氨基酸發(fā)酵工藝學(xué)要點(diǎn)

氨基酸發(fā)酵工藝學(xué)要點(diǎn)2淀粉生產(chǎn)的流程原料→清理→浸泡→粗碎→胚的分離→磨碎→分離纖維→分離蛋白質(zhì)→清洗→離心分離→干燥→淀粉13在谷氨酸發(fā)酵中如何控制細(xì)胞膜滲透性。①生物素亞適量②添加表面活性劑、高級(jí)飽和脂肪酸或青霉素③選育溫度敏感突變株、油酸缺陷型或甘油缺陷型突變株15谷氨酸生產(chǎn)菌的育種思路（1）.切斷或減弱支路代謝（2）解除自身的反饋抑制(3).增加前體物的合成(4).提高細(xì)胞膜的滲透性(5).強(qiáng)化能量代謝(6).利用基因工程技術(shù)構(gòu)建谷氨酸工程菌株

16現(xiàn)有谷氨酸生產(chǎn)菌主要有哪四個(gè)菌屬。棒狀桿菌屬、短桿菌屬、小桿菌屬及節(jié)桿菌屬中的細(xì)菌17谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)菌的主要生化特點(diǎn)?，F(xiàn)有谷氨酸生產(chǎn)菌的主要特征:（1）細(xì)胞形態(tài)短桿形、棒形；（2）革蘭氏陽性菌，無鞭毛，無芽孢，不能運(yùn)動(dòng)；（3）需氧型微生物；（4）生物素缺陷型；（5）脲酶強(qiáng)陽性；（6）不分解淀粉、纖維素、油脂、酪蛋白、明膠等；（7）發(fā)酵中菌體發(fā)生明顯形態(tài)變化，同時(shí)細(xì)胞膜滲透性改變；（8）二氧化碳固定反應(yīng)酶系強(qiáng)；（9）異檸檬酸裂解酶活力欠缺或微弱，乙醛酸循環(huán)弱；（10）α-酮戊二酸氧化能力微弱；（11）檸檬酸合成酶、烏頭酸酶、異檸檬酸脫氫酶、谷氨酸脫氫酶活性強(qiáng)；（12）具有向環(huán)境泄露谷氨酸的能力；（13）不分解利用谷氨酸，并能耐高谷氨酸，產(chǎn)谷氨酸8%以上；(14)還原性輔酶II進(jìn)入呼吸鏈能力弱（15）

利用醋酸不能利用石蠟22氨基酸生產(chǎn)菌菌種的來源有哪些。（1）向菌種保藏機(jī)構(gòu)索取有關(guān)的菌株，從中篩選所需菌株。

（2）由自然界采集樣品，如土壤、水、動(dòng)植物體等，從中進(jìn)行分離篩選。

（3）從一些發(fā)酵制品中分離目的菌株。27谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基包括哪些主要營養(yǎng)成分。碳源谷氨酸產(chǎn)生菌均不能利用淀粉，只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖。谷氨酸產(chǎn)量隨糖濃度的增加而增加氮源無機(jī)氮源:(1)尿素(2)液氨(3)氨水有機(jī)氮源:主要是蛋白質(zhì)、胨、氨基酸等。谷氨酸發(fā)酵的有機(jī)氮源常用玉米漿、麩皮水解液、豆餅水解液和糖蜜等。無機(jī)鹽磷酸鹽硫酸鎂鉀鹽微量元素生長因子1)生物素(2)維生素B129影響發(fā)酵產(chǎn)率的因素有哪些。培養(yǎng)基碳源氮源無機(jī)鹽生長因子溫度（首先影響酶的活性，其次影響生物合成的途徑，還影響發(fā)酵液的物理性質(zhì)）PH（影響酶的活性，影響細(xì)胞膜所帶電荷，影響培養(yǎng)基某些營養(yǎng)物質(zhì)和中間代謝物的離解，影響微生物對(duì)這些物質(zhì)的利用，PH改變一起菌體代謝途徑的改變使代謝產(chǎn)物發(fā)生變化）供氧對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響(谷氨酸生成期需大量的氧)CO2對(duì)發(fā)酵的影響（一般控制在13%左右，CO2含量判斷發(fā)酵過程是否正常（1）提前發(fā)現(xiàn)噬菌體感染在一般規(guī)律通風(fēng)下CO2迅速下跌說明污染噬菌體，菌體一死立即停止呼吸，不在放CO2（2）幫助發(fā)現(xiàn)染菌感染在正常規(guī)律通風(fēng)條件下，CO2連續(xù)上升，說明感染雜菌，須及早采取措施）30谷氨酸發(fā)酵過程調(diào)節(jié)pH值的方法流加尿素、液氨、添加碳酸鈣法。31谷氨酸發(fā)酵不同階段對(duì)PH的要求：前期pH7.3、中期pH7.2、后期pH7.0放罐pH6.832谷氨酸發(fā)酵時(shí),出現(xiàn)泡沫過多,一般是什么原因,該怎樣處理?原因P92原因(1)水解糖質(zhì)量不好(2)染菌；處理方法(1)改進(jìn)水解糖質(zhì)量(2)按染菌處理

33谷氨酸發(fā)酵過程，菌體生長緩慢或不長的原因及解決方法？原因(1)感染噬菌體(2)培養(yǎng)基貧乏(3)菌種老化(4)前期風(fēng)量過大,或初尿過多抑制生長

處理(1)按感染噬菌體處理(2)補(bǔ)料,并停攪拌(3)換種、補(bǔ)種(4)停攪拌、小通風(fēng)

34谷氨酸發(fā)酵過程，耗糖快,pH偏低,產(chǎn)酸低原因及解決方法原因(1)培養(yǎng)基豐富,生物素過量(2)pH低,流尿不及時(shí)(3)通風(fēng)不足,空氣短路,攪拌轉(zhuǎn)速低(4)感染雜菌

處理方法(1)提高風(fēng)量,提高pH(2)及時(shí)流尿,提高pH(3)提高風(fēng)量,提高pH(4)按染菌處理35谷氨酸生產(chǎn)菌最適生長溫度為？發(fā)酵谷氨酸最適發(fā)酵溫度？最適合生長pH為？P101P84谷氨酸產(chǎn)生菌：最適生長溫度30~34℃最適產(chǎn)酸溫度35~37℃最是適生長PH為6.5~8.036發(fā)酵過程中CO2迅速下降，說明污染噬菌體，CO2連續(xù)上升，說明污染雜菌37消泡方法有哪幾種？消泡的方法（1）物理消泡改變溫度（2）機(jī)械消泡：消泡器（3）化學(xué)消泡加消泡劑天然油脂類高碳醇脂肪酸和脂類聚醚類

39噬菌體侵染的異?，F(xiàn)象P114“二高三低”即pH高、殘?zhí)歉?、OD值低、溫度低、谷氨酸產(chǎn)量低(1)二級(jí)種子污染噬菌體

二級(jí)種子0-3h感染噬菌體，泡沫大，pH高，種子基本不生長；6h以后感染噬菌體，泡沫多，pH偏高，種子生長較差，輕度感染或后期感染長看不出異常變化，可用快速檢測(cè)法，半小時(shí)之內(nèi)就能確定是否污染噬菌體。8~9小時(shí)感染，OD值不長，pH上升，泡沫增大，耗糖慢，不產(chǎn)酸等噬菌體污染現(xiàn)象(2)發(fā)酵前期污染噬菌體

①吸光度開始上升后下降，甚至4~8h內(nèi)OD值下跌到零以下②pH逐漸上升，升到8.0以上，不再下降，CO2迅速下降OD值下跌pH上升等③耗糖緩慢或停止，也有時(shí)會(huì)出現(xiàn)睡眠病現(xiàn)象，發(fā)酵緩慢，周期長，提取困難④產(chǎn)生大量泡沫，發(fā)酵液黏度大，甚至呈現(xiàn)黏膠狀，可拔絲，發(fā)酵液發(fā)紅，發(fā)灰，有刺激性氣味⑤谷氨酸產(chǎn)量甚少⑥鏡檢時(shí)可發(fā)現(xiàn)菌體數(shù)量顯著減少，菌體不規(guī)則，缺乏八字排列，發(fā)圓⑦平板檢查有噬菌體斑，搖瓶檢查發(fā)酵液清稀，⑧二次種子營養(yǎng)要求逐漸加多種齡延長⑨送往提取車間的發(fā)酵液發(fā)紅，發(fā)灰，有刺激性氣味，黏度大，泡沫大⑩精制中和時(shí)色素深，泡沫大，堿加不進(jìn)去，過濾困難(3)發(fā)酵后期污染噬菌體

對(duì)產(chǎn)酸影響不大，甚至有時(shí)竟有提高產(chǎn)酸的趨勢(shì)40染菌的分析（1）從染菌時(shí)間分析：早期：培養(yǎng)基滅菌不徹底、種子帶菌等；中后期：設(shè)備滲漏、空氣系統(tǒng)。（2）從染菌類型分析：耐熱的芽孢桿菌：滅菌不徹底，凈化空氣帶菌，設(shè)備滲漏；無芽孢的球菌、酵母等：設(shè)備滲漏。（3）從染菌幅度分析：個(gè)別罐：料液或設(shè)備滅菌不徹底；大面積罐：空氣系統(tǒng)、種子、公用設(shè)備存在染菌。41發(fā)酵染菌的預(yù)防措施。1．空氣的凈化（1）減少濾前空氣的塵粒（2）減少濾前空氣的油水含量（3）保證壓縮空氣的溫度（4）妥善裝填過濾介質(zhì)（5）選用高效濾材（6）保持一定的氣流速度2.培養(yǎng)基和設(shè)備的滅菌（1）合理調(diào)配培養(yǎng)基（2）保證滅菌溫度和時(shí)間（3）保證設(shè)備無積污和滲漏（4）保證流動(dòng)蒸汽質(zhì)量（5）減少泡沫（6）正確進(jìn)行空氣保壓3.發(fā)酵設(shè)備的安裝（1）防止軸封滲漏（2）合理安裝罐內(nèi)設(shè)備（3）合理安裝管路（4）閥門的連接（5）管路的布置（6）管路的試漏（7）管路的吹洗4.培養(yǎng)物的移接（1）嚴(yán)格進(jìn)行斜面和搖瓶菌種的無菌操作（2）嚴(yán)格進(jìn)行種子罐的無菌操作

42污染噬菌體后的挽救措施（1）并罐法（2）菌種輪換或使用抗性菌株（3）放罐重消法（4）罐內(nèi)滅噬菌體法

43提煉的概念P127將谷氨酸生產(chǎn)菌在發(fā)酵過程中積累的L-谷氨酸從發(fā)酵液中提取出來，再進(jìn)一步中和，除鐵、脫色、加工精制成谷氨酸單鈉鹽（俗稱味精）的過程稱為谷氨酸的提煉44生產(chǎn)上選擇谷氨酸提取工藝的原則是：工藝簡單、操作方便、所用原材料價(jià)格低廉，來源豐富、提取收率高、產(chǎn)品純度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、盡量不造成或減少環(huán)境污染。45谷氨酸提取的主要方法有哪幾種？1.等電點(diǎn)法2.離子交換法3.金屬鹽法4.離子交換膜電滲析法46谷氨酸等電點(diǎn)法提取最后調(diào)PH為？3.0~3.2鋅鹽法提取谷氨酸最后調(diào)PH為？一步鋅鹽法2.4等電點(diǎn)鋅鹽法2.847影響谷氨酸結(jié)晶的因素。①菌體②Glu的含量③溫度（溫度越低，溶解度越小，有利于結(jié)晶）④加酸速度及放罐pH（操作時(shí)一定要緩慢，控制pH緩慢下降）⑤起晶方式（自然起晶和加晶種起晶）⑥攪拌（是液體不斷翻動(dòng)從而達(dá)到溶液溫度和pH均勻一致）⑦殘?zhí)牵ㄔ诮Y(jié)晶時(shí)，這些殘?zhí)茣?huì)沉淀析出，這不僅增大谷氨酸濃度，容易以β-型晶體析出）⑧其它副產(chǎn)物⑨雜菌和噬菌體⑩糖液質(zhì)量⑾發(fā)酵液放罐pH（發(fā)酵后期pH偏堿或偏酸，對(duì)谷氨酸結(jié)晶非常不利）48Glu結(jié)晶有哪幾種晶形，俗稱的輕質(zhì)谷氨酸屬于哪種晶形。β-型晶體和α-型晶體俗稱的輕質(zhì)谷氨酸屬于β-型晶體α-型晶體理想結(jié)晶避免形成β-型晶體50離子交換樹脂與這些離子的交換能力各不相同，這主要取決于該離子的相對(duì)濃度，以及該離子對(duì)交換樹脂的親和力。強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂對(duì)谷氨酸發(fā)酵液中各種離子親和力大小Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+>Ala>Leu>Glu>Asp51離子交換樹脂的離交過程有五步，非別為？P145溶液中谷氨酸離子通過溶液向樹脂表面擴(kuò)散谷氨酸離子穿過樹脂表面向樹脂內(nèi)部擴(kuò)散谷氨酸離子與樹脂上活性基團(tuán)的可交換離子氫離子進(jìn)行離子交換交換下來的氫離子從樹脂內(nèi)部像樹脂表面擴(kuò)散氫離子從樹脂表面擴(kuò)散到溶液中52結(jié)柱的定義及離子交換樹脂提取谷氨酸時(shí)，產(chǎn)生結(jié)柱現(xiàn)象的原因及防止方法。原因：（1）上柱液谷氨酸含量高（2）洗脫劑濃度高（3）樹脂破碎或菌體等雜質(zhì)干擾

