氨基酸發(fā)酵ppt課件(已修改)
2025-05-13 04:15 本頁面
【正文】 第 9章 氨基酸發(fā)酵 氨基酸制備最早是在 1820年用蛋白質(zhì)酸水解開始的， 1850年化學(xué)合成氨基酸研究成功， 1956年發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸。 氨基酸是重要營養(yǎng)物質(zhì)，具有重要的生理功能，近年來隨著氨基酸工業(yè)的發(fā)展，氨基酸在食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化妝品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，因此氨基酸的生產(chǎn)具有重要的意義。 食品工業(yè)中， 甘氨酸、丙氨酸具有甜味，天冬氨酸、谷氨酸具有酸味，谷氨酸鈉、天冬氨酸鈉具有鮮味，賴氨酸、蛋氨酸等是人體必需氨基酸。 醫(yī)藥工業(yè)中， 多種復(fù)合氨基酸制劑可通過輸液治療營養(yǎng)或代謝失調(diào)；精氨酸藥物用于治療由氨中毒造成的肝昏迷；絲氨酸藥物用作疲勞恢復(fù)劑；蛋氨酸、胱氨酸用于治療脂肪肝； L谷氨酸與 L谷氨酰胺用于治療腦出血后的記憶力障礙等。 化妝品生產(chǎn)中， 胱氨酸用于護發(fā)素，絲氨酸用于面霜中；谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸與脂肪酸形成的表面活性劑，具有清洗、抗菌等功能，用于護膚品、洗發(fā)劑中。 在農(nóng)業(yè)中， 苯丙氨酸和丙氨酸可用于治療蘋果瘡痂病；甘氨酸可制成除草劑。賴氨酸、蛋氨酸添加在飼料中，能加速家畜、家禽的生長，改善肉的質(zhì)量。 從 20世紀(jì)初期，氨基酸實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來，氨基酸生產(chǎn)大體有 蛋內(nèi)質(zhì)水解法 、 化學(xué)合成法 、 微生物發(fā)酵法 和 酶法 四種生產(chǎn)方法。 蛋白質(zhì)水解法： 早期味精生產(chǎn)、復(fù)合氨基酸； 化學(xué)合成法： DL蛋氨酸、甘氨酸、 DL丙氨酸； 酶法： L丙氨酸、 L色氨酸、 L絲氨酸； 微生物發(fā)解法 ： 生產(chǎn) 60%以上的氨基酸，包括直接發(fā)酵法和添加前體發(fā)酵法。 前三種方法成本高，工藝復(fù)雜，難以達到工業(yè)化生產(chǎn)目的。 谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn) 谷氨酸發(fā)酵規(guī)模、產(chǎn)量最大。 谷氨酸除用于制造味精外，還可以用來治療神經(jīng)衰弱以及配制營養(yǎng)注射劑等。 我國是世界最大味精生產(chǎn)大國。 谷氨酸發(fā)酵工藝流程 1．谷氨酸生產(chǎn)原料 包括碳源、氮源、無機鹽和生長因子等。 發(fā)酵原料選擇要考慮： 菌體生長繁殖的營養(yǎng)需求、有利于谷氨酸大量積累、產(chǎn)品提取容易、生產(chǎn)周期短及價格便宜。 （ 1）碳源： 是構(gòu)成菌體和合成谷氨酸的碳骨架以及能量來源。 一般都是淀粉原料，如玉米、小麥、甘薯、大米等。淀粉先水解成葡萄糖，然后經(jīng)中和、脫色再投放到發(fā)酵罐。 也可用糖蜜原料作碳源，糖蜜因富含生物素，發(fā)酵前需除去或破壞生物素。 （ 2）氮源： 是合成菌體蛋白質(zhì)、核酸及谷氨酸的原料。氮源比碳源對谷氨酸發(fā)酵影響更大，約 85％的氮源被用于合成谷氨酸，15％用于合成菌體。 一般發(fā)酵工業(yè)碳氮比為 100:(~)，谷氨酸發(fā)酵的碳氮比為 100:(15~21)。 目前多用尿素作為氮源，分批流加，流加時溫度不易過高 (不超過 45℃ )，否則游離氨過多，使初始 pH過高，抑制菌體生長。 （ 3）無機鹽： 是微生物維持生命活動不可缺少的物質(zhì)。其中磷酸鹽在谷氨酸發(fā)酵中非常重要，是谷氨酸發(fā)酵過程必需的，但濃度不能過高，否則會轉(zhuǎn)向纈氨酸發(fā)酵。 （ 4）生長因子： 谷
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