混合面饽饽
范文一：赖氨酸发酵生产
赖氨酸发酵生产
摘要：赖氨酸是人体必需的八大氨基酸之一，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用。赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。将赖氨酸添加到食品中能大大提高蛋白质的利用率，又是一种优良的食品强化剂。因此研究赖氨酸的生产有着很高的价值。 关键词：
简介：
赖氨酸是一种碱性氨基酸，是仅次于谷氨酸的第二大氨基酸产品，是谷物蛋白的第一限制性氨基酸，在谷物食料中添加适量的赖氨酸，其蛋白质的生物价大大提高。
赖氨酸的应用范围很广。①作为食品强化剂；②作为药物可用作肝细胞再生剂，对改善肝功能，治疗肝硬化、高氨症，增进食欲、改善营养状况有明显的疗效；③作为饲料添加剂，在畜、禽类的饲料中添加少许的赖氨酸，对家禽、家畜的日增重、料肉比、家禽的产卵量等方面效果尤为显著。
1．赖氨酸发酵机制
赖氨酸合成途径的调节机制
（1）谷氨酸优先合成，谷氨酸合成过剩就会抑制谷氨酸脱氢酶（GD）的活性，使得生物合成的代谢流转向天门冬氨酸。天门冬氨酸的过剩也会抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活性，使得天门冬氨酸不致大量积累。
（2）赖氨酸的前体物质天门冬氨酸与乙酰辅酶A的生成形成平衡合成，乙酰辅酶A的增加能逆转天门冬氨酸对其自身合成的反馈抑制。
（3）天门冬氨酸激酶（AK）受赖氨酸与苏氨酸的协同反馈。AK是一个变构酶，催化天门冬氨酸和ATP形成α-天门冬氨酸磷酸，有两个变构位置可以接受末端产物。 AK受赖氨酸与苏氨酸的协同抑制，当只有赖氨酸或苏氨酸与变构位置结合时，酶活影响不大，当赖氨酸与苏氨酸同时结合到两个变构位置时，酶活受到强烈的抑制。此外，AK是赖氨酸合成途径中唯一的反馈调节点。
（4
）赖氨酸亮氨酸的生物合成之间存在着代谢互锁，赖氨酸分支途径的初始酶二氢吡啶二
羧酸合成酶为亮氨酸所阻遏。
（5）蛋氨酸比苏氨酸优先合成，蛋氨酸合成的过剩就会阻遏高丝氨酸-O-转乙酰酶，使得生物合成的代谢流转向苏氨酸。苏氨酸比赖氨酸优先合成，苏氨酸的过剩会反馈抑制高丝氨酸脱羧酶的活性，使得生物合成转向赖氨酸。
2．赖氨酸生产菌的育种
出发菌株：黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌、乳糖发酵短杆菌、嗜醋酸棒杆菌
育种思路；
（1）优先合成的转换——渗漏缺陷型的选育；
（2）切断支路代谢——营养缺陷型的选育：高丝氨酸缺陷型；
（3）选育温度敏感突变株；
（4）解除代谢互锁：选育亮氨酸缺陷（Leu-）突变株、选育抗亮氨酸结构类似物（AECr）突变株、选育苯醌或喹啉衍生物敏感突变株，此外还可以选择萘乙酸（NAA）缺陷突变株；
（5）增加前体物的合成和阻塞副产物的生成：选育Ala-突变株、选育抗天冬氨酸结果类似物突变株、选育适宜的CO2固定酶/TCA循环酶活性比突变株 ；
（6）改善细胞膜通透性。
（7）选育脲酶（Urase）回复突变株；
（8）利用基因工程技术构建赖氨酸工程菌株 。
3．培养基
（1）碳源 淀粉、麦芽糖、蔗糖和葡萄糖。赖氨酸产生菌均不能利用淀粉，只能利用葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖。
（2）氮源 氮源可分为无机氮源和有机氮源。赖氨酸发酵中，二者均有使用 。
（3）无机盐 磷盐 （磷酸氢二钾）、硫酸镁 、钾盐 （氯化钾或氢氧化钾 ）、钙盐（碳酸钙或氯化钙 ）
（4）生长因子 生物素含量在30μg/L以上较好、
