【正文】 (4)生物素不足 (1) 略減風(fēng)量 ,如殘?zhí)歉呖裳a(bǔ)種 ,或并罐發(fā)酵 (2) 略減風(fēng)量 ,如殘?zhí)歉呖裳a(bǔ)種 ,或并罐發(fā)酵 (3) 略減風(fēng)量 ,如殘?zhí)歉呖裳a(bǔ)種 ,或并罐發(fā)酵 (4) 補(bǔ)料 5 14h后 OD值繼上升 (1)生物素過(guò)量 (2)染菌 (1)提高風(fēng)量 ,提高溫度 (2)按染菌處理 6 耗糖快 ,pH偏低 , 產(chǎn)酸低 (1) 培養(yǎng)基豐富 ,生物素過(guò)量 (2) pH低 ,流尿不及時(shí) (3) 通風(fēng)不足 ,空氣短路 ,攪拌轉(zhuǎn)速低 (4) 感染雜菌 (1)提高風(fēng)量 ,提高 pH (2)及時(shí)流尿 ,提高 pH (3)提高風(fēng)量 ,提高 pH (4)按染菌處理 7 發(fā)酵液變紅色 生物素充足 ,風(fēng)量不足 提高風(fēng)量 8 谷氨酸生成后又下跌 (1)pH偏低 ,NH4+過(guò)量 ,谷氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楣弱０? (2)大量下跌 ,可能染菌 (1)及時(shí)流尿 ,提高 pH (2)按染菌處理 9 泡沫太多 (1)水解糖質(zhì)量不好 (2)染菌 (1)改進(jìn)水解糖質(zhì)量 (2)按染菌處理 第五節(jié) 糖蜜原料強(qiáng)制發(fā)酵工藝 ?表面活性劑的添加 %吐溫 60 ?青霉素的添加 35單位 /mL發(fā)酵液 ?工藝特點(diǎn) ：大接種量 （ 510%） ? 高生物素 （ 100μg/L） 高通風(fēng)量 （ 1： ） 低糖流加工藝 ?工藝特點(diǎn) 初糖濃度低、總投糖量多、產(chǎn)酸高。 ?供氧對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響 葡萄糖氧化的需氧量： 徹底氧化 1： 6 合成代謝產(chǎn)物： 1： 必須連續(xù)向發(fā)酵液通入氧。 過(guò)低：菌體生長(zhǎng)緩慢。 我國(guó)主要使用：玉米、大米、淀粉、糖蜜。 。 ?種子罐的滅菌 ?空消 4060min ?實(shí)消 118℃ 5min ?培養(yǎng)條件 接種量： ~％ 培養(yǎng)溫度： 32~34℃ 培養(yǎng)時(shí)間： 7~8h ?通風(fēng)量： 通風(fēng)比：?jiǎn)挝惑w積發(fā)酵液?jiǎn)挝粫r(shí)間通過(guò)的空氣量 (v/) 50L種子罐 1:、攪拌轉(zhuǎn)速 340r／ min； 250L種子罐 1:、攪拌轉(zhuǎn)速 300r／ min 500L種子罐 1:、攪拌轉(zhuǎn)速 230r／ min ?二級(jí)種子的質(zhì)量要求 種齡： 7~8h pH： OD值凈增 無(wú)菌檢查 () 噬菌體檢查 () ? 影響種子質(zhì)量的主要因素 ? 培養(yǎng)基 氮源豐富、生物素充足、碳源較少。 光密度：凈增 OD值 殘?zhí)牵?％以下 無(wú)菌檢查： () 噬菌體檢查： ()(雙層平板法、劃線法、液體培養(yǎng)法 ） 鏡檢：菌體生長(zhǎng)均勻、粗壯，排列整齊 革蘭氏陽(yáng)性反應(yīng)。 第五節(jié) 應(yīng)用生物工程新技術(shù)選育谷氨酸生產(chǎn)菌 ?應(yīng)用原生質(zhì)體融合新技術(shù)選育谷氨酸生產(chǎn)菌 ?