《味精的生產(chǎn)技術(shù)》PPT課件.ppt

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1、 味 精 的 概 述 基 本 介 紹 味 精 又 稱 味 素 ， 是 調(diào) 味 料 的一 種 ， 主 要 成 分 為 谷 氨 酸 鈉 。 要 注 意 的 是如 果 在 100 以 上 的 高 溫 中 使 用 味 精 ， 鮮 味 劑 谷 氨 酸 鈉 會(huì) 轉(zhuǎn) 變 為 對(duì) 人 體 有 致 癌 性 的 焦谷 氨 酸 鈉 。 還 有 如 果 在 堿 性 環(huán) 境 中 ， 味 精會(huì) 起 化 學(xué) 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 一 種 叫 谷 氨 酸 二 鈉 的 物質(zhì) 。 所 以 要 適 當(dāng) 地 使 用 和 存 放 。 谷 氨 酸 鈉是 一 種 氨 基 酸 谷 氨 酸 的 鈉 鹽 。 是 一 種 無 嗅無 色 的 晶 體 ，

2、在 232 C時(shí) 解 體 熔 化 。 谷 氨酸 鈉 的 水 溶 性 很 好 ， 在 100毫 升 水 中 可 以 溶解 74克 谷 氨 酸 鈉 。 味 精 的 概 述 化 學(xué) 名 稱 谷 氨 酸 鈉 （ C5H 8NO4Na） ， 又 叫 麩 氨酸 鈉 。 是 氨 基 酸 的 一 種 ， 也 是 蛋 白 質(zhì) 的 最 后 分 解 產(chǎn)物 。 味 精 是 采 用 微 生 物 發(fā) 酵 的 方 法 由 糧 食 制 成 的 現(xiàn)代 調(diào) 味 品 。 谷 氨 酸 的 來 源 谷 氨 酸 是 一 種 普 遍 的 氨 基 酸 ：人 體 自 產(chǎn) 谷 氨 酸 ， 它 主 要 以 絡(luò) 合 狀 態(tài) 存 在 于 富 含 蛋白

3、 質(zhì) 的 食 物 中 ， 如 蘑 菇 、 海 帶 、 西 紅 柿 、 堅(jiān) 果 、 豆類 、 肉 類 ， 以 及 大 多 數(shù) 奶 制 品 。 部 分 食 物 中 的 谷 氨酸 以 自 由 形 態(tài) 存 在 ； 并 且 只 有 這 種 自 由 形 態(tài) 的谷 氨 酸 鹽 能 夠 增 強(qiáng) 食 物 的 鮮 味 。 西 紅 柿 、 發(fā) 酵 的 大豆 制 品 、 酵 母 提 取 物 、 某 些 尖 奶 酪 ， 以 及 發(fā) 酵 或 水解 蛋 白 質(zhì) 產(chǎn) 品 （ 如 醬 油 或 豆 醬 ） 所 能 帶 來 的 調(diào) 味 作用 中 ， 部 分 歸 功 于 谷 氨 酸 的 存 在 。 生 產(chǎn) 原 料 發(fā) 酵 生 產(chǎn) 谷

4、 氨 酸 的 原 料 有 淀 粉 質(zhì) 原 料 ： 玉 米 、 小 麥 、 甘 薯 、 大 米 等 。 其 中 甘 薯 和 淀 粉最 為 常 用 ； 大 米 進(jìn) 行 浸 泡 磨 漿 ， 再 調(diào) 成 15Bx， 調(diào) pH 6.0， 加 細(xì) 菌 a-淀 粉 酶 進(jìn) 行 液 化， 85 30min， 加 糖 化 酶 60 糖 化 24h， 過 濾 后 可 供 配 制 培 養(yǎng) 基 。 糖 蜜 原 料 ： 甘 蔗 糖 蜜 、 甜 菜 糖 蜜 ； 糖 蜜 原 料 ： 不 宜 直 接 用 來 作 為 谷 氨 酸 發(fā) 酵 的 碳 源 ， 因 含 豐 富 的 生 物 素。 預(yù) 處 理 方 法 ： 活 性 碳 或

