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生物化工工艺实例(共81张PPT)

2022-06-14 10:11:50 | 作者:乐虎国际电子游戏平台

  自然界中有二十多种氨基酸,这些氨基酸构成 了所有生物所需的各种各样的蛋白质。氨基酸是 构成蛋白质的基本单位,它参与生物体的各种代 谢,有各种生理功能。人类要维持生命活动,就 必须获得各种氨基酸。但是有八种氨基酸人类自 身不能合成,必须从食物中摄取。

  (1)必需氨基酸 指人体内不能合成或合成的速度 不能满足机体需要的氨基酸。异亮氨酸、亮氨酸、 赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬 氨酸为必需氨基酸。

  ▪ 提取法 ▪ 1820年有人在实验室水解蛋白制取氨基酸。 ▪ 1866年立好生Ritthansen利用H2SO4从小麦面筋制取

  Glu(名称来源于此)。 ▪ 1908年从海带中提取了Glu,并制取了味之素(味精,

  ▪ 过去氨基酸都是从蛋白质水解液中 分离提取的,1956年, 人首先利用 发酵法生产谷氨酸后,氨基酸的发酵 生产发展很快,目前绝大多数氨基酸 已能用发酵法或酶法生产。

  ▪ 我国起始于1923(上海天厨),1932沈阳味 精厂,当时年产量200-300T(提取法)。

  ▪ 中国现有氨基酸企业以谷氨酸生产为主,其次 是赖氨酸,其它有几种生产规模较小的工业化 产品。

  (1)食品工业 是最早应用氨基酸的领域,消费量 占总量的60%,主要用于强化食品,调味调香、抗氧 化剂、消除异味,防止食品色香味的变化,提高食品

  风味及营养价值。如苯丙氨酸和天冬氨酸制成的甜味 肽,其甜味是蔗糖的200倍。

  又名蛋白糖,是天冬氨酸和苯丙氨酸合成的二 肽甜味剂,是一种相当蔗糖甜度200倍的低热 这种方法不但解决了硫化法引起的环境污染问题,改善了操作条件,而且提高了味精质量,是一种较为理想的除铁方法

  值高甜度的新型甜味剂。它具有安全、易吸收、 大量用于饮料,果酱、口香糖、乳制品、罐头、蜜饯婴幼儿食品等多种食品中,至今已有3000多种食品使用阿斯巴甜。

  发酵成熟醪中除含酒精外,还含其他杂质,需要进行蒸馏及精馏才能得到酒精成品。

  树脂法是利用弱酸性阳离子交换树脂,吸附铁或锌得以将其除去。 --大输液和治疗药物。

  良甜味剂;可以制成新型糖的替代品直接加入 有些杂质沸点高的杂质出现在蒸馏酒尾中,呈油状浮在液面,称为尾级杂质,又称杂醇油

  饮料或食品中;大量用于饮料,果酱、口香糖、 理论上1mol葡萄糖可产生2mol乙醇;

  由于黑曲酶能够产生糖化酶,因而后续的糖化是由发酵菌种(黑曲霉)自动完成的。

  乳制品、罐头、蜜饯婴幼儿食品等多种食品中, 细胞膜磷脂生成量多,不利于谷氨酸排出。

  我国起始于1923(上海天厨),1932沈阳味精厂,当时年产量200-300T(提取法)。

  (2)医药工业 氨基酸是构成蛋白质的基本单位,参与体内 代谢和各种生理活动,因此可用于治疗各种 疾病。可制成有治疗作用的药物及各种氨基 酸营养制剂。--大输液和治疗药物。

  (3)饲料工业 及无公害农药 在饲料中加入赖氨酸、苏氨酸和DL-蛋氨酸,能提高饲 料中蛋白质利用率,校正配合饲料中氨基酸不全或配比 失衡,增加饲料营养价值。

  合成氨基酸衍生物可作为锄草剂和无毒农药。 (4)化工 用谷氨酸可制成无刺激性能洗涤剂——

  十二烷基谷氨酸钠肥皂,能保持皮肤湿润的润肤剂— —焦谷氨酸钠和质量接近天然皮革的聚谷氨酸人造革, 以及人造纤维和涂料。丝氨酸用于雪花膏等。

  谷氨酸可用用蛋白质水解法和合成法制取,但 目前主要采用发酵法。 ▪ 1.淀粉水解糖的制备 ▪ 发酵法生产谷氨酸的原料是薯类、玉米、木 薯淀粉、椰子树淀粉等淀粉的水解糖或糖蜜。 ▪ 生产菌为短杆菌,北京棒杆菌等。 ▪ 淀粉--需要用酶法水解转化为葡萄糖

  ▪ 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,一部分氧化成 乙酰辅酶A(乙酰COA),一部分固定CO2生 成草酰乙酸。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NH4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。

  ▪ 谷氨酸发酵受环境条件影响很大,氧、铵、 pH、生物素等若控制不当,往往会发生发酵 转换现象。

  (一)培养基 1. 碳源:淀粉水解糖、糖蜜、乙醇、烷烃 (1)淀粉水解糖的制备

  2)分解产生的NH3从发酵液中逸出。 产酸阶段: NH4不足:使-酮戊二酸蓄积而很少有谷氨酸生成。


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