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如何提高谷氨酸生产的技术水平 一、选育高产菌株,改良菌株性能 选育高产稳产的新菌种是提高谷氨酸发酵产率的主要途径之一。日本等国发酵界一直致力于探索选育各种生化标记的菌株,20世纪70年代已阐明了选育长链不饱和脂肪酸缺陷型和甘油缺陷型的方法和效果。随后又选育出温度敏感突变株各种抗药物突变株许多标记突变株的谷氨酸发酵对糖转化率比亲株有大幅提高。同时采用遗传工程和细胞工程新技术改造原有高产菌株的性能,提高了生长、耗糖和产酸速度,而且耐高温、高糖和高酸。 二、谷氨酸生产技术路线改进 1.制糖工艺技术路线 双酶法制糖工艺,具有明显的淀粉转化率高,有利于发酵和提取的特点。双酶法制糖工艺过程基本分为两种:两次喷射工艺、一次喷射工艺。两次喷射工艺过程存在着明显的弱点:蒸汽消耗和动力消耗大,糖液质量不稳;设备数量多,占地面积大,劳动强度大,生产环境很差,自动化程度低、难以管理、生产浪费较严重。 一次喷射工艺过程明显改变了两次喷射的弱点,具有蒸汽消耗和动力消耗小,容易控制,糖液质量稳定,设备数量少,占地面积小,生产环境好,可实现计算机控制等优点。 2.发酵工艺技术路线 通过改变发酵工艺技术使生产过程易于把握、提高糖酸转化率、实现节能降耗,。 首先,改变传统的供气系统,建立完善的低能耗、高质量的供气系统。采用多级分散式过滤系统,以避免全发酵系统同时出现染菌现象,同时有利于减少占地面积、方便检查、检修和排除故障。 其次,连消系统:采用连续喷射式、热能回收型系统,并用计算机控制。 第三,发酵降温冷却水系统:采用冷水和循环水兼顾的系统,实现节能降耗,采用计算机控制。 第四,发酵系统要采用大型发酵罐,尽可能增大冷却面积。 3. 提取工艺技术路线 采用更加先进的提取技术:谷氨酸双结晶高效提取工艺技术、连续低温等电浓缩法工艺技术、离子交换法提取谷氨酸、膜分离技术的应用、浓缩连续等电提取工艺等。 三、生物素超亚适量,强制发酵 谷氨酸发酵特点:高生物素、大种量、高通风量。谷氨酸发酵时糖酵解经过酵解途径和磷酸己糖途径两个途径,通过控制生物素的超亚适量的结果,可将葡糖糖发酵谷氨酸进入理想状态。 生物素对二氧化碳固定反应有重要影响通过控制生物素高亚适量,既可保证谷氨酸正常新城代谢作为关键乙酰羧化酶辅酶,参与磷脂的合成,进而影响磷脂 合成,使细胞形成不完全的细胞膜,细胞变形,谷氨酸从细胞膜内向细胞膜外漏出,大量积累于发酵液中。 四、改善发酵环境,进行清洁生产,杜绝染菌 1.杜绝发酵液的跑、冒、滴、漏。 2.采用新型过滤器和无油润滑螺杆空压机,提高对空气净化能力。 3.严格把关,杜绝染杂菌及噬菌体的侵入。 参考文献: 陈宁:氨基酸工艺学,北京:中国轻工业出版社,2011.8 周秀琴:谷氨酸发酵液除菌体提取谷氨酸研究进展,发酵科技通讯, 徐洪昌,金杼等:发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺(专利),中华人民共和国知识产权局,2004年 周秀琴:日本生产谷氨酸高效率的方法,中国食品工业协会发酵工程研究会年度技术经验交流会论文集,2000年 王国利,郝艳捧,刘味果,李彦明,电力变压器超高频局部放电测量系统,电压技术2001年 陈思杰:稳定提高谷氨酸发酵生产水平的几点做法,现代食品技术,2006 (3):171-172