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365娱乐第四章_生物化工产品的开发及生产技术

发布日期:2020年05月11日 浏览次数:次  编辑:admin

  第 四 章生物化工产物的开辟及坐褥技能  有机酸 氨基酸 生物可降解塑料 功效性食物增添剂 生物农药与生物肥料 生物药物及其他生物产物 1 、 柠檬酸: 柠檬酸(“枸椽酸” ) : 第一有机酸, 2008年环球柠檬酸总销量高达115万吨, 食物用处约占6成, 医药和其它工业用处(化妆品, 洗涤剂等)约占4成。 我邦事寰宇厉重柠檬酸坐褥邦与出口邦, 出口量高达15万吨以上 。第一节有机酸一、 要紧的有机酸  邦内厉重坐褥商有蚌埠丰源集团、 无锡中亚罗氏公司以及青岛扶桑化学公司等。 其总产量即达20万吨掌握。 墨西哥、 日本和美邦的坐褥企业接踵合上其柠檬酸坐褥线, 我邦柠...

  第 四 章生物化工产物的开辟及坐褥技能  有机酸 氨基酸 生物可降解塑料 功效性食物增添剂 生物农药与生物肥料 生物药物及其他生物产物 1 、 柠檬酸: 柠檬酸(“枸椽酸” ) : 第一有机酸, 2008年环球柠檬酸总销量高达115万吨, 食物用处约占6成, 医药和其它工业用处(化妆品, 洗涤剂等)约占4成。 我邦事寰宇厉重柠檬酸坐褥邦与出口邦, 出口量高达15万吨以上 。第一节有机酸一、 要紧的有机酸  邦内厉重坐褥商有蚌埠丰源集团、 无锡中亚罗氏公司以及青岛扶桑化学公司等。 其总产量即达20万吨掌握。 墨西哥、 日本和美邦的坐褥企业接踵合上其柠檬酸坐褥线, 我邦柠檬酸将正在邦际商场上占主导位子。 柠檬酸的产物厉重是: 无水柠檬酸、 一水柠檬酸、 柠檬酸钠盐、 柠檬酸钾盐、 柠檬酸铝盐、柠檬酸胺盐 。 柠檬酸的消费范畴: 饮料行业占40~45% 食物增添剂等占15~20% 洗涤剂占20~30% 医药占5% 其它占10%  具有普及用处的有机酸。 寰宇乳酸的总产量约为20万吨掌握, 日本和美邦两邦的乳酸需求量3. 5万吨。我邦的乳酸目前已造成了约4万吨的坐褥才具。 青岛扶桑化学公司是邦内最大的精制(发酵) 乳酸出口企业。2、 乳酸聚乳酸牵头成长  PLA为一种无毒高分子新原料, 正在境况中可自愿降解, 可用于坐褥医用塑料成品和食物包装等。 财产界认定为新世纪最有成长出道的新型原料。 因为我邦原料玉米丰厚, 成长乳酸及聚乳酸财产的前景辽阔。 目前, 乳酸坐褥本钱偏高以及聚乳酸会集困难成为限制乳酸工业成长的瓶颈。  发酵法坐褥的乳酸有L-乳酸和D-乳酸。 我邦用德氏杆菌厌氧发酵坐褥的乳酸96%为D型, L型唯有4%。 化学合成法坐褥的乳酸D型和L型个50%。称DL乳酸。  苹果酸正在饮料中利用较众。 但因为价钱较贵,故苹果酸的用处受到了必定的局限。 环球苹果酸的年产销量约正在3万吨掌握。 苹果酸有清扫牙齿色斑和牙垢(牙石) 的美容用意。 故日本花王等日化产物厂商均已正在牙膏、 牙粉等洁齿产物中增添苹果酸。3、 苹果酸坐褥本钱较高  而L苹果酸可用于医药工业的输液、 pH调治剂和某些药物的中心体。 每吨纯品65-70万元黎民币。 坐褥本钱高, 出口数目少。 我邦采用固定化菌体将富马酸转化为L苹果酸, 因技能只是闭,富马酸残留高, 出口难题。 而发酵法坐褥L-苹果酸仍处于探讨阶段。 葡糖酸是独一具有督促双歧杆菌等“益生菌” 成长用意的有机酸。 蜂蜜、 酿制醋等产物均含有必定量的自然葡糖酸。 酸味为柠檬酸的1/3。生物技术产品 葡糖酸动作食物和医药原料(如用于坐褥“葡糖酸钙)的用量正正在逐年上升。4、 葡糖酸有保健新用处 环球葡糖酸的产销量约正在2万吨掌握, 个中90%用于食物加工(如动作豆腐凝结剂) , 用于医药的仅占1成。 厉重产物葡萄糖酸、 葡萄糖酸钙、 葡萄糖酸 -内酯, 其次, 葡萄糖酸的钙、 钠、 铵、铁等盐类普及地用于医药、 食物、 纺织、 皮革等工业上。 厉重源泉是葡萄酒坐褥厂。 酒石酸正在食物工业中使用远远不如柠檬酸那样普及, 但它却是医药工业的要紧原料。 很众难溶药物均可加工成为水溶性极佳的酒石酸盐(如经典药物“酒石酸锑钾” ) 。 欧洲各大葡萄酒厂是寰宇最大的酒石酸坐褥基地, 环球80%的酒石酸产自欧洲 。 发酵法坐褥酒石酸仍正在探讨中。5、 酒石酸八成产自欧洲 琥珀酸正在食物工业中使用较少, 也属医药工业的常用原料之一。 厉重用于坐褥难溶药物的水溶性盐琥珀酸盐。 环球琥珀酸总产销量约正在1万-2万吨掌握。 我邦的琥珀酸坐褥仍以化学合成为主。 未睹发酵法坐褥琥珀酸的报道。6、 琥珀酸产量不大 要紧的化工原料, 厉重用于晴纶化纤、 树脂、橡胶、 涂料、 制纸、 制药、 农药、 轻工、 食物等范畴(合成树脂或正在工业上用作除垢剂等) 。 寰宇年需衣康酸5-6万吨。 厉重坐褥邦美邦、 日本、俄罗斯。 我邦以发酵法坐褥衣康酸, 年产量5000t。 大局限内销。 因技能存正在题目, 产物格料只是闭。 外销难题。7、 衣康酸 常睹有机酸发酵坐褥菌种柠檬酸Aspergi l l us ni ger(黑曲霉)葡萄糖酸Aspergi l l us ni ger(黑曲霉)醋酸Acetobacter aceti (醋化醋杆菌)乳酸Lactobaci l us del bracki i (德氏乳杆菌)-酮戊二酸Candi da sp. (一种假丝酵母)衣康酸等Aspergi l l us terreus(土曲霉)水杨酸Pseudomonas aerugi nosa(铜绿假单胞菌)丙酸Propi oni bacteri um shermani i (谢氏丙酸杆菌)  柠檬酸(ci tri c aci d) 一名枸橼酸, 学名3-羟基-3-羧基戊二酸(C6H8O7) 是生物体代谢产品之一, 普及分散于自然界、 动物及人的器官中。 无色透后或半透后晶体, 或粒状、 微粒状粉末, 无臭, 具有猛烈的酸味, 但令人欢畅。 稍有涩味。 