4. Acid glutamic
4.3 Cơ sở của quá trình lên men
Trong các phương pháp sản xuất trên thì chỉ có phương pháp lên men là phù hợp với điều kiện sản xuất ở Việt Nam vì:
-Nguồn nguyên liệu để sản xuất axit glutamic ở nước ta có sẵn và rẻ tiền như: tinh bột sắn, rĩ đường.
-Hiệu xuất của quá trình tương đối cao đồng thời không có lẫn axit D- glutamic - một hợp chất có ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe con người.
Trong phương pháp lên men có phương pháp lên men một giai đoạn (trực tiếp) và lên men hai giai đoạn (gián tiếp). Nhược của phương pháp gián tiếp là dùng nhiều enzym và nhiều axit amin làm nguồn amin cho phản ứng chuyển amin nên đòi hỏi điều kiện kỹ thuật rất cao. Do vậy, nó ít được dùng trong sản xuất công nghiệp.
Với phương pháp lên men trực tiếp – sản xuất axit glutamic ngay trong dịch cấy bằng một vi sinh vật duy nhất. Các vi sinh vật này đều có hệ enzym đặc biệt có thể chuyển hóa trực tiếp đường và amoniac thành axit glutamic trong môi trường lên men. Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm nên hiện nay được sử dụng nhiều trong công nghiệp.
Nguyên liệu đầu vào là tinh bột sắn và rĩ đường. 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.
Thực chất của quá trình này là đuờng đuợc chuyển hóa (quá trình đường phân theo Enbden – Meyerhoff), rồi sau đó thông qua chu trình Krebs của quá trình hô hấp hiếu khí của vi khuẩn, sản phẩm axit glutamic được hình thành. Sự hình thành axit glutamic phụ thuộc vào sự tích tụ axit a - xêtoglutaric trong tế bào vi khuẩn và sự có mặt của NH3 và enzym xúc tác là glutamat dehydrogenaza.