亮氨酸异亮氨酸偏高

第十三章 异亮氨酸、亮氨酸与缬氨酸发酵

第十三章 异亮氨酸、亮氨酸与缬氨酸发酵

第一节 分支链氨基酸的生物合成途径和代谢调节机制

在L型异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）和缬氨酸（Val）的分子中，都具有由甲基侧链形成的分枝结构（见表13-1），故称上述三种氨基酸为分枝链氨基酸（branched chain amino acids）。分枝链氨基酸是合成蛋白质的素材，可以作为生物体的能源，也作为生物体成分的前体。但是，高等动物不能合成这三种氨基酸，故Ile、Leu、Val称为必需氨基酸。目前，分枝链氨基酸主要用作氨基酸输液的原料。

表13-1 分枝链氨基酸的结构 名称 结构式 分子式 分子量 异亮氨酸（Ile） C6H13O2N 131.18 亮氨酸（Leu） C6H13O2N 131.18 缬氨酸（Val） C5H11O2N 117.15 Ile分子内有两个不对称碳原子，因而，Ile存在着D、L、D别、L别四种光异构体（表13-2）。很难用化学合成法，或用化学合成法与酶法相组合的方法，廉价制造纯度高的L型Ile。Leu与Val分别只有两个光学异构体，能够用化工合成、酶法分割的方法，较廉价地制造。要廉价生产高纯度的L型Il

前 言

氨基酸是构成蛋白质的基本单位，是人体及动物的重要营养物质，氨基酸产品广泛应用于食品、饲料、医药、化学、农业等领域。谷氨酸是一种重要的氨基酸，我们吃的味精就是以谷氨酸为原料生成的。1957年以前，人们用酸法水解小麦面筋或大豆蛋白来制取L- 谷氨酸。1957年，人们分离得到了产生谷氨酸的菌种，接着又进行了大量的研究工作，大规模发酵谷氨酸得以成功[1]。

谷氨酸发酵法的建立，对初级代谢产物微生物法生产的研究起到了极大的推动作用。在谷氨酸发酵法成功的激励之下，各种研究项目得以展开。谷氨酸单钠现已完全由发酵法生产，主要用于食品调味剂——味精的生产，其产量已超过400000吨。

味精的现状和前景

味精近年来已成为人们普遍使用的一种调味品，其消费量在国内呈上升趋势。味精产量增长较快。2001年味精产量91.28万吨，2002年1--6月产量累计53.04万吨，比上年同期增长17.92%。

味精是一种强碱弱酸盐，它在水溶液中可以完全电离变成谷氨酸离子和钠离子。谷氨酸是氨基酸的一种，氨基酸是构成蛋白质的基本单位，是人体和动物的重要营养物质。谷氨酸一钠被人体吸收以后，同样也是电离成谷氨酸离子和钠离子而分别参加人体的代谢活动。所以味精作为调味剂除了能增加

微生物发酵工程论文

学院： 姓名: 学号:

谷氨酸发酵生产味精工艺综述

摘要：谷氨酸是一种重要的发酵工艺产物，不仅可用于医药，还可作为工业原料；重要的调味料—味精，即是谷氨酸的单钠盐。现如今用于谷氨酸发酵的。本综述就谷氨酸发酵的原料处理，发酵机制以及提取工艺等方面对其进行详细介绍。 关键词：谷氨酸 发酵 提取 一、谷氨酸的原料及处理方法

谷氨酸发酵的主要原料油淀粉、甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜、醋酸、乙醇等，国内多数谷氨酸生产厂家是以淀粉为原料生产谷氨酸的，少数厂家是以糖蜜为原料进行谷氨酸生产的，这些原料在使用前一般需要进行预处理。其制造方法分为水解提取法、合成法和发酵法三大类、。目前世界上主要采用发酵法生产味精。 1．水解提取法：

水解法有植物蛋白质水解法和从甜菜糖蜜提取法。植物蛋白质水解法就是以面筋或豆粕等植物蛋白为原料，加酸水解，使蛋白质水解成多种氨基酸，用盐酸法或中和法分离出谷氨酸，再制成味精。其优点是操作易于掌握，但原料来源少，价格高，得率低，对设备腐蚀大，劳动繁重，故此法已停止使用。从甜菜糖蜜提取法：甜菜中的谷氨酸一般以谷氨酰胺的形式存在，在制糖过程中，用石灰处理时转化为焦谷氨酸。因此，存在

