菱花集團(tuán)見(jiàn)習(xí)報(bào)告

1、菱花集團(tuán)見(jiàn)習(xí)報(bào)告 生命科學(xué)與工程系 食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè) 毛鳳嬌 2014/5/1626 / 26文檔可自由編輯打印菱花集團(tuán)見(jiàn)習(xí)報(bào)告摘要： 谷氨酸是利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的一個(gè)具有代表性的產(chǎn)品，生產(chǎn)工藝涉及種子培養(yǎng)、發(fā)酵、提取、脫色、離心和干燥等重要的單元操作和工程概念。通過(guò)對(duì)谷氨酸車(chē)間的實(shí)習(xí)參觀(guān)，可以加強(qiáng)對(duì)自己對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合利能力。通過(guò)本畢業(yè)實(shí)習(xí)訓(xùn)練，可以提高自己理論聯(lián)系實(shí)際的能力和工程設(shè)計(jì)方面的能力。味精又稱(chēng)谷氨酸一鈉，其基本成分為L(zhǎng)-谷氨酸，具有強(qiáng)烈的肉類(lèi)鮮味。將其添加在食品中可使食品風(fēng)味增強(qiáng)，鮮味增加，故被廣泛使用。味精在胃酸作用下生成的谷氨酸，被人體吸收后，參與人體內(nèi)許多代謝反應(yīng)，并與其

2、他氨基酸一起共同構(gòu)成人體的組織蛋白。谷氨酸能用來(lái)預(yù)防和治療肝昏迷，還能促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正?；顒?dòng)，對(duì)治療腦震蕩和腦神經(jīng)損傷有一定功效。我國(guó)的味精生產(chǎn)始于1923年，上海天廚味精廠(chǎng)最先用水解法生產(chǎn)。1932年沈陽(yáng)開(kāi)始用脫脂豆粉水解生產(chǎn)味精。我國(guó)從1958年開(kāi)始谷氨酸生產(chǎn)篩選及其發(fā)酵機(jī)理的基礎(chǔ)性研究，1964年首先在上海進(jìn)行工業(yè)化試生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)味精生產(chǎn)已全部用發(fā)酵法。所以，今后菌種，工藝技術(shù)和生 產(chǎn)規(guī)模方面還需加大改革力度，使生產(chǎn)水平再上一個(gè)新臺(tái)階！目前，企業(yè)生產(chǎn)味精都是以發(fā)酵法生產(chǎn)，但每生產(chǎn)1噸味精要排放2025噸母液，其屬于高濃度有機(jī)酸性廢水，需對(duì)母液進(jìn)行回收，發(fā)展高效提取工藝，提高谷氨酸提

3、取率和降低工藝用水，減少?gòu)U水排放量，實(shí)現(xiàn)味精的清潔生產(chǎn)，在發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)走上可持續(xù)發(fā)展的文明道路，這樣，我國(guó)的味精工業(yè)不但真正收到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的共同豐收，而且也會(huì)減輕政府對(duì)行業(yè)的管理負(fù)擔(dān)，形成多種因素和諧統(tǒng)一，走上良性運(yùn)行可持續(xù)發(fā)展的健康道路。1、 公司簡(jiǎn)介 菱花集團(tuán)有限公司位于濟(jì)寧高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，創(chuàng)建于1979年，是國(guó)家級(jí)大型企業(yè)集團(tuán)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化國(guó)家重點(diǎn)龍頭企業(yè)， 全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)示范基地，國(guó)家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)，山東省高新技術(shù)企業(yè)， 山東省知識(shí)產(chǎn)權(quán)試點(diǎn)企業(yè)，中國(guó)專(zhuān)利山東明星企業(yè)，山東省資源綜合利用企業(yè)、山東省環(huán)保優(yōu)秀企業(yè)，山東省節(jié)能先進(jìn)企業(yè)，2007年被國(guó)家六部委認(rèn)定為

