氨基酸發(fā)酵工藝學(xué)要點(diǎn)模板

氨基酸發(fā)酵工藝學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)2淀粉生產(chǎn)步驟原料→清理→浸泡→粗碎→胚分離→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)酵中怎樣控制細(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、油酸缺點(diǎn)型或甘油缺點(diǎn)型突變株15谷氨酸生產(chǎn)菌育種思緒（1）.切斷或減弱支路代謝（2）解除本身反饋抑制(3).增加前體物合成(4).提升細(xì)胞膜滲透性(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)菌關(guān)鍵有哪四個(gè)菌屬。棒狀桿菌屬、短桿菌屬、小桿菌屬及節(jié)桿菌屬中細(xì)菌17谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)菌關(guān)鍵生化特點(diǎn)?，F(xiàn)有谷氨酸生產(chǎn)菌關(guān)鍵特征:（1）細(xì)胞形態(tài)短桿形、棒形；（2）革蘭氏陽(yáng)性菌，無鞭毛，無芽孢，不能運(yùn)動(dòng)；（3）需氧型微生物；（4）生物素缺點(diǎn)型；（5）脲酶強(qiáng)陽(yáng)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)生顯著形態(tài)改變，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）含有向環(huán)境泄露谷氨酸能力；（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)菌菌種起源有哪些。（1）向菌種保藏機(jī)構(gòu)索取相關(guān)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）從部分發(fā)酵制品中分離目標(biāo)菌株。27谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基包含哪些關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)成份。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:關(guān)鍵是蛋白質(zhì)、胨、氨基酸等。谷氨酸發(fā)酵有機(jī)氮源常見玉米漿、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(zhǎng)因子1)生物素(2)維生素B129影響發(fā)酵產(chǎn)率原因有哪些。培養(yǎng)基碳源氮源無機(jī)鹽生長(zhǎng)因子溫度（首先影響酶活性，其次影響生物合成路徑，還影響發(fā)酵液物理性質(zhì)）PH（影響酶活性，影響細(xì)胞膜所帶電荷，影響培養(yǎng)基一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和中間代謝物離解，影響微生物對(duì)這些物質(zhì)利用，PH改變一起菌體代謝路徑改變使代謝產(chǎn)物發(fā)生改變）供氧對(duì)谷氨酸發(fā)酵影響(谷氨酸生成期需大量氧)CO2對(duì)發(fā)酵影響（通?？刂圃?3%左右，CO2含量判定發(fā)酵過程是否正常（1）提前發(fā)覺噬菌體感染在通常規(guī)律通風(fēng)下CO2快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)覺染菌感染在正常規(guī)律通風(fēng)條件下，CO2連續(xù)上升，說明感染雜菌，須及早采取方法）30谷氨酸發(fā)酵過程調(diào)整pH值方法流加尿素、液氨、添加碳酸鈣法。31谷氨酸發(fā)酵不一樣階段對(duì)PH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,通常是什么原因,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)改善水解糖質(zhì)量(2)按染菌處理

33谷氨酸發(fā)酵過程，菌體生長(zhǎng)緩慢或不長(zhǎng)原因及處理方法？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(zhǎng)

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)酸低原因及處理方法原因(1)培養(yǎng)基豐富,生物素過量(2)pH低,流尿不立即(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)提升風(fēng)量,提升pH(2)立即流尿,提升pH(3)提升風(fēng)量,提升pH(4)按染菌處理35谷氨酸生產(chǎn)菌最適生長(zhǎng)溫度為？發(fā)酵谷氨酸最適發(fā)酵溫度？最適合生長(zhǎng)pH為？P101P84谷氨酸產(chǎn)生菌：最適生長(zhǎng)溫度30~34℃最適產(chǎn)酸溫度35~37℃最是適生長(zhǎng)PH為6.5~8.036發(fā)酵過程中CO2快速下降，說明污染噬菌體，CO2連續(xù)上升，說明污染雜菌37消泡方法有哪多個(gè)？消泡方法（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，種子基礎(chǔ)不生長(zhǎng)；6h以后感染噬菌體，泡沫多，pH偏高，種子生長(zhǎng)較差，輕度感染或后期感染長(zhǎng)看不出異常改變，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(zhǎng)，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逐步上升，升到8.0以上，不再下降，CO2快速下降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(zhǎng)，提取困難④產(chǎn)生大量泡沫，發(fā)酵液黏度大，甚至展現(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)覺菌體數(shù)量顯著降低，菌體不規(guī)則，缺乏八字排列，發(fā)圓⑦平板檢驗(yàn)有噬菌體斑，搖瓶檢驗(yàn)發(fā)酵液清稀，⑧二次種子營(yíng)養(yǎng)要求逐步加多個(gè)齡延長(zhǎng)⑨送往提取車間發(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)竟有提升產(chǎn)酸趨勢(shì)40染菌分析（1）從染菌時(shí)間分析：早期：培養(yǎng)基滅菌不根本、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：耐熱芽孢桿菌：滅菌不根本，凈化空氣帶菌，設(shè)備滲漏；無芽孢球菌、酵母等：設(shè)備滲漏。（3）從染菌幅度分析：部分罐：料液或設(shè)備滅菌不根本；大面積罐：空氣系統(tǒng)、種子、公用設(shè)備存在染菌。41發(fā)酵染菌預(yù)防方法。1．空氣凈化（1）降低濾前空氣塵粒（2）降低濾前空氣油水含量（3）確保壓縮空氣溫度（4）妥善裝填過濾介質(zhì)（5）選擇高效濾材（6）保持一定氣流速度2.培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌（1）合理調(diào)配培養(yǎng)基（2）確保滅菌溫度和時(shí)間（3）確保設(shè)備無積污和滲漏（4）確保流動(dòng)蒸汽質(zhì)量（5）降低泡沫（6）正確進(jìn)行空氣保壓3.發(fā)酵設(shè)備安裝（1）預(yù)防軸封滲漏（2）合理安裝罐內(nèi)設(shè)備（3）合理安裝管路（4）閥門連接（5）管路部署（6）管路試漏（7）管路吹洗4.培養(yǎng)物移接（1）嚴(yán)格進(jìn)行斜面和搖瓶菌種無菌操作（2）嚴(yán)格進(jìn)行種子罐無菌操作

