谷氨酸发酵中搅拌有什么作用(谷氨酸发酵特点)
谷氨酸发酵特点
发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺是一种，在发酵法生产谷氨酸过程中的谷氨酸提取工艺，提取工艺具体如下：
谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤，澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH值为3.20～3.25，然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶，分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和母液，将一部分母液进入脱盐装置，脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并；另一部分在第二调酸罐中被调整pH值至4.5～7，蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH值至3.20～3.25后，进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置，使母液中的谷氨酸充分结晶出来，低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤，得到谷氨酸晶体和二次母液。
谷氨酸发酵特点有哪些
谷氨酸生产菌应具备哪些生化特征
1.
有催化固定 CO2 的二羧酸合成酶;
2.
a —酮戊二酸脱氢酶的活性很弱,这样有利于 a —酮戊二酸的蓄积;
3.
异柠檬酸脱氢酶活力很强,而异柠檬酸裂解酶的活性不能太强,这样有利于 谷氨酸前提物 a —酮戊二酸的合成,满足合成谷氨酸的需要;
4.
谷氨酸脱氢酶的活力高,这样有利于谷氨酸的合成;
谷氨酸发酵工艺
固态发酵的特点与液体发酵比较
1、固态发酵培养基中没有游离水的流动,适宜于水活度在0.93～0.98的微生物生长,限制了应用范围,同时也限制了某些杂菌的生长.
2、营养物浓度存在梯度,发酵不均匀,菌体的生长、对营养物的吸收和代谢产物的分泌存在不均匀.
3、固态发酵中培养基提供的与气体的接触面积大,供氧充足,同时,空气通过固体层得阻力较小,能量消耗低.
4、使用固体原料,在发酵过程中,糖化和发酵过程同时进行,简化操作工序,节约能耗.
5、高底物浓度可以产生高的产物浓度.
6、由于产物浓度高,提取工艺简单可控,没有大量有机废液产生,但提取物含有底物成分.
7、生产机械化程度较低,缺乏在线传感仪器,过程控制较困难.
影响谷氨酸发酵的因素
味精含谷氨酸钠
谷氨酸钠（C5H8NO4Na），化学名α-氨基戊二酸一钠，是一种由钠离子与谷氨酸根离子形成的盐。其中谷氨酸是一种氨基酸，而钠是一种金属元素。生活中常用的调味料味精的主要成分就是谷氨酸钠。味精是一种很纯的鲜味剂，其最主要的成份是谷氨酸钠，以碳水化合物(淀粉、糖蜜等)为原料，经微生物发酵后提炼精制而成的。
谷氨酸发酵论文
谷氨酸发酵中，如果能够改变细胞膜的通透性，使谷氨酸不断地排到细胞外面，就会大量生成谷氨酸。研究表明，影响细胞膜通透性的主要因素是细胞膜中的磷脂含量。因此，对谷氨酸产生菌的选育，往往从控制磷脂的合成或使细胞膜受损伤入手，如生物素缺陷型菌种的选育。生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能合成生物素，从而抑制了不饱和脂肪酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。因此，磷脂的合成量也相应减少，这就会导致细胞膜结构不完整，提高细胞膜对谷氨酸的通透性。