维生素B1即硫胺素盐酸盐能增加赖氨酸产量 、L-苏氨酸在培养基中含量高能够产生反馈抑制，使代谢流向赖氨酸的合成 。
4．菌种培养
⑴ 斜面菌种 一般用肉汤培养基或蛋白胨培养基
a 肉汤培养基 牛肉膏1％，蛋白胨1％，酵母膏0.5％，氯化钠0.5％，琼脂2％，pH7.0。 b 蛋白胨培养基 蛋白胨1％，酵母膏1％，氯化钠0.5％，pH7.2。
⑵ 一级种子培养基（摇瓶种子培养基）
a 肉汤培养基 牛肉膏1％，蛋白胨1％，酵母膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.0。
b 含葡萄糖的肉汤培养基 葡萄糖2％，蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.25％，pH7.0。 ⑶ 二级种子培养基、三级种子培养基以及发酵培养基 糖蜜2.0%、豆粉水解液0.5%、硫酸铵 0.4%、碳酸钙0.5%、磷酸氢二钾0.1%、硫酸镁0.04%、pH7.2
5．发酵工艺条件以及影响因素
（1）温度 前期 32℃，后期30℃
（2）ph值 pH的变化对赖氨酸的发酵影响很大，当pH7.0时产酸最高，pH偏高或偏低，产酸均降低。最适ph值6.5-7.0，控制范围在ph值 6.5-7.5之间
（3）种 龄 和接种量
二级 2% 8-12h
三级 10% 6-8h
（4）供氧 过高、过低的溶氧对发酵均不利，表现为菌体浓度下降、产酸降低，发酵时间
延长。供氧需充足，否则生成乳酸。
（5）生物素 过量可以促进赖氨酸的生成、 促进天冬氨酸生成、抑制谷氨酸生成
（6）硫酸铵 含量大时菌体迅速生长，但赖氨酸的产量低，硫酸铵用量 4.0%-4.5%
（7）初糖浓度 11%~15%，转化率最高
6．提取工艺
发酵液 →调节pH，加入絮凝剂 → 上清液→ 菌体→ 水洗→ 上清液→ 菌体→ 离子交换→真空浓缩→ 冷却、调等电点→ 结晶→离心分离→粗结晶→ 母液→重结晶→离心分离→二次母液→结晶→干燥→ 成品
从发酵液中提取赖氨酸通常有四种方法：①沉淀法，使赖氨酸生成难溶性盐(如苦味酸盐)而沉淀，或使赖氨酸结晶析出；②有机溶剂抽提法；③离子交换树脂吸附法；④电渗折法。
范文二：浅论赖氨酸生产企业降低成本的途径
浅论赖氨酸生产企业降低成本的途径 摘 要:摘 要:摘要:提高效益降低成本是企业的中心目标，具体到每个员工就必须充分发挥每个人的主动性、积极性、创造性，使人人关心成本，达到降低成本提高效益的最终目的。
关键词:关键词:关键词:赖氨酸;成本
一、建设期降低成本的途径
(一)强化安全管理:做好安全管理工作是其他工作的基础，是减少浪费、节省成本。 1.制定《施工安全管理规定》
(1)施工队安全管理。(2)施工过程安全管理。
2.加强安全宣传教育工作
加强施工现场安全生产氛围的建设工作，通过安全培训、安全生产月等形式进行常规性的安全教育，同时发挥调度会、安全会议、黑板报、违章曝光栏及警示牌等的作用，强化宣传教育效果。
3.落实安全检查监督
公司安全管理部门每周组织相关人员定期对现场进行检查，发现问题立即按规定提出整改要求，并对落实情况进行跟踪检查。对于施工承包商已签字确认但未按时整改的隐患，由公司安全管理部门下发隐患整改通知单和罚款通知书，视情况给予300-2000元的经济处罚，结算时从工程款或相应费用中扣除。通过定期安全检查、调查事故分析会、定期开会评估安全绩效等方式审查施工承包商的安全绩效，并记入施工承包商安全档案中。 (二)科学设计，确保工程质量，缩短调试周期
1.通过中试，掌握生产工艺特性，积累经验，为试产奠定基础。
2.选择合适的设计院;设计过程随时与设计院进行交流、沟通、探讨，力争及时纠正可能出现的设计错误。