4、國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)企業(yè)。 擁有國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心和山東省氨基酸工程技術(shù)研究中心?，F(xiàn)擁有資產(chǎn)18億元，員工4300余人，下轄菱花股份、正大菱花、菱花誠(chéng)志、菱花立功、菱澳科技等十余家公司。產(chǎn)品拓展到以“菱花”牌味精為主，雞精、醬油、復(fù)合調(diào)味品等調(diào)味品系列；谷氨酸、賴(lài)氨酸、谷氨酰胺為主的氨基酸系列；生物肥料、熱電、化工、彩印、機(jī)械等領(lǐng)域。主導(dǎo)產(chǎn)品“菱花”牌味精榮獲“人民大會(huì)堂宴會(huì)專(zhuān)用產(chǎn)品”，首批“中國(guó)名牌產(chǎn)品”、“綠色食品”等殊榮，“菱花”商標(biāo)被認(rèn)定為“中國(guó)馳名商標(biāo)”，通過(guò)了ISO9001：2000國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到16%以上，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)亞、歐、非、南北美洲的60多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。菱花集

5、團(tuán)現(xiàn)已形成年產(chǎn)18萬(wàn)噸味精生產(chǎn)能力，綜合實(shí)力位居國(guó)內(nèi)同行業(yè)前列。2、 主要原材料和產(chǎn)品的物化性質(zhì) 1、物理性質(zhì)（一）谷氨酸的立體異構(gòu)體（1）谷氨酸分為L(zhǎng)型、D型、DL型三種。（2）谷氨酸具有一般氨基酸的性質(zhì)，其分子具有不對(duì)稱(chēng)的碳原子，所以有旋光性。它的氨基在不對(duì)稱(chēng)碳原子右方的稱(chēng)為D型（或右型），在不對(duì)稱(chēng)碳原子左方的稱(chēng)為L(zhǎng)型（或左型），在化學(xué)命名中以前左旋用“l(fā)”表示，右旋用“d”表示，消旋體用“dl”表示?，F(xiàn)在化學(xué)才統(tǒng)一用D型、L型和DL型表示光學(xué)異構(gòu)體，而左旋和右旋則用（-）與（+）表示。 所以L(fǎng)型谷氨酸舊的命名為1-谷氨酸，因?yàn)樗乃芤褐惺怯倚?，故沃爾羅登寶命名法叫做L-(+)-谷氨酸，

6、現(xiàn)在統(tǒng)稱(chēng)L-谷氨酸，又名d-氨基戊二酸。同樣D型谷氨酸舊的命名為1-谷氨酸，因?yàn)樗乃芤簽樽笮史Q(chēng)為D-（-）-谷氨酸，又名1-谷氨酸，又名1-氨基戊二酸。而 DL型谷氨酸即消旋異構(gòu)體。（3）在動(dòng)植物和微生物等生物機(jī)體中天然存在的，都是L型谷氨酸，L-谷氨酸是味精的前體。（二）谷氨酸結(jié)晶的特征（1）谷氨酸結(jié)晶體是有規(guī)則晶形的化學(xué)均一體 其晶形結(jié)構(gòu)是以原子、分子或離子在晶格結(jié)合點(diǎn)上呈對(duì)稱(chēng)排列。谷氨酸在不同的結(jié)晶條件下，其晶格形狀、大小、顏色是不同，通常分為型結(jié)晶和型結(jié)晶。型的密度為1.535g/cm3,型的密度為1.570g/cm3.（2）型和型結(jié)晶的外觀(guān)和X射線(xiàn)衍射圖形均不同。表1-1 谷

7、氨酸兩種結(jié)晶型比較結(jié)晶型型型光學(xué)顯微鏡下的晶體形態(tài)多面棱柱形的六面晶體，呈顆粒分散，橫斷面為三或四邊形、邊長(zhǎng)與厚度相近針狀或薄片狀凝聚結(jié)集，其長(zhǎng)和寬比厚度大得多晶體特點(diǎn)晶體光澤，顆粒大，純度高，相對(duì)密度大，沉降快，不易破碎薄片狀，性脆易碎，相對(duì)密度小，浮于液面和母液中，含水量大，純度低晶體分離離心分離不碎，抽濾不阻塞，易洗滌，純度高離心分離困難，易碎，抽濾易阻塞，洗滌困難，純度低母液中晶形的顯微鏡觀(guān)察顆粒狀態(tài)小晶體分散的針狀結(jié)晶（三）谷氨酸的溶解度（1）谷氨酸在水中的溶解度 表1-2溫度/溶解度/(g/100g)溫度/溶解度/(g/100g)00.341451.81650.411502.186

