第五章 谷氨酸与味精

味精的生产工艺【摘要】本文主要介绍了味精的发现、谷氨酸的生物合成以及由谷氨酸制得味精的工艺流程。

谷氨酸与适量的碱进行中和反应，生成谷氨酸一钠，其溶液经过脱色、除铁、除去部分杂质，最后通过减压浓缩、结晶及分离得到谷氨酸钠。

谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。

【关键字】味精、谷氨酸、发酵、氨基酸内蒙古阜丰生物科技有限公司是世界第一大谷氨酸生产商——中国阜丰集团的核心企业。

成立于2006年3月，坐落于呼和浩特经济技术开发区金川南区。

阜丰集团有限公司是一家在香港主板上市的国际化生物制品公司。

主要致力于生物发酵产品的生产、经营和研发，是全球第三大黄原胶生产商。

公司目前下辖谷氨酸、味精、淀粉、葡萄糖、复混肥、热电、黄原胶、新型建材厂等多个分厂。

主要产品及年产量为谷氨酸20万吨，味精10万吨，淀粉80万吨，结晶葡萄糖15万吨，复混肥30万吨，黄原胶2万吨。

主导产品谷氨酸、味精、黄原胶销往全国二十多个省市，并出口到世界四十多个国家和地区。

1.味精简介味精，又名“味之素”，学名“谷氨酸钠”。

成品为白色柱状结晶体或结晶性粉末，是目前国内外广泛使用的增鲜调味品之一。

其主要成分为谷氨酸和食盐。

我们每天吃的食盐用水冲淡400倍，已感觉不出咸味，普通蔗糖用水冲淡200 倍，也感觉不出甜味了，但谷氨酸钠盐，用于水稀释3000倍，仍能感觉到鲜味，因而得名“味精”。

2．味精的发现1908年的一天，日本东京大学教授Ikeda做完一天的实验后，回到家中。

妻子端上做好的晚饭，早已饥肠辘辘的教授吃得特别香，尤其是汤，尽管汤里只有几片黄瓜和海带，却异常鲜美。

黄瓜绝不会这么鲜美，教授心想，这个奥妙一定出自海带。

于是教授决定揭示其中的秘密。

通过对海带中含有的化学物质提取研究后，Ikeda终于发现海带里含有一种叫“谷氨酸钠”的物质。

它非常鲜美，放进汤里，能使汤的味道更佳。

池田菊苗教授给它取了个名字，叫“味之素”。

从此开始了工业化生产氨基酸的历史。

味精的生产工艺说明一、味精及其生理作用1. 味精的种类按谷氨酸的含量分类： 99%、95%、90%、80%四种按外观形状分类：结晶味精、粉末味精2.味精的生理作用和安全性（1）参与人体代谢活动：合成氨基酸（2）作为能源（3）解氨毒味精的毒性试验表明是安全的。

二、味精的生产方法味精的生产方法：水解法、发酵法、合成法和提取法。

1、水解原理：蛋白质原料经酸水解生成谷氨酸，利用谷氨酸盐酸盐在盐酸中的溶解度最小的性质，将谷氨酸分离提取出来，再经中和处理制成味精。

生产上常用的蛋白质原料——面筋、大豆及玉米等。

水解中和，提取蛋白质原料——谷氨酸————味精2、发酵法原理：淀粉质原料水解生成葡萄糖，或直接以糖蜜或醋酸为原料，利用谷氨酸生产菌生物合成谷氨酸，然后中和、提取制得味精。

淀粉质原料—→糖液—→谷氨酸发酵—→中和—→味精3、合成法原理：石油裂解气丙烯氧化氨化生成丙烯腈，通过羰化、氰氨化、水解等反应生成消旋谷氨酸，再经分割制成L-谷氨酸，然后制成味精。

丙烯→氧化、氨化→丙烯睛→谷氨酸→味精4、提取法原理：以废糖蜜为原料，先将废糖蜜中的蔗糖回收，再将废液用碱法水解浓缩，提取谷氨酸，然后制得味精。

水解、浓缩中和，提取废糖蜜————→谷氨酸————→味精二、味精的生产工艺图三、原料来源谷氨酸发酵以糖蜜和淀粉为主要原料。

糖蜜：是制糖工厂的副产物，分为甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜两大类。

淀粉：来自薯类、玉米、小麦、大米等1、淀粉的预处理（1）淀粉的水解原料→粉碎→加水→液化→糖化→淀粉水解糖（2）淀粉的液化在-淀粉酶的作用将淀粉水解生成糊精和低聚糖。