3.将能耗大的车间集中布置，形成负荷中心，将生产车间按工艺次序布置，排列最短距离的生产作业线，使各种物料的输送距离最小，达到安装费用最省，能耗最小，人员操作最便捷。 4.提高自动化的水平，减少人员使用，保证生产的一致稳定性，提高生产效率。 5.认真、仔细做好物料衡算，计算出各生产工序匹配的产能，如果各工序产能不匹配，将导致浪费设备投资及设备运行的能耗增大，严重的达不到设计的目标产能。 6.建设期间的设计、施工、选择工艺路线、选择设备时，注重降低生产成本。 7.对重点设备进行实地的考察调研，进行充分的技术交流，以力争选对设备，争取缩短设备调试运行时间，确保设备运行稳定性、达到目标产能同时能取得较低的能耗。 (三)节省建设资金，降低项目投资
1.编制合理的预算，严格控制预算开支，确保项目投资不超预算。
2.项目物资采购尽量采用招投标方式。
3.及时发现设计及施工问题，力争杜绝返工浪费。
4.准确计算各生产工序匹配的产能，杜绝由于各工序产能不匹配，导致的设备投资浪费。 5.能国产化设备尽量选用国产化设备，这样既能减少投资同时能降低设备的维护保养费用; 6.厂房选择:通过充分论证比较它们的适用性及投资费用，选择采用钢构厂房或者水泥钢筋结构厂房，从而减少项目投资。
7.设计各车间在总图的合理布置、车间内各设备的合理布置、公用系统管道的合理走向，尽量减少土地使用面积、减少建筑面积、缩短管道、电缆等的使用长度，从而减少项目投资。 8.对需采购的各种设备及其附属物的规格、型号、材质进行充分论证比较，选择性价比高的
设备及其附属物。
二、生产经营期降低成本的途径
(一)降低采购成本
1.价格会经常随着季节、市场供求情况而变动，因此，采购人员应充分注意对采购市场的调查和信息的收集、整理，分析供货市场，充分了解市场的状况和价格的走势、价格变动的规律，把握好采购时机，调整采购策略，合理避开原料需求高峰，避开高价采购时间区域，找准时机批量采购，通过采购时间差，降低采购成本。对同一种材料，应多找几个供应商，并对供应商进行合格供方评价，从而使公司在谈判中处于有利的地位。
(二)降低原料能源单耗
1.提高管理效率与生产率
节约劳动时间，做好生产计划，制定作业指导书，员工严格按受控文件操作，消除盲目作业，不按规程作业，从而减少质量问题，提高生产效率。
2.加强设备的维护
减少设备停机时间，消除由于设备停机导致生产的中断活动，做好机器的保养工作，减少故障率，加强设备操作人员技能培训，对设备小故障及时排除，减少因停机造成的损失。 3.严格各级人员岗位责任制
制定各级人员的岗位责任制和严格的监管体制，减少“跑、冒、滴、漏”现象，严格控制好原材料及产成品的投入、产出比。
4.积极寻找价廉适用的原辅材料替代品，以降低生产成本。
5.保证产品质量:生产中出现不良品，需要时间、人力、物力进行处置，由此将造成相关损失。质量不稳定，退货率会增加，服务费用也会增加，使产品成本相应升高;退货率增加还影响了产品在消费者中的满意度，降低了市场占有率，影响了企业的赢利能力。 6.实行现场5S管理工作:释放多余空间，提高场地的有效利用率，做好清洁消毒工作，减少污染源，预防染菌。
7.降低
范文三：浅论赖氨酸生产企业降低成本的途径
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浅论赖氨酸生产企业降低成本的途径
作者:吴晓月
来源:《现代经济信息》 2014年第 08期
摘要:提高效益降低成本是企业的中心目标,具体到每个员工就必须充分发挥每个人的主 动性、积极性、创造性,使人人关心成本,达到降低成本提高效益的最终目的。
关键词:赖氨酸;成本
中图分类号:TQ922.3 文献标识码:A 文章编号:1001-828X (2014) 08-0067-02
一、建设期降低成本的途径