應(yīng)用轉(zhuǎn)化法選育谷氨酸生產(chǎn)菌 ?應(yīng)用轉(zhuǎn)導(dǎo)法選育谷氨酸生產(chǎn)菌 ?應(yīng)用重組 DNA技術(shù)構(gòu)建谷氨酸工程菌 ?應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸 第六節(jié) 菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)和種子的質(zhì)量要求 ?菌種的擴(kuò)大培養(yǎng) 斜面菌種 → 一級(jí)種子培養(yǎng) → 二級(jí)種子培養(yǎng) →發(fā)酵罐 （ 1） 斜面菌種的培養(yǎng) 葡萄糖 %，蛋白陳 %，牛肉膏 %，氯化鈉 %，瓊脂 ~%，pH ~（傳代和保藏斜面不加葡萄糖）。 （ 8）解除谷氨酸對(duì)谷氨酸脫氫酶反饋調(diào)節(jié) ?抗谷氨酸結(jié)構(gòu)類似物 ?耐高谷氨酸 ?谷氨酰胺抗性菌株 ?酮基丙二酸抗性菌株 （ 9） 強(qiáng)化能量代謝 ?選育呼吸抑制劑抗性菌株，抗丙二酸、氰化鉀抗性菌株。 （ 2）感染噬菌體后的形態(tài) ?前期感染 細(xì)胞明顯減少，形態(tài)不規(guī)則，發(fā)圓、發(fā)胖，缺乏八字排列，有明顯細(xì)胞碎片，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)拉絲、拉網(wǎng)。細(xì)胞排列呈單個(gè)、成對(duì)及 V字形 ,有柵狀或不規(guī)則聚塊 。 ?控制關(guān)鍵：添加時(shí)間與用量 3）油酸缺陷型 作用機(jī)制：阻斷油酸合成。四碳二羧酸是100%通過(guò) CO2固定反應(yīng)供給。 %100)( ??? ）糖液相對(duì)密度（）干物質(zhì)濃度（ 還原糖濃度 dDE ? ? ?糖液中葡萄糖含量占干物質(zhì)的百分率。 第三節(jié) 雙酶法制糖工藝 發(fā)酵車間 調(diào)漿罐 液化罐 滅酶罐 糖化罐 板框過(guò)濾機(jī) 換熱器 噴射液化器 一、淀粉的液化 ?淀粉的糊化 （參看淀粉的性質(zhì)） ?液化的方法 （ 1） 間歇液化 8590 ℃ 保溫 3060min。 糖化酶的用量： 100120 u/干淀粉。中和的溫度控制在 7080℃ 。 。 ?帶式干燥機(jī) ?粉碎和篩分。 ?采用篩選法分離。 ?第二階段 :當(dāng)溫度升到大約 65 ℃ 時(shí) ,淀粉顆粒經(jīng)過(guò) 不可逆地 突然很快地吸收大量水分后 ,膨脹粘度增加很大。 ?味精廠的主要生產(chǎn)車間 ?糖化車間 ?發(fā)酵車間 ?提取車間 ?精制車間 第一章 淀粉水解糖的制備 第一節(jié) 淀粉的組成及其特性 一、淀粉的性狀及組成 ?性狀 白色無(wú)定形結(jié)晶粉末。 ?什么是味精？ L谷氨酸一鈉一水化合物 HOOC—CH2—CH2—CH—COONa 緒論 ?采用誘變、細(xì)胞工程、基因工程的手段選育出從遺傳角度解除了反饋調(diào)節(jié)和遺傳性穩(wěn)定的更理想菌種 ,提高產(chǎn)酸 。 Aspphe甲酯（阿斯巴甜），蔗糖的 200倍。 緒論 第三節(jié) 氨基酸的應(yīng)用 ?醫(yī)藥 ① Glu治療肝昏迷。近年中國(guó)對(duì)蛋氨酸的需求量還將持續(xù)增長(zhǎng) ,但一定時(shí)期內(nèi)依靠大量進(jìn)口來(lái)滿足。 