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氨基酸生产工艺 演讲人 姓名：马玲 学号：P102014235 姓名：马玉祥 学号：P102014236 氨基酸种类及理化性质 一、氨基酸组成及结构 1、元素：C、H、O、N等 2、通式： 4、化学通性 -COOH：成盐、成酯、酰胺化、脱羧、酰氯化； -NH2：成盐、脱氨 两性解离 肽键 酪氨酸酚羟基：米伦反应、福林-达尼斯反应； 精氨酸胍基:坂口反应 色氨酸吲哚基：遇芳醛变红 组氨酸咪唑基：pauly反应 第三节 氨基酸的用途 1.食品工业： 强化食品(赖氨酸，苏氨酸，色氨酸于小麦中) 增鲜剂：谷氨酸单钠和天冬氨酸 苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量二肽甜味剂(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯),此产品1981年获FDA批准,现在每年产量已达数万吨。 2.饲料工业： 甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料 3.医药工业： 多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代谢失调 苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低。 4.化学工业： 谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙氨酸纤维。 氨基酸生产概述 存在自然界中的氨基酸有上千种，但组成人体蛋白质的氨基酸主要有20种，且均属 L-α-氨基酸（甘氨酸除外），有8种氨基酸人体本身不能合成，两种半必需氨基酸 氨基酸生产的基本方法 氨基酸生产的基本方法 氨基酸生产的基本方法 氨基酸生产的基本方法 氨基酸生产的基本方法 氨基酸生产的基本方法 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 溶解氧：乳酸或琥珀酸←→谷氨酸←→α－酮戊二酸 （通气不足） （适中） （通气过量、转速过快） NH4+： α－酮戊二酸←→谷氨酸←→谷酰胺 （缺乏） （适量） （过量） pH： 谷酰胺，N－乙酰谷酰胺←→谷氨酸 （pH5－8， NH4+过多） （中性或微碱性） 磷酸： 缬 氨 酸←→谷氨酸 （高浓度磷酸盐） 生物素： 乳酸或琥珀酸←→谷氨酸 （过量） （限量） 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的代谢控制 选择出发菌株：前人经验；代谢途径简单、清楚；易于解除代谢控制机制。 育种原理：部分或全部解除微生物对氨基酸合成代谢的自我调节机制 育种方法：传统方法 现代方法 定向育种 氨基酸发酵的代谢控制 培养基 碳源 氮源 磷酸盐 金属离子（镁钾钠锰铁铜）生长因子 pH 主要影响酶的活性和菌的代谢 流加尿素和氨水 温度 菌体生长最适温度和氨基酸合成的最适温度是不同的。谷氨酸前者30～32?C，后者34～37?C。 氧 谷氨酸族：需氧；丙酮酸族：厌氧；天冬氨酸族：基本无影响。 5、消除终产物的反馈抑制与阻遏作用 6、促进ATP的积累 氨基酸发酵的工艺控制 * * * * * 3、氨基酸的一般物理性质 常见氨基酸均为无色结晶,其形状因构型而异 溶解性：各种氨基酸在水中的溶解度差别很大，并能溶解于稀酸或稀碱中，但不能溶解于有机溶剂。通常酒精能把氨基酸从其溶液中沉淀析出。 (2) 熔点：氨基酸的熔点极高，一般在200℃以上。 (3) 味感：其味随不同氨基酸有所不同，有的无味、有的为甜、有的味苦，谷氨酸的单钠盐有鲜味，是味精的主要成分。 旋光性：除甘氨酸外，氨基酸都具有旋光性，能使偏振光平面向左或向右旋转，左旋者通常用（-）表示，右旋者用（+）表示。 (5)光吸收：构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区(220nm)均有光吸收。在近紫外区(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。 Tyr、Trp、Phe在近紫外光区的最大吸收峰（λmax）和摩尔消光系数ε 酪氨酸的?max＝275nm，?275=1.4x103 ; 苯丙氨酸的?max＝257nm，?257=2.0x102; 色氨酸的?max＝280nm，?280=5.6x103; 氨基酸(Amino acid)  —— 组成蛋白质的基本单位 氨基酸的合成方法 氨基酸的工业合成 发酵法生产氨基酸 为什么可用氮平衡描述? 一 酶