1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Qui trình sản xuất bột ngọt bởi vi khuẩn Corynebacterium Glutamicum

31 1,8K 2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 31
Dung lượng 1,15 MB

Nội dung

Axit glutamic sản xuất bằng phương pháp lên men vi khuẩn, với nguyên liệu là đường, mật rỉ. Quá trình này được xúc tác nhờ hệ enzym có sẵn trong vi khuẩn, chuyển hóa qua nhiều giai đoạn trung gian với nhiều phản ứng khác nhau tạo ra nhiều sản phẩm phụ, và cuối cùng là sản phẩm axit glutamic.Để sản xuất mì chính từ axit glutamic bằng phương pháp lên men, quy trình công nghệ được triển khai theo các giai đoạn sau: Chuẩn bị dịch lên men: Môi trường lên men được chuẩn bị sẵn từ các nguyên liệu đường hoặc tinh bột được thanh trùng kỹ trước khi cấy vi khuẩn lên men glutamic vào. Giai đoạn lên men: Dung dịch nhân sinh khối vi khuẩn, dung dịch lên men được chuyển vào các dụng cụ, thiết bị lên men, sau đó cho corynebacterium glutamicum vào, cho lên men trong điều kiện thoáng khí, giữ ở nhiệt độ 32 – 370C trong thời gian 38 – 40 giờ.

Trang 1

LÊN MEN SẢN XUẤT ACID GLUTAMIC

Trang 2

Hiện nay có 4 phương pháp SX bột ngọt trên thế giới

Trang 3

MSG dù được sản xuất bằng phương pháp nào cũng thường tuân theo một số tiêu chuẩn

loại và hợp chất Canxi

Trang 4

Phương pháp tổng hợp hoá học.

Phương pháp này ứng dụng các phản ứng tổng hợp hoá học để tổng hợp nên acid glutamic và các amino acid khác từ các khí thải của công nghiệp dầu hoả hay các ngành khác

Ưu điểm: Phương pháp này có thể sử dụng nguồn nguyên liệu không phải

thực phẩm để sản xuất ra và tận

dụng được các phế liệu của công

nghiệp dầu hoả

Trang 5

Đây là phương pháp kết hợp giữa tổng hợp hoá học và vi sinh vật học.

Phương pháp vi sinh vật tổng hợp nên acid amin từ các nguồn đạm vô cơ và glucid mất nhiều thời gian, do đó người ta lợi dụng các phản ứng tổng hợp tạo ra những chất có cấu tạo gần giống acid amin, từ đấy lợi dụng vi sinh vật tiếp tục tạo ra acid amin.

Phương pháp kết hợp.

Trang 6

Phương pháp lên men.

Nguyên liệu → Acid glutamic → Mì chính.

Phương pháp này lợi dụng một số vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp ra các acid amin từ các nguồn glucid và đạm vô cơ

Phương pháp này có nhiều triển vọng phát triển ở khắp các nước, nó tạo ra được nhiều loại amino acid như: acid glutamic, lizin, valin, alanin, phenylalanine, triptophan, methionin,…

PHƯƠNG PHÁP HOÀN TOÀN ĐƯỢC THẾ GIỚI SỬ DỤNG

LÀ PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN

PHƯƠNG PHÁP HOÀN TOÀN ĐƯỢC THẾ GIỚI SỬ DỤNG

LÀ PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN

Trang 7

Phương pháp lên men có nguồn gốc từ Nhật Bản, năm 1956 khi mà Shukuo và

Kinoshita sử dụng chủng Micrococcus

glutamicus sản xuất glutamate từ môi

trường có chứa glucoza và ammoniac Sau đó một số loài vi sinh vật cũng được

sử dụng như Brevi Bacterium và

Microbacterium.

Phương pháp lên men.

Trang 8

Nguyên liệu

Rỉ đường Khoai mì

Trang 9

Chủng vi sinh:

Corynebacterium Glutanicum

Corynebacterium Glutamicum

Trang 10

Tất cả các loài vi sinh vật này đều có một số đặc điểm sau:

 Hình dạng tế bào từ hình cầu đến hình que ngắn;

 Vi khuẩn Gram(+);

 Hô hấp hiếu khí;

 Không tạo bào tử;

 Không chuyển động được, không có tiên mao;

 Biotin là yếu tố cần thiết cho sinh trưởng và phát triển;

 Tích tụ một lượng lớn glutamic từ hydrat cacbon

và NH4+ trong môi trường có sục không khí.

