氨基酸生产工艺.pptVIP

培养基碳源：淀粉水解糖、糖蜜、醋酸、乙醇、烷烃碳源浓度过高时，对菌体生长不利，氨基酸的转化率降低。菌种性质、生产氨基酸种类和所采用的发酵操作决定碳源种类同时调整pH值。营养缺陷型添加适量氨基酸主要以添加有机氮源水解液。需生物素和氨基酸，以玉米浆作氮源。尿素灭菌时形成磷酸铵镁盐，须单独灭菌。可分批流加。氨水用pH自动控制连续流加0103020405氮源：铵盐、尿素、氨水；合适C/N01氮源用于调整pH。02合成菌体03生成氨基酸，因此比一般微生物发酵的C/N高。041磷酸盐：对发酵有显著影响。不足时糖代谢受抑制。2镁：是已糖磷酸化酶、柠檬酸脱氢酶和羧化酶的激活剂，并促进葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活力。3钾：促进糖代谢。谷氨酸产酸期钾多利于产酸，钾少利于菌体生长。1钠：调节渗透压作用，一般在调节pH值时加入。2锰：是许多酶的激活剂。3铁：是细胞色素、细胞色素氧化酶和过氧化氢酶的活性基的组成分，可促进谷氨酸产生菌的生长。4铜离子：对氨基酸发酵有明显毒害作用。03与其它培养条件的关系：氧供给不足，生物素过量时，发酵向其它途径转化。02浓度：过多促进菌体生长，氨基酸产量低。过少菌体生长缓慢，发酵周期长。01作用：影响细胞膜透性和代谢途径。04种类：玉米浆、麸皮水解液、甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜为来源。生长因子：生物素pH对氨基酸发酵的影响及其控制STEP03STEP01STEP02作用机理：主要影响酶的活性和菌的代谢。控制pH方法：流加尿素和氨水流加方式：根据菌体生长、pH变化、糖耗情况和发酵阶段等因素决定。控制：01菌体生长或耗糖慢时，少量多次流加尿素，避免pH过高02菌体生长或耗糖过快时，流加尿素可多些，以抑制菌体生长。03发酵后期，残糖少，接近放罐时，少加或不加尿素，以免造成氨基酸提取困难。04氨水对pH影响大，应采取连续流加。05温度对氨基酸发酵的影响及其控制菌体生长达一定程度后再开始产生氨基酸，因此菌体生长最适温度和氨基酸合成的最适温度是不同的。01菌体生长温度过高，则菌体易衰老，pH高，糖耗慢，周期长，酸产量低。02采取措施：少量多次流加尿素，维持最适生长温度，减少风量等，促进菌体生长。03氧对氨基酸发酵的影响及其控制01要求供氧充足的谷氨酸族氨基酸发酵：生物合成与TCA循环有关。02适宜在缺氧条件下进行的亮氨酸、苯丙氨酸和缬氨酸发酵：菌体呼吸受阻时产量最大。03供氧不足时产酸受轻微影响的天冬氨酸族氨基酸发酵谷氨酸生产工艺工业化生产开始于由水解小麦面筋或大豆蛋白质而制取。011957年，日本率先采用微生物发酵法生产，并投入大规模工业化生产，这是被誉为现代发酵工业的重大创举，使发酵工业进入调节代谢的调控阶段。02目前世界产谷氨酸钠30吨/年，占氨基酸总量的2/3。03我国现已有200余家生产，年产量达15万吨，居世界首位。0401产生菌株特点：02革兰氏阳性03不形成芽胞04没有鞭毛，不能运动05需要生物素作为生长因子06在通气条件下才能产生谷氨酸。由三羧酸循环中产生的a-酮戊二酸，在谷氨酸脱氢酶和氢供体存在下进行还原性氨化作用而得到。谷氨酸生物合成机理：第二节氨基酸生产工艺01氨基酸是构成蛋白成分02目前世界上可用发酵法生产氨基酸有20多种。α碳原子分别以共价键连接氢原子、羧基和氨基及侧链。侧链不同，氨基酸的性质不同。氨基酸的用途食品工业：01强化食品(赖氨酸，苏氨酸，色氨酸于小麦中)02增鲜剂：谷氨酸单钠和天冬氨酸03苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量二肽甜味剂(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯),此产品1981年获FDA批准,现在每年产量已达数万吨。0401饲料工业：甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料医药工业：020304多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代谢失调苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低。化学工业：谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙氨酸纤维。0506氨基酸的生产方法直接发酵法：野生菌株发酵、营养缺陷型突变发酵、抗氨基酸结构类似物突变株发酵、抗氨基酸结构类似物突变株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型回复突变株发酵。添加前体法发酵法：提取法：蛋白质水解，从水解液中提取。胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸合成法：DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物的成本高,工艺复杂,难以达到工业化生产的目的。酶法：利用微生物细胞或微生物产生的酶来制造氨基酸。生产氨基酸的大国为日本和德国。1日本的味