8、100.495552.632150.596603.160200.717653.816250.864704.594301.040755.532351.250806.660401.50810014.00（2）谷氨酸對(duì)酸、堿的溶解度 谷氨酸在水中的溶解度除溫度外，還與pH有關(guān)，且隨著pH變化，影響很大。（3）谷氨酸在乙醇中的溶解度表1-3乙醇濃度/%在25時(shí)的溶解度/(g/100ml)乙醇濃度在25時(shí)的溶解度/(g/100ml)24.50.29274.350.03750.750.13195.140.00942、化學(xué)性質(zhì)（1） 谷氨酸可以與酸作用（2） 谷氨酸與堿作用 與氫氧化鈉反應(yīng)生成谷氨酸單鈉和水

9、 與碳酸鈉反應(yīng)生成氨酸單鈉和水，放出二氧化碳（3）加熱 谷氨酸長(zhǎng)期加熱，經(jīng)脫水后生成焦谷氨酸（無(wú)鮮味）。（4）谷氨酸與亞硝酸作用 谷氨酸與亞硝酸反應(yīng)生成羥基酸，釋放出氮?dú)猓?）谷氨酸的脫羧作用 在谷氨酸脫羧酶的催化下，谷氨酸生成-氨基丁酸和二氧化碳（6）谷氨酸在氨的存在下，通過(guò)谷氨酰胺合成酶的催化能生成谷氨酰胺（7）谷氨酸與茚三酮反應(yīng) 谷氨酸或其它-氨基酸在pH 2.5-5.0與茚三酮共熱，能顯示藍(lán)色或藍(lán)紫色，按其顯色的深淡度可作為-谷氨酸定性或定量分析的依據(jù)。（8）甲醛反應(yīng) 氨基酸與甲醛反應(yīng)后，堿性的氨基被遮蓋，用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定羧基。三、谷氨酸的生物合成途徑1、谷氨酸合成方式 許多研究

10、者利用不同的谷氨酸產(chǎn)生菌對(duì)其合成方式和途徑進(jìn)行了研究。這些研究表明，谷氨酸產(chǎn)生菌菌體內(nèi)形成谷氨酸的方式主要有兩種，即氨基酸的轉(zhuǎn)移作用和還原性氨基化作用。 氨基轉(zhuǎn)移作用 在氨基轉(zhuǎn)移酶的催化下，除甘氨酸以外，任何氨基酸都可以與酮戊二酸變成谷氨酸。同樣谷氨酸與其他酮酸之間在轉(zhuǎn)氨酶的催化下，也能生成 酮戊二酸和新的氨基酸。 還原性氨基化作用 在NH+和供氫體（還原型輔酶，即NADPH2)存在的條件下，酮戊二酸在谷氨酸脫氫酶的催化下形成谷氨酸。2、谷氨酸合成途徑 谷氨酸生物合成途徑主要有糖酵解途徑（EMP途徑）、磷酸己糖途徑（HMP途徑）、三羧酸循環(huán)（TCA)、乙醛酸循環(huán)體、二氧化碳固定和還原氨基化反應(yīng)

11、等。生成谷氨酸的有關(guān)酶類(lèi)主要有蘋(píng)果酸酶、丙酮酸羧化酶、異檸檬酸脫氫酶、異檸檬酸裂解酶、酮戊二酸脫氫酶、谷氨酸脫氫酶等。四、工藝流程加壓冷卻除水棉花過(guò)濾二級(jí)種子液化淀粉酶糖化過(guò)濾糖化液配料連續(xù)滅菌發(fā)酵等電點(diǎn)分離谷氨酸中和脫色過(guò)濾過(guò)濾液炭柱脫色脫色液蒸發(fā)結(jié)晶貯晶分離濕味精干燥篩選結(jié)晶味精糖化酶玉米漿糖蜜無(wú)機(jī)鹽濾渣消泡劑液氨離交法回收谷氨酸水母液硫酸或鹽酸碳酸鈉活性炭廢炭母液制白谷氨酸水蒸汽晶種空氣種子水淀粉4.1糖化工段4.1.1 發(fā)酵原料 發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的原料淀粉淀粉來(lái)自糧食原料，通常利用各種谷類(lèi)或薯類(lèi)淀粉，如北方常用玉米，南方常用番薯淀粉等。非糧淀粉原料主要指甜菜或甘蔗糖蜜醋酸乙醇正烷烴（如液