緒論 緒論 ?截至 2022年 ,全球飼料中蘇氨酸的需求量每年約為 11萬(wàn) t,中國(guó)的需求量約為 2萬(wàn) t。 1957年日本發(fā)酵法生產(chǎn)味精。 1908年從海帶中提取了 Glu，并制取了味之素。 緒論 第一節(jié) 概述 ?氨基酸的種類（自學(xué)） ?氨基酸的性質(zhì)（自學(xué)） ?氨基酸的生產(chǎn)方法 解法 ?氨基酸發(fā)酵的特點(diǎn) ?氨基酸發(fā)酵是典型的代謝控制發(fā)酵 ,由發(fā)酵所生成的產(chǎn)物 ——氨基酸 ,都是微生物的中間代謝產(chǎn)物 ,它的積累是建立于對(duì)微生物正常代謝的抑制。 氨基酸工藝學(xué) 生命科學(xué)系 課程內(nèi)容 ?緒論 ?谷氨酸發(fā)酵 ?其他氨基酸發(fā)酵 參考書 ?氨基酸工藝學(xué) 陳寧 中國(guó)輕工業(yè)出版社 ?氨基酸發(fā)酵工藝學(xué) 張克旭 中國(guó)輕工業(yè)出版社 ?味精工業(yè)手冊(cè)（第二版） 于信令 中國(guó)輕工業(yè)出版社 學(xué)習(xí)目的 ?以探討氨基酸發(fā)酵工廠的生產(chǎn)技術(shù)為主要目的。在脫氧核糖核酸 (DNA)的分子水平上改變、控制微生物的代謝 ,使有用產(chǎn)物大量生成、積累。 1910年日本人開(kāi)始利用小麥面筋工業(yè)化制取味精。 緒論 ?氨基酸發(fā)酵的現(xiàn)狀 ?1964年發(fā)酵法生產(chǎn)味精才獲得成功并在上海工業(yè)化生產(chǎn)。目前 ,在蘇氨酸領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)處于世界領(lǐng)先水平的是日本味之素公司 ,它是全球最大的蘇氨酸生產(chǎn)公司 ,總產(chǎn)能每年達(dá)到 t,大約占全球市場(chǎng)份額 60%。 ?中國(guó)是世界第 2大飼料生產(chǎn)國(guó) ,市場(chǎng)需求的年增長(zhǎng)率 7%~8%,蛋氨酸基本依靠進(jìn)口。 ② 氨基酸大輸液。 ② 提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，強(qiáng)化食品 評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的指標(biāo)，看食物中蛋白質(zhì)的量（含量）和質(zhì)（氨基酸之間的構(gòu)成比例）。 ?采用過(guò)程控制 ,進(jìn)行最優(yōu)化控制 ,連續(xù)化、自動(dòng)化 ,穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn) 。H2O | NH2 性狀：無(wú)色柱狀結(jié)晶或粉末。 形狀為：圓形、橢圓形、多角形。 ?第三階段 :當(dāng)溫度繼續(xù)升高 ,淀粉顆粒變成無(wú)形空囊 ,可溶性淀粉浸出 ,成為半透明的均質(zhì)膠體 。 ?原理：利用相對(duì)密度不同。 第一章 淀粉水解糖的制備 第二節(jié) 淀粉水解糖的制備方法 一、意義和要求 ?糖化：工業(yè)上將淀粉水解為葡萄糖的過(guò)程成為糖化。 MPa。 第一章 淀粉水解糖的制備 糖液的脫色一般采用 粉末活性炭脫色 ，具體工藝條件如下： 用量：為糖液的 % 溫度： 6580℃ 時(shí)間： 30min pH： 第一章 淀粉水解糖的制備 （ 5） 過(guò)濾 第一章 淀粉水解糖的制備 過(guò)濾設(shè)備通常采用 板框式過(guò)濾機(jī)。 