第十章發(fā)酵工程各論-氨基酸發(fā)酵工藝(編輯修改稿)
2025-01-26 08:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 制連續(xù)流加 氨基酸發(fā)酵的工藝控制 ? 培養(yǎng)基 碳氮比 氮源除用于菌體生長外，還用于氨基酸合成，在氨基酸發(fā)酵中常常是用氨水、尿素來調(diào)節(jié) pH，所以氨基酸發(fā)酵所用的 C/N比一般微生物發(fā)酵的低，或者說氮源用量更高。 氨基酸發(fā)酵的工藝控制 ? 培養(yǎng)基 碳氮比 谷氨酸發(fā)酵在 C/N大于 100:11才開始積累谷氨酸，所以發(fā)酵的 C/N為 100:(15～ 30)。 合成菌體使用 3～ 6％的氮源；合成谷氨酸用去 30～ 80％氮源。 氨基酸發(fā)酵的工藝控制 ? 培養(yǎng)基 NH4+濃度： 過低增加 α 酮戊二酸積累，過高使谷氨酸轉(zhuǎn)化為谷酰胺。 磷酸鹽： 對發(fā)酵有顯著影響。不足時糖代謝受抑制。 鎂： 是已糖磷酸化酶、檸檬酸脫氫酶和羧化酶的激活劑，并促進(jìn)葡萄糖 6磷酸脫氫酶活力。 鉀： 促進(jìn)糖代謝。谷氨酸產(chǎn)酸期鉀多利于產(chǎn)酸，鉀少利于菌體生長。 氨基酸發(fā)酵的工藝控制 ? 培養(yǎng)基 鈉： 調(diào)節(jié)滲透壓作用，一般在調(diào)節(jié) pH值時加入。 錳： 是許多酶的激活劑。 鐵： 是細(xì)胞色素、細(xì)胞色素氧化酶和過氧化氫酶的活性基的組成分，可促進(jìn)谷氨酸產(chǎn)生菌的生長。 1銅離子： 對氨基酸發(fā)酵有明顯毒害作用。 氨基酸發(fā)酵的工藝控制 ? 培養(yǎng)基 生長因子： 生物素 作用：影響細(xì)胞膜透性和代謝途徑。 濃度：過多促進(jìn)菌體生長，氨基酸產(chǎn)量低。過少菌體生長緩慢，發(fā)酵周期長。 與其它培養(yǎng)條件的關(guān)系：氧供給不足，生物素過量時，發(fā)酵向其它途徑轉(zhuǎn)化。 種類：玉米漿、麩皮水解液、甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜為來源。 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。 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，少量多次流加尿素，避免 pH過高 （ 2）菌體生長或耗糖過快時，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，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。 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：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。 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 TC
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