优选第二章氨基酸生产工艺

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氨基酸发酵生产工艺学n2ppt课件

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(2)浓度过大:促进菌体生长,谷氨酸产量低。因为: a.乙醛酸循环活跃,-酮戊二酸生成量减少。 b.转氨酶活力增强,谷氨酸转变成其它氨基酸。
(二)pH的影响及其控制
作用机理:主要影响酶的活性和菌的代谢。 在氮源供应充分和微酸性条件下,谷氨酸发 酵转向谷氨酰胺发酵。 pH控制在中性或微碱性。 方法:流加尿素和氨水。
我国味精技术进展情况
制糖工艺进展:酸法水解→酶酸法水解→双酶法水解。 发酵工艺进展:亚适量生物素水平(产酸4~6g/dl)
→高生物素水平(产酸12~15g/dl)。 提取工艺进展:等电点法(少数锌盐法)→等电离交法
→低温连续等电点法(少数厂家采用)。 精制工艺进展:全粉炭脱色、硫化碱除铁→颗粒炭脱
+ 4
生物 谷氨酸 (限量) 乳酸或琥珀酸(充足) 素
pH (酸性)N-乙酰-谷氨酰胺 谷氨酸(中性或微碱性)
磷酸 (适量)谷氨酸 盐
缬氨酸
➢ 菌种扩大培养
1、斜面培养:主要产生菌是棒状杆菌属、 短杆菌属、小杆菌属、节杆菌属。
我国各工厂目前使用的菌株主要是钝齿 棒杆菌和北京棒杆菌及各种诱变株。
生长特点:适用于糖质原料,需氧, 以生物素为生长因子。
2. 不溶性盐ห้องสมุดไป่ตู้淀法
(1)锌盐法
谷氨酸+锌离子 pH6谷.3 氨酸锌沉淀 pH2.谷4 氨酸结晶
溶加液酸
(2)盐酸盐法: Glu在浓盐酸中生成并析出谷氨酸盐酸盐。
这是用盐酸水解面筋生产谷氨酸的原理。 (3)钙盐法:
高温谷氨酸钙溶解度大,与菌体等不溶性杂质 分开,降温,析出谷氨酸钙沉淀,加NaHCO3 直接得 到味精。
3、菌体生长停滞期:谷氨酸合成。
措施:提供必须的氨及pH维持在7.2-7.4。 大量通气,控制温度34-37 ℃。

氨基酸工艺学PPT课件(共10单元)07 氨基酸分离提取和精制

氨基酸工艺学PPT课件(共10单元)07 氨基酸分离提取和精制

4、凝聚
➢ 氨基酸发酵液中含有大量的胶体物质,该类物质可使发酵液黏 度增加,使发酵液过滤速率显著降低。
➢ 凝聚是指在电解质的作用下,通过降低胶体系统的扩散双电层 排斥电位,使胶体系统的分散状态发生破坏,从而使胶体粒子 聚集的过程。
➢ 氨基酸发酵液中的微生物细胞和碎片、菌体和蛋白质等胶体粒 子均存在扩散双电层的结构,该扩散双电层结构和所带的相同 电荷可使胶体粒子保持分散状态。
3、错流过滤
❖ 螺旋卷式膜组件 ➢ 螺旋卷式膜组件是一类将膜、多孔膜支撑材料和悬浮液通道网
等组合旋转,一并装入具有一定承压能力的外壳管内而制成的 膜组件。 ➢ 螺旋卷式膜组件的结构:
三、离子交换工艺
❖ 离子交换的基本概念 ❖ 离子交换的基本原理 ❖ 离子交换树脂对氨基酸的吸附规律 ❖ 离子交换的操作过程
3、沉淀
➢ 除含有微生物细胞和碎片、蛋白质和某些胶体物质外,氨基酸 发酵液中还含有一定量的无机离子,如高价的金属离子Ca2+、 Mg2+和Fe3+ 。
➢ 无机离子不仅会影响氨基酸产品的质量,还会显著降低离子交 换树脂吸附氨基酸的吸附量和吸附效率。
➢ 常采用沉淀剂:草酸或草酸钠( Ca2+ 、 Mg2+ )、磷酸盐 ( Mg2+ )、黄血盐( Fe3+ )、三聚磷酸钠( Ca2+、Mg2+和 Fe3+ )。
2、离子交换的基本原理
➢ 氨基酸是两性电解质,在酸性发酵液中,氨基酸是含有-NH3+基 团的阳离子,能被阳离子交换树脂交换吸附;在碱性发酵液中, 氨基酸是含有-COO-基团的阴离子,能被阴离子交换树脂交换 吸附;在pH值为氨基酸等电点(pI)的发酵液中,氨基酸不电 离,此时氨基酸的兼性离子静电荷为零,不能被阳离子和阴离 子交换树脂交换吸附。