(一)强化安全管理:做好安全管理工作是其他工作的基础,是减少浪费、节省成本。 1.制定《施工安全管理规定》
(1)施工队安全管理。(2)施工过程安全管理。
2.加强安全宣传教育工作
加强施工现场安全生产氛围的建设工作,通过安全培训、安全生产月等形式进行常规性的 安全教育,同时发挥调度会、安全会议、黑板报、违章曝光栏及警示牌等的作用,强化宣传教 育效果。
3.落实安全检查监督
公司安全管理部门每周组织相关人员定期对现场进行检查,发现问题立即按规定提出整改 要求,并对落实情况进行跟踪检查。对于施工承包商已签字确认但未按时整改的隐患,由公司 安全管理部门下发隐患整改通知单和罚款通知书,视情况给予 300-2000元的经济处罚,结算 时从工程款或相应费用中扣除。通过定期安全检查、调查事故分析会、定期开会评估安全绩效 等方式审查施工承包商的安全绩效,并记入施工承包商安全档案中。
(二)科学设计,确保工程质量,缩短调试周期
1.通过中试,掌握生产工艺特性,积累经验,为试产奠定基础。
2.选择合适的设计院;设计过程随时与设计院进行交流、沟通、探讨,力争及时纠正可能 出现的设计错误。
范文四：L-赖氨酸的生产工艺研究
L-赖氨酸的发酵生产工艺研究
摘 要: L-赖氨酸是人体和动物所不能合成的八种必需氨基酸中最重要的一种。L-赖氨酸是国际市场上发展前景良好的产品，消费需求每年以7-10%的速度递增，国内年产量则以每年20-30%以上的速度递增。其广泛应用于医药、食品和饲料等领域。目前生产赖氨酸最主要的方法是微生物发酵法。本文从赖氨酸的生产现状、生产方法，发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的选育和生产赖氨酸的前景展望这几个方面综述了赖氨酸生产工艺。
关键词: 赖氨酸； 发酵； 菌种； 展望
前 言
赖氨酸(Lysine) 的化学名称为2，6-二氨基己酸，有L-型(左旋)、D-型(右旋)和 DL 型(消旋)三种旋学异构体。赖氨酸是人和动物营养的必需氨基酸之一， 不能参加转氨作用[1] 。人类和动物可吸收利用的只有L型。它对调节体内代谢平衡、提高体内对谷类蛋白质的吸收、改善人类膳食营养和动物营养、促进生长发育均有重要作用。L-赖氨酸主要用于医药、食品和饲料工业。全球约9 0％的赖氨酸用作饲料添加剂，约5％用作食品添加剂，其余5％用作医药中间体[2]。目前，全球赖氨酸年总需求量约为85万t/a，年增长率为7％一8％。现全球赖氨酸总产能约为80万t/a，产量较大的是日本味之素公司(26万t/a)、美国ADM公司、BASF韩国公司和协和发酵工业公司等。国内赖氨酸需求量估计在13万t/a左右。赖氨酸应用范围较广，2003年以后，我国已成为全球最大的赖氨酸生产大国。目前已建成和正在建设的赖氨酸厂主要有广西赖氨酸公司、福建大泉赖氨酸有限公司、四川川化味之素有限公司、大成赖氨酸厂、肇东赖氨酸厂等。文章从赖氨酸的生产现状、生产方法，发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的选育和生产赖氨酸的前景展望等方面论述了赖氨酸生产工艺的研究进展。
1 赖氨酸生产现状
L-赖氨酸最初是从蛋白质水解物中分离得到的，蛋白质水解法一般以动物血粉为原料，此法最多的特点是工艺流程简单，但是原料来源很有限，仅适合小规模生产。此后又出现了化学合成法、水解法，酶法。直到1960年，日本首先采用微生物发酵法生产赖氨酸。微生物发酵生产氨基酸是人为地解除氨基酸生物合成的代谢控制机制，使其积累大量所需氨基酸。氨基酸的L-型立体专一性决定了发
