glutamate pps

Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
1
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
Mục lục
I. Giới thiệu chung.
II. Cấu tạo đặc điểm sinh lý.
III. Ứng dụng công nghệ sinh học.
IV. Công nghệ sản xuất bột ngọt.
V. Sản phẩm trên thị trường hiện nay.
2
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
I. Giới thiệu chung:
•
Chế phẩm Corynebacterium glutamicum là
vi khuẩn Gram dương, được nuôi trong môi
trường thạch nghiêng.
•
Nó được phát hiện vào năm 1957 tại Nhật
Bản như là một nhà sản xuất tự nhiên của
acid Glutamic.
•
Chế phẩm Corynebacterium glutamicum là
dòng đầu tiên với một thành công đáng kể đã
được sử dụng để tổng hợp acid L-Glutamic
quy mô công nghiệp.
3
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh

II. Cấu tạo, đặc điểm sinh lý:
1. Cấu tạo.
2. Cấu trúc bộ gen.
3. Cấu trúc tế bào và chuyển hóa.
4. Sinh thái học.
4
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
1. Cấu tạo:
•
C. glutamicum là vi khuẩn nhỏ,không di
chuyển tích cực, vi khuẩn Gram dương.
•
Không tạo ra bào tử.
•
Chứa catalase và sử dụng trao đổi chất
lên men để phá vỡ carbohydrates.
5
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
2. Cấu trúc bộ gen:
•
C. glutamicum
có một nhiễm
sắc thể và
plasmid một
vòng tròn.
•
Bộ gen của nó có
3.314.179

nucleotide.
6
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
3. Sự chuyển hóa:
•
C. glutamicum phá vỡ carbohydrates thông
qua quá trình lên men.
•
Nó có thể mất carbon từ nhiều nguồn khác
nhau (chẳng hạn như một số hợp chất thơm)
do sự khác biệt trong sự sẵn có của các chất
dinh dưỡng và các nguồn cacbon.
•
Glutamicum có 127 protein liên kết với một
chức năng quản lý trong phiên mã, do đó
kiểm soát sự trao đổi chất.
7
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
•
Glutamicum có thành tế bào là một trong
những phần đặc biệt.
•
Bên cạnh các lớp peptidoglycan, các thành tế
bào bao gồm chuỗi ngắn axit mycolic, cùng
với một vài chất béo khác không bình thường.
•
Thông qua sự trao đổi chất của nó,glutamicum
tổng hợp các sản phẩm như serine, glutamate,

và lysine (axit amin), tất cả đều được sử dụng
trong nhiều mục đích khác nhau, chẳng hạn
như trong các hiệu thuốc.
8
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
4. Sinh thái học:
•
C. glutamicum cho nhiều đóng góp cho
môi trường vì nó có thể được sử dụng
trong xử lý sinh học, chẳng hạn như thạch
tín.
•
Nghiên cứu cũng đang được thực hiện để
sử dụng glutamicum để sản xuất một loại
nhựa phân hủy sinh học.
9
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
III. Ứng dụng công nghệ sinh:
•
Một số đặc điểm của C. glutamicum làm cho
nó hữu ích trong công nghệ sinh học: Nó
không gây bệnh, không hình thành bào tử,
phát triển nhanh chóng, có những yêu cầu
tăng trưởng tương đối ít, không có tiết
protease ngoại bào, và có một bộ gen tương
đối ổn định.
•
C. glutamicum sản xuất một số hợp chất hữu

ích và enzyme.
•
Nó được dùng để sản xuất các axit amin
(lysine, threonine, và isoleucine), các vitamin
như pantothenate.
10
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
•
C. glutamicum ứng dụng trong xử lý sinh
học, chẳng hạn như đối với asen,
glutamicum chứa hai operons trong bộ
gen của nó, và ars2 operons ars1, có khả
năng kháng asen.
•
Với thử nghiệm thêm, các nhà nghiên cứu
hy vọng để có thể cuối cùng sử dụng vi
khuẩn để mất các asen trong môi trường.
11
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
IV. Công nghệ sản xuất bột ngọt:
1. Công nghệ sản xuất bột ngọt:
•
Bột ngọt (mì chính) là tên thường gọi của
Monosodium Glutamate (MSG).
•
Là muối của acid glutamic, một trong hơn
20 loại a.a để kiến tạo nên cơ thể.
•

Công thức: C
5
H
8
NO
4
Na
12
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
a. Nguyên liệu:
•
Để lên men sản xuất axit glutamic, người
ta dùng nguyên liệu chủ yếu là dịch có
đường, hoặc rỉ đường, hoặc các nguồn
nguyên liệu tinh bột đã qua giai đoạn
đường hóa. Khoai mì là nguyên liệu tinh
bột được sử dụng nhiều nhất hiện nay.
13
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
Tham gia vào quá trình lên men sản
xuất axit glutamic co rất nhiều loại chủng
vi sinh nhưng chủ yếu nhất vẫn là chủng
Corynebacterium Glutamicum
14
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
2.Quy trình công nghệ
•

Quy trình công nghệ được triển khai theo các
giai đoạn sau:
a. Chuẩn bị dịch lên men: Môi trường lên men
được chuẩn bị sẵn từ các nguyên liệu đường hoặc
tinh bột (như đã nêu ở phần trên) được thanh
trùng kỹ trước khi cấy vi khuẩn lên men glutamic
vào.
15
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
b. Giai đoạn lên men:
•
Dung dịch nhân sinh khối vi khuẩn, dung
dịch lên men được chuyển vào các dụng
cụ, thiết bị lên men, sau corynebacterium
glutamicum vào, cho lên men trong điều
kiện thoáng khí.
•
Kết thúc quá trình lên men, lượng acid
glutamic có thể đạt 50 – 60g/ lít.
16
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
3/ Tinh sạch acid glutamic:
•
Kết thúc quá trình lên men, acid glutamic
được tạo thành cùng với một số tạp chất
khác, do đó cần phải tinh chế các tạp chất
này ra khỏi dung dịch chứa acid glutamic.
Phương pháp thường dùng là nhựa trao

đổi rezin.
17
Trường ĐH Nông Lâm TP HCM
GV. Tôn Bảo Linh
4/Sự tạo thành bột ngọt:
Bột ngọt là muối natri của axit glutamic,
gọi là glutamat natri. Dùng NaOH 40 –
50% để trung hòa dung dịch axit glutamic
đến pH = 6,8, sau đó đem lọc, cô đặc, và
kết tinh bằng phương pháp sấy chân không
ở nhiệt độ thấp sẽ thu được tinh thể bột
ngọt màu trắng. Độ tinh khiết của bột ngọt
có thể đạt 99 – 99,6% monoglutamat natri.
18