論文資料-谷氨酸發(fā)酵工藝流程1word可編輯(已改無錯字)
2022-12-01 14:37:20 本頁面
【正文】 物理法 干熱滅菌法 濕熱滅菌法 射線滅菌法 菌種如何選育 根據(jù)微生物遺傳變異的特點(diǎn)，人們在生產(chǎn)實(shí)踐中已總結(jié)了一套行之有效的方法。主要包括自然選育、誘變育種、雜交育種、原生質(zhì)體的融合、基因工程等。 種子擴(kuò)大培養(yǎng) 斜面培養(yǎng)，谷氨酸生產(chǎn)菌適用于糖質(zhì)原料，需氧，以生物素為生長 因子， 32℃ 培養(yǎng) 1824h。 一級種子在搖瓶機(jī)上振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)基 1000ml 裝 200250ml 振蕩， 32℃ ，培養(yǎng) 12h。二級種子用種子罐培養(yǎng)，料液量為發(fā)酵罐投料體積的 1%，用水解糖代替葡萄糖于 32℃ 進(jìn)行通氣攪拌 710h。二級種子培養(yǎng)過程中， pH 的變化有一定規(guī)律，從 上升到 pH8 左右，然后逐步下降。二級種子培養(yǎng)結(jié)束時，無雜菌或噬菌體污染，菌體大小均一，呈單個或八字排列，活菌數(shù)為 108109/ml，活力旺盛處于對數(shù)生長期。各條件均逐步接近發(fā)酵條件（培養(yǎng)基成分見培養(yǎng)基配制）。 谷氨酸發(fā)酵 在 發(fā)酵罐中進(jìn)行。 適應(yīng)期，尿素分解氨使 pH 上升。糖不利用。 24h。接種量和發(fā)酵條件控制使改期縮短。 對數(shù)生長期，糖耗快，尿素大量分解使 pH 上升，氨被利用 pH又迅速增大，菌體形態(tài)為排列整齊的八字形，不產(chǎn)酸， 12h。采取流加尿素辦法及時供給菌體生長必須的氮源及調(diào)節(jié) pH在 ，維持溫度 3032℃ 。 菌體生長停止期，谷氨酸合成，糖和尿素分解產(chǎn)生 α酮戊二酸和氨用于合成谷氨酸。及時流加尿素以提供足夠的氨并使 pH 維持在 。大量通氣，控制溫度 3437℃ 。 發(fā)酵后期，菌體衰老糖耗慢，殘?zhí)堑?。營養(yǎng)物耗盡酸濃度不增加時，及時放罐。 生物工程 課程論文 9 不同的谷氨酸生產(chǎn)菌其發(fā)酵時間有所差異。低糖（ 10%~12%）發(fā)酵，其發(fā)酵時間為36~38h，中糖（ 14%）發(fā)酵，其發(fā)酵時間為 45h。發(fā)酵后期菌體衰老，糖耗慢，殘?zhí)堑汀．?dāng)營養(yǎng)物耗盡酸濃度不增加時，及時放罐。一般發(fā)酵周期為 30h。 [4 ] 從發(fā)酵液中提取谷氨酸的方法，一般有等電點(diǎn)法、離子交換法、金屬鹽沉淀法、鹽酸鹽法和電滲析法。 三、谷氨酸發(fā)酵的工藝控制 谷氨酸生產(chǎn)菌是營養(yǎng)缺陷型，對生長繁殖、代謝產(chǎn)物的影響非常明顯。 環(huán)境控制 谷氨酸生產(chǎn)菌的最適 pH 一般是中型或微堿性 ～ 條件下累計(jì)谷氨酸，發(fā)酵前期的 pH 值以 左右為宜，中后期以 左右對提高谷氨酸產(chǎn)量有利。 溫度 谷氨酸發(fā)酵前期應(yīng)采取菌體生長最適溫度為 30～ 32℃ 。對數(shù)生長期維持溫度 3032℃ 。谷氨酸合成的最適溫度為 34～ 37℃ 。催化谷氨酸合成的谷氨酸脫氫酶的最適溫度在 3236176。C左右，在發(fā)酵中、后期需要維持最適的產(chǎn)酸溫度，以利谷氨酸合成。 