氨基酸生产工艺 ppt课件

氨基酸生产工艺 ppt课件

表面活性剂
抑制合成
引 起 细 胞 膜 的 脂 肪 酸 成 分 的 改 变 , 改 变 其 通 透 性
3. 控制旁路代谢
4. 降低反馈作 用物浓度
目的产物 缺失酶
5. 消除终产物的反馈抑制与阻遏作用
目的 产物
6.促进ATP积累,以利于氨基酸的生成
α-酮戊二酸
反馈抑制
草酰乙酸 天冬氨酸
谷氨酸 γ-谷氨酰磷酸 谷氨酸半缩醛
5-磷酸戊糖
戊糖代谢分解
3C化合物
生物素充足:HMP途径所占比例为38% 生物素亚适量:HMP途径所占比例为26%
•TCA、DCA循环和CO2固定
1.TCA循环
丙酮酸 氧化
CO2固定
乙酰CoA 柠檬酸 草酰乙酸 TCA
丙糖-3-磷酸
氧化 CO2
α-酮戊二酸脱氢酶
α-酮戊二酸脱氢酶
• α-酮戊二酸脱氢酶在谷氨酸生物合成中非常重要 • 谷氨酸高产菌应丧失或仅有微弱的α-酮戊二酸脱氢酶活 力
CO2
总反应式和理论转化率
• 总反应式
• C6H12O6+NH3+3/2O2 C5H9O4N +CO2+3H2O
• 理论转化率:
• (147/180) ×100%=81.7%
•EMP途径和HMP途径
1. EMP途径
葡萄糖 丙酮酸
6-磷酸葡萄糖脱氢酶
生成不同产物
2. HMP途径
6-磷酸葡萄糖 -磷酸葡萄糖酸 2C化合物 TCA循环 5-磷酸戊糖
• 积累:要求微生物正常代谢的抑制
• 关键:控制机制被解除,打破微生物
正常代谢调节
氨基酸发酵的代谢控制
氨基酸发酵工艺控制和选育氨基酸高产菌株 的依据有以下几个方面:

氨基酸液体肥料的制作技术

氨基酸液体肥料的制作技术

本技术介绍了一种氨基酸液体肥料,包括下列重量份的原料:鱼1015份、虾2025份、蟹1520份、海藻100110份。

与其它处理工艺相比,产品工艺采用鱼虾蟹海藻,这样能吃的原料,本身没有任何毒副作用,采用的是各冷库或者海边打捞的鱼虾蟹,因为不够新鲜,而无法售卖的食物材料。

本来扔掉会导致环境破坏,而我们用它作为原料。

而且鱼虾蟹含有的养分充足,这样不仅仅含有脂肪和氨基酸,还含有甲壳素、海藻酸,这样是复合型的营养,做出的氨基酸,可以直接为瓜果蔬菜花卉等植物提供足够的营养,无需再添加其他化学肥料,就可以保证瓜果蔬菜花卉生长,而且品质更好,提高免疫能力,作物少生病,农民少打药,植物更健康。