防止方法：（1）調(diào)換破碎樹脂（2）控制洗脫劑濃度（3）上柱完畢，自來水反洗除菌體（4）結(jié)柱后，必須徹底處理樹脂

53洗脫谷氨酸時(shí)，可以用NaOH或NaCl作為洗脫劑，也可混合使用。55谷氨酸發(fā)酵廢液的主要成分。P199無機(jī)鹽，如鉀離子，銨離子鎂離子，還有殘?zhí)?，色素等菌體，蛋白質(zhì)等固形物質(zhì)懸浮物，其中濕菌體含量為50~80/L微量的微生物代謝副產(chǎn)物，有機(jī)酸類，有乳酸，琥珀酸等，殘?zhí)?0g/L一下57味精的生理作用(1)合成其他氨基酸（2）作為腦組織的能源（3）降低血液中氨中毒（4）轉(zhuǎn)化為糖

58谷氨酸中和時(shí)中和劑的選擇與用量。生產(chǎn)上要求使用含鹽分少的碳酸鈉或固體氫氧化鈉進(jìn)行中和中和時(shí)純堿用量：1mol碳酸鈉可中和2mol谷氨酸，即106g碳酸鈉可中和147*2=294g谷氨酸即每種中和100g谷氨酸需要36.1g碳酸鈉，才能達(dá)到谷氨酸完全中和59谷氨酸中和液中色素的來源淀粉制糖、培養(yǎng)基滅菌、發(fā)酵液濃縮等。

60谷氨酸中和液脫色方法有哪幾種?；钚蕴棵撋?、樹脂脫色62制取谷氨酸鈉需要活性炭脫色,脫色的好壞與活性炭的再生好壞直接相關(guān),再生時(shí)需用NaOH和HCL處理的目的是什么？氫氧化鈉解吸附在炭中的色素，4%的氫氧化鈉鹽酸解吸附在炭中的鐵離子4%的鹽酸P179~18063谷氨酸中和液中鐵離子的來源及存在形式。1.鐵離子的來源原輔材料不純、設(shè)備腐蝕而游離出來較多的鐵離子等

2.鐵的存在形式Fe2+、Fe3+64目前國內(nèi)除鐵、鋅離子的方法.硫化鈉法.樹脂除鐵65結(jié)晶的過程分三個(gè)階段，分別為：形成過飽和溶液、晶核的形成、晶體的長大66起晶的概念及方法。晶核的形成叫做起晶起晶方法自然起晶刺激起晶晶種起晶67飽和溶液、過飽和溶液和過飽和系數(shù)概念。P185飽和溶液:晶體的溶解和析出處于平衡狀態(tài)，溶解速度=晶析速度晶體大小基本不變，溶液濃度不變過飽和溶液：晶體從溶液中析出，晶析速度>溶解速度，自然形成新晶核，并且晶粒能長大之至溶液降至飽和溶液過飽和系數(shù)：過飽和溶液中溶質(zhì)的濃度同溫度同條件下飽和溶液中溶質(zhì)的濃度之比68工業(yè)上谷氨酸溶液濃縮得方法主要有？常壓蒸發(fā)減壓蒸發(fā)69飽和曲線和過飽和曲線將圖分為三個(gè)區(qū)域，分別為：？析晶操作一般要求在那個(gè)區(qū)域？P186穩(wěn)定區(qū)（不飽和溶液）亞穩(wěn)定區(qū)（飽和溶液）不穩(wěn)定區(qū)（過飽和溶液）析晶操作一般要求在不穩(wěn)定區(qū)（）70味精結(jié)晶的具體操作過程可分為：濃縮、起晶、整晶、育晶、養(yǎng)晶等幾個(gè)階段。71養(yǎng)晶的作用。（1）溶解偽晶（2）調(diào)節(jié)濃度72味精干燥方法有：箱式烘房、真空箱式干燥、氣流干燥、傳送帶式干燥、震動(dòng)床式干燥。73味精溶解后渾濁的原因及解決措施（1）產(chǎn)生原因①硫化鈉過量②消泡劑過量③含有DL-谷氨酸鈉④原材料質(zhì)量差

（2）解決措施①中和、結(jié)晶操作規(guī)范②控制硫化鈉質(zhì)量和用量③控制消泡劑用量④控制原材料質(zhì)量74味精帶有顏色的原因及解決措施產(chǎn)生原因

味精發(fā)黃料液脫色不徹底，帶有色素；味精分離不干，母液帶入味精，使色素增加；味精干燥溫度過高或過長，引起焦化變質(zhì)；洗活性炭中殘留谷氨酸鈉時(shí)，將被吸附的色素解析出來；烘盤布清洗不干凈，出現(xiàn)底層發(fā)黃

味精發(fā)紅母液除鐵不干凈；母液接觸鐵器或味精將誒出鐵器；活性炭再生不完全，鐵離子沒清除徹底味精發(fā)灰發(fā)青發(fā)灰：活性炭帶入味精中發(fā)青：硫化鈉過量

味精久放變黃料液除鐵不徹底，帶入成品；谷氨酸含殘?zhí)歉撸瑤氤善方鉀Q措施加強(qiáng)脫色操作；加強(qiáng)結(jié)晶操作，合理控制參數(shù)；加強(qiáng)分離操作；采用振動(dòng)式干燥器；采用樹脂除鐵；提高谷氨酸質(zhì)量；控制好硫化鈉用量75味精發(fā)臭的原因及解決措施產(chǎn)生原因：室內(nèi)衛(wèi)生差，母液染菌變質(zhì)，帶入味精；活性炭渣子和洗水沒及時(shí)處理，導(dǎo)致雜菌繁殖；母液存放時(shí)間長或存放母液的容器長時(shí)間沒用清洗，雜菌繁殖；全中和操作時(shí)泡沫溢出，回收時(shí)帶入雜菌；濕谷氨酸堆放時(shí)間長，長菌霉變

解決措施搞好環(huán)境衛(wèi)生；母液和濕谷氨酸及時(shí)處理；設(shè)備及時(shí)清洗

76強(qiáng)力味精是哪些呈味核苷酸按不同比例與谷氨酸鈉混合制成的添加了5′-鳥苷酸、5′-肌苷酸，或兩者的混合物77脫敏作用定義經(jīng)特定處理后，不喪失酶活性而失去對(duì)變構(gòu)效應(yīng)物的敏感性，稱脫敏作用78酶活性的控制方法終產(chǎn)物的抑制或激活；輔酶水平的活性調(diào)節(jié)；酶原的活化；潛在酶的活化79氨基酸發(fā)酵代謝控制中，酶活性調(diào)節(jié)的類型有哪些？P226變構(gòu)效應(yīng)共價(jià)修飾寡聚酶的解聚、蛋白質(zhì)水解激活等氨基酸生產(chǎn)方法蛋白質(zhì)水解、抽提法

以豆粕為原料，采用酸水解大豆蛋白的方法來獲取氨基酸。如早期的味精生產(chǎn)方法。現(xiàn)在有用廢蛋白質(zhì)原料如動(dòng)物毛發(fā)等水解法轉(zhuǎn)為復(fù)合氨基酸?；瘜W(xué)合成法

該方法是20世紀(jì)50年代隨著石油化工工業(yè)的發(fā)展而興起，是利用有機(jī)合成和化學(xué)工程相結(jié)合來生產(chǎn)氨基酸。目前DL－蛋氨酸、甘氨酸、DL－丙氨酸等就采用此方法生產(chǎn)。微生物發(fā)酵法