极易溶于水, 乙醇, 微溶于。 无旋光性。二柠檬酸的发酵坐褥HOOCCH2CHOHCOOHCH2COOH(一)、 概述 (1 ) 食物方面: 柠檬酸被称为第一食用酸味剂饮料不光付与饮料生果韵味, 况且具有增溶、 缓冲、 抗氧化等用意, 能是饮料中的糖、 香精、 色素等因素交融调和果酱和果冻, 酿制酒, 冰激淋和人制奶油(弥补乳化不变性) 、 腌成品(除腥去臭、 抗氧化) 、罐头食物、 豆成品和调味品1 、 柠檬酸的使用  (2) 医药工业、 美容、 化妆品工业中动作活性药 物的增溶剂, 刷新药物口感和凉速, 解毒功效。 洗发和染发剂中均有柠檬酸具有防腐, 去除头皮 屑功效, 洗头时可弥补头发的光泽, 克复头发的 弹性。  (3) 金属工业中动作净化剂, 可去除有色金属外观的氧化物。 正在洗衣粉中动作去垢剂, 动作磷酸盐的取代用品。 电镀工业中动作电镀缓冲剂和络合剂、 料理工业废气顶用于接收SO2等等 1784年; 由Scheel s氏觉察柠檬酸1893年至1917年: 青霉菌坐褥(德邦微生物学者Wehmer最先用青霉菌坐褥柠檬酸) ;1917年至1938年: 黑曲霉, 浅盘发酵, 奠定了大周围坐褥的根基;1938年至1951年: 深层发酵, 用糖蜜为原料(1951年美邦Mi l es公司最先采用深层发酵法) 。2、 海外柠檬酸发酵技能成长的三个史乘时候 我邦正在20世纪40年代初开首浅盘发酵; 60年代末开首深层发酵(先为薯干原料, 后成长到精淀粉或糖蜜原料) ; 1 970年开首实行石油为原料发酵柠檬酸(C10~22链烷烃等)目 前, 我邦柠檬酸坐褥厂已过百家, 年坐褥才具达80众万吨, 居寰宇第一位。  淀粉质原料或糖质原料:黑曲霉( Aspergillus niger ) 正烷烃为原料:解脂假丝酵母(Candida lipolytica )热带假丝酵母(C. tropicalis )(二) 、 柠檬酸坐褥菌 (三) 、 柠檬酸发酵坐褥手段 对待规范的好氧发酵, 工业上的坐褥手段:-液体外观发酵法-固态发酵法-液态深层发酵法 运用液体中的溶化氧运用气相中的氧 1、 简介: 将接种后的发酵液分装入发酵盘实行发酵的手段。守旧手段, 摆设投资少, 动力花费低, 原料粗放、 价廉, 坐褥易左右, 目前已竣工整个自愿化操作。 弱点是摆设占地大, 劳动强度大, 能耗高, 产率和接收率低, 副产品众。(四) 、 柠檬酸的静止浅盘发酵工艺 2、 浅盘发酵摆设 发酵盘: 材质, 以不锈钢为佳。规格4m×1 . 2m×0. 1 5m。 其次另有铁盘、 铝盘、 耐酸塑料盘。 发酵盘时常受到酸液、 高温蒸汽、 甲醛、 微生物的腐蚀, 于是原料和涂料央浼厉刻。 为了抗御蒸发过速和天花板冷凝水滴入盘中, 每个发酵盘上有一盘罩 3、 发酵室:具有优异的透风体系, 担保温度、 湿度和风量能餍足差别阶段的发酵央浼, 而且担保无菌。 每个发酵室装两排发酵架, 每架放10个发酵盘。 发酵架连合透风管道、 排风管道和进料, 出料管道, 接种喷雾管道。 (1 ) 目标: 获取大宗高质料的分生孢子(孢子或干孢子) , 于是又称为“干孢子坐褥” 。 对孢子的质料央浼: 状态齐整均一, 无杂菌混入, 抽芽率高, 抽芽后成长速度恰当, 产酸生气高, 无退化景象。 黑曲霉的扩充作育普通进程三个阶段, 相应的阶段按序称为一级、 二级、 和三级种子作育。 扩充作育的工艺流程和各级的作育手段因地而异, 服从最终制品的大局能够区别为麸曲坐褥和孢子坐褥。4、 菌种的扩充作育 5、 干孢子制备工艺流程:一级发酵用种子质料审定作育器液态作育32-35℃干孢子搜聚干燥40-50℃无菌气氛制品保藏利用前搜检斜面作育30℃原菌种三角瓶作育3二级三级 (总发酵时代: 8~9天)6、 液体外观发酵工艺流程pH值3~4. 5搅拌煮沸1 5~30mi n静止4h取上清加等体积滚水,糖蜜质料1 %生石灰糖蜜原料硫酸或硫酸钠糖蜜浓度1 2~1 6%(以蔗糖计)冷却至60~70℃加养分盐和抗菌剂入室装盘(40~45 ℃液层深8~20㎝ )冷却至35℃接种黑曲霉干孢子(1 00mg/m2外观积)透风作育(35℃, 3天)控温发酵至下场26~28 ℃, pH2. 5最大透风量(1 5~1 8m3/m2h,湿度75%以上) (五) 、 柠檬酸的深层发酵工艺 1 柠檬酸发酵的原料原料 糖质原料和石油烷烃。 糖质原料囊括 薯类: 番薯、 薯干、 木薯、 木薯干、 马铃薯、 薯渣。 谷类: 玉米、 小麦、 面粉、 大米。 淀粉: 谷类与薯类加工的淀粉。 砂糖: 白砂糖、 赤砂糖、 糖蜜。  淀粉糖: 淀粉水解糖(单糖、 双糖、 糊精、 葡萄糖母液) 果实, 粮食加工下脚料: 百般含糖果实、 糖食加工的下脚料等。 石油烷烃原料囊括正烷烃、 乙酸、 乙醇等 淀粉水解糖的制备 淀粉质原料是发酵工业常用的原料, 民众半发酵坐褥菌不行直接运用或仅衰弱运用淀粉, 是以淀粉质原料必需转化为葡萄糖等可发酵性糖,技能被坐褥菌运用。 工业坐褥将淀粉水解为葡萄糖的历程称为淀粉的糖化, 所制得的糖液称为淀粉水解糖  碳源: 黑曲霉能运用的碳源良众, 淀粉和二糖,单糖民众能运用。 从坐褥角度看, 葡萄糖、 蔗糖、糊精是最好的碳源。 但为了消重本钱, 众用便宜的番薯、 玉米、 小麦及其淀粉、 糖蜜。 高糖浓度是柠檬酸深层发酵的特点, 薯干粉深层发酵, 粉浆浓度可达16-20%。 淀粉质粉浆浓度25%。2 作育基 心理酸性氮: (NH4)2SO4, (NH4)3PO4(NH4)2HPO4(NH4) Cl (NH4)2CO3心理碱性氮: NaNO3, KNO3Li NO3CaNO3 有机氮: 麸皮、 米糠、 卵白胨、 氨基酸、 尿素等。氮源: 柠檬酸发酵中的氮源有 氮源是黑曲霉合成细胞物质和代谢调治的要紧物质, 分外是细胞中铵离子浓度的升高, 能扫除ATP和柠檬酸对磷酸果糖激酶的反应抑低, 有利于柠檬酸的天生与蕴蓄堆积。 