5、樹 脂 吸 附 法 和 亞 硝 酸 法 吸 附 或 破 壞 生 物 素 。 也可 以 在 發(fā) 酵 液 中 加 入 表 面 活 性 劑 吐 溫 60或 添 加 中 青 霉 素 。 氮 源 料 ： 尿 素 或 氨 水 。 國 內(nèi) 常 用 的 谷 氨 酸 生 產(chǎn) 菌 種（ 1） 北 京 棒 桿 菌 AS1.299 （ 2） 北 京 棒 桿 菌 7338 （ 3） 北 京 棒 桿 菌 D110 (4)棒 桿 菌 S-914 （ 5） 鈍 齒 棒 桿 菌 AS1.542 （ 6） 鈍 齒 棒 桿 菌 H U7251 （ 7） 鈍 齒 棒 桿 菌 B9 （ 8） 鈍 齒 棒 桿 菌 B9-17-36 （

6、9） 黃 色 短 桿 菌 T6-13 (10)黃 色 短 桿 菌 FM84-415這 些 菌 株 多 數(shù) 具 有 產(chǎn) 酸 高 、 耐 高 溫 、 生 長(zhǎng) 快 、 轉(zhuǎn) 化率 高 、 生 產(chǎn) 周 期 短 的 特 點(diǎn) 。 谷 氨 酸 的 發(fā) 酵 機(jī) 理 谷 氨 酸 發(fā) 酵 機(jī) 理 主 要 有 糖 酵 解 途徑 （ EMP途 徑 ） 、 磷 酸 己 糖 途 徑（ H MP途 徑 ） 、 三 羧 酸 循 環(huán) （TCA） 、 乙 醛 酸 循 環(huán) 、 伍 德 -沃 克曼 反 應(yīng) （ CO2的 固 定 反 應(yīng) ） 等 。 谷 氨 酸 發(fā) 酵 技 術(shù) 一 、 淀 粉 水 解 糖 制 取 淀 粉 的 水 解 方

7、法 有 ： 酸 水 解 法 、 酶 水 解 法 、 酸酶 水 解 法 和 酶 酸 水 解 法 4種 。 1、 酸 解 法 1） 淀 粉 的 酸 解 反 應(yīng) 以 無 機(jī) 酸 為 催 化 劑 ， 使 淀 粉 發(fā) 生 水 解 反 應(yīng) 生 成 葡 萄 糖 的 過 程 ， 稱為 淀 粉 的 酸 解 。 2） 葡 萄 糖 的 復(fù) 合 反 應(yīng) 淀 粉 酸 解 過 程 中 生 成 的 葡 萄 糖 ， 在 酸 、 加 熱 和 催 化 作 用 下 ， 主 要通 過 -1， 6糖 苷 鍵 連 接 成 異 麥 芽 糖 和 經(jīng) -1， 6糖 苷 鍵 連 接 成 龍 膽二 糖 ， 這 種 反 應(yīng) 稱 為 復(fù) 合 反 應(yīng)

8、。 3） 葡 萄 糖 的 分 解 反 應(yīng) 4） 酸 解 淀 粉 工 藝 流 程 5） 糖 化 條 件 的 控 制 （ 包 括 ： 淀 粉 乳 濃 度 的 控 制 、 酸 的 種 類 和 用量 、 糖 化 溫 度 和 時(shí) 間 、 糖 化 鍋 結(jié) 構(gòu) 、 加 酸 方 式 、 糖 化 終 點(diǎn) 的 判 斷、 酸 解 液 的 中 和 除 雜 、 酸 解 液 的 中 和 、 水 解 糖 液 的 質(zhì) 量 要 求 ） 2、 酶 水 解 法-淀 粉 酶 將 淀 粉 水 解 成 糊 精 和 低 聚 糖 ， 然 后 再 用 糖 化酶 將 糊 精 和 低 聚 糖 進(jìn) 一 步 水 解 成 葡 萄 糖 的 方 法 ， 稱

