谷氨酸發(fā)酵及提取課件

谷氨酸發(fā)酵及提取工藝谷氨酸菌種的制備谷氨酸的發(fā)酵及控制發(fā)酵液中谷氨酸的回收及精制一谷氨酸菌種的制備實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簽榘l(fā)酵實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備菌種實(shí)驗(yàn)原理：谷氨酸棒桿菌是一種好氧性細(xì)菌，在合適的培養(yǎng)基上經(jīng)搖瓶培養(yǎng)能快速生長(zhǎng)，可得到大量健壯的種子。處于旺盛生長(zhǎng)的對(duì)數(shù)期的菌體適合作為種子。實(shí)驗(yàn)器材和藥品：試管，三角瓶，抽濾瓶，高壓滅菌鍋，搖床，培養(yǎng)箱，顯微鏡等一谷氨酸菌種的制備⑶將做好的斜面37攝氏度空培24h，檢查確定無(wú)菌后備用。⑷將保存的斜面菌種上的菌苔劃線(xiàn)接種到新制斜面上，37攝氏度培養(yǎng)24h，制成斜面菌種。2.一級(jí)種子培養(yǎng)

培養(yǎng)基配方：葡萄糖2.5%，尿素0.5%，硫酸鎂0.04%，磷酸氫二鉀0.1%，玉米漿粉0.5~0.6%，硫酸亞鐵2mg/L，硫酸錳2mg/L,pH7.0在500ml三角瓶中裝入50ml培養(yǎng)基，8層紗布封口，0.10MPa表壓滅菌30min，冷卻后接種，接種量為一支斜面接一瓶。置于旋轉(zhuǎn)搖床上培養(yǎng)12h（轉(zhuǎn)速170~190r/min）,培養(yǎng)溫度30~32攝氏度。一谷氨酸菌種的制備3.二級(jí)種子培養(yǎng)

培養(yǎng)基配方：葡萄糖2.5%，尿素0.34%，硫酸鎂0.04%，磷酸氫二鉀0.16%，玉米漿粉0.5~0.6%，消泡劑0.086ml/L，pH7.00.08MPa表壓滅菌30min，冷卻后接種，搖床7~8h。二級(jí)種子的制備量按發(fā)酵罐投料量的10%的量準(zhǔn)備。二谷氨酸的發(fā)酵及控制實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和瓿晒劝彼岚l(fā)酵的全過(guò)程操作實(shí)驗(yàn)原理：谷氨酸生產(chǎn)菌喪失或僅有微弱的α-酮戊二酸脫氫酶活力，但谷氨酸脫氫酶活力很強(qiáng)，同時(shí)NADP2氧化能力弱，這樣使α-酮戊二酸到琥珀酸的過(guò)程受阻，在有NH4+存在時(shí)，經(jīng)過(guò)谷氨酸脫氫酶作用和還原氨基化反應(yīng)生成谷氨酸。實(shí)驗(yàn)裝置：發(fā)酵罐系統(tǒng)，恒溫培養(yǎng)箱，分光光度計(jì)等。二谷氨酸的發(fā)酵及控制實(shí)驗(yàn)步驟：1.投料按發(fā)酵罐體積的70%配料。

配方：葡萄糖160g/L，尿素5g/L，硫酸鎂0.5g/L，磷酸氫二鉀1.5g/L，玉米漿粉25~35g/L，硫酸亞鐵20mg/L，硫酸錳20mg/L，pH7.02.實(shí)消注意罐壓，控制0.1~0.11MPa，15min，通過(guò)蒸汽流量調(diào)節(jié)。3.接種接種量為10%，通過(guò)接種管接種。二谷氨酸的發(fā)酵及控制⑶發(fā)酵過(guò)程中參數(shù)的記錄和分析：pH：2小時(shí)1次（pH計(jì)）還原糖：3小時(shí)1次（菲林試劑滴定法）谷氨酸：3小時(shí)1次（標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法）菌體生長(zhǎng)量：2小時(shí)1次（分光光度計(jì)OD620）溫度：2小時(shí)1次（溫度計(jì)）風(fēng)量：2小時(shí)1次（氣體流量計(jì)）5.放罐殘?zhí)?g/L以下，耗糖速率緩慢時(shí)放罐。三發(fā)酵液中谷氨酸的回收及精制實(shí)驗(yàn)步驟（一）等電點(diǎn)回收1.流程發(fā)酵液—離心除菌體（5000rpm,10min）—加鹽酸—育晶2h（pH4~5）—加鹽酸——育晶2h（pH3.5~3.8）——加鹽酸——育晶2h（pH3.0~3.2）——加鹽酸——攪拌育晶20h——沉淀4h——母液和細(xì)谷氨酸鈉。2.等電點(diǎn)操作⑴先測(cè)定發(fā)酵液的體積，pH,谷氨酸含量和溫度。若放罐的發(fā)酵液溫度高，應(yīng)該先將發(fā)酵液的溫度冷卻至25~30攝氏度，消除泡沫后再開(kāi)始調(diào)pH，用鹽酸調(diào)到5.0.三發(fā)酵液中谷氨酸的回收及精制（二）谷氨酸鈉的精制1.流程：谷氨酸——加水，活性炭，碳酸鈉——中和——脫色——過(guò)濾——二次脫色——濾液——三次脫色——過(guò)濾——濃縮結(jié)晶——干燥2.操作⑴工藝條件：濕谷氨酸：水=1:2；濕谷氨酸：碳酸鈉=1:0.3~0.34；濕谷氨酸：活性炭=1:0.01；T=60攝氏度，pH=6.4（用試紙測(cè)）⑵在不銹鋼桶內(nèi)加入清水及活性炭升溫至65攝氏度，開(kāi)始攪拌（60r/min）。投入谷氨酸，緩慢逐步加入碳酸鈉中和到pH6.4（試紙），加熱至65攝氏度，繼續(xù)攪拌約30min。三發(fā)酵液中谷氨酸的回收及精制⑶將澄清的脫色液加入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（加料小于1/2），真空度在600mmHg以上，溫度小于70攝氏度，濃縮至34