通風(fēng)量 谷氨酸生產(chǎn)菌是兼性好氧菌，有氧、無氧的條件下都能生長，只是代謝產(chǎn)物不同。 谷氨酸發(fā)酵過程中，通風(fēng)必須適度，過大菌體生長慢，過小產(chǎn)物由谷氨酸變?yōu)槿樗?。?yīng)在長菌期間低風(fēng)量，產(chǎn)酸期間高風(fēng)量，發(fā)酵成熟期低風(fēng)量。其中，谷氨酸發(fā)酵罐現(xiàn)均采用氣一液分散較理想的圓盤渦輪式多層葉輪攪拌器。 泡沫 谷氨酸發(fā)酵時好氣性發(fā)酵，因通風(fēng)和攪拌和菌體代謝產(chǎn)生的 CO 2，使培養(yǎng)液產(chǎn)生泡沫是正常的，但泡沫過多不僅使氧在發(fā)酵液中的擴(kuò)散受阻，影響菌體的呼吸代謝，也會影響正常代謝以及染菌。因此，要控制好泡沫是關(guān)鍵。消泡方法有機(jī)械消泡（靶式、離心式、刮板式、蝶式消泡器）和化學(xué)消泡（天然油脂、聚酯類、醇類、硅酮等化 學(xué)消泡劑）兩種方法。 染菌的防治和染菌后的處理方法 谷氨酸生產(chǎn)菌對雜菌及噬菌體的抵抗力差。一旦染菌，就會造成減產(chǎn)或無產(chǎn)現(xiàn)象的發(fā)生，預(yù)示著谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)的失敗，這使廠家造成不同程度的損失。所以預(yù)防及挽救很重要的。 常見雜菌有芽孢桿菌、陰性桿菌、葡萄球菌和霉菌。針對芽孢桿菌，打料時，檢查板式換熱器和維持管壓力是否高出正常水平。如果堵塞，容易造成滅菌不透。板式換熱器要及時清洗生物工程 課程論文 10 或拆換。維持罐要打開檢查管路是否有泄漏或短路。閥門和法蘭是否損壞。針對陰性桿菌，對照放罐體積，看是否異常。如果高于正常體積，可能是 排灌泄漏，對接觸冷卻水的管路和閥門等處進(jìn)行檢查。針對葡萄球菌，流加糖罐和空氣過濾器要進(jìn)行無菌檢查，如果染菌要統(tǒng)一殺菌處理。針對霉菌，加大對環(huán)境消毒力度，對環(huán)境死角進(jìn)行清理。 [5 ] 噬菌體不耐高溫，一般升溫至 8O℃ 噬菌體就會死亡。在發(fā)酵 2h10h污染噬菌體，判斷正確后，把發(fā)酵液加熱至 45176。C10min把谷氨酸菌殺滅。 [6 ]在發(fā)酵 10h～ 14h污染噬菌體，仍是把發(fā)酵加熱至 45℃ 10min，壓出發(fā)酵罐，進(jìn)行分罐處理，一般可分成兩罐來處理。發(fā)酵 18h后出現(xiàn) OD下跌，此時殘?zhí)窃?3％左右，出現(xiàn)耗糖緩慢或停止。 鏡檢沒有發(fā)現(xiàn)菌體碎片，可能是溶源菌或發(fā)酵前期出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，造成菌體自溶。處理方法補(bǔ)入 4u5u單位純生物素，壓入相對同期的發(fā)酵液 10％的量，繼續(xù)發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)果比同期發(fā)酵結(jié)果略差。 [7 ] 細(xì)胞膜滲透性控制 控制磷脂的合成 細(xì)胞膜磷脂含量低，有利于提高細(xì)胞膜通透性。 油酸缺陷型 ： 油酸缺陷型突變株阻斷了油酸的合成，喪失了脂肪酸生物合成的能力。 甘油缺陷型 ： 甘油缺陷型菌株的遺傳阻礙是喪失 α磷酸甘油脫氫酶，自身不能合成 α磷酸甘油和磷脂。溫度敏感突變株：其
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