正在柠檬酸坐褥中, 黑曲霉偏善意理酸性氮[如(NH4)2SO4] , 酸性氮中的铵离子被运用后, 使作育基变酸, 能够使发酵中的黑曲霉成长阶段下场, 转入产酸阶段, pH降低到较低水准有利于柠檬酸的蕴蓄堆积, 于是铵盐即能够调治代谢, 也能够左右pH。 无机盐: 无机盐是黑曲霉成长和柠檬酸发酵弗成匮乏的物质, 具有组成菌体, 督促代谢, 督促产酸的用意。我邦采用诱变手段厘革的菌株耐金属离子, 原料与水可不经统治用于发酵。 采用薯干粉、 马铃薯、 木薯和糖蜜原料发酵, 个中P、 K、 Mg、 S已够黑曲霉成长, 不需特意增添。 央浼KH2PO4 KCl MgSO4.7H2O Zn2+%%Mn2+Cu2+S Fe2+%mg/L深层 0. 05-0. 50. 01-0. 03 0. 01-0. 050. 3 0. 2 0. 5 0. 07 0. 2发酵黑曲霉对无机盐及微量元素的央浼  镜检: 菌丝粗大, 结成菊花状小球体, 无异味, 无杂菌。 pH: 2. 0-2. 5 酸度: 0. 5-2. 0% 柠檬酸含量: 0. 5g/dl种子质料央浼: 3 柠檬酸深层发酵工艺流程(薯干原料)代外菌种: Co827、 -130、 T419原始菌种实罐灭菌预统治作育基配制原料实罐液化摧毁无菌气氛麸曲菌种气氛净化体系空压机种子罐试管斜面境况气氛过滤发酵连消发酵成熟醪去柠檬酸提取工段 液体深层发酵工艺三级过滤无菌气氛黑曲霉原料,配料灭菌气氛ⅠⅡⅢ柠檬酸(盐)ⅣⅤ 无菌气氛制备和有氧发酵体系(气升式发酵罐) 坐褥实例工艺外明 菌种: Co827 麸曲菌种: 制法同前 种子罐作育基: 干薯干粉1 6-20%, (NH4)2SO4 0. 5%,0. 1 MPa蒸汽灭菌30mi n, 接入1 000ml 三角瓶麸曲菌种20-50只(遵循发酵罐容积定) 。 351℃作育1 6-24h。 发酵罐作育基: 干薯干粉1 6-20%,(中温) , 1 1 5℃灭菌1 0-15mi n, 作育温度351℃, 透风量0. 08-0. 15m3/m3. mi n(视接种体例及作育处境而定) 。0. 1 %的 -淀粉酶 温度左右 黑曲霉属嗜热菌, 最适成长温度33-37℃, 坐褥中温度左右正在351℃。 若采用孢子接种,365娱乐 正在孢子抽芽和菌球体造成阶段, 可采用40℃高温作育, 督促其发育, 进入产酸期再降到35℃掌握。pH左右 黑曲霉柠檬酸坐褥菌发育适宜pH3-7。 普通正在坐褥中,正在菌种成长期, pH撑持正在4. 5(有利于糖化) 。 而柠檬酸蕴蓄堆积时, 即产酸期最适pH2. 0-3. 0。 pH3. 0以上易形成草酸。 采用薯干发酵坐褥柠檬酸, 初始pH不调治, 为自然pH。 接种量 孢子接种量与产酸的速度成正比联系, 跟着孢子接种量的弥补, 柠檬酸的产率也升高。 溶化氧的左右 黑曲霉的柠檬酸形成菌属于厉刻的好氧菌, 正在成长、孳乳和产酸阶段均须要氧, 普通黑曲霉成长期溶氧分压>1 . 8kPa, 产酸期溶氧分压>3. 2kPa 因为菌体成长历程中呼吸用意, 花费大宗的氧气, 分外当菌体成长切近最大值时(20~24h) 即兴盛的对数成长期时, 其需氧抵达最高蜂, 其后(普通2430h) 菌体成长迂缓, 进入产酸期, 氧的花费率立地消重到一个较低的水准, 并连续不断到发酵停止。 (六) 柠檬酸坐褥下逛工程成熟的柠檬酸发酵醪, 厉重因素除柠檬酸,另有菌体, 纤维、 有机杂酸、 糖、 卵白类胶体物质、 色素、 矿物质及其它代谢产品。 源泉于原料及发酵历程中。 以溶化或悬浮状存正在于发酵醪中。通过百般理化手段, 清扫这些杂质, 获得吻合各级质料圭表的柠檬酸制品的全历程, 即为柠檬酸坐褥的下逛工程。 发酵醪精滤净化液复滤过滤阳离子互换拄调浆粗柠檬酸液预热钙盐离子互换工艺流程活性碳粒滤液酸解蒸发结晶离心阴离子互换拄预统治复滤过滤洗钙中和过滤湿晶包装干燥筒仓筛分入库制品菌渣 浓有机废水 淡有机废水 湿石膏渣加热90℃CaCO390℃H2SO4等外品洗晶水母液70℃ 乳酸, 一名丙醇酸, 学名 - 羟基丙酸, 分子式为C3H6O3 , 其分子组织中含有一个过错称碳原子, 是以具有旋光性按其构型及旋光性可分为L - 乳酸、 D - 乳酸和DL 外消旋乳酸三类. 它是寰宇上公认的三大有机酸之一, 是筑设无毒的高分子化合物聚L- 乳酸的单体, 也是医药、印刷、 印染、 制革、 食物等工业的要紧原料。二 乳酸发酵 乳酸, 一名丙醇酸, 学名 - 羟基丙酸, 分子式为C3H6O3 , 其分子组织中含有一个过错称碳原子, 是以具有旋光性按其构型及旋光性可分为L - 乳酸、 D - 乳酸和DL 外消旋乳酸三类. 它是寰宇上公认的三大有机酸之一, 是筑设无毒的高分子化合物聚L- 乳酸的单体, 也是医药、印刷、 印染、 制革、 食物等工业的要紧原料。二 乳酸发酵 动作一种食物增添剂人体只含有L- 乳酸脱氢酶, 于是只可够了解自己形成或摄入的L- 乳酸, 于是高光学纯度的L- 乳酸更受商场的青睐。自然界中可形成L - 乳酸的微生物良众, 但产酸才具强, 可使用到工业上的唯有霉菌中的根霉及细菌的乳杆菌属、 链球菌属及芽孢杆菌属, 下外列出了少许厉重的产L - 乳酸的微生物。 根霉属(Rhi zopus) 中产 L一乳酸的菌种良众, 有米根霉(Rhi zopus oryzae) 、 黑根霉(Rhi zopus ni gri cans) 、华根霉(Rh. chi nensi s) 、 行走根霉(Rhi zopus stol oni fer) 、 小麦曲根霉(Rhi zopus ri ti ci ) 和瑰丽根霉(Rhi zopus el egans) 等十众种, 个中米根霉坐褥L一乳酸的才具最强。 米根霉菌落松散或繁密, 最初呈白色, 后变为灰褐色或黑褐色。 菌丝匍匐, 无色, 于37-40℃成长。 米根霉可以运用淀粉等便宜原料, 养分央浼粗放, 菌丝体大而易于区别, 利于L一乳酸的精制, 成为邦外里普及探讨的发酵坐褥菌。 