12、體石蠟）等。內(nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司使用的的是玉米。4.1.2 淀粉水解淀粉在酸或酶的作用下，其顆粒結(jié)構(gòu)被破壞，-1，4和-1，6糖苷鍵被切斷，分子質(zhì)量逐漸變小，經(jīng)中間產(chǎn)物藍(lán)糊精、紅糊精、無(wú)色糊精、低聚糖、麥芽糖，最后生成葡萄糖。淀粉在酸或酶作用下，發(fā)生的主要反應(yīng)如下：淀粉水解產(chǎn)生葡萄糖的總反應(yīng)可用下式表示： 4.1.3 糖化方法在工業(yè)上，淀粉的處理主要是指糖化，制得的水解糖叫淀粉糖?？芍苽涞矸鬯馓堑脑虾芏?，主要有薯類(lèi)、玉米、小麥、大米等。制糖方法有酸解法、酶酸法和雙酶法；三種糖化工藝，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。從糖液質(zhì)量、收得率、耗能以及對(duì)粗淀粉原料的適應(yīng)情況看，酶解法最佳、酸酶法次之、酸法最差。

13、但酶解法生產(chǎn)周期長(zhǎng)，糖化設(shè)備較龐大。從糖漿的黏度來(lái)看，酶法最低、酸法最高。而阜豐生物科技公司使用的糖化原料是玉米，糖化方法是雙酶法。雙酶法制備葡萄糖可分為兩個(gè)過(guò)程，即液化過(guò)程和糖化過(guò)程。液化是利用-淀粉酶將淀粉液化，轉(zhuǎn)化為糊精及低聚糖；糖化過(guò)程即利用糖化酶將液化的糊精及低聚糖進(jìn)一步水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖。4.2配料及連續(xù)滅菌4.2.1 玉米淀粉制備4.2.1.1 玉米子粒的特征與淀粉生產(chǎn)工藝的關(guān)系從玉米子粒中提取淀粉需要把子粒的各種化學(xué)組分進(jìn)行有效地分離，以便最大程度地提純淀粉，并回收其他成分。濕磨是目前惟一有效的方法。風(fēng)干狀態(tài)的玉米子粒，含水量在15左右，子粒堅(jiān)硬，機(jī)械強(qiáng)度大，子粒內(nèi)部各個(gè)結(jié)構(gòu)部分

14、及各種化學(xué)組分緊密結(jié)合在一起，加工時(shí)要根據(jù)子粒的特點(diǎn)和各種化學(xué)組分相互結(jié)合的狀況采用適當(dāng)?shù)墓に嚪椒ㄟM(jìn)行分離。玉米子粒硬度大，要采取浸泡法使其吸水軟化。玉米子粒皮層結(jié)構(gòu)緊密，通透性差，浸泡時(shí)要采取添加SO2等成分增加皮層膜的透性。胚芽含油量大，但韌性強(qiáng)，加工時(shí)根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，對(duì)玉米進(jìn)行粗破碎、分離胚芽。可溶性成分一般通過(guò)浸泡工藝分離出來(lái)。玉米胚乳中淀粉與蛋白質(zhì)的結(jié)合非常牢固，比小麥淀粉與蛋白質(zhì)結(jié)合要牢固得多，在濕法加工中，單用水不能使蛋白質(zhì)和淀粉很好地分離，要通過(guò)所添加的SO2氧化還原性質(zhì)打開(kāi)包圍在淀粉粒表面的蛋白質(zhì)網(wǎng)膜。皮層及纖維則主要是在濕磨后采取篩選方式去除。4.2.1.2 玉米淀粉提取工藝