是借助微生物具有自身合成所需氨基酸的能力，通過對(duì)菌株的篩選、誘變處理及代謝過程的調(diào)節(jié)來達(dá)到合成某種氨基酸的目的。目前60％以上的氨基酸是采用生物發(fā)酵法進(jìn)行生產(chǎn)的，其中產(chǎn)量最大的是谷氨酸，其次是賴氨酸。酶法利用微生物中特定的酶作為催化劑，由底物經(jīng)過酶催化生成所需的產(chǎn)品。目前應(yīng)用酶法生產(chǎn)的氨基酸有10多種，如L－丙氨酸、L－色氨酸、L－絲氨酸等。谷氨酸采用發(fā)酵法，多以淀粉為原料，少數(shù)用糖蜜存在問題：菌種性能：我國平均產(chǎn)酸水平為5%－6%，日本為10%－12%，日本糖酸轉(zhuǎn)化率在55%左右，我國45%左右工藝過程控制：我國采用低糖中糖發(fā)酵工藝，日本采用高糖發(fā)酵并實(shí)行流加糖工藝，同時(shí)提高罐壓，保證溶氧的供給從而提高了生產(chǎn)率。日本普遍對(duì)溫度、壓力、空氣流量、pH、溶解氧采用計(jì)算機(jī)控制。消耗：我國谷氨酸發(fā)酵糧耗平均在3t左右，國外為2t左右。水、電、汽消耗也較國外高生產(chǎn)規(guī)模：日本最大單罐體積達(dá)500m3,我國僅200m3,多數(shù)廠為50m3,小的人有20m3每立方米發(fā)酵罐年產(chǎn)量，日本為20t，我國為5－8t污染：國外已普遍地對(duì)味精廢液進(jìn)行綜合利用，我國在培養(yǎng)單細(xì)胞蛋白方面已取得成功，但應(yīng)用不廣。生產(chǎn)方法主要是發(fā)酵法和酶法。發(fā)酵法是以糖蜜、淀粉為原料經(jīng)微生物直接發(fā)酵而制得賴氨酸。酶法是以某些化工產(chǎn)品為原料，經(jīng)酶轉(zhuǎn)化而制得賴氨酸。賴氨酸總產(chǎn)量的65%、蛋氨酸的63%和蘇氨酸的55%均為亞太地區(qū)國家所消費(fèi)。谷氨酸生產(chǎn)菌株形態(tài)及生理共性細(xì)胞為球形、棒形或短桿形革蘭氏染色陽性，無芽孢，無鞭毛，不能運(yùn)動(dòng)都是需氧型微生物都是生物素缺陷型微生物發(fā)酵中菌體發(fā)生明顯的形態(tài)變化，同時(shí)發(fā)生細(xì)胞膜滲透性的變化國內(nèi)谷氨酸生產(chǎn)主要菌株天津短桿菌(T613)及其突變株鈍齒棒桿菌(AS1.542)用其突變株北京棒桿菌(AS1.299)及其突變株北京棒桿菌(AS1299)的形態(tài)和生理特征(1)形態(tài)特征短桿至小棒狀，有時(shí)微彎曲，兩端鈍圓，不分枝，呈多種形態(tài)。單個(gè)、成對(duì)及“V”字形排列。G+。胞內(nèi)有橫隔。不運(yùn)動(dòng)。無芽孢。鈍齒棒桿菌(AS1542)的形態(tài)和生理特征(1)形態(tài)特征短桿至棒狀，有時(shí)微彎曲，兩端鈍圓，不分枝。單個(gè)、成對(duì)及“V”字形排列。折斷分裂。G+。胞內(nèi)有橫隔。不運(yùn)動(dòng)。無芽孢。天津短桿菌(T613)的形態(tài)和生理特征(1)形態(tài)特征典型的短桿狀，有時(shí)微彎曲，兩端稍鈍圓，不分枝。單個(gè)、成對(duì)及“V”字形排列。折斷分裂。G+。不運(yùn)動(dòng)。無芽孢。北京棒桿菌(7338)與鈍齒棒桿菌(B9)的比較天津短桿菌(T613)與鈍齒桿菌(B9)的比較目前味精行業(yè)采用的主要菌株鈍齒棒桿菌B9和天津短桿菌TG-866是我國味精行業(yè)生產(chǎn)上的重要菌種。二者融合子F263.谷氨酸生產(chǎn)菌在發(fā)酵過程中的形態(tài)變化細(xì)胞壁à細(xì)胞形態(tài)+生物素à細(xì)胞壁選育細(xì)胞膜滲透性好的突變株抗VP類衍生物選育對(duì)溶菌酶敏感突變株選育二氨基庚二酸缺陷突變株選育溫度敏感突變株生物素：是脂肪合成中關(guān)鍵酶—乙酰CoA羧化酶的輔助因子，生物素限量時(shí)，就會(huì)抑制脂肪酸的合成，從而導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)的不完整。青霉素誘變育種的基本過程：選擇選擇合適的出發(fā)菌株制備待處理的菌懸液誘變處理篩選保藏和擴(kuò)大試驗(yàn)出發(fā)菌株：(1)要有一定的目標(biāo)產(chǎn)物的生產(chǎn)能力(2)對(duì)誘變劑敏感(3)生產(chǎn)性能好，如生長快、營養(yǎng)要求低、產(chǎn)孢子多且早，最好是生產(chǎn)上自然選育的菌株。生物素減少1à草酰乙酸減少à乙酸減少à關(guān)閉DCA2à琥珀酸氧化酶的能力低à積累琥珀酸，阻遏異檸檬酸裂解酶，關(guān)閉DCA環(huán)。黃色短桿菌中：進(jìn)入分解途徑的情況：1PEP濃度低（減弱親和力）；2TCA中間產(chǎn)物濃度高（反饋抑制，防止草酰乙酸過剩。固定CO2的情況：1乙酰CoA濃度增加，與F16P共同激活PEP羧化酶；2乙酰CoA氧化，產(chǎn)生的ATP抑制丙酮酸激酶。氨的導(dǎo)入1α-酮戊二酸還原氨基化2冬氨酸或丙氨酸通過氨基轉(zhuǎn)移作用將氨基轉(zhuǎn)給α-酮戊二酸3谷氨酸合成酶途徑：谷氨酸合成酶對(duì)NH4+親和力更強(qiáng)，不受谷氨酸反饋抑制，當(dāng)NH4+濃度低時(shí)循此途徑。1選育強(qiáng)化CO2固定反應(yīng)的突變株選育在以琥珀酸為唯一碳源的培養(yǎng)基上生長快、大的菌株選育對(duì)氟丙酮酸敏感突變株選育丙酮酸缺陷、天冬氨酸缺陷突變株4強(qiáng)化丙酮酸羧化酶基因2選育減弱乙醛酸循環(huán)的突變株選育對(duì)琥珀酸敏感突變株選育不利用乙酸的突變株通過基因工程技術(shù)使異檸檬酸裂解酶活力降低3選育強(qiáng)化TCA中檸檬酸至α-酮戊二酸代謝的突變株選育檸檬酸合成酶強(qiáng)的突變株選育抗氟乙酸、氟化鈉、氮絲氨酸和氟檸檬酸的突變株4選育解除谷氨酸對(duì)谷氨酸脫氫酶反饋調(diào)節(jié)的突變株選育抗酮基丙二酸抗性突變株選育耐高谷氨酸的突變株選育抗谷氨酸結(jié)構(gòu)類似物突變株選育抗谷氨酰胺突變株5選育強(qiáng)化能量代謝的突變株選育抗呼吸抑制劑的突變株選育抗ADP磷酸化抑制劑突變株選育抗抑制能量代謝的抗生素突變株6選育減弱HMP后段酶活的突變株選育莽草酸缺陷型或添加芳香族氨基酸能促進(jìn)生長的突變株選育抗嘌呤、嘧啶類似物的突變株選育抗核苷酸類抗生素突變株谷氨酸菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)斜面菌種斜面培養(yǎng)基必須有利于菌種生長而不產(chǎn)酸，要求斜面菌種絕對(duì)純，培養(yǎng)條件有利于菌種繁殖，培養(yǎng)基以多含有機(jī)氮不含或少含糖為原則。斜面菌種不宜多次移接，一般只移接三次。經(jīng)常進(jìn)行菌種分離純化，提供新的菌株供生產(chǎn)使用。一級(jí)種子培養(yǎng)一級(jí)種子培養(yǎng)的目的在于大量繁殖活力強(qiáng)的菌體，培養(yǎng)基組成應(yīng)少含糖分，多含有機(jī)氮。培養(yǎng)條件有利于長菌。二級(jí)種子培養(yǎng)影響種子質(zhì)量的主要因素培養(yǎng)基組成培養(yǎng)基的營養(yǎng)易于被菌體直接吸收和利用，營養(yǎng)成分要適當(dāng)?shù)刎S富和完全，氮源和維生素含量較高，碳源含量少，可以使菌絲粗壯并具有較強(qiáng)的活力。另一方面，種子培養(yǎng)基應(yīng)盡可能與發(fā)酵培養(yǎng)基接近，以適合發(fā)酵的需要。溫度pH溶解氧濃度前期需氧量少，后期需氧量多接種量種齡谷氨酸代謝途徑菌體代謝調(diào)節(jié)異?；诶鄯e谷氨酸時(shí)需限制培養(yǎng)基中生物素的添加量菌體形態(tài)有顯著差異生產(chǎn)發(fā)酵條件控制是關(guān)鍵在最適條件下，谷氨酸產(chǎn)生菌可把60%以上的葡萄糖轉(zhuǎn)化為谷氨酸，而只有極少量副產(chǎn)物。培養(yǎng)條件不適宜，得大量菌體或轉(zhuǎn)換為乳酸、琥珀酸、α－酮戊二酸等。發(fā)酵培養(yǎng)基對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響斜面菌種的培養(yǎng)目的：純菌生長繁殖措施：多含有機(jī)氮，不含或少含糖一級(jí)種子培養(yǎng)目的：大量繁殖活力強(qiáng)的菌體措施：少含糖分，多含有機(jī)氮，培養(yǎng)條件有利于長菌。二級(jí)種子培養(yǎng)目的：獲得發(fā)酵所需的足夠數(shù)量的菌體為發(fā)酵培養(yǎng)基的配制原則供給菌體生長繁殖和谷氨酸生產(chǎn)所需要的適量的營養(yǎng)和能源原料來源豐富，價(jià)格便宜，發(fā)酵周期短，對(duì)產(chǎn)物提取無妨礙等碳源目前采用的谷氨酸產(chǎn)生菌均不能利用淀粉，只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麥芽糖等，有些能利用醋酸、乙醇、正烷烴。常采用淀粉水解糖，要求淀粉水解完全，但要避免水解時(shí)間過長。不同淀粉原料中生物素含量不同，會(huì)影響生物素含量。糖濃度對(duì)發(fā)酵的影響一定范圍內(nèi)glu產(chǎn)量隨糖濃度增大而增大糖濃度過高時(shí)，滲透壓增大，對(duì)菌體生長和發(fā)酵不利，當(dāng)工藝配合不當(dāng)時(shí)，轉(zhuǎn)化率低糖濃度過高時(shí)，氧溶解阻力大，影響供氧效率。發(fā)酵糖濃度選擇一般控制在125－150g/L，產(chǎn)酸55－70g/L采用一次高糖發(fā)酵工藝（糖濃度170－190g/L），產(chǎn)酸可達(dá)80g/L。由于滲透壓大，影響菌體生長，使發(fā)酵周期長，產(chǎn)酸不易穩(wěn)定。流加低濃度糖發(fā)酵工藝氮源是合成菌體蛋白質(zhì)、核酸和生成谷氨酸的氮來源，在發(fā)酵過程中一部分氨用于調(diào)節(jié)pH值，形成谷氨酸銨鹽。谷氨酸發(fā)酵氮源（碳氮比為100：15－30）比其它發(fā)酵工業(yè)（碳氮比為100：0.2－2.0）高。當(dāng)碳氮比在100：11以上才開始累積谷氨酸，在谷氨酸發(fā)酵中，用于合成菌體的氮僅占總耗用氮的3－8%，而30－80%用于合成從谷氨酸。在實(shí)際生產(chǎn)中用尿素或氨水作氮源時(shí)，由于一部分氨用于調(diào)pH,一些分解而逸出，使實(shí)際用量增大，培養(yǎng)基中糖濃度的140g/L,總尿用量為38.5g/L，碳氮比為100：32.8。不同發(fā)酵階段對(duì)氮源的要求在長菌階段，NH4＋過量會(huì)抑制菌體生長。在產(chǎn)酸階段，NH4＋不足會(huì)積累α－酮戊二酸。氮源種類及添加方式氮源分類有機(jī)氮（蛋白質(zhì)、胨、氨基酸等，谷氨酸發(fā)酵的有機(jī)氮源常用玉米漿、麩皮水解液、米糠水解液、豆餅水解液和糖蜜等）無機(jī)氮（尿素、液氨、氨水、碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨和硝酸銨等）菌體利用無機(jī)氮比有機(jī)氮快速，銨鹽、尿素、氨水等比硝基氮優(yōu)越，因?yàn)橄趸柘冉?jīng)過還原才能被利用。添加方式：銨鹽、液氨等可采取流加方法，液氨作用快，采取連續(xù)流加，尿素少量多次分批流加。用硫酸銨等生理酸性鹽為氮源時(shí)，由于銨離子被利用而殘留SO42-等酸根，使PH下降，需在培養(yǎng)基中加入碳酸鈣以自動(dòng)中和pH。但添加碳酸鈣易形成污染，生產(chǎn)上一般不用此法。無機(jī)鹽功能構(gòu)成菌體成分、酶的組成成分、酶的激活劑或抑制劑、調(diào)節(jié)培養(yǎng)基滲透壓、調(diào)節(jié)pH和氧化還原電位等。微生物對(duì)無機(jī)鹽的需要量很少，但無機(jī)鹽對(duì)菌體生長和代謝產(chǎn)物的生成影響很大微生物所需要的無機(jī)鹽硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物和含鉀、鈉、鎂、鐵的化合物微量元素：如銅、錳、鋅、鈷、鉬、碘、溴等1.磷酸鹽功能蛋白質(zhì)和核酸的組成成分，ATP、ADP是重要的能量傳遞者，參與一系列代謝反應(yīng)緩沖作用需要量：0.005－0.01mol/L.需三水磷酸氫二鉀1-1.5g/L,十二水磷酸氫二鈉1.7-2.0g/L來源：磷酸鹽。玉米漿、糖蜜、淀粉水解糖等原料中還有少量的磷。