42污染噬菌體后挽救方法（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提煉概念P127將谷氨酸生產(chǎn)菌在發(fā)酵過程中積累L-谷氨酸從發(fā)酵液中提取出來，再深入中和，除鐵、脫色、加工精制成谷氨酸單鈉鹽（俗稱味精）過程稱為谷氨酸提煉44生產(chǎn)上選擇谷氨酸提取工藝標(biāo)準(zhǔn)是：工藝簡(jiǎn)單、操作方便、所用原材料價(jià)格低廉，起源豐富、提取收率高、產(chǎn)品純度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、盡可能不造成或降低環(huán)境污染。45谷氨酸提取關(guān)鍵方法有哪多個(gè)？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)法提取最終調(diào)PH為？3.0~3.2鋅鹽法提取谷氨酸最終調(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)晶原因。①菌體②Glu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起晶方法（自然起晶和加晶種起晶）⑥攪拌（是液體不停翻動(dòng)從而達(dá)成溶液溫度和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，輕易以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)晶很不利）48Glu結(jié)晶有哪多個(gè)晶形，俗稱輕質(zhì)谷氨酸屬于哪種晶形。β-型晶體和α-型晶體俗稱輕質(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離子交換樹脂和這些離子交換能力各不相同，這關(guān)鍵取決于該離子相對(duì)濃度，和該離子對(duì)交換樹脂親和力。強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂對(duì)谷氨酸發(fā)酵液中多種離子親和力大小Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+>Ala>Leu>Glu>Asp51離子交換樹脂離交過程有五步，非別為？P145溶液中谷氨酸離子經(jīng)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)散谷氨酸離子和樹脂上活性基團(tuán)可交換離子氫離子進(jìn)行離子交換交換下來氫離子從樹脂內(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)象原因及預(yù)防方法。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

預(yù)防方法：（1）調(diào)換破碎樹脂（2）控制洗脫劑濃度（3）上柱完成，自來水反洗除菌體（4）結(jié)柱后，必需根本處理樹脂

53洗脫谷氨酸時(shí)，能夠用NaOH或NaCl作為洗脫劑，也可混合使用。55谷氨酸發(fā)酵廢液關(guān)鍵成份。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味精生理作用(1)合成其它氨基酸（2）作為腦組織能源（3）降低血液中氨中毒（4）轉(zhuǎn)化為糖

58谷氨酸中和時(shí)中和劑選擇和用量。生產(chǎn)上要求使用含鹽分少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)成谷氨酸完全中和59谷氨酸中和液中色素起源淀粉制糖、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多個(gè)?；钚蕴棵撋?、樹脂脫色62制取谷氨酸鈉需要活性炭脫色,脫色好壞和活性炭再生好壞直接相關(guān),再生時(shí)需用NaOH和HCL處理目標(biāo)是什么？氫氧化鈉解吸附在炭中色素，4%氫氧化鈉鹽酸解吸附在炭中鐵離子4%鹽酸P179~18063谷氨酸中和液中鐵離子起源及存在形式。1.鐵離子起源原輔材料不純、設(shè)備腐蝕而游離出來較多鐵離子等

2.鐵存在形式Fe2+、Fe3+64現(xiàn)在中國(guó)除鐵、鋅離子方法.硫化鈉法.樹脂除鐵65結(jié)晶過程分三個(gè)階段，分別為：形成過飽和溶液、晶核形成、晶體長(zhǎng)大66起晶概念及方法。晶核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礎(chǔ)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，而且晶粒能長(zhǎng)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)濃度同溫度同條件下飽和溶液中溶質(zhì)濃度之比68工業(yè)上谷氨酸溶液濃縮得方法關(guān)鍵有？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：？析晶操作通常要求在那個(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）析晶操作通常要求在不穩(wěn)定區(qū)（）70味精結(jié)晶具體操作過程可分為：濃縮、起晶、整晶、育晶、養(yǎng)晶等多個(gè)階段。71養(yǎng)晶作用。（1）溶解偽晶（2）調(diào)整濃度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味精溶解后渾濁原因及處理方法（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）處理方法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味精帶有顏色原因及處理方法產(chǎn)生原因

味精發(fā)黃料液脫色不根本，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(zhǎng)，引發(fā)焦化變質(zhì)；洗活性炭中殘留谷氨酸鈉時(shí)，將被吸附色素解析出來；烘盤布清洗不潔凈，出現(xiàn)底層發(fā)黃

味精發(fā)紅母液除鐵不潔凈；母液接觸鐵器或味精將誒出鐵器；活性炭再生不完全，鐵離子沒清除根本味精發(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根本，帶入成品；谷氨酸含殘?zhí)歉?，帶入成品處理方法加?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；采取振動(dòng)式干燥器；采取樹脂除鐵；提升谷氨酸質(zhì)量；控制好硫化鈉用量75味精發(fā)臭原因及處理方法產(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立即處理，造成雜菌繁殖；母液存放時(shí)間長(zhǎng)或存放母液容器長(zhǎng)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(zhǎng)，長(zhǎng)菌霉變

處理方法搞好環(huán)境衛(wèi)生；母液和濕谷氨酸立即處理；設(shè)備立即清洗

76強(qiáng)力味精是哪些呈味核苷酸按不一樣百分比和谷氨酸鈉混合制成添加了5′-鳥苷酸、5′-肌苷酸，或二者混合物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)物敏感性，稱脫敏作用78酶活性控制方法終產(chǎn)物抑制或激活；輔酶水平活性調(diào)整；酶原活化；潛在酶活化79氨基酸發(fā)酵代謝控制中，酶活性調(diào)整類型有哪些？P226變構(gòu)效應(yīng)共價(jià)修飾寡聚酶解聚、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，采取酸水解大豆蛋白方法來獲取氨基酸。如早期味精生產(chǎn)方法?，F(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。化學(xué)合成法

該方法是20世紀(jì)50年代伴隨石油化工工業(yè)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。現(xiàn)在DL－蛋氨酸、甘氨酸、DL－丙氨酸等就采取此方法生產(chǎn)。微生物發(fā)酵法

是借助微生物含有本身合成所需氨基酸能力，經(jīng)過對(duì)菌株篩選、誘變處理及代謝過程調(diào)整來達(dá)成合成某種氨基酸目標(biāo)?，F(xiàn)在60％以上氨基酸是采取生物發(fā)酵法進(jìn)行生產(chǎn)，其中產(chǎn)量最大是谷氨酸，其次是賴氨酸。酶法利用微生物中特定酶作為催化劑，由底物經(jīng)過酶催化生成所需產(chǎn)品。現(xiàn)在應(yīng)用酶法生產(chǎn)氨基酸有10多個(gè)，如L－丙氨酸、L－色氨酸、L－絲氨酸等。谷氨酸采取發(fā)酵法，多以淀粉為原料，少數(shù)用糖蜜存在問題：菌種性能：中國(guó)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，中國(guó)45%左右工藝過程控制：中國(guó)采取低糖中糖發(fā)酵工藝，日本采取高糖發(fā)酵并實(shí)施流加糖工藝，同時(shí)提升罐壓，確保溶氧供給從而提升了生產(chǎn)率。日本普遍對(duì)溫度、壓力、空氣流量、pH、溶解氧采取計(jì)算機(jī)控制。消耗：中國(guó)谷氨酸發(fā)酵糧耗平均在3t左右，國(guó)外為2t左右。水、電、汽消耗也較國(guó)外高生產(chǎn)規(guī)模：日本最大單罐體積達(dá)500m3,中國(guó)僅200m3,多數(shù)廠為50m3,小人有20m3每立方米發(fā)酵罐年產(chǎn)量，日本為20t，中國(guó)為5－8t污染：國(guó)外已普遍地對(duì)味精廢液進(jìn)行綜合利用，中國(guó)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)方法關(guān)鍵是發(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。酶法是以一些化工產(chǎn)品為原料，經(jīng)酶轉(zhuǎn)化而制得賴氨酸。