15、流程 玉米淀粉提取采用濕磨工藝，自1842年開(kāi)始在美國(guó)應(yīng)用以來(lái)，100多年中，人們對(duì)玉米濕磨工藝進(jìn)行了許多改進(jìn)。中國(guó)玉米淀粉工業(yè)起步較晚，濕磨工藝是1956年從前蘇聯(lián)引進(jìn)的，直到20世紀(jì)80年代末期，中國(guó)的玉米淀粉工業(yè)開(kāi)始有較大幅度的發(fā)展?，F(xiàn)在，我國(guó)淀粉年產(chǎn)量約400萬(wàn)t，其中玉米淀粉約占80。 玉米淀粉生產(chǎn)包括3個(gè)主要階段：玉米清理、玉米濕磨和淀粉的脫水干燥。如果與淀粉的水解或變性處理工序連接起來(lái)，可以考慮用濕磨的淀粉乳直接進(jìn)行糖化或變性處理，省去脫水干燥的步驟。 玉米淀粉生產(chǎn)的工藝流程，大致可分為4個(gè)部分：玉米的清理去雜；玉米的濕磨分離；淀粉的脫水干燥；副產(chǎn)品的回收利用。其中玉米濕磨分離是

16、工藝流程的主要部分。原料玉米凈化雜質(zhì) 硫磺燃燒二氧化硫亞硫酸浸泡稀玉米漿濃縮玉米漿 胚芽餅 破碎胚芽分離洗滌脫水干燥榨油 精磨 玉米油 篩洗渣皮脫水干燥粉碎纖維粉 麩質(zhì)分離稀蛋白質(zhì)濃縮干燥蛋白粉 清水淀粉洗滌 離心脫水 氣流干燥 玉米淀粉 計(jì)量包裝 玉米淀粉生產(chǎn)的工藝流程圖4.2.2 配料流程將料液、玉米漿、糖蜜及無(wú)機(jī)鹽原料通入配料罐，將料液通入換熱器進(jìn)行換熱后，泵入維持罐，蒸汽升溫后，再次通入換熱器降溫第一次，用冷凝水降溫第二次。將料液通入發(fā)酵罐，進(jìn)行發(fā)酵。玉米漿罐糖蜜罐配料罐維持罐一級(jí)種子罐二級(jí)種子罐維持罐維持罐維持罐糖化罐螺旋板式換熱器2個(gè)螺旋板式換熱器2個(gè)螺旋板式換熱器1個(gè)螺旋板式換熱

17、器1個(gè)發(fā)酵罐泵無(wú)菌空氣無(wú)菌空氣水堿水無(wú)機(jī)鹽4.3發(fā)酵工段4.3.1 發(fā)酵培養(yǎng)基谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基主要成分有碳源、氮源、生長(zhǎng)因子和無(wú)機(jī)鹽等。（1） 碳源 大多數(shù)谷氨酸生產(chǎn)菌可以利用葡萄糖、蔗糖、果糖等，極少數(shù)可以直接利用淀粉。除這些糖質(zhì)原料外還可以利用醋酸、酒精、石蠟油等為碳源生產(chǎn)谷氨酸由葡萄糖生成谷氨酸的總反應(yīng)式如下:C2H12O6+NH3+1/2O2C5H9NO4+CO2+3H2O上面反應(yīng)式表示，1g分子葡萄糖產(chǎn)生1g分子谷氨酸，兩者之間存在著定量關(guān)系。其原理轉(zhuǎn)化率等于89.7%，因此從理論上講，糖濃度越大，谷氨酸產(chǎn)量越高。但實(shí)際上糖的濃度越過(guò)一定限度時(shí)，反而不利于細(xì)菌細(xì)胞的增值和谷氨酸的合成

18、。反之，培養(yǎng)基葡萄糖濃度過(guò)低，雖能提高糖酸轉(zhuǎn)化率，但谷氨酸總量上不去。所以，在配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)綜合考慮以上問(wèn)題，選擇適當(dāng)?shù)臐舛取＃?） 氮源 谷氨酸產(chǎn)生菌細(xì)胞中的蛋白、核酸、磷脂、某些輔酶及其他主要產(chǎn)物（谷氨酸）等均為含氮化合物，為了合成這些化合物，在培養(yǎng)基中必須添加氮源物質(zhì)。谷氨酸發(fā)酵所采用的氮源數(shù)量要比一般發(fā)酵大很多，通常工業(yè)發(fā)酵所用培養(yǎng)基碳和氮的比值（C/N）為100/（0.5-2），而谷氨酸發(fā)酵所要求的C/N為100/（20-30）。實(shí)際生產(chǎn)中，一般用尿素或氨水作為氮源。（3）無(wú)機(jī)鹽 它們是構(gòu)成細(xì)胞和調(diào)節(jié)菌體生命活動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。如鎂、磷、鉀、錳、鐵等，是代謝中輔酶或輔基的組分，是培養(yǎng)基

