谷氨酸发酵新工艺.pdfVIP

中国发酵工业循环经济支撑技术(选编) 谷氨酸发酵新工艺 河南省莲花味精集团有限公司 一、技术简介： 1、基本原理： 发酵新工艺采用的是温度敏感型菌种，温度敏感型谷氨酸菌多为基因突变型菌株， 突变位置是发生在决定与谷氨酸分泌有关系的细胞膜结构的基因上。由于突变导致DNA 分子上遗传密码的转换，由该基因指导所译出的酶对温度的变化非常敏感，在高温下极 易失活。而在低温下保持正常的催化作用。因此，菌体在低温时大量生长，正常代谢。 而在高温时菌体则生长微弱。由于高温使突变菌种的酶失去活性从而导致细胞膜结构的 变化，使细胞膜转变成有利于谷氨酸渗透的样式。从而使得终产物谷氨酸能够不断排除 细胞体外。这样就使细胞内谷氨酸产物不能积累到引起反馈调节的浓度，使得谷氨酸在 细胞内不断合成，在培养基中大量积累谷氨酸，一般可达17％以上。根据菌种这一特性， 我们可以依据不同的工艺条件来控制菌种最适生长温度大量培养菌体，然后在适当的时 间将温度提高，使菌体停止生长而大量产酸。这样就使得发酵生产工艺趋于简单，易于 控制，并可大量节约冷却水。 不同的菌种有不同的最适生长温度与产酸温度，并且因为接种量、培养基组成、设 备条件及发酵工艺控制条件不同而不同。而在菌种生长的什么阶段进行温度转换是影响 产酸的关键。转化时间不同，产酸的变化非常明显。温度转换主要是为了控制菌体由谷 氨酸非积累型向谷氨酸积累型的转变。因此，温度转移后一定要有一定的剩余增长来完 成这种转变。剩余生长的多少将直接影响到菌体细胞的活性，剩余生长太少，将无法完 成这种转变，剩余生长如果太多，则意味着菌体未能进行有效的生理变化。前一种情况 可能菌体受到严重的损害，而影响到正常的产酸过程，后一种情况则说明菌体进行转变 不充分，自然也无法达到较理想的水平。莲花集团所采用的菌种经摇瓶试验确定最适生 长温度在32—34℃之间，而在38—0℃时大量产酸。 中国发酵工业循环经济支撑技术(选编) 2、工艺流程： 3、技术特点： 根据谷氨酸发酵生产的具体的设备情况以及谷氨酸发酵的工艺控制条件，本技术首 先在50L小型发酵罐做了具体试验，主要围绕以下几个问题进行了技术攻关： 1)、温度转换后剩余生长(剩余菌体生长，以OD净增加量表示)对发酵结果(发 酵产酸率及糖酸转化率)的影响 表1．转换温度后，不同剩余生长情况下发酵产酸情况 剩余生长(净增OD) 产酸率(g／d1) 转化率(％) 批次 0．05 13．47 67．42 10 0．10 13．96 68．77 10 O．15 14．01 69．12 10 0．20 14．60 69．44 10 O．25 14．88 69．72 12 O．30 15．72 69．55 12 0．35 16．47 69．00 15 0．40 16．92 69．11 15 0．45 15．84 67．77 15 0．50 15．20 67．00 15 分析，从表1可以看出，温度转换后，菌体剩余生长的多少对发酵产酸率、糖酸转 化率均有不同程度影响。剩余生长(OD值)在O．2以下时，很可能温度转换时间过于 提前，或者速度过快导致菌体受到剧烈不适条件的影响而使菌体活性受到损害