氨基酸發(fā)酵工藝ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 23:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 皮水解液、甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。 3 氨基酸發(fā)酵的工藝控制 ? pH對氨基酸發(fā)酵的影響及其控制 作用機(jī)理： 主要影響酶的活性和菌的代謝。 控制 pH方法 ：流加尿素和氨水 流加方式： 根據(jù)菌體生長、 pH變化、糖耗情況和發(fā)酵階段等因素決定。 3 氨基酸發(fā)酵的工藝控制 ? pH對氨基酸發(fā)酵的影響及其控制 控制： （ 1）菌體生長或耗糖慢時(shí)，少量多次流加尿素，避免 pH過高 （ 2）菌體生長或耗糖過快時(shí)，流加尿素可多些，以抑制菌體生長。 （ 3）發(fā)酵后期，殘?zhí)巧?，接近放罐時(shí)，少加或不加尿素，以免造成氨基酸提取困難。 （ 4）氨水對 pH影響大，應(yīng)采取連續(xù)流加。 3 氨基酸發(fā)酵的工藝控制 ? 溫度對氨基酸發(fā)酵的影響及其控制 ? 菌體生長達(dá)一定程度后再開始產(chǎn)生氨基酸，因此 菌體生長最適溫度和氨基酸合成的最適溫度是不同的 。谷氨酸前者 30～ 32?C，后者 34～ 37?C。 ? 菌體生長階段溫度不宜過高，否則菌體易衰老， pH增高，糖耗減慢，酸產(chǎn)量低。 ? 當(dāng)菌體生長溫度過高時(shí)：要減少通風(fēng)量，少量多次流加尿素，來促進(jìn)菌體生長。 ? 發(fā)酵中后期：維持合成溫度，以利氨基酸合成。 3 氨基酸發(fā)酵的工藝控制 ? 氧對氨基酸發(fā)酵的影響及其控制 ? 要求供氧充足的谷氨酸族氨基酸發(fā)酵： 生物合成與 TCA循環(huán)有關(guān)。 ? 適宜在缺氧條件下進(jìn)行的亮氨酸、苯丙氨酸和纈氨酸發(fā)酵： 菌體呼吸受阻時(shí)產(chǎn)量最大。 ? 供氧不足時(shí)產(chǎn)酸受輕微影響的天冬氨酸族氨基酸發(fā)酵 4 谷氨酸生產(chǎn)工藝 ? 谷氨酸生產(chǎn)概述 ? 起初工業(yè)化生產(chǎn)采取小麥或大豆蛋白質(zhì)水解制取。 ? 1957年，日本率先采用微生物發(fā)酵生產(chǎn)，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，被譽(yù)為現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的重大創(chuàng)舉，使發(fā)酵工業(yè)進(jìn)入調(diào)節(jié)調(diào)控水平。 ? 目前世界產(chǎn)谷氨酸鈉 30噸 /年，占氨基酸總量的 2/3。 ? 我國現(xiàn)有 200余家生產(chǎn)，年產(chǎn)量達(dá) 15萬噸，居世界首位。 谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)流程 4 谷氨酸生產(chǎn)工藝 ? 谷氨酸產(chǎn)生菌株特點(diǎn) ? 革蘭氏陽性 ? 不形成芽胞 ? 沒有鞭毛，不能運(yùn)動(dòng) ? 需要生物素作為生長因子 ? 在通氣條件下才能產(chǎn)生谷氨酸 ? 不易被低濃度的谷氨酸抑制 4 谷氨酸生產(chǎn)工藝 ? 谷氨酸生物合成機(jī)理 由三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生的 a酮戊二酸，在谷氨酸脫氫酶和氫供體存在下進(jìn)行還原性氨化作用而得到。 GLDH NADPH NADP+ GLDH：谷氨酸脫氫酶 以 HMP為主， HMP 約占 90% CO2 氨的導(dǎo)入方式： α酮戊二酸還原氨基化 → 谷氨酸 由天冬氨酸或丙酮酸通過氨基轉(zhuǎn)移，將氨基轉(zhuǎn)給 α 酮戊二酸 谷氨酸合成酶途徑 CO2 CO2 葡萄糖 磷酸烯醇丙酮酸 丙酮酸 乙酰 CoA 草酰乙酸 天冬氨酸 檸檬酸 α 酮戊二酸 谷氨酸 反饋抑制 優(yōu)先合成 增強(qiáng)反饋抑制 ① ② ③ 谷氨酸合成調(diào)節(jié)機(jī)制 影響谷氨酸合成的因素 因素 代謝途徑 氧 乳酸或琥珀酸 谷氨酸 NH4+ α酮戊二酸 谷氨酸 谷氨酰胺 pH 谷氨酰胺或 N乙酰谷氨酰胺 谷氨酸 磷酸鹽 纈氨酸 谷氨酸 適量 缺乏 適量 不足 過量 適量 適量 過量 亞適量 過量 4 谷氨酸生產(chǎn)工藝 ? 淀粉的酸水解工藝 調(diào)漿： 干淀粉用水調(diào)成 1011?Bx（ 白利度 ）的淀粉乳，加鹽酸 ％至 pH 。 糖化： 蒸汽加熱、加壓糖化 25min。 中和： 冷卻至 80℃ ，燒堿中和至 pH （ 避免產(chǎn)生焦糖又保證過濾，中和為沉淀膠體）。 脫色： 活性炭脫色和脫色樹脂。活
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