19、不可缺少的。在谷氨酸發(fā)酵中，常應(yīng)用K+、Mg2+、Fe3+、Mn2+等陽(yáng)離子和PO43-、SO42-、Cl-等陰離子作為無(wú)機(jī)鹽。它們通常用量是：磷酸氫二鉀（或磷酸氫二鉀）0.05%-0.2%,硫酸鎂0.005%-0.1%硫酸亞鐵0.0005%-0.01%，硫酸錳0.0005%-0.005%。（4）生長(zhǎng)因子 凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少，而其自身又不能合成的微量有機(jī)物質(zhì)都稱(chēng)為生長(zhǎng)因子。生物素是當(dāng)前谷氨酸身長(zhǎng)菌的重要生長(zhǎng)因子。其含量多少，對(duì)促進(jìn)谷氨酸菌的生長(zhǎng)、繁殖和積累谷氨酸有著密切的關(guān)系。除生物外，谷氨酸產(chǎn)生菌還需要維生素B1 (硫胺素)等。一般生產(chǎn)原料中（如玉米漿、麩皮水解液）都含B族維生素，因此谷

20、氨酸發(fā)酵常以這些物質(zhì)提供生長(zhǎng)因子。（5）發(fā)酵培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分的配比 常因菌種、設(shè)備和工藝不同而異，此外與原料來(lái)源和質(zhì)量不同有關(guān)。4.3.2 培養(yǎng)基滅菌谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基一般采用淀粉水解糖為主要碳源，實(shí)罐滅菌條件是105-110保溫6min。連續(xù)滅菌所采用的滅菌條件是，連消塔滅菌溫度為110-115，維持罐溫105-110，約6-10min。培養(yǎng)基滅菌后冷卻至30左右，即可接入種子進(jìn)行發(fā)酵。4.3.3 發(fā)酵控制主要指發(fā)酵條件的管理，包括溫度、通氣、pH值與泡沫的控制。 要獲得谷氨酸發(fā)酵的產(chǎn)品率，除了選用優(yōu)良菌種外。在發(fā)酵條件控制和嚴(yán)格無(wú)菌操作方面是極其重要的。（1） 溫度對(duì)發(fā)酵的影響 在發(fā)酵中，谷氨

21、酸產(chǎn)生菌的生長(zhǎng)繁殖與谷氨酸合成都是在酶的催化下進(jìn)行的。不同酶促反應(yīng)所需的溫度各異。谷氨酸發(fā)酵分前期和后期兩個(gè)階段。前期（0-12h）主要是合成細(xì)胞物質(zhì)，菌體大量增殖階段。而控制這些合成反應(yīng)的最適溫度為30-32；在發(fā)酵中后期，是谷氨酸大量積累階段，而催化谷氨酸合成的谷氨酸脫氫酶的最適溫度為32-36，故在發(fā)酵中后期應(yīng)適當(dāng)提高罐溫，以利谷氨酸形成和積累。不同菌種對(duì)溫度的敏感性也不一樣，故應(yīng)視菌種進(jìn)行溫度控制。（2） pH值對(duì)發(fā)酵的影響 在發(fā)酵中，發(fā)酵液pH值的變化是微生物代謝過(guò)程的綜合標(biāo)志。主要是通過(guò)培養(yǎng)基配比及發(fā)酵條件的控制，使其適宜于生產(chǎn)菌的PH值。發(fā)酵前期，應(yīng)創(chuàng)造有利于谷氨酸產(chǎn)生菌生長(zhǎng)的最

