《味精的生产工艺》PPT课件

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1、味精的制作一实验目的1掌握谷氨酸发酵的原理及发酵过程的控制和操作2掌握培养基的配制和灭菌的基本技术、谷氨酸菌种制备及种子扩大培养。3了解用等电法从发酵液回收谷氨酸的方法。4掌握由谷氨酸制备谷氨酸钠的方法。二实验原理味精,也称味素,因味精起源于小麦,俗称麸酸钠、谷氨酸钠（分子式C5H8NO4Na）。谷氨酸是由谷氨酸棒杆菌以葡萄糖为原料生产的一种呈味氨基酸，其代谢机理为：葡萄糖经糖酵解（EMP）和单磷酸己糖途径（HMP）生成丙酮酸，一方面丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA，另一方面经CO2固定作用生成草酰乙酸，两者合成柠檬酸进入三羧酸循环（TCA循环），由三羧酸循环的中间产物α-酮戊二

2、酸在谷氨酸脱氢酶的催化下，还原氨基化合成谷氨酸。由于谷氨酸棒杆菌为生物素缺陷型突变株，要在培养基中添加亚适量（浓度应在5g/L左右）生物素维持细胞正常生长和控制细胞膜的透性达到高产谷氨酸的目的。回收的谷氨酸又称麸酸，并无鲜味，将其进行中和精制得到味精。等电点法提取谷氨酸原理谷氨酸具有两性电解质性质，溶于水呈离子状态，解离方式取决于溶液pH，在不同pH溶液中，谷氨酸可解离成GA+、GA±、GA-和GA2+四种不同离子状态。谷氨酸等电点是3.22，故当溶液的pH为3.2时，溶液中大部分是GA±两性离子，其分子内部正负电荷相等,并含有等量的带不同电荷的阳离子(GA+)和阴离子(G

3、A-),因此溶液中总静电荷等于零。由于谷氨酸分子之间相互碰撞,再通过静电引力的作用,结合成较大的聚合体而被沉淀析出,因而处于等电点时GA的溶解度最小。谷氨酸在不同条件下结晶，会形成两种不同晶形，一种为α型斜方晶体，颗粒大，容易结晶析出，纯度高；一种为β型鳞片状结晶，比重轻，不宜沉淀分离，往往夹有杂质与胶体结合，浮于液面或母液中，纯度低。等点操作中应尽量控制β型晶体的形成。又由于温度对GA的溶解度影响很大,温度越低溶解度越小,生产上多采用0～4℃。三实验用品一）仪器：试管、三角烧瓶、纱布、吸管、接种环、试管、烧杯、752（7200）分光光度计、高压灭菌锅、电子天平、超静工作台、

4、10L自动发酵罐、高压灭菌锅、生化培养箱、摇床、旋转蒸发仪等二）菌种谷氨酸棒杆菌（实验室提供）三）培养基1.斜面培养基（g/L）酵母粉0.5，蛋白胨1，氯化钠0.5，pH7.0121℃灭菌30min2种子培养基（g/L）：葡萄糖25，玉米浆30（23~30），MgSO40.5，K2HPO41.5，MnSO40.02，FeSO40.02，尿素5。pH值7.0～7.2121℃灭菌30min3发酵培养基（g/L）：葡萄糖140、糖蜜2.0（玉米浆6）Na2HPO41.0，KCl1.2，MgSO40.8，MnSO40.02，FeSO40.02，VB10.2mg，pH7.0～7.2。4

5、补料溶液：葡萄糖600g/L，质量分数40%尿素（氨水25%）5消泡剂0.01%（消泡剂配制后经灭菌、冷却后备用)四实验内容（一）工艺流程原料的预处理及淀粉水解糖的制取→谷氨酸生产菌种子的扩大培养→谷氨酸发酵→谷氨酸的提取与分离→由谷氨酸制成味精及味精成品加工（二）实验步骤1斜面菌种制备：接种针挑取1环原始菌种，于斜面培养基划线，在恒温培养箱32℃培养18-24h。2液体种子培养：接一环生长良好的斜面种子至装有50ml种子培养基的500ml三角瓶（1000ml装200-250ml），放在冲程为8cm的往复式摇瓶柜上培养，转速为96r／min，温度32℃，培养8-9h。一级种子

6、质量标准：pH6.5光密度△OD0.75以上残糖0.5%以下镜检：菌体生长均匀、粗壮，革兰氏阳性，无杂菌，八字形占95%以上由于发酵罐的容积较小，所以省略了二级种子的培养。3-1发酵培养——发酵罐培养1培养基配制按发酵培养基配制，用自来水定容至发酵罐容积的60%，pH调至7.0-7.2。2）灭菌①空消及空气过滤系统灭菌灭菌前检查发酵罐及相关管路气密性，121℃灭菌30min，灭菌过程打开各路排气阀门，空气过滤系统灭菌后通压缩空气吹干备用。(罐小，可省略)2）实消发酵罐加入培养基后，通过夹套预热至80℃，直接通蒸汽灭菌，121℃灭菌20min，再关闭蒸汽，改用自来水冷却至32℃

7、。灭菌完毕通无菌空气保持罐内正压，防止染菌。3）发酵工艺条件采用火焰接种法接种，接种量10%罐压控制在0.05MPa转速200~750r/min，调节转速及通气量控制溶氧在20%以上当pH降到7.0~7.1左右，及时流加尿素（氨水）。前期pH7.5~8.0，中期降到7.1~7.4，后期7.0，在发酵结束前6小时停止流加尿素（氨水），接近放罐时pH约6.5~6.8温度：0-5h34℃；5-10h35℃；10-18h36℃；18h~26h37℃；26h后37℃OD净增控制:总△OD=0.75～0.8。残糖浓