酵法生产氨基酸较化学合成的工艺更简单、快捷。我国于20世纪60年代中期开始进行赖氨酸菌株选育和发酵的研究，但因产量较低难以工业化。直到70年代未80年代初世界赖氨酸实现工业化后我国的研究才取得突破。目前，世界约2/3的赖氨酸企业采用发酵法生产，生产的为L-型赖氨酸，生产工艺巳基本成熟。近年来，赖氨酸的需求逐年增加，全世界每年大概80万t赖氨酸通过发酵生产的方式获得。 2 L-赖氨酸发酵生产研究
2.1 生产菌种
用于工业上发酵生产赖氨酸的菌株主要是棒状杆菌和短杆菌等的变异株，棒状杆菌具有极高的经济价值，其中谷氨酸棒状杆菌应用最为广泛。此外，赖氨酸生产还有大肠杆菌、黄色短杆菌、酿酒酵母、乳酸发酵短杆菌、假丝酵母等。谷氨酸棒状杆菌包括其亚种黄色短杆菌亚种乳糖短杆菌钝齿棒状杆菌和分枝短杆菌是赖氨酸工业生产中最重要的微生物
2.2 黄色短杆菌产赖氨酸的合成途径与调控机制
由上图可以得出要想得到高产的生产菌株，必须从以下几个方面对菌种进行控制：①切断代谢支路：选育和应用营养缺陷型菌株，切断丙氨酸、苏氨酸的分支途径是积累赖氨酸的有效手段。②解除反馈抑制：选育抗结构类似物的突变株，可以得到对AK（天门冬氨酸激酶）反馈抑制脱敏的菌株，代谢调节被遗传性地解除。③设法增加前体物质天门冬氨酸的浓度，以抵消变构抑制剂的影响。因此可以考虑选育丙氨酸缺陷型，抗天门冬氨酸结构类似物的突变株。④解除代谢互锁：赖氨酸与亮氨酸的生物合成之间存在代谢互锁，因此可以考虑选育亮氨酸缺陷型，抗亮氨酸结构类似物的突变株。
2.3 发酵
2.3.1 发酵工艺条件以及影响因素组成
①温度：前期 32℃，后期30℃。②ph值：最适ph值6.5-7.0，控制范围在ph值
6.5-7.5之间。③种龄和接种量：二级种子接种量2%、种龄8-12h，三级种子接种量10%、种龄6-8h。④供氧：供氧需充足，过高、过低的溶氧对发酵均不利，表现为菌体浓度下降、产酸降低，发酵时间延长，否则生成乳酸。⑤初糖浓度控制在11%~15%，转化率最高。
2.3.2 发酵控制
发酵法生产赖氨酸的主要原料为淀粉、糖蜜玉米等淀粉类原料需经糖化转化为葡萄糖后才可用，且发酵液配方中需再补充生物素；甘蔗废糖蜜含较高的生物素，发酵液配方中无需再补充生物素。主要以淀粉水解液或甘蔗糖蜜为碳源发酵生产赖氨酸。
目前大多数赖氨酸生产厂家的发酵操作方式为分批操作，发酵生产涉及到发酵液和管路系统的消毒灭菌、营养调节、酸碱度调节、通风量调节等一系列复杂操作，都由配置的DCS系统完成，完全实现了自动化。A.IqaajSassi[6]等对黄色短杆菌ATCC21513进行流加方式发酵，研究表明产酸率可达110.6 g/L。官衡等对赖氨酸产生菌FB42流加发酵的全过程进行了分析，结果显示在小型反应器中的发酵水平为81.6 g/L，转化率为41.8%，生产强度为1.16g/(h·L)，和分批发酵相比分别提高了45.4%、9.7%和28.4%因此，流加方式发酵将是赖氨酸发酵的趋势[7]。
2.4 提取
要从成熟的发酵液中提取赖氨酸，必须对发酵液进行过滤或离心分离除去菌体和碳酸钙。传统的过滤方法为机械过滤，只能除去大颗粒的固体杂质。将超滤技术用于处理赖氨酸发酵液具有如下优点：可以截留发酵液中的菌体蛋白、悬浮固体等杂质，有利于提高下一个工序离子交换中树脂的使用效率和寿命，减轻后续工艺废水处理的压力，截留住的滤渣含有丰富的菌体蛋白及少量的赖氨酸，可以作为饲料添加剂。曾碧格等采用超滤技术直接处理赖氨酸的发酵液，结果表明：能够一步截留未经任何处理的赖氨酸发酵液中的菌体蛋白、固体颗粒等杂质，滤渣量约为原料体积的10%，而同等量的发酵液经过离子交换后，浓废水量约为该滤渣的20倍[8]。可见，超滤技术应用在赖氨酸发酵液处理上，大大减少了后续污物处理的压力，可实现赖氨酸超滤的收率97%以上，并且膜通量的衰减幅度较小，膜设备运行良好。