9、 為酶 解 法 。1） 淀 粉 的 液 化（ 1） -淀 粉 酶 的 水 解 作 用（ 2） 液 化 條 件 （ 生 產(chǎn) 上 采 用 30%-35%淀 粉 乳 濃 度 ， 加 酶 同 時(shí)加 入 一 定 量 Ca離 子 ， 然 后 再 85-90 下 進(jìn) 行 液 化 ）（ 3） 液 化 方 法 （ 國 內(nèi) 目 前 較 為 普 遍 采 用 的 是 一 次 升 溫 液 化 法和 連 續(xù) 進(jìn) 出 料 液 化 法 ）（ 4） 液 化 程 度 的 控 制 （ 液 化 程 度 應(yīng) 控 制 在 20-30個(gè) 葡 萄 糖 單 位 的 底 物 分 子 為 宜 ， 根 據(jù) 糖 化 酶 對(duì) 底 物 分 子 大 小 的

10、 要 求 ， 應(yīng) 以 液化 液 與 碘 液 顯 棕 色 反 應(yīng) 為 液 化 終 點(diǎn) ） 2） 糖 化（ 1） 糖 化 酶 的 水 解 作 用（ 2） 糖 化 酶 的 來 源 （ 工 業(yè) 上 生 產(chǎn) 的 糖 化 酶 ， 主 要 來 源 于 曲 霉 、 根 霉 和 擬 內(nèi) 孢 霉 。 曲 霉 中 以 黑 曲 霉 產(chǎn) 酶 活 力 較 高 ， 酶 的 穩(wěn) 定 性也 好 ， 能 在 較 高 溫 度 和 較 低 pH條 件 下 進(jìn) 行 反 應(yīng) )（ 3） 糖 化 工 藝將 30%淀 粉 乳 的 液 化 泵 入 帶 有 攪 拌 器 和 保 溫 裝 置 的 開 口 桶 內(nèi) ，按 每 1g淀 粉 加 80-10

11、0U糖 化 酶 計(jì) 算 加 入 糖 化 酶 ， 然 后 在 一 定 pH和 一 定 溫 度 下 進(jìn) 行 糖 化 ， 48h后 ， 用 無 水 酒 精 檢 查 糖 化 是 否 完全 。 糖 化 結(jié) 束 ， 升 溫 至 80 ， 加 熱 20min， 殺 滅 糖 化 酶 。 糖 化時(shí) 的 溫 度 和 pH取 決 于 糖 化 酶 制 劑 的 性 質(zhì) 。 3） 酸 酶 水 解 法 針 對(duì) 堅(jiān) 硬 的 果 料 ： -淀 粉 酶 短 期 內(nèi) 很 難 使 堅(jiān) 硬 果 料 液 化完 全 。 用 酸 酶 水 解 法 可 以 提 高 液 化 速 度 ， 縮 短 淀 粉 水 解時(shí) 間 。酸 酶 法 的 操 作 工

12、藝 ： 將 30%淀 粉 乳 在 ph2.5、 0.25MPa壓力 下 ， 酸 解 25-30min， 用 碘 液 檢 驗(yàn) 酸 解 終 點(diǎn) 。 酸 解 結(jié) 束 ，將 酸 解 液 降 溫 ， 并 調(diào) 節(jié) Ph至 4.8， 加 入 糖 化 酶 后 ， 在55 下 糖 化 48h， 用 無 水 酒 精 檢 驗(yàn) 糖 化 終 點(diǎn) ， 糖 化 結(jié) 束 ，升 溫 滅 酶 。 4） 酶 酸 水 解 法 像 碎 米 大 小 不 一 的 淀 粉 原 料 ， 采 用 酸 解 法 水 解 ， 水 解液 不 均 勻 ， 無 法 確 定 水 解 終 點(diǎn) 。 用 酸 酶 水 解 法 可 以 解決 這 一 矛 盾 。（ 1）