邦外里对乳酸发酵坐褥的探讨, 厉重是从发酵原料的选拔、 菌种的选拔和厘革、 发酵工艺技能的厘正三个方面实行的 (一) 发酵制备L- 乳酸所用的原料及选拔1 发酵制备L- 乳酸所用原料的品种目前邦外里发酵制备乳酸所用原料众荟萃于农副产物, 也有运用纤维等放弃物发酵乳酸的报道。以玉米淀粉或玉米粉发酵制备乳酸;以大米粉发酵制备乳酸;以红薯淀粉发酵制备乳酸;以纤维等放弃物发酵制备乳酸;以废食物等为碳源实行乳酸制备。 Yu R C 等人对直接发酵农产物坐褥L- 乳酸实行了探讨, 其结果是每千克粗玉米淀粉原料天生350g 以上的L- 乳酸。白冬梅等人对玉米淀粉先液化糖化再实行发酵,产酸71. 65g/L。吴清林等人直接对玉米粉实行发酵, 通过物理手段统治, 制服了淀粉浓渡过高时基质变为凝胶而不行发酵的难题, 不需经液化糖化步骤。 发酵制备乳酸的成长倾向是对淀粉质原料的直接使用, 不需进程液化和糖化, 如许能够大大简化工序、 消重本钱, 为竣工大周围的工业化坐褥奠定根基。 另一成长倾向便是运用低品位的原料( 如生物质原料、 废纤维、 厨房垃圾等) 发酵制备乳酸,以竣工资源轮回运用和可不断运用。 发酵制备L- 乳酸原料的运用体例发酵制备L- 乳酸原料运用体例的差别决议总共工艺的历程, 影响坐褥的本钱。 目前发酵制备L- 乳酸对原料的运用体例厉重荟萃于:①先经液化再糖化, 进而再经微生物运用;②糖化和发酵同时实行;③对淀粉质原料直接实行运用, 不进程液化糖化统治, 可简化工艺历程, 但对菌种央浼较高,目前产率较低。 (二) 菌种的选拔和厘革菌种选育菌种的良好直接联系到发酵历程的左右及其产量等, 是发酵历程中的一个至闭要紧的影响要素。目前以米根霉为亲本的良好菌株的选育有: 1 、和帮生物最新消息 老例诱变育种 丙烯醇的YPD平板筛选 :唯有乙醇脱氢酶(ADH) 活性削弱的菌株技能成长。 抑低ADH活性, 消重丙酮酸向乙醇岔道的转化, 不妨会升高丙酮酸向乳酸岔道的碳流。发酵复筛, 获得最优突变株:取原始菌株、 初筛后的突变菌株实行发端发酵。 测定乳酸产量, 选拔出乳酸高产突变株。 育种实习计划流程: 2、 离子注入诱变育种离子注入生物体诱变育种是人工诱变手段的一种新发觉, 曾经证据离子注入诱变, 能够取得高突变率, 扩充突变谱, 为筛选良好的突变型菌株供应辽阔的空间。 低能离子注入:样品的制备: 长好的别致斜面, 用7~10mL 心理盐水洗下斜面孢子, 用双层无菌纱布过滤获得无菌丝体孢子悬液, 取稀释10倍孢子悬液0. 1mL 平均涂布于无菌平皿风干。 低能离子诱变统治:普通采用N+, 能量为10keV~15keV, 须要采用差别的剂量行止理。样品、 稀释、 区别、 作育及筛选:1mL 心理盐水洗涤注入后的样品, 将洗脱液稀释到10-2~10-3, 取0. 05mL涂布于溴甲酚绿平板或琥珀酸平板上, 34~36℃作育, 挑取单菌落实行初筛, 复筛。 古绍彬、 葛春梅等采用离子束诱变手段, 对米根霉PW352 实行厘革, 以葡萄糖为碳源取得高产L (+) -乳酸菌株RE3303 , 产酸才具达1 31 ~1 36g/L , 最高可达1 40g/L ,糖转化率为86 %~90 % , 产酸比PW352 升高75 %。 杨英歌、 李文等采用氮离子注入诱变手段, 对开赴菌株米根霉RLC41-6 实行厘革, 取得高产L(+) -乳酸菌RQ4012, 以木糖动作碳源, 发酵周期为72h, 产酸才具达74. 37g/L, 产酸速达1. 03g/(L. h) , 比RLC41-6 升高了1. 6 倍。 进程众次传代实习说明该菌株具有较好的遗传不变性。 李商场、 葛春梅等采用离子化妆技能对一株产L-乳酸的米根霉菌P988 实行诱变统治, 从正变菌株中屡屡筛选, 获得一株产酸量高的菌株PN2207 , 产酸量达110 g/ L , 比开赴菌株升高了23 %, 进程一连传代试验, 其遗传性状不变。 3. 运用基因工程技能获得高产的目标工程菌株。L - 乳酸脱氢酶(l actate dehydrogenase) 以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸NAD+ / NADH 作辅酶, 可逆催化氧化L - 乳酸天生丙酮酸, 是以能够升高L - 乳酸脱氢酶外达基因正在菌株中的扩增, 使其向有利于L - 乳酸天生的倾向实行。Skory初次将米根霉的乳酸脱氢酶基因正在酵母菌中外达。 其后又通过升高乳酸脱氢酶活性来升高米根霉的产酸才具。 尽量基因工程竣工了有目标、 有左右的菌株选育, 但目前闭于插入的DNA 片断正在米根霉菌株中是奈何团结与复制的还不领略, 正在奈何选拔最佳质粒载体等方面也另有待进一步的探讨。 根霉发酵机理L - 乳酸发酵按发酵历程中天生产品的差别, 可分成同型发酵及异型发酵两类, 差别菌种有差别的乳酸发酵机理, 细菌发酵为厌氧或微好氧。 细菌的同型发酵普通是通过糖酵解途径, 异型发酵有6- 磷酸葡萄糖酸途径和双邪道径两种。 根霉发酵属好氧异型发酵, 但其途径与细菌异型发酵差别, 是通过糖酵解途径, 发酵形成L - 乳酸的同时形成乙醇、 富马酸等, 糖转化率较低。(三) 发酵工艺技能 同型乳酸发酵是葡萄糖经直接酵解途径降解为丙酮酸, 丙酮酸正在乳酸脱氢酶的催化下还原为乳酸。此发酵历程中, 1mol 葡萄糖能够天生2mol 乳酸, 外面转化为100 %。 异型乳酸发酵是某些乳酸细菌运用磷酸已糖途经(HMP 途径) , 了解葡萄糖为6 - 磷酸核酮酸, 再经差向异构酶用意酿成5 - 磷酸木酮糖, 然后经磷酸酮解酶催化裂解响应, 天生3 - 磷酸甘油醛和乙酰磷酸。 磷酸酮解酶是异型乳酸发酵的闭节酶。 乙酰磷酸进一步还原为乙醇, 同时放出磷酸。而3 - 磷酸甘油醛经EMP 途径后半局限转化为乳酸, 同时形成两分子ATP。 扣除发酵时激活葡萄糖花费的1 分子ATP , 净得1 分子ATP。 