Tiểu Luận Lên men sản xuất axit glutamic

MỤC LỤC

I. Cơ sở lý thuyết phương pháp lên men 8.
1. Giới thiệu sản phẩm 8.
2. Tính chất của L-AG 8.
2.1. Tính chất lý học 8.
2.2. Tính chất hóa học 9.
2.2.1. Phản ứng cháy 9.
2.2.2. Tác dụng với axit 9.
2.2.3. Tác dụng với bazơ 9.
2.2.4. Tác dụng với muối 9.
2.2.5. Tác dụng với rượu tạo hợp chất mang nhóm chức este 10.
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành L-AG 10.
3.1. Nguồn cacbon 10.
3.2. Nguồn nitơ 11.
3.3. Nguồn muối vô cơ khác 11.
3.4. Nguồn các chất sinh trưởng 11.
3.5. Nguồn các chất khác 12.
3.6. Ảnh hưởng của pH 12.
3.7. Ảnh hưởng của nhiệt độ 12.
3.8. Ảnh hưởng của hệ thống gió và khuấy 12.
3.9. Ảnh hưởng của việc cung cấp điện tử 13.
3.10. Ảnh hưởng của thực khuẩn thể 13.
4. Các yếu tố điều hòa quá trình lên men 13.
4.1. Biotin 13.
4.1.1. Sự hấp thụ biotin của tế bào 13.
4.1.2. Tác dụng của biotin 14.
4.1.3. Biotin và con đường trao đổi glucoza 14.
4.1.4. Biotin và chu trình glycolat 14.
4.1.5. Các chất thay thế biotin 15.
4.2. Các chất kháng biotin 16.
4.2.1. Penicilin G (PG) 16.
4.2.2. Các chất có tác dụng tương tự PG 16.
4.3. Điều chỉnh khả năng bán thấm của tế bào 17.
4.3.1. Sự giải phóng axit amin tự do nội bào 17.
4.3.2. Biến tính tế bào dẫn đến khả năng sinh L-AG 17.
4.3.3. Sự thay đổi lipit ở màng tế bào 17.
5. Cơ sở của sự hình thành L-AG 17.
5.1. Từ đường glucoza 17.
5.2. Từ axetat 19.
5.3. Từ benzoat 20.
5.4. Từ n-ankan 20.
5.4.1. Từ n-dodecan 20.
5.4.2. Từ n-tetradecan 20.
6. Các sản phẩm của quá trình lên men L-AG 21.
6.1. Sản phẩm chính 21.
6.2. Sản phẩm phụ 21.
6.2.1. Axit lactic 21.
6.2.2. Axit sucxinic 21.
6.2.3. Axit α-xetoglutaric 21.
6.2.4. Glutamic và các sản phẩm khác 22.
6.3. Sự lệch hướng tạo sản phẩm chính 22.
7. Các phương pháp vận hành quy trình lên men L-AG 22.
7.1. Phương pháp lên men 22.
7.1.1. Phương pháp lên men gián đoạn 23.
7.1.2. Phương pháp lên men liên tục 23.
7.2. Lên men trong môi trường nghèo biotin không bổ sung cơ chất dưới điều kiện bình thường 24.
7.3. Lên men dưới điều kiên nghèo amoniac 27.
7.4. Lên men trong môi trường giàu biotin 28.
7.4.1. Kỹ thuật điều khiển sinh khối trong môi trường giàu biotin 28.
7.4.2. Kỹ thuật lên men bổ sung cơ chất 29.
7.4.3. Lên men bổ sung cơ chất trong môi trường giàu biotin 29.
7.5. Kỹ thuật lên men bổ sung cơ chất trong môi trường nghèo biotin 31.
8. Nguyên liệu dùng cho phương pháp lên men 31.
8.1. Tinh bột rắn 31.
8.2. Rỉ đường mía 31.
8.3. Các nguyên liệu khác 32.
9. Cơ chế hóa sinh của quá trình tạo axit glutamic 32.

II. Quy trình lên men sản xuất axit glutamic 33.
1. Sơ đồ 33.
2. Thuyết minh quy trình 34.
2.1. Công đoạn thủy phân 34.
2.2. Nguyên liệu phụ 35.
2.3. Thanh trùng môi trường lên men 36.
2.4. Chuẩn bị men giống cho sản xuất 36.
2.5. Công đoạn lên men 36.
2.5.1. Môi trường 37.
2.5.2. Lên men cấp II 37.
2.5.3. Lên men cấp II 37.
2.5.4. Lên men lớn ( lên men cấp III) 38.
2.5.5. Chế độ kiểm tra thiết bị, vệ sinh và thanh trùng nồi men 40.
2.6. Công đoạn trao đổi ion 41.
2.6.1. Pha chế dịch men 41.
2.6.2. Xử lý hạt nhựa resin 42.
2.6.3. Trao đổi ion 42.
2.7. Tách axit glutamic 43.
2.8. Axit hóa axit glutamic 43.
2.9. Làm lạnh kết tinh 43.
3. Phương pháp nâng cao hiệu suất lên men L-AG 43.
4. Một số hiện tượng bất thường trong lên men axit glutamic và biện pháp xử lý 44.
4.1. Thời kỳ tiềm phát kéo dài có hai nguyên nhân chính 44.
4.1.1. Giống quá già 44.
4.1.2. Thanh trùng môi trường không tốt 44.
4.2. Quá trình lên men chậm chạp do môi trường chứa nhiều sắt 44.
4.3. Sử dụng ure không đúng mức 45.
4.3.1. Dư ure ban đầu 45.
4.3.2. Thiếu ure ban đầu 45.
4.4. Môi trường thiếu biotin 45.
4.5. pH ban đầu thấp 45.
4.6. Thiếu oxi hoà tan 46.
4.7. Nhiều dầu phá bọt 46.
4.8. Giống chết hoặc kém phát triển 46.
4.9. Tạp trùng trong lên men axit glutamic và biện pháp phòng chống 46.
4.9.1. Đặc điểm một số tạp khuẩn 46.
4.9.1.1. Vi khuẩn sinh bào tử 46.
4.9.1.2. Thực khuẩn thể (Bacterophage hay phage) 47.
4.9.2. Một số biện pháp phòng, chống nhiễm trùng 47.
4.9.2.1. Biện pháp thiết bị 47.
4.9.2.2. Phương pháp công nghệ 47.
4.9.2.3. Sử dụng hoá chất 47.
4.10. Các yếu tố ảnh hưởng tới tác dụng của hoá chất 48.
4.10.1 Nồng độ 48.
4.10.2. Thời điểm bổ sung hoá chất 48.
TÀI LIỆU THAM KHẢO 49.