技术要求1.一种氨基酸液体肥料的制备方法,其特征在于:包括下列重量份的原料:鱼10-15份、虾20-25份、蟹15-20份、海藻100-110份,包括具体制备步骤如下:S1、原料筛选:把收集到的鱼虾蟹海藻原料,去除杂质,并筛选出鱼12份、虾23份、蟹18份、海藻105份;S2、原料搅拌:将去除杂质后并筛选出一定量的鱼虾蟹海藻原料投入搅拌装置中进行粉碎搅拌,粉碎后加入生物菌和霉继续搅拌;S3、发酵反应:生物菌和霉会继续发酵,继而生成生物菌和霉的代谢物,代谢物内含有氨基酸赖氨酸海藻酸甲壳素;S4、过滤分离:内含氨基酸赖氨酸海藻酸甲壳素的生物菌和霉代谢物具体为固液混合物,从中过滤出液体得到溶液,溶液含有生物菌甲壳素氨基酸赖氨酸海藻等营养;S5、搅拌混合:得到含有生物菌甲壳素氨基酸赖氨酸海藻等营养的溶液后,再添加海藻溶液甲壳素混合,至此生产完成;S6、物料包装:充分混合后所生成的氨基酸液体肥料定量投入到喷剂瓶等包装物品中储存。

2.根据权利要求1所述的一种氨基酸液体肥料,其特征在于:搅拌装置具体采用粉碎机。

3.根据权利要求1所述的一种氨基酸液体肥料,其特征在于:生物菌和霉的发酵区间为一月到一年时间。

4.根据权利要求1所述的一种氨基酸液体肥料,其特征在于:对生物菌和霉的代谢物过滤出溶液时具体采用过滤网进行过滤分离。

氨基酸生产工艺课件(PPT 48张)

氨基酸生产工艺课件(PPT 48张)

传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物的 成本高,工艺复杂,难以达到工业化生产的目的。
国外生产概况
氨基酸的制造始于1820年,蛋白质酸水解
生产氨基酸。 1850年化学合成氨基酸。 1956年分离到谷氨酸棒状杆菌,日本采用 微生物发酵法工业化生产谷氨酸成功。 1957年生产谷氨酸钠(味精)商业化,从 此推动了氨基酸生产的大发展。
多种。
氨基酸
氨基酸(amino
acid):含有氨基和羧 基的一类有机化合物的通称。 是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的 有机化合物,氨基一般连在α-碳上。 侧链不同,氨基酸的性质不同。
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。
促进ATP的积累,以利氨基酸的生物合成
第三节 氨基酸发酵的工艺控制
(p209-210)
培养基
温度 pH 氧
一、培养基
1、碳源 作用:构成菌体、合成氨基酸的骨架及能量来
源。 种类:淀粉水解糖、糖蜜、醋酸、乙醇、烷烃 碳源浓度过高时,对菌体生长不利,氨基 酸的转化率降低。 菌种性质、生产氨基酸种类和所采用的发 酵操作决定碳源种类。
生产氨基酸的大国为日本和德国。 日本的味之素、协和发酵及德国的德固沙是世界 氨基酸生产的三巨头。它们能生产高品质的氨基 酸,可直接用于输液制剂的生产。 日本在美国、法国等建立了合资的氨基酸生产厂 家,生产氨基酸和天冬甜精等衍生物。

