稳定提高夏季谷氨酸提取收率的几点体会
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OCCUPATION1232010 3谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占有重要地位,参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。
目前,我国许多工厂采用多种方法来提高谷氨酸产率,如选育高产菌种、改进发酵工艺、搞好发酵控制、引进微机控制、增加控制参数等。
这些方法对于提高谷氨酸产率非常有效。
一、发酵机理实验证明,谷氨酸产生菌的谷氨酸生物合成途径与一般微生物是一样的,就是糖经过酸解途径和单磷酸己糖途径生成丙酮酸。
一方面,丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA;另一方面,经二氧化碳固定作用生成草酸乙酸;两者合成柠檬酸进入三羧酸循环,由三羧酸循环的中间产物α-酮戊二酸,在谷氨酸脱氢酶催化下,还原氨基化合成谷氨酸。
在谷氨酸发酵中,如果能够改变细胞膜的通透性,使谷氨酸不断地排到细胞外面,就会大量生成谷氨酸。
研究表明,影响细胞膜通透性的主要因素是细胞膜中的磷脂含量。
因此,对谷氨酸产生菌的选育,往往从控制磷脂的合成或使细胞受损伤入手,如生物素缺陷型菌种的选育。
生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需要的乙酰CoA的辅酶。
生物素缺陷型菌种因不能合成生物素,从而抑制了不饱和脂肪酸的合成,而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。
因此,磷脂的合成量也相应减少,这就会导致细胞膜结构不完整,提高细胞膜对谷氨酸的通透性。
二、发酵工艺1.高糖发酵工艺采用经诱变获得的FM84-415细菌菌株,用一次性高糖(18%)发酵,并配以复合生物素等工艺条件控制。
实验室摇瓶培养,可获得谷氨酸产率达11.9%,糖酸转化率为59.8%。
经过20吨发酵罐试验生产,当初糖浓度为19%时,谷氨酸产率达9%以上,糖酸转化率为51.2%,平均发酵周期为38小时左右,使用上述菌株及工艺,无需改动原有发酵设备,就能使谷氨酸发酵生产产率大大提高。
一种以淀粉为主要原料的微生物谷氨酸高糖发酵控制工艺,其发酵培养基成分由水解葡萄糖、各种生物素、磷酸二氢钾、硫酸镁、水等组成。
其特征为所述的工艺采用诱变菌株FM84-415细菌菌株,其水解葡萄糖初糖浓度为17%~20%,并采用玉米浆、麸皮水解液和糖蜜等和复合生物素,总生物素量在0.8%~1.5%之间。
学习手册《子情境:谷氨酸提取技术》引导文-单元设计-技能考核标准-实训指导书子情境:引导文谷氨酸提取技术阅读材料材料一:谷氨酸发酵液的性质一、谷氨酸的性质1、谷氨酸的主要物理性质谷氨酸结晶为无色正四面体晶体,相对分子质量为147.13,相对密度为1.538 (20℃),熔点为202~203℃,在2mol/L HCl中的比旋光度为[α]D20=+31.8°(HCl浓度为10%)。
2、谷氨酸的主要化学性质①成盐反应谷氨酸分子中含有2个酸性的羧基和1个碱性的氨基,是一个既有酸性基团又有碱性基团的两性电解质,与酸或碱作用都可以生成盐。
②脱羧反应在谷氨酸脱羧酶的作用下,谷氨酸脱去α-羧基放出二氧化碳,同时生成γ-氨基丁酸。
用瓦勃氏呼吸仪测量二氧化碳的生成量,就可以计算谷氨酸的量,这是测定谷氨酸的方法之一。
③与茚三酮反应谷氨酸和其它氨基酸一样,在pH2.5~4.7时与水合茚三酮共热,生成紫蓝色产物,其颜色深浅与谷氨酸含量成正比。
在没有其它氨基酸存在时,可利用这个反应来定量分析谷氨酸。
④生成焦谷氨酸谷氨酸经长时间加热,脱水生成焦谷氨酸(L-吡咯烷酮酸)。
⑤生成谷氨酸盐酸盐谷氨酸在浓盐酸中会生成并析出谷氨酸盐酸盐。
谷氨酸盐酸盐与碱作用生成谷氨酸。
如果碱过量则生成谷氨酸一钠甚至生成谷氨酸二钠。
⑥与金属盐反应在一定pH下,谷氨酸与金属盐反应生成难溶于水的复盐。
这个性质也被用于提取发酵液中的谷氨酸。
二、谷氨酸发酵液的性质谷氨酸发酵属于细菌发酵,培养基的主要成分是葡萄糖、铵离子和磷酸盐等,因此发酵液较稀薄、不黏稠。
发酵结束放罐时,发酵液中除了含有谷氨酸外,还有菌体和培养基的残留物以及其它代谢产物等。
从外观上看,发酵结束时整个发酵液呈浅黄色浆状,表面浮有少许泡沫,发酵液温度一般为34~36℃,pH为6.5~7.0,近中性。
发酵液中的主要成分和含量取决于发酵条件的控制和生产菌种的类型。
发酵液中的主要成分有以下几种:①谷氨酸发酵液中所含的谷氨酸均为L-型,一般以谷氨酸铵盐的形式存在,即C5H8O4N·NH4。
谷氨酸提取工艺
嘿,咱今儿就来讲讲谷氨酸提取工艺这档子事儿。
你说这谷氨酸啊,就像是烹饪里的魔法调料,能让食物变得超级美味。
那要怎么把它从各种材料里给弄出来呢?这可就有讲究啦!