磷量對(duì)谷氨酸發(fā)酵影響：磷濃度過高時(shí)，菌體的代謝轉(zhuǎn)向合成纈氨酸，磷含量過低時(shí)，菌體生長不好。2.硫酸鎂功能葉綠素的組成成分。鎂離子是許多重要的酶（如己糖磷酸化酶、異檸檬酸脫氫酶、羧化酶等）的激活劑。如果鎂離子太少會(huì)基質(zhì)的氧化速度降低，谷氨酸生成量降低。G+對(duì)鎂離子最低要求量是25ppm。G-為4－5ppm，添加七水硫酸鎂0.25-1g/L時(shí)，鎂離子濃度為25-90mg/Kg硫是含硫氨基酸的組成成分，構(gòu)成酶的活性基團(tuán)。培養(yǎng)基中的硫酸鎂供應(yīng)的硫已充足，不需另加。3.鉀鹽許多酶的激活劑,鉀鹽少長菌體，鉀鹽足夠產(chǎn)谷氨酸。谷氨酸發(fā)酵產(chǎn)物生成期需要的鉀鹽比菌體生長期高。菌體生長期需硫酸鉀量約為0.1g/L,谷氨酸生成期需硫酸鉀量為0.2－1.0g/L.微量元素微量元素是指微生物需要量十分微小，但又不可完全沒有的元素錳是某些酶的激活劑，羧化反應(yīng)必需錳，如谷氨酸生物合成途徑中，草酰琥珀酸脫羧生成α-酮戊二酸是在錳存在下完成的。鐵是細(xì)胞色素氧化酶、過氧化氫酶的成分，還是另外一些酶的激活劑。汞、銅離子具有明顯毒性，抑制菌體生長和谷氨酸生成，因此必須避免有害離子的污染。溫度對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響酶活改變生物合成途徑，使代謝產(chǎn)物發(fā)生變化改變發(fā)酵液物理性質(zhì)影響菌種對(duì)營養(yǎng)物的分解與吸收不同微生物的最適生長溫度不同同一種微生物，菌體生長和產(chǎn)物合成的最適溫度不一定相同pH對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響酶的活性影響微生物細(xì)胞膜所帶電荷，改變細(xì)胞膜的滲透性影響物質(zhì)分解速率，影響微生物對(duì)培養(yǎng)基物質(zhì)的吸收利用改變菌體代謝途徑，使代謝產(chǎn)物發(fā)生變化。例如中性和微堿條件下積累谷氨酸，在酸性條件下形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。谷氨酸發(fā)酵pH的控制菌種（一般pH6.5-8.0）黃色短桿菌672為PH7.0-7.5AS1.299為pH6.0-7.5T6-13為PH7.0-8.0。發(fā)酵階段前期7.3左右偏低，菌體生長旺盛，消耗營養(yǎng)物質(zhì)快，菌體正常代謝，繁殖菌體而不產(chǎn)谷氨酸。過高，抑制菌體生長，糖代謝緩慢，發(fā)酵時(shí)間延長。中期pH7.2左右，發(fā)酵后期pH7.0，在將近放罐時(shí)，為了后工序提取谷氨酸，pH6.5-6.8為好。發(fā)酵過程pH值調(diào)節(jié)方法添加碳酸鈣法(適用于采用酸性銨鹽作為氮源的工藝)尿素流加法(小試或中試)優(yōu)點(diǎn):尿素的分解、利用及pH值的變化具有一定規(guī)律性，易控制。依據(jù)時(shí)期外觀表現(xiàn)菌種避免波動(dòng)，力求穩(wěn)定。液氨或氨水添加法(主流)作用快而明顯易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)流加。供氧對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響臨界溶解氧濃度好氣微生物對(duì)培養(yǎng)液中溶解氧濃度的最低要求，在某一濃度以下，微生物的呼吸速率隨溶解氧降低而顯著下降，此溶解氧濃度稱為臨界溶解氧濃度。在臨界氧濃度以下，氧成為微生物的限制性基質(zhì)，微生物的耗氧速率符合Michaelis-Menfen方程。從微生物生理學(xué)考察發(fā)酵供氧問題氨基酸代謝氧的重要性：經(jīng)過好氣性能量代謝產(chǎn)生菌體生長和氨基酸生物合成的所需的ATP氨基酸生物合成過程中產(chǎn)生的還原性輔酶需氧來氧化。各種氨基酸生物合成時(shí)需要的ATP與產(chǎn)生的還原性輔酶的量不同，以此數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，推斷氨基酸發(fā)酵通風(fēng)量很有意義。不同的代謝途徑產(chǎn)生不同數(shù)量的NAD(P)H，再氧化所需要的溶氧量不同。供氧大小是與產(chǎn)物的生物合成途徑有關(guān)。第一類包括谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸和脯氨酸等谷氨酸系氨基酸，它們?cè)诰w呼吸充足的條件下，產(chǎn)量才最大，如果供氧不足，氨基酸合成就會(huì)受到強(qiáng)烈的抑制，大量積累乳酸和琥珀酸。這類氨基酸經(jīng)過乙醛酸循環(huán)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化系統(tǒng)兩個(gè)途徑形成的，產(chǎn)生的NADH量最多。第二類包括異亮氨酸、賴氨酸、蘇氨酸和天冬氨酸等天冬氨酸系氨基酸，供氧充足可得最高產(chǎn)量，但供氧受限，產(chǎn)量受影響并不明顯；其合成途徑是產(chǎn)生NADH的乙醛酸循環(huán)或消耗NADH的磷酸烯醇式丙酮酸羧化系統(tǒng)，產(chǎn)生的NADH量不多，因而與供氧量關(guān)系不明顯。第三類有亮氨酸、纈氨酸和苯丙氨酸，不經(jīng)過TCA循環(huán)，NADH產(chǎn)量很少，過量供氧，反而起到抑制作用。肌苷發(fā)酵也有類似的結(jié)果。不同發(fā)酵階段的供氧需求P96在菌體生長期，供氧不足時(shí)，菌體生長受到抑制，積累乳酸，菌體收率少；但過高氧水平會(huì)造成浪費(fèi)，抑制菌體生長，在高氧水平下生長的菌體不能有效地合成谷氨酸。谷氨酸生成期，在細(xì)胞最大呼吸速率時(shí)，谷氨酸產(chǎn)酸量最大。因此，在谷氨酸生成期要求充分供氧，以滿足最大呼吸的需氧量。供氧與其他發(fā)酵工藝條件的關(guān)系培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，糖濃度高，生物素含量高，需氧量大。培養(yǎng)基濃度大，氧的傳遞阻力大，需要增加供氧。生物素濃度濃度增加，耗糖速度增大，需要增加供氧。采用間斷或連續(xù)測(cè)定排氣中CO2濃度的方法調(diào)節(jié)通氣量，滿足供氧需求。以13%為分界點(diǎn)。有利于發(fā)現(xiàn)噬菌體感染發(fā)現(xiàn)雜菌污染利用溶氧變化自動(dòng)控制補(bǔ)糖速率，間接控制供氧速率和pH值，實(shí)現(xiàn)菌體生長、溶氧和pH值三位一體的控制體系。除控制補(bǔ)料速度外，在工業(yè)上，還可采用調(diào)節(jié)溫度(降低培養(yǎng)溫度可提高溶氧濃度)、液化培養(yǎng)基、中間補(bǔ)水、添加表面活性劑等工藝措施，來改善溶氧水平。泡沫對(duì)發(fā)酵的影響泡沫過多會(huì)引起大量逃出發(fā)酵液而造成浪費(fèi)和污染泡沫上升到罐頂時(shí)，可能從軸封滲漏，造成浪費(fèi)和污染泡沫過多就會(huì)降低發(fā)酵罐的裝填系數(shù)，降低設(shè)備利用率泡沫過多影響通氣攪拌效果當(dāng)泡沫穩(wěn)定時(shí)，代謝氣體不能及時(shí)排出，影響菌體的正常呼吸作用，甚至使菌體自溶形成：氣液兩相共存(泡沫的分散相是空氣和二氧化碳，連續(xù)相是發(fā)酵液)，有能降低液體表面張力的物質(zhì)存在。具體包括：物質(zhì)條件：蛋白，黏度增大可使之更穩(wěn)定。操作：通氣、攪拌泡沫的穩(wěn)定性取決于液體表面張力，粘度。泡沫表面積、溫度、pH、溶液濃度。分類表面泡沫內(nèi)部泡沫：出現(xiàn)在粘稠的發(fā)酵液中，當(dāng)谷氨酸發(fā)酵感染雜菌和噬菌體等不正常發(fā)酵時(shí)就形成這種泡沫。泡沫的消除方法物理方法(通過改變溫度使泡沫破裂)機(jī)械消泡：耗式消泡器，離心式、刮板式、蝶片式優(yōu)點(diǎn)：不城在發(fā)酵液中加其它物質(zhì)缺點(diǎn)：不能從根本上消除引起泡沫穩(wěn)定的原因，消泡效果不如這消泡劑迅速可靠，需一定的設(shè)備和消耗動(dòng)力。化學(xué)消泡：優(yōu)點(diǎn)：消泡效果好，作用快缺點(diǎn)：需消泡劑，存在影響菌體生長或代謝產(chǎn)物積累的可能，增加了染菌機(jī)會(huì)，影響氧的傳遞。消泡劑消泡的機(jī)理破泡：降低表面張力抑泡：抑泡劑分子優(yōu)先被吸附，除去發(fā)泡劑的吸附層，使表面粘度局部地方顯著降低。選用原則：消泡劑必須是表面活性劑，具有較低的表面張力消泡劑對(duì)氣-液界面的鋪展系數(shù)必須足夠大，具有一定親水性在水中的溶解度極小，保持持久的消泡或抑泡作用無毒不干擾溶解氧、pH等測(cè)定儀表使用，不影響氧的傳遞具有良好的熱穩(wěn)定性來源方便，價(jià)格便宜常用的消泡劑天然油脂(消泡活性差、用量多，一般為發(fā)酵液的0.1-0.2%).種類：花生油最好，米糠油最差新鮮程度：油脂新鮮，所含天然抗氧化劑多，過氧化物少，酸價(jià)低，消泡能力強(qiáng)。生物素含量聚醚類醇類(十八醇)硅酮類谷氨酸發(fā)酵過程中主要變化及中間代謝控制方法以糖蜜為原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，可省去淀粉水解工藝，降低成本，節(jié)約能源,常采用大種量（10%左右）、添加青霉素或表面活性劑，低糖流加發(fā)酵，有利于產(chǎn)酸和轉(zhuǎn)化率的提高。甜菜糖蜜添加吐溫發(fā)酵工藝工藝特點(diǎn)：高生物素、大接種量、添加表面活性劑(吐溫-60)，產(chǎn)谷氨酸高、轉(zhuǎn)化率高?；驹戆l(fā)酵期間，向發(fā)酵培養(yǎng)基中添加吐溫-60，高級(jí)飽和脂肪酸(C16-18)及其親水醇酯類，對(duì)脂肪酸的合成有拮抗作用，控制磷脂合成，形成不完全的細(xì)胞膜，谷氨酸向膜外泄漏能力增強(qiáng)。在生產(chǎn)過程中，必須控制好添加吐溫-60、飽和脂肪酸等拮抗物質(zhì)的時(shí)間與濃度，一般在發(fā)酵階段的對(duì)數(shù)生長期的早期(4-5h)添加。發(fā)酵工藝控制要點(diǎn)添加吐溫-60的時(shí)間與添加量：4.5h,添加0.2%接種量：接種量少，菌體增殖緩慢，吐溫添加時(shí)間延長，發(fā)酵周期長；接種量過多，菌體繁殖迅速，營養(yǎng)消耗快，產(chǎn)酸期縮短，后期產(chǎn)酸速度不高。4%-5%pH的控制：整個(gè)發(fā)酵過程中pH不低于6.4,控制在6.5以上。若低于6.4產(chǎn)酸率、產(chǎn)酸速率明顯下降；發(fā)酵后期，pH若高于7.0，OD值下降，菌體發(fā)生自溶。溫度控制：WTH-1發(fā)酵過程中溫度控制條件為：0-12h，30-33℃；12-24h，33-34℃；24-36h，34-35℃。發(fā)酵前期溫度必須穩(wěn)定，否則菌體生長受影響。風(fēng)量控制：采用梯形通風(fēng)控制，分3級(jí)或4級(jí)提風(fēng)，達(dá)最高風(fēng)量后維持10h，再分3級(jí)4級(jí)降風(fēng)。生產(chǎn)過程中，根據(jù)生產(chǎn)菌在發(fā)酵過程中的代謝特點(diǎn)及其變化，由排氣中CO2含量，反饋控制通氣強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)排氣中CO2含量恒定(13%左右)。放罐處理：添加吐溫60發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，細(xì)胞有較好的滲透性，殘?zhí)墙抵?.3%-1.4%時(shí)，采用適當(dāng)工藝條件，充分發(fā)揮殘余酶活，使糖的氧化中間產(chǎn)物繼續(xù)轉(zhuǎn)化。在放罐前1-2h，采用低通風(fēng)（或停攪拌保壓）、適當(dāng)溫度、適當(dāng)pH，可取得較好的效果添加青霉素可抑制糖肽轉(zhuǎn)肽酶，阻止細(xì)胞壁肽聚糖的生成，使谷氨酸生產(chǎn)菌形成不完全的細(xì)胞壁，導(dǎo)致細(xì)胞膜不完全。甘蔗糖蜜添加青霉素流加糖發(fā)酵添加青霉素的時(shí)間與濃度是關(guān)鍵，因菌種、接種量、培養(yǎng)基的組成和發(fā)酵條件而異。