味精的发酵生产ppt课件.ppt
《味精的发酵生产ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《味精的发酵生产ppt课件.ppt(70页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第八章第八章 味精的发酵生产味精的发酵生产味精味精l谷氨酸钠,化学名称为谷氨酸钠,化学名称为L-L-谷氨酸单钠一水化合物谷氨酸单钠一水化合物(monosodium L-glutamate monohydratemonosodium L-glutamate monohydrate,MSGMSG)。)。l根据谷氨酸钠含量分为:根据谷氨酸钠含量分为:纯味精,纯味精,含谷氨酸钠含谷氨酸钠99%99%以上;以上;含盐味精,含盐味精,95%95%味精,味精,90%90%味精,味精,80%80%味精;味精;特鲜(强力)味精,特鲜(强力)味精,添加呈味核苷酸二钠或鸟苷酸添加呈味核苷酸二钠或鸟苷酸二钠的味精。二
2、钠的味精。一、味精性质一、味精性质n性状性状 味精是无色至白色的柱状结晶或白色的味精是无色至白色的柱状结晶或白色的结晶性粉末。结晶性粉末。分子式分子式 C C5 5H H8 8NONO4 4NaNaH H2 2O O相对分子质量相对分子质量 187.13187.13含氮量含氮量 7.48%7.48%结构式结构式n 分子式和结构式分子式和结构式易溶于水易溶于水不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂难溶于纯酒精难溶于纯酒精n 溶解度溶解度n pH pH值值7.0(10%7.0(10%水溶液水溶液) )195(195(在在125125以上易失去结晶水以上易失去结晶水) )n 熔点熔点二
3、、味精生产的发展二、味精生产的发展n19081908年,日本东京大学池田教年,日本东京大学池田教授在研究食品的呈味性时,首授在研究食品的呈味性时,首先从海带汤中发现了先从海带汤中发现了“鲜味鲜味”的奥秘是来自于谷氨酸钠,并的奥秘是来自于谷氨酸钠,并分离出分离出L-L-谷氨酸晶体,定名谷氨酸晶体,定名味味元素。元素。二、味精生产的发展二、味精生产的发展n19091909年即开始了作坊式的试生产,以年即开始了作坊式的试生产,以“味素味素”为商品名称首次投放市场。为商品名称首次投放市场。n19141914年池田菊苗与铃木三郎合作在日本川崎市年池田菊苗与铃木三郎合作在日本川崎市建立了世界上第一个味精厂
4、,由水解小麦面筋建立了世界上第一个味精厂,由水解小麦面筋批量生产味精。批量生产味精。n19361936年,美国人从甜菜废液中提取谷氨酸。年,美国人从甜菜废液中提取谷氨酸。n19461946年,美国发明发酵法生产年,美国发明发酵法生产-酮戊二酸,酮戊二酸,并用酶法或化学法将此酮酸转换为并用酶法或化学法将此酮酸转换为L-L-谷氨酸。谷氨酸。n19571957年,日本率先采用微生物发酵法生产谷年,日本率先采用微生物发酵法生产谷氨酸,并投入大规模工业化生产。氨酸,并投入大规模工业化生产。 这是被誉为现代发酵工业的重大创举,这是被誉为现代发酵工业的重大创举, 使发酵工业进入调节代谢的调控阶段。使发酵工业
5、进入调节代谢的调控阶段。我国味精生产的发展我国味精生产的发展n第一阶段是以酸法水解豆粕或水解面筋生第一阶段是以酸法水解豆粕或水解面筋生产味精。产味精。 19211921年至解放初期,味精厂只有年至解放初期,味精厂只有4 4家,上家,上海天厨味精厂、沈阳味精厂、天津味精厂、海天厨味精厂、沈阳味精厂、天津味精厂、青岛味精厂,总产量不足青岛味精厂,总产量不足500500吨。吨。 n第二阶段是第二阶段是19641964年上海工业微生物研究所与天年上海工业微生物研究所与天厨味精厂协作,采用黄色短杆菌以发酵法生产厨味精厂协作,采用黄色短杆菌以发酵法生产谷氨酸获得成功。利用微生物发酵法生产谷氨谷氨酸获得成功
6、。利用微生物发酵法生产谷氨酸在国内各味精厂相继推广酸在国内各味精厂相继推广, ,有力地推动了我有力地推动了我国味精工业的崛起。国味精工业的崛起。n7070年代末期,味精生产厂发展到年代末期,味精生产厂发展到200200家,产量家,产量由由19651965年的年的4,0004,000吨增至吨增至19781978年的年的21,85021,850吨。吨。n第三阶段是十一届三中全会以后,采用酶法水第三阶段是十一届三中全会以后,采用酶法水解淀粉,使味精生产突飞猛进,产量由解淀粉,使味精生产突飞猛进,产量由19781978年年的的2.12.1万吨增至万吨增至19971997年的年的63.163.1万吨。万
