谷氨酸與味精ppt課件(2)-文庫(kù)吧資料
2025-05-09 18:19本頁(yè)面
【正文】 施： 及時(shí)流加尿素以提供足夠的氨并使 pH維持在 。 2）、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期： 糖耗快，尿素大量分解使 pH上升，氨被利用 pH又迅速下降；溶氧急劇下降后維持在一定水平；菌體濃度迅速增大，菌體形態(tài)為排列整齊的八字形；不產(chǎn)酸；12h。 24h。 第三節(jié) 谷氨酸發(fā)酵 ? 一、谷氨酸發(fā)酵控制原理 ? 發(fā)酵過(guò)程菌體變化 1）、適應(yīng)期： 尿素分解出氨使 pH上升。 生物素含量高時(shí)，細(xì)胞膜致密，阻礙 Glu分泌，并引起反饋抑制，加適量青霉素可提高 Glu產(chǎn)量。 ?工業(yè)上利用谷氨酸棒狀桿菌大量積累谷氨酸，應(yīng)采用的最好方法是（ ） A．加大菌種密度 B．改變碳源和氮源比例 C．改變菌體細(xì)胞膜通透性 D．加大葡萄糖釋放量 為什么添加適量生物素或青霉素可提高谷氨酸產(chǎn)量？ 生物素 ：乙酰 CoA羧化酶的輔酶，與脂肪酸及磷脂合成有關(guān)。因?yàn)椋? ， ?酮戊二酸生成量減少。 （ 1）作為催化脂肪酸生物合成最初反應(yīng)的關(guān)鍵酶乙酰 CoA的輔酶，參與脂肪酸的生物合成，進(jìn)而影響 磷酯的合成。 ? 銅離子：對(duì)氨基酸發(fā)酵有明顯毒害作用。 ? 錳：是許多酶的激活劑。谷氨酸產(chǎn)酸期鉀多利于產(chǎn)酸，鉀少利于菌體生長(zhǎng)。 ? 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。 ? 磷酸鹽：對(duì)發(fā)酵有顯著影響。 過(guò)多： ，不利于谷氨酸排出。 磷酸鹽、鎂、鉀、鈉、鐵、錳、銅，其中 磷酸鹽對(duì)發(fā)酵有顯著影響。 產(chǎn)酸階段： NH4+不足：使 ?酮戊二酸蓄積而很少有谷氨酸生成。 氮源：銨鹽、尿素、氨水 C/N＝ 100： 15?21，實(shí)際高達(dá) 100： 28 因?yàn)椋?1）用于調(diào)整 pH。 ? 氨水用 pH自動(dòng)控制連續(xù)流加 合適 C/N ? 氮源用于調(diào)整 pH。 ? 尿素滅菌時(shí)形成磷酸銨鎂鹽，須單獨(dú)滅菌。 ? 營(yíng)養(yǎng)缺陷型添加適量氨基酸主要以添加有機(jī)氮源水解液。 四、發(fā)酵培養(yǎng)基的組成 （一）碳源 1. 碳源：淀粉水解糖、糖蜜、乙醇、烷烴 （ 1）淀粉水解糖的制備 （ 2）糖蜜原料 （ 3）碳源濃度過(guò)高時(shí)，對(duì)菌體生長(zhǎng)不利，氨基酸的轉(zhuǎn)化率降低。 三、 糖化液質(zhì)量指標(biāo) 發(fā)酵培養(yǎng)基的作用： ? 滿(mǎn)足菌體的生長(zhǎng) ? 促進(jìn)產(chǎn)物的形成 三、 糖化液質(zhì)量指標(biāo) 葡萄糖 ?所有的微生物都能利用葡萄糖，但會(huì)引起葡萄糖效應(yīng)。 DE值（ Dextrose equivalent，葡萄糖當(dāng)量值） ? 還原糖濃度＞ 16%。 ? 不含糊精、蛋白質(zhì)（起泡物質(zhì)）。 ? 酸解液的中和 液堿 酸解液 pH ,調(diào)至 ? 酸解液的除雜 活性炭 干淀粉量 %, 6070℃,30min ? 水解糖液的質(zhì)量要求 : 還原糖 ≥ 18%； 糖液清 ,呈淺黃綠色 ,550nm處透光率≥ 90%；無(wú)糊精；糖液新鮮 ? 目前生產(chǎn)中多采用酶解法。 ? 淀粉的水解有多種方法：酸解、酶解，酸酶結(jié)合法等， ? 酸解法工藝：原料調(diào)漿 → 糖化 → 冷卻→ 中和脫色 → 過(guò)濾除雜 → 糖液 ? ① 淀粉的酸解反應(yīng) ? 淀粉的酸解 ? 葡萄糖的復(fù)合反應(yīng) 影響因素 ? 葡萄糖的分解反應(yīng) 5羥甲基糠醛 ? ② 淀粉 酸解法工藝要點(diǎn) ? 糖化條件的控制 ? 淀粉乳濃度： 10110Be ? 酸種類(lèi)與用量：鹽酸 干淀粉的 %， ? 糖化溫度和時(shí)間： 蒸汽直接加熱 133℃,25min, 138℃,15min ? 