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            谷氨酸發酵消泡劑與谷氨酸的生產及提取的關系

            2013-1-10 5:45:06   來源:金湖消泡劑   網址:www.eli28.com   點擊:

            1.醋酸發酵生產谷氨酸

                醋酸的發酵途徑類似于糖質原料,都是先變為乙酰輔酶A,再進入三羧酸循環,當生成ɑ-酮戊二酸時,與培養基的氨離子和發酵谷氨酸消泡劑起作用,進行還原氨基化生成谷氨酸。因此,醋酸原料所用菌種和糖質原料一樣,例如,黃色短桿菌、谷氨酸小球菌、散枝短桿菌、硫殖短桿菌、乳糖發酵短桿菌等都是一般的谷氨酸產生菌,不過近年關于醋酸發酵谷氨酸產生菌的選育,有所進展,如:

                (1)油酸缺陷型變異株,其谷氨酸的產率較生物素缺陷型變異株為高。

                (2)不能由糖生成谷氨酸而能由醋酸生成谷氨酸的菌株。

                (3)高級不飽和脂肪酸缺陷型菌株,應用這一菌株時,由于醋酸消耗很慢,在培養初期要先以糖質原料為碳源,在不控制生物素的條件下,使用谷氨酸發酵消泡劑進行發酵。當培養液的殘糖在1%以下時,連續地添加醋酸,可以生成大量的谷氨酸。

                (4)已分離到一些對單氟乙酸和丙二酸有抗性,且具有高產谷氨酸的優良菌株。

                 在使用發酵消泡劑谷氨酸進行發酵的技術方面,有關流加法的改良、銅離子影響、抗氧劑的添加和醋酸與糖混合發酵法等,其中重要的是如何殼服醋酸對谷氨酸產生菌的生長抑制作用。

            2.谷氨酸的提取

              (一)等電點法

                 谷氨酸在水中的解離常數pK1 =2. 19;pK2=4.28,故等電點時的pH為:PH值=(pK1+pK2)/2=(2.19+4.28)/2=3.23=3.2。

                 PH值調節的過程如下:首先將發酵消泡劑谷氨酸發酵液進行調酸,調至PH值為4.5,然后繼續中和至PH值為3.0-3.2,隨后進行攪拌20h,并靜置沉降6h,直到菌體及微細谷氨酸結晶。在靜置沉降6h的過程中,谷氨酸會發生離心分離,形成濕谷氨酸,除此之外,靜置的母液同樣會發生離子交換,造成谷氨酸洗脫,最后可以收集到三種液體:一是前期低流分再交換;二是高流分調PH為1.5;三是后期低流分再交換。其中,第二種還需要繼續中和PH值為3.0-3.2。

            (二)離子交換法

                 用強酸性陽離子樹脂(732)氫型吸附后,用60℃4%的NaOH洗脫。樹脂再生用5. 4%HCl。

            (三)雙柱法

                 將發酵消泡劑谷氨酸發酵液先通過弱酸性陽離子交換樹脂(氫型),以除去陽離子雜質等,不吸附谷氨酸。再通過磺酸型陽離子交換樹脂,以吸附谷氨酸,用堿液洗脫谷氨酸(第二柱),因濃度集中,谷氨酸含量可達到16%。再分別用酸使第一柱及第二柱進行再生。

            (四)鹽酸鹽法

                發酵消泡劑發酵液中除含谷氨酸外,尚有一定量的谷氨酰胺及焦谷氨酸,用等電點及離子交換提取均無法回收,可用鹽酸水解來提高收率3鹽酸水解時也使菌體蛋白水解成氨基酸并可使碳水比合物破壞,生成腐殖質而被除去,提高水解液質量,利用谷氨酸鹽在濃鹽酸中溶解度低而將谷氨酸與其它雜質分離。

            (五)鋅鹽法

                 利用谷氨酸鋅在水溶液中的溶解度低的原理,將發酵液中谷氨酸一次進行回收。

            (六)直接濃縮法

                 適用于醋酸為原料發酵生產谷氨酸。

            (七)離子交換膜電滲法。

                                  本文參考《發酵微生物學》一書。

             

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