是以由葡萄糖实行异型乳酸发酵, 其产酸才具比同型乳酸发酵低一半。现代生物技术产品 异型乳酸发酵产品除乳酸外另有乙醇、 CO2和ATP。 双歧发酵是两歧双岐杆菌(Bi fi dobacteri um bi 2fi dum) 发酵葡萄糖形成乳酸的一条途径。 其发酵途径如下: 乳酸坐褥的守旧手段是采用逛离细胞正在搅拌罐中实行发酵, 因为米根霉的菌丝强盛, 正在罐中易造成大的菌丝团, 惹起氧气及其它养分物质的通报难题, 或环绕正在搅拌桨上, 使搅拌阻力弥补, 形成产酸速度低、 得率低、 坐褥不不变等题目。Cachon 和Di vi es的探讨证实固定化技能能够动作一种不变菌体生气、 抗御质粒流失的器材。 是以运用固定化技能坐褥乳酸能够升高细胞浓度和乳酸产率。米根霉发酵工艺 正在工业化坐褥中最要紧的是: 固定化细胞载体能够屡屡利用, 尽量裁汰接种次数, 俭省了大宗的人力、 物力和能源。 是以, 固定化技能是升高生物催化剂运用率、 生物响应速度以及竣工高效一连坐褥历程的有用手段。用于米根霉固定化发酵的载体品种相对照较众, 然则很少能优化出用于大周围坐褥并创作出优异的经济效益的载体规格, 于是正在从此对待乳酸固定化发酵的探讨中,载体的优化和厘革必将成为新的探讨热门。 理念的固定化细胞载体该当是: 对微生物无毒, 传质机能优异, 本质不变、 不易被生物了解, 强度高、 寿命长, 价钱低廉等。 对待米根霉的固定化技能, 探讨者正在选用原料时民众半利用软凝胶, 如海藻酸钙等。甲壳糖杂化海藻酸盐厉重用于刷新固定原料的呆板性同时巩固菌体的生物活性。 Goksungur 等用此载体实行固定化发酵L-乳酸, 觉察逛离细胞数目比单用海藻酸钙动作载体的裁汰了良众, 同时乳酸产量也相应有大幅弥补。能,载体原料对乳酸固定化发酵的影响 (四)提取工艺 溶剂萃取法 液膜法提取乳酸 离子互换法 电渗析法 (五)L - 乳酸的使用正在食物行业中的使用正在医药行业的使用正在轻工、 化工行业的使用正在农业上的使用可生物降解原料聚乳酸 (六) 探讨预计 1 运用基因工程技能取得高产L- 乳酸的基因工程菌 株。 通过基因工程化技能能够知道菌种突变株正在分子水准上的改变及乳酸产量升高的机制, 能够裁汰一代一代诱变筛选的时代。 2 左右乳酸产物构型。 L- 乳酸与人体齐备调解性及聚L- 乳酸的生物降解性, 使得L- 乳酸的使用限制极为普及。 是以左右乳酸产物构型尤为要紧, 通过对乳酸构型影响要素的详尽探讨能够抵达左右产物构型的目标。  3 研发新型发酵摆设, 厘革提取工艺。 策画新型高效的原位区别响应器, 以适合一连发酵或半一连发酵历程, 归纳行使及优化集因素子蒸馏及膜技能等厘革提取工艺, 以消重本钱, 升高产物纯度。  4 拓展L- 乳酸的使用范畴。 强化乳酸转化为乳酸会集物、 丙烯酸类会集物等方面的探讨, 以进一步扩充乳酸的使用限制。 5 消重乳酸坐褥本钱。 归纳运用玉米粉、 番薯粉、马铃薯粉等生物质原料、 可再生资源, 升高副产物的 经济效益, 消重乳酸坐褥原料的本钱。 (一) 、 史乘20世纪20年代, 觉察某些霉菌和酵母可蕴蓄堆积L-苹果酸。60年代, 英美用化学合成法坐褥L-苹果酸, 本钱高。1959年, 日本运用短乳杆菌(l actabaci l l us brevi s)形成的富马酸酶催化富马酸转化为L-苹果酸凯旋。60年代以还, 各邦争相研制一步法从淀粉等糖质原料坐褥苹果酸。目前, 寰宇上苹果酸的厉重产地是日本。三 苹果酸 因为L-苹果酸属于发酵坐褥的产物, 安好机能有保证, 是以, 邦际商场上需求量急迅弥补, 近年来需求量维持正在年均10%掌握的高速率。 目前寰宇苹果酸厉重坐褥邦有美邦、 加拿大、 日本等, 寰宇总产量每年约为10万吨, 个中L-苹果酸产量每年约为4万吨,而寰宇商场潜正在需求量抵达每年6万吨, 可睹商场成长空间之大。365娱乐 个中日本是寰宇厉重的L-苹果酸坐褥邦与出口邦,(二) 苹果酸坐褥近况 (三) 苹果酸的理化本质苹果酸, 一名2-羟基丁二酸, 因为分子中有一个过错称碳原子, 有两种立体异构体。 大自然中, 以三种大局存正在, 即D-苹果酸、 L-苹果酸和其羼杂物DL-苹果酸。 白色结晶体或结晶状粉末, 有较强的吸湿性, 易溶于水、 乙醇。 有异常欢畅的酸味。 苹果酸厉重用于食物和医药行业。 1. 从果汁中直接抽提法: 经济上不对理2. 化学合成法: 产品是DL-苹果酸3. 发酵法:(1) 一步法糖类苹果酸(2) 二步法根霉酵母菌、 细菌糖类富马酸苹果酸4. 酶转化法: (常用)富马酸(化学合成)固定化细胞富马酸酶L-苹果酸(四) 、 坐褥手段 (五) 常用菌种1 . 一步发酵法: 黄曲霉、 米曲霉、 寄生曲霉;2. 两步发酵法: 华根霉、 无根根霉、 短乳杆菌、膜毕赤酵母;3. 酶转化法: 短乳杆菌、 大肠杆菌、 产氨短杆菌、黄色短杆菌。 酶转化法: (常用)固定化细胞富马酸盐(化学合成)苹果酸盐(六) 苹果酸的坐褥手段(以酶转化法为例)菌种: 黄色短杆菌(Brevibacterium flavum) 1 . 逛离细胞酶转化法8%富马酸溶液(pH7. 5) +2%湿菌体苹果酸前提: 35℃ 1 50r/mi n 24~36h 转化率90%以上2. 固定化细胞酶转化法菌种: 产氨短杆菌或黄色短杆菌 手段: 包埋法(聚丙烯酰胺凝胶或卡拉胶+KCl )该手段易天生与苹果酸难以区别的琥珀酸。 是以,细胞被固定从此必需经化学试剂统治, 以抗御这种副响应的产生。 采用固定化技能必需留神以下几个题目:细胞被固定前富马酸酶生气要高;利用的固定化手段对酶的损害较小;细胞被固定后不应惹起副响应的产生;固定化细胞应有高度的操作不变性。 两种坐褥手段的比力:原料本钱杂质发酵法农产物低低酶转化法化工原料高高发酵法尚未大周围工业化坐褥的厉重缘故: 菌种的产酸率低。 (七) 苹果酸的提取 从酶转化液中提取苹果酸H2SO4 过滤CaCO3流程: 转化液 酸解液 滤液 苹果酸钙12.5%过滤 离子互换 浓缩 结晶干燥 苹果酸H2SO4 65%~80% 1 . 选用更适应的原料如葡萄糖、 蔗糖、 糖蜜、 食用级淀粉等实行精采发酵;2. 正在菌体急迅絮凝、 发酵液膜区别和净化技能方面实行研商;3. 探讨用离子色谱法、 树脂吸附法、 萃取法等提取技能取代守旧的钙盐法;(八) 、 L一苹果酸坐褥技能预计 四 葡萄糖酸 葡萄糖酸是葡萄糖衍生的糖酸, 分子式为C6H1 2O7。 为结晶状化合物, 熔点131℃, 呈弱酸性, 溶于水, 微溶于乙醇。  葡萄糖酸动作蓬松剂、 凝结剂、 鳌合剂、 酸味剂而普及使用于食物、 医药、开发等行业, 葡萄糖酸与钠、 钙、 锌、亚铁等金属氧化物合成制得的葡萄糖酸盐可动作食物增添剂和养分补充剂增添到食物中。 葡萄糖酸的金属络合物正在碱性编制中普及用作金属离子的掩蔽剂。 葡萄糖酸钠可分为工业级, 食物级和医药级目前我邦商场价钱离别正在4300-4800 /t, 7800-8500元/ t, 8800-1 0000元/ t。 山东凯翔生物化工有限公司专业从事葡萄糖酸钠, 葡萄糖酸内酯, 衣康酸的探讨、 开辟、 坐褥和发卖, 具有前辈的生物发酵摆设、 一流的检测技能、 摩登化的科学管制级雄厚的技能力气, 并通过了I SO9001 邦际质料管制编制认证、 I SO1 4001邦际境况管制编制认证、 OHSAS1 8001邦际职业强壮安好管制编制认证。公司年产葡萄糖酸钠35000吨, 是邦内最大的坐褥供应商, 坐褥的“凯翔” 牌葡萄糖酸钠, 葡萄糖酸内酯各项技能目标均抵达邦际前辈水准, 产物热销美洲、 欧洲、 东南亚、 中东等邦度和区域。 上海卡博工贸有限公司山东新华医药集团山东中舜科技成长有限公司 葡萄糖酸的觉察 1 880年Boutroux觉察利用醋化醋杆菌发酵葡萄糖可以形成一种不挥发的酸, 厥后确定为葡萄糖酸。从此的很众探讨者报道了其他几种细菌也可以形成葡萄糖酸和酮基葡萄糖酸。 上个世纪30年代以前, 坐褥葡萄糖酸厉重是利用细菌。 1922年, Mol l i ard觉察, 运用霉菌也可以发酵葡萄糖酸, 厥后人们明了黑曲霉、 米曲霉、 文民曲霉和青霉都有氧化葡萄糖形成葡萄糖酸的才具。 葡糖糖酸工艺的成长 Bernhager正在1924年觉察, 采用中和天生酸的手段, 黑曲霉可以高效地将葡萄糖转化为葡萄糖酸, 而增添碳酸钙是最好的。正在较低温度, 局限氮源的前提下, 天生的葡萄糖酸险些能够抵达外面产率。 1 952年, Bl om等发知道增添NaOH、 撑持pH6. 5以上的手段坐褥葡萄糖酸钠, 使糖的转化率达95%以上, 发酵时代缩短至20小时以内, 这种工艺造成了摩登工业深层发酵的根基。  1 999 年, 黄道震等以葡萄糖含量为30 %的发酵作育基接种1 0 %的黑曲霉种子液, 通气、 220 r - 1, 搅拌、 流加氢氧化钠溶液左右p H 值 mi n 6. 0~6. 5 、 温度32~ 34 ℃、 发酵20 h , 残糖- 1以下。可降至1 g L   2002 年, Anastassi adi s 等运用筛选获得的短梗霉( Aureobasi di um p ul l ul ans) 正在一连式搅拌发酵罐中实行了静息细胞和固定化细胞的葡萄糖酸一连转化实习, 葡萄糖酸浓度可达260 g - 1, 最高天生速度为1 9 g L L - 1. h - 1。 葡萄糖酸发酵的生物工艺 黑曲霉发酵才具的性格不光由其遗传性格决议,其所处的境况前提也决议了发酵法坐褥葡萄糖酸的产量, 发酵法坐褥葡萄糖酸产量的凹凸除了受坐褥菌种的影响外, 作育基的构成和作育前提对产量的影响也很大。 黑曲霉发酵水准的升高, 厉重依赖于菌种选育及发酵工艺(作育基和作育前提)的优化, 这两个闭头是相辅相成的。 菌种选育服从坐褥央浼, 遵循微生物的遗传和变异的外面, 用人工的手段形成菌种变异, 再进程筛选取得高产变株而抵达升高发酵水准的目标; 而发酵工艺的优化是蜕变作育基的正在发酵历程中蜕变作育温度、 通胸怀、 搅拌转速、 调治pH等方法, 从而深化微生物的生物合成的全历程, 升高发酵产量。 通过工艺优化, 厘正发酵作育基成份和发酵前提, 创作适合菌体成长和生物代谢的最佳前提,弥漫施展菌种的坐褥潜力, 从而明显升高发酵产量 外1 进程紫外线诱变所取得的突变菌株的葡萄糖氧化酶活性菌株号初筛作育基的蓝色圈直径(mm)葡萄糖氧化酶(U/g)酶活是开赴菌株的倍数P-9611.51.00U-15713.91.21U-17517.31.50U-5699.50.83U-691128.72.50U-7858.40.73 葡萄糖酸发酵坐褥 发酵历程影响葡萄糖酸产量的要素 葡萄糖浓度 发酵液PH值 溶氧 接种量 结论:(1 ) 葡萄糖含量对黑曲霉产葡萄糖酸没有抑低用意, 但假使葡萄糖含量过高, 且用CaCO3左右p H 值时, 则发酵液粘度增大, 会吃紧阻难发酵液中氧的溶化和通报。 较好的葡萄糖左右体例是: 总糖含量30 % , 初糖含量20 % , 每当残糖降至1 5 %时补加5 %的糖。 (2) p H 值左右可接纳流加30 %NaOH 溶液、 加25 %~30 % Ca (OH) 2乳浊液、 分批增添CaCO33 种体例。 流加NaO H 溶液, 发酵速度速, 转化率高, 最适合葡萄糖酸钠的坐褥; 流加Ca (OH) 2或分批增添CaCO3适合于葡萄糖酸(钙) 、 葡萄糖酸内酯、 葡萄糖酸盐(钠盐除外) 的坐褥。 (3) 通过调节搅拌转速左右溶氧含量50 %掌握, 产酸机能好、 搅拌能耗低, 值得推论使用。(4) 通过左右接种量, 黑曲霉合成葡萄糖酸钙最佳接种量为1 0%此时产量最高。 1 、 氨基酸 组成卵白质的基础分子单位。 碳原子离别以共价键连合氢原子、 羧基和氨基及侧链。 侧链差别, 氨基酸的本质差别。 目前寰宇上可用发酵法坐褥氨基酸有20众种。