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恒鑫牌THI消泡剂

谷氨酸发酵消泡剂与谷氨酸的生产及提取的关系

发布时间:2012-09-04 11:05:37

1.醋酸发酵生产谷氨酸 醋酸的发酵途径类似于糖质原料,都是先变为乙酰辅酶A,再进入三羧酸循环,当生成ɑ-酮戊二酸时,与培养基的氨离子和发酵谷氨酸消泡剂起作用,进行还原氨基化生成谷氨酸。因此,醋酸原料所用菌种和糖质原料一样,例如,黄色短杆菌、谷氨酸小球菌、散枝短杆菌、硫殖短杆菌、乳糖发酵短杆菌等都是一般的谷氨酸产生菌,不过近年关于醋酸发酵谷氨酸产生菌的选育,有所进展,如: (1)油酸缺陷型变异株,其谷氨酸的产率较生物素缺陷型变异株为高。
  (2)不能由糖生成谷氨酸而能由醋酸生成谷氨酸的菌株。
  (3)高级不饱和脂肪酸缺陷型菌株,应用这一菌株时,由于醋酸消耗很慢,在培养初期要先以糖质原料为碳源,在不控制生物素的条件下,使用谷氨酸发酵消泡剂进行发酵。当培养液的残糖在1%以下时,连续地添加醋酸,可以生成大量的谷氨酸。
  (4)已分离到一些对单氟乙酸和丙二酸有抗性,且具有高产谷氨酸的优良菌株。
  在使用发酵消泡剂谷氨酸进行发酵的技术方面,有关流加法的改良、铜离子影响、抗氧剂的添加和醋酸与糖混合发酵法等,其中重要的是如何壳服醋酸对谷氨酸产生菌的生长抑制作用。
2.谷氨酸的提取 (一)等电点法 谷氨酸在水中的解离常数pK1 =2. 19;pK2=4.28,故等电点时的pH为:PH值=(pK1+pK2)/2=(2.19+4.28)/2=3.23=3.2。 PH值调节的过程如下:首先将发酵消泡剂谷氨酸发酵液进行调酸,调至PH值为4.5,然后继续中和至PH值为3.0-3.2,随后进行搅拌20h,并静置沉降6h,直到菌体及微细谷氨酸结晶。在静置沉降6h的过程中,谷氨酸会发生离心分离,形成湿谷氨酸,除此之外,静置的母液同样会发生离子交换,造成谷氨酸洗脱,最后可以收集到三种液体:一是前期低流分再交换;二是高流分调PH为1.5;三是后期低流分再交换。其中,第二种还需要继续中和PH值为3.0-3.2。 (二)离子交换法 用强酸性阳离子树脂(732)氢型吸附后,用60℃4%的NaOH洗脱。树脂再生用5. 4%HCl。 (三)双柱法 将发酵消泡剂谷氨酸发酵液先通过弱酸性阳离子交换树脂(氢型),以除去阳离子杂质等,不吸附谷氨酸。再通过磺酸型阳离子交换树脂,以吸附谷氨酸,用碱液洗脱谷氨酸(第二柱),因浓度集中,谷氨酸含量可达到16%。再分别用酸使第一柱及第二柱进行再生。 (四)盐酸盐法 发酵消泡剂发酵液中除含谷氨酸外,尚有一定量的谷氨酰胺及焦谷氨酸,用等电点及离子交换提取均无法回收,可用盐酸水解来提高收率3盐酸水解时也使菌体蛋白水解成氨基酸并可使碳水比合物破坏,生成腐殖质而被除去,提高水解液质量,利用谷氨酸盐在浓盐酸中溶解度低而将谷氨酸与其它杂质分离。 (五)锌盐法 利用谷氨酸锌在水溶液中的溶解度低的原理,将发酵液中谷氨酸一次进行回收。 (六)直接浓缩法 适用于醋酸为原料发酵生产谷氨酸。 (七)离子交换膜电渗法。 本文参考《发酵微生物学》一书。
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