谷氨酸发酵菌种

微生物发酵工程论文

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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

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

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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

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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

谷氨酸摇瓶发酵实验

班级：生物工程091 学号：200900606027 姓名：滕韬

同组人员：滕树德、朱鹏、梁庭锋、梁启文 指导教师：黄瑶

谷氨酸发酵

摘要：谷氨酸的生物合成受机体内复杂机制的调控。影响谷氨酸发酵过程的参数有很多，谷氨酸发酵过程主要受种子质量，培养基组成，温度，pH以及供氧速率等因素控制。本实验探究培养基对谷氨酸产量的影响。

关键词：谷氨酸发酵、培养基、摇瓶培养、谷氨酸含量

前言

谷氨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。L－谷氨酸是蛋白质的主要构成成分，谷氨酸盐在自然界普遍存在的。多种食品以及人体内都含有谷氨酸盐，它即是蛋白质或肽的结构氨基酸之一，又是游离氨基酸，L型氨基酸美味较浓。广泛应用于食品、日用化妆品、医药行业。微生物发酵法这一新工艺，生产条件温和，使劳动和环境得到大大的改善，生产的产品食用更加安全，并为节约宝贵的蛋白质资源、促进粮食深加工、提高农产品附加值作出了积极的贡献。随着科技的进步谷氨酸的应用领域将更加广泛。

代谢途径：

谷氨酸产生菌中谷氨酸的生物合成途径如图所示：其中的代谢途径包括糖酵解途径(EMP)、磷酸己糖途径(HMP)、三羧酸循环(TCA循环)、乙醛酸循环、伍德-沃克曼反应

武汉工程大学本科毕业设计（论文）

摘 要

味精是人们熟悉的鲜味剂，是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH2)-COONa·H20)，具有旋光性，有D—型和L—型两种光学异构体。味精具有很强的鲜味(阈值为0. 03%)，现已成为人们普遍采用的鲜味剂，其消费量在国内外均呈上升趋势。1987年3月，联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会第十九次会议，宣布取消对味精的食用限量，再次确认为一种安全可靠的食品添加剂［1］。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的，自从1956年日本协和发酵公司用发酵法生产以后，发酵法生产迅速发展，目前世界各国均以此法进行生产。

谷氨酸发酵是通气发酵，也是我国目前通气发酵产业中，生产厂家最多、产品产量最大的产业［2］。该生产工艺和设备具有很强的典型性，本文对味精发酵生产工艺及主要设备作简要介绍，以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。

设计内容为，了解味精生产中的原料预处理、发酵、提取部分的生产方法和生产流程，根据实际情况来选择发酵工段合适的生产流程，并对流程中的原料进行物料衡算、热量衡算及设备的选择。最后，画出发酵工段的工艺流程图和

工艺计算

生产方法：以工业淀粉为原料、双酶法糖化、流加糖发酵，低温浓缩、等电提取。

主要技术指标：

生产天数 淀粉糖转化率 原料淀粉含量 发酵谷氨酸产率 糖酸转化率 氨酸提取收率 味精对谷氨酸的精制收率 发酵醪初糖浓度

淀粉液化工艺参数： 淀粉乳浓度 工业淀粉规格 层流罐维持温度 液化时间 CaCl2流加率 淀粉质比热容 灭酶温度 淀粉：水

糖化工艺参数： 糖化pH值 糖化温度 糖化时间 时间

4.3 60℃ 25h 20min 糖化酶规格 加酶量（160 u/g） 灭酶温度 10万u/ml 1.6 L/T 80℃ 28.6％ 80％ 95℃ 1.5h 0.1％ 1.55KJ/Kg.K 120℃ 1：2.5 喷射器出口温度 a淀粉酶加酶量（10u/g） a淀粉酶规格 液化pH值 浆料初温 加热蒸汽 上升温度时间 105℃ 0.5 L/T 20000 u/ml 6.2 20℃ 0.3Mpa 20min 330天 98.5％ 80％ 10％ 60％ 95％ 124％ 13％(W／V) 发酵周期 产品纯度 流加糖浓度 发酵罐填充系数 种子罐填充系数 接种量 通气速率 辅助设备用气量 40小时 99％ 40％(kg／L) 85％ 8

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

谷氨酸发酵过程优化与控制研究

【摘要】：谷氨酸产生菌既是谷氨酸发酵反应过程的主体，也是反应过程的生物催化剂。通过对影响谷氨酸发酵生产的菌种、原料、发酵环境条件等因素进行分析，指出采用代谢工程方法优化生产菌种和发酵工艺，能够使菌种发酵的综合技术得到不断提高。

关键词：谷氨酸发酵；菌种；流加糖；生物素；发酵环境条件；控制

谷氨酸发酵生产是谷氨酸产生菌在其生命活动过程中分解、代谢营养物质、合成所需产物———谷氨酸的生化过程。在这个过程中，影响谷氨酸产生菌生长、繁殖、代谢及合成产物的因素很多，通过人工干预有目的地控制这些因素，使其最终满足谷氨酸菌种的代谢合成需要，可以达到增加产物、降低消耗的目的。谷氨酸产生菌既是反应过程的主体，也是反应过程的生物催化剂，它摄取原料的营养，通过细胞内特定的酶系列进行复杂的生化反应。其底物中的反应物透过细胞壁和细胞膜进入细胞体内，在酶的作用下进行催化反应，将反应物转化为产物并释放出来，细胞的内在特性及其代谢规律是影响生化反应的关键因素。因此，发酵是一个比其他工业过程更为复杂的动态过程。

1 选育优良菌种

高产、纯正、优良的菌种是保证发酵成功的前提，因此优良生产菌种的选育一直是谷氨酸发酵的主要研究课题。谷氨酸发

谷氨酸发酵

一

生物工程学报树‘曲用

一月

,

谷氨酸发酵工艺参数的模式识别优化设计徐驰,

中国科学院上海冶金研究所

上海

。。

陈超菊

王焕章,

孙剑萍广东

广东肇庆星湖味精集团公司

要应用模式识别调优法对谷氨酸发酵的各项可控工艺参数如值温度风量进行优化设计以多维空间图象处理技术揭示模式空间的可视优化区结合等模拟法从低维映照平面逆照到高维原始空间设计了若干组优化工艺条件经生产试验后补充新的生产记录再行设计新的数学模型对比试验表明按模式识别优化设计的工艺条件优化设计方案已操作糖酸转化率提高产酸率提高罐产量提高投人实际生产应用该方法对降低原料单耗产品成本具有很大潜力摘,,,。

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关镇词

谷氨酸

,

发酵

,

优化设计

,

模式识别“

模式识别调优技术是国家科委应用于化工转化率、、

七五

”、

“

八五

”

期间重点推广的科技成果。

,

已广泛

冶金等行业,、

。

将这一技术应用于发酵行业是一次新的尝试,

谷氨酸发酵过、

程涉及诸多工艺因素

这些工艺因素之间互相制约,

它们与调优目标。,

如产酸率

糖酸,

产量

发酵周期等,

之间不存在直接的对应关系既能提高产酸率、

对谷氨酸发酵过程而言,

优。

化设计必须考虑多目标优化如果光调整某一工艺参数

糖酸转化率,

同时又希望缩短生产周期,

往往满足了某一调优目标,

却不能满足另

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

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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： 。

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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