發(fā)酵控制劑：發(fā)酵3.5-5h，添加3-5U/mL青霉素之后，視OD值凈增、菌體有否變形、耗糖等情況，考慮是否需再補(bǔ)加一次或兩次青霉素發(fā)酵過程中用液氨控制pH6.7-7.0添加青毒素的時(shí)間與量青霉素必須在細(xì)胞對(duì)數(shù)生長期的早期加入，確保在加入青霉素后，菌體培增，由長菌型細(xì)胞向產(chǎn)酸型細(xì)胞轉(zhuǎn)化。生產(chǎn)過程中，在添加青霉素前u半小時(shí)，每隔5min測(cè)一次OD、粘度、菌體重，當(dāng)△ＯＤ為０.35-0.4時(shí)加入，最終的△ＯＤ為0.8左右。當(dāng)接種量為10%時(shí)，在發(fā)酵3-4.5h加入，當(dāng)接種量為20%時(shí)，在發(fā)酵2.5-3.5h加入。加入劑量為3-5U/mL。有時(shí)需要補(bǔ)加1-2次適量的青霉素。通風(fēng)控制通過測(cè)定溶解氧、排氣中CO2、排氣中O2等參數(shù)，來調(diào)節(jié)通氣量、攪拌轉(zhuǎn)速等?？捎每刂婆艢釩O2為12%-13%來調(diào)節(jié)風(fēng)量。梯形控制通風(fēng)，分3-4次提風(fēng)，最高風(fēng)量維持10h左右，再分3-4次降風(fēng)。最高風(fēng)量比一次糖發(fā)酵法高50%-100%.溫度控制開始控制溫度30-32℃，之后每隔5-6h升一度。發(fā)酵前期溫度不能過高。pH控制用液氨調(diào)節(jié)pH6.7-7.0，停止流加糖后，殘?zhí)墙抵?%左右，pH不低于6.7，不再加液氨。流加糖發(fā)酵初糖8%，接種量10%，發(fā)酵3.5-5h后添加青霉素3-5U/mL；發(fā)酵8-10h，當(dāng)殘?zhí)墙抵粒矗r(shí)，開始流加含糖50%的甘蔗糖蜜，至總糖濃度達(dá)20%（發(fā)酵時(shí)的糖濃度始終保持在4%左右），產(chǎn)酸10%以上，轉(zhuǎn)化率50%-55%，發(fā)酵周期30h左右。工藝特點(diǎn)發(fā)酵穩(wěn)定，較粗放，不易染菌，產(chǎn)酸時(shí)間提前，發(fā)酵周期縮短(30h左右)初糖8%，滲透壓低，粘度小，氧傳遞系數(shù)大，有利于菌體生長和胞內(nèi)谷氨酸向胞外滲透，且谷氨酸合成酶系的酶活均顯著提高，直到發(fā)酵終了時(shí)仍能保持較高水平低糖流加工藝，接種量大，縮短了長菌期和發(fā)酵周期。產(chǎn)酸率、轉(zhuǎn)化率和設(shè)備利率高甘蔗糖蜜預(yù)處理水解脫除、脫鈣：含糖分45%-55%的糖蜜稀釋à蒸汽加熱à泥渣分離機(jī)或沉淀槽分離雜質(zhì)à蒸汽間接殺菌à冷卻入罐發(fā)酵低糖流加工藝及后期補(bǔ)糖工藝要點(diǎn)：流加入發(fā)酵罐的糖濃度必須是高濃度提高流加糖占總糖的比例；將攝氧率（通風(fēng)）與補(bǔ)料速率關(guān)聯(lián)；經(jīng)驗(yàn)：時(shí)間選擇發(fā)酵中前期，即在12-14h時(shí)開始流加，此時(shí)殘?zhí)?%-5%，盡可能使流加糖與耗糖速率保持平衡。采用溫度敏感突變株發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸機(jī)理堿基置換à對(duì)應(yīng)的酶在稍高溫度下易失活à不能生成細(xì)胞膜合成所需物質(zhì)à較低溫度菌體正常生長，當(dāng)溫度提高到一定程度時(shí)，菌體便停止生長而大量產(chǎn)酸。提高發(fā)酵產(chǎn)酸率的主要措施選育高產(chǎn)菌種，改良菌種性能改進(jìn)發(fā)酵工藝一次高濃度糖發(fā)酵降低發(fā)酵糖濃度，連續(xù)流加糖發(fā)酵混合碳源發(fā)酵自動(dòng)化通電發(fā)酵法固定化連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸一次高濃度糖發(fā)酵一次性投糖濃度達(dá)180－200g/L進(jìn)行發(fā)酵。優(yōu)點(diǎn)：操作方便，設(shè)備利用率高，谷氨酸濃度高，容易提取。缺點(diǎn)及解決措施：糖濃度高，滲透壓大，菌體不適應(yīng)。同時(shí)糖濃度高，氧傳遞阻力增大，應(yīng)強(qiáng)化供氧。選育耐高滲透壓的菌種，并控制發(fā)酵工藝條件。降低發(fā)酵糖濃度，連續(xù)流加糖發(fā)酵降低發(fā)酵糖濃度，可降低滲透壓，有利于菌體生長和代謝產(chǎn)物的排泄。同時(shí)提高氧的傳遞速率，提高溶氧水平。特別是對(duì)采用高生物素、大接種量，添加青霉素破壁的發(fā)酵工藝更為重要。混合碳源發(fā)酵采用葡萄糖和醋酸混合碳源比單一葡萄糖為碳源的發(fā)酵谷氨酸對(duì)糖轉(zhuǎn)化率提高30%。即使是全部為糖質(zhì)原料也可選用不同種原料混合使用，既可用部分廉價(jià)原料又能提高產(chǎn)酸。谷氨酸的提取發(fā)酵液中不僅有目的產(chǎn)物谷氨酸，還有菌體、殘?zhí)?、色素、膠體物質(zhì)及其他副產(chǎn)物工藝選擇原則：簡單、操作方便、原料價(jià)格低廉、來源豐富、產(chǎn)品純度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、設(shè)備簡單、造價(jià)低、盡量不造成或減少對(duì)環(huán)境的污染谷氨酸發(fā)酵液的性質(zhì)發(fā)酵液呈淺黃色漿體、表面浮有少許泡沫、發(fā)酵溫度一般為34-36,pH為6.5－7.5，近中性。等電點(diǎn)法提取谷氨酸特點(diǎn)：設(shè)備簡單、操作方便分類：除菌或不除菌、濃縮或不濃縮、常溫或低溫下加鹽酸調(diào)至谷氨酸等電點(diǎn)3.22，使谷氨酸呈過飽和狀態(tài)析出。直接常溫等電點(diǎn)法常溫下等電點(diǎn)母液含谷氨酸1.5－2%，一次提取收率僅60－70%。（發(fā)醇醪中谷氨酸含量為5%左右）水解等電點(diǎn)法低溫等電點(diǎn)法一次冷凍等電點(diǎn)法提取工藝，收率達(dá)78－82%母液谷氨酸含量為1.2%左右。低溫提取谷氨酸）等電－離交法等電點(diǎn)－離子交換、等電點(diǎn)－鋅鹽法總回收率可達(dá)85%。濃縮連續(xù)等電點(diǎn)法等電點(diǎn)提取谷氨酸的原理谷氨酸的兩性解離與等電點(diǎn)谷氨酸在等電點(diǎn)時(shí)，正負(fù)電荷相等，總靜電荷等于0，形成偶極離子，在直流電場(chǎng)中即不向陽極移動(dòng)，也不向陰極移動(dòng)，易聚集沉淀。即在等電點(diǎn)時(shí)，谷氨酸的溶解度最小。酸性AA等電點(diǎn)為最小兩個(gè)pk值平均值，堿性AA等電點(diǎn)為最大的兩個(gè)pK值平均值。谷氨酸的溶解度pH對(duì)Glu溶解度的影響溫度對(duì)Glu溶解度的影響其他雜質(zhì)的影響：有其他氨基酸會(huì)導(dǎo)致谷氨酸溶解度增加雜質(zhì)對(duì)Glu溶解度的影響在等電點(diǎn)操作過程中，溶液中g(shù)lu逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檫^飽和狀態(tài)，過量的溶質(zhì)便結(jié)晶析出。介穩(wěn)區(qū)時(shí)產(chǎn)生微細(xì)的晶核；然后進(jìn)行養(yǎng)晶，育晶，使晶粒不斷增大，通過控制晶核形成與晶體增長，獲得滿意的結(jié)晶а－晶型：斜六方晶體，特點(diǎn)：純度高、顆粒大、質(zhì)量重，易沉降，易與母液分離。β－晶型：粉狀或針狀、鱗片狀，晶粒微細(xì)，純度低，晶體無光澤，質(zhì)量輕，難沉降，結(jié)晶時(shí)常與發(fā)酵液中膠體特質(zhì)粘結(jié)，形成魚子狀，懸浮在母液中或攪拌軸周圍，不易沉淀分離，常稱為輕質(zhì)氨基酸。影響谷氨酸晶型的主要因素1谷氨酸含量（4－8%）室溫自然冷卻條件下，隨溶液谷氨酸含量升高，β晶型增多，水分增加，母液難分離。在4%以上，等電提取容易，收率高；若含量在1.5－3.5%常溫下不易達(dá)過飽和狀態(tài)，結(jié)晶生成速度慢，難形成晶核或晶核數(shù)量極少。（加高流分、投晶種）2溫度與降溫速度（超過30℃β晶型明顯增加）為避免形成β晶型，在等電點(diǎn)法提取谷氨酸時(shí)必須把發(fā)酵液溫降到30以下再進(jìn)行晶體析出。3加酸速度（加酸中和到pH5左右可快些，pH5以下，起晶前后，加酸要慢，發(fā)現(xiàn)晶核應(yīng)立即停止加酸，育晶2h，使晶核成長，緩慢加酸中和到pH3.2，攪拌育晶）常用硫酸而不用鹽酸中和，終pH要準(zhǔn)，常調(diào)節(jié)終點(diǎn)到3.0－3.2，停酸半小時(shí)，取樣復(fù)測(cè)pH。4投晶種與育晶結(jié)晶理論表明，溶液為過飽和時(shí)，經(jīng)歷介穩(wěn)區(qū)和不穩(wěn)區(qū)兩個(gè)區(qū)域。介穩(wěn)區(qū)決定晶核的成長，不穩(wěn)區(qū)決定晶核的形成，故投種要注意時(shí)間。育晶：pH中和至4.5時(shí)，要仔細(xì)觀察晶核生成情況，當(dāng)能目視晶核時(shí)，說明晶核不少，可作為第一步pH終點(diǎn)值，停酸育晶，過2h后，逐步把pH調(diào)到結(jié)晶點(diǎn)，使晶核成長，形成結(jié)晶顆粒。攪拌的影響（25rpm）5攪拌有利于晶體成長，避免晶簇生成，但攪拌太快，液體翻動(dòng)劇烈，會(huì)引起晶體磨損，對(duì)晶體成長不利，結(jié)晶細(xì)小攪拌太慢，液體翻動(dòng)不大，晶體易下沉，pH和溫度不均勻，引起局部pH過低，形成過多微細(xì)晶核，結(jié)晶顆料大小不一，不易與菌體分離，影響收率。6菌體7殘?zhí)?L－谷氨酰胺9雜菌和噬菌體10水解糖液質(zhì)量11不同谷氨酸產(chǎn)生菌種對(duì)谷氨酸結(jié)晶晶型的影響12玉米漿膠體過多時(shí)對(duì)結(jié)晶的影響13某些氨基酸、多肽類物質(zhì)及雜質(zhì)的影響：Ｌ－天冬氨酸、Ｌ－苯丙氨酸，Ｌ－酪氨酸，Ｌ－亮氨酸及Ｌ－胱氨酸能促進(jìn)а－晶型的生成。在相同條件下，影響谷氨酸晶型的關(guān)鍵因素是加酸速度等電點(diǎn)工藝類型帶菌體直接常溫等電點(diǎn)法帶菌體冷凍低溫一次等電點(diǎn)法除菌體常溫等電點(diǎn)法濃縮水解等電點(diǎn)法低溫濃縮等電點(diǎn)法從結(jié)晶方法分類：逐步起晶法和連續(xù)結(jié)晶法（即當(dāng)量中和法）離子交換法提取谷氨酸的基本理論目前味精廠均采用732強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，利用陽離子交換樹脂對(duì)谷氨酸陽離子的選擇性吸附，使發(fā)酵液中妨礙谷氨酸結(jié)晶的殘?zhí)羌疤堑木酆衔?，蛋白質(zhì)、色素等非離子性雜質(zhì)得以分離，后經(jīng)洗脫達(dá)到濃縮提取谷氨酸的目的。雙柱串聯(lián)工藝流程樹脂預(yù)處理上柱交換的控制上柱發(fā)酵液pH控制（發(fā)酵液在pH5－5.5上柱）上柱量的控制上柱流速的控制洗脫劑的選擇（氫氧化鈉、氯化鈉、發(fā)酵液）樹脂再生“結(jié)柱”和上柱“漏吸”原因結(jié)柱：谷氨酸以結(jié)晶形式析出，把樹脂粘結(jié)成團(tuán)，把樹?粘結(jié)成團(tuán)，使流速困難、走短路洗脫峰拖長等。漏吸原因等電點(diǎn)－離子交換法提取谷酸谷氨酸制味精的基本工藝流程谷氨酸加水溶解,用碳酸鈉或氫氧化鈉中和,經(jīng)脫色,除鐵鈣鎂等離子,再經(jīng)蒸發(fā)濃縮\結(jié)晶分離干燥篩選得到高純度的晶體或粉體味精,這個(gè)生產(chǎn)過程統(tǒng)稱為精制.用于谷氨酸提取的樹脂應(yīng)該具備哪些條件？樹脂使用應(yīng)該注意哪些問題？所有陽離子與陽離子交換樹脂交換，陰離子與陰離子交換樹脂交換。強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的親和力隨著離子價(jià)數(shù)和原子序數(shù)的增加而增加，而隨水合離子半徑的增加而減少。氫離子的親和力隨樹脂交換基團(tuán)性質(zhì)而異，取決于樹脂交換基團(tuán)與H+所形成的酸的酸性強(qiáng)弱在高濃度時(shí)，不同離子的親和力差異顯著減少氨基酸與酸堿兩種樹脂都能發(fā)生交換離子交換法從復(fù)雜的混合物中，分離性質(zhì)相似大分子的方法之一，依據(jù)的原理是物質(zhì)的酸堿性、極性，也就是所帶陰陽離子的不同。