13、 先 用 自 來 水 將 碎 米 洗 凈 ， 用 水 浸 泡 3-4h， 然 后 磨 成 80目 細(xì) 粉 ，調(diào) 節(jié) 粉 漿 濃 度 至 23%-24%， 接 著 加 入 -淀 粉 酶 和 氯 化 鈣 ， 并 調(diào) 節(jié)ph6.2-6.4， 氯 化 鈣 加 入 量 為 3g/L粉 漿 ， -淀 粉 酶 用 量 以 每 1g干 碎 米添 加 5-8U計(jì) 算 。（ 2） 往 液 化 鍋 內(nèi) 加 入 水 底 ， 以 浸 沒 液 化 鍋 內(nèi) 蒸 汽 加 熱 管 為 度 ， 然后 將 底 水 加 熱 至 80 左 右 ， 用 泵 把 調(diào) 制 好 的 粉 漿 液 輸 到 液 化 鍋 內(nèi) ，升 溫 至 90 ，

14、保 溫 20-30min， 以 碘 液 檢 驗(yàn) 液 化 終 點(diǎn) （ 顯 棕 色 反 應(yīng) ）（ 3） 液 化 結(jié) 束 ， 升 溫 至 100 ， 加 熱 5min， 滅 酶 。 然 后 將 液 化 液 過 濾 ， 濾 液 用 鹽 酸 調(diào) 節(jié) ph至 2.0， 在 0.28MPa壓 力 下 酸 解 15min， 用 無水 酒 精 檢 驗(yàn) 糖 化 終 點(diǎn) ， 無 白 色 沉 淀 物 生 成 時(shí) 即 可 出 料 。 谷 氨 酸 生 產(chǎn) 菌 種 子 的 擴(kuò) 大 培 養(yǎng) 為 了 生 產(chǎn) 大 批 量 的 谷 氨 酸 ， 就 需 要 更 多 的 谷 氨 酸 生 產(chǎn) 菌， 因 此 就 必 須 對(duì) 谷 氨 酸 生

15、 產(chǎn) 菌 進(jìn) 行 擴(kuò) 大 培 養(yǎng) 。 只 要 有 了足 夠 的 谷 氨 酸 生 產(chǎn) 菌 ， 才 能 得 到 更 多 的 谷 氨 酸 。培 養(yǎng) 目 標(biāo)將 保 存 在 砂 土 管 、 冷 凍 干 燥 管 中 處 于 休 眠 狀 態(tài) 的 生 產(chǎn) 菌種 接 入 試 管 斜 面 活 化 后 ， 在 經(jīng) 過 扁 瓶 或 搖 瓶 及 種 子 罐 逐級(jí) 放 大 培 養(yǎng) 而 獲 得 一 定 數(shù) 量 和 質(zhì) 量 的 純 種 。培 養(yǎng) 目 的不 但 要 得 到 純 而 壯 的 培 養(yǎng) 物 ， 還 要 獲 得 活 力 旺 盛 的 、 性能 穩(wěn) 定 、 接 種 數(shù) 量 足 夠 的 、 純 的 培 養(yǎng) 物 。 1、 種

16、子 擴(kuò) 大 培 養(yǎng) 的 目 的 目 的 ： 是 要 得 到 純 而 壯 的 培 養(yǎng) 物 ， 獲 得 活 力 旺 盛 的 、 接 種 數(shù) 量足 夠 的 培 養(yǎng) 物 ， 縮 短 發(fā) 酵 時(shí) 間 、 保 證 生 產(chǎn) 水 平 ， 為 發(fā) 酵 罐 的 投 料提 供 足 夠 數(shù) 量 的 代 謝 旺 盛 的 種 子 。 因 為 發(fā) 酵 時(shí) 間 的 長(zhǎng) 短 和 接 種 量的 大 小 有 關(guān) ， 接 種 量 大 ， 發(fā) 酵 時(shí) 間 則 短 。 將 較 多 數(shù) 量 的 成 熟 菌 體接 入 發(fā) 酵 罐 中 ， 就 有 利 于 縮 短 發(fā) 酵 時(shí) 間 ， 提 高 發(fā) 酵 罐 的 利 用 率 ，并 且 也 有 利 于

