氨基酸生產(chǎn)工藝課件(ppt55頁)(編輯修改稿)
2025-03-16 12:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 氨基酸，以玉米漿作氮源。 ? 尿素滅菌時形成磷酸銨鎂鹽，須單獨(dú)滅菌?？煞峙骷?。 ? 氨水用 pH自動控制連續(xù)流加 ? 合適 C/N ? 氮源用于調(diào)整 pH。 ? 合成菌體 ? 生成氨基酸，因此比一般微生物發(fā)酵的C/N高。 ? 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。 ? 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。 ? 銅離子：對氨基酸發(fā)酵有明顯毒害作用。 ? 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。 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。 ? 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。 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。 ? 菌體生長溫度過高，則菌體易衰老， pH高，糖耗慢，周期長，酸產(chǎn)量低。 ? 采取措施：少量多次流加尿素，維持最適生長溫度，減少風(fēng)量等，促進(jìn)菌體生長。 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：菌體呼吸受阻時產(chǎn)量最大。 ? 供氧不足時產(chǎn)酸受輕微影響的天冬氨酸族氨基酸發(fā)酵 谷氨酸生產(chǎn)工藝 ? 工業(yè)化生產(chǎn)開始于由水解小麥面筋或大豆蛋白質(zhì)而制取。 ? 1957年，日本率先采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)，并投入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，這是被譽(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)代謝的調(diào)控階段。 ? 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)已有 200余家生產(chǎn)，年產(chǎn)量達(dá) 15萬噸，居世界首位。 ? 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 ? 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。 ? 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。 ? 一、淀粉水解糖的制備：酸水解或酶水解 ? 調(diào)漿：干淀粉用水調(diào)成 1011Bx的淀粉乳，加鹽酸 ％至 。 ? 糖化：蒸汽加熱，加壓糖化 25min。冷卻至80℃ 下中和。 ? 中和：燒堿中和，至 ? 脫色：活性炭脫色和脫色樹脂。活性炭用量為 ％，在 70度及酸性條件下攪拌后過濾。 ? 酶法糖化：以大米或碎米為原料時采用 ? 大米進(jìn)行浸泡磨漿，再調(diào)成 15Bx，調(diào)，加細(xì)菌 a淀粉酶進(jìn)行液化， 85 ℃ 30min，加糖化酶 60 ℃ 糖化 24h，過濾后可供配制培養(yǎng)基。 ? 糖蜜原料：不宜直接用來作為谷氨酸發(fā)酵的碳源，因含豐富的生物素。 ?
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