味精生产技术
第九组
(Monosodium glutamate production technology)
系部：食品与生物工程系
专业：生物工程 班级：文生105-2
成员：王照生201090621235 李亚东201090621216 王汝春201090621233 马成龙201090621210
一、行业简介
味精，也称味之素（商品名称），学名谷氨酸钠，是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。谷氨酸钠是谷氨酸的钠盐，是一种无色无臭的晶体，在232℃时解体融化，吸湿性强，易溶于水。谷氨酸钠还具有治疗慢性肝炎、肝昏迷、神经衰弱、癫痫病、胃酸缺乏等病的作用。要注意的是，如果在100℃以上的高温中使用味精，鲜味剂谷氨酸钠会转变为致癌性的焦谷氨酸钠。如果在碱性环境中，味精会起化学反应产生一种叫谷氨酸二钠的物质，因此要注意使用和存放味精的条件。
1、产品的分类和用途
我国的味精目前有四种规格，即俺含有谷氨酸钠的纯度可分为99％、95%、90%、80%四种。除99%以外，其他三种分别加5%、10%、20%食盐等作填充料，有白色柱状结晶型和白色粉末状结晶型。市场上供应的味精，谷氨酸钠含量低于80%的只能称之为调味品，所以在选购时要看清包装上的谷氨酸钠含量。 2、行业的历史
1866年，德国人H.Ritthasen博士从面筋中分离到谷氨酸，根据原料定名为麸酸（因为面筋是从小麦里的提取出来的）。1908年，日
本东京大学池田菊苗实试验，从海带中分离的得到L-谷氨酸结晶体，这个晶体和从蛋白质水解得到的L-谷氨酸是同样的物质，而且都是有鲜味的。在1965年以前是以面筋或大豆粕为原料，通过酸水解的方法生产味精的。这种方法消耗大，成本高，劳动强度大，对设备要求高，需耐酸设备。随着科学的进步及生物技术的发展，史使味精生产发生了革命性的变化，自1965年以后我国味精厂都以粮食（玉米淀粉、大米、小麦淀粉、甘薯淀粉）为原料，通过微生物发酵、提取、精制得到符合国家标准的谷氨酸钠，用了它以后使菜肴更加鲜美可口。
3、地位和作用
随着生产的发展以及人们消费水平的提高，味精在人们的生活中已经成为不可缺的鲜味物质。味精不仅能为菜肴增添鲜味，还具有丰富的营养。谷氨酸钠被人们食用后，能够通过胃酸的作用解离为谷氨酸，能很快的被消化吸收，变成人体组织中必不可少的蛋白质。而谷氨酸是一种高级营养辅助药，在医疗上有护肝、解毒、改善神经系统的功能，对于年少儿童还具有促进神经系统发育的作用，在日常生活中适量地食用味精，能促进发育，增强体质。因此，味精的作用及营养价值很重要。
二、谷氨酸发酵生产方法和生产工艺流程
1、生产方法
谷氨酸发酵包括了谷氨酸的生物合成和积累两个过程。 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。因此，谷氨酸的生物合成途径包括EMP、HMP、TCA循环DCA循环和CO固定作用等。
2 主要酶反应：
α—酮戊二酸+ NH4+ +NADPH2??????谷氨酸+H2O+NADP
谷氨酸脱氢酶 由葡萄糖生成的谷氨酸钠的总反应式为：
CHO+NH+3/2O→CHON+3HO+CO
61263259422谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌的代谢均存在EMP途径和HMP途径。经这两条途径发酵至丙酮酸后，一部分经氧化脱羧生成乙酰辅酶A,一部分通过羧化固定CO生成草酰乙酸或苹果酸，草酰乙酸与
2乙酰辅酶A在柠檬酸合酶催化作用下，缩合成柠檬酸，再经TCA循环中的部分步骤生成α2、发酵工艺流程
材料准备 谷氨酸发酵生产菌种制备 谷氨酸发酵培养基的制备 —酮戊二酸，经转氨反应生成谷氨酸。
谷氨酸等电点回收 谷氨酸发酵过程的控制 移种 谷氨酸的中和，精制 味精的结晶与干燥 提交工作任务报告单
3、主要工艺参数
⑴溶解氧对谷氨酸产生菌种的种子培养影响很大。溶解氧过低，
菌体呼吸收到抑制，从而抑制生长，引起乳酸等副产物的积累；但是并非溶解氧越高越好，当溶解氧满足菌的需氧量后继续升高，不但会造成浪费还会由于高氧水平抑制菌体生长和谷氨酸的生成。
⑵温度
谷氨酸发酵0-12h为长菌期，菌种生长最适温度
30-32℃。当菌体生长到稳定期，进入产酸期，控制温度为34-36℃。
⑶pH
为了维持发酵的最佳条件，根据谷氨酸产生菌发酵的最
适pH在7.0-8.0之间，采用提高通风量、控制流加氮源的方法来调节谷氨酸的发酵。
⑷磷酸盐是谷氨酸发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则会
转向缬氨酸发酵；但磷浓度过低，则菌体生长不好，不利于产酸。发酵结束后，常用离子交换树脂法等进行提取。
三、技术参数
1、菌种方面
目前在谷氨酸发酵生产中所使用的菌种主要如下：
棒状杆菌属：谷氨酸棒状杆菌、北京棒状杆菌、钝齿棒状杆菌。 短杆杆菌：黄色短杆菌、天津短杆菌。
这些菌种具有以下共同的特征：细胞形态为棒状、断杆；革兰氏阳性菌，无芽包，无鞭毛，不能运动；都是需氧型；都是生物素缺陷型；脲酶强阳性；不分解淀粉；谷氨酸脱氢酶活力强；不分解谷氨酸，并能耐高浓度谷氨酸；发酵中菌体发生明显的形态变化，同时细胞膜渗透性发生变化；二氧化碳固定反应酶系活力强；乙醛酸循环弱；α