（3）淀粉的糖化在糖化酶（如曲霉菌糖化剂）的作用下将糊精和低聚糖水解成葡萄糖。

喷射液化器出口温度控制在100-105℃，层流罐温度维持在95-100 ℃，液化时间约1h,然后进行高温灭酶。

淀粉浆液化后，通过冷却器降温至60 ℃进入糖化罐，加入糖化酶进行糖化。

糖化温度控制在60 ℃左右，pH值，糖化时间48h.糖化结束后，将糖化罐加热至80-85 ℃，灭酶30min.过滤得葡萄糖液。

味精的发酵过程味精是一种常用的调味品，它能够增强食物的鲜味。

但很多人可能不清楚味精是如何制成的，其中的发酵过程是怎样的。

今天我就来为大家详细介绍一下味精的发酵过程。

味精的发酵过程主要分为两个步骤：菌种培养和主发酵。

首先，我们需要培养出一种能够产生谷氨酸的微生物，这是味精的主要成分。

一般来说，人们会选择一种叫做谷氨酸棒状杆菌的菌种。

菌种培养是味精发酵过程的第一步。

首先，我们需要准备一个培养基。

培养基是一种营养液，可以提供微生物生长所需的营养物质。

在制作味精时，培养基一般是由玉米或大豆等植物材料制成的。

将培养基装入发酵罐中，然后加热至适宜的温度。

接下来，将谷氨酸棒状杆菌接种入发酵罐中。

接种后，发酵罐内的菌种需要进行一定的搅拌，以保证菌种能够均匀地分布在培养基中。

同时，为了提供氧气给菌种，还需要在发酵罐中加入一些空气。

经过一段时间的培养，菌种便能够繁殖起来。

这时，我们需要取出其中的一部分菌种，用来进行主发酵。

主发酵是味精发酵过程的第二步。

将菌种和适量的培养基一同装入主发酵罐中，然后加热至适宜的温度。

同时，为了保持发酵罐中的温度恒定，一般会将发酵罐放在恒温的环境中。

在主发酵过程中，谷氨酸棒状杆菌会利用培养基中的营养物质进行代谢，产生出乳酸和谷氨酸。

乳酸是呈酸味的物质，而谷氨酸则是味精的主要成分。

通过不断地调节发酵罐中的温度和风速，可以控制发酵的速度和质量，从而获得高质量的味精。

主发酵一般需要持续几天甚至几周的时间，这期间需要不断地监测发酵罐中的各项指标，确保味精的质量。

一旦发酵结束，我们需要对发酵液进行过滤、浓缩和结晶等处理，最终得到味精的成品。

味精的发酵过程虽然看似简单，但其中的科学原理和技术操作并不简单。

需要严格控制各种参数，如温度、风速、发酵时间等，才能获得高质量的味精。

同时，发酵过程中还需要注意卫生和安全，以避免外界的微生物污染。

味精是一种常用的调味品，对于提升食物的鲜味起到了重要的作用。

通过了解味精的发酵过程，我们可以更加深入地了解味精的制作过程，也能够更好地使用和享受味精的美味。

第章-谷氨酸与味精课件 (一)本文主要介绍了第章-谷氨酸与味精课件的相关知识点，包括谷氨酸的定义、化学结构、生物合成、生理功能、以及味精的历史背景、化学性质、生产工艺和安全性等方面的内容。

一、谷氨酸的定义谷氨酸（glutamic acid）是一种非必需氨基酸，化学式为C5H9NO4，分子量为147.13，具有两个官能团：一个羧基（-COOH）和一个氨基（-NH2）。

二、谷氨酸的化学结构谷氨酸分子中主要存在两个异构体：L-谷氨酸和D-谷氨酸。

其中，L-谷氨酸是人体中所需的，具有生理功能；D-谷氨酸则是大肠杆菌等细菌的细胞壁成分之一。

三、谷氨酸的生物合成谷氨酸可通过转氨作用合成，即α-酮戊二酸通过转氨反应转化为谷氨酸。

在人体内，谷氨酸还可合成其他重要物质，如葡萄糖和乙酰辅酶A 等。

四、谷氨酸的生理功能谷氨酸是人体中最重要的神经递质之一，可促进脑细胞之间的信息传递；同时，谷氨酸还参与了蛋白质合成、碳水化合物代谢、酸碱平衡调节等生理过程，是一种生理活性很高的氨基酸。