氨基酸的世界市场中,谷氨酸钠约占氨基酸总量 的75%,其次为赖氨酸,占产量10%,其他约占 15%。

正交优选超声波辅助提取三明药用植物金线莲中总氨基酸的工艺研究

正交优选超声波辅助提取三明药用植物金线莲中总氨基酸的工艺研究

每次提取时间 4 0 mi n 。 在 此条件 下。 总氨基 酸的提取 率达 9 . 8 6 。该法具 有简单 、 快速 、 高效 、 无需加 热、 提取 率高等优
点。
关键词 : 金线莲 ; 总氨 基 酸 ; 超 声 波 辅 助提 取 ; HP L C 中图分类号 : T Q 0 2 8 R 2 8 4 . 1 文 献标 识 码 : A 文章编号 : 1 6 7 2 —5 4 2 5 ( 2 0 1 3 ) 0 2 -0 0 7 8 -0 5
标 准溶 液的 配制 : 将 L - 酪氨 酸标准 品 于 i o 0℃下 干燥 至恒 重 , 精密称取 l O . 2 mg置 于容 量 瓶 中 , 加 入 l 0 mL 0 . 0 2 oo t l ・ L- 1 的 氢 氧化 钠 , 全 溶 后 加蒸 馏 水
莲中总氨基酸提供依据 。
国产 西洋参 和野 生参[ 1 孔 ] 。作者 在此采 用超声 波辅 助 提取 工艺对 三明药 用植 物金线 莲 中总氨基 酸进行 提取

密科学仪器有 限公司 ; 1 2 0 0型高效液相色谱仪 , 美国 安捷 伦公 司 。
I . 2 方 法
1 . 2 . 1 金线莲 中总氨基酸 的提取 将金 线莲 置于 8 O℃烘 箱 干燥 6 h , 粉碎, 过 6 O目
筛。准确称取 I . 0 0 g 金线莲粉末于三角锥瓶中, 按一 定比例加入一定体积分数的乙醇溶液, 摇匀 , 将瓶 口用 保鲜膜覆盖 , 浸泡 l h 后, 置超声波提取器中提取。冷 却至室温, 抽滤, 将滤液移至梨形分液漏斗中加石油醚 除去脂溶性物质。再移至 1 0 0 mL容量瓶中, 定容 , 摇 匀, 作为样品溶液 , 备用 。 1 . 2 . 2 标准 溶液 的配制 和最 大吸收 波长的确定[ I S , 1 7 ]

氨基酸工艺学课件

氨基酸工艺学课件
1936年美国人开始从甜菜废液制取味精。
1957年日本发酵法生产味精。
编辑版ppt
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绪论
氨基酸发酵的现状 1.谷氨酸 1964年发酵法生产味精才获得成功并
在上海工业化生产。 2006年我国味精总产量130多万吨,居
世界首位。
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绪论
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17
绪论
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பைடு நூலகம்
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绪论
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绪论
➢2006年我国味精行业经济技术指标
1)味精精制成本:山东齐鲁味精集团公司 5223.00元/t
2)糖化收率:山东齐鲁味精集团公司 99.99 % 3)平均产酸:河南莲花味精集团 15.10 % 4)发酵转化率:山东齐鲁味精集团公司 65.70
% 5)提取收率:江苏菊花味精集团公司 99.90 % 6)精制收率:山东铃兰味精工业公司 99.10 %
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6
氨基酸的种类:
– ⑴蛋白质氨基酸:蛋白质组成成分,只有 20种。
– ⑵非蛋白质氨基酸:不参与蛋白质构成的 氨基酸,种类繁多,机构不一。
– 工业生产的主要为蛋白质氨基酸。
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7
蛋白质氨基酸的种类:
根据营养学
– 必须氨基酸:赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸、 异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯 丙氨酸8种氨基酸,人体不能自己制造, 需要由食物提供。
– 半必须氨基酸:精氨酸、组氨酸,人体合 成的力不足于满足自身的需要,需要从食 物中摄取一部分。
– 其余的十种氨基酸人体能够自己制造,我 们称之为非必须氨基酸。
编辑版ppt
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根据化学结构 1、 脂肪族氨基酸:丙、缬、亮、异亮、

