味精的生产工艺.pptVIP

味精的制作

一实验目的1掌握谷氨酸发酵的原理及发酵过程的控制和操作2掌握培养基的配制和灭菌的基本技术、谷氨酸菌种制备及种子扩大培养。3了解用等电法从发酵液回收谷氨酸的方法。4掌握由谷氨酸制备谷氨酸钠的方法。二实验原理味精,也称味素,因味精起源于小麦,俗称麸酸钠、谷氨酸钠（分子式C5H8NO4Na）。谷氨酸是由谷氨酸棒杆菌以葡萄糖为原料生产的一种呈味氨基酸，其代谢机理为：葡萄糖经糖酵解（EMP）和单磷酸己糖途径（HMP）生成丙酮酸，一方面丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA，另一方面经CO2固定作用生成草酰乙酸，两者合成柠檬酸进入三羧酸循环（TCA循环），由三羧酸循环的中间产物α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化下，还原氨基化合成谷氨酸。由于谷氨酸棒杆菌为生物素缺陷型突变株，要在培养基中添加亚适量（浓度应在5?g/L左右）生物素维持细胞正常生长和控制细胞膜的透性达到高产谷氨酸的目的。回收的谷氨酸又称麸酸，并无鲜味，将其进行中和精制得到味精。

等电点法提取谷氨酸原理谷氨酸具有两性电解质性质，溶于水呈离子状态，解离方式取决于溶液pH，在不同pH溶液中，谷氨酸可解离成GA+、GA±、GA-和GA2+四种不同离子状态。谷氨酸等电点是3.22，故当溶液的pH为3.2时，溶液中大部分是GA±两性离子，其分子内部正负电荷相等,并含有等量的带不同电荷的阳离子(GA+)和阴离子(GA-),因此溶液中总静电荷等于零。由于谷氨酸分子之间相互碰撞,再通过静电引力的作用,结合成较大的聚合体而被沉淀析出,因而处于等电点时GA的溶解度最小。谷氨酸在不同条件下结晶，会形成两种不同晶形，一种为α型斜方晶体，颗粒大，容易结晶析出，纯度高；一种为β型鳞片状结晶，比重轻，不宜沉淀分离，往往夹有杂质与胶体结合，浮于液面或母液中，纯度低。等点操作中应尽量控制β型晶体的形成。又由于温度对GA的溶解度影响很大,温度越低溶解度越小,生产上多采用0～4℃。

三实验用品一）仪器：试管、三角烧瓶、纱布、吸管、接种环、试管、烧杯、752（7200）分光光度计、高压灭菌锅、电子天平、超静工作台、10L自动发酵罐、高压灭菌锅、生化培养箱、摇床、旋转蒸发仪等二）菌种谷氨酸棒杆菌（实验室提供）三）培养基?1.斜面培养基（g/L）酵母粉0.5，蛋白胨1，氯化钠0.5，pH7.0121℃灭菌30min

2种子培养基（g/L）：葡萄糖25，玉米浆30（23~30），MgSO40.5，K2HPO41.5，MnSO40.02，FeSO40.02，尿素5。pH值7.0～7.2121℃灭菌30min3发酵培养基（g/L）：葡萄糖140、糖蜜2.0（玉米浆6）Na2HPO41.0，KCl1.2，MgSO40.8，MnSO40.02，FeSO40.02，VB10.2mg，pH7.0～7.2。4补料溶液：葡萄糖600g/L，质量分数40%尿素（氨水25%）5消泡剂0.01%（消泡剂配制后经灭菌、冷却后备用)

3）发酵工艺条件采用火焰接种法接种，接种量10%罐压控制在0.05MPa转速200~750r/min，调节转速及通气量控制溶氧在20%以上当pH降到7.0~7.1左右，及时流加尿素（氨水）。前期pH7.5~8.0，中期降到7.1~7.4，后期7.0，在发酵结束前6小时停止流加尿素（氨水），接近放罐时pH约6.5~6.8温度：0-5h34℃；5-10h35℃；10-18h36℃；18h~26h37℃；26h后37℃

OD净增控制:总△OD=0.75～0.8。残糖浓度通过流加葡萄糖液（残糖在5%~2.0%时是流加糖最佳时机）控制在10-15g/L。发酵周期在36h内，放罐时残糖应低于5g/L。流加糖占总投糖的60%~70%时产酸和转化率较为理想。开始流加时机应以残糖量、耗糖速度、菌体的活力和转型情况为依据泡沫控制：在发酵产生一定泡沫时，流加一定量的消泡剂，每次流加约40g/m3。

4）放罐发酵结束后，将发酵液加热至80℃维持15min灭菌，并清洗发酵罐及补料瓶。从发酵4小时开始，每间隔2小时测定OD，pH，糖含量，镜检3-2发酵培养——摇瓶发酵取种子培养液以10%接种量接种至装有25mL发酵培养基的500mL三角瓶中，8层纱布封口，置巡回式摇床(220r/min)上振荡培养36h。添加2滴1%苯酚红指示剂，间歇流40％加尿素控制pH在7.0左右。温度：前期32～33℃，后期34～37℃。转速：前期100r／min，后期220r/min。

发酵过程参数测定幻灯片9还原糖的测定谷氨酸的测定菌体形态观察菌体浓度测定发酵过程参数的控制DO值pH温度搅拌速度发酵发酵