電荷不同的物質(zhì)，對(duì)管柱上的離子交換劑有不同的親和力，改變沖洗液的離子強(qiáng)度和pH值，物質(zhì)就能依次從層析柱中分離出來。離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)與功能(以732樹脂為例)離子交換樹脂是由本體(由高分子化合物(苯乙烯)和交聯(lián)劑（二乙烯苯）組成的高分子共聚物母體及磺酸基、羧基、胺基等活性基團(tuán)兩部分組成。交換基團(tuán)(由能起交換作用的陽(陰)離子（Ｈ＋）和與交換樹脂本體聯(lián)結(jié)在一起的陰(陽)離子（-SO3）兩部分組成（磺酸基）。直接發(fā)酵法是目前生產(chǎn)賴氨酸的主要方法。采用的生產(chǎn)菌主要有谷氨酸棒桿菌和黃色短桿菌的代謝調(diào)節(jié)突變株賴氨酸生物合成途徑及調(diào)節(jié)機(jī)制二氨基庚二酸途徑細(xì)菌、綠藻、原生蟲和高等植物中α－氨基己二酸途徑酵母、霉菌中賴氨酸生產(chǎn)菌育種途徑優(yōu)先合成轉(zhuǎn)換降低高絲氨酸脫氫酶活性切斷支路代謝營養(yǎng)缺陷型的選育（通過誘變使高絲氨酸脫氫酶缺失，切斷向蘇氨酸和蛋氨酸的代謝流）抗結(jié)構(gòu)類似物菌株的選育解除代謝互鎖選育亮氨酸缺陷型菌株選育抗亮氨酸結(jié)構(gòu)類似物菌株選育對(duì)苯醌或喹啉衍生物敏感株增加前體物的合成和阻塞副產(chǎn)物的生成切斷或削弱支路代謝流切斷或削弱合成賴氨酸的支路：選育賴氨酸缺陷型（Lys－）或賴氨酸滲滲漏型（Lys1）或賴氨酸缺陷型回復(fù)突變株(Lys+)切斷或削弱合成蛋氨酸的支路：選育蛋氨酸缺陷型或蛋氨酸滲滲漏型或蛋氨酸缺陷型回復(fù)突變株切斷由蘇氨酸到異亮氨酸的反應(yīng)：選育異亮氨酸缺陷型解除蘇氨酸生物合成途徑中的代謝調(diào)節(jié)機(jī)制解除蘇氨酸＋賴氨酸對(duì)天冬氨酸激酶的反饋抑制解除蘇氨酸對(duì)高絲氨酸脫氫酶的反饋抑制，選育抗蘇氨酸結(jié)構(gòu)類似物突變株選育抗賴氨酸結(jié)構(gòu)類似物突變株增加前體物天冬氨酸的合成和阻塞副產(chǎn)物生成選育丙氨酸缺陷型突變株選育抗天冬氨酸結(jié)構(gòu)類似物突變株選育適宜的CO2固定酶/TCA循環(huán)酶活性比突變株蘇氨酸高產(chǎn)菌株的生物特征二氫吡啶-2,6-二羧酸合成酶活力極弱或欠缺琥珀酰高絲蛋氨酸合成酶活力極弱或欠缺蘇氨酸脫氨酶極弱或欠缺CO2固定反應(yīng)能力強(qiáng)天冬氨酸合成能力強(qiáng)天冬氨酸激酶活力強(qiáng)，對(duì)Thr+Lys的協(xié)同反饋抑制不敏感高絲氨酸脫氫酶活力強(qiáng)，不受蘇氨酸反饋調(diào)節(jié)高絲氨酸菌種的選育途徑切斷或削弱支路代謝切斷高絲氨酸往下的代謝反應(yīng)解除反饋調(diào)節(jié)增加前體物質(zhì)的合成蛋氨酸的育種途徑切斷支路代謝切斷或削弱通向賴氨酸的代謝支路切斷或削弱通往合成蘇氨酸的代謝支路切斷蛋白氨酸生成S－腺苷蛋氨酸的反應(yīng)解除反饋調(diào)節(jié)增加前體物質(zhì)的合成高產(chǎn)蛋氨酸菌種應(yīng)具備的生化特征二氨吡啶二羧酸合成酶極弱或欠缺高絲氨酸激酶極弱或欠缺S－腺苷蛋氨酸合成酶欠缺二氧化碳固定反應(yīng)強(qiáng)天冬氨酸合成能力強(qiáng)天冬氨酸激酶活力強(qiáng)高絲氨酸脫氫酶活力強(qiáng)，此酶對(duì)蘇氨酸、異亮氨酸的反饋抑制不敏感，也不受蛋氨酸的反饋調(diào)節(jié)。天冬氨酸的育種途徑切斷天冬氨酸進(jìn)一步的代謝流切斷合成丙氨酸的支路解除合成天冬氨酸途徑中的代謝調(diào)節(jié)強(qiáng)化CO2固定反應(yīng)高產(chǎn)天冬氨酸菌株的生化特征天冬氨酸激酶喪失丙酮酸氨基化酶微弱或喪失CO2固定酶系丙酮酸氧化脫羧酶強(qiáng)草酰乙酸氨基化反應(yīng)強(qiáng)芳香族氨基酸發(fā)酵機(jī)制只能由植物和微生物合成。（王鏡巖生物化學(xué)P356）其生產(chǎn)方法有合成法、蛋白質(zhì)水解法和微生物發(fā)酵法。微生物發(fā)酵法包括微生物直接發(fā)酵法、添加中間體（氨茴酸、吲哚等）微生物轉(zhuǎn)化法和微生物酶轉(zhuǎn)化法（將吲哚、絲氨酸轉(zhuǎn)化）芳香族氨基酸的生物合成途徑3種芳香族氨基酸的合成途徑有七步共同途徑（莽草酸途徑），莽草酸是這3種氨基酸的共同前體，分支酸是芳香族氨基酸合成途徑的分支點(diǎn)。苯丙氨酸和酪氨酸的生物合成色氨酸的生成分支酸（chorismate）在分支酸變位酶（chorismatemutase）作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)苯酸(prephenate),經(jīng)脫水、脫羧后形成苯丙酮酸（phenylpyruvate）,后者在轉(zhuǎn)氨酶作用下，與谷氨酸進(jìn)行轉(zhuǎn)氨形成苯丙氨酸。色氨酸高產(chǎn)菌株的育種途徑采用苯丙氨酸和酪氨酸缺陷型，切斷通向苯丙氨酸和酪氨酸的代謝支路，但只能微量積累色氨酸（因色氨酸對(duì)自身合成分支途徑第一個(gè)酶鄰氨基苯甲酸合成酶有反饋抑制和阻遏作用）。選育抗色氨酸結(jié)構(gòu)類似物突變株。選育抗苯丙氨酸結(jié)構(gòu)類似物突變株氨基酸產(chǎn)生菌的穩(wěn)定化防止回復(fù)突變改善世代時(shí)間防噬菌體發(fā)酵條件控制氧溫度微量元素氨基酸的提取及精制發(fā)酵液預(yù)處理無機(jī)離子、蛋白質(zhì)、菌體等過濾、離心提取離子交換沉淀吸附萃取精制濃縮干燥：5種干燥方式，P304脫色及去除熱原提高晶體純度及質(zhì)量的方法1）發(fā)酵液脫色：通過活性炭吸附等方法去除發(fā)酵液色素。（2）發(fā)酵液除雜：通過加草酸、過濾等方法除去無機(jī)離子、菌體等。（3）選擇好的晶種，在適宜溫度即攪拌速度下結(jié)晶，得到顆粒大而整齊的晶體。（4）控制晶體生長速度、過飽和度、pH等調(diào)整晶體形狀，使之均一。（5）洗滌晶體（6）重結(jié)晶檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液由于其蒸氣壓低、無毒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、對(duì)SO2吸收率高等原因，是極具開發(fā)價(jià)值的脫硫吸收劑。檸檬酸的生產(chǎn)方法概述水果提取法：此法提取的成本較高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。化學(xué)合成法：此法工藝復(fù)雜，成本高，安全性低。生物發(fā)酵法：表面發(fā)酵法：又稱淺層發(fā)酵法，多以甜菜糖蜜為原料。工藝過程是：將原料放入煮沸鍋內(nèi)加入水，黃血鹽和EDTA二鈉鹽煮沸滅菌，再加入適量的硫酸銨、磷酸二氫鉀、無菌水配成培養(yǎng)基，將培養(yǎng)基在45～50℃下送入發(fā)酵室內(nèi)裝入淺底的鋁盤或不銹鋼盤中，接入黑曲霉干孢子進(jìn)行發(fā)酵。深層發(fā)酵法：固態(tài)發(fā)酵法：以薯干粉及其它含淀粉的農(nóng)副產(chǎn)品為原料，配好培養(yǎng)基后，在常壓下蒸煮，冷卻至接種溫度，接入種曲，裝入曲盤，在一定溫度和濕度條件下發(fā)酵。采用固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸，設(shè)備簡單，操作容易。檸檬酸發(fā)酵機(jī)制關(guān)于檸檬酸發(fā)酵的機(jī)制有多種理論，目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為它與三羧酸循環(huán)有密切的關(guān)系。糖經(jīng)EMP途徑，形成丙酮酸，丙酮酸羧化形成C4化合物，丙酮酸脫羧形成C2化合物，兩者縮合形成檸檬酸。檸檬酸的溢出代謝：多種微生物均能因受刺激而過量合成檸檬酸。研究檸檬酸溢出代謝的最好的例子無疑是黑曲霉。黑曲霉之所以能在特定環(huán)境條件下累積檸檬酸，是因?yàn)樵谶@種環(huán)境條件下代謝途徑前段的運(yùn)轉(zhuǎn)速率大于后段的運(yùn)轉(zhuǎn)速率。檸檬酸的溢出代謝是黑曲霉特有的遺傳和生化機(jī)制與培養(yǎng)條件共同起作用的結(jié)果。檸檬酸生物合成中的代謝調(diào)節(jié)與控制——追求檸檬酸的高產(chǎn)率檸檬酸是微生物生長代謝過程中的一個(gè)中間性產(chǎn)物，在正常的微生物體內(nèi)不能夠積累的，如果有積累的話，與檸檬酸合成有關(guān)的各種酶的活性，則會(huì)受到抑制或阻遏，磷酸果糖激酶（PFK）活性的調(diào)節(jié)研究表明，檸檬酸產(chǎn)生菌——黑曲霉如果生長在Mn+缺乏的培養(yǎng)基中，NH4+濃度異常的高，可達(dá)到25mmol/L，顯然，由于Mn+的缺乏，使得微生物體內(nèi)NH4+濃度升高，進(jìn)而解除了檸檬酸對(duì)PFK活性的抑制作用，使得葡萄糖源源不斷的合成大量的檸檬酸。順烏頭酸酶活性的控制該酶的喪失或失活是阻斷TCA循環(huán)，大量生成檸檬酸的必要條件。通常檸檬酸產(chǎn)生菌體內(nèi)該酶的活性本身就要求很弱，但在發(fā)酵過程中仍需要控制它的活性。由于該酶的活性受到Fe2+的影響，控制培養(yǎng)基中的Fe2+的濃度，可以使該酶失活。因此，檸檬酸發(fā)酵要求采用不銹鋼反應(yīng)器，目的就是控制培養(yǎng)基中的Fe2+的濃度。隨著檸檬酸積累，pH降低到一定程度時(shí)，使順烏頭酸酶和異檸檬酸脫氫酶失活(順烏頭酸酶、異檸檬酸酶在pH2.0時(shí)失活)，更有利于檸檬酸的積累及排出細(xì)胞外。順烏頭酸酶的活性：從理論上推測(cè)，順烏頭酸酶失活，三羧酸循環(huán)阻斷是累積檸檬酸的必要條件。許多實(shí)驗(yàn)指出順烏頭酸酶活力變化與檸檬酸累積有密切關(guān)系。例如，產(chǎn)酸菌株的順烏頭酸酶活力比非產(chǎn)酸菌株低，產(chǎn)酸期比生長期低，生長在產(chǎn)酸培養(yǎng)基上菌株的順烏頭酸酶活比生長在非產(chǎn)酸培養(yǎng)基上的低。添加順烏頭酸酶抑制劑可促進(jìn)檸檬酸積累。鐵為順烏頭酸酶的激活劑，用亞鐵氰化鉀除鐵，可以握高檸檬酸產(chǎn)率。能荷調(diào)節(jié)對(duì)檸檬酸發(fā)酵的影響菌體要大量合成檸檬酸，從葡萄糖經(jīng)過EMP到檸檬酸整個(gè)代謝途徑需要暢通，在這個(gè)過程中：丙酮酸氧化脫羧，每分子丙酮酸可產(chǎn)生一分子的NADH，在有氧的條件下，每分子的NADH經(jīng)過呼吸鏈徹底氧化成H2O，并氧化磷酸化產(chǎn)生3分子的ATP，造成了微生物體內(nèi)能荷的增加，能荷增加則抑制PFK等關(guān)鍵酶的酶活性，使得從葡萄糖到檸檬酸的代謝停止，怎么能夠大量合成檸檬酸檸檬酸產(chǎn)生菌可在有氧的條件下大量生成檸檬酸，也就是說，NADH即被氧化了，又沒有產(chǎn)生ATP。為了解釋這種現(xiàn)象，有人提出了一種假設(shè)：該菌體內(nèi)存在一條側(cè)系呼吸鏈，NAD(P)H經(jīng)過該呼吸鏈，可以正常的傳遞H+，將其氧化為H2O，但是并沒有氧化磷酸化生成ATP，能夠正常產(chǎn)生ATP的呼吸鏈稱之為標(biāo)準(zhǔn)呼吸鏈實(shí)驗(yàn)證明，在某些微生物體內(nèi)確實(shí)存在側(cè)系呼吸鏈，該側(cè)系呼吸鏈中的酶系強(qiáng)烈需氧，如在檸檬酸的發(fā)酵中，發(fā)酵液的溶氧濃度在很低水平維持一段時(shí)間，或中斷供氧一段時(shí)間（20分鐘），則這一側(cè)系呼吸鏈不可逆的失活，其結(jié)果是菌體不再產(chǎn)酸，而是產(chǎn)生了大量的菌體。標(biāo)準(zhǔn)呼吸鏈的存在使得菌體在代謝過程中產(chǎn)生了大量的ATP，用于菌體自身的生長上，這種現(xiàn)象，在生產(chǎn)上通常稱之為：只長菌不產(chǎn)酸，大量的葡萄糖被消耗了，卻沒有生產(chǎn)出檸檬酸，是一種失敗，（大型檸檬酸生產(chǎn)企業(yè)需要自己備用的發(fā)電系統(tǒng)）。檸檬酸的積累機(jī)制總結(jié)1)由于Mn2＋缺乏抑制了蛋白質(zhì)合成，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)NH4＋濃度升高和有一條呼吸活力強(qiáng)的不產(chǎn)生ATP的側(cè)系呼吸鏈，這兩方面的原因分別解除了對(duì)磷酸果糖激酶（PFK）的抑制，促進(jìn)了EMP途徑的暢通；2)由于丙酮酸羧化酶是組成型酶，不被調(diào)節(jié)控制，就源源不斷地提供草酰乙酸（CO2固定）。