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第六章发酵工艺实例介绍 Introduction History of amino acids production: The story of started in 1908 Isolated glutamic acid, delicious taste Screen for amino-acid-excreting microorganisms:Corynebacterium glutamicum, In 1957. Monosodium glutamate (MSG):A flavor-enhancing compound 氨基酸的生产方法： 1.???????? 抽提法：最早采用的生产法，用酸水解蛋白质，然后从中提取氨基酸。得到的是各种氨基酸的混合物。碱性或酸性氨基酸容易些，胱氨酸，半胱氨酸，酪氨酸仍用此法生产。 2.???????? 发酵法：目前最常用的方法。成本低，原料来源丰富。包括直接发酵法(利用微生物直接由粮食原料生产氨基酸)和添加前体物质发酵法（以氨基酸中间产物为原料，用微生物转化为相应的氨基酸，可避免氨基酸生物合成途径中的反馈抑制作用）。 3.???????? 酶法：用微生物细胞抽提出的酶类来制造氨基酸，若采用固定化酶或固定化菌体，优点则更明显。 4.???????? 化学合成法：蛋氨酸，甘氨酸得到的DL-氨基酸，若需要L-型的，则进行化学异构体的拆分。L-苯丙氨酸（阿斯巴甜） 人体八种必需氨基酸：苏 缬 亮 异亮 色 苯 蛋 赖 氨基酸工业历史：氨基酸工业起源于日本，1908年日本人发现海藻昆布的鲜味来自其汁液所含的谷氨酸。根据这个发现，次年味之素公司开始工业化生产谷氨酸钠。当时谷氨酸的生产是通过水解面筋或大豆蛋白获得的。 半个世纪以后，1957年，日本科学家发现培养某些微生物（如谷氨酸棒杆菌）会产生氨基酸的积累，并采用微生物发酵法生产谷氨酸获成功。这项成果被誉为现代发酵工业的重大创举，使发酵工业进入了代谢调控阶段。 ?? 谷氨酸是第一种应用发酵法进行工业化生产的氨基酸，也是目前产量最高的氨基酸。 ?? 我国氨基酸工业虽然起步早（1964），但品种单一，多数厂家只生产谷氨酸。 第一节味精 人的味觉除了原本发现的酸甜苦咸等四种外，还有第五种基本味觉，即“甘旨味”，俗称鲜味。以谷氨酸钠（味精）最具代表性。 为什么味精是谷氨酸的钠盐？ 谷氨酸与其他氨基酸共同组成蛋白质时，隐藏于蛋白质分子中，无法刺激味蕾呈现鲜味。若从蛋白质中释放出来成为游离氨基酸，形成谷氨酸钠时，会表现出特别的鲜味。 一、概述 -早期—从天然的食物材料中取得 ?????? 海带以热水煮过后，取其汤浓缩即可得到含味精的浓缩液。 -中期—最早商业化制造味精的原料是面筋。20kg小麦面粉可生产1kg味精。因为谷氨酸钠在植物蛋白中含量丰富。 -近期—糖是生产味精的主要原料。1958年利用微生物生产味精，以葡萄糖，淀粉水解糖经味精生产菌代谢合成大量谷氨酸钠。 放味精有学问：宜放于不明显呈酸碱性食物中，注意温度 味精的安全性：1995年美国食品药品管理局公布了一份报告还味精一个清白，结论是食用味精是安全的，且对人体有三大重要性： 1.???????? ?生物体内氨基酸和碳水化合物的桥梁。 2.???????? 人体合成必需氨基酸所需材料。 3.???????? 增加人的摄食量，改善营养状况和身体免疫力。 二、谷氨酸的生物合成机理 ?? 1. 谷氨酸 （a-氨基戊二酸） ????????? O ????????? ∥ ????? C-OH????????????? 第一代鲜味剂 ∣ ?H2N- C- H????????????? L-谷氨酸单钠盐——味精 ???? ?∣ H-C-H ∣ H-C-H ???? ?∣ H-C =O ???? ???????? OH???????????? L-型 2.谷氨酸的生物合成???????????????? NH4＋ 葡萄糖 → 中间产物 → α- 酮戊二酸 → 谷氨酸 → 谷氨酸脱氢酶 葡萄糖 ↙ ????? 6-P-葡萄糖??? →??? 6-P-葡萄糖酸（HMP: Hexosemonophosphate pathway） ↓???????????? ↓ ????? 3-P-甘油醛??? ←???? 5-P-核糖 ↓ ????? 丙酮酸??????? →???? 乙酰CoA ↓??????????↓ ????? 草酰乙酸????? →??? ?柠檬酸 ↑??????????↓ 苹果酸?????????????? 异柠檬酸 ↑?????????↙?? ↓ ????? 延胡索酸???? ←?琥珀酸 ???????? ??????????????????????????????????? ?α- 酮戊二酸 ↓