课程设计

题目：年产2000吨L-色氨酸发酵车

间设计

学号：10043105 姓名：胡仲君

指导老师：徐庆阳

第一节 前言

L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸,为白色或略带黄色叶片状结晶或粉末，在水中溶解度1014 g（25℃），溶于稀酸或稀碱，在碱液中较稳定，强酸中分解。微溶于乙醇，不溶于氯仿、乙醚。它是人体和动物生命活动中必需氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要作用，被称为第二必需氨基酸，在生物体内，从L-色氨酸出发可以合成5-羟基色胺的激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质，可以预防和治疗糙皮病，同时具有消除精神紧张、改善睡眠等功效。另外，由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸，用他强化食品和做饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作业，它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。

目前世界L-色氨酸的年产约为10000多吨，市场增长率超过10%，作为饲料添加剂使用的色氨酸有数百吨，中国主要是高价格限制了她的应用。世界上主要生产厂家是日本的昭和电工、协和发酵和三井化学公司采用发酵方法生产色氨酸，赢创德固赛则兼有发酵法和

化工类

项目150

发酵法生产精氨酸

项目情况：

要求：含量大于99%；杂酸小于0.5%；产酸大于6%，转化大于25%；生产成本小于6万元/吨。

企业情况：

公司创建于1986年，建德市一级重点企业。目前，企业规模达2万吨/年（麸酸、味精），产值达1.5亿元，各项指标位列全省同行第四位，销售额突破一个亿，历年产销两旺。产品有：96L-谷氨酸、99%无盐味精、无盐加鲜味精、特鲜王味精等，品种齐全，包装精美。

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项目151

牙膏级白炭黑工艺技术 二氧化硫精制、脱硫技术 牙膏级白炭黑工艺技术

项目情况：

项目1）要求：提供牙膏用途的白炭黑生产工艺，其生产线清洁、能耗低。

项目2）要求：提供二氧化硫生产过程的精制、脱硫技术。去掉各种杂质提高纯度。

项目3）要求：提供牙膏用途的白炭黑生产工艺，其生产线清洁、能耗低。

企业情况：

公司占地 300 亩，总资产六千多万元，拥有四条生产线：25万瓶/年的溶解乙炔、18000吨/年的液体二氧化硫、9000吨/年的白碳黑、30000吨/年的轻质 碳酸钙和10000吨/年的超微细碳酸钙，年创产值1亿元。

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项目152

甘氨酸法草甘膦连续化的工程研究与开发

项目情况：

要求：

（1）建立500T/Y连

炭吸附聚谷氨酸是在聚谷氨酸基础上经生物炭处理得到的新型材料，它是一种通过微生物发酵产生的高分子生物聚合物，具有良好的水溶性，高负电性，成膜性，吸水性、缓释性，可生物降解性，对环境安全友好性等特性。炭吸附聚谷氨酸通过微生物在适合的培养基中经深层液体发酵生成聚谷氨酸；再将生物炭置于聚谷氨酸微生物发酵液中，使其进一步发酵生成炭吸附聚谷氨酸。

炭吸附聚谷氨酸的由来：国内外关于聚γ-谷氨酸生产的研究十分活跃，主要集中在生产合成以及聚γ-谷氨酸在工业和医疗上的应用方面，并且以日本和韩国的研究报道居多，但是由于聚谷氨酸特殊的产物性质、微生物发酵产率低以及其代谢机制的不明等原因，导致聚氨酸发酵生产成本过高，国际上成功地实现聚谷氨酸商业化生产的企业并不多。

随着科学技术的不断进步，国内公司通过对聚谷氨酸的不断改进，制备了一种炭吸附聚谷氨酸新型材料，解决了聚谷氨酸在农业应用上持效期短、成本高等问题，有力推动了聚谷氨酸的商业化进程。最近几年，国内某家企业成功实现了炭吸附聚谷氨酸的大规模生产及推广应用，使其聚谷氨酸产品成为防治土壤污染和化肥减量现阶段最受人关注的生物制品之一。 农业应用

（1）提高肥料利用率、缓解耐肥性、进行化肥减量 炭吸附聚谷氨酸具有超级亲水性，是

课程设计论文

引言

谷氨酸钠是一种酸性氨基酸，是生物机体内氮代谢的基本氨

基酸之一，在代谢上具有重要意义。不论在食品、化妆品还是医药行业，谷氨酸都有很大的用途。

谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。食品工业上，味精是常用的增鲜剂，其主要成分是谷氨酸钠盐。过去生产味精主要用小麦面筋(谷蛋白)水解法进行，现改用微生物发酵法来进行大规模生产。不论在食品、化妆品还是医药行业，谷氨酸都有很大的用途。 味精在我们日常生活中如此重要，工业生产谷氨酸就显得极为重要。首先，应从制备谷氨酸的原材料生产开始着手，如玉米淀粉的制备，通过研究其自身特性及可控因素，人为控制参数加以优化，日趋成为生产味精的新突破、新亮点。