在发酵过程中，氧、温度、pH和磷酸盐等的调节和控制如下：①氧。谷氨酸产生菌是好氧菌，通风和搅拌不仅会影响菌种对氮源和碳源的利用率，而且会影响发酵周期和谷氨酸的合成量。尤其是在发酵后期，加大通气量有利于谷氨酸的合成。②温度。菌种生长的最适温度为30～32 ℃。当菌体生长到稳定期，适当提高温度有利于产酸，因此，在发酵后期，可将温度提高到34～37 ℃。③pH。谷氨酸产生菌发酵的最适pH在7.0～8.0。但在发酵过程中，随着营养物质的利用，代谢产物的积累，培养液的pH会不断变化。如随着氮源的利用，放出氨，pH会上升；当糖被利用生成有机酸时，pH会下降。④磷酸盐。它是谷氨酸发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则会转向缬氨酸发酵。发酵结束后，常用离子交换树脂法等进行提取。
谷氨酸发酵的特点
发酵液的味道是谷氨酸、氨气和培养基的混合味道,因为味精发酵是要通入液氨调节PH和提供细菌氮源的。
味精厂是大污染源，生产过程中释放的废气含多种对人体有害的化学物质。
味精是谷氨酸发酵得来的，并不是发酵得来的全是味精，要不停的向里边输送很多生产菌的养料，还有很多其他功能的化学物质，所以废液会很多，而废液里边化学成分是很高的，如果这些废液处理不好或者偷偷排放，会造成严重污染。
玉米和大米是谷氨酸发酵用于菌体的养料，并不是直接从那里边提炼出来的，它们只提供养分，但单单对于他本身来说并没有那么多的坏处，大部分对人体无益的化学成分都通过废液之类排派出去。
谷氨酸发酵的最理想途径
一般改变微生物代谢调节的方法有如下几种:
第一种 是采用物理化学诱变，获得营养缺陷型
第二种方法是应用抗反馈调节突变法。
第三种就是控制发酵条件，改变细胞的渗透性。
一、应用营养缺陷型菌株以解除正常的反馈调节
这是氨基酸生产菌育种的最有效的办法。营养缺陷型是指某菌种失去合成某种物质的能力，即合成途径中某一步发生突变，使合成反应不能完成，最终产物不能积累到引起反馈调节的浓度，从而有利于中间产物的积累。例如，用高丝氨酸缺陷型生产菌进行赖氨酸发酵。一般在形成赖氨酸的过程中有3种产物生成，只有赖氨酸和苏氨酸都达到一定浓度时，才能形成反馈抑制，从高丝氨酸切断这两个分支后，不能形成苏氨酸，也就不能形成反馈抑制。最后使赖氨酸的大量积累，这是打破代谢调节的第一种方法。
在直线式的合成途径中，营养缺陷型突变株只能累积中间代谢物而不能累积最终代谢物。
在分支代谢途径中，通过解除某种反馈调节，就可以使某一分支途径的末端产物得到累积。
二、应用抗反馈调节的突变株解除反馈调节
抗反馈调节突变菌株，指对反馈抑制不敏感或对阻遏有抗性的组成型菌株，或兼而有之的菌株。在这类菌株中，因其反馈抑制或阻遏已解除，或是反馈抑制和阻遏已同时解除，所以能分泌大量的末端代谢产物。
例如，当把（钝齿棒杆菌）培养在含苏氨酸和异
亮氨酸的结构类似物ahv（α-氨基-β-羟基戊酸）的培养基上时，由于ahv可干扰该菌高丝氨酸脱氢酶、苏氨酸脱氢酶以及二羧酸脱水酶，所以抑制了该菌的正常生长。如果采用诱变（如用亚硝基胍作为诱变剂）后所获得的抗ahv突变株进行发酵，就能分泌较多的苏氨酸和异亮氨酸。这是因为，该突变株的高丝氨酸脱氢酶或苏氨酸脱氢酶和二羧酸脱水酶的结构基因发生了突变，故不再受苏氨酸或异亮氨酸的反馈抑制，于是有大量的苏氨酸和异亮氨酸的累积。如进一步再选育出甲硫氨酸缺陷型菌株，则其苏氨酸产量还可进一步提高，原因是甲硫氨酸合成途径上的两个反馈阻遏也被解除了。