全世界绝大多数赖氨酸生产厂都采用离子交换方法从发酵成熟液中提取赖氨酸，然后制成含量在98.5％以上的赖氨酸单盐酸盐成品。离子交换树脂为强酸阳性离子交换树脂，洗脱剂为氨水。这一工序的技术具有以下优势：回收率高；洗出液中赖氨酸浓度高，减少了浓缩时的蒸汽消耗，降低生产负荷；离子交换树脂用量少。国外的离子交换系统大多为模拟移动床式操作系统[9]，逆流操作并采用两级离子交换单元。第一级离子交换单元可得到纯度为97.5%的赖氨酸；第二级使用弱酸阳性离子交换树脂，除去第一级离子交换后洗水中的无机杂质，可将赖氨酸最终纯度提高到98.5％。模拟移动床式操作系统稳定且操作弹性大，洗脱液用量少，洗出液赖氨酸质量分数比固定床高，同时树脂用量是固定床的1/5～1/8。
2.5 浓缩和结晶
浓缩工序是能耗最大的过程。我国赖氨酸生产最初用标准式浓缩器，每吨洗出液蒸汽消耗为1.1 t，蒸出的氨不回收。赖氨酸浓缩液经用盐酸调节pH后成为单盐酸盐溶液，在结晶器中结晶。我国有的生产厂采用冷冻结晶的方法，得到含2个结晶水的湿晶，分离的母液返回提取工序。赖氨酸湿晶含有的结晶水须在干燥工序中除去。我国多数赖氨酸厂均采用单层流化床干燥器生产，其中采用德国Vagon公司的床内设置加热器的流化床干燥器技术较为先进。
3 微生物生产赖氨酸的前景展望
我国的赖氨酸工业技术发展至今除生产菌种需继续加强研发外就整体而言已达到或接近世界先进水平传统的细胞诱变法产生的工业生产菌存在着致命的弱点，即失去特性的子代诱变体会积累[5]，它将影响菌种功能的发挥。日本的J0hnishi等人使用基因重构的方法，即用等位基因替换的方法将高产生产菌的高丝氨酸脱氢酶基因(hom)和天门冬氨酸激酶基因(Lys C)引入野生谷氨酸棒杆菌，得到了目前世界较高水平的赖氨酸菌种，我国应在这方面加快研发步伐。
[参考文献]
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[10]齐秀兰，阎浩林，L-赖氨酸高产菌选育的研究[J].微生物学杂志，1997,1712
[11]张伟国，顾正华，L-赖氨酸高产菌选育的研究[J]，食品与发酵工业，2001,27980
范文五：赖氨酸工业化生产
赖氨酸工业化生产 赖氨酸, Lysine ,化学名称 2,6-二氨基己酸 化学组成 C6H14O2N2
CH2
CH2
CH ·NH2
COOH
Lys 发酵工艺流程:
↓
淀粉酶
(一)培养基
1、碳源 :(不能直接利用淀粉)
◆ 葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖(来源大米、玉米和薯类)
◆ 糖蜜(甘蔗、甜菜)
2、氮源:(不能直接利用蛋白质)
无机氮源 : (1)尿素 (2)液氮 (3)碳酸氢铵;
有机氮源 :玉米浆、麸皮水 解液、豆饼水解液和糖蜜等。
作用:
合成菌体、赖氨酸。
调节 pH
目前,工业生产采用大豆饼粉。花生饼粉和毛发的水解液为有机氮源,用 量 2-5%。
3、生物素:赖氨酸菌种为生物素缺陷型和某些营养素缺陷型(高丝氨酸、甲 硫氨酸、丙氨酸等) 。因严格控制用量。
(二)菌种的扩大培养和种子的质量要求
种子培养过程
斜面菌种 → 一级种子培养 → 二级种子培养 → 发酵罐
1、菌种:
短棒杆菌属:黄色短杆菌;乳糖发酵短杆菌。
棒杆菌属:谷氨酸棒杆菌。
2、分类(按表型)
营养缺陷型:谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌选育的 Hse -、 Met -、 Thr -。 敏感性菌株:Met 、 Thr 突变株。
代谢调节突变株:谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌选育的 AECr ; AECr +AHVr