賴氨酸總產(chǎn)量65%、蛋氨酸63%和蘇氨酸55%均為亞太地域國(guó)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(yáng)性，無芽孢，無鞭毛，不能運(yùn)動(dòng)全部是需氧型微生物全部是生物素缺點(diǎn)型微生物發(fā)酵中菌體發(fā)生顯著形態(tài)改變，同時(shí)發(fā)生細(xì)胞膜滲透性改變中國(guó)谷氨酸生產(chǎn)關(guān)鍵菌株天津短桿菌(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)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，呈多個(gè)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)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)形態(tài)和生理特征(1)形態(tài)特征經(jīng)典短桿狀，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)和鈍齒棒桿菌(B9)比較天津短桿菌(T613)和鈍齒桿菌(B9)比較現(xiàn)在味精行業(yè)采取關(guān)鍵菌株鈍齒棒桿菌B9和天津短桿菌TG-866是中國(guó)味精行業(yè)生產(chǎn)上關(guān)鍵菌種。二者融合子F263.谷氨酸生產(chǎn)菌在發(fā)酵過程中形態(tài)改變細(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點(diǎn)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羧化酶輔助因子，生物素限量時(shí)，就會(huì)抑制脂肪酸合成，從而造成膜結(jié)構(gòu)不完整。青霉素誘變育種基礎(chǔ)過程：選擇選擇適宜出發(fā)菌株制備待處理菌懸液誘變處理篩選保藏和擴(kuò)大試驗(yàn)出發(fā)菌株：(1)要有一定目標(biāo)產(chǎn)物生產(chǎn)能力(2)對(duì)誘變劑敏感(3)生產(chǎn)性能好，如生長(zhǎng)快、營(yíng)養(yǎng)要求低、產(chǎn)孢子多且早，最好是生產(chǎn)上自然選育菌株。生物素降低1à草酰乙酸降低à乙酸降低à關(guān)閉DCA2à琥珀酸氧化酶能力低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)入分解路徑情況：1PEP濃度低（減弱親和力）；2TCA中間產(chǎn)物濃度高（反饋抑制，預(yù)防草酰乙酸過剩。固定CO2情況：1乙酰CoA濃度增加，和F16P共同激活PEP羧化酶；2乙酰CoA氧化，產(chǎn)生ATP抑制丙酮酸激酶。氨導(dǎo)入1α-酮戊二酸還原氨基化2冬氨酸或丙氨酸經(jīng)過氨基轉(zhuǎn)移作用將氨基轉(zhuǎn)給α-酮戊二酸3谷氨酸合成酶路徑：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)循此路徑。1選育強(qiáng)化CO2固定反應(yīng)突變株選育在以琥珀酸為唯一碳源培養(yǎng)基上生長(zhǎng)快、大菌株選育對(duì)氟丙酮酸敏感突變株選育丙酮酸缺點(diǎn)、天冬氨酸缺點(diǎn)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)突變株選育對(duì)琥珀酸敏感突變株選育不利用乙酸突變株經(jīng)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-酮戊二酸代謝突變株選育檸檬酸合成酶強(qiáng)突變株選育抗氟乙酸、氟化鈉、氮絲氨酸和氟檸檬酸突變株4選育解除谷氨酸對(duì)谷氨酸脫氫酶反饋調(diào)整突變株選育抗酮基丙二酸抗性突變株選育耐高谷氨酸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)化能量代謝突變株選育抗呼吸抑制劑突變株選育抗ADP磷酸化抑制劑突變株選育抗抑制能量代謝抗生素突變株6選育減弱HMP后段酶活突變株選育莽草酸缺點(diǎn)型或添加芳香族氨基酸能促進(jìn)生長(zhǎng)突變株選育抗嘌呤、嘧啶類似物突變株選育抗核苷酸類抗生素突變株谷氨酸菌種擴(kuò)大培養(yǎng)斜面菌種斜面培養(yǎng)基必需有利于菌種生長(zhǎng)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)氮不含或少含糖為標(biāo)準(zhǔn)。斜面菌種不宜數(shù)次移接，通常只移接三次。常常進(jìn)行菌種分離純化，提供新菌株供生產(chǎn)使用。一級(jí)種子培養(yǎng)一級(jí)種子培養(yǎng)目標(biāo)在于大量繁殖活力強(qiáng)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(zhǎng)菌。二級(jí)種子培養(yǎng)影響種子質(zhì)量關(guān)鍵原因培養(yǎng)基組成培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)易于被菌體直接吸收和利用，營(yíng)養(yǎng)成份要合適地豐富和完全，氮源和維生素含量較高，碳源含量少，能夠使菌絲粗壯并含有較強(qiáng)活力。其次，種子培養(yǎng)基應(yīng)盡可能和發(fā)酵培養(yǎng)基靠近，以適合發(fā)酵需要。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路徑菌體代謝調(diào)整異常化在累積谷氨酸時(shí)需限制培養(yǎng)基中生物素添加量菌體形態(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%以上葡萄糖轉(zhuǎn)化為谷氨酸，而只有極少許副產(chǎn)物。培養(yǎng)條件不宜，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)酵影響斜面菌種培養(yǎng)目標(biāo)：純菌生長(zhǎng)繁殖方法：多含有機(jī)氮，不含或少含糖一級(jí)種子培養(yǎng)目標(biāo)：大量繁殖活力強(qiáng)菌體方法：少含糖分，多含有機(jī)氮，培養(yǎng)條件有利于長(zhǎng)菌。二級(jí)種子培養(yǎng)目標(biāo)：取得發(fā)酵所需足夠數(shù)量菌體為發(fā)酵培養(yǎng)基配制標(biāo)準(zhǔn)供給菌體生長(zhǎng)繁殖和谷氨酸生產(chǎn)所需要適量營(yíng)養(yǎng)和能源原料起源豐富，價(jià)格廉價(jià)，發(fā)酵周期短，對(duì)產(chǎn)物提取無妨礙等碳源現(xiàn)在采取谷氨酸產(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。常采取淀粉水解糖，要求淀粉水解完全，但要避免水解時(shí)間過長(zhǎng)。不一樣淀粉原料中生物素含量不一樣，會(huì)影響生物素含量。糖濃度對(duì)發(fā)酵影響一定范圍內(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(zhǎng)和發(fā)酵不利，當(dāng)工藝配合不妥時(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)酵糖濃度選擇通常控制在125－150g/L，產(chǎn)酸55－70g/L采取一次高糖發(fā)酵工藝（糖濃度170－190g/L），產(chǎn)酸可達(dá)80g/L。因?yàn)闈B透壓大，影響菌體生長(zhǎng)，使發(fā)酵周期長(zhǎng)，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)、核酸和生成谷氨酸氮起源，在發(fā)酵過程中一部分氨用于調(diào)整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，用于合成菌體氮僅占總耗用氮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)，因?yàn)橐徊糠职庇糜谡{(diào)pH,部分分解而逸出，使實(shí)際用量增大，培養(yǎng)基中糖濃度140g/L,總尿用量為38.5g/L，碳氮比為100：32.8。不一樣發(fā)酵階段對(duì)氮源要求在長(zhǎng)菌階段，NH4＋過量會(huì)抑制菌體生長(zhǎng)。在產(chǎn)酸階段，NH4＋不足會(huì)積累α－酮戊二酸。氮源種類及添加方法氮源分類有機(jī)氮（蛋白質(zhì)、胨、氨基酸等，谷氨酸發(fā)酵有機(jī)氮源常見玉米漿、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。添加方法：銨鹽、液氨等可采取流加方法，液氨作用快，采取連續(xù)流加，尿素少許數(shù)次分批流加。用硫酸銨等生理酸性鹽為氮源時(shí)，因?yàn)殇@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)上通常不用此法。無機(jī)鹽功效組成菌體成份、酶組成成份、酶激活劑或抑制劑、調(diào)整培養(yǎng)基滲透壓、調(diào)整pH和氧化還原電位等。