丙酮酸氧化脫酸生成乙酰-CoA和CO2固定兩個(gè)反應(yīng)的平衡，以及檸檬酸合成酶不被調(diào)節(jié)，增強(qiáng)了合成檸檬酸能力。3)順烏頭酸水合酶在催化時(shí)建立以下平衡：檸檬酸∶順烏頭酸∶異檸檬酸＝90：3：7；4)控制Fe2+含量，順烏頭酸酶活力低，使檸檬酸積累；5)一旦檸檬酸濃度升高到某一水平就抑制異檸檬酸脫氫酶活力，從而進(jìn)一步促進(jìn)了檸檬酸自身積累；6)檸檬酸積累使pH值降低，在低pH值下，順烏頭酸酶和異檸檬酸脫氫酶失活，就更有利于檸檬酸的積累并排出體外。檸檬酸積累的理想條件：1、提高磷酸果糖激酶的活性2、提高丙酮酸羧化酶的活性3、提高檸檬酸合成酶的活性4、抑制順烏頭酸酶的活性5、抑制異檸檬酸脫氫酶的活性6、抑制a-酮戊二酸脫氫酶的活性7、抑制異檸檬酸裂解酶的活性檸檬酸發(fā)酵需要下述環(huán)境條件(1)磷酸鹽濃度低；(2)氮源用NH4+鹽；(3)pH值低（<3.0）；(4)溶氧量高；(5)Mn2+、Fe2+、Zn2+含量極低。檸檬酸發(fā)酵的產(chǎn)率1.無CO2固定反應(yīng)的產(chǎn)率192/(180×1.5)==71.1%2.通過CO2固定反應(yīng)提供C4二羧酸（無碳原子損失）192/180=106.6%C6H12O6C6H8O7(C沒有增加)可見，CO2固定反應(yīng)與檸檬酸發(fā)酵的重要性C6H8O7H2O理論轉(zhuǎn)化率：116.7%黑曲霉檸檬酸高產(chǎn)菌的生理特征1.能耐高濃度的檸檬酸(＜15％)，且不利用和分解檸檬酸。2.耐高濃度葡萄糖，能產(chǎn)生和分泌大量的酸性α-淀粉酶和酸性糖化酶。3.能抗微量金屬離子，尤其抗較高濃度Mn2+、Zn2+、Cu2+。4.細(xì)胞內(nèi)有較高水平的氨基酸、NH4+，即NH4+庫水平高。5.菌絲體中含有低水平的甘油三酯和磷酸酯。6.在生長和產(chǎn)酸期，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸水平低。7.具有很強(qiáng)的側(cè)系呼吸鏈活性，此側(cè)系呼吸鏈不產(chǎn)生ATP黑曲霉檸檬酸生產(chǎn)菌的分離選育1、收集相當(dāng)數(shù)量的現(xiàn)有菌種，經(jīng)分離純化，從中挑選出合適的菌株；2、采集大量的含菌樣品，分離篩選出優(yōu)良菌種。搖瓶篩選與性能測(cè)定采用上述的分離培養(yǎng)基和分離篩選方法．參考高產(chǎn)菌的形態(tài)特征，從分離篩選平板上，挑出單一菌落，移接于麥芽汁瓊脂斜面上，于33℃培養(yǎng)6~7d。孢子長好后，分別接入三角瓶，搖瓶發(fā)酵試驗(yàn)(初篩、復(fù)篩)，從中篩選出產(chǎn)檸檬酸高、糖轉(zhuǎn)化率高、且產(chǎn)酸穩(wěn)定性強(qiáng)的菌種，作為生產(chǎn)用菌株。黑曲霉檸檬酸生產(chǎn)菌的保藏1.斜面低溫保藏法2.載體吸附保藏法3.真空冷凍干燥保藏法4.液氮超低溫(-196℃)保藏法目前檸檬酸的生產(chǎn)都是采用微生物發(fā)酵法。由于所用的菌種、原料和其他生產(chǎn)條件的不同，生產(chǎn)方法也不一樣。工業(yè)生產(chǎn)方法主要有深層液體發(fā)酵法、淺盤液體法以及固體原料的淺層制曲或厚層通風(fēng)制曲法。原料的預(yù)處理含淀粉或糖質(zhì)的原料，發(fā)酵前往往需要進(jìn)行預(yù)處理，如去雜質(zhì)、去霉塊、粉碎、液化以及去金屬離子等。(1)淀粉原料的液化目前檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)均采用酶法進(jìn)行液化。最簡單的辦法是投料后將α-淀粉酶直接加入料液中，在一定溫度下(80～105℃，視酶的耐熱程度而定)作用一定時(shí)間。出于淀粉酶能隨機(jī)切斷淀粉分子內(nèi)的α-1，4-糖苷鍵，使淀粉分子斷裂淀粉糊聯(lián)度迅速下降。液化作用除與淀粉漿濃度有關(guān)外，還與淀粉酶的性質(zhì)、加酶量、作用溫度、作用時(shí)間、介質(zhì)pH以及鈣的存在與否有關(guān)。通常液化終點(diǎn)是控制在料液與碘反應(yīng)不且藍(lán)色為止，對(duì)于以淀粉為原料的檸檬酸生產(chǎn)菌種，液化液的DE值在20%左右即可。(2)糖蜜原料的預(yù)處理國外檸檬酸生產(chǎn)主要以糖蜜為原料。糖蜜是甘蔗或甜菜制糖后的剩余物，除含有豐富的糖分外，還含有大量的金屬離子以及硫胺素、核黃素等生長因子。雖然糖蜜的組分隨品種、產(chǎn)地及制糖工藝而異，但是糖蜜中的金屬離子都將明顯影響黑曲霉產(chǎn)生檸檬酸，如果直接用糖蜜培養(yǎng)黑曲霉，將難以獲得滿意的產(chǎn)酸效果。因此在發(fā)酵前糖蜜需要進(jìn)行預(yù)處理：糖密預(yù)處理的方法很多，最常用的方法是添加黃血鹽[亞鐵氰化鉀，k4(CN)6Fe3]或者經(jīng)硫酸、磷酸處理，也可添加活性炭、EDTA、單寧、石灰以及通過離子交換樹脂等，還可采用幾種方法交替處理。檸檬酸發(fā)酵培養(yǎng)基的營養(yǎng)要求檸檬酸發(fā)酵培養(yǎng)基主要有兩方面的作用：一是在發(fā)酵初始階段提供黑曲霉生長繁殖的營養(yǎng)需要和維持生命活動(dòng)的能量；二是作為生物合成檸檬酸的基質(zhì)。前者除要提供碳(能)源物質(zhì)外，還需一定的氮源和其他生長因子，出于過量含氮物質(zhì)不利于檸檬酸的產(chǎn)生，因此檸檬酸發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分是碳水化合物。目前國內(nèi)所用的檸檬酸發(fā)酵培養(yǎng)基主要原料足各種含淀粉的農(nóng)副產(chǎn)品，它們既含豐富(主要成分)的碳水化合物，也含有一定的蛋白質(zhì)之類的氮源和微量元素等物質(zhì)，因此以農(nóng)副產(chǎn)品為原料時(shí)就不必添加無機(jī)鹽。發(fā)酵的技術(shù)關(guān)鍵是兼顧糖化和產(chǎn)酸，要解決兩者矛盾，可采用下列方法：(1)采用酸性平扳馴化，分離在高檸檬酸濃度下糖化酶活力高酌菌株；(2)通過調(diào)節(jié)風(fēng)量來控制，通常在16~18h前控制低風(fēng)量，使pH維持在有利于菌種生長和糖化作用的范圍。我國獨(dú)創(chuàng)的薯粉直接深層發(fā)酵法工藝處于世界先進(jìn)水平，且自行開發(fā)的黑曲霉菌產(chǎn)酸效率與國外接近，但在提取率、機(jī)械化程度和勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面比較落后，因而在國內(nèi)研究從發(fā)酵液中高效、低能耗地提取檸檬酸是一個(gè)極有意義的課題檸檬酸發(fā)酵液成分復(fù)雜，并且因原料和發(fā)酵工藝不同而各不相同。除檸檬酸外，還包括菌體、殘?zhí)恰⒌鞍踪|(zhì)、色素、膠體、有機(jī)雜酸、無機(jī)鹽等多種雜質(zhì)，總的來說，它們來源于原材料、未消耗的營養(yǎng)鹽或發(fā)酵的中間副產(chǎn)物，所以從檸檬酸發(fā)酵液中提取檸檬酸是比較困難的。從檸檬酸發(fā)酵液中提取檸檬酸的方法主要有以下幾種：鈣鹽法、萃取法、離子交換吸附法、電滲析法、超濾膜法。中和）工序的主要目標(biāo)(1)從發(fā)酵清濾液中提取高純度的四水檸檬酸鈣(2)檸檬酸鈣要易過濾和洗滌；(3)廢水中檸檬酸鈣沉淀要限制在最低程度；(4)盡可能減少洗糖水量，把檸檬酸鈣的溶損減少到允許范圍。1）酸解的主要目標(biāo)(1)把檸檬酸鈣完全分解為檸檬酸和石膏；(2)石膏渣中的檸檬酸含量減少到允許程度；(3)盡可能提高酸解液中檸檬酸含量；(4)控制酸解液中的SO42-在適當(dāng)范圍之內(nèi)；(5)酸解液中的石膏微粒要降低到最低限度。凈化工藝包括脫色和離子交換樹脂除去雜質(zhì)離于：粗檸檬酸液--炭柱--陽離子柱--陰離子柱--精液酸解液中含有色素物質(zhì)，可用活性炭脫色去除。若用粉末活性炭，可直接加到酸解液中，用量為檸檬酸的1%～3%，然后隨抽濾時(shí)除去活性炭。但是日前多數(shù)工廠都用顆?；钚蕴恐M(jìn)行脫色，炭柱可再生重復(fù)使用。離子交換樹脂是用來去除檸檬酸液中各種雜質(zhì)離子的。通過陽離于交換柱可除去Ca2+、Fe2+等陽離子，最常用的陽離子交換樹脂是732樹脂，檸檬酸被進(jìn)入陽離子交換往后應(yīng)控制一定流速并定時(shí)用黃血鹽和酒精分別檢測(cè)流出液中有無Fe2+和Ca2+，若出現(xiàn)Fe2+或Ca2+則應(yīng)立即停止進(jìn)料。如果檸檬酸液中含有較多的陰離于，可用陰離子交換樹脂除去，用AgNO3試劑檢測(cè)流出液的Cl-作為陰離子交換柱進(jìn)料的控制終點(diǎn)。．結(jié)晶本工序的主要目標(biāo)(1)及時(shí)地從檸檬酸濃縮液中結(jié)晶出品體并分出母液(2)濕檸檬酸晶體要粒度均勻，理化指標(biāo)符合等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，游離水含量盡可能低(3)保持較高的結(jié)晶牢率和結(jié)晶收率；(缺陷日益顯露：一是得到的提取液中檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，一般低于20%，增大了后續(xù)濃縮段的負(fù)荷；二是單元操作損失多，總收率低，國內(nèi)廠家一般在60%~75%。超過70%的很少，對(duì)以薯干為原料的生產(chǎn)工藝收率更低(我國主要以薯干為原料)；三是在提取過程中檸檬酸經(jīng)歷了多次相變，消耗化工原料多，固液分離量大，能耗高；四是環(huán)境污染嚴(yán)重，產(chǎn)生大量的固體廢棄物，其排放量1.0~2.5t廢物/t檸檬酸，在環(huán)境問題日益突出的今天，這種方法越來越不適應(yīng)環(huán)保的要求。另外還有提取工藝長、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣、提取設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等缺點(diǎn)。4)防止母液被污染和稀釋。離子交換吸附法是利用特定的有機(jī)高分子樹脂對(duì)檸檬酸或檸檬酸鹽的高選擇性，將檸檬酸或檸檬酸鹽從發(fā)酵液中提取出來的方法。20世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)外對(duì)離子交換吸附法提取檸檬酸的研究很多。國內(nèi)一般的流程是發(fā)酵液過濾后用離子交換柱提取，氨水洗脫后用陽離子交換柱轉(zhuǎn)型，經(jīng)脫色和除雜質(zhì)后濃縮和結(jié)晶.電滲析法提取葡萄糖糖蜜發(fā)酵液的工藝流程如圖4所示．發(fā)酵液（pH=1.5～3.0）經(jīng)過濾預(yù)處理后，用電滲析器分離，并濃縮2倍，這種粗提取液再利用活性炭和離子交換除去色素和雜質(zhì)離子，得到淡黃色、高純度檸檬酸水溶液在檸檬酸提取中使用超濾、納濾和微濾氨基酸發(fā)酵的特點(diǎn)氨基酸發(fā)酵是典型的代謝控制發(fā)酵,由發(fā)酵所生成的產(chǎn)物——氨基酸,都是微生物的中間代謝產(chǎn)物,它的積累是建立于對(duì)微生物正常代謝的抑制。在脫氧核糖核酸(DNA)的分子水平上改變、控制微生物的代謝,使有用產(chǎn)物大量生成、積累。代謝控制發(fā)酵（又稱新型發(fā)酵）氨基酸發(fā)酵為好氣性發(fā)酵菌種：細(xì)菌采用誘變、細(xì)胞工程、基因工程的手段選育出從遺傳角度解除了反饋調(diào)節(jié)和遺傳性穩(wěn)定的更理想菌種,提高產(chǎn)酸;采用過程控制,進(jìn)行最優(yōu)化控制,連續(xù)化、自動(dòng)化,穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn);探求新工藝、新設(shè)備,以提高產(chǎn)率和收得率;研究發(fā)酵機(jī)制等問題,以便能更好地控制氨基酸這樣微生物中間代謝產(chǎn)物的發(fā)酵什么是味精？L-谷氨酸一鈉一水化合物HOOC—CH2—CH2—CH—COONa·H2O

