谷氨酸工藝總結(jié)

谷氨酸工藝學(xué)復(fù)習(xí)課第一章淀粉的水解糖的制備1作為谷氨酸發(fā)酵工業(yè)原料的水解糖液，必須具備以下條件:(1)糖液中還原糖的含量要達(dá)到發(fā)酵用糖濃度的要求。(2)糖液潔凈，是杏黃色或黃綠色，有一定的透光度。水解糖液的透光度在一定程度上反映了糖液質(zhì)量的高低。透光度低，常常是由于淀粉水解過(guò)程中發(fā)生的葡萄糖復(fù)合反應(yīng)程度高，產(chǎn)生的色素等雜質(zhì)多，或者由于糖液中的脫色條件控制不當(dāng)所致。(3)糖液中不含糊精。糊精并不能被谷氨酸菌利用，它的存在使發(fā)酵過(guò)程泡沫增多，易于逃料，發(fā)酵難以控制，也容易引起雜菌污染。(4)糖液不能變質(zhì)。這就要求水解糖液的放置時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以免長(zhǎng)菌、發(fā)酵而降低糖液的營(yíng)養(yǎng)成分或產(chǎn)生其他的抑制物，一般現(xiàn)做現(xiàn)用。2淀粉水解糖的制備方法比較酸解法(acidhydrolysismethod)酸解法又稱(chēng)酸糖化法。它是以酸(無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸)為催化劑，在高溫高壓下將淀粉水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖的方法。

優(yōu)點(diǎn)：

用酸解法生產(chǎn)葡萄糖，具有生產(chǎn)方便、設(shè)備要求簡(jiǎn)單、水解時(shí)間短、設(shè)備生產(chǎn)能力大等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：水解作用是在高溫、高壓及一定酸度條件下進(jìn)行的，因此，酸解法要求有耐腐蝕、耐高溫、耐高壓的設(shè)備。

淀粉在酸水解過(guò)程中研發(fā)生的化學(xué)變化是很復(fù)雜的，除了淀粉的水解反應(yīng)外，尚有副反應(yīng)的發(fā)生，這將造成葡萄糖的損失而使淀粉的轉(zhuǎn)化率降低。酸水解法對(duì)淀粉原料要求較嚴(yán)格，淀粉顆粒不宜過(guò)大，大小要均勻。顆粒大，易造成水解不透徹;淀粉乳濃度也不宜過(guò)高，濃度高，淀粉轉(zhuǎn)化率低，這些是酸解法存在的待解決的問(wèn)題。酶解法(enzymehydrolysismethod)酶解法是用專(zhuān)一性很強(qiáng)的淀粉酶及糖化酶將淀粉水解為葡萄糖的工藝。利用α-淀粉酶將淀粉液化轉(zhuǎn)化為糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為液化（liquification)。利用糖化酶將糊精及低聚糖進(jìn)一步水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖，這個(gè)過(guò)程在生產(chǎn)中稱(chēng)為糖化(saccharification)。淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下進(jìn)行的，故酶解法又有雙酶(或多酶)水解法之稱(chēng)(double-enzymehydrolysismethod)。優(yōu)點(diǎn)：