微生物對(duì)無機(jī)鹽需要量極少，但無機(jī)鹽對(duì)菌體生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物生成影響很大微生物所需要無機(jī)鹽硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物和含鉀、鈉、鎂、鐵化合物微量元素：如銅、錳、鋅、鈷、鉬、碘、溴等1.磷酸鹽功效蛋白質(zhì)和核酸組成成份，ATP、ADP是關(guān)鍵能量傳輸者，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起源：磷酸鹽。玉米漿、糖蜜、淀粉水解糖等原料中還有少許磷。磷量對(duì)谷氨酸發(fā)酵影響：磷濃度過高時(shí)，菌體代謝轉(zhuǎn)向合成纈氨酸，磷含量過低時(shí)，菌體生長(zhǎng)不好。2.硫酸鎂功效葉綠素組成成份。鎂離子是很多關(guān)鍵酶（如己糖磷酸化酶、異檸檬酸脫氫酶、羧化酶等）激活劑。假如鎂離子太少會(huì)基質(zhì)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硫是含硫氨基酸組成成份，組成酶活性基團(tuán)。培養(yǎng)基中硫酸鎂供給硫已充足，不需另加。3.鉀鹽很多酶激活劑,鉀鹽少長(zhǎng)菌體，鉀鹽足夠產(chǎn)谷氨酸。谷氨酸發(fā)酵產(chǎn)物生成期需要鉀鹽比菌體生長(zhǎng)久高。菌體生長(zhǎng)久需硫酸鉀量約為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，但又不可完全沒有元素錳是一些酶激活劑，羧化反應(yīng)必需錳，如谷氨酸生物合成路徑中，草酰琥珀酸脫羧生成α-酮戊二酸是在錳存在下完成。鐵是細(xì)胞色素氧化酶、過氧化氫酶成份，還是另外部分酶激活劑。汞、銅離子含有顯著毒性，抑制菌體生長(zhǎng)和谷氨酸生成，所以必需避免有害離子污染。溫度對(duì)谷氨酸發(fā)酵影響酶活改變生物合成路徑，使代謝產(chǎn)物發(fā)生改變改變發(fā)酵液物理性質(zhì)影響菌種對(duì)營(yíng)養(yǎng)物分解和吸收不一樣微生物最適生長(zhǎng)溫度不一樣同一個(gè)微生物，菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成最適溫度不一定相同pH對(duì)谷氨酸發(fā)酵影響酶活性影響微生物細(xì)胞膜所帶電荷，改變細(xì)胞膜滲透性影響物質(zhì)分解速率，影響微生物對(duì)培養(yǎng)基物質(zhì)吸收利用改變菌體代謝路徑，使代謝產(chǎn)物發(fā)生改變。比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控制菌種（通常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(zhǎng)旺盛，消耗營(yíng)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(zhǎng)，糖代謝緩慢，發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)。中期pH7.2左右，發(fā)酵后期pH7.0，在快要放罐時(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)整方法添加碳酸鈣法(適適用于采取酸性銨鹽作為氮源工藝)尿素流加法(小試或中試)優(yōu)點(diǎn):尿素分解、利用及pH值改變含有一定規(guī)律性，易控制。依據(jù)時(shí)期外觀表現(xiàn)菌種避免波動(dòng)，努力爭(zhēng)取穩(wěn)定。液氨或氨水添加法(主流)作用快而顯著易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)流加。供氧對(duì)谷氨酸發(fā)酵影響臨界溶解氧濃度好氣微生物對(duì)培養(yǎng)液中溶解氧濃度最低要求，在某一濃度以下，微生物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，氧成為微生物限制性基質(zhì)，微生物耗氧速率符合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關(guān)鍵性：經(jīng)過好氣性能量代謝產(chǎn)生菌體生長(zhǎng)和氨基酸生物合成所需ATP氨基酸生物合成過程中產(chǎn)生還原性輔酶需氧來氧化。多種氨基酸生物合成時(shí)需要ATP和產(chǎn)生還原性輔酶量不一樣，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。不一樣代謝路徑產(chǎn)生不一樣數(shù)量NAD(P)H，再氧化所需要溶氧量不一樣。供氧大小是和產(chǎn)物生物合成路徑相關(guān)。第一類包含谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸和脯氨酸等谷氨酸系氨基酸，它們?cè)诰w呼吸充足條件下，產(chǎn)量才最大，假如供氧不足，氨基酸合成就會(huì)受到強(qiáng)烈抑制，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)路徑形成，產(chǎn)生NADH量最多。第二類包含異亮氨酸、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)量受影響并不顯著；其合成路徑是產(chǎn)生NADH乙醛酸循環(huán)或消耗NADH磷酸烯醇式丙酮酸羧化系統(tǒng)，產(chǎn)生NADH量不多，所以和供氧量關(guān)系不顯著。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)量極少，過量供氧，反而起到抑制作用。肌苷發(fā)酵也有類似結(jié)果。不一樣發(fā)酵階段供氧需求P96在菌體生長(zhǎng)久，供氧不足時(shí)，菌體生長(zhǎng)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(zhǎng)，在高氧水平下生長(zhǎng)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。所以，在谷氨酸生成期要求充足供氧，以滿足最大呼吸需氧量。供氧和其它發(fā)酵工藝條件關(guān)系培養(yǎng)基營(yíng)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，氧傳輸阻力大，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。采取間斷或連續(xù)測(cè)定排氣中CO2濃度方法調(diào)整通氣量，滿足供氧需求。以13%為分界點(diǎn)。有利于發(fā)覺噬菌體感染發(fā)覺雜菌污染利用溶氧改變自動(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(zhǎng)、溶氧和pH值三位一體控制體系。除控制補(bǔ)料速度外，在工業(yè)上，還可采取調(diào)整溫度(降低培養(yǎng)溫度可提升溶氧濃度)、液化培養(yǎng)基、中間補(bǔ)水、添加表面活性劑等工藝方法，來改善溶氧水平。泡沫對(duì)發(fā)酵影響泡沫過多會(huì)引發(fā)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)，代謝氣體不能立即排出，影響菌體正常呼吸作用，甚至使菌體自溶形成：氣液兩相共存(泡沫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物質(zhì)存在。具體包含：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。泡沫消除方法物理方法(經(jīng)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發(fā)泡沫穩(wěn)定原因，消泡效果不如這消泡劑快速可靠，需一定設(shè)備和消耗動(dòng)力?；瘜W(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(zhǎng)或代謝產(chǎn)物積累可能，增加了染菌機(jī)會(huì)，影響氧傳輸。消泡劑消泡機(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)泡劑吸附層，使表面粘度局部地方顯著降低。選擇標(biāo)準(zhǔn)：消泡劑必需是表面活性劑，含有較低表面張力消泡劑對(duì)氣-液界面鋪展系數(shù)必需足夠大，含有一定親水性在水中溶解度極小，保持持久消泡或抑泡作用無毒不干擾溶解氧、pH等測(cè)定儀表使用，不影響氧傳輸含有良好熱穩(wěn)定性起源方便，價(jià)格廉價(jià)常見消泡劑天然油脂(消泡活性差、用量多，通常為發(fā)酵液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)酵過程中關(guān)鍵改變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)省能源,常采取大種量（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)化率提升。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?