17、 減 少 染 菌 的 機(jī) 會(huì) 。 對(duì) 于 不 同 產(chǎn) 品 的 發(fā) 酵 過 程 來 說 ， 必 須 根 據(jù) 菌 種 生 長(zhǎng) 繁殖 速 度 快 慢 及 生 產(chǎn) 的 規(guī) 模 決 定 種 子 擴(kuò) 大 培 養(yǎng) 的 級(jí) 數(shù) 。2、 種 子 級(jí) 數(shù) 的 定 義 種 子 罐 級(jí) 數(shù) 種 子 罐 級(jí) 數(shù) ： 是 指 制 備 種 子 需 逐 級(jí) 擴(kuò) 大 培 養(yǎng) 的 次 數(shù) 。取 決 于 ： 菌 種 生 長(zhǎng) 特 性 、 孢 子 發(fā) 芽 及 菌 體 繁 殖 速 度 ； 所 采 用 發(fā) 酵 罐 的 容 積 斜 面 菌 種 一 級(jí) 種 子 培 養(yǎng) 二 級(jí) 種 子 培 養(yǎng) 發(fā) 酵 罐 種 子 的 擴(kuò) 大 培 養(yǎng) （ 一 ）

18、 斜 面 菌 種 的 培 養(yǎng) 菌 種 的 斜 面 培 養(yǎng) 必 須 有 利 于 菌 種 生 長(zhǎng) 而 不 產(chǎn) 酸， 并 要 求 斜 面 菌 種 絕 對(duì) 純 ， 不 得 混 有 任 何 雜 菌和 噬 菌 體 ， 培 養(yǎng) 條 件 應(yīng) 有 利 于 菌 種 繁 殖 ， 培 養(yǎng)基 以 多 含 有 機(jī) 氮 而 不 含 或 少 含 糖 為 原 則 。 (1) 斜 面 培 養(yǎng) 基 組 成 葡 萄 糖 0.1 蛋 白 陳 1.0 牛 肉 膏 1.0 氯 化 鈉 0.5 瓊 脂 2.02.5 PH 7.0 7.2 （ 傳 代 和 保 藏 斜 面 不 加 葡 萄 糖 ） (2) 培 養(yǎng) 條 件 ： 3334 ， 培 養(yǎng)

19、 1824h。 （ 二 ） 一 級(jí) 種 子 培 養(yǎng) 一 級(jí) 種 子 培 養(yǎng) 的 目 的 在 于 大 量 繁 殖 活 力 強(qiáng) 的 菌 體 ， 培 養(yǎng) 基 組 成 應(yīng)以 少 含 糖 分 ， 多 含 有 機(jī) 氮 為 主 ， 培 養(yǎng) 條 件 從 有 利 于 長(zhǎng) 菌 考 慮 。 (1) 培 養(yǎng) 基 組 成 葡 萄 糖 2.5 尿 素 0.5 硫 酸 鎂 0.04 磷 酸 氫 二 鉀 0.1 玉 米 漿 2.53.5 (按 質(zhì) 增 減 ) 硫 酸 亞 鐵 、 硫 酸 錳 各 2ppm PH 7 0 (2) 培 養(yǎng) 條 件 用 1000mL三 角 瓶 裝 入 培 養(yǎng) 基 200mI， 滅 菌 后 置 于 沖