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NH2

性狀：無色柱狀結(jié)晶或粉末。純度：99%或80%味精廠的主要生產(chǎn)車間糖化車間發(fā)酵車間提取車間精制車間淀粉→藍(lán)糊精→紅糊精→無色糊精→葡萄糖藍(lán)色→紫色→紅色→無色→酒精反應(yīng)淀粉的生產(chǎn)原理不溶于冷水，相對(duì)密度大于1。工藝（玉米淀粉）1.清理（除雜）目的：清除雜質(zhì)浸泡目的：（1）軟化（2）溶解（3）除雜工藝條件溫度：50-55℃時(shí)間：48h二氧化硫0.15-0.2%3.粗碎目的：粉碎成10塊以上的小塊4.胚芽分離目的：分離胚芽5.磨碎目的：破壞細(xì)胞組織，釋放淀粉。6.纖維分離采用篩選法分離。7.蛋白質(zhì)分離原理：利用相對(duì)密度不同。8.清洗目的：去除可溶性雜質(zhì)9.脫水采用離心機(jī)。10.干燥帶式干燥機(jī)11.成品整理粉碎和篩分。谷氨酸發(fā)酵水解糖的要求1.嚴(yán)格控制原料質(zhì)量2.正確控制淀粉乳的濃度3.水解完全4.糖液清、色澤淺5.糖液新鮮6.降低糖液蛋白質(zhì)的含量質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（1）色澤：淺黃、杏黃通明液體；（2）糊精反應(yīng)：無；（3）還原糖含量：18%左右（4）DE值：90%以上；（5）透光率：60%以上（6）pH：4.6-4.8酸解法（1）工藝流程：淀粉、水、鹽酸→調(diào)漿→進(jìn)料→水解→冷卻、中和→脫色→過濾→糖化液（2.）工藝特點(diǎn)高溫、高壓糖化時(shí)間短副產(chǎn)物多、糖化收率低中和、脫色的工藝條件淀粉水解后，在水解液中尚含有少量蛋白質(zhì)等膠體物質(zhì)，除去這些物質(zhì)的方法：以Na2CO3調(diào)整水解液的pH值到這些雜質(zhì)的等電點(diǎn)，約為4.8-5.0，這個(gè)過程稱為中和。中和的溫度控制在70-80℃。糖液的脫色一般采用粉末活性炭脫色，具體工藝條件如下：用量：為糖液的0.1-0.2%溫度：65-80℃時(shí)間：30minpH：4.8-5.0雙酶法工藝特點(diǎn)1）副產(chǎn)物少，糖液純度高；2）生產(chǎn)工藝條件溫和；3）淀粉濃度高，可以使用粗原料；4）糖液質(zhì)量高；5）周期長，設(shè)備多。谷氨酸的生物合成途徑主要包括EMP、HMP、TCA循環(huán)、乙醛酸循環(huán)、CO2固定反應(yīng)。一、生成谷氨酸的主要酶反應(yīng)谷氨酸脫氫酶(GHD)所催化的還原氨基化反應(yīng)轉(zhuǎn)氨酶(AT)催化的轉(zhuǎn)氨反應(yīng)谷氨酸合成酶(GS)催化的合成反應(yīng)控制谷氨酸合成的重要措施谷氨酸生產(chǎn)菌應(yīng)具備的生化特點(diǎn)1.α-酮戊二酸氧化能力微弱2.谷氨酸脫氫酶活性強(qiáng)3.細(xì)胞膜對(duì)谷氨酸的通透性強(qiáng)控制細(xì)胞膜通透性的方法1.控制磷脂合成1）生物素缺陷型生物素（維生素H、輔酶R）作為輔酶參與脂肪酸的合成，進(jìn)而影響磷脂合成。控制關(guān)鍵：生物素亞適量（5-10μg/L）控制細(xì)胞膜通透性的方法1.控制磷脂合成1）生物素缺陷型生物素（維生素H、輔酶R）作為輔酶參與脂肪酸的合成，進(jìn)而影響磷脂合成。控制關(guān)鍵：生物素亞適量（5-10μg/L）谷氨酸生產(chǎn)菌在發(fā)酵過程中形態(tài)的變化（1）不同發(fā)酵階段的形態(tài)長菌期發(fā)酵0-8h，正常狀態(tài)轉(zhuǎn)移期發(fā)酵8-18h，細(xì)胞開始伸長、膨大產(chǎn)酸期16-20h以后，伸長、膨大，不規(guī)則，缺乏八字排列。應(yīng)用生物工程新技術(shù)選育谷氨酸生產(chǎn)菌應(yīng)用原生質(zhì)體融合新技術(shù)選育谷氨酸生產(chǎn)菌應(yīng)用轉(zhuǎn)化法選育谷氨酸生產(chǎn)菌應(yīng)用轉(zhuǎn)導(dǎo)法選育谷氨酸生產(chǎn)菌應(yīng)用重組DNA技術(shù)構(gòu)建谷氨酸工程菌應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸影響種子質(zhì)量的主要因素培養(yǎng)基氮源豐富、生物素充足、碳源較少。溫度避免溫度過高和波動(dòng)較大pH0時(shí)不宜過高，培養(yǎng)結(jié)束不易過低溶解氧溶氧水平不易過高。接種量1%-2%培養(yǎng)時(shí)間7-8小時(shí)一級(jí)種子質(zhì)量要求種齡：12h，pH值：6.4±0.1光密度：凈增OD值0.5以上殘?zhí)牵?.5％以下無菌檢查：(-)噬菌體檢查：(-)(雙層平板法、劃線法、液體培養(yǎng)法）鏡檢：菌體生長均勻、粗壯，排列整齊革蘭氏陽性反應(yīng)。一級(jí)種子質(zhì)量要求種齡：12h，pH值：6.4±0.1光密度：凈增OD值0.5以上殘?zhí)牵?.5％以下無菌檢查：(-)噬菌體檢查：(-)(雙層平板法、劃線法、液體培養(yǎng)法）鏡檢：菌體生長均勻、粗壯，排列整齊革蘭氏陽性反應(yīng)。供氧對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響1.溶解氧與谷氨酸的需氧量葡萄糖氧化的需氧量：徹底氧化1：6合成代謝產(chǎn)物：1：1.9必須連續(xù)向發(fā)酵液通入氧。供氧對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響菌體生長期：滿足菌體合成的需要，過低，副產(chǎn)物增加，影響菌體收率。過高抑制生長。產(chǎn)酸期：最大滿足呼吸需氧量。3.供氧與其他發(fā)酵工藝條件的關(guān)系4.氧對(duì)發(fā)酵影響的微生物生理學(xué)考二氧化碳對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響1.間接控制通風(fēng)量排風(fēng)中二氧化塘控制在13%2.提前發(fā)現(xiàn)噬菌體感染3.幫助發(fā)現(xiàn)雜菌感染三節(jié)泡沫的消除泡沫對(duì)發(fā)酵的影響1.發(fā)酵液逃逸2.感染3.降低裝填系數(shù)，設(shè)備利用率降低4