三、控制细胞膜的渗透性
微生物的细胞膜对于细胞内外物质的运输具有高度选择性。 细胞内的代谢产物高浓度累积着，并自然地通过反馈阻遏限制了它们的进一步合成。采取生理学或遗传学方法，改变细胞膜的透性，使细胞内的代谢产物迅速渗漏到细胞外。这种解除末端产物反馈抑制作用的菌株，可以提高发酵产物的产量。
1．通过生理学手段控制细胞膜的渗透性在谷氨酸发酵生产中，生物素的浓度对谷氨酸的累积有着明显的影响，只有把生物素的浓度控制在亚适量情况下，才能分泌出大量的谷氨酸。
生物素影响细胞膜渗透性的原因，是由于它是脂肪酸生物合成中乙酰coa羧化酶的辅基此酶可催化乙酰coa的羧化并生成丙二酸单酰辅酶a，进而合成细胞膜磷脂的主要成分——脂肪酸。因此，控制生物素的含量就可以改变细胞膜的成分，进而改变膜的透性和影响谷氨酸的分泌。当培养液内生物素含量很高时，只要添加适量的青霉素也有提高谷氨酸产量的效果。其原因是青霉素可抑制细菌细胞壁肽聚糖合成中转肽酶的活性，结果引起其结构中肽桥间无法进行交联，造成细胞壁的缺损。这种细胞的细胞膜在细胞膨压的作用下，利于代谢产物的外渗，并因此降低了谷氨酸的反馈抑制和提高了产量。
2．通过细胞膜缺损突变而控制其渗透性应用谷氨酸产生菌的油酸缺陷型菌株，在限量添加油酸的培养基中，也能因细胞膜发生渗漏而提高谷氨酸的产量。这是因为油酸是一种含有一个双键的不饱和脂肪酸（十八碳烯酸），它是细菌细胞膜磷脂中的重要脂肪酸。油酸缺陷型突变株因其不能合成油酸而使细胞膜缺损。另一种可以利用石油发酵产生谷氨酸的corynebacteriumhydrocarbolastus（解烃棒杆菌）的甘油缺陷型突变株，由于缺乏a-磷酸甘油脱氢酶，故无法合成甘油和磷脂。其细胞内的磷脂含量不到亲株含量的一半，但当供应适量甘油（200μg/ml）时，菌体即能合成大量谷氨酸（72g/l），且不受高浓度生物素或油酸的干扰。
谷氨酸发酵条件
谷氨酸钠（C5H8NO4Na）就是味精的主要成分，不要一看它的名字这么长，就觉得头疼。其实很简单，谷氨酸是一种氨基酸，而钠是一种金属，谷氨酸钠是一种由钠离子与谷氨酸根离子形成的盐。说得更简单一些，如果熬汤的时候，您熬的不是青菜豆腐汤，而是一锅鸡汤的话，您可能会有这种经验——往鸡汤中加一些圣僧盐，味道会更加鲜美。这是因为鸡肉当中富含谷氨酸这种氨基酸，您又放了一些氯化钠盐进去，便在不知不觉当中就制造了谷氨酸钠，也就是味精。
在过去相当长的一段时间里，味精对健康有益还是有害，一直是人们争论的焦点。食用味精在正常范围内不会对健康有任何损害， 但食用过多会使部分人，尤其是西方人，出现中毒症状。所以要适量使用，一般以每人每天不超过20克为宜。
味精的出现至今已有100多年的历史了。1861年，德国的一位教授从小麦的面筋当中，第一次提取出味精的组成成分谷氨酸。后来到了1908年，日本的池田菊苗又从海带煮出的汁当中，分解出味精，作为人工调料第一次投放市场。目前，国外均是以糖、蜜作为原料来生产味精，而在我国呢，用的是玉米或者大米这样的粮食作物来生产味精。
味精对人体是无害的，而且富含营养，那么，它到底是怎么产生鲜味的呢？
原来，人的味觉器官当中，有一个专门的氨基酸受体。我们知道，味精叫做谷氨酸钠，是一种氨基酸盐，当它被用于菜肴而被人们食用的时候，就会刺激位于我们舌部味蕾上的氨基酸受体，这样我们就可以感到可口的鲜味了。