20、 程 7.6cm、 頻率 96次 min的 往 復(fù) 式 搖 床 上 振 蕩 培 養(yǎng) 12h， 培 養(yǎng) 溫 度 3334 (3) 一 級(jí) 種 子 質(zhì) 量 要 求 種 齡 ： 12h pH值 ： 6.4 0.1 光 密 度 ： 凈 增 OD值 0.5以 上 殘 糖 ： 0.5 以 下 無 菌 檢 查 ： (-) 噬 菌 體 檢 查 ： (-) 鏡 檢 ： 菌 體 生 長(zhǎng) 均 勻 、 粗 壯 ， 排 列 整 齊 革 蘭 氏 陽 性 反 應(yīng) 。 （ 三 ） 二 級(jí) 種 子 培 養(yǎng) 為 了 獲 得 發(fā) 酵 所 需 要 的 足 夠 數(shù) 量 的 菌 體 ， 在 一 級(jí) 種 子 培 養(yǎng) 的基 礎(chǔ) 上 進(jìn) 而

21、擴(kuò) 大 到 種 子 罐 的 二 級(jí) 種 子 培 養(yǎng) 。 種 子 罐 容 積 大 小 取決 于 發(fā) 酵 罐 大 小 和 種 量 比 例 。 (1) 培 養(yǎng) 基 組 成 2)培 養(yǎng) 條 件 接 種 量 ： 0.81.0 培 養(yǎng) 溫 度 ： 3234 培 養(yǎng) 時(shí) 間 ： 78h (3)二 級(jí) 種 子 的 質(zhì) 量 要 求 種 齡 78h， pH 7.2左 右 ， OD值 ， 凈 增 0 .5左 右 無 菌 檢 查 (-) 噬 菌 體 檢 查 (-) 如 何 防 止 種 子 染 菌 ， 一 旦 染 菌 如 何 檢 驗(yàn) ？ 1） 防 止 種 子 帶 菌 種 子 帶 菌 的 原 因 ： 滅 菌 不 徹 底

22、(如 假 壓 )； 移 種 污 染 ； 養(yǎng) 或 保 藏 過 程 中 污 染 ； 無 菌 室 管 理 不 善 。 谷 氨 酸 的 發(fā) 酵 在 發(fā) 酵 罐 中 進(jìn) 行 。 適 應(yīng) 期 ， 尿 素 分 解 氨 使 Ph上 升 。 糖 不 利 用 。 2-4小 時(shí) ， 接種 量 和 發(fā) 酵 條 件 控 制 使 改 期 縮 短 。 對(duì) 數(shù) 生 長(zhǎng) 期 ， 糖 耗 快 ， 尿 素 大 量 分 解 使 ph上 升 ， 氨 被 利用 Ph 又 迅 速 增 大 ， 菌 體 形 態(tài) 為 排 列 整 齊 的 八 字 形 ， 不 產(chǎn)酸 ， 12H， 采 取 流 加 尿 素 辦 法 及 時(shí) 供 給 菌 體 生 長(zhǎng) 必

23、須 的 氮源 及 調(diào) 節(jié) ph在 7.5-8.0， 維 持 溫 度 30-32 。 菌 體 生 長(zhǎng) 停 滯 期 ， 谷 氨 酸 合 成 ， 糖 和 尿 素 分 解 產(chǎn) 生 、 酮茂 二 酸 和 氨 用 于 合 成 谷 氨 酸 。 及 時(shí) 流 加 尿 素 以 提 供 足 夠的 氨 并 使 ph維 持 在 7.2-7.4.大 量 通 氣 ， 控 制 溫 度 34-37 。 谷 氨 酸 發(fā) 酵 的 環(huán) 境 控 制影 響 因 素 1： 生 物 素 谷 氨 酸 發(fā) 酵 過 程 中 ， 前 期 ， 菌 體 的 增 殖 期 ，一 定 量 的 生 物 素 是 菌 體 增 殖 所 必 需 的 ； 而 在 產(chǎn) 物

