L穀氨酸的合成方法,穀氨酸產生方法及每一步的作用

2021-03-03 20:44:13 字數 1850 閱讀 8398

1樓:溫柔_爭寫悾

1.可以採用蛋白質水解法和合成法生產穀氨酸,但發酵法是生產穀氨酸的主要方法。發酵生產穀氨酸的碳源是薯類、玉米、木薯澱粉、椰子樹澱粉等澱粉的水解糖或糖蜜,也可以是乙酸、液態石蠟(c16石蠟最好)及其他石油化工產品,碳源用以構成微生物細胞和代謝產物中的碳架和能源的營養物質。

氮源是銨鹽、尿素等,氮是構成菌體細胞蛋白質和核酸等的主要元素,氮也是構成發酵產品穀氨酸氨基的主要組成元素。其他輔助原料為無機鹽類,維生素等,例如微生物需要適宜的磷濃度,鎂是刺激菌體生長的無機啟用劑,鉀鹽促進產酸,玉米漿提供生物素和有機氮源。此外還包括各種促進劑和新增劑。

生產菌是短桿菌(brevibacterium)、北京棒桿菌(corynebacterium pekinensis)等。於大型發酵罐中,通氣攪拌發酵,溫度30-34℃,ph>7-8,經30-40h發酵後,除去細菌,將發酵液中穀氨酸提取出來,精製後即為成品,上述流程中採用等電點法提取,也可採用離子交換法、鹽酸鹽法、直接濃縮法(以乙酸為原料時)等。發酵法生產的產品為左旋穀氨酸,含量大於98%。

每噸穀氨酸消耗澱粉(80%)4000kg,菌種25kg。合成法的優點是不消耗糧食,但生產過程需要高壓(約20mpa)、高溫(120℃以上),採用有毒原料,裝置投資比發酵法高出一倍,得到的消旋穀氨酸還要進拆分,生產工藝複雜。按生產1t 99%的穀氨酸鈉(味精)計算,合成法消耗丙烯腈640kg,年產量在5000t以上時,生產成本與發酸法接近。

2.發酵法

3.化學合成法

4.本品主要用發酵法生產。以糖蜜或澱粉為原料,用穀氨酸棒桿菌或小球菌或節桿菌作菌種,以尿素為氮源,在30~32℃下進行發酵,發酵完畢,將發酵液分離出菌體後,用鹽酸調節ph值至3.

0時,作等電點提取,經分離得穀氨酸結晶,母液中的穀氨酸再經732離子交換樹脂提取,經結晶、烘乾,得成品。

5. 菸草:bu,22;fc,21;左旋體可由動植物蛋白質經水解後再經脫色、濃縮、結晶而得。也可由糖或澱粉用發酵法制得。外消旋體可用丙烯腈為原料合成。

以澱粉或糖蜜為原料,經發酵、提純而得。所用菌種主要有產穀氨酸小球菌(micrococcusglutamicus),以及棒狀桿菌屬、短桿菌屬、小桿菌屬和節桿菌屬等。

以麵筋為原料,經酸水解得l-穀氨酸,再經鹽酸鹽化,得l-穀氨酸鹽酸鹽,用l-穀氨酸鹽酸鹽與苯胺中和反應得粗產物,經過濾、乾燥得產品。

穀氨酸產生方法及每一步的作用

2樓:

發酵法生產

穀氨酸是利用穀氨酸生產菌的代謝,生產穀氨酸,並是穀氨酸得到積累從而得到產品的生物發酵過程。

穀氨酸的生物合成包括交接途徑(emp)、磷酸己糖途徑(hmp)、三羧酸迴圈(tca)、乙醛酸迴圈、伍德沃克曼反應(co2的固定)等。參與反應的主要酶有,催化還原氨基化反應的穀氨酸脫氫酶(gdh)和穀氨酸合成酶(gs)。在穀氨酸發酵時,糖酵解經過emp及hmp兩個途徑進行,生物素充足菌hmp所佔比例是38%,控制生物素亞適量的結果,發酵產酸期,emp所佔的比例更大,hmp所佔比例約為26%,生成丙酮酸後,一部分氧化脫羧生成乙醯coa,一部分固定co2生成草醯乙酸或蘋果酸,草醯乙酸與乙醯coa在檸檬酸合成酶催化作用下縮合成檸檬酸,再經下面的氧化還原共軛的氨基化反應生成穀氨酸。

有葡萄糖生物合成穀氨酸的代謝途徑如圖1-2,共有16個酶促反應。穀氨酸的生物合成途徑大致是:葡萄糖經糖酵解(emp途徑)和己糖磷酸支路(hmp途徑)生成丙酮酸,再氧化成乙醯輔酶a(乙醯coa),然後進入三羧酸迴圈,生成α-酮戊二酸。

α-酮戊二酸在穀氨酸脫氫酶的催化及有nh4+存在的條件下,生成穀氨酸。當生物素缺乏時,菌種生長十分緩慢;當生物素過量時,則轉為乳酸發酵[19]。因此,一般將生物素控制在亞適量條件下,才能得到高產量的穀氨酸。

理想的發酵反應如下:

c6h12o6+nh3+1.5o2→c5h9o4n+co2+3h2o

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