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1、谷氨酸的發(fā)酵工藝味精的產(chǎn)品特性商品味精味精的安全性正確食用味精的方法中國味精業(yè)空間巨大2001年東南亞地區(qū)味精人均消費(fèi)量：臺灣：2000克韓國：1200克日本：1020克香港：1000克中國大陸：500克中國味精消費(fèi)每年至少有160萬噸的空間原料的預(yù)處理及淀粉水解糖的制取谷氨酸生產(chǎn)菌種子的擴(kuò)大培養(yǎng)谷氨酸發(fā)酵谷氨酸的提取與分離由谷氨酸制成味精及味精成品加工味精生產(chǎn)工藝流程味精的發(fā)酵工藝主要內(nèi)容：第一節(jié)：谷氨酸生產(chǎn)第二節(jié)：谷氨酸的提取第三節(jié)：谷氨酸制味精第一節(jié)谷氨酸生產(chǎn)概述：氨基酸發(fā)酵一.谷氨酸生產(chǎn)原料及其處理二.谷氨酸產(chǎn)生菌三.谷氨酸的合成途徑四、谷氨酸代謝的調(diào)控五.谷氨酸的發(fā)酵工藝概述氨基
2、酸發(fā)酵1.氨基酸的作用：組成蛋白質(zhì)的基本成分；可作為調(diào)味料；提高食品的營養(yǎng)價(jià)值。生產(chǎn)氨基酸的大國為日本和德國。2.氨基酸生產(chǎn)方法發(fā)酵法化學(xué)合成法酶法抽提法3.氨基酸發(fā)酵概念：利用微生物生長和代謝活動(dòng)生產(chǎn)各種氨基酸作用的過程。原料氨基酸其他代謝產(chǎn)物氨基酸發(fā)酵是典型的代謝控制發(fā)酵，它的積累是建立在對微生物正常代謝的抑制上。關(guān)鍵：能否打破微生物的正常代謝調(diào)節(jié)，人為的控制發(fā)酵。微生物微生物（中間代謝產(chǎn)物）一、谷氨酸生產(chǎn)原料及其處理谷氨酸的作用：（1）合成人體代謝所需的其他氨基酸。（2）降低血液中氨中毒作用。（3）參與腦蛋白代謝和糖代謝。腦組織只能氧化谷氨酸，而不能氧化其他氨基酸。（4）對于防治腦震
3、蕩或腦神經(jīng)損傷有一定的療效。長期適當(dāng)?shù)姆霉劝彼?，可提高神?jīng)有缺陷兒童的智力。（5）生產(chǎn)味精，作重要的調(diào)味品。谷氨酸發(fā)酵的主要原料淀粉：玉米、小麥、甘薯、大米等，其中甘薯的淀粉最為常用。糖蜜：甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜醋酸乙醇正烷烴（液體石蠟）氮源料：尿素或氨水。國內(nèi)：淀粉（多數(shù)廠家）糖蜜（少數(shù)廠家）淀粉水解葡萄糖谷氨酸生產(chǎn)菌谷氨酸糖蜜預(yù)處理去除生物素的糖蜜谷氨酸生產(chǎn)菌谷氨酸（一）糖蜜的預(yù)處理原因：糖蜜（特別是甘蔗糖蜜）中含有過量的生物素，會導(dǎo)致光長菌體，不產(chǎn)谷氨酸的后果，影響谷氨酸的積累。目的：降低生物素的含量方法：1.活性炭處理法：吸附2.水解活性炭處理法：用鹽酸水解糖蜜后再吸附3.樹脂處理法
4、：通過脫色樹脂交換柱（二）淀粉的糖化淀粉水解葡萄糖酸解法酶解法酸酶（或酶酸）結(jié)合法酸酶法酶酸法淀粉糖化的方法1.酸解法淀粉酸高溫高壓葡萄糖2.酶解法（雙酶法）淀粉a-淀粉酶糊精和低聚糖糖化酶葡萄糖(液化)（糖化）3.酸酶法淀粉酸解法糊精和低聚糖糖化酶葡萄糖4.酶酸法淀粉a-淀粉酶糊精和低聚糖酸解法葡萄糖二、谷氨酸產(chǎn)生菌1.種類：谷氨酸棒桿菌、黃色短桿菌、乳糖發(fā)酵短桿菌、嗜氨小桿菌、硫殖短桿菌。我國使用的生產(chǎn)菌株是北京棒桿菌AS1.299、北京棒桿菌D110、鈍齒棒桿菌AS1.542、棒桿菌S-914和黃色短桿菌T6~13等。谷氨酸棒桿菌呈一端膨大的棒狀，折斷分裂形成“八”字狀排列2.形態(tài)上
5、共同特點(diǎn)（芽孢桿菌除外）:（1）革蘭氏陽性（2）菌體為球形、短桿至棒狀（3）不形成芽孢（4）沒有鞭毛，不能運(yùn)動(dòng)（5）都是生物素缺陷型（6）都是需氧型微生物三、谷氨酸合成途徑1.谷氨酸合成的方式（1）氨基轉(zhuǎn)移作用?-酮戊二酸+氨基酸谷氨酸+?-酮酸（2）還原氨基化作用?-酮戊二酸+NH4++NADPH2谷氨酸+NADPH+H2O2、谷氨酸合成途徑谷氨酸的生物合成過程中的幾個(gè)途徑主要有：（1）糖酵解途徑（EMP途徑）（2）磷酸己糖途徑（HMP途徑）（3）三羧酸循環(huán)途徑（TCA循環(huán)）（4）乙醛酸循環(huán)途徑（DCA循環(huán)）（5）伍德-沃克反應(yīng)（CO2固定反應(yīng)）（6）α-酮戊二酸的還原氨基化反應(yīng)這6條途
6、徑之間是相互聯(lián)系和相互制約的，如圖所示：葡萄糖②HMP3-磷酸甘油醛丙酮酸乙酰輔酶ACO2草酰乙酸檸檬酸蘋果酸異檸檬酸延胡索酸琥珀酸NADPHα-酮戊二酸NADPHNH4+谷氨酸乳酸乙酰輔酶A④乙醛酸循環(huán)乙醛酸①EMP③TCA谷氨酸⑤CO2固定透過細(xì)胞膜⑥α-酮戊二酸的還原氨基化3.谷氨酸的生物合成過程中的幾個(gè)途徑三羧酸循環(huán)（TCA）4.谷氨酸產(chǎn)生菌的生化特征（1）CO2固定能力強(qiáng)。（2）?-酮戊二酸氧化能力微弱:?-酮戊二酸脫氫酶喪失或活性低。（3）異檸檬酸裂解酶活力微弱。（4）谷氨酸脫氫酶活性強(qiáng)。（5）還原性輔酶Ⅱ(NADPH+H+)進(jìn)入呼吸鏈能力缺陷或微弱。（6）不利用谷氨酸。（7）
7、耐高糖耐高谷氨酸。（8）解除谷氨酸反饋抑制。（9）具有向胞外分泌谷氨酸的能力。谷氨酸理論轉(zhuǎn)化率如果草酰乙酸全部由CO2固定獲得，則1摩爾葡萄糖生成1摩爾的谷氨酸。C6H12O6+NH3+1.5O2→C5H9O4+CO2+3H2O理論轉(zhuǎn)化率=147/180=81.7%谷氨酸的大量積累不是由于生物合成途徑的特異，而是：（一）菌體代謝調(diào)節(jié)控制（二）細(xì)胞膜通透性的特異調(diào)節(jié)（三）發(fā)酵條件的適合四、谷氨酸代謝的調(diào)控（一）菌體代謝調(diào)節(jié)