7、吨。n迄今为止,国内已全部采用发酵法生产味精。迄今为止,国内已全部采用发酵法生产味精。近近4040年来,全国味精产量(不含台湾)发展到年来,全国味精产量(不含台湾)发展到170170万吨,占世界味精总产量的万吨,占世界味精总产量的70%70%以上,居世以上,居世界味精产量首位。界味精产量首位。Large consuming countries n USAn Japann Chinan South Korean South East Asian CountriesBecause of their habit of enhancing food flavor. 谷氨酸产生菌(细菌)谷氨酸产生菌(细
8、菌) 棒杆菌属棒杆菌属 北京棒杆菌北京棒杆菌 C.pekinenseC.pekinense CorynebacteriumCorynebacterium 钝齿棒杆菌钝齿棒杆菌 C.crenatumC.crenatum 谷氨酸棒杆菌谷氨酸棒杆菌 C.glutamicumC.glutamicum 短杆菌属短杆菌属 黄色短杆菌黄色短杆菌 B.flvumB.flvum Brevibacterium Brevibacterium 产氨短杆菌产氨短杆菌 B.ammoniagenesB.ammoniagenes 小杆菌属小杆菌属 嗜氨小杆菌嗜氨小杆菌 M.ammoniaphilumM.ammoniaphil
9、um Microbacterium Microbacterium 节杆菌属节杆菌属 球形节杆菌球形节杆菌 A.globiformis A.globiformis ArthrobacterArthrobacter三、谷氨酸的生物合成三、谷氨酸的生物合成 菌株特点:菌株特点:l 革兰氏阳性,无芽孢,革兰氏阳性,无芽孢,l 无鞭毛,不能运动;无鞭毛,不能运动;l 需氧微生物;需氧微生物;l 生物素缺陷型;生物素缺陷型;l 发酵中菌体发生明显的形态变化发酵中菌体发生明显的形态变化, ,同时发生细胞同时发生细胞 膜渗透性的变化;膜渗透性的变化;l 不分解利用谷氨酸不分解利用谷氨酸, ,并能耐高浓度的谷氨
10、酸。并能耐高浓度的谷氨酸。1.1.谷氨酸发酵原料谷氨酸发酵原料 n糖蜜糖蜜 n淀粉水解糖淀粉水解糖 糖蜜糖蜜n糖蜜是制糖工厂的副产物,分为甘蔗糖蜜和糖蜜是制糖工厂的副产物,分为甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。甜菜糖蜜。甘蔗糖蜜的还原糖含量比甜菜糖蜜多得多;甘蔗糖蜜的还原糖含量比甜菜糖蜜多得多;甘蔗糖蜜的含氮量比甜菜糖蜜少得多;甘蔗糖蜜的含氮量比甜菜糖蜜少得多;淀粉水解糖淀粉水解糖 n谷氨酸产生菌不能直接利用淀粉;谷氨酸产生菌不能直接利用淀粉;n在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的称为淀粉的“糖化糖化”,所制得的糖液称为,所制得的糖液称为淀粉水解糖。淀粉水解糖。
11、 n水解糖液中除葡萄糖外,还含有其他杂质。水解糖液中除葡萄糖外,还含有其他杂质。水解糖液中所含杂质的多少,与原料质量水解糖液中所含杂质的多少,与原料质量及淀粉的糖化条件有密切关系。及淀粉的糖化条件有密切关系。2. 2. 谷氨酸的生物合成机理谷氨酸的生物合成机理由三羧酸循环中由三羧酸循环中产生的产生的a-a-酮戊二酮戊二酸酸在谷氨酸脱氢在谷氨酸脱氢酶存在下进行还酶存在下进行还原性氨化作用。原性氨化作用。2. 2. 谷氨酸的生物合成机理谷氨酸的生物合成机理a-a-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶存在下进行还原性氨酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶存在下进行还原性氨化作用。化作用。谷氨酸谷氨酸脱氢酶脱氢酶NH4四、味精的
12、生产工艺流程四、味精的生产工艺流程1.1.淀粉水解糖的制取;淀粉水解糖的制取;2.2.谷氨酸生产菌种子的扩大培养;谷氨酸生产菌种子的扩大培养;3.3.谷氨酸发酵;谷氨酸发酵;4.4.谷氨酸的提取分离;谷氨酸的提取分离;5.5.由谷氨酸制味精。由谷氨酸制味精。1.1.淀粉水解糖的制取淀粉水解糖的制取n含淀粉原料含淀粉原料淀粉水解的方法淀粉水解的方法 n酸解法酸解法 n酶解法酶解法 n酸酶结合法酸酶结合法 2.2.菌种扩大培养菌种扩大培养斜面培养斜面培养:n琼脂培养基:蛋白胨、牛肉膏、氯化钠,琼脂培养基:蛋白胨、牛肉膏、氯化钠,pHpH值值7.0-7.27.0-7.2。n北京棒杆菌、钝齿棒杆菌:北