(1)采用酶法制備葡萄糖，酶解反應(yīng)條件較溫和。因此，不需耐高溫、高壓、耐酸的設(shè)備，便于就地取材，容易運(yùn)作。(2)微生物酶作用的專(zhuān)一性強(qiáng)，淀粉水解的副反應(yīng)少，因而水解糖液的純度高，淀粉轉(zhuǎn)化率(出糖率)高。（3)可在較高淀粉乳濃度下水解，而且可采用粗原料。（4)用酶解法制得的糖液顏色淺，較純凈，無(wú)異味，質(zhì)量高，有利于糖液的充分利用。缺點(diǎn)：酶解反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)(48h)，需要的設(shè)備較多，需要具有專(zhuān)門(mén)培養(yǎng)酶的條件，而且酶本身是蛋白質(zhì)，易引起糖液過(guò)濾困難。第二章氨基酸的發(fā)酵機(jī)制1微生物細(xì)胞內(nèi)氨基酸合成具有如下特點(diǎn)：某類(lèi)氨基酸往往有一個(gè)共同的前體；氨基酸生物合成與EMP、TCA有十分密切的關(guān)系；一種氨基酸可能是另一種氨基酸的前體2細(xì)胞內(nèi)要積累大量的氨基酸,采取的措施：必須解除氨基酸代謝途徑中的反饋抑制；防治合成的目標(biāo)氨基酸降解或者用于合成其它細(xì)胞的成分；若幾種氨基酸有一個(gè)共同的前體，應(yīng)該切斷其它氨基酸的合成途徑；增加細(xì)胞膜的通透性，使得合成的氨基酸能及時(shí)釋放到胞外。3氨基酸合成的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)對(duì)象：關(guān)鍵酶起調(diào)節(jié)作用的是關(guān)鍵酶。關(guān)鍵酶是參與代謝調(diào)節(jié)的酶的總稱(chēng)。作為一個(gè)反應(yīng)的限速因子，對(duì)整個(gè)反應(yīng)起限速作用。這些酶常位于代謝流的樞紐之處，對(duì)代謝流的質(zhì)和都起著制約的作用。一般情況下，與氨基酸生物合成途徑分支點(diǎn)有關(guān)系的分支點(diǎn)酶可以成為關(guān)鍵酶，但關(guān)鍵酶并不都是分支點(diǎn)酶。關(guān)鍵酶的關(guān)鍵效果也只是在特定的氨基生物合成過(guò)程中成立，而在其它氨基酸的生物合成過(guò)程中則不成立。在每個(gè)氨基酸的生物合成途徑中，都有一種以上的關(guān)鍵酶。生物合成的途徑越長(zhǎng)，關(guān)鍵的數(shù)目就越多。關(guān)鍵酶中有的是變構(gòu)酶，有的是同功酶，也有的是多功能酶。對(duì)代謝流影最大的關(guān)鍵酶處于主導(dǎo)地位，常被配備在由同一前體物出發(fā)去生物合成多種氨基酸的關(guān)鍵點(diǎn)上。另外，關(guān)鍵酶所受的反饋調(diào)節(jié)因菌株而異。4反饋控制與優(yōu)先合成氨基酸生物合成的基本調(diào)節(jié)機(jī)制有反饋控制

(反饋?zhàn)瓒襞c反饋抑制)和在合成途徑分支點(diǎn)處的優(yōu)先合成。圖9-24所示的反饋控制，由催化合成途徑最初反應(yīng)A→B的初始酶受終產(chǎn)物氨基酸E的反饋抑制和合成途徑上各種酶受終產(chǎn)物氨基酸E的反饋?zhàn)瓒艚M成。優(yōu)先合成：底物A經(jīng)分支合成途徑生成兩種終產(chǎn)物E和G，由于a酶的酶活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于b酶的酶活性，結(jié)果優(yōu)先合成E。E合成達(dá)到一定濃度時(shí)，就會(huì)抑制a酶，使代謝轉(zhuǎn)向合成G。G合成達(dá)到一定濃度時(shí)就會(huì)對(duì)c酶產(chǎn)生抑制作用。5氨基酸合成的調(diào)節(jié)機(jī)制：

