如何获得谷氨酸棒状杆菌

将谷氨酸从培养液中分离出来， 通常每升培养液中能得到谷氨酸 50～100g，提取出来的谷氨酸用 适量的NaCO3溶液中和，形成谷 氨酸纳结晶，在经过过滤、浓缩、 离心等步骤，便成了味精。

现代化的发酵 车间

发酵食品的生产主要内容 从自然界分离的菌种 诱变育种 基因工程 细胞工程

生产用菌种 扩大培养

面包的制作过程

防止食物腐败 口感更好 1、传统发酵技术的作用 营养更好 更易消化 生产效率高 2、现代发酵技术的作用 质量易控制 确保安全

三、发酵生产过程探密
以味精生产为例
味精是日常生活中不可缺少的 调味剂，它的化学成分是什么？
谷氨酸钠
(谷氨酸和Na2CO3中和 而成)

三、发酵生产过程探密

1、菌种的选育 菌种：谷 黄氨色酸短棒杆状菌杆菌、
母菌能进行发酵。

实验记录表

号瓶

内容物

1 温水、酵母

2 温水、酵母和5mL盐水

3 温水、酵母和5mL糖水

4 温水、酵母和30mL糖水

结果 无气体产生 无气体产生 有气体产生 有大量气体产生

5 温水、5mL糖水

无气体产生

思考： 1、为什么要加入温水？ 2、设置3号和4号瓶的目的是什么？为什么要设置5号瓶？ 3、如果在瓶中加入牛奶则结果有何不同？

5、发酵罐内发酵条件

谷氨酸棒状杆菌发酵的基本条件

温度

30～37℃

pH

7～8

时间

28～32h

6、分离、提纯产物 根据产品的不同，分离提纯产
物的方法一样吗？味精生产中所需 的产物又属于哪种情况呢？
产物若为微生物细胞本身： 过滤、沉淀等方法将菌体分离
产物若为微生物的代谢产物： 提取、分离和纯化等方法

味精生产中产品的形成：

（三）培养基的配制

碳源
合成自 身物质 提供能 量，最 常用的 是糖类

成分

氮源

水

是细

是微生物细 胞内

胞生长繁殖 各种

和生物合成 化学

不可缺的物 反应

质。分为无 的进

机氮和有机 行场

氮两种

所

无机盐

酸碱 生长 度 因子

提供不

如：

根 据

可缺少 酵母 不

的矿质 元素

膏、 动物

同 的 微

肝脏 生

浸出 物

液、

进 行

二、发酵与发酵食品 发酵概念:
发酵是指在一定条件下利用微生物的生命活 动大量生成和积累特定代谢产物或菌体的过程。
发酵食品慨念 而把农副产品原料利用发酵方法生产
和加工制作的食品统称为发酵食品。
那么，微生物发酵需要什么条件呢？

二、微生物发酵需要条件的探究
实验内容： 探究酵母菌发酵所需要的条件
假设 微生物的发酵需要糖类，当有糖类存在时酵
• 3、通常，微生物所需的主要营养物质有水、 碳源、生长因子和无机盐等。

练习

• 4、下列属于发酵工程的过程依次是（D ）

• ① 提取目的基因 ② 发酵过程 ③ 动物 细胞融合 ④ 菌种的选育 ⑤固定化

• ⑥ 灭菌 ⑦ 扩大培养 ⑧ 植物组织培养 ⑨ 培养基配制 ⑩ 分离提纯

• A、①⑦⑥⑤⑩ C、④⑥⑦⑤⑩
接种

发酵罐 发酵条件控制
分离 提纯

源自文库原料 培养基配制
灭菌

微生物菌体

代谢产物

产品

课后答案：
• 1、面包、酸奶、啤酒、乳酪、面酱、腐乳、 豆豉、霉干菜、酸菜、泡菜、葡萄酒、酱 油、食醋、酸味剂、甜味剂等。
• 2、传统发酵技术的一个重要作用是防止食 物腐败，另一个重要作用是使口感平淡的 原料发生感官的、物理的和营养方面的变 化，使口感更好、营养更好、更易消化。

B、①④⑥⑦⑤⑩ D、④⑨⑥⑦②⑩

• 5、在用微生物发酵法生产味精的过程中， 要对发酵罐( D )
A、严格密封 B、不断通人二氧化碳
• C、先通风后密封 D、不断通人无菌空气

• 6、用大肠杆菌生产胰岛素应用的生物工程 的组合是( C )

• ①基因工程 ②细胞工程 ③发酵工程 ④酶工程

• A、①②③ C、①③④
• 泡菜：（乳酸菌） • 腐乳：（毛霉、青霉、酵母、曲霉等）

发酵工业经历了哪几个阶段？特点？
⑴原始发展阶段
发酵技术原始，顶多是家庭小制 作，技术进步缓慢， 完全是经验式的，并不知道其中的原理 ⑵传统发酵工业阶段 人们开始了解发酵现象的本质 ，采用开放式的发酵方 式，生产过程较为简单，对生产设备要求不高，规模一 般不大 ⑶现代发酵工业阶段

B、①②④ D、②③④

再见


生产技术要求高；生产规模大；技术发展速度快；菌 种的生产能力大幅度提高，新产品、新技术、新设备 的应用达到前所未有的程度
⑷生物技术产业阶段
利用构建的具有特殊生产能力的基因工程菌来进行生产

2.从中你可以得到什么启示？
微生物发酵不仅仅使食物发霉、变质， 还可以把原料转变成人们所需产品，生产 出营养丰富，口味独特食物。我国发酵历 史悠久,随着生物工程技术发展，微生物 发酵将为人类提供更多、更新的现代发酵 食品。
如何获得：先从自然界中分离出来， 然后用诱变育种、细胞工 程和基因工程等现代生物 技术处理，得到高产菌种
注意：还必须做好菌种的保藏工作

2、扩大培养
为何要进行扩大培养？目的？
因为发酵罐的体积很大，需 要接入的菌种量很多(总体积：几立 方米～几十立方米)。所以要经过 “种子培养罐”培养，达到一定数 量后，再接入到发酵罐中，即先经 过扩大培养再接种。目的是为了提 高发酵效率，缩短生产时间。
一、发酵生产的历史
阅读教材中有关“发酵生产的历史” 的内容，并思考： 1.发酵工程历经了哪些阶段？

微生物的应用
• 酸奶：牛奶在厌氧条件下，由乳酸菌发酵，将 乳糖分解，并进一步发酵产生乳酸和其他有机 酸，以及一些芳香物质和维生素等；同时蛋白 质也部分水解。
• 面包：现在的面包均是利用活性干酵母（面包 酵母）经活化后，与面粉混合发酵，再加入各 种添加剂，经烤制生产的。

麦芽 调

汁

节

菌种不同，培养基的配方也不同

4、灭菌和接种
配制好培养液后，是否可以立即加入菌种？ 为什么要灭菌？如何灭菌才算彻底？
防止杂菌污染，对发酵过程造成 不良影响；杀死所有杂菌的细胞体、 芽孢和孢子。
注意：接种的操作也必须在无菌条件下进行

5.发酵罐内发酵
加料口 放料 口 无菌空气入口 排气口 冷却水进口 冷却水出口 PH检测及控制装置 搅拌器