；A(chǔ)原理發(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)脂肪酸合成有拮抗作用，控制磷脂合成，形成不完全細(xì)胞膜，谷氨酸向膜外泄漏能力增強(qiáng)。在生產(chǎn)過程中，必需控制好添加吐溫-60、飽和脂肪酸等拮抗物質(zhì)時(shí)間和濃度，通常在發(fā)酵階段對(duì)數(shù)生長(zhǎng)久早期(4-5h)添加。發(fā)酵工藝控制關(guān)鍵點(diǎn)添加吐溫-60時(shí)間和添加量：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(zhǎng)，發(fā)酵周期長(zhǎng)；接種量過多，菌體繁殖快速，營(yíng)養(yǎng)消耗快，產(chǎn)酸期縮短，后期產(chǎn)酸速度不高。4%-5%pH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)酸速率顯著下降；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)酵前期溫度必需穩(wěn)定，不然菌體生長(zhǎng)受影響。風(fēng)量控制：采取梯形通風(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，依據(jù)生產(chǎn)菌在發(fā)酵過程中代謝特點(diǎn)及其改變，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)胞有很好滲透性，殘?zhí)墙抵?.3%-1.4%時(shí)，采取合適工藝條件，充足發(fā)揮殘余酶活，使糖氧化中間產(chǎn)物繼續(xù)轉(zhuǎn)化。在放罐前1-2h，采取低通風(fēng)（或停攪拌保壓）、合適溫度、合適pH，可取得很好效果添加青霉素可抑制糖肽轉(zhuǎn)肽酶，阻止細(xì)胞壁肽聚糖生成，使谷氨酸生產(chǎn)菌形成不完全細(xì)胞壁，造成細(xì)胞膜不完全。甘蔗糖蜜添加青霉素流加糖發(fā)酵添加青霉素時(shí)間和濃度是關(guān)鍵，因菌種、接種量、培養(yǎng)基組成和發(fā)酵條件而異。發(fā)酵控制劑：發(fā)酵3.5-5h，添加3-5U/mL青霉素以后，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添加青毒素時(shí)間和量青霉素必需在細(xì)胞對(duì)數(shù)生長(zhǎng)久早期加入，確保在加入青霉素后，菌體培增，由長(zhǎng)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△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次適量青霉素。通風(fēng)控制經(jīng)過測(cè)定溶解氧、排氣中CO2、排氣中O2等參數(shù)，來調(diào)整通氣量、攪拌轉(zhuǎn)速等?？捎每刂婆艢釩O2為12%-13%來調(diào)整風(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℃，以后每隔5-6h升一度。發(fā)酵前期溫度不能過高。pH控制用液氨調(diào)整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%甘蔗糖蜜，至總糖濃度達(dá)20%（發(fā)酵時(shí)糖濃度一直保持在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，氧傳輸系數(shù)大，有利于菌體生長(zhǎng)和胞內(nèi)谷氨酸向胞外滲透，且谷氨酸合成酶系酶活均顯著提升，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(zhǎng)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%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)糖工藝關(guān)鍵點(diǎn)：流加入發(fā)酵罐糖濃度必需是高濃度提升流加糖占總糖百分比；將攝氧率（通風(fēng)）和補(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%，盡可能使流加糖和耗糖速率保持平衡。采取溫度敏感突變株發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸機(jī)理堿基置換à對(duì)應(yīng)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(zhǎng)，當(dāng)溫度提升到一定程度時(shí)，菌體便停止生長(zhǎng)而大量產(chǎn)酸。提升發(fā)酵產(chǎn)酸率關(guān)鍵方法選育高產(chǎn)菌種，改良菌種性能改善發(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，輕易提取。缺點(diǎn)及處理方法：糖濃度高，滲透壓大，菌體不適應(yīng)。同時(shí)糖濃度高，氧傳輸阻力增大，應(yīng)強(qiáng)化供氧。選育耐高滲透壓菌種，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(zhǎng)和代謝產(chǎn)物排泄。同時(shí)提升氧傳輸速率，提升溶氧水平。尤其是對(duì)采取高生物素、大接種量，添加青霉素破壁發(fā)酵工藝更為關(guān)鍵?；旌咸荚窗l(fā)酵采取葡萄糖和醋酸混合碳源比單一葡萄糖為碳源發(fā)酵谷氨酸對(duì)糖轉(zhuǎn)化率提升30%。即使是全部為糖質(zhì)原料也可選擇不一樣種原料混合使用，既可用部分廉價(jià)原料又能提升產(chǎn)酸。谷氨酸提取發(fā)酵液中不僅有目標(biāo)產(chǎn)物谷氨酸，還有菌體、殘?zhí)恰⑸?、膠體物質(zhì)及其它副產(chǎn)物工藝選擇標(biāo)準(zhǔn)：簡(jiǎn)單、操作方便、原料價(jià)格低廉、起源豐富、產(chǎn)品純度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)低、盡可能不造成或降低對(duì)環(huán)境污染谷氨酸發(fā)酵液性質(zhì)發(fā)酵液呈淺黃色漿體、表面浮有少許泡沫、發(fā)酵溫度通常為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(jiǎn)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)提取谷氨酸原理谷氨酸兩性解離和等電點(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(yáng)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)為最大兩個(gè)pK值平均值。谷氨酸溶解度pH對(duì)Glu溶解度影響溫度對(duì)Glu溶解度影響其它雜質(zhì)影響：有其它氨基酸會(huì)造成谷氨酸溶解度增加雜質(zhì)對(duì)Glu溶解度影響在等電點(diǎn)操作過程中，溶液中g(shù)lu逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檫^飽和狀態(tài)，過量溶質(zhì)便結(jié)晶析出。介穩(wěn)區(qū)時(shí)產(chǎn)生微細(xì)晶核；然后進(jìn)行養(yǎng)晶，育晶，使晶粒不停增大，經(jīng)過控制晶核形成和晶體增加，取得滿意結(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，易和母液分離。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)常和發(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。影響谷氨酸晶型關(guān)鍵原因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，等電提取輕易，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溫度和降溫速度（超出30℃β晶型顯著增加）為避免形成β晶型，在等電點(diǎn)法提取谷氨酸時(shí)必需把發(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)覺晶核應(yīng)立即停止加酸，育晶2h，使晶核成長(zhǎng)，緩慢加酸中和到pH3.2，攪拌育晶）常見硫酸而不用鹽酸中和，終pH要準(zhǔn)，常調(diào)整終點(diǎn)到3.0－3.2，停酸半小時(shí)，取樣復(fù)測(cè)pH。4投晶種和育晶結(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)決定晶核成長(zhǎng)，不穩(wěn)區(qū)決定晶核形成，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(zhǎng)，形成結(jié)晶顆粒。