(1)通過(guò)控制有關(guān)基因表達(dá)的控制機(jī)制誘導(dǎo):促進(jìn)酶的合成。阻遏:抑制酶的合成，包括終產(chǎn)物阻遏、分解代謝物阻遏和弱化調(diào)節(jié)。(2)通過(guò)酶活性的控制機(jī)制終產(chǎn)物抑制或激活。通過(guò)輔酶水平的活性調(diào)節(jié)。酶原的活化。潛在酶的活化。(3)通過(guò)細(xì)胞膜滲透性的控制如棒桿菌、短桿菌積累谷氨酸過(guò)程中的細(xì)胞膜滲透性變化。第三章谷氨酸的發(fā)酵機(jī)制1谷氨酸生物合成途徑谷氨酸的合成主要途徑是α-酮戊二酸的還原性氨基化，是通過(guò)谷氨酸脫氫酶完成的。α-酮戊二酸是谷氨酸合成的直接前體，它來(lái)源于三羧酸循環(huán)，是三羧酸循環(huán)的一個(gè)中間代謝產(chǎn)物。葡萄糖首先經(jīng)EMP及HMP兩個(gè)途徑生成丙酮酸。其中以EMP途徑為主.(2)生成的丙酮酸，一部分在丙酮酸脫氫酶系的作用下氧化脫羧生成乙酰CoA，另一分經(jīng)CO2固定反應(yīng)生成草酰乙酸或蘋(píng)果酸.草酰乙酸與乙酰CoA在檸檬酸合成酶催化作用下，縮合成檸檬酸，進(jìn)入三羧酸循環(huán)，最總終生成ɑ-酮戊二酸。ɑ-酮戊二酸還原氨基化反應(yīng)生成谷氨酸。4谷氨酸積累的理想圖景A一定的酵解速度，不能走向乳酸發(fā)酵B丙酮酸的碳架全部用于谷氨酸的合成。C：乙酰CoA全部趨于合成檸檬酸方向。

D：α－酮戊二酸氧化能力微弱，不能轉(zhuǎn)化為琥珀酸，而成為不完整的三羧酸循環(huán)。

E：不形成乙醛酸循環(huán)F：異檸檬酸脫氫酶活性強(qiáng)；G：GHD強(qiáng)；H：強(qiáng)的細(xì)胞膜透性5.生物素在谷氨酸合成中的調(diào)節(jié)作用1）·生物素對(duì)糖代謝速率的影響生物素對(duì)糖代謝速率的影響，主要是影響糖降解速率，而不是影響EMP與HMP途徑的比率。在生物素充足條件下，丙酮酸以后的氧化活性雖然也有提高，但由于糖降解速率顯著提，打破了糖降解速率與丙酮酸氧化速率之間的平衡，丙酮酸趨于生成乳酸的反應(yīng)，因而會(huì)起乳酸的溢出。2）生物素對(duì)CO2的固定反應(yīng)生物素是丙酮酸羧化酶的輔酶，參與CO2固定反應(yīng)，據(jù)報(bào)道，生物素大過(guò)量時(shí)(100ug/L以上）CO2，固定反應(yīng)可提高30％。3）生物素對(duì)乙醛酸循環(huán)的影響乙醛酸循環(huán)的關(guān)鍵酶異檸檬酸裂解酶受葡萄糖、琥珀酸阻遏，為醋酸所誘導(dǎo)。以葡萄糖原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時(shí)，通過(guò)控制生物素亞適量，幾乎看不到異檸檬酸裂解酶的活性。4）生物素對(duì)細(xì)胞膜合成的調(diào)節(jié)作用。6細(xì)胞膜的滲透性的控制方法

