味精发酵生产技术-发酵工艺

谷氨酸的发酵机制食品发酵生产技术一、谷氨酸的发酵机制二、谷氨酸发酵过程中几个途径的意义谷氨酸的发酵机制①苹果酸酶②丙酮酸羧化酶③丙酮酸脱羧酶④异柠檬酸脱氢酶⑤异柠檬酸裂解酶⑥α-酮戊二酸脱氢酶⑦谷氨酸脱氢酶⑧苹果酸脱氢酶⑨乳酸脱氢酶一、发酵机制谷氨酸的发酵机制

谷氨酸的生物合成途径大致是：葡萄糖经糖酵解（EMP途径）和己糖磷酸支路（HMP途径）生成丙酮酸，再氧化成乙酰辅酶A（乙酰COA），然后进入三羧酸循环，生成α－酮戊二酸。α－酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化及有NH+4存在的条件下，生成谷氨酸。即，谷氨酸的生物合成途径包括EMP、HMP、TCA循环、DCA循环和CO2固定作用等。1.糖酵解途径（EMP徐径）葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→1,6-二磷酸果糖→3-磷酸甘油醛→1，3-二磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸二、谷氨酸发酵过程中几个途径的意义谷氨酸的发酵机制2.磷酸己糖途径（HMP途径）葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖后，经磷酸己糖途径，可以生成核糖、乙酰辅酶A和4-磷酸赤藓糖等芳香族氨基酸的前体物质，这些物质是构建细菌细胞所必需的。过程中有6-磷酸果糖、3-磷酸甘油醛和多量的NADPH2生成，前两者参与糖酵解反应，进一步生成丙酮酸；后者是α-酮戊二酸进行还原氨基化反应所必需的供氢体。二、谷氨酸发酵过程中几个途径的意义谷氨酸的发酵机制3.三羧酸循环（TCA）

丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸经脱氨基后，可分别生成丙酮酸、草酸乙酸和a一酮戊二酸。二、谷氨酸发酵过程中几个途径的意义谷氨酸的发酵机制4.二氧化碳固定反应由于合成谷氨酸不断消耗a-酮戊二酸，从而引起草酰乙酸缺乏。为了保证三羧酸循环不被中断和源源不断供给a-酮戊二酸，在苹果酸酶和丙酮酸羧化酶的催化下，分别生成苹果酸和草酸乙酸，前者再在苹果酸脱氢酶催化下，被氧化成草酸乙酸，从而使草酸乙酸得到了补充。

二、谷氨酸发酵过程中几个途径的意义谷氨酸的发酵机制5.乙醛酸循环谷氨酸生产菌的a-酮戊二酸脱氢酶活力很弱。因此，琥珀酸的生成量尚难满足菌体生长的需要。通过乙醛酸循环异柠檬裂解酶的催化作用，使琥珀酸、延胡索酸和苹果酸的量得到补足，这对维持三羧酸循环的正常运转有重要意义。

二、谷氨酸发酵过程中几个途径的意义谷氨酸的发酵机制谷氨酸发酵条件的控制食品发酵生产技术1.发酵温度谷氨酸发酵前期(0~12h):30-32℃。对数生长期:菌体浓度迅速增大（12h），糖耗快，维持温度30-32℃在发酵中、后期:是谷氨酸大量积累的阶段，而催化谷氨酸合成的谷氨酸脱氢酶的最适温度在32-36℃。

谷氨酸发酵条件的控制2.pH值对发酵的影响（1）pH值对谷氨酸产生菌生长的影响（2）pH值对谷氨酸积累的影响发酵液的pH影响微生物的生长和代谢途径。发酵前期如果pH偏低，则菌体生长旺盛，长菌而不产酸；如果pH偏高，则菌体生长缓慢，发酵时间拉长。在发酵前期将pH值控制在7.5~8.0左右较为合适。而在发酵中、后期将pH值控制在7.0~7.6左右对提高谷氨酸产量有利。

谷氨酸发酵条件的控制3.通风与搅拌对发酵的影响在谷氨酸发酵过程中，发酵前期以低通风量为宜；发酵中、后期以高通风量为宜。实际生产上，以气体转子流量计来检查通气量，即以每分钟单位体积的通气量表示通风强度。另外发酵罐大小不同，所需搅拌转速与通风量也不同。谷氨酸发酵条件的控制4.泡沫的控制在发酵过程中由于强烈的通风和菌体代谢产生的CO2，使培养液产生大量的泡沫，不仅使氧在发酵液中的扩散受阻，影响菌体的呼吸和