我们都知道蔬菜当中富含多种维生素，非常有营养，但是还有很多人只喜欢吃肉，不喜欢吃菜，甚至有人没有肉连饭都吃不下去，时间长了就会造成厌食和偏食。为什么呢？这是因为肉中富含谷氨酸，味道较重，而蔬菜就比较素淡，所以，肉吃多了，谁愿意再去吃淡而无味的蔬菜呢。因此，我们在炒菜的时候，稍微放一些味精，就可以使蔬菜的味道更好，使人们更愿意吃它，从而抑制厌食症与偏食症的发生。中国的药膳学认为，味精可以增进食欲，改善体质，也是这个道理。
谷氨酸钠(发酵法)
1957年左右开始采用工业化方法进行生产，现在大部分谷氨酸钠都用此法制得。
制作方法 1.发酵原料：用淀粉、糖化液、废糖蜜和合成醋酸作为炭素源，氮源则用中和了的氨、尿素等。另外还添加一定量的磷酸钾、硫酸镁、硫酸铁等无机盐类和生物素、硫胺(维生素B2)，而且还必须加入适量的青霉素和界面活性剂。
2.加工、发酵：将杀菌后的原料放入大缸中，在其中接种已培养好的种菌。用于生产谷氨酸的菌种已发现多种，但往往采用Micrococcus glutamicus和Brevibacterium属的细菌。加入本培养液5%左右的前培养液，平均每分钟送入为原料容量1/2～1/4的无菌空气，边送边搅拌进行培养，其酸度保持在PH7～8。生产谷氨酸的菌种是一种具有特殊生理性质的细菌。如环境条件不能满足量，则谷氨酸的发酵过程就不能进行。
3.除菌：一般在30～32℃下，经过40个小时培养之后，进行过滤除去菌体而得到谷氨酸溶液。
4.浓缩、析晶、分离：将谷氨酸溶液浓缩而得到谷氨酸结晶体。
5.中和、精制：用氢氧化钠或碳酸钠中和、精制而成谷氨酸钠。谷氨酸的产量为所用糖料的30～50%。
谷氨酸钠(蛋白质分解法)
谷氨酸钠就是我们日常食用的味精，是作为加味成分而分离出的一种晶体物质，称为化学调味料。谷氨酸，是在1866年瑞特豪森(Ritthausen)将小麦麸用硫酸水解而得到的酸性氨基酸。1908年池田菊苗博士，利用海带单独分离出味美成分，并证明了这种味美成分就是谷氨酸钠盐，从而生产化学调味料。
制作方法 该法是最早采用的一种方法：1.在麸质、脱脂大豆等蛋白质中，含有大量谷氨酸，加入2～3倍的20%的盐酸，用高压锅以120℃的温度加热10小时左右，水解而得到氨基酸混合液。
2.再进行过滤、减压浓缩并加入浓盐酸之后冷却，即析出谷氨酸盐酸盐。
3.将此盐酸盐进行分离，再放入水中溶解，中和至PH3.2，即得到谷氨酸的结晶体。
4.将此结晶体过滤溶解于温水中，用氢氧化钠或碳酸钠粉中和至PH6.5，再用活性炭脱色，过滤，减压浓缩而得到谷氨酸-钠盐，分离出结晶，进行干燥而成制品。
谷氨酸发酵特点是什么
一、固态发酵：
优点：
水分活度低，基质水不溶性高，微生物易生长，酶活力高，酶系丰富；
发酵过程粗放，不需严格无菌条件；
设备构造简单、投资少、能耗低、易操作；
后处理简便、污染少，基本无废水排放。
缺点：
限于耐低水活性的微生物，选择少
发酵速率慢，周期长
天然原料成分复杂，有时变化，影响产量质量
工艺参数难检测和控制
产品少，操作消耗劳力多，强度大
二、液态发酵
优点：
速度快
成本低
产量高
缺点：
由于产生酒精速度快，其他成分很少基本没有，需人为添加香精以补充其他成分。
固态发酵是微生物在没有或基本没有游离水的固态基质上的发酵方式，固态基质中气、液、固三相并存，即多孔性的固态基质中含有水和水不溶性物质。
白酒和陈醋生产工艺就属于典型的固态发酵，将粮食中的糖转化成酒精，继而转化成醋。相对的液态发酵如味精生产过程中谷氨酸发酵，黄原胶生产发酵等。
液态发酵就是酿酒的原料呈液态，水淹住了原料，所以叫液态发酵。