細(xì)胞膜通透性的控制方法大致可以分為兩種類(lèi)型:一類(lèi)是通過(guò)控制磷脂的合成來(lái)控制細(xì)胞膜通透性。另一類(lèi)是通過(guò)控制細(xì)胞壁的合成間接控制細(xì)胞膜通透性?？刂屏字暮铣?）生物素缺陷型使用生物素缺陷型菌株進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵，通過(guò)限制發(fā)酵培養(yǎng)基中生物素的濃度控制脂肪酸生物合成，從而控制磷脂的合成。作用機(jī)制:生物素作為催化脂肪酸生物合成最初反應(yīng)的關(guān)鍵酶乙酰CoA羧化酶的輔酶參與了脂肪酸的合成，進(jìn)而影響磷脂的合成。2)添加表面活性劑如吐溫－60或飽和脂肪酸(C16一C18)使用生物素過(guò)量的原料(如糖蜜等)發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時(shí)，通過(guò)添加表面活性劑(如吐溫-60)或是高級(jí)飽和脂肪酸(C16一C18)及其親水聚醇酯類(lèi)，同樣能清除滲透障礙物，大量積累谷氨酸。作用機(jī)制:在不飽和脂肪酸的合成過(guò)程中，作為生物素的拮抗物具有抑制脂肪酸的合成作用。通過(guò)拮抗脂肪酸的生物合成，導(dǎo)致磷脂合成不足，結(jié)果形成磷脂不足的細(xì)胞膜，提高了細(xì)胞膜對(duì)谷氨酸的滲透性。影響產(chǎn)酸的關(guān)鍵:必須控制好添加表面活性劑、飽和脂肪酸的時(shí)間與濃度，必須在藥劑添加后，在這些藥劑存在下，再次進(jìn)行菌的分裂增殖，形成處于異常生理狀態(tài)的產(chǎn)酸型細(xì)胞，即完成谷氨酸非積累型細(xì)胞向谷氨酸積累型細(xì)胞的轉(zhuǎn)變。3)油酸缺陷型使用油酸缺陷型菌株進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵，通過(guò)限制發(fā)酵培養(yǎng)基中油酸的濃度而控制磷脂的合成。作用機(jī)制:由于油酸缺陷突變株阻斷了油酸的后期合成，喪失了自身合成油酸的能力;即喪失脂肪酸生物合成能力，必須由外界供給油酸，才能生長(zhǎng)。故油酸含量的多少，直接影響到磷脂合成量的多少和細(xì)胞膜的通透性;通過(guò)控制油酸亞適量，使磷脂合成量減少到正常量的1/2左右時(shí)，細(xì)胞變形，谷氨酸分泌于細(xì)胞外?？刂频年P(guān)鍵:對(duì)油酸缺陷突變株的谷氨酸產(chǎn)生菌來(lái)說(shuō)，最重要的因素是細(xì)胞內(nèi)的油酸含量，必須控制油酸亞適量，而細(xì)胞內(nèi)生物素、棕櫚酸等飽和脂肪酸的含量多少卻影響甚微。若油酸過(guò)量時(shí)，則‘長(zhǎng)菌不產(chǎn)酸或長(zhǎng)菌好產(chǎn)酸少’；只有在油酸亞適量的條件下，當(dāng)油酸耗盡后，谷氨酸菌經(jīng)再度倍增，發(fā)生細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能上的特異性變化，除去谷氨酸向膜外漏出的滲透障礙物，谷氨酸才能高產(chǎn)。4)甘油缺陷型使用甘油缺陷型菌株進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵，通過(guò)限制發(fā)酵培養(yǎng)基中甘油的濃度而控制磷脂的合成。作用機(jī)制:甘油缺陷突變株的遺傳阻礙是喪失ɑ-磷酸甘油脫氫酶，所以自身不能合成ɑ-磷酸甘油和磷脂，必須由外界供給甘油才能生長(zhǎng)。在甘油限量供應(yīng)下，由于控制了細(xì)胞膜透性?？刂频年P(guān)鍵：必須控制添加亞適量的甘油或甘油衍生物(添加0.02%)對(duì)于甘油缺陷型菌株，其細(xì)胞內(nèi)的磷脂可以由添加甘油的數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)。添加甘油過(guò)少，菌株生長(zhǎng)不好，數(shù)量不夠，周期長(zhǎng)，產(chǎn)酸低；甘油過(guò)量，磷脂合正常，只長(zhǎng)菌不產(chǎn)酸或長(zhǎng)菌好產(chǎn)酸低；只有控制甘油亞適量時(shí)，開(kāi)始菌體正常生長(zhǎng)，當(dāng)甘油耗盡以后，通過(guò)再度增殖，細(xì)菌變形，細(xì)胞磷脂含量降為親株的50％以下，從而破壞了細(xì)胞膜對(duì)谷氨酸的滲透障礙，使谷氨酸向膜外滲透。5）溫度敏感突變株機(jī)制：利用溫度敏感菌株，當(dāng)溫度變化時(shí)，參與合成細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的酶的遺傳密碼轉(zhuǎn)換（A-T變G-C或反之）或顛換（A-T變?yōu)門(mén)-A或C-G變?yōu)镚-C），使得合成的酶的失活，從而不能形成完整的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)?？刂脐P(guān)鍵：溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間。