攪拌影響（25rpm）5攪拌有利于晶體成長(zhǎng)，避免晶簇生成，但攪拌太快，液體翻動(dòng)猛烈，會(huì)引發(fā)晶體磨損，對(duì)晶體成長(zhǎng)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，引發(fā)局部pH過低，形成過多微細(xì)晶核，結(jié)晶顆料大小不一，不易和菌體分離，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不一樣谷氨酸產(chǎn)生菌種對(duì)谷氨酸結(jié)晶晶型影響12玉米漿膠體過多時(shí)對(duì)結(jié)晶影響13一些氨基酸、多肽類物質(zhì)及雜質(zhì)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－晶型生成。在相同條件下，影響谷氨酸晶型關(guān)鍵原因是加酸速度等電點(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基礎(chǔ)理論現(xiàn)在味精廠均采取732強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂，利用陽(yáng)離子交換樹脂對(duì)谷氨酸陽(yáng)離子選擇性吸附，使發(fā)酵液中妨礙谷氨酸結(jié)晶殘?zhí)羌疤蔷酆衔?，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)成濃縮提取谷氨酸目標(biāo)。雙柱串聯(lián)工藝步驟樹脂預(yù)處理上柱交換控制上柱發(fā)酵液pH控制（發(fā)酵液在pH5－5.5上柱）上柱量控制上柱流速控制洗脫劑選擇（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(zhǎng)等。漏吸原因等電點(diǎn)－離子交換法提取谷酸谷氨酸制味精基礎(chǔ)工藝步驟谷氨酸加水溶解,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.用于谷氨酸提取樹脂應(yīng)該含有哪些條件？樹脂使用應(yīng)該注意哪些問題？全部陽(yáng)離子和陽(yáng)離子交換樹脂交換，陰離子和陰離子交換樹脂交換。強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂親和力伴隨離子價(jià)數(shù)和原子序數(shù)增加而增加，而隨水合離子半徑增加而降低。氫離子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)和H+所形成酸酸性強(qiáng)弱在高濃度時(shí)，不一樣離子親和力差異顯著降低氨基酸和酸堿兩種樹脂全部能發(fā)生交換離子交換法從復(fù)雜混合物中，分離性質(zhì)相同大分子方法之一，依據(jù)原理是物質(zhì)酸堿性、極性，也就是所帶陰陽(yáng)離子不一樣。電荷不一樣物質(zhì)，對(duì)管柱上離子交換劑有不一樣親和力，改變沖洗液離子強(qiáng)度和pH值，物質(zhì)就能依次從層析柱中分離出來。離子交換樹脂結(jié)構(gòu)和功效(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)(由能起交換作用陽(yáng)(陰)離子（Ｈ＋）和和交換樹脂本體聯(lián)結(jié)在一起陰(陽(yáng))離子（-SO3）兩部分組成（磺酸基）。直接發(fā)酵法是現(xiàn)在生產(chǎn)賴氨酸關(guān)鍵方法。采取生產(chǎn)菌關(guān)鍵有谷氨酸棒桿菌和黃色短桿菌代謝調(diào)整突變株賴氨酸生物合成路徑及調(diào)整機(jī)制二氨基庚二酸路徑細(xì)菌、綠藻、原生蟲和高等植物中α－氨基己二酸路徑酵母、霉菌中賴氨酸生產(chǎn)菌育種路徑優(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(yíng)養(yǎng)缺點(diǎn)型選育（經(jīng)過誘變使高絲氨酸脫氫酶缺失，切斷向蘇氨酸和蛋氨酸代謝流）抗結(jié)構(gòu)類似物菌株選育解除代謝互鎖選育亮氨酸缺點(diǎn)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合成和阻塞副產(chǎn)物生成切斷或減弱支路代謝流切斷或減弱合成賴氨酸支路：選育賴氨酸缺點(diǎn)型（Lys－）或賴氨酸滲滲漏型（Lys1）或賴氨酸缺點(diǎn)型回復(fù)突變株(Lys+)切斷或減弱合成蛋氨酸支路：選育蛋氨酸缺點(diǎn)型或蛋氨酸滲滲漏型或蛋氨酸缺點(diǎn)型回復(fù)突變株切斷由蘇氨酸到異亮氨酸反應(yīng)：選育異亮氨酸缺點(diǎn)型解除蘇氨酸生物合成路徑中代謝調(diào)整機(jī)制解除蘇氨酸＋賴氨酸對(duì)天冬氨酸激酶反饋抑制解除蘇氨酸對(duì)高絲氨酸脫氫酶反饋抑制，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合成和阻塞副產(chǎn)物生成選育丙氨酸缺點(diǎn)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CO2固定酶/TCA循環(huán)酶活性比突變株蘇氨酸高產(chǎn)菌株生物特征二氫吡啶-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)整高絲氨酸菌種選育路徑切斷或減弱支路代謝切斷高絲氨酸往下代謝反應(yīng)解除反饋調(diào)整增加前體物質(zhì)合成蛋氨酸育種路徑切斷支路代謝切斷或減弱通向賴氨酸代謝支路切斷或減弱通往合成蘇氨酸代謝支路切斷蛋白氨酸生成S－腺苷蛋氨酸反應(yīng)解除反饋調(diào)整增加前體物質(zhì)合成高產(chǎn)蛋氨酸菌種應(yīng)含有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、異亮氨酸反饋抑制不敏感，也不受蛋氨酸反饋調(diào)整。天冬氨酸育種路徑切斷天冬氨酸深入代謝流切斷合成丙氨酸支路解除合整天冬氨酸路徑中代謝調(diào)整強(qiáng)化CO2固定反應(yīng)高產(chǎn)天冬氨酸菌株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)酵法包含微生物直接發(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）芳香族氨基酸生物合成路徑3種芳香族氨基酸合成路徑有七步共同路徑（莽草酸路徑），莽草酸是這3種氨基酸共同前體，分支酸是芳香族氨基酸合成路徑分支點(diǎn)。苯丙氨酸和酪氨酸生物合成色氨酸生成分支酸（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，和谷氨酸進(jìn)行轉(zhuǎn)氨形成苯丙氨酸。色氨酸高產(chǎn)菌株育種路徑采取苯丙氨酸和酪氨酸缺點(diǎn)型，切斷通向苯丙氨酸和酪氨酸代謝支路，但只能微量積累色氨酸（因色氨酸對(duì)本身合成份支路徑第一個(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)生菌穩(wěn)定化預(yù)防回復(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種干燥方法，P304脫色及去除熱原提升晶體純度及質(zhì)量方法1）發(fā)酵液脫色：經(jīng)過活性炭吸附等方法去除發(fā)酵液色素。（2）發(fā)酵液除雜：經(jīng)過加草酸、過濾等方法除去無機(jī)離子、菌體等。（3）選擇好晶種，在適宜溫度即攪拌速度下結(jié)晶，得到顆粒大而整齊晶體。（4）控制晶體生長(zhǎng)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-檸檬酸鈉緩沖溶液因?yàn)槠湔魵鈮旱?、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)值脫硫吸收劑。檸檬酸生產(chǎn)方法概述水果提取法：此法提取成本較高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)?；瘜W(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。采取固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作輕易。檸檬酸發(fā)酵機(jī)制相關(guān)檸檬酸發(fā)酵機(jī)制有多個(gè)理論，現(xiàn)在大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為它和三羧酸循環(huán)有親密關(guān)系。糖經(jīng)EMP路徑，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，二者縮合形成檸檬酸。檸檬酸溢出代謝：多個(gè)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最好例子無疑是黑曲霉。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)境條件下代謝路徑前段運(yùn)轉(zhuǎn)速率大于后段運(yùn)轉(zhuǎn)速率。檸檬酸溢出代謝是黑曲霉特有遺傳和生化機(jī)制和培養(yǎng)條件共同起作用結(jié)果。