22、適pH(偏堿性)，通?？刂苝H在7.5-8.0左右。發(fā)酵中后期，應(yīng)滿(mǎn)足催化谷氨酸合成的酶對(duì)pH的要求（中性或弱堿性），故將其發(fā)酵pH控制在7.0-7.5。（3） 通風(fēng)量與攪拌對(duì)發(fā)酵的影響 谷氨酸產(chǎn)生菌（谷氨酸棒桿菌）屬兼性好氣菌，在供氧充足與不足的條件下都可生成，但其代謝產(chǎn)物不同。通風(fēng)量小，供氧不足時(shí)，進(jìn)行不完全氧化，葡萄糖進(jìn)入菌體后經(jīng)糖酵解途徑產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸則還原成乳酸。如果通氣量過(guò)大，葡萄糖在菌體內(nèi)被氧化成丙酮酸。繼而進(jìn)一步氧化成乙酶輔酶A，進(jìn)入三羧酸循環(huán)，生成-酮戊二酸，但由于供氫體（NADPH2）在氧氣充足的條件下經(jīng)呼吸鏈被氧化成水，而沒(méi)有氫的供給，谷氨酸合成受阻，-酮戊二酸大量積

23、累；只有在供氧適當(dāng)時(shí)還原性輔酶大部分不經(jīng)呼吸鏈被氧化成水，在充足的NH+條件下，才有利于谷氨酸脫氫酶的催化，還原氨基化反應(yīng)，大量形成并積累谷氨酸。通風(fēng)的實(shí)質(zhì)除了供氧外，還使菌體培養(yǎng)基密切結(jié)合，保證代謝產(chǎn)物均勻擴(kuò)散，以及維持罐內(nèi)正壓的作用。攪拌可以提高通風(fēng)效果，使空氣變成小氣泡，增加氣液接觸面積，提高溶解氧量。因?yàn)槲⑸锖粑鼤r(shí)只能利用溶解于培養(yǎng)集中的氧氣，而空氣進(jìn)入發(fā)酵罐后，其氧分子并不是全部被發(fā)酵液吸收，所以在討論通氣量時(shí)，必須考慮氧的溶解系數(shù)（以Kd表示），Kd表示摩爾分子氧/（毫升·分鐘·大氣壓）,在通氣攪拌條件相同時(shí)，Kd值大即表示設(shè)備通氣效果好，反之則差。在谷氨酸發(fā)

24、酵過(guò)程中，通風(fēng)量的控制應(yīng)掌握前期比后期小的原則。一般發(fā)酵前期以低通風(fēng)量為宜【Kd為（4-6）×10-7mol/(mL·min·大氣壓)】；中后期以高通風(fēng)量為宜【Kd為（1.5-18）×10-6mol/(mL·min·大氣壓)】。實(shí)際生產(chǎn)上，用氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)來(lái)檢查通氣量即每分鐘單位體積的通氣量表示通氣強(qiáng)度。發(fā)酵時(shí)攪拌速度與通氣量常因發(fā)酵罐大小不同而異。4.4提取工段發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液中積累了大量的谷氨酸，將谷氨酸從發(fā)酵液中分離出來(lái)的過(guò)程，稱(chēng)為谷氨酸的提取。谷氨酸提取方法有五種：等電點(diǎn)法、離子交換法、鋅鹽法、滲透膜法和溶劑抽提法。目前阜豐

25、生物科技公司采用的是等電點(diǎn)法提取谷氨酸。4.4.1 原理谷氨酸子等電點(diǎn)pH時(shí)，發(fā)酵中正負(fù)離子（電荷）相等，總靜電荷等于零，形成偶極離子，此時(shí)谷氨酸溶解度最小，被析出呈結(jié)晶狀態(tài)。谷氨酸的等電點(diǎn)是3.22，將溶液的pH值調(diào)至3.22，使谷氨酸析出，然后通過(guò)過(guò)濾和離心等操作獲得谷氨酸。谷氨酸晶體有兩種，分別是a-型和-型。前者的晶軸長(zhǎng)短接近，晶體粗壯，顆粒大，易沉淀分離，是理想晶體；后者晶軸長(zhǎng)短不一，針狀或鱗片狀，晶粒微細(xì)。不易沉淀析出。所以在操作中，需控制條件以利于形成a-型。4.4.2 工藝流程等電點(diǎn)法提取谷氨酸的工藝流程如下： 鹽酸 發(fā)酵液 調(diào)酸 停酸育晶 等電攪拌 靜置沉降 離心分離 谷氨酸