24、合 成 期 ， 則 要 限 制 生 物 素 的 濃 度 ， 以 保 證 產(chǎn) 物 的正 常 合 成 。 谷 氨 酸 發(fā) 酵 的 環(huán) 境 控 制影 響 因 素 2： 供 氧 濃 度 （ 通 氣 量 ）過 量 ： NADPH的 再 氧 化 能 力 會(huì) 加 強(qiáng) ， 使 -酮 戊 二 酸 的 還原 氨 基 化 受 到 影 響 ， 不 利 于 谷 氨 酸 的 生 成 。供 氧 不 足 ： 積 累 大 量 的 乳 酸 ， 使 發(fā) 酵 液 的 pH值 下 降 ， 不 利 于谷 氨 酸 的 產(chǎn) 生 ， 同 時(shí) ， 一 部 分 葡 萄 糖 轉(zhuǎn) 成 了 乳 酸 ， 影響 了 糖 酸 轉(zhuǎn) 化 率 ， 降 低 了 產(chǎn)

25、物 的 提 出 率 。 -酮 戊 二 酸 NADPH 谷 氨 酸 NADPL-谷 氨 酸 脫 氫 酶 谷 氨 酸 發(fā) 酵 的 環(huán) 境 控 制影 響 因 素 3： NH 4+濃 度過 量 ： 菌 體 增 殖 階 段 會(huì) 抑 制 菌 體 生 長(zhǎng) ， 產(chǎn) 酸 階段 谷 氨 酸 會(huì) 受 谷 氨 酰 胺 合 成 酶 作 用 轉(zhuǎn) 化 為 谷氨 酰 胺 ；不 足 ： 不 利 于 -酮 戊 二 酸 的 還 原 氨 基 化 ， -酮 戊 二 酸 積 累 ， 引 起 反 饋 調(diào) 節(jié) 谷 氨 酸 發(fā) 酵 的 環(huán) 境 控 制影 響 因 素 4： 碳 源 發(fā) 酵 液 中 糖 含 量 與 谷 氨 酸 的 發(fā) 酵 有 密

26、切 的 關(guān) 系 。 在一 定 范 圍 內(nèi) ， 谷 氨 酸 的 產(chǎn) 量 隨 糖 含 量 的 增 加 而 增 加 ，但 糖 含 量 過 高 ， 滲 透 壓 過 大 ， 對(duì) 菌 體 生 長(zhǎng) 不 利 ， 谷 氨酸 對(duì) 糖 的 轉(zhuǎn) 化 率 低 。 發(fā) 酵 液 中 還 原 糖 的 含 量 一 般 應(yīng) 控 制 在 10% 13%。 谷 氨 酸 發(fā) 酵 的 環(huán) 境 控 制影 響 因 素 5： 碳 氮 比 在 谷 氨 酸 發(fā) 酵 過 程 中 ， 應(yīng) 正 確 控 制 碳 氮 比 。一 般 在 菌 體 生 長(zhǎng) 期 碳 氮 比 應(yīng) 大 一 些 (氮 低 ） ， 在產(chǎn) 酸 期 ,碳 氮 比 應(yīng) 小 些 (氮 高 ） 。

27、 在 碳 源 和 氮 源 的 比 為 3 1時(shí) ， 谷 氨 酸 棒 狀 桿菌 會(huì) 大 量 合 成 谷 氨 酸 ， 但 當(dāng) 碳 源 和 氮 源 的 比 為4 1時(shí) ， 谷 氨 酸 棒 狀 桿 菌 只 生 長(zhǎng) 而 不 合 成 谷 氨 酸。 谷 氨 酸 發(fā) 酵 的 環(huán) 境 控 制影 響 因 素 6： 發(fā) 酵 溫 度 谷 氨 酸 發(fā) 酵 前 期 (0 12h)是 菌 體 大 量 繁 殖 階 段 ，在 此 階 段 菌 體 利 用 培 養(yǎng) 基 中 的 營 養(yǎng) 物 質(zhì) 來 合 成 核酸 、 蛋 白 質(zhì) 等 ， 供 菌 體 繁 殖 用 ， 而 控 制 這 些 合 成反 應(yīng) 的 最 適 溫 度 均 在 30 3

