應

c2h5oh + hbr==c2h5br + h2o

c2h5oh + hx==c2h5x + h2o

注意:通常用溴化鈉和硫酸的混合物與乙醇加熱進行該反應。故常有紅棕色氣體產生。

3.氧化反應

(1)燃燒:發出淡藍色火焰,放出大量的熱

ch3ch2oh+o2==2co2+3h2o

(2)催化氧化:在加熱和有催化劑(cu或ag)存在的情況下進行。

2ch3ch2oh+o2==2ch3cho+2h2o 工業制乙醛

4.消去反應

(1)分子內消去制乙烯(170℃濃硫酸)

c2h5oh + hoc2h5 == c2h4+h2o

(2)分子間消去制乙醚

c2h5oh + hoc2h5 == c2h5oc2h5 + h2o (乙醚簡介)(140℃ 濃硫酸)

5. 其他

c2h5oh+cuo==ch3cho+cu+h2o

參考資料

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