檸檬酸生物合成中代謝調(diào)整和控制——追求檸檬酸高產(chǎn)率檸檬酸是微生物生長(zhǎng)代謝過程中一個(gè)中間性產(chǎn)物，在正常微生物體內(nèi)不能夠積累，假如有積累話，和檸檬酸合成相關(guān)多種酶活性，則會(huì)受到抑制或阻遏，磷酸果糖激酶（PFK）活性調(diào)整研究表明，檸檬酸產(chǎn)生菌——黑曲霉假如生長(zhǎng)在Mn+缺乏培養(yǎng)基中，NH4+濃度異常高，可達(dá)成25mmol/L，顯然，因?yàn)镸n+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活性抑制作用，使得葡萄糖源源不停合成大量檸檬酸。順烏頭酸酶活性控制該酶喪失或失活是阻斷TCA循環(huán)，大量生成檸檬酸必需條件。通常檸檬酸產(chǎn)生菌體內(nèi)該酶活性本身就要求很弱，但在發(fā)酵過程中仍需要控制它活性。因?yàn)樵撁富钚允艿紽e2+影響，控制培養(yǎng)基中Fe2+濃度，能夠使該酶失活。所以，檸檬酸發(fā)酵要求采取不銹鋼反應(yīng)器，目標(biāo)就是控制培養(yǎng)基中Fe2+濃度。伴隨檸檬酸積累，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)，更有利于檸檬酸積累及排出細(xì)胞外。順烏頭酸酶活性：從理論上推測(cè)，順烏頭酸酶失活，三羧酸循環(huán)阻斷是累積檸檬酸必需條件。很多試驗(yàn)指出順烏頭酸酶活力改變和檸檬酸累積有親密關(guān)系。比如，產(chǎn)酸菌株順烏頭酸酶活力比非產(chǎn)酸菌株低，產(chǎn)酸期比生長(zhǎng)久低，生長(zhǎng)在產(chǎn)酸培養(yǎng)基上菌株順烏頭酸酶活比生長(zhǎng)在非產(chǎn)酸培養(yǎng)基上低。添加順烏頭酸酶抑制劑可促進(jìn)檸檬酸積累。鐵為順烏頭酸酶激活劑，用亞鐵氰化鉀除鐵，能夠握高檸檬酸產(chǎn)率。能荷調(diào)整對(duì)檸檬酸發(fā)酵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)代謝路徑需要通暢，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NADH，在有氧條件下，每分子NADH經(jīng)過呼吸鏈根本氧化成H2O，并氧化磷酸化產(chǎn)生3分子ATP，造成了微生物體內(nèi)能荷增加，能荷增加則抑制PFK等關(guān)鍵酶酶活性，使得從葡萄糖到檸檬酸代謝停止，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，有些人提出了一個(gè)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，能夠正常傳輸H+，將其氧化為H2O，不過并沒有氧化磷酸化生成ATP，能夠正常產(chǎn)生ATP呼吸鏈稱之為標(biāo)準(zhǔn)呼吸鏈試驗(yàn)證實(shí)，在一些微生物體內(nèi)確實(shí)存在側(cè)系呼吸鏈，該側(cè)系呼吸鏈中酶系強(qiáng)烈需氧，如在檸檬酸發(fā)酵中，發(fā)酵液溶氧濃度在很低水平維持一段時(shí)間，或中止供氧一段時(shí)間（20分鐘），則這一側(cè)系呼吸鏈不可逆失活，其結(jié)果是菌體不再產(chǎn)酸，而是產(chǎn)生了大量菌體。標(biāo)準(zhǔn)呼吸鏈存在使得菌體在代謝過程中產(chǎn)生了大量ATP，用于菌體本身生長(zhǎng)上，這種現(xiàn)象，在生產(chǎn)上通常稱之為：只長(zhǎng)菌不產(chǎn)酸，大量葡萄糖被消耗了，卻沒有生產(chǎn)出檸檬酸，是一個(gè)失敗，（大型檸檬酸生產(chǎn)企業(yè)需要自己備用發(fā)電系統(tǒng)）。檸檬酸積累機(jī)制總結(jié)1)因?yàn)镸n2＋缺乏抑制了蛋白質(zhì)合成，造成細(xì)胞內(nèi)NH4＋濃度升高和有一條呼吸活力強(qiáng)不產(chǎn)生ATP側(cè)系呼吸鏈，這兩方面原因分別解除了對(duì)磷酸果糖激酶（PFK）抑制，促進(jìn)了EMP路徑通暢；2)因?yàn)楸狒然甘墙M成型酶，不被調(diào)整控制，就源源不停地提供草酰乙酸（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)平衡，和檸檬酸合成酶不被調(diào)整，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，從而深入促進(jìn)了檸檬酸本身積累；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，就更有利于檸檬酸積累并排出體外。檸檬酸積累理想條件：1、提升磷酸果糖激酶活性2、提升丙酮酸羧化酶活性3、提升檸檬酸合成酶活性4、抑制順烏頭酸酶活性5、抑制異檸檬酸脫氫酶活性6、抑制a-酮戊二酸脫氫酶活性7、抑制異檸檬酸裂解酶活性檸檬酸發(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)酵產(chǎn)率1.無CO2固定反應(yīng)產(chǎn)率192/(180×1.5)==71.1%2.經(jīng)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)和檸檬酸發(fā)酵關(guān)鍵性C6H8O7H2O理論轉(zhuǎn)化率：116.7%黑曲霉檸檬酸高產(chǎn)菌生理特征1.能耐高濃度檸檬酸(＜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)有較高水平氨基酸、NH4+，即NH4+庫(kù)水平高。5.菌絲體中含有低水平甘油三酯和磷酸酯。6.在生長(zhǎng)和產(chǎn)酸期，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸水平低。7.含有很強(qiáng)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)菌分離選育1、搜集相當(dāng)數(shù)量現(xiàn)有菌種，經(jīng)分離純化，從中挑選出適宜菌株；2、采集大量含菌樣品，分離篩選出優(yōu)良菌種。搖瓶篩選和性能測(cè)定采取上述分離培養(yǎng)基和分離篩選方法．參考高產(chǎn)菌形態(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(zhǎng)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)菌種，作為生產(chǎn)用菌株。黑曲霉檸檬酸生產(chǎn)菌保藏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℃)保藏法現(xiàn)在檸檬酸生產(chǎn)全部是采取微生物發(fā)酵法。因?yàn)樗镁N、原料和其它生產(chǎn)條件不一樣，生產(chǎn)方法也不一樣。工業(yè)生產(chǎn)方法關(guān)鍵有深層液體發(fā)酵法、淺盤液體法和固體原料淺層制曲或厚層通風(fēng)制曲法。原料預(yù)處理含淀粉或糖質(zhì)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、液化和去金屬離子等。(1)淀粉原料液化現(xiàn)在檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)均采取酶法進(jìn)行液化。最簡(jiǎn)單措施是投料后將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)α-1，4-糖苷鍵，使淀粉分子斷裂淀粉糊聯(lián)度快速下降。液化作用除和淀粉漿濃度相關(guān)外，還和淀粉酶性質(zhì)、加酶量、作用溫度、作用時(shí)間、介質(zhì)pH和鈣存在是否相關(guān)。通常液化終點(diǎn)是控制在料液和碘反應(yīng)不且藍(lán)色為止，對(duì)于以淀粉為原料檸檬酸生產(chǎn)菌種，液化液DE值在20%左右即可。(2)糖蜜原料預(yù)處理國(guó)外檸檬酸生產(chǎn)關(guān)鍵以糖蜜為原料。糖蜜是甘蔗或甜菜制糖后剩下物，除含有豐富糖分外，還含有大量金屬離子和硫胺素、核黃素等生長(zhǎng)因子。即使糖蜜組分隨品種、產(chǎn)地及制糖工藝而異，不過糖蜜中金屬離子全部將顯著影響黑曲霉產(chǎn)生檸檬酸，假如直接用糖蜜培養(yǎng)黑曲霉，將難以取得滿意產(chǎn)酸效果。所以在發(fā)酵前糖蜜需要進(jìn)行預(yù)處理：糖密預(yù)處理方法很多，最常見方法是添加黃血鹽[亞鐵氰化鉀，k4(CN)6Fe3]或經(jīng)硫酸、磷酸處理，也可添加活性炭、EDTA、單寧、石灰和經(jīng)過離子交換樹脂等，還可采取多個(gè)方法交替處理。檸檬酸發(fā)酵培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)要求檸檬酸發(fā)酵培養(yǎng)基關(guān)鍵有兩方面作用：一是在發(fā)酵初始階段提供黑曲霉生長(zhǎng)繁殖營(yíng)養(yǎng)需要和維持生命活動(dòng)能量；二是作為生物合成檸檬酸基質(zhì)。前者除要提供碳(能)源物質(zhì)外，還需一定氮源和其它生長(zhǎng)因子，出于過量含氮物質(zhì)不利于檸檬酸產(chǎn)生，所以檸檬酸發(fā)酵培養(yǎng)基關(guān)鍵成份是碳水化合物?，F(xiàn)在中國(guó)所用檸檬酸發(fā)酵培養(yǎng)基關(guān)鍵原料足多種含淀粉農(nóng)副產(chǎn)品，它們既含豐富(關(guān)鍵成份)碳水化合物，也含有一定蛋白質(zhì)之類氮源和微量元素等物質(zhì)，所以以農(nóng)副產(chǎn)品為原料時(shí)就無須添加無機(jī)鹽。