28、2 。在 發(fā) 酵 中 、 后 期 ， 是 谷 氨 酸 大 量 積 累 的 階 段 ， 而催 化 谷 氨 酸 合 成 的 谷 氨 酸 脫 氫 酶 的 最 適 溫 度 在 32 36 ， 故 發(fā) 酵 中 、 后 期 適 當(dāng) 提 高 罐 溫 對(duì) 積 累 谷氨 酸 有 利 。 谷 氨 酸 發(fā) 酵 的 環(huán) 境 控 制影 響 因 素 7： pH 值pH發(fā) 生 變 化 的 主 要 原 因 是 培 養(yǎng) 基 中 營 養(yǎng) 成 分 的 利 用和 代 謝 產(chǎn) 物 的 積 累 。如 當(dāng) 谷 氨 酸 棒 狀 桿 菌 利 用 糖 類 物 質(zhì) 不 斷 生 成 谷 氨 酸時(shí) ， 培 養(yǎng) 液 的 pH就 會(huì) 下 降 。 而 堿

29、性 物 質(zhì) 的 消 耗 和 氨的 生 成 等 則 會(huì) 導(dǎo) 致 培 養(yǎng) 液 的 pH上 升 。pH： 前 期 pH（ 7.5 8.0） ， 中 后 期 pH（ 7.0 7.6）。 通 過 采 用 流 加 尿 素 ， 氨 水 或 液 氨 等 辦 法 調(diào) 節(jié) pH，補(bǔ) 充 氮 源 。 谷 氨 酸 發(fā) 酵 的 環(huán) 境 控 制 谷 氨 酸 發(fā) 酵 是 好 氣 性 發(fā) 酵 ， 因 通 風(fēng) 和 攪 拌 產(chǎn) 生泡 沫 是 正 常 的 ， 但 泡 沫 過 多 會(huì) 帶 來 一 系 列 問 題 ： (1) 泡 沫 形 成 泡 蓋 時(shí) ， 代 謝 產(chǎn) 生 的 氣 體 不 能 及 時(shí) 排出 ， 妨 礙 菌 體 呼 吸

30、作 用 ， 影 響 菌 體 的 正 常 代 謝 ； (2) 泡 沫 過 多 ， 發(fā) 酵 液 會(huì) 外 溢 ， 造 成 浪 費(fèi) 和 污 染 ； (3) 泡 沫 過 多 ， 易 沖 上 罐 頂 ， 造 成 染 菌 。 因 此 ， 在谷 氨 酸 的 發(fā) 酵 過 程 中 控 制 好 過 多 的 泡 沫 是 發(fā) 酵 成 敗的 關(guān) 鍵 。 影 響 因 素 8： 泡 沫 谷 氨 酸 發(fā) 酵 的 環(huán) 境 控 制影 響 因 素 9： 發(fā) 酵 時(shí) 間 的 控 制不 同 的 谷 氨 酸 產(chǎn) 生 菌 對(duì) 糖 的 濃 度 要 求 也 不 一樣 ， 其 發(fā) 酵 時(shí) 間 也 有 所 差 異 。低 糖 (10% 12%)發(fā) 酵 ， 其 發(fā) 酵 時(shí) 間 為 3638h，中 糖 (14%)發(fā) 酵 ， 其 發(fā) 酵 時(shí) 間 為 45h。 總 結(jié) ： 谷 氨 酸 發(fā) 酵 過 程 中 ， 生 產(chǎn) 菌 種 的 特 性 、生 物 素 、 發(fā) 酵 溫 度 、 pH值 、 通 風(fēng) 和 發(fā) 酵 產(chǎn) 生的 泡 沫 都 是 影 響 谷 氨 酸 積 累 的 主 要 因 素 。 在實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 ， 只 有 針 對(duì) 存 在 的 問 題 ， 嚴(yán) 格 控制 工 藝 條 件 ， 才 能 達(dá) 到 穩(wěn) 產(chǎn) 、 高 產(chǎn) 的 目 的 。