26、（pH4.5-4.0）（2h） （pH3.0-3.2）（1）調(diào)節(jié)等電點(diǎn)將發(fā)酵結(jié)束的醪液引入等電點(diǎn)桶或等電點(diǎn)池，待液溫降至30加鹽酸調(diào)pH，約2h左右將發(fā)酵液pH調(diào)至4.0-4.5左右時(shí)，觀(guān)察晶核有否形成，如已形成晶核，應(yīng)停止加酸，育晶1-2h，使晶核增大，然后緩慢地將pH調(diào)節(jié)至3.0-3.2為止，此時(shí)繼續(xù)攪拌20h。（2）谷氨酸分離停止攪拌后，靜置分離4h，關(guān)閉冷卻水，放出上清液，除去谷氨酸沉淀表層菌體及細(xì)麩酸（放入另一缸中回收利用）。底部谷氨酸結(jié)晶取出送離心機(jī)分離，所得濕谷氨酸供精制用。4.5結(jié)晶工段谷氨酸轉(zhuǎn)晶技術(shù)：a型谷氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)閎型谷氨酸的工藝為轉(zhuǎn)晶技術(shù)。用于去除色素和雜質(zhì)，提高質(zhì)量，利

27、于精制，如結(jié)晶速率加快，周期縮短，味精質(zhì)量和收率明顯提高。谷氨酸中和沉淀出鐵脫色過(guò)濾脫色過(guò)濾GH-15顆?；钚蕴棵撋珴饪s結(jié)晶離心分離、變晶水碳酸鈉活性炭硫化堿活性炭氨基酸回調(diào)pH活性炭二次脫色硫化堿晶種流加母液蒸餾水母液小結(jié)晶結(jié)晶味精干燥過(guò)篩成品包裝干燥拌鹽粉碎成品包裝活性炭硫化堿味精精制流程圖5菱花集團(tuán)見(jiàn)習(xí)心得體會(huì) 轉(zhuǎn)眼間大學(xué)生活已將度過(guò)了四分之三，畢業(yè)的鐘聲將要敲響。將課堂所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐成為我們必經(jīng)之路。在老師的帶領(lǐng)下，5月8號(hào)我們來(lái)到菱花集團(tuán)見(jiàn)習(xí)。 紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行。在短暫的實(shí)習(xí)過(guò)程中，我深深的感覺(jué)到自己所學(xué)知識(shí)的膚淺和在實(shí)際運(yùn)用中的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的匱乏。已經(jīng)大三的我，距離工

28、作不遠(yuǎn)了，于是拓展自身的知識(shí)面，擴(kuò)大與社會(huì)的接觸面，增加個(gè)人在社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中的經(jīng)驗(yàn)，鍛煉和提高能力成為我們的迫切需要提高的素質(zhì)。見(jiàn)習(xí)是教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它不僅讓我們學(xué)到了很多在課堂上根本就學(xué)不到的知識(shí),還使我們開(kāi)闊了視野，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，了解一個(gè)企業(yè)是怎樣進(jìn)行生產(chǎn)的。為我們以后更好把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們實(shí)習(xí)的味精生產(chǎn)企業(yè)菱花集團(tuán)有限公司，總部位于濟(jì)寧高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，創(chuàng)建于1979年?，F(xiàn)已發(fā)展為集生物工程、科技研發(fā)、國(guó)際貿(mào)易、能源供應(yīng)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)為一體的國(guó)家級(jí)大型企業(yè)集團(tuán)，擁有國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心，被列為國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)（示范）單位、國(guó)家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)試點(diǎn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化國(guó)家重點(diǎn)龍頭企業(yè)、全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)出口示范企業(yè)、全國(guó)新農(nóng)村建設(shè)百?gòu)?qiáng)企業(yè)、全國(guó)重合同守信用企業(yè)、省重點(diǎn)企業(yè)、市改革開(kāi)放30年功勛企業(yè)；員工4000余人；