發(fā)酵技術(shù)關(guān)鍵是兼顧糖化和產(chǎn)酸，要處理二者矛盾，可采取下列方法：(1)采取酸性平扳馴化，分離在高檸檬酸濃度下糖化酶活力高酌菌株；(2)經(jīng)過調(diào)整風(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(zhǎng)和糖化作用范圍。中國(guó)獨(dú)創(chuàng)薯粉直接深層發(fā)酵法工藝處于世界優(yōu)異水平，且自行開發(fā)黑曲霉菌產(chǎn)酸效率和國(guó)外靠近，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，所以在中國(guó)研究從發(fā)酵液中高效、低能耗地提取檸檬酸是一個(gè)極有意義課題檸檬酸發(fā)酵液成份復(fù)雜，而且因原料和發(fā)酵工藝不一樣而各不相同。除檸檬酸外，還包含菌體、殘?zhí)?、蛋白質(zhì)、色素、膠體、有機(jī)雜酸、無機(jī)鹽等多個(gè)雜質(zhì)，總來說，它們起源于原材料、未消耗營(yíng)養(yǎng)鹽或發(fā)酵中間副產(chǎn)物，所以從檸檬酸發(fā)酵液中提取檸檬酸是比較困難。從檸檬酸發(fā)酵液中提取檸檬酸方法關(guān)鍵有以下多個(gè)：鈣鹽法、萃取法、離子交換吸附法、電滲析法、超濾膜法。中和）工序關(guān)鍵目標(biāo)(1)從發(fā)酵清濾液中提取高純度四水檸檬酸鈣(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)盡可能降低洗糖水量，把檸檬酸鈣溶損降低到許可范圍。1）酸解關(guān)鍵目標(biāo)(1)把檸檬酸鈣完全分解為檸檬酸和石膏；(2)石膏渣中檸檬酸含量降低到許可程度；(3)盡可能提升酸解液中檸檬酸含量；(4)控制酸解液中SO42-在合適范圍之內(nèi)；(5)酸解液中石膏微粒要降低到最低程度。凈化工藝包含脫色和離子交換樹脂除去雜質(zhì)離于：粗檸檬酸液--炭柱--陽(yáng)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1%～3%，然后隨抽濾時(shí)除去活性炭。不過日前多數(shù)工廠全部用顆粒活性炭柱進(jìn)行脫色，炭柱可再生反復(fù)使用。離子交換樹脂是用來去除檸檬酸液中多種雜質(zhì)離子。經(jīng)過陽(yáng)離于交換柱可除去Ca2+、Fe2+等陽(yáng)離子，最常見陽(yáng)離子交換樹脂是732樹脂，檸檬酸被進(jìn)入陽(yáng)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)流出液中有沒有Fe2+和Ca2+，若出現(xiàn)Fe2+或Ca2+則應(yīng)立即停止進(jìn)料。假如檸檬酸液中含有較多陰離于，可用陰離子交換樹脂除去，用AgNO3試劑檢測(cè)流出液Cl-作為陰離子交換柱進(jìn)料控制終點(diǎn)。．結(jié)晶本工序關(guān)鍵目標(biāo)(1)立即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)保持較高結(jié)晶牢率和結(jié)晶收率；(缺點(diǎn)日益顯露：一是得到提取液中檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，通常低于20%，增大了后續(xù)濃縮段負(fù)荷；二是單元操作損失多，總收率低，中國(guó)廠家通常在60%~75%。超出70%極少，對(duì)以薯干為原料生產(chǎn)工藝收率更低(中國(guó)關(guān)鍵以薯干為原料)；三是在提取過程中檸檬酸經(jīng)歷了數(shù)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)境問題日益突出今天，這種方法越來越不適應(yīng)環(huán)境保護(hù)要求。另外還有提取工藝長(zhǎng)、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)預(yù)防母液被污染和稀釋。離子交換吸附法是利用特定有機(jī)高分子樹脂對(duì)檸檬酸或檸檬酸鹽高選擇性，將檸檬酸或檸檬酸鹽從發(fā)酵液中提取出來方法。20世紀(jì)80年代以來，中國(guó)外對(duì)離子交換吸附法提取檸檬酸研究很多。中國(guó)通常步驟是發(fā)酵液過濾后用離子交換柱提取，氨水洗脫后用陽(yáng)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)酵液工藝步驟圖4所表示．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)酵特點(diǎn)氨基酸發(fā)酵是經(jīng)典代謝控制發(fā)酵,由發(fā)酵所生成產(chǎn)物——氨基酸,全部是微生物中間代謝產(chǎn)物,它積累是建立于對(duì)微生物正常代謝抑制。在脫氧核糖核酸(DNA)分子水平上改變、控制微生物代謝,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)菌采取誘變、細(xì)胞工程、基因工程手段選育出從遺傳角度解除了反饋調(diào)整和遺傳性穩(wěn)定更理想菌種,提升產(chǎn)酸;采取過程控制,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,以提升產(chǎn)率和收得率;研究發(fā)酵機(jī)制等問題,方便能愈加好地控制氨基酸這么微生物中間代謝產(chǎn)物發(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%味精廠關(guān)鍵生產(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）目標(biāo)：清除雜質(zhì)浸泡目標(biāo)：（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.粗碎目標(biāo)：粉碎成10塊以上小塊4.胚芽分離目標(biāo)：分離胚芽5.磨碎目標(biāo)：破壞細(xì)胞組織，釋放淀粉。6.纖維分離采取篩選法分離。7.蛋白質(zhì)分離原理：利用相對(duì)密度不一樣。8.清洗目標(biāo)：去除可溶性雜質(zhì)9.脫水采取離心機(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)酵水解糖要求1.嚴(yán)格控制原料質(zhì)量2.正確控制淀粉乳濃度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)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）工藝步驟：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、脫色工藝條件淀粉水解后，在水解液中尚含有少許蛋白質(zhì)等膠體物質(zhì)，除去這些物質(zhì)方法：以Na2CO3調(diào)整水解液pH值到這些雜質(zhì)等電點(diǎn)，約為4.8-5.0，這個(gè)過程稱為中和。中和溫度控制在70-80℃。糖液脫色通常采取粉末活性炭脫色，具體工藝條件以下：用量：為糖液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，能夠使用粗原料；4）糖液質(zhì)量高；5）周期長(zhǎng)，設(shè)備多。谷氨酸生物合成路徑關(guān)鍵包含EMP、HMP、TCA循環(huán)、乙醛酸循環(huán)、CO2固定反應(yīng)。一、生成谷氨酸關(guān)鍵酶反應(yīng)谷氨酸脫氫酶(GHD)所催化還原氨基化反應(yīng)轉(zhuǎn)氨酶(AT)催化轉(zhuǎn)氨反應(yīng)谷氨酸合成酶(GS)催化合成反應(yīng)控制谷氨酸合成關(guān)鍵方法谷氨酸生產(chǎn)菌應(yīng)含有生化特點(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)谷氨酸通透性強(qiáng)控制細(xì)胞膜通透性方法1.控制磷脂合成1）生物素缺點(diǎn)型生物素（維生素H、輔酶R）作為輔酶參與脂肪酸合成，進(jìn)而影響磷脂合成?？刂脐P(guān)鍵：生物素亞適量（5-10μg/L）控制細(xì)胞膜通透性方法1.控制磷脂合成1）生物素缺點(diǎn)型生物素（維生素H、輔酶R）作為輔酶參與脂肪酸合成，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)改變（1）不一樣發(fā)酵階段形態(tài)長(zhǎng)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(zhǎng)、膨大產(chǎn)酸期16-20h以后，伸長(zhǎng)、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)量關(guān)鍵原因培養(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％以下無菌檢驗(yàn)：(-)噬菌體檢驗(yàn)：(-)(雙層平板法、劃線法、液體培養(yǎng)法）鏡檢：菌體生長(zhǎng)均勻、粗壯，