第7章 谷氨酸发酵.ppt

味精废水的来源 (1)发酵液经提取谷氨酸后废母液或者离子交换尾液; (2)生产过程中各种设备(调浆罐、液化罐、糖化罐、发酵罐、提取罐、中和脱色罐等)的洗涤水; (3)离子交换树脂洗涤与再生废水; (4)液化(95℃)至糖化、糖化至发酵等各阶段的冷却水; (5)各种冷凝水(液化、糖化、浓缩等工艺)。 味精废水的特点 (1) 味精废水属于高浓度有机废水; (2)废水中有机物和悬浮物菌丝体含量高、酸度大; (3)高氨氮和硫酸盐含量,对厌氧和好氧生物具有直接和间接生物毒性作用; (4)味精废水处理中存在的主要问题是处理的投资和运行费用过高,企业无法承受; (5)现今还没有合适有效的治理方法,虽可采用费用较低的厌氧法处理,但仍无法解决高硫酸盐问题。 思考题 1.写出谷氨酸发酵的最理想途径，说明CO2固定化反应的重要性。 2.谷氨酸产生菌之所以能够合成、积累并分泌大量的GA，其菌种内在的原因有哪些？ 3.谷氨酸产生菌之所以能够在10%以上的葡萄糖培养基上，生产大量的GA,除了上述谷氨酸产生菌的内在本质外，其需要的外在条件有什么？ 思考题 4.谷氨酸发酵过程中，生物素（VH）作用表现在那几个方面？ 5.生物素（VH）如何封闭乙醛酸循环的？ 6.从能荷的角度解释谷氨酸发酵过程中，“只长菌，不产酸”的原因。 7.以谷氨酸发酵过程中pH值的变化规律为例，说明为什么pH值的变化是反应过程中菌体生长和产物合成的综合性指标？ * * * 4. 诱导酶合成 调节基因位点突变,不能编码调节蛋白； 添加底物结构类似物,使其与调节蛋白结合； 不断降低阻遏物的浓度(如连续发酵)； 淀粉质原料→糖化→中和、脱色、过滤→培养基调配→接种→发酵→提取(等电点法、离子交换法等) →谷氨酸→谷氨酸-Na→脱色 →过滤→干燥→成品 菌种的扩大培养 味精生产的主要原材料为淀粉 辅助材料包括硫酸、液氨、碳酸钠、?活性碳、液碱、盐、消泡剂、淀粉酶等 年产12万吨味精，主要原辅材料耗用如下表：????项??目??????单位：吨????淀??粉??????196,870????液??氨?????? 31,108????硫??酸????? ?35,000????碳酸钠??? ?30,000????活性碳???? 2,500????液??碱????? 40,000????盐??????????? 8,000????消泡剂???? 77,960????淀粉酶???? 11,694 4）??发酵生产工艺? ??①培养基成分 碳源：碳源是构成菌体和合成谷氨酸的碳架及能量的来源。 谷氨酸产生菌是异养微生物，只能从有机物中获得碳素，细胞进行合成反应所需要能量也是从氧化分解有机物过程中得到的。 实际生产中以糖质原料为主。培养基中糖浓度对谷氨酸发酵有密切的关系。在一定的范围内，谷氨酸产量随糖浓度的增加而增加。 氮源：氮源是合成菌体蛋白质、核酸及谷氨酸的原料。碳氮比对谷氨酸发酵有很大影响。大约85%的氮源被用于合成谷氨酸，另外15%用于合成菌体。 谷氨酸发酵需要的氮源比一般发酵工业多得多，一般发酵工业碳氮比为100：0.2~2.0，谷氨酸发酵的碳氮比为100：15~21。 无机盐：是微生物维持生命活动不可缺少的物质。 主要功能：构成细胞的组成成分；作为酶的组成成分；激活或抑制酶的活力；调节培养基的渗透压；调节培养基的pH；调节培养基的氧化还原电位。起着调节微生物生命活动的作用。发酵时，使用的无机离子有K+、Mg2+、Fe2+、Mn2+等阳离子和PO43-、SO42-、Cl－等阴离子，其用量如下： ???????????KH2PO4? ?0.05%~0.2%? ???????????K2HPO4?? 0.05%~0.2%? ???????????MgSO4.7H2O ?0.005%~0.1%? ???????????FeSO4.7H2O? ?0.0005%~0.01%? ???????????MnSO4.4H2O ?0.0005%~0.005% 生物素：凡是微生物生命活动不可缺少，而微生物自身又不能合成的微量有机物质都称为生长因子。生长因子通常是指氨基酸、嘌呤、嘧啶和B族维生素的一种，生物素又叫维生素H或辅酶R。 糖质为碳源的谷氨酸产生菌几乎都是生物素缺陷型，这些细菌本身都不能合成生物素。生物素的作用是影响代谢途径；影响细胞的渗透性。 生长因子含量的多少，与生产有着十分密切的关系。实际生产中通过添加玉米浆、麸