自考农学类串讲资料汇总课件

1、味精的生产,授课教师：肖顺学生：何丛，林龙,概述,味精：L-谷氨酸单钠的一水化合物，俗称味精。,味精的生产工艺图,原料的来源,谷氨酸发酵以糖蜜和淀粉为主要原料。糖蜜：是制糖工厂的副产物，分为甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜两大类。淀粉：来自薯类、玉米、小麦、大米等,淀粉的预处理,淀粉的水解原料粉碎加水液化糖化淀粉水解糖,淀粉的液化在-淀粉酶的作用将淀粉水解生成糊精和低聚糖。淀粉的糖化在糖化酶（如曲霉菌糖化剂）的作用下将糊精和低聚糖水解成葡萄糖。,喷射液化器出口温度控制在100-105，层流罐温度维持在95-100，液化时间约1h,然后进行高温灭酶。淀粉浆液化后，通过冷却器降温至60进入糖化罐，加入糖化酶进行

2、糖化。糖化温度控制在60左右，pH值4.0-4.4，糖化时间48h.糖化结束后，将糖化罐加热至80-85，灭酶30min.过滤得葡萄糖液。,糖化罐,层流罐,喷射液化器,谷氨酸菌种的培养,谷氨酸菌种,我国谷氨酸发酵生产中使用的菌株主要有北京棒杆菌AS.1.299、钝齿棒杆菌AS.1.542、HU7251、672等。,谷氨酸菌种的扩大培养,普遍采用二级种子培养流程:即保藏菌种斜面种子摇瓶种子培养种子罐发酵罐一级种子培养1000ml三角瓶中二级种子培养种子发酵罐,种子发酵罐,摇瓶种子制备流程,谷氨酸合成途径,由葡萄糖生物合成谷氨酸,谷氨酸发酵的控制,1温度的控制国内常用菌株的最适生长温度为30-34

3、，产生谷氨酸的最适温度为3436。012h的发酵前期，主要是长菌阶段；发酵12h后，菌体进入平衡期，增殖速度变得缓慢；温度提高到3436，谷氨酸的生成量就增加。,2pH的控制,前期一般发酵前期pH控制在7.5-8.5左右，发酵中、后期pH控制在7.07.2，调低pH的目的在于提高与谷氨酸合成有关的酶的活力。尿素被谷氨酸生产菌细胞的脲酶所分解放出氨，因而发酵液的pH会上升。发酵过程中，由于菌体不断利用氨，以及有机酸和谷氨酸等代谢产物进入发酵液，使N源不足和发酵液pH下降，需再次流加尿素。,3溶解氧的控制,谷氨酸产生菌是兼性好氧菌在实际生产中，搅拌转速固定不变，通常用调节通风量来改变供氧水平。通风

4、比（m3/m3.min）：每分钟向1m3的发酵液中通入0.1cm3无菌空气，用1:0.1表示。,4种龄和种量的控制,微生物的生长大致可分为适应期、对数期、稳定期、衰老期种龄：一级种子菌龄控制在1112h，二级种子菌龄为78h。种量：指接入发酵罐内种子的量占发酵罐内发酵培养基量的百分比。接种量的多少对适应期的延续时间也有很大的影响。接种量一般以1为好。种量过多，使菌体生长速度过快，菌体娇嫩，不强壮，提前衰老自溶，后期产酸不高；如果接种量过少，则菌体增长缓慢，会导致发酵时间延长，容易染菌。,5泡沫的控制,生产上为了控制泡沫，除了在发酵罐内安装机械消泡器外，还在发酵时加入消泡剂。目前谷氨酸发酵常用的

5、消泡剂有：花生油、豆油、玉米油、棉子油、泡敌和硅酮等。天然油脂类的消泡剂的用量较大，一般为发酵液的0.1%0.2%(体积分数)，泡敌的用量为0.02%0.03%(体积分数)。,发酵罐,发酵过程的控制,谷氨酸的提取,谷氨酸发酵液的组分,正常谷氨酸发酵液的组分如下：1.L-型谷氨酸，一般以谷氨酸铵盐(C5H8O4NNH4)形式存在。2.无机盐(K+、Na+、NH+、Mg2+、Ca2+、SO42-等)、残糖、色素、尿素以及消泡用的花生油、豆油或合成消泡剂等。3.大量菌体、蛋白质等固形物质悬浮在发酵液中，湿菌体约占发酵液的25。还存在着核苷酸类物质及其降解产物和其它氨基酸。,等电点法提取谷氨酸,酸中和

6、向中和罐盘管内注入冷冻盐水，将发酵液温度降至22，然后加硫酸中和，使其pH值从7.0降至3.2，温度从22降至8.该过程要先以较快的速率加酸，将pH先调整至5.0，停止加酸与搅拌1.5h，保证晶体增长。然后继续缓慢加酸调整，直到pH降为3.2，温度冷却至8，达到等电点，停止中和及搅拌。,碱中和过滤得谷氨酸结晶，加入温水溶解，用碳酸钠将谷氨酸溶液的pH值调到5.6，T=70注意：pH-谷氨酸二钠、谷氨酸温度-焦谷氨酸钠速度二氧化碳,发酵液,冷冻盐水,发酵液T=22pH=7.0,晶体增长,发酵液pH=5.0,较快加硫酸,停止加酸搅拌,发酵液pH=3.2T=8,缓慢加酸,1.5h,谷氨酸结晶,谷氨酸

7、溶液,谷氨酸钠溶液Ph=5.6,4060温水,碳酸钠,70,酸中和,碱中和,谷氨酸单钠的精制,1.活性炭脱色采用颗粒状的活性炭进行脱色时，一般是让谷氨酸钠溶液通过活性炭柱，色素被吸附，而得到的流出液为脱除了色素的谷氨酸钠溶液。2.离子交换柱除去Ca2+,Mg2+,Fe2+离子,离子交换设备,3.浓缩结晶上述溶液含有大量的水，需要经过浓缩与结晶，才能得到所需的谷氨酸钠结晶产品.在6570条件下进行蒸发浓缩，当溶液浓度达到3030.5波美度时，即可加入谷氨酸钠晶种进行结晶。,结晶罐,谷氨酸单钠的精制,4.干燥、包装经过离心分离后的晶体必须进行干燥处理。目前，采用的干燥方法有箱式烘房干燥，真空箱式干燥、气流干燥、传送带式干燥、振动床式干燥。结晶味精要求颗粒大小均匀，因此干燥好的晶体要经过振动筛分，除去过大或过小的晶粒，使晶粒大小更加均匀。筛