NH3CHCOOHRCHNH2COO-R+一、 氨基酸简介第二节氨基酸 2、 氨基酸的用处(1) 食物工业:深化食物: 赖氨酸, 苏氨酸, 色氨酸于小麦中。增鲜剂: 谷氨酸单钠和天冬氨酸。甜味剂: 苯丙氨酸与天冬氨酸可用于筑设低热量二肽甜味剂( -天冬酰苯丙氨酸甲酯, 甜味是蔗糖的150-200倍) , 此产物1981年获FDA容许,现正在每年产量已达数万吨。 (2) 饲料工业: 甲硫氨酸等必要氨基酸可用于筑设动物饲料 ,增添蛋氨酸、 赖氨酸、 精氨酸等必需氨基酸可督促动物成长发育、 刷新肉质、 俭省卵白饲料、消重本钱等。 (3 ) 医药工业: 众种复合氨基酸制剂可通过输液诊疗养分或代谢失调 氨基酸打针液由1985年的100万瓶增加到2003的1. 5亿万瓶, 每年以15-20%的速率递增, 全行业的年产值估计能抵达10亿元 苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气对骨髓肿瘤诊疗有用, 且副用意低。 (4) 化学工业:谷氨基钠作洗涤剂.丙氨酸筑设丙氨酸纤维(合成高分子化合物)甘氨酸、 半胱氨酸、 丙氨酸可制外观活性剂、 缓冲剂和抗氧剂等 外3--8 寰宇氨基酸厉重坐褥厂家坐褥才具品名厂家坐褥才具品名厂家坐褥才具蛋氨酸日本曹达20000谷氨酸味之素60000蛋氨酸日本住友化学5000谷氨酸日本旭化成15000蛋氨酸日本化药2500谷氨酸协和发酵15000蛋氨酸德邦迪高沙85000谷氨酸日本武田药品15000蛋氨酸法邦AEC105000色氨酸味之素100蛋氨酸美邦孟山都45000色氨酸昭和电工200蛋氨酸墨西哥阿尔拜梅克斯5000色氨酸三井东压100蛋氨酸西班牙Sodeti4000色氨酸田制制药50蛋氨酸苏联Volgograd4000色氨酸日本化药50色氨酸协和发酵50赖氨酸日本味之素55000甘氨酸日本有机合成化学6000赖氨酸日本协和发酵20500甘氨酸协和发酵5000赖氨酸日本东丽6500甘氨酸日本化药1000赖氨酸南朝美味元10000丙氨酸武藏野化学探讨所丙氨酸日本化药 3、 氨基酸坐褥的史乘氨基酸坐褥最先从谷氨酸开首1 9l 0年日本味之素公司采用提取法大宗坐褥味精1 936年美邦从甜菜废液中提取谷氨酸1 956年日本用糖质原料发酵谷氨酸凯旋, 齐备庖代了原本的水解法。1 960年发酵法坐褥了赖氨酸, 同年用合成法坐褥dl-蛋氨酸。 1962年谷氨酸的合成法坐褥凯旋1966年采用醋酸原料坐褥谷氨酸, 今后石油发酵谷氨酸、 赖氨酸、 酪氨酸等也取得凯旋目前氨基酸险些都可使用发酵法坐褥。 我邦味精坐褥始于1923年, 上海天厨味精厂最先用水解法坐褥1932年沈阳开首用脱脂豆粉水解坐褥味精1964年上海味精厂和相闭科学探讨单元合营, 开首采用发酵法坐褥味精, 现正在寰宇已集体采用目前除味精外, 还坐褥赖氨酸、 蛋氨酸、 异亮氨酸、 缬氨酸、 苏氨酸等十众种氨基酸。 坐褥氨基酸的大邦为日本和德邦。日本的味之素、 协和发酵及德邦的德固沙是寰宇氨基酸坐褥的三巨头。 它们能坐褥高品格的氨基酸, 可直接用于输液制剂的坐褥。 4、 氨基酸的坐褥手段发酵法: 直接发酵法: 野生菌株发酵、 养分缺陷型突变发酵、抗氨基酸组织近似物突变株发酵、 抗氨基酸组织近似物突变株的养分缺陷型菌株发酵和养分缺陷型回答突变株发酵。 增添前体发酵法: 如用邻氨基苯甲酸, 坐褥L-色氨酸;甘氨酸坐褥L-丝氨酸。酶法: 运用微生物细胞或形成的酶来筑设氨基酸。 延胡索酸和铵盐为原料, 经天冬氨酸酶催化坐褥L-天冬氨酸。 提取法: 常用毛发、 血粉等卵白质原料水解, 从中提取。如胱氨酸、 半胱氨酸和酪氨酸合成法: 合成法取得DL-蛋氨酸、 过错称合成法取得L-氨基酸。 如丙氨酸、 甘氨酸、 苯丙氨酸。守旧的提取法、 酶法和化学合成法因为前体物的本钱高, 工艺繁杂, 难以抵达工业化坐褥的目标。 二谷氨酸菌种机能: 我邦产酸5-6%, 转化率45%; 日本1 0-1 2%, 转化率55%, 菌种产酸低1 倍。 菌种纯粹, 不行凑合噬菌体污染,日本十众个差别种属上千株菌轮换利用。工艺和历程左右: 我邦低糖和中糖发酵, 日本高糖发酵并流加、 升高罐压, 担保溶氧。 对温度、 压力、 气氛流量、 卵白质、溶氧采用盘算机左右。 盘算机左右产酸升高1 0-20%, 高糖和流加发酵升高产酸和摆设运用率。 发酵罐的大型化和左右自愿化。本钱与原料: 我邦发酵粮耗高, 水、 电、 气花费高。 日本非粮探讨如糖蜜、 醋酸、 正构烷烃、 甲醇已竣工财产化。我邦与海外谷氨酸发酵坐褥比力 (一) 菌种的扩充作育和种子的质料央浼斜面菌种一级种子作育二级种子作育发酵罐1 . 种子作育历程 菌种: 钝齿棒杆菌和北京棒杆菌及百般诱变株。成长特性: 糖质原料, 需氧, 以生物素为成长因子。斜面作育基: 卵白胨、 牛肉膏、 氯化钠构成的pH7. 0-7. 2琼脂作育基, 32℃作育18-24h。一级种子作育: 由葡萄糖、 玉米浆、 尿素、 磷酸氢二钾、硫酸镁、 硫酸铁及硫酸锰构成。 pH6. 5-6. 8。 1000ml 三角瓶装量200-250ml , 动摇, 32℃, 作育1 2h。二级种子作育: 用种子罐作育, 料液量为发酵灌投料体积的1 %, 用水解糖替代葡萄糖, 于32℃实行通气搅拌7-1 0h。生物产品 2、 种子质料央浼 一级种子质料圭表: 一级种子为摇瓶种子。质料央浼:显微镜搜检, 无杂菌, 菌体粗大、 平均、 摆列齐整涂平板搜检无杂菌、 无噬菌斑 OD值净增0. 6掌握。 种子养分液pH正在6. 7掌握 种子养分液残糖正在0. 5%以下。  平板搜检无杂菌、 无噬菌体污染, 菌体巨细均一, 呈单个或八字摆列。 活菌数1 08-1 09/ml 。 pH正在7. 2掌握,残糖含量正在1 . 5掌握。 其它各项目标与一级种子无别。 种龄和种量的左右 一级种子左右正在1 1-12h, 二级左右正在7-8h。 种量为1 %。 过众, 菌体娇嫩, 不强壮, 提前衰老自溶,后期产酸量不高。