1

课程设计论文

第一章 玉米淀粉的制备

1.1玉米淀粉制备

1.1.1 玉米子粒的特征与淀粉生产工艺的关系

从玉米子粒中提取淀粉需要把子粒的各种化学组分进行有效地分离，以便最大程度地提纯淀粉，并回收其他成分。湿磨是目前惟一有效的方法。

风干状态的玉米子粒，含水量在15％左右，子粒坚硬，机械强度大，子粒内部各个结构部分及各种化学组分紧密结合在一起，加工时要根据子粒的特点和各种化学组分相互

化工类

项目150

发酵法生产精氨酸

项目情况：

要求：含量大于99%；杂酸小于0.5%；产酸大于6%，转化大于25%；生产成本小于6万元/吨。

企业情况：

公司创建于1986年，建德市一级重点企业。目前，企业规模达2万吨/年（麸酸、味精），产值达1.5亿元，各项指标位列全省同行第四位，销售额突破一个亿，历年产销两旺。产品有：96L-谷氨酸、99%无盐味精、无盐加鲜味精、特鲜王味精等，品种齐全，包装精美。

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项目151

牙膏级白炭黑工艺技术 二氧化硫精制、脱硫技术 牙膏级白炭黑工艺技术

项目情况：

项目1）要求：提供牙膏用途的白炭黑生产工艺，其生产线清洁、能耗低。

项目2）要求：提供二氧化硫生产过程的精制、脱硫技术。去掉各种杂质提高纯度。

项目3）要求：提供牙膏用途的白炭黑生产工艺，其生产线清洁、能耗低。

企业情况：

公司占地 300 亩，总资产六千多万元，拥有四条生产线：25万瓶/年的溶解乙炔、18000吨/年的液体二氧化硫、9000吨/年的白碳黑、30000吨/年的轻质 碳酸钙和10000吨/年的超微细碳酸钙，年创产值1亿元。

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项目152

甘氨酸法草甘膦连续化的工程研究与开发

项目情况：

要求：

（1）建立500T/Y连

Q/XKJS

Q/XKJS001-2011

南京轩凯生物科技有限公司企业标准

农业级聚谷氨酸 2011-08-01发布 2011-08-01实施 南京轩凯生物科技有限公司 发布

Q/XKJS001—2011

前 言

农业级聚谷氨酸目前尚无国家标准和行业标准，根据《标准化法》的规定，特制定本标准，作为企业产品检验的依据。

本标准的编写要求、格式、构成和表述方法，符合GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》和GB/T 1.2-2002《标准化工作导则 第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法》的要求。本标准中主要技术要素是参照国外同类产品相关产品标准，并结合产品试剂的实际数据及市场需要确定。

本标准自发布之日起有效期三年，到期复审。

本标准由南京轩凯生物科技有限公司提出并负责起草。 本标准主要起草人： 。

I

Q/XKJS001—2011

农业级聚谷氨酸

1 范围

本标准规定了农业级聚谷氨酸的技术要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存等。 本标准适

炭吸附聚谷氨酸是在聚谷氨酸基础上经生物炭处理得到的新型材料，它是一种通过微生物发酵产生的高分子生物聚合物，具有良好的水溶性，高负电性，成膜性，吸水性、缓释性，可生物降解性，对环境安全友好性等特性。炭吸附聚谷氨酸通过微生物在适合的培养基中经深层液体发酵生成聚谷氨酸；再将生物炭置于聚谷氨酸微生物发酵液中，使其进一步发酵生成炭吸附聚谷氨酸。

炭吸附聚谷氨酸的由来：国内外关于聚γ-谷氨酸生产的研究十分活跃，主要集中在生产合成以及聚γ-谷氨酸在工业和医疗上的应用方面，并且以日本和韩国的研究报道居多，但是由于聚谷氨酸特殊的产物性质、微生物发酵产率低以及其代谢机制的不明等原因，导致聚氨酸发酵生产成本过高，国际上成功地实现聚谷氨酸商业化生产的企业并不多。

随着科学技术的不断进步，国内公司通过对聚谷氨酸的不断改进，制备了一种炭吸附聚谷氨酸新型材料，解决了聚谷氨酸在农业应用上持效期短、成本高等问题，有力推动了聚谷氨酸的商业化进程。最近几年，国内某家企业成功实现了炭吸附聚谷氨酸的大规模生产及推广应用，使其聚谷氨酸产品成为防治土壤污染和化肥减量现阶段最受人关注的生物制品之一。 农业应用

（1）提高肥料利用率、缓解耐肥性、进行化肥减量 炭吸附聚谷氨酸具有超级亲水性，是