氨基酸发酵生产技术绪论

1、有机酸生产技术生物工程系1谷氨酸发酵生产技术2绪论课程目的、课程内容与学习方法 氨基酸发酵的发展历程 氨基酸的应用 3存在于动物（包括人类）体内的氨基酸至少有20种，8种氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸4 课程目的、课程内容与学习方法一、课程目的总体目标： 1、能够采用谷氨酸生产菌，利用淀粉糖原料进行谷氨酸的发酵生产。 2、能够采用柠檬酸生产菌，利用淀粉质原料进行柠檬酸的发酵生产。 5678学习目标能力目标：能够进行培养基的配制及灭菌。能够制备淀粉水解糖液。能够制备工业用无菌空气。能够进行发酵工业菌种的扩大培养操作。能够掌握菌种在生长过程中对菌体形态进

2、行观察，判断菌种生长是否异常。9 能够对发酵过程中溶氧、温度、pH、泡沫产生等进行控制； 能够对发酵过程中对菌体形态、基质消耗、产物生产变化进行监控； 能够从发酵液中提取出符合质量要求的产品。 能够对发酵水平和提取效果进行合理的评价。 能够对生产设备进行保养和维护。10知识目标： 掌握淀粉水解糖制备的基本知识。 掌握工业发酵用培养基的种类和特点。 理解菌种扩大培养的工艺过程和条件控制11了解谷氨酸及柠檬酸发酵的代谢途径及生物合成的调节机制。 理解发酵过程中溶解氧、温度、pH值、泡沫、补料等对发酵的影响作用并分别掌握其控制方法。 掌握谷氨酸提取分离产品加工过程中的基本知识12素质目标：通过工艺操

3、作具有独立工作和自主学习的能力。通过分组讨论、工作方式，培养学生团队意识和协调能力。通过比较发酵水平和提取水平，培养学生具有质量意识，成本意识。通过安全生产培养学生的安全意识和环保意识。13二、课程内容项目一 谷氨酸发酵生产技术项目二 柠檬酸发酵生产技术14项目一 谷氨酸发酵生产技术一 绪论 二 培养基及制备技术 三 空气除菌技术 四 菌种的保藏与种子的扩大培养技术 五 谷氨酸发酵机制及菌种的选育技术 六 发酵技术 七 染菌的防治 八 谷氨酸提取及精制技术 15项目二 柠檬酸发酵生产技术一 绪论 二 黑曲霉的柠檬酸生物合成途径 三 柠檬酸菌种的扩大培养技术四 柠檬酸的提取工艺 16三、学习方法

4、1、项目导向、任务驱动的教学方法。 以谷氨酸生产和柠檬酸生产作为生产项目，掌握一般有机酸生产的通用技术 2、分组学习法。采用小组完成任务、小组内打分、小组竞赛的方式打分。17第二节 氨基酸发酵的发展历程一、发酵法生产氨基酸的起源 二、氨基酸发酵技术的发展三、氨基酸发酵行业的现状与趋势18一、发酵法生产氨基酸的起源1820年，蛋白质被水解为氨基酸。1850年，在实验室里，化学法合成氨基酸。1866年，水解小麦面筋，得到了谷氨酸。1948年，日本得到了对糖的转化率为50%60%的-酮戊二酸产生菌。191956年开始，日本协和发酵公司筛选选育出一种谷氨酸棒状杆菌，是生物素缺陷型。1957年，日本协和

5、发酵公司正式工业化发酵生产味精。20二、氨基酸发酵技术的发展自然发酵时期纯培养技术的建立（第一转折点）21深层培养技术的建立（第二转折点）代谢控制发酵时期（第三转折点）基因工程技术的建立（第四转折点）22三、氨基酸发酵行业的现状与趋势1.发酵法生产氨基酸的种类 20种氨基酸基本上都已被开发成商品上市； 2.发酵法生产氨基酸的产量2004年，国内年产味精年产超90万吨，越居世界第一位233.氨基酸的主要生产国家 有日本、中国、美国、德国、法国、印尼、泰国、韩国等。4.我国氨基酸工业发展历程简介 1958年，开始筛选谷氨酸产生菌， 1964年在上海投入工业化生产试验。24 差距国内氨基酸原料药生产

6、厂家普遍规模较小，产品结构不合理，某些厂家的氨基酸产品雷同,技术投入少，因而生产水平低下，产品缺乏国际市场竞争力。对生产废液的综合利用和治理能力偏低，环境污染严重。255.氨基酸工业发展趋势（1）作为调味添加剂的L-谷氨酸一钠仍有增长的空间。（2）作为饲料添加剂的氨基酸如L-赖氨酸、L-苏氨酸、L-蛋氨酸、L-色氨酸等，将是未来氨基酸产业发展的一个热点。（3）氨基酸及其衍生物作为合成活性药物的重要原料，是氨基酸工业发展的另一个热点；它的应用领域还正在向化工、化妆品方面拓展。 氨基酸的生产也将是21世纪氨基酸工业的发展趋势之一。26第三节 氨基酸的应用一、在食品工业中的应用二、在医药工业中的应用三、在饲料工业中的应用四、在农业中的应用五、在化学工业中的应用27一、在食品工业中的应用1.调味的作用2.增香与除臭的作用3.保质与保鲜的作用4.营养的作用28二、在医药工业中的应用 1.作为营养性输液29 2.治疗的作用用于促进幼儿正常生长发育,以及儿童及孕妇补充钙质。 临床上主要用于慢性胃炎的治疗。 用于预防和治疗因缺乏必需氨基酸与维生素所引起的各种疾病。 303.起载体与连接的作用31三、在饲料工业中的应用在氨基酸饲料学中，根据必需氨基酸的缺乏程度，把必需氨基酸分为第一、第二、第三限制氨基酸。 32四、在农业中的应用1.氨基酸及其金属盐类、聚合物、衍生物等可作为杀虫剂。33