阻礙細(xì)胞壁的合成作用機(jī)制:(抗生素）抑制細(xì)胞壁糖肽轉(zhuǎn)肽酶活性，影響細(xì)胞壁糖肽的生物合成。控制關(guān)鍵：添加時(shí)間。第四章谷氨酸發(fā)酵菌及其

擴(kuò)大培養(yǎng)1谷氨酸生產(chǎn)菌形態(tài)及生理方面共同的特征：細(xì)胞形態(tài)為球狀、棒狀或短桿狀；革蘭氏染色陽(yáng)性，無(wú)芽抱，無(wú)鞭毛，不能運(yùn)動(dòng)；發(fā)酵中菌體發(fā)生明顯的形態(tài)變化，同時(shí)發(fā)生細(xì)胞膜滲透性的變化；都是需氧型微生物；脲酶強(qiáng)陽(yáng)性和生物素缺陷型；CO2固定反應(yīng)酶系活力強(qiáng)，檸檬酸合成酶、烏頭酸酶、異檸檬酸脫氫酶和谷氨酸脫氫酶活力強(qiáng)；異檸檬酸裂解酶活力欠缺或微弱，乙醛酸循環(huán)弱；a-酮戊二酸氧化能力缺失或弱；還原型輔酶II(NADPH2，)進(jìn)入呼吸鏈能力弱；不分解淀粉、纖維素、油脂、酪蛋白以及明膠，能利用醋酸，不能利用石蠟；具有向環(huán)境中泄露谷氨酸的能力；不分解利用谷氨酸，并能耐高濃度的谷氨酸，產(chǎn)谷氨酸5％以上。2依據(jù)谷氨酸合成特點(diǎn)，提出發(fā)酵菌株選育方法（一）選育耐高滲透壓菌株1．耐高糖

選在20一30％葡萄糖的平板上生長(zhǎng)好的突變株。2．耐高谷氨酸

選育在15-20％味精的平板上生長(zhǎng)好的突變株。3．耐高糖、高谷氨酸選育在20％葡萄糖加15％味精的平板上生良好的突變株。谷氨酸發(fā)酵，目的是積累谷氨酸。如果菌種一邊合成谷氨酸，一邊分解利用谷氨酸，就達(dá)不到積累谷氨酸的目的。所以必須使菌種不能分解利用谷氨酸，即選育以谷氨酸為唯一碳源菌體不長(zhǎng)或生長(zhǎng)微弱的突變株。(二)選育不分解利用谷氨酸的突變株（三）選育細(xì)胞膜滲透性好的突變株1.抗Vp類(lèi)衍生物據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，抗Vp類(lèi)衍生物如香豆素、蘆丁等能遺傳性地改變細(xì)胞膜的滲透性。2.選育溶菌酶敏感性突變株谷氨酸菌對(duì)溶菌酶都不敏感。用溶菌酶破壁時(shí)，首先用青霉素預(yù)處理后才能破壁。如果經(jīng)誘變處理，使菌種對(duì)溶菌酶敏感，就便菌種的細(xì)胞壁網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變得較松散，細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞膜的保護(hù)作用降低，滲透性變大。3.選育二氨基庚二酸缺陷型突變株