Chủng vi sinh:

Trang 11

Kỹ thuật sản xuất axit glutamic:

Axit glutamic sản xuất bằng phương pháp lên men vi khuẩn, với nguyên liệu là đường, mật rỉ Quá trình này được xúc tác nhờ hệ enzym có sẵn trong vi khuẩn, chuyển hóa qua nhiều giai đoạn trung gian với nhiều phản ứng khác nhau tạo ra nhiều sản phẩm phụ, và cuối cùng là sản phẩm axit glutamic

Trang 12

Chu trình crep

Trang 13

α - cetoglutarat Chu trình crep

axit glutamic Glutamate natri(mì chính)

Bản chất của quá trình hình thành glutamate natri

từ quá trình lên men

Đi vào

Sản sinh

Trang 14

Minh hoạ

Trang 15

Để sản xuất mì chính từ axit glutamic bằng

phương pháp lên men, quy trình công nghệ

được triển khai theo các giai đoạn sau:

Chuẩn bị dịch lên men:

Môi trường lên men được chuẩn bị sẵn từ các nguyên liệu đường hoặc tinh bột được thanh trùng

kỹ trước khi cấy vi khuẩn lên men glutamic vào

Giai đoạn lên men:

Dung dịch nhân sinh khối vi khuẩn, dung dịch lên men được chuyển vào các dụng cụ, thiết bị lên men, sau đó cho corynebacterium glutamicum vào, cho lên men trong điều kiện thoáng khí, giữ ở nhiệt

độ 32 – 370C trong thời gian 38 – 40 giờ.

Trang 17

Biotin Penicillin G

Trang 18

PHA CHẾ DỊCH SAU LÊN MEN

Nhựa resin trao

Trang 21

Tinh sạch acid glutamic:

Kết thúc quá trình lên men, acid glutamic được tạo thành cùng với một số tạp chất khác, do đó cần phải tinh chế các tạp chất này ra khỏi dung dịch chứa acid glutamic

Phương pháp thường dùng là nhựa trao đổi rezin Nhựa trao đổi rezin có hai loại: rezin dương tính (mang tính acid) và rezin âm tính (mang tính kiềm)

Trang 23

Người ta có thể sử dụng than hoạt tính để khử màu Acid glutamic được thu bằng cách điều chỉnh pH=3,2 rồi cô đặc dung dịch và giảm nhiệt độ xuống 40 – 150C sẽ thu được tinh thể acid glutamic với lượng 77 – 88% hoặc cao hơn.

Quá trình:

Trang 24

Mì chính là muối natri của axit glutamic, gọi

là glutamat natri Dùng NaOH 40 – 50% để trung hòa dung dịch axit glutamic đến pH = 6,8, sau đó đem lọc, cô đặc, và kết tinh bằng phương pháp sấy chân không ở nhiệt

độ thấp sẽ thu được tinh thể mì chính màu trắng Độ tinh khiết của mì chính có thể đạt

99 – 99,6% monoglutamat natri

Sự tạo thành mì chính:

Trang 25

Ưu điểm chính của phương pháp lên men:

Không sử dụng nguyên liệu protit;

Không cần sử dụng nhiều hoá chất và thiết

bị chịu ăn mòn;

Hiệu suất cao, giá thành hạ;

Tạo ra acid glutamic dạng L, có hoạt tính sinh học cao

Trang 26

• VK gram (+), không sinh bào tử, không chuyển động

• Cần biotin để sinh trưởng / không có biotin không sản xuất được

SP

– Nhiều biotin – thu sinh khối (sinh trưởng)

– Ít không tạo ra acid glutamic

– → vừa đủ

– Rỉ đường nhiều biotin

• Để đạt hiệu suất cao → đột biến VSV → nhiều SP.

Trang 27

Môi Trường

• Nguyên liệu

– C

• Glucose, tinh bột

• Bổ sung thêm biotin từ rỉ đường

• Rỉ đường có nhiều biotin → giảm: than hoạt tính hấp thụ biotin

• Bổ sung chất kháng sinh: cản trở sự hấp thụ biotin vào trong

tế bào VSV – N

• Ure, muối amon

– Thành phần khác: vi lượng Mg, Mn

Trang 28

Lên Men

• Cấy giống 5-6% (v/v)

• pH 7-8, bổ sung muối amon NH 4+ → chỉnh pH, tạo nguồn N

• Sục khí: O 2 40-80mg/l trong mỗi phút

– <40 → tạo acid lactic, acid succinic

– >80 → tạo acid a-ketoglutaric

• Chất sinh trưởng: biotin

– Nhiều → sinh khối

– Ít → không tạo acid glutamic

• Nhiệt độ 28-32 o C

• Thời gian 40-60h

Trang 29

Thu nhận & Tinh sạch

• Điện phân

• Chuyển → muối glutamate không tan

• Trao đổi ion

• Acid hóa → pI tại đó protein tủa (3,2), dùng acid giảm pH của môi trường (dễ làm)

Trang 30

PP Tách A.glutamic

• Canh trường sau lên men → tách sinh khối bằng lọc (màng membrance) không gia nhiệt vì làm mất acid amin → tách màu bằng than hoạt tính → cô chân không (40-50 o C), hơi nước bốc hơi ở nhiệt độ thường.

• Acid hóa = HCl, pH 3,2 (pI)

• Kết tinh (+ mầm)

• Li tâm → tinh thể glutamic acid (80%)

• Hòa tan tinh thể lại

• Xử lý bằng than hoạt tính

• Ly tâm → tách tinh thể acid glutamic (90%)

• Sấy < 70 o C → SP.

Trang 31

PP Tách Bột ngọt

Ngày đăng: 14/07/2016, 11:30

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w