组合型菌株:Hse -、 Met -、 Thr -组合 AECr ; AECr +AHVr 3、生长特点:
适用于糖质原料,需氧,以生物素为生长因子。
4、斜面种子的制备:要求种子纯,没有杂菌和噬菌体污染。
培养基:蛋白胨 1%、牛肉膏 1%、氯化钠 0.5%、葡萄糖 0.5%、琼脂 2%。 组成 pH7.0-7.2琼脂培养基。灭菌后 30℃保温 24h 检查无菌后放冰箱备用。 培养条件:30-32℃培养 18-24h 。
5、一级种子培养:
培养基:葡萄糖 2%、玉米浆 1-2%、尿素 0.1%、磷酸氢二钾 0.1%、硫酸 镁 0.04%、硫酸氨 0.4%。 pH7.0-7.2。
培养条件:30-32℃,培养 15-16h 。
6、二级种子培养:用种子罐培养,用水解糖代替葡萄糖。
培养条件:温度 30-32℃;通风量 1:0.2(V/V),搅拌 200r/min。 时间 8 -11h 。
7、接种量:二级种子,接种量 2-5%,种龄 12h 。三级种子,接种量稍大,约 10%,种龄 6-8h 。
(三) 赖氨酸发酵工艺控制
1、 温度对谷氨酸发酵的影响
赖氨酸发酵前期,主要进行菌体繁殖。幼龄菌对温度敏感,温度控制在产
生菌的最适生长温度为 30-32℃。 若菌体生长期温度过高 , 易造成菌体衰老。 生产 上表现为 OD 值增长慢 ,pH 值高 , 耗糖慢 , 发酵周期长 , 赖氨酸产量减少。 在发酵中、 后期,菌体生长基本停止,适当提高温度到赖氨酸室温合成酶系的最适作用温 度。控制在 32-34℃
根据菌种特点,温度采用二级或三级管理。即发酵前期控制在 30-32℃; 中、后期。产生谷氨酸的最适为 32-34 ℃。
2、 pH 值对赖氨酸发酵的影响
● 影响酶的活性
● 影响细胞膜电荷,改变膜的透性,干扰物质的吸收和排泄。
● 影响培养基营养成分和中间代谢物解离,从而影响菌体对这些物质的吸收 和利用。
● pH 改变易引起代谢途径的改变,使代谢产物的组成和比例发生变化。 发酵阶段 发酵期
pH 控制 6.5-7.5
发酵生产中, pH 的控制通常采用流加尿素。初始尿素含量 0.5-0.6%。培养 14-18h , pH 降至 6.2-6.4时开始流加, 流加量 0.2-0.3%。 次数 3-5次, 总量 1.5-2.5。 3、 供氧对赖氨酸发酵的影响
(1)溶解氧与赖氨酸的需氧量
赖氨酸产生菌为好氧微生物,只有在供氧充足条件下,才能充分完成生物 氧化作用,最大量生成赖氨酸。
(2)供氧对赖氨酸发酵的影响
菌体生长阶段,呼吸旺盛,对氧需求量大于产酸阶段。若供氧不足,会增 加乳酸产量, 降低基质 pH , 导致菌体生长缓慢, 量减少。 但通气搅拌强度适度, 不能过高,加快耗糖,会产生同样的结果。产酸阶段好氧量有所减少。
(3)供氧与其他发酵工艺条件的关系
发酵前期溶氧分压 PL 控制在 (0.4-0.8 )×104Pa, 产酸期溶氧分压 PL 控制在 (0.2-0.4 )×104Pa
4、 生物素对赖氨酸发酵的影响
(1)赖氨酸生产菌为生物素缺陷型,发酵培养基中需要生物素作为生长因子。
(2)过量生物素可促使细胞内合成的谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的反馈抑制作用增 强,抑制谷氨酸大量生成,使代谢流通向合成天冬氨酸方向进行,增加其含量, 提高赖氨酸产量。
◆ 生物素:要充足, 20~30g/L以上
◆ 维生素 B1 :有促进作用
◆ 醋酸:加入醋酸比单独采用糖质原料 Lys 产量高
◆ 硫酸铵:适当增加, 4%~4.5%
Cu2+:一定浓度的 CuSO4·5H2O ,可提高产量流加糖和其它生长因子 (四)、离子交换法提取赖氨酸