加酸方式 :先加 1/3,后 2/3。 2 糖蜜的處理 二、淀粉質(zhì)原料 ? 薯類(lèi)、玉米、小麥、大米等。 ? (4)調(diào) pH ～ 。一般采用加酸靜置，加酸調(diào) pH ～ ，并定時(shí)通風(fēng)，除溶液中的SO NO2等有害性揮發(fā)成分。 ? 方法： ? 活性炭吸附法 ： 用量為糖蜜的 30%—40% ? 水解活性碳處理法 ： 鹽酸 +活性碳 ? 樹(shù)脂處理法 ： 2 糖蜜的處理 ? (1)糖蜜中糖濃度高，必須進(jìn)行稀釋?zhuān)话阆♂屩?18～ 20%。 ? 一 糖蜜 ? 1 糖蜜：是制糖工廠的副產(chǎn)物，分為甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜兩大類(lèi)，其中含較多的可發(fā)酵性糖，總糖含量：甘蔗糖蜜 %，甜菜糖蜜 %；總糖中主要是可發(fā)酵性糖。 ? 溫度不要波動(dòng)太大；適當(dāng)通風(fēng)攪拌；注意種子培養(yǎng)時(shí)間。 ? 二級(jí)種子培養(yǎng) ? 二級(jí)種子是在種子罐里培養(yǎng)的， ? 培養(yǎng)二級(jí)種子時(shí)的接種量為 %～ ％，溫度為 32～ 34℃ ，培養(yǎng)時(shí)間為 6～ 8h。 三、 滅菌 ? 無(wú)菌室的滅菌方法 ? 2 、使用高壓消毒鍋的滅菌條件 ? 3 、空罐滅菌 ? 實(shí)罐滅菌 ? 尿素的滅菌 ? 6 、消泡劑的滅菌 ? 管路的滅菌 ? 8 、空氣過(guò)濾器的滅菌 四、 空氣的凈化 ? 空氣的凈化系統(tǒng) ? 過(guò)濾介質(zhì) 五 、種子擴(kuò)大培養(yǎng) ? 工藝流程 ? 保藏菌種 → 斜面活化 → 搖瓶種子培養(yǎng) → 種子罐 → 發(fā)酵罐 ? 一級(jí)種子標(biāo)準(zhǔn) ? 二級(jí)種子標(biāo)準(zhǔn) 五 、種子擴(kuò)大培養(yǎng) ? 一級(jí)種子培養(yǎng) ? 通常谷氨酸發(fā)酵的接種量為 1％。 3 發(fā)酵培養(yǎng)基 ? 發(fā)酵培養(yǎng)基不僅提供菌體生長(zhǎng)繁殖所需要的營(yíng)養(yǎng)和能量，而且是形成谷氨酸的物質(zhì)來(lái)源。 ② 二級(jí)種子培養(yǎng)基 ? 通過(guò)一級(jí)種子擴(kuò)大培養(yǎng)后，種量還不能滿(mǎn)足發(fā)酵用的需要，因此需要進(jìn)一步擴(kuò)大培養(yǎng)。 ? 一級(jí)種子培養(yǎng)基應(yīng)該營(yíng)養(yǎng)豐富，有利于菌體的生長(zhǎng)繁殖。 常用的生產(chǎn)菌株 ? 谷氨酸棒桿菌、黃色短桿菌、乳糖發(fā)酵短桿菌、嗜氨小桿菌、硫殖短桿菌等。 ? （ 6）菌體本身進(jìn)一步分解轉(zhuǎn)化和利用谷氨酸的能力要低下，有利于谷氨酸的蓄積。 ? 谷氨酸脫氫酶催化 a酮戊二酸還原氨基化反應(yīng)時(shí)，需要有 NADH2作為供氫體。 谷氨酸生產(chǎn)菌的生化特征 ? （ 4）谷氨酸脫氫酶活力高，有利于谷氨酸的生成。 （ 2） a酮戊二酸脫氫酶的活性很弱，這樣有利于 a酮戊二酸的蓄積 。 四、谷氨酸生產(chǎn)菌的生化特征和種類(lèi) ? （ 1）有催化固定二氧化碳的二羧酸合成酶 ——蘋(píng)果酸酶和丙酮酸羧化酶的存在，使三羧酸循環(huán)的中間代謝物能得到補(bǔ)充。 添加亞適量， 510μg/L 培養(yǎng)基，生產(chǎn) Glu 培養(yǎng)前期， bio充足，存在乙醛酸循環(huán)，中間物質(zhì)和能量充足，長(zhǎng)細(xì)胞，膜磷脂合成正常，正常反饋調(diào)節(jié)，不積累 Glu，細(xì)胞形態(tài)正常。當(dāng)磷脂合成減少到正常量的一半左右時(shí)，細(xì)胞變形，谷氨酸向膜外漏出，積累于發(fā)酵液中 ? 控制生物素添加量使菌種生產(chǎn) Glu 高濃度 bio增強(qiáng)羧化酶活性，促進(jìn)羧化反應(yīng)利于 Glu合成。在低濃度生物素條件下，因琥珀酸氧化能
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