发酵法生产谷氨酸湖北理工学院学年论文发酵法生产谷氨酸摘要,谷氨酸是一种酸性氨基酸～广泛用于食品～日用化妆品及医药行业。
本文主要介绍了采用发酵法来制备谷氨酸～全过程可划分为三个工艺阶段:原料的预处理及糖化,种子扩大培养及谷氨酸发酵,谷氨酸的提取。
又着重详细介绍了等电离交法提取谷氨酸。
关键词:谷氨酸,发酵,工艺,提取Abstract : Glutamic acid is an acidic amino acid , widely used in food , daily cosmetics and the pharmaceutical industry . This paper introduces that the preparation of glutamate fermentation , the fermentation processes can be divided into three process stages: pretreatment and saccharification of raw materials ; seeds to expand cultivation and glutamic acid fermentation ; the extraction of glutamic acid . This paper describes the ionization cross-extraction of glutamic acid .Keywords : Glutamic acid ; Fermentation ; Process ; Extract1湖北理工学院学年论文目录一、谷氨酸简介 ..................................................................... (3)1.1概述 ..................................................................... .............................. 3 二、发酵法生产谷氨酸 ..................................................................... . (3)2.1 发酵法概述 ..................................................................... (3)2.2 原料的预处理及糖化 ..................................................................... .. 42.2.1 原料的种类 ..................................................................... .. (4)2.2 原料的处理 ..................................................................... ........ 4 2.2.3 谷氨酸发酵工艺 ..................................................................... . (5)2.3.1 发酵培养基 ..................................................................... .. (5)2.3.2 培养基灭菌 ..................................................................... .. (6)2.3.3 发酵控制 ..................................................................... (6)2.4 谷氨酸提取 ..................................................................... (7)2.4.1 原理 ..................................................................... .. (7)2.4.2 工艺流程 ..................................................................... (7)2.5 鉴别 ..................................................................... (8)2.6发酵终点的判断 ..................................................................... ........... 8 三、总结 ..................................................................... ................................... 8 参考文献...................................................................... . (9)2湖北理工学院学年论文一、谷氨酸简介1.1概述谷氨酸一种酸性氨基酸。
分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。
谷氨酸是里索逊1856年发现的，为无色晶体，有鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点3.22。
大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。
谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。
医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷，还用于改善儿童智力发育。
食品工业上，味精是常用的仪器增鲜剂，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)[1]水解法进行，现改用微生物发酵法来进行大规模生产。
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。
L,谷氨酸又名“麸酸”或写作“夫酸”，发酵制造L,谷氨酸是以糖质为原料经微生物发酵，采用“等电点提取”加上“离子交换树脂”分离的方法而制得。
二、发酵法生产谷氨酸2.1 发酵法概述谷氨酸的发酵生产全过程可划分为三个工艺阶段:(1)原料的预处理及糖化;(2)种子扩大培养及谷氨酸发酵;(3)谷氨酸的提取。
与这三个工艺阶段相对应的生产厂家一般都设置了糖化车间、发酵车间、提取车[3]间等作为主要生产车间。
另外，为保障生产过程中对蒸汽的需求，同时还设置了动力车间，利用锅炉燃烧产生蒸汽，并通过供气管路输送到各个生产需求部位。
为保障全厂生产用水，还要设置供水站。
所供的水经消毒、过滤系统处理，通过供水管路输3湖北理工学院学年论文送到各个生产需求部位。
2.2 原料的预处理及糖化2.2.1 原料的种类发酵生产谷氨酸的原料主要是淀粉，其次还有非粮食淀粉原料。
淀粉来自粮食原料，通常利用各种谷类或薯类淀粉，如北方常用玉米，南方常用番薯淀粉等。
非粮淀粉原料主要指甜菜或是甘蔗糖蜜)醋酸)乙醇)正烷烃(如液体石蜡)等。
非粮食原料除糖蜜外，一般不需要预处理，可直接用来配制培养基;而糖蜜中生物素含量过高，虽然生产菌可以良好生长，但采用一般谷氨酸的生产方法，则不积累谷氨酸，故在采用糖蜜为主要原料时，常对糖蜜进行预处理。
糖蜜的预处理谷氨酸生产上使用的糖蜜进行预处理的目的是为了降低生物素的含量。
因为糖蜜中含有大量的生物素，因此不宜用与谷氨酸发酵，降低生物素含量的方法有:活性炭处理法、水解法、树脂处理法、亚硝酸处理法、糖蜜原料添加青霉素法，此外，还可以采用表面活性剂，或采用非生物素缺陷型突变株的方法，以解除糖蜜中过量生物素对谷氨酸积累的影响。
2.2.2 原料的处理大多数谷氨酸发酵菌种都不能直接利用淀粉和糊精，因此用淀粉质原料进行谷氨酸生产时，必须先将淀粉水解成葡萄糖，才能供其发酵。
在工业上，淀粉的处理主要是指糖化，制得的水解糖叫淀粉糖。
可以用来制备淀粉水解糖的原料很多，主要有薯类、玉米、小麦、大米等。
我国多数味精生产厂是利用酸水解法来进行淀粉的水解。
淀粉水调浆糖化冷却中和脱色过滤除杂糖液盐酸4湖北理工学院学年论文(1) 调浆首先将原料淀粉、水、和工业盐酸调成均匀的淀粉乳，为便于操作控制，生产上加盐酸量常以淀粉浆pH值为指标，控制在pH在1.5左右。
(2) 糖化在水解锅内加入一定量的水，然后将水解罐顶预热至100-105?，蒸汽压力为9.8-19.6kPa，随后将淀粉乳用泵送至水解罐内进行水解，水解蒸汽压力控制在0.25-0.4MPa之间，水解时间控制在10-20min。
淀粉的糖化工艺及其条件是根据淀粉水解反应和葡萄糖的缩合与分解反应，但实际上不可能达到此目的。
在水解过程中，酸的浓度，水解的温度和时间，以及淀粉乳的浓度都会对淀粉的水解产生影响。
为了提高淀粉水解成葡萄糖的收得率以及水解糖液的质量，必须合理地选择淀粉水解的工艺条件，以限制缩合反应和分解反应的发生。
(3) 中和采用酸化糖化淀粉需要用碱中和酸。
一般淀粉水解完毕，水解糖液中葡萄糖含量约为16%-18%左右，其中还含有多余的酸，必须要用碱中和。
中和剂通常为纯碱。
当中和桶中糖液的冷却至80?左右，加入中和剂，中和时生成大量的二氧化碳，呈现剧烈的沸腾状态，所以中和桶容积应为糖化液体积的3-4倍，以防糖化液溢出桶外，中和时的pH应控制在4.0-5.0左右。
此时有利于蛋白质、氨基酸、色素和其他杂质的凝聚沉淀。
(4) 脱色过滤糖化液中杂质的存在对糖液质量影响很大，通过调节pH，将水解糖液调至等电点时，蛋白质和谷氨酸的溶解度最小，便于沉淀过滤，色素则可用活性炭吸附法除去。
中和结束后，添加活性炭脱色，控温在60?，活性炭用量相当于淀粉量的0.6%-0.8%左右。
最后让经过中和脱色的水解糖液静置1-2h，使其充分沉淀，待液温降至45-50?时，用泵打入过滤器过滤，过滤后的糖液送贮糖桶备用。
2.3 谷氨酸发酵工艺2.3.1 发酵培养基谷氨酸发酵培养基主要成分有碳源、氮源、生长因子和无机盐等。
(1)碳源大多数谷氨酸生产菌可以利用葡萄糖、蔗糖、果糖等，极少数可以直接利用淀粉。