第六章发酵工艺实例介绍第一节味精一、概述早期—从天然.ppt

二、谷氨酸的生物合成机理 1. 谷氨酸 （?-氨基戊二酸） O C-OH 第一代鲜味剂 H2N- C- H L-谷氨酸单钠盐——味精 H-C-H H-C-H H-C O OH L-型 葡萄糖 6-P-葡萄糖 6-P-葡萄糖酸 3-P-甘油醛 5-P-核糖 丙酮酸 乙酰CoA 草酰乙酸 柠檬酸 苹果酸 异柠檬酸 延胡索酸 琥珀酸 α- 酮戊二酸 谷氨酸 透过细胞膜 谷氨酸 3.谷氨酸生产菌的生化特征 （1）有苹果酸酶和丙酮酸羧化酶。 （2）?－酮戊二酸脱氢酶活性弱，异柠檬酸脱氢 酶活性强，异柠檬酸裂解酶活性弱。 （3）谷氨酸脱氢酶活性高，经呼吸链氧化NADPH2 的能力弱。 （4）菌体本身利用谷氨酸的能力低。 4.谷氨酸产生菌（全是细菌） 棒杆菌属 北京棒杆菌 C. pekinense Corynebacterium 钝齿棒杆菌 C. crenatum 谷氨酸棒杆菌 C. glutamicum 短杆菌属 黄色短杆菌 B. flvum Brevibacterium 产氨短杆菌 B. ammoniagenes 小杆菌属 嗜氨小杆菌 M. ammoniaphilum Microbacterium 节杆菌属 球形节杆菌 A. globiformis Arthrobacter 2.氮源：铵盐、尿素、氨水 C/N＝100：15?21，实际高达100：28 因为：1）用于调整pH。 2）分解产生的NH3从发酵液中逸出。 产酸阶段： NH4+不足：使?-酮戊二酸蓄积而很少有谷氨酸生成。 NH4+过量：促使谷氨酸生成谷氨酰胺。 3.无机盐：磷酸盐、镁、钾、钠、铁、锰、铜，其中 磷酸盐对发酵有显著影响。 不足：糖代谢受抑制，菌体生长不足。 过多：a.细胞膜磷脂生成量多，不利于谷氨酸排出。 b.促使丙酮酸和乙醛（由丙酮酸脱羧生成）缩 合生成缬氨酸的前体物——?－乙醛乳酸， 使缬氨酸在发酵液中蓄积。 4. 生长因子：生物素 作用：影响细胞膜通透性和代谢途径。 （1）作为催化脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰 CoA的辅酶，参与脂肪酸的生物合成，进而影响 磷酯的合成。 （2）浓度过大：促进菌体生长，谷氨酸产量低。因为： a.乙醛酸循环活跃，?-酮戊二酸生成量减少。 b.转氨酶活力增强，谷氨酸转变成其它氨基酸。 （二）pH的影响及其控制 作用机理：主要影响酶的活性和菌的代谢。 在氮源供应充分和微酸性条件下，谷氨酸发酵转向谷氨酰胺发酵。 pH控制在中性或微碱性。 方法：流加尿素和氨水。 （三）温度的影响及其控制 菌体生长达一定程度后开始产生氨基酸，菌体生长最适温度和氨基酸合成的最适温度不同。 菌体生长阶段：30?34℃ 产酸阶段：34?36℃ （四）溶解氧的控制 大小由通风量和搅拌转速决定。 发酵产酸阶段，通风量要适量。 不足：发酵液pH值偏低，生成乳酸和琥珀酸，谷氨酸少。 过大：NADPH2通过呼吸链被氧化，影响?-酮戊二酸还原 氨基化，使?-酮戊二酸蓄积。 三、下游过程 （一）谷氨酸的提取方法 1.等电点沉淀法 （1）水解等电点法 （2）低温等电点法 （3）低温连续等电点法 （二）味精制造 谷氨酸溶于水?活性炭脱色?加Na2CO3中和?谷氨酸单钠（味精粗品）?除铁?过滤?活性炭脱色?减压浓缩?结晶