氨基酸工艺学思考题

1章

1 简述淀粉的组成答：淀粉是一种碳水化合物，经分析后得知组成淀粉的化学元素有碳、氢、氧，其百分比为碳44.4%，氢6.2%，氧49.4%。淀粉分子是由许多葡萄糖脱水缩聚而成的高分子化合物，用(C6H10O5)n这个实验式来表示。

2 分析玉米淀粉生产中浸泡工序的目的答：玉米子粒坚硬，有胚，需经浸泡工序处理后，才能进行破碎。玉米通过浸泡，①可以软化子粒，增加皮层和胚的韧性；②水分通过胚和皮层向胚乳内部渗透，溶出水溶性物质；③在浸泡过程中，使粘附在玉米表面上的杂质脱落。

3 简述淀粉水解糖生产的意义答：①糖化：淀粉→葡萄糖；②淀粉水解糖：通过糖化制得的水解糖液；③氨基酸生产菌种不能直接利用淀粉。

4 简述淀粉制葡萄糖的基本原理答：淀粉分子是由许多葡萄糖脱水缩聚而成的高分子化合物，可通过加水脱聚制成葡萄糖。

5 DE值dextrose equivalent value、DX值dextrosevalue答：工业上用DE值（葡萄糖值）表示淀粉的水解程度或糖化程度。糖化液中还原性糖全部当做葡萄糖计算，占干物质的百分比称为DE值。糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率为DX值。

6 葡萄糖的复合反应答：在淀粉糖化过程中，生成的一部分葡萄糖受酸和热的催化作用，就通过糖苷键相聚合，失掉水分子，生成二糖、三糖或其他低聚糖等，这种反应称为葡萄糖复合反应。2 C6H12O6→C12H22O11+H2O

7 淀粉的水解方法有哪些?答：酸解法、酸酶法、酶酸法、双酶法。

8 简述双酶法制糖的特点答：优点：①由于酶具有较高专一性，淀粉水解的副产物少，因而水解糖液纯度高，糖液得到充分利用；②酶解反应条件温和；③可以在较高的淀粉浓度下水解；④酶解法可用粗原料；⑤双酶法制得的糖液颜色浅，较纯净，无苦味，质量高，有利于糖液的充分利用；缺点：

9 淀粉液化starch liquefacation，淀粉糊化starch gelatinization，淀粉老化retrogradation答：为了增加糖化酶作用的机会，加快糖化反应速度，

用α-淀粉酶将大分子的淀粉水解成糊精和低聚糖的过程称为淀粉的液化。由于颗粒的膨胀，晶体结构消失，体积膨胀大，互相接触，变成糊状液体，虽然停止搅拌，淀粉也不会再沉淀，这种现象称为“糊化”。淀粉的老化实际上是分子间氢键已经断裂的糊化淀粉又重新排列形成新氢键的过程，也就是一个复结晶过程。

10 简述双酶法制糖工艺中控制淀粉液化程度的原因答：液化超过一定

程度，不利于糖化酶生成络合结构，影响催化效率，糖化液的最终DE值低。液化程度太低:①导致粘度大，难于操作；②影响糖化速度；③易老化，对于糖化，特别是糖化液过滤性相对较差。液化程度也不能太高，因为葡萄糖淀粉酶是先与底物分子生成络合结构，而后发生水解催化作用。

2章

1、简述谷氨酸生物合成途径。答:谷氨酸的生物合成包括糖酵解作用，戊糖磷酸途径，三羧酸循环，乙醛酸循环和丙酮酸羧化支路等。

2、谷氨酸合成的代谢途径包括那些调节机制？答:①优先合成与反馈调

节:优先合成--磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的调节；柠檬酸合成酶的调节；异柠檬酸脱氢酶的调节；α-酮戊二酸脱氢酶的调节；谷氨酸脱氢酶的调节。②糖代谢调节:生物素对糖代谢速率的影响；生物素对CO2固定反应的影响；生物素对乙醛酸循环的影响。③氮代谢调节

3、简述谷氨酸生产中乙醛酸循环的作用答:谷氨酸生产中乙醛酸循环通过代谢，提供四碳二羧酸及菌体合成所需的中间产物等。

4、列举控制细胞膜通透性的方法和机制答：（1）控制磷脂的合成:①生

物素缺陷型机制:生物素作为催化脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰CoA羧化酶的辅酶，参与了脂肪酸的合成，进而影响磷脂的合成。②添加表面活性剂机制:表面活性剂、高级饱和脂肪酸的作用，并不在于它的表面效果，而是在不饱和脂肪酸的合成过程中，作为生物素的拮抗物具有抑制脂肪酸的合成作用。通过拮抗脂肪酸的生物合成，导致磷酸合成不足，结果形成磷脂不足的细胞膜，提高了细胞膜对谷氨酸的渗透性。③油酸缺陷型机制:由于油酸缺陷突变株阻断了油酸的后期合成，丧失了自身合成油酸的能力，即丧失了脂肪酸生物合成能力，必须由外界供给油酸才能生长。故油酸含量的多少，直接影响到磷脂合成量的多少和细胞膜的通透性；通过控制油酸亚适量，使磷酸合成量减少到正常量的1/2左右时，细胞变形，谷氨酸分泌于细胞外。

（2）控制细胞壁的合成机制:添加青霉素可抑制谷氨酸产生菌细胞壁的后期合成，主要是抑制糖肽转肽酶，影响细胞壁糖肽的生物合成。

5、简述谷氨酸生产菌的生化特点答:①α-酮戊二酸氧化能力微弱；②谷氨酸脱氢酶活性强；③细胞膜对谷氨酸的通透性强。

6、简述生物素对糖代谢速率的影响答:生物素对糖代谢速率的影响，主要是影响糖降解速率，而不是影响EMP与HMP途径的比率。

7、简述生物素亚适量对乙醛酸循环的影响答:乙醛酸循环的关键酶异柠檬

酸裂解酶受葡萄糖、琥珀酸阻遏，为醋酸所诱导。以葡萄糖为原料发酵生产谷氨酸时，通过控制生物素亚适量，几乎看不到异柠檬酸裂解酶的活性。原因是丙酮酸氧化能力下降，醋酸的生成速率慢，所以为醋酸所诱导形成的异柠檬酸裂解酶就很少。再者，由于异柠檬酸裂解酶受琥珀酸阻遏，在生物素亚适量条件下，因琥珀酸氧化能力降低而积累的琥珀酸就会反馈抑制该酶的活性，并阻遏该酶的合成，乙醛酸循环基本上是封闭的，代谢流向异柠檬酸→α-酮戊二酸→谷氨酸的方向高效率地移动。

8、优先合成Preferential synthesis、反馈抑制feedback inhibition、反馈阻遏(feedback repression)优先合成:就是对于一个分支合成途径来讲，由于

催化某一分支的酶活性远远大于另一分支反应的酶活性，结果先合成酶活性大的那一分支的终产物。反馈抑制:指最终产物抑制作用，即在合成过程中有生物合成途径的终点产物对该途径的酶的活性调节所引起的抑制作用。反馈阻遏:指在合成过程中有生物合成途径的终点产物对该途径的一系列酶的量调节所引起的阻遏作用。反馈阻遏是转录水平的调节，产生效应慢。