氨基酸的分析分离 为了测定蛋白质中氨基酸的含量组成或从蛋优选PPT

氨基酸的分析分离 为了测定蛋白质中氨基酸的含量组成或从蛋优选PPT
为了使氨基酸从树脂上洗脱下来,需要降低它们之间的亲和力,有效的方法 是逐步提高洗脱剂的PH和盐浓度(离子强度),这样各种氨基酸将以不同的速 度被洗脱下来。
(6)气相色谱
当层析系统的流动相为气体,固定相为涂渍在固体颗粒表面的液体时,此层 析技术称为气-液色谱(gas-liquid chromatography)或简称为气相色谱。它是 利用样品组分在流动的气相和固定在颗粒表面的液相中的分配系数不同而达到 分离组分的目的。
加洗脱剂 氨基酸样品 支持剂 层析柱
光 1.0

收 值
0.5
0.1
分部收集
20 40 60 80 100 120 流出液(毫升)
(3)滤纸层析
滤纸层析也是分配层析的一种。这里的滤纸纤维素吸附水作为固定相,展层用 的溶剂是流动相。层析时,混合氨基酸在这两相中不断分配,使它们分布在滤纸 的不同位置上。
蛋白质的分子量测定技术归纳起来大致分三大类电泳技术,层 析技术,光谱分析技术。
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,也称为十二烷基酸钠-聚 丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulphatepolyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)。 主要用于蛋白质亚基分子量的测定。它具有操作简单, 重复性好,对样品的纯度要求不高等特点,是目前使用 较为广泛的测定蛋白质亚基分子量的一种方法。
气相色谱需要气相色谱仪进行。
气相色谱具有微量快速的优点。
(7)高效液相色谱(high performance liquid chromatography,简称HPLC): 这是近十几年来发展起来的一种快速、灵敏、高效的分离技术。
HPLC的特点是:使用的固定相支持剂颗粒很细,因而表面积很大;溶剂系 统采用高压,因此洗脱速度增大。因此多种类型的柱层析都可用HPLC来代替, 例如分配层析、离子交换层析、吸附层析以及凝胶过滤等。

各种氨基酸的生产工艺

各种氨基酸的生产工艺

各种氨基酸的生产工艺1、谷氨酸(1)等电离交工艺方法——从发酵液中提取谷氨酸,即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2),温度降到10 以下沉淀,离心分离谷氨酸,再将上清液用硫酸调pH至1.5上732强酸性阳离子交换树脂,用氨水调上清液pH10进行洗脱,洗脱下来的高流分再用硫酸调pH1.0返回等电车间加入发酵液进行等电提取,离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。

该工艺方法的缺点是:废水量大,治理成本高,酸碱用量大。

(2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃左右,连续加入有晶种的等电罐中,同时加入硫酸,控制等电罐中PH值维持在3.2左右,温度40℃进行结晶。

该工艺方法废的优点是:水量相对较少;缺点是:氨酸提取率及产品质量较差。

(3)发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤,澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH值为3.20~3.25,然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶,分离、洗涤,得到谷氨酸晶体和母液,将一部分母液进入脱盐装置,脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并;另一部分在第二调酸罐中被调整pH值至4.5~7,蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH值至3.20~3.25后,进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置,使母液中的谷氨酸充分结晶出来,低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤,得到谷氨酸晶体和二次母液。

(4)水解等电点法发酵液-----浓缩(78.9kPa,0.15MPa蒸汽)----盐酸水解(130 ℃,4h )----过滤-----滤液脱色-----浓缩-----中和,调pH至3.0-3.2(NaOH或发酵液) -----低温放置,析晶-------谷氨酸晶体此工艺的优点:设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省(5)低温等电点法发酵液-----边冷却边加硫酸调节pH4.0-4.5-----加晶种,育晶2h-----边冷却边加硫酸调至pH3.0-3.2------冷却降温------搅拌16h------4 ℃静置4h------离心分离--------谷氨酸晶体此工艺的优点:设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省(6)直接常温等电点法发酵液-----加硫酸调节pH4.0-4.5-----育晶2-4h-----加硫酸调至pH3.5-3.8------育晶2h------加硫酸调至pH3.0-3.2------育晶2h------冷却降温------搅拌16-20h------沉淀2-4h-------谷氨酸晶体此工艺的优点:设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。

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