谷氨酸菌体变化及发酵过程

目录

第一章前言

1.1企业的发展概况及主要产品

1.2企业的发展动向

第二章谷氨酸发酵菌体变化及发酵过程2.1谷氨酸的用途

2.2谷氨酸的理化性质

2.3谷氨酸的发酵原理

2.4谷氨酸生产菌在发酵过程中的形态变化2.4.1种子的菌体形态

2.4.2谷氨酸发酵不同阶段的菌体形态

2.4.3谷氨酸发酵感染噬菌体的菌体形态

2.4.

3.1发酵前期感染噬菌体的菌体形态

2.4.

3.2发酵中后期感染噬菌体的菌体形态

2.5谷氨酸发酵过程中的主要变化

2.5.1适应期

2.5.2对数生长期

2.5.3转化期

2.5.4产酸期

参考文献

实习心得

摘要

味精的化学名称为谷氨酸—钠，其基本成分为L—谷氨酸。

将蛋白质水解，能够得到多种氨基酸，如谷氨酸、苏氨酸、胱氨酸等。定量分析各种氨基酸，其中又以谷氨酸所占的份量最大，由此可知谷氨酸在蛋白质的组成中是非常重要的。谷氨酸发酵是其生产菌体利用环境中碳源和氨源等在控制一定的培养条件的前提下，经过谷氨酸生产菌的生长和繁殖，于细胞内经过一系列的生化变化综合生成谷氨酸。

关键词：谷氨酸菌体发酵

第一章前言

1.1企业的发展概况及主要产品

阜丰集团有限公司是一家在香港联交所主板上市的国际化生物制品公司。主要致力于生物发酵产品的生产、经营和研发，是全球第一大味精和谷氨酸生产商、全球三大黄原胶制造商之一。

目前集团下辖企业：山东阜丰发酵公司、宝鸡阜丰生物科技有限公司、内蒙阜丰生物科技有限公司、江苏神华药业有限公司、阜丰集团研发中心和阜丰进出口公司等多家实体。其中内蒙古阜丰生物科技有限公司座落于内蒙古自治区呼和浩特经济技术开发区，公司是以农产品深加工为主业，集科技、工、农、贸于一体，拥有自营进、出口权的大型企业集团，职工3000余人，总资产8.6亿元。主要产品及生产能力为：味精及谷氨酸40万吨、黄原胶3.2万吨、淀粉糖15万吨、生物发酵肥50万吨、玉米油3万吨，鸡味2万吨以及冬虫夏草胶囊、灵芝菌粉等50多种生物保健品系列品种。经国家各管理体系认证，主导产品谷氨酸、味精、黄原胶销往全国各地，并出口世界四十多个国家和地区。

1.2企业的发展动向

今后的发展时采用诱变、细胞工程、基因工程的手段选育出从遗传角度解除了反馈调节和遗传性质稳定的更理想菌体，提高产酸;采用过程控制逐步使用现代化的电子仪表、电子计算机控制，加强科学管理，完善受控参数，进行最佳控制、连续化、自动化，稳定高产；在工艺设备上进步探求新工艺，新设备，以提高产算率和收率；继续研究微生物生理、生化、遗传变异和发酵机制等问题，以便能更好的控制氨基酸这样微生物中间代谢产物的发酵。

第二章谷氨酸发酵菌体变化及发酵过程

2.1谷氨酸的用途

○1用作食品助鲜剂由于L—谷氨酸—钠具有强烈的肉类鲜味，而且是人类营养物质，因而广泛的用于食品调味，它用水稀释至3000倍仍然有鲜味的感觉。○2用于医药谷氨酸是构成蛋白质的氨基酸之一，被人体吸收后易与血氨形成谷酰胺，能解除代谢过程中氨的毒害作用，因而能预防和治疗肝昏迷，保护肝脏，是肝脏疾患的辅助药物。

○3用于日用品工业可用于制造聚谷氨酸生产高级人造革，用焦谷氨酸钠制高级润肤剂等。

2.2谷氨酸的理化性质

○1物理性质：C5H9O4N纯品的分子量147.13，含氨9.52%，为无色斜方晶系，密度1.538g/ml，熔点很高，一般超过200℃，此时就开始熔化并立即分解。溶解度很低。如在75%酒精中25℃的溶解度为0.037g，不溶于乙醚。

○2化学性质:谷氨酸含有一个碱性基（氨基）和两个酸性基团（羧基），它以和酸生成盐，也可和碱生成盐，是一个两性物质。谷氨酸的晶体也是以偶极离子的形成存在的，这种偶极离子是分子内的氨基与羧基成盐的结果故又称内盐，它之所以具有相当高的熔点，难溶于有机溶剂等等，都是因为它是内盐，因而具有盐的性质的缘故。

2.3谷氨酸的发酵原理

谷氨酸发酵是其生产菌利用环境碳源和氮源等，在控制一定的培养条件的前提下，经过谷氨酸生产菌的生长和繁殖，于细胞内经过一系列生化变化综合生成谷氨酸，并将其分泌于环境中而造成蓄积的过程。

2.4谷氨酸生产菌在发酵过程中的形态变化

谷氨酸生产菌在发酵过程中会发生明显的菌体形态变化。实践证明，在发酵过程中发现菌体形态有变化时，已是产谷氨酸的激冲时间。但在发酵培养基含有过剩生物素的培养条件下，菌体形态则没有明显变化，确呈现耗糖，长期不产谷氨酸的异常发酵。

2.4.1种子的菌体形态

将斜面和一、二级种子培养的菌体，用结晶紫染色，经显微镜观察，发现菌体在斜面和一、二级种子培养的不同条件下，细胞形态基本相识。斜面培养的菌体较细小一、二级种子比斜面菌体大而粗壮，革兰氏染色深。菌体细胞均多短杆至棒杆状，有的微呈弯曲状。

2.4.2谷氨酸发酵不同阶段的菌体形态

众所周知，生物素是控制L—谷氨酸积累量高低的重要因素。能影响磷脂合成及细胞膜的形成。因此为了形成有利于谷氨酸向外渗透的细胞膜，须使磷脂合成不充分，因而必须要控制生物素亚适量。长菌型细胞开始向产酸型细胞转变，通过再度分裂冲殖，形成有利于谷氨酸向外渗透的磷脂合成不足的细胞膜，细胞出现伸长，膨大等异常形态，随之开始产酸。

2.4.3谷氨酸发酵感染噬菌体的菌体形态

2.4.

3.4发酵前期感染噬菌体的菌体形态

通过显微镜观察发现，发酵前期感染噬菌体后，菌体细胞明显减少，细胞不规则，发圆发胖，缺乏“V”字排列，视野中有明显的细胞碎片，严重时出现拉丝、拉网，互相堆在一起，几乎找不到完整的菌体细胞，类似蛛网或鱼翅状。

2.4.

3.2发酵中后期感染噬菌体的菌体形态

通过显微镜观察发现，在发酵中、后期感染噬菌体后菌体形态不规则，边缘不整齐，有的边缘似乎有许多毛刺状的东西，有细胞碎片，不同于正常发酵的产酸细胞。一般来说，在生产上中后期感染噬菌体，光密度值虽有下降，也常伴有泡沫多，粘度大，耗糖缓慢等异常现象，但及时补加适量营养物，一般仍可完成发酵，产酸在4%左右。