二氨基庚二酸是谷氨酸菌細(xì)胞壁的組成成分，選育二氨基庚二酸缺陷突變株，限量添加二氨基庚二酸，使細(xì)胞壁合成不完整，細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞膜的保護(hù)作用降低，滲透性變大。4.選育溫度敏感性突變株谷氨酸溫度敏感突變株的突變位點(diǎn)發(fā)生在與谷氨酸分泌有密切關(guān)系的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)基因上，常發(fā)生順?lè)醋又袎A基的轉(zhuǎn)換或顛換，一個(gè)堿基為另一個(gè)堿基所置換，這樣為該順?lè)醋铀刂频拿笇?duì)溫度敏感，容易受熱失活，即在低溫下正常表達(dá)而在高溫下失活，導(dǎo)致細(xì)胞膜某些結(jié)構(gòu)的改變。（四）選育強(qiáng)化CO2固定反應(yīng)的突變株1.選育以琥珀酸為唯一碳源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)快、大的菌株。以琥珀酸為唯一碳源，菌體要想生長(zhǎng)，碳代謝必須走四碳二羧酸的脫羧反應(yīng)。菌體生長(zhǎng)越快，四碳二羧酸的脫羧反應(yīng)越強(qiáng)，而四碳二羧酸的脫羧反應(yīng)與二氧化碳固定反應(yīng)是相同酶所催化的，所以以琥珀酸為唯一碳源，菌體長(zhǎng)得越好，二氧化碳固定反應(yīng)越強(qiáng)。2.選育氟丙酮酸敏感性突變株氟丙酮酸是丙酮酸脫氫酶的抑制劑，菌種對(duì)氟丙酮酸越敏感，說(shuō)明菌種丙酮酸向乙酰CoA的轉(zhuǎn)化反應(yīng)越弱，相對(duì)地CO2固定反應(yīng)比例也就越大。（五）選育減弱乙醛酸循環(huán)的突變株四碳二竣酸是由CO2固定反應(yīng)和乙醛酸循環(huán)所提供的，減弱乙醛酸循環(huán)，CO2固定反應(yīng)所占的比例就會(huì)增大，谷氨酸的產(chǎn)率就高。1.選育琥珀酸敏感型突變株琥珀酸是乙醛酸循環(huán)關(guān)鍵酶異檸檬酸裂解酶的阻遏物，菌種對(duì)琥珀酸越敏感，異檸檬酸裂解酶的合成能力越弱，乙醛酸循環(huán)就越弱。2.選育不利用醋酸的突變株

以醋酸為唯一碳源，菌種要生長(zhǎng)，必須走乙醛酸循環(huán)。如果菌種不能利用乙酸，說(shuō)明乙醛酸循環(huán)受阻。3利用基因工程技術(shù)，使異檸檬酸裂解酶活力降低。

(七)選育強(qiáng)化三羧酸循環(huán)中從檸檬酸到a-酮戊二酸代謝的突變株(八)選育解除谷氨酸對(duì)谷氨酸脫氫酶反饋調(diào)節(jié)的突變株第五章谷氨酸發(fā)酵過(guò)程控制1生物素對(duì)Glu發(fā)酵的影響在谷氨酸發(fā)酵中，生物素的作用主要影響谷氨酸產(chǎn)菌細(xì)胞膜的谷氨酸通透性，同時(shí)也影響菌體的代謝途徑。如果生物素過(guò)量，就大量繁殖而不產(chǎn)或少產(chǎn)谷氨酸，而產(chǎn)乳或琥珀酸。在生產(chǎn)中表現(xiàn)為長(zhǎng)菌快，耗氧快，pH低，液氨消耗多。若生物素不足，菌體長(zhǎng)不好，谷氨酸產(chǎn)量也低，表現(xiàn)為長(zhǎng)菌慢，耗糖慢，發(fā)酵周期長(zhǎng)。當(dāng)供氧不足，生物素過(guò)量，發(fā)酵向乳酸發(fā)酵轉(zhuǎn)換。供氧充足，生物素過(guò)量，糖代謝傾向于完全氧化。2溶解氧對(duì)發(fā)酵的影響好氣發(fā)酵供氧主要包括化學(xué)工程學(xué)和微生物生理學(xué)兩方面，在氨基酸發(fā)酵中，氧與C源和N源一樣是需要大量供應(yīng)的原料之一。（1）生理學(xué)方面氧參與生物氧化獲得ATP，能量參與谷氨酸合成。氨基酸合成過(guò)程中NAD（P）H2在氧存在下才能被氧化成NAD（P）。1)能量獲?。汗劝彼峋鸀楹醚蹙?，在生長(zhǎng)過(guò)程中，菌體的呼吸作用需要氧氣，完成生物氧化，獲得生長(zhǎng)和菌體代謝的能量ATP。2)代謝產(chǎn)物合成：氨基酸合成過(guò)程中需要氧氣將還原態(tài)NAD（P）H2（還原酶）氧化成氧化態(tài)的NAD（P）（氧化酶）。當(dāng)氧氣不足，NAD（P）H2氧化受阻，谷氨酸生成受抑制。二、化學(xué)過(guò)程方面研究認(rèn)為：當(dāng)DOT（溶解氧）高于臨界值時(shí)溶氧對(duì)微生物的呼吸速率沒(méi)有影響；而當(dāng)DOT低于該值時(shí)則呼吸速率下降。具體表現(xiàn)在：菌體生長(zhǎng)期：