咱先得找到合适的原料,就好像要挑到好食材才能做出美味佳肴一样。
然后呢,通过一系列的步骤,就像一场奇妙的冒险,把谷氨酸一点点地分离出来。
想象一下,就像是在一个大迷宫里找宝贝,得沿着正确的路走,不能跑偏啦。
这过程中得细心,得耐心,要是马虎一点,那宝贝可就找不着咯!
在提取的时候,温度、酸碱度这些条件都得把握好,这就跟咱炒菜掌握火候似的,火大了不行,小了也不行。
温度高了可能就把谷氨酸给弄坏了,低了呢又提取不出来,你说难不难?
还有啊,不同的提取方法就像是不同的武功秘籍,各有各的厉害之处。
有的方法简单直接,就像直拳出击;有的方法则比较复杂,像是一套组合拳。
但不管哪种方法,目的都是为了把谷氨酸顺利地拿到手。
比如说发酵法,这就像是让微生物们帮咱干活儿,它们在那里努力地生产谷氨酸,咱就等着收获就行啦。
这多神奇啊!
提取出来的谷氨酸,那可是宝贝呀!可以用来做各种好吃的调味料,让咱的饭菜更可口。
你想想,要是没有谷氨酸,那很多美味可就不存在啦,那该多可惜呀!
所以说呀,这谷氨酸提取工艺可真是个了不起的技术。
它就像是一个神奇的魔法,能把普通的东西变得不普通。
咱得好好研究它,让它为我们的生活增添更多的美味和乐趣。
总之呢,谷氨酸提取工艺是个很有意思也很重要的事儿,咱可不能小瞧它。
只有把这个工艺掌握好了,才能让谷氨酸更好地为我们服务呀!
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
谷氨酸分离提取工艺进展一、本文概述谷氨酸,作为一种重要的氨基酸,在生物体内发挥着至关重要的作用,包括蛋白质合成、能量代谢、神经传导等多个方面。
近年来,随着生物技术的不断发展和人们对谷氨酸需求量的增加,谷氨酸的分离提取工艺受到了广泛关注。
本文旨在综述谷氨酸分离提取工艺的最新进展,包括传统的提取方法、新型的分离技术,以及工艺优化和经济效益分析等方面。
通过对这些内容的探讨,希望能够为谷氨酸的生产和应用提供有益的参考,推动相关产业的可持续发展。
二、谷氨酸的传统分离提取工艺谷氨酸作为一种重要的氨基酸,其分离提取工艺一直是生物化学领域的研究重点。
传统的谷氨酸分离提取工艺主要基于发酵液的预处理等电点沉淀、离子交换、结晶和精制等步骤。
发酵液预处理是关键的一步,旨在去除发酵液中的杂质,如蛋白质、糖类、无机盐等,以提高后续分离提取的效率。
这一步通常包括离心、过滤和调节pH值等操作。
接下来,等电点沉淀法是利用谷氨酸在特定pH值下溶解度降低的特性,通过调整溶液的pH值至谷氨酸的等电点,使其沉淀析出。
这一方法操作简便,但谷氨酸的纯度和收率往往受到等电点附近其他杂质的干扰。
离子交换法则是利用离子交换树脂对谷氨酸的选择性吸附能力,将谷氨酸从发酵液中分离出来。
此方法对谷氨酸的纯度提升效果显著,但设备投资和操作成本相对较高。
在结晶步骤中,通过控制温度、浓度和pH值等条件,使谷氨酸以晶体的形式析出,进一步提高其纯度。
然而,结晶过程中可能出现的杂质共结晶现象会影响谷氨酸的质量。
精制步骤通常包括重结晶、脱色、脱盐等操作,以进一步提高谷氨酸的纯度。
精制后的谷氨酸产品可以满足不同领域的应用需求。
尽管传统的谷氨酸分离提取工艺已经相对成熟,但在操作成本、产品纯度、环境友好性等方面仍有改进空间。
因此,研究者们一直在探索更加高效、环保的谷氨酸分离提取新工艺。
三、谷氨酸分离提取工艺的新进展近年来,随着科学技术的不断进步,谷氨酸的分离提取工艺也取得了显著的进展。