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L-谷氨酸合成新工艺研究

谭平  
【摘要】: L-谷氨酸是一重要的化合物,主要用发酵法生产,玉米、小麦、甘薯、大米、甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜等是发酵生产谷氨酸的淀粉质主要原料。原料的选择往往依耐于当地的资源状况和经济效益,我国南方省份主要以大米直接糖化生产谷氨酸,但近年来随着大米价格不断上涨,谷氨酸生产成本不断升高。提高技术水平,降低生产成本,提高劳动生产率是以大米为原料的湖南谷氨酸生产企业的当务之急。 因此,本文根据湖南的实际情况,依托湖南省教育厅研究课题(05D032)利用陈粮大米为原料生产谷氨酸,为大米的综合利用开辟了一条新途经。 本论文研究了用陈粮大米双酶法糖化液发酵生产谷氨酸的新工艺,主要取得了以下三个方面的结果: 第一,研究了使用大米作为原料,经水解制糖,微生物发酵后提取谷氨酸的合成工艺流程。确保其主要经济技术指标分别达到:糖化收率95%~98%,发酵转化率55%~56%,产酸率9.7%~10.3%,完全可以满足谷氨酸发酵。同时对制糖中分离出的大米蛋白进行综合利用,制成大米蛋白粉,从而降低谷氨酸的生产成本。 第二,通过确定陈粮大米双酶法糖化的工艺参数,使其液化、糖化便于控制,糖化液可直接用于中糖发酵或高糖流加发酵。本文确定的陈粮大米双酶法糖化工艺参数为:液化pH5.8~6.0,α-淀粉酶10~12U/g干物质,106~109℃维持5~8min,闪冷到95~97℃,保持90~120min;糖化pH4.2~4.4﹑糖化酶100~120U/g干物质,温度60±2℃,时间28~32h。 第三,拓展了谷氨酸生产过程中的发酵废液的综合利用。本文采用谷氨酸生产中等电后的上清液发酵生产细菌纤维素,其发酵工艺参数是:糖化液30%,接种量2%~4%,温度28~32℃,发酵起始pH3.6~3.9,静置发酵时,培养基的深度为0.8~2.0cm,发酵时间8~10天。利用谷氨酸提取中的上清液发酵生产细菌纤维素,同目前一般使用椰子水和蔗糖生产细菌纤维素相比,其成本仅为30%,同时,大大减少了发酵废液的排放污染,具有良好的经济效益及环保价值。


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