1）供養(yǎng)必須滿(mǎn)足呼吸需要；

2）當(dāng)溶氧低于臨界氧分壓時(shí)，菌體呼吸受抑制，乳酸積累增強(qiáng)，谷氨酸發(fā)酵受抑制；

3）高供氧時(shí)，菌體生長(zhǎng)受抑制，菌體不能有效產(chǎn)生Glu。谷氨酸生成期：

1谷氨酸發(fā)酵在細(xì)胞最大呼吸速率時(shí)，Glu產(chǎn)量最大；

2當(dāng)供氧不足，Glu合成緩慢；

3供氧過(guò)量，從發(fā)酵開(kāi)始，菌體生長(zhǎng)、耗糖就不良，幾乎不產(chǎn)生Glu（高氧阻害：即超氧基O2-引起，它對(duì)細(xì)胞代謝的許多方面具有破壞性，可引起許多酶氧化）。3泡沫對(duì)發(fā)酵的影響泡沫過(guò)多的影響：發(fā)酵液逃逸而造成浪費(fèi)；引起污染；減少發(fā)酵罐的裝填系數(shù)，降低了設(shè)備利用率；影響氧的傳遞和通氣攪拌效果；影響菌體的正常呼吸作用，甚至使菌體體自溶。4.噬菌體侵染的異常現(xiàn)象典型特征：二高三低。pH高：NH3·H2O利用低；殘?zhí)歉撸禾抢玫蚈D低：噬菌體侵染，細(xì)胞增殖緩慢；溫度低：微生物代謝慢，生物熱產(chǎn)生降低谷氨酸低：微生物量少，代謝慢。第六章谷氨酸的提取2007-10-221等電點(diǎn)提取谷氨酸的原理谷氨酸分子中有兩個(gè)羧基和一個(gè)堿性氨基，其等電點(diǎn)為pH3.22，當(dāng)Glu所處溶液的pH等于其等電點(diǎn)時(shí)，它的溶解度最低，glu會(huì)以晶體析出，得以和發(fā)酵液中的殘?zhí)堑入s質(zhì)分離。

谷氨酸等電點(diǎn)的性質(zhì)：溶解度最小，在pI時(shí)正負(fù)電荷相等，總靜電荷等于零，形成偶極離子，在直流電場(chǎng)下，既不向正極，也不向陰極移動(dòng)，此時(shí)glu分子相互碰闖，通過(guò)引力作用結(jié)合成較大的聚集體而沉淀出。因而在pI時(shí)，glu的溶解度最小。2影響谷氨酸溶解度的因素（1）pH（2）溫度(3)雜質(zhì)影響:如殘?zhí)?、氨基酸、菌體、膠體等3.影響谷氨酸結(jié)晶的因素（1）谷氨酸含量太低（<3.5%），難以結(jié)晶太高（>8.0%），β-型結(jié)晶比例增加2）溫度與降溫速度>30oC，β-型結(jié)晶明顯增加。3）加酸速度和終pH加酸速度過(guò)快是β-型結(jié)晶產(chǎn)生的重要原因。4）投晶種與育晶

投晶種關(guān)鍵：使用質(zhì)量好的晶種掌握恰當(dāng)?shù)耐斗艜r(shí)間育晶5）攪拌6）殘?zhí)?）菌體第七章谷氨酸制味精二、中和液除鐵、除鋅1.中和液中鐵、鋅離子的來(lái)源鐵離子：由于生產(chǎn)原材料不純而夾帶鐵離子，特別是設(shè)備的腐蝕而游離出較多的鐵離子。鋅離子：則主要是提取工藝采用鋅鹽法而帶入谷氨酸中，一般含鋅離子1