第一章 淀粉水解糖的制備 ?α淀粉酶 （ 1）生產(chǎn)菌 枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、米曲霉、黑曲霉、擬內(nèi)孢霉等等。碘液檢查合格 （呈棕紅色） 。 %100)( ??? ）糖液相對(duì)密度（）干物質(zhì)濃度（ 葡萄糖濃度 dDE ? ??糖化工藝條件 pH:177。 ?若通過(guò)乙醛酸循環(huán)供給四碳二羧酸 ,則理論收率僅為 %,實(shí)際收率處于中間值。 4）甘油缺陷型 ?作用機(jī)制：?jiǎn)适Я?α 磷酸甘油脫氫酶 5）溫度敏感型 添加青霉素的強(qiáng)制發(fā)酵工藝。 ?分裂的細(xì)胞大小為 ～ *～ 。 ?中后期感染 形態(tài)不規(guī)則，邊緣不整齊，有毛刺，有細(xì)胞碎片。 ?選育 ADP磷酸化抑制劑抗性菌株， 2， 4二硝基酚、砷抗性菌株。 典型的分批發(fā)酵工藝流程圖 菌種提純瓊脂斜面接種搖瓶蒸汽鍋爐空氣壓縮機(jī)種子培養(yǎng)種子罐無(wú)菌空氣空氣過(guò)濾器通氣生物反應(yīng)主要發(fā)酵罐pH 調(diào)節(jié)液蒸汽滅菌連消裝置培養(yǎng)基配料罐培養(yǎng)基原料培養(yǎng)基配料去菌體分離及后處理檢測(cè)控制成品 （ 2）一級(jí)種子培養(yǎng) 葡萄糖 %，尿素 %，硫酸鎂 %，磷酸氫二鉀 %，玉米漿 ~%(按質(zhì)增減 )， 。 （ 3）二級(jí)種子培養(yǎng) 為了獲得發(fā)酵所需要的足夠數(shù)量的菌體，在一級(jí)種子培養(yǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)而擴(kuò)大到種子罐的二級(jí)種子培養(yǎng)。 ? 溫度 避免溫度過(guò)高和波動(dòng)較大 ? pH 0時(shí)不宜過(guò)高，培養(yǎng)結(jié)束不易過(guò)低 ? 溶解氧 溶氧水平不易過(guò)高。 ？ 第四章 谷氨酸發(fā)酵控制 ?谷氨酸生產(chǎn)的影響 內(nèi)因：具有一定生理特性的菌種。 ?氮源 ： 100（ 1530） 無(wú)機(jī)氮源 : (1)尿素 (2) 液氨 (3)氨水 有機(jī)氮源 : 主要是蛋白質(zhì)、胨、氨基酸等。 2. 硫酸鎂 % 酶的激活劑 3. 鉀鹽 酶的激活劑 鉀含量低漲菌體，多產(chǎn)谷氨酸。 菌體生長(zhǎng)期：滿足菌體合成的需要，過(guò)低，副產(chǎn)物增加，影響菌體收率。 ?糖流加方式 連續(xù)流加 分段加入 ?提高發(fā)酵產(chǎn)率的主要措施 一、選育優(yōu)良菌株 二、 改進(jìn)發(fā)酵工藝 ,連續(xù)流加糖發(fā)酵 ,使發(fā)酵工藝最佳化 第五章 噬菌體與雜菌的防 治 ?噬菌體對(duì)谷氨酸發(fā)酵的危害 ,輕則減產(chǎn) ,重則會(huì)引起發(fā)酵液全部倒棄 ,造成嚴(yán)重塤失。 ?分為：提取和精制 ?在提取車間和精制車間完成。 （ 1）常溫等電點(diǎn)法 發(fā)酵液 →調(diào)節(jié) →育晶 24h → 調(diào)節(jié) →育晶 24h → 緩慢調(diào)至 →育晶 2h →冷卻降溫?cái)嚢?6h →靜止沉淀 24h →離心分離 →濕谷氨酸 （ 2）低溫等電點(diǎn)法提取谷氨酸