五、味精的历史背景味精的历史可以追溯到1908年日本东京大学教授上海一郎发现“鲸鲨汁”，后者发明了味精的生产工艺，开创了味精的历史。

目前，味精被广泛应用于全球的食品产业中。

六、味精的化学性质味精化学结构为谷氨酸钠，是一种颗粒状、白色无臭味晶体。

味精具有良好的水溶性和稳定性，不易受热和PH值等影响。

七、味精的生产工艺目前，味精主要通过发酵法进行生产。

酵母菌、大肠杆菌等微生物在合适的培养基中进行发酵过程，产生谷氨酸，并与钠离子形成味精结晶。

八、味精的安全性味精是一种安全无毒的食品添加剂，主要以钠盐形式存在于食品中。

目前，世界卫生组织和联合国农业组织都认为，味精在规定使用量范围内不会对人体健康造成威胁。

但过量摄入味精还是会引起恶心、头痛、眼花等症状，故在食品中使用必须遵循“适量为宜”的原则。

综上所述，谷氨酸和味精是一对密不可分的搭档。

从谷氨酸的定义、生物合成、生理功能，到味精的历史背景、化学性质、生产工艺和安全性，本文对它们的相关知识点进行了全面介绍。

味精：L-谷氨酸单钠的一水化合物，俗称味精。

淀粉的水解原料 → 粉碎 → 加水 → 液化 → 糖化 → 淀粉水解糖 淀粉的液化在?-淀粉酶的作用将淀粉水解生成糊精和低聚糖。

淀粉的糖化在糖化酶（如曲霉菌糖化剂）的作用下将糊精和低聚糖水解成葡萄糖。

喷射液化器出口温度控制在100-105℃，层流罐温度维持在95-100 ℃ ，液化时间约1h,然后进行高温灭酶。

淀粉浆液化后，通过冷却器降温至60 ℃进入糖化罐，加入糖化酶进行糖化。

糖化温度控制在60 ℃左右，pH 值4.0-4.4，糖化时间48h.糖化结束后，将糖化罐加热至80-85 ℃ ，灭酶30min.过滤得葡萄糖液。

谷氨酸发酵的控制 1 温度的控制▪ 国内常用菌株的最适生长温度为30-34℃， 产生谷氨酸的最适温度为34～36℃。

▪ 0～12h 的发酵前期，主要是长菌阶段；▪ 发酵12h 后，菌体进入平衡期，增殖速度变得缓慢； ▪ 温度提高到34～36℃，谷氨酸的生成量就增加。

2 pH 的控制▪ 前期▪ 一般发酵前期pH 控制在7.5-8.5左右，发酵中、后期pH 控制在7.0～7.2，调低pH 的目的在于提高与谷氨酸合成有关的酶的活力。

▪ 尿素被谷氨酸生产菌细胞的脲酶所分解放出氨，因而发酵液的pH 会上升。

▪ 发酵过程中，由于菌体不断利用氨，以及有机酸和谷氨酸等代谢产物进入发酵液，使N 源不足和发酵液pH 下降，需再次流加尿素 。

3 溶解氧的控制▪ 谷氨酸产生菌是兼性好氧菌▪ 在实际生产中，搅拌转速固定不变，通常用调节通风量来改变供氧水平。

4 种龄和种量的控制▪ 微生物的生长大致可分为适应期、对数期、稳定期、衰老期 ▪ 种龄：一级种子菌龄控制在11～12h ，二级种子菌龄为7～8h 。

5 泡沫的控制▪ 生产上为了控制泡沫，除了在发酵罐内安装机械消泡器外，还在发酵时加入消泡剂。

谷氨酸单钠的精制 1.活性炭脱色采用颗粒状的活性炭进行脱色时，一般是让谷氨酸钠溶液通过活性炭柱，色素被吸附，而得到的流出液为脱除了色素的谷氨酸钠溶液。

姓名:赵英琴班级:11级中药一斑学号:20115111057一，谷氨酸棒状杆菌发酵生产味精调控：1.氧浓度供氧不足：无氧呼吸生成乳酸，使发酵液的pH值下降，不利于谷氨酸的产生2、发酵液pHpH对细胞的生长和谷氨酸脱氢酶的活性有影响。

一般保持在7.0-7.5，3、发酵液中的碳氮比发酵过程中,应正确控制碳氮比。

一般在菌体生长期碳氮比应大一些(氮低）,在产酸期,碳氮比应小些(氮高）。

在碳源和氮源的比为3∶1时，谷氨酸棒状杆菌会大量合成谷氨酸，但当碳源和氮源的比为4∶1时，谷氨酸棒状杆菌只生长而不合成谷氨酸4、发酵温度发酵前期应采取菌体生长最适温度,即30～32 ℃。

发酵中、后期菌体生长基本停止, 为积累大量谷氨酸, 应适当提高发酵温度5、注意原料适时添加和产物适时排出。

二，微生物发酵过程微生物发酵过程即微生物反应过程，是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。

根据微生物的种类不同（好氧、厌氧、兼性厌氧），可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。

（1）好氧性发酵在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气，如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等。

（2）厌氧性发酵在发酵时不需要供给空气，如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等。

（3）兼性发酵酵母菌是兼性厌氧微生物，它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精，而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵，大量繁殖菌体细胞。

按照设备来分，发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。

一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型，如酵母生产，由于其菌体迅速而大量繁殖，可抑制其他杂菌生长。

所以敞口发酵设备要求简单。

相反，密闭发酵是在密闭的设备内进行，所以设备要求严格，工艺也较复杂。

浅盘发酵（表面培养法）是利用浅盘仅装一薄层培养液，接人菌种后进行表面培养，在液体上面形成一层菌膜。

在缺乏通气设备时，对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。