13、京棒杆菌、钝齿棒杆菌:30-3230-32n天津短杆菌:天津短杆菌:33-34 33-34 n培养培养18-24h18-24h。一级种子培养一级种子培养:n培养基:葡萄糖、玉米浆、尿素、培养基:葡萄糖、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、硫酸铁及硫磷酸氢二钾、硫酸镁、硫酸铁及硫酸锰组成,酸锰组成,pHpH值值7.07.0。n振荡培养振荡培养12h12h。二级种子培养二级种子培养:n用种子罐培养,料液量为发酵罐投用种子罐培养,料液量为发酵罐投料体积的料体积的1 1;n用水解糖代替葡萄糖,用水解糖代替葡萄糖,3232,通气,通气搅拌搅拌7-10h7-10h。种子质量要求:种子质量要求:n二级种子培养
14、结束时,二级种子培养结束时,无杂菌或噬菌体污染;无杂菌或噬菌体污染;n菌体大小均一,呈单个菌体大小均一,呈单个或八字排列;或八字排列;n活菌数为活菌数为10108 8-10-109 9/ml/ml。photomicrographs of cells in synthetic broth for 16 h影响种子质量的因素影响种子质量的因素l培养基构成培养基构成l温度温度lpHpH值值l溶解氧溶解氧l接种量接种量l培养时间培养时间3.3.谷氨酸发酵过程谷氨酸发酵过程适应期:适应期:尿素分解产生氨,尿素分解产生氨,pHpH值上升。糖不被利用。值上升。糖不被利用。2-4h2-4h。n控制措施:控制接
15、种量和发酵条件使其缩短。控制措施:控制接种量和发酵条件使其缩短。对数生长期:对数生长期:糖耗快,尿素大量分解使糖耗快,尿素大量分解使pHpH值上升,氨被利用值上升,氨被利用pHpH值又迅速下降。溶氧急剧下降后维持在一定水平。值又迅速下降。溶氧急剧下降后维持在一定水平。菌体浓度迅速增大,菌体形态为排列整齐的八字菌体浓度迅速增大,菌体形态为排列整齐的八字形。不产酸。形。不产酸。12h12h。n控制措施:及时供给菌体生长必须的氮源及调控制措施:及时供给菌体生长必须的氮源及调节节pHpH值,在值,在pHpH值值7.5-8.07.5-8.0时流加尿素;维持温时流加尿素;维持温度度30-3230-32。菌
16、体生长停止期菌体生长停止期:谷氨酸合成谷氨酸合成。n控制措施:提供必需的氨,控制措施:提供必需的氨,pHpH值维持值维持7.2-7.47.2-7.4。大量通气,控制温度大量通气,控制温度34-3734-37。发酵后期发酵后期:菌体衰老,糖耗慢,残糖低菌体衰老,糖耗慢,残糖低。n控制措施:控制措施:pHpH值维持值维持7.07.07.27.2。提高温度。提高温度, ,一般为一般为36363737。营养物耗尽,酸浓度不增。营养物耗尽,酸浓度不增加时,及时放罐。加时,及时放罐。发酵周期一般为发酵周期一般为30h30h。五、谷氨酸发酵过程控制五、谷氨酸发酵过程控制n碳源:碳源:淀粉水解糖、糖蜜、乙醇、
17、烷烃n氮源:氮源:铵盐、尿素、氨水 n无机盐:无机盐:磷酸盐、镁、钾、钠、铁、锰、铜n生长因子:生长因子:生物素1.培养基培养基lC/NC/N100:15100:15 2121,实际高达,实际高达100:28100:28,用于调整用于调整pHpH值;值;分解产生分解产生的的NHNH3 3从发酵液中逸出。从发酵液中逸出。l产谷氨酸阶段:产谷氨酸阶段:NHNH4 4+ +不足不足:使:使 - -酮戊二酸蓄积而很少有谷氨酸生成。酮戊二酸蓄积而很少有谷氨酸生成。NHNH4 4+ +过量:促使谷氨酸生成谷氨酰胺。过量:促使谷氨酸生成谷氨酰胺。氮源:铵盐、尿素、氨水氮源:铵盐、尿素、氨水 磷酸盐对发酵有显
18、著影响:磷酸盐对发酵有显著影响:l不足:糖代谢受抑制,菌体生长不足。不足:糖代谢受抑制,菌体生长不足。l过多:细胞膜磷脂生成量多,不利于谷氨酸排出。过多:细胞膜磷脂生成量多,不利于谷氨酸排出。 无机盐无机盐l作为乙酰作为乙酰CoACoA的辅酶,参与脂肪酸的生物合成,的辅酶,参与脂肪酸的生物合成,进而影响磷酯的合成。进而影响磷酯的合成。l浓度过大:促进菌体生长,谷氨酸产量低。浓度过大:促进菌体生长,谷氨酸产量低。代谢产物中乳酸和琥珀酸明显增多。代谢产物中乳酸和琥珀酸明显增多。生长因子:生物素生长因子:生物素影响细胞膜通透性和代谢途径。影响细胞膜通透性和代谢途径。 生物素:生物素:B B族维生素的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 味精 发酵 生产 ppt 课件
限制150内