第五章谷氨酸的发酵控制文件材料.ppt

第五章 谷氨酸的发酵控制 ;第一节 发酵培养基配比组成及其特点 第二节 主要发酵参数分段控制原则及其特点 第三节 提高发酵产率的主要措施 第四节 糖蜜原料生产谷氨酸的发酵技术 ;一、国内谷氨酸发酵生产工艺的分类;一、国内谷氨酸发酵生产工艺的分类;一、国内谷氨酸发酵生产工艺的分类; 二、国内谷氨酸发酵工艺及其发酵水平的现状 ;采用温度敏感型菌株的发酵工艺： ;发酵水平的现状：;三、发酵培养基对谷氨酸发酵的影响;3.无机盐;3.无机盐; (4)微量元素 锰：是某些酶的激活剂。 羧化反应必需锰，如谷氨酸生物途径中，草酰琥珀酸脱羧生成α-酮戊二酸是在Mn2+存在下完成的。一般培养基配用MnSO4·4H2O 2mg／L。 铁：是细胞色素氧化酶、过氧化氢酶的成分，又是若干酶的激活剂。 ;4．生长因子;生物素缺陷型谷氨酸生产菌对生物素的要求： 适时、适量;成分;;1.流程图;2．谷氨酸发酵记录表;3.培养基的配方 ;二、发酵过程的控制 ;谷氨酸产生菌产生谷氨酸的最适温度是35～37℃。;应根据工艺的要求，总结出一个比较合适的温度控制模式。根据实际工艺所用菌株特性、生物素浓度、发酵周期等情况，形成一个多级温度控制模式。 ;2. pH的控制;（2）pH对微生物的生长和代谢产物形成的影响;;②尿素流加法 优点：尿素的分解、利用和pH变化具有一定规律性，容易控制。 流加量和次数根据pH的变化，菌体生长、耗糖量、发酵阶段来确定。;3.发酵过程中供氧的控制;（2）好氧型微生物对氧的需求;（3）供氧对谷氨酸发酵的影响;（4）对供氧的控制; 国内有条件的工厂，发酵过程中使用覆膜电极测量发酵液的溶解氧来指导通气量的控制。 ;4.泡沫的消除;（2）泡沫形成的原因;（3）消泡的方法;（3）消泡的方法;（４）常用的消泡剂和使用方法;二、发酵过程的控制;二、发酵过程的控制;　　放罐体积是发酵结束以后移交给提取工序的发酵液体积，通常以m3或L来表示。 　　放罐体积=培养基配制的体积+培养基灭菌耗用蒸汽的冷凝水体积+种子液体积+发酵过程所有流加物料的体积－发酵过程从排气带走水分的体积;　　是产出的谷氨酸量与投入的葡萄糖总量的百分比。;　　发酵周期是指发酵开始至结束整个过程的时间。 　　一个操作周期（ｈ）＝培养基灭菌、降温的时间+发酵罐空消的时间+接种的时间+发酵周期+放罐时间+其它辅助时间(如洗罐、拆检阀门等时间)。 　　可计算出一个发酵罐在一个月或一年内生产的产量。 例如： ;二、发酵过程的控制 1.温度的控制 2.pH的控制 3.发酵过程中供氧的控制 4.泡沫的消除 5.流加糖的控制 ; 第三节 提高发酵产率的主要措施 ;二、改进发酵工艺;　　如，在高初糖谷氨酸发酵中，高玉米浆用量和高生物素用量可以明显降低高初糖对菌体细胞的抑制作用； 　　且在接种量１０％，玉米浆用量为０．５５％，生物素用量为１０μｇ／Ｌ，初糖１９０ｇ／Ｌ的谷氨酸发酵中，流加５００ｇ／Ｌ的浓糖，３０ｈ的产酸率达到１４５．８ｇ／Ｌ，糖酸转化率达到６０．３２％。;２．降低发酵初糖浓度，连续流加糖发酵;３．混合碳源发酵;;（２）改进发酵罐的气液分离系统;（３）应用先进的计量和自控技术实现在线显示及自控操作;第四节 糖蜜原料生产谷氨酸的发酵技术 ;与淀粉糖原料工艺相比，糖蜜原料发酵生产谷氨酸具有以下特点： ①省去淀粉糖化工序，简化设备。降低生产成本。 ②便于实施高浓度糖液的流加工艺，有利于提高产酸。 ③采用生物素缺陷型菌株发酵谷氨酸时，在发酵过程中需适时、适量添加青霉素或吐温-60等物质；需密切跟踪原料各组分变化。工艺控制复杂。;④糖蜜预处理时需脱除胶体物质。 ⑤发酵前要进行脱钙处理。 ⑥糖蜜含有黑褐色素，影响成品色泽，在味精精制工序需加强脱色操作。;一、甜菜糖蜜添加吐温发酵工艺;2.添加表面活性剂的基本原理;3.WTH-1菌株的形态、培养与生理特征;4.工艺条件;（3）二级种子培养基;一、甜菜糖蜜添加吐温发酵工艺;（2）接种量的影响;5.发酵工艺控制要点;5.发酵工艺控制要点;二、甘蔗糖蜜添加青霉素流加糖发酵工艺;青霉素添加时间的选择（关键）;二、甘蔗糖蜜添加青霉素流加糖发酵工艺;（3）二级种子培养基 甘蔗糖蜜3%～4%，磷酸氢二钾0.15%，硫酸镁0.04%，尿素0.5%，pH6.7 ～7.0，115℃灭菌保温8min，接种量5% ～10%。;;（2）通风控制;（4）发酵过程的pH控制