谷氨酸发酵.doc

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。: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***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,存在于糖蜜中的焦谷氨酸被碱水解后可转化为谷氨酸。此法收率低,味精得率仅为糖蜜的2~3%。:化学合成法的生产原料为石油化学品,虽然对设备的腐蚀性不大,但反应阶段多,设备周转困难。合成法生产制造的谷氨酸为消旋谷氨酸,需要进行化学拆分。化学合成法制造谷氨酸主要的有以下几种:以丙稀***为原料的合成方法;以糠醛为原料的合成方法;以环戊二烯为原料的合成方法;。合成法的优点是不用粮食原料,但需要高温高压,设备要求高、严密性好,不适于一般工厂生产。:发酵法生产谷氨酸的原料为含糖的碳水化合物。在我国,味精生产的主要原料为大米或玉米淀粉水解糖,东北西北少数厂家采用甜菜糖蜜,南方有用甘蔗糖蜜为原料。发酵法生产谷氨酸原料来源丰富,得率高,成本低,有利于机械化自动化生产,劳动强度低,生产率较高,技术改进的可能性大。对各种味精的制造流程加以比较,可以明显看出,以发酵法最为优越。所以此法为当今世界各味精厂商所普遍采用。二、谷氨酸的发酵机制谷氨酸的生物合成途径:葡萄糖由糖酵解途径(EMP)和磷酸己糖支路(HMP)生成***酸,***酸脱羧生成乙酰辅酶A;然后在醛缩酶的催化下,草酰乙酸和乙酰辅酶A合成柠檬酸,进一步生成异柠檬酸和Q.***戊二酸,Q.***戊二酸有还原氨基化作用生成谷氨酸,菌体内合成的谷氨酸透过细胞膜,便能在发酵液中积累大量的谷氨酸。三、谷氨酸发酵的提取常用的提取谷氨酸的方法有以下几种:1、低温等点工艺。这是根据谷氨酸的溶解度随温度降低而减小的性质制定的。通过增加制冷能力,将等电点提取的终点温度由原来的15-20℃降至0-5℃,这样可使母液中的谷氨酸含量降低到1-%从而增加等电点提取的一次收率。低温等点法提取谷氨酸的流程如下:2、浓缩连续等电工艺。该工艺是将发酵液和硫酸同时加入等电点罐中,-,维持温度和PH,边加新发酵液边放出以结晶的谷氨酸,使进出量保持一致。其工艺流程如下:3、等电离交工艺。即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点,温度降到10℃以下沉淀、离心分离谷氨酸