二级种子质料圭表: 二级种子为坐褥车间的种子罐中作育的, 质料央浼 (二) 、 谷氨酸的坐褥工艺 1 谷氨酸发酵工艺流程磷酸盐、 玉米浆、 镁盐均分过滤器发酵灌妥洽配料预统治(水解)发酵作育基调pH连消菌种罐等电重淀粗谷氨酸中和摇瓶菌种原料种子作育基气氛斜面尿素贮罐气氛净化体系脱色结晶浓缩成咀嚼精 2 原料的预统治(1 ) . 淀粉水解糖的制备: 酸水解或酶水解 酸水解法 调浆: 干淀粉用水调成10-110Bx的淀粉乳, 加盐酸0. 5-0. 8%至pH1. 5。 糖化: 蒸汽加热, 加压糖化25mi n。 冷却至80℃下中和。 中和: 烧碱中和, 至pH4. 0-5. 0 脱色: 活性炭脱色和脱色树脂。 活性炭用量为0. 6-0. 8%,正在70℃及酸性前提下搅拌后过滤。  酶法: 以大米或碎米为原料时采用 调浆配料: 大米实行浸泡磨浆, 将淀粉乳调成15-20 Bx , 用Na2CO3调pH6. 4-6. 5, 用CaCl2调治浆中的Ca2+至50mg/L。 加细菌a-淀粉酶(10-12u/g, 干淀粉盘算) 。 喷射液化: 一次喷射温度100-105℃, 层流罐撑持95-100℃,液化时代1h。 典色响应棕赤色。 液化液经二次喷射, 撑持温度130-140℃, 灭酶5-10mi n, 再经板式换热器冷却至70℃以下, 进入糖化罐。 糖化: 糖化温度60 1℃, pH4. 0-4. 4; 糖化酶(100-120u/g,干淀粉盘算) 糖化 过滤: 糖液先用Na2CO3水溶液调pH4. 8-5. 0, 过滤。  糖化液的质料央浼色泽淡黄色透后液糊精响应无还原糖含量25-28%DE值95-98%透光率60%pH 4. 6-5. 0淀粉转化率95-98% 糖蜜原料: 不宜直接用来动作谷氨酸发酵的碳源, 因含丰厚的生物素。预统治手段: 活性碳或树脂吸附法和亚硝酸法吸附或危害生物素。 也能够正在发酵液中到场外观活性剂吐温60或增添青霉素。 3 谷氨酸发酵左右发酵作育基(1 ) 碳源: 葡萄糖、 果糖、 蔗糖、 麦芽糖低中糖发酵: 初始糖浓度1 2. 5-13%.中高糖发酵: 初始糖浓度1 4-1 6%。补糖发酵: 初始糖浓度1 2-1 3%, 中后期补糖2-4%。目前, 较众采用低糖浓度流加发酵左右。 碳源浓渡过高时, 对菌体成长倒霉, 氨基酸的转化率消重。 (2) 氮源:无机氮源: (1) 尿素(2) 液氨(3) 碳酸氢铵;有机氮源: 玉米浆、 麸皮水解液、 豆饼水解液和糖蜜等。C: N, 谷氨酸发酵所需比为100: 15~21 (3) 无机盐:磷酸盐、硫酸镁 、钾盐、微量元素 磷酸盐: 对发酵有明显影响, 不够时糖代谢受抑低。 左右正在0. 005-0. 01 mol /L 硫酸镁: 是已糖磷酸化酶、 柠檬酸脱氢酶和羧化酶的激活剂,督促葡萄糖-6-磷酸脱氢酶生气。 钾盐: 钾盐众, 有利于产酸; 钾盐少, 有利于菌体成长 微量元素: 厉重是锰(很众酶的激活剂) 、 铁(细胞色素、 细胞色素氧化酶和过氧化氢酶活性基团组分, 可督促谷氨酸形成菌的成长) , 1 0-6-1 0-4mol /L。 厉刻左右铜、 汞含量, 免得对发酵形成迫害用意。 (4) 成长因子: 出席细胞膜的代谢, 影响膜的透性。A 生物素(2-5ug/ml ) B 维生素B1 生物素: 乙酰CoA的辅酶, 出席脂肪酸的生物合成, 影响磷酯的合成。 当磷酯含量裁汰到平常时的一半掌握时, 细胞产生变形, 谷氨酸可以从胞内分泌, 蕴蓄堆积于发酵液中。 生物素过量, 则发酵历程菌体大宗孳乳, 不产或少产谷氨酸, 代谢产品中乳酸和琥珀酸昭着增加。 当生物素缺乏时, 菌种成长迂缓。 是以, 普通将生物素左右正在亚适量前提下, 技能获得高产量的谷氨酸。 成 分菌种AS-1. 299AS-1. 542B9D110糖12. 512. 51015玉米浆0. 5~0. 70. 5~0. 70. 3磷酸氢二钠0. 170. 170. 160. 35硫酸镁0. 06~0. 070. 070. 06Fe2+、 Mn2+初 尿1. 8~2. 01. 01. 03. 4流加尿1~1. 21. 8~2. 21. 8~2. 2pH7. 07. 06. 86. 7外差别坐褥菌谷氨酸发酵作育基配方 4 谷氨酸发酵工艺左右(1)、温度对谷氨酸发酵的影响微生物正在必定前提下, 都有一个最适的成长温度限制。 谷氨酸形成菌的最适成长温度为30~32℃, 形成谷氨酸的最适为34~37℃。 菌体成长期温渡过高, 易形成菌体衰老。 坐褥上展现为OD值增加慢, pH值高, 耗糖慢, 发酵周期长, 谷氨酸天生少。 正在发酵中、 后期, 菌体成长基础放弃, 恰当升高温度可督促形成谷氨酸。 是以遵循菌种特性, 温度采用二级或三级管制。 即发酵前期左右正在30-32℃; 中、 后期34-37℃。 菌种AS-1. 29961 7AS-1. 542T6-13成长温度30-32℃30-34℃32-34℃32-36℃发酵温度34℃34~36℃34~36℃36~38℃外42 菌谷氨酸形成菌的作育温度 发酵阶段发酵前期发酵中、 后期pH左右7. 57. 2-7. 4(2) 、pH对氨基酸发酵的影响及其左右左右pH手段: 流加尿素和氨水 流加体例: 遵循菌体成长、 pH改变、 糖耗处境和发酵阶段等要素决议 左右:(1 ) 菌体成长或耗糖慢时, 少量众次流加尿素, 避免pH过高(2) 菌体成长或耗糖过速时, 流加尿素可众些, 以抑低菌体成长。(3) 发酵后期, 残糖少, 切近放罐时, 少加或不加尿素, 免得形成氨基酸提取难题。(4) 氨水对pH影响大, 应接纳一连流加。 (3) 、供氧对谷氨酸发酵的影响溶化氧的左右: 巨细是由透风与搅拌两方面决议的,与搅拌器的型式、 直径巨细、 搅拌转速、 搅拌器正在发酵罐内的相对身分要素等相闭。 普通搅拌器直径大, 转速速, 溶氧系数大。 于是, 增大搅拌转速比弥补...