谷氨酸的发酵工程
谷氨酸发酵工艺流程1
二、谷氨酸发酵的工艺流程菌种的选育，培养基配制，斜面培养，一级种子培养，二级种子培养，发酵（发酵过程参数控制通风量、pH、温度、泡沫），发酵液分离提取。
2.1谷氨酸生产菌种棒状杆菌属谷氨酸棒状杆菌：生物素缺陷型、温度敏感型；北京棒杆菌、钝齿棒杆菌；短杆菌属：黄色短杆菌、天津短杆菌。
2.2生产原料玉米、小麦、甘薯、大米等。
其中甘薯和淀粉最为常用，大米进行浸泡磨浆，再调成15Bx，调pH6.0，加细菌α-淀粉酶进行液化，85℃30min，加糖化酶60℃糖化24h，过滤后可供配置培养基。
甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜。
糖蜜原料因含丰富的生物素，不宜直接用来作为谷氨酸发酵的碳源。
2.3.培养基制备谷氨酸发酵培养基组成包括碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等。
2.3.1碳源目前使用的谷氨酸生产菌均不能利用淀粉，只能利用葡萄糖、果糖等，有些菌种还能利用醋酸、正烷烃等做碳源。
2.3.2氮源常见无机氮源：尿素，液氨，碳酸氢铵。
常见有机碳源：玉米浆，豆浓，糖蜜。
碳氮比一般控制在100:15—30。
2.3.3生物素含硫水溶性维生素，是B族维生素的一种，又叫做维生素H或辅酶R。
生物素的作用主要影响谷氨酸生产菌细胞膜的通透性，同时也影响菌体的代谢途径。
生物素对发酵的影响是全面的，在发酵过程中要严格控制其浓度。
2.4培养基保藏斜面培养基：牛肉膏l％，蛋白胨l％，氯化钠0.5％，琼脂2％，pH7.0。
活化斜面培养基：葡萄糖0.1％，牛肉膏l％，蛋白胨l％，氯化钠0.5％，琼脂2％，pH7.0。
一级种子培养基：葡萄糖2.5％，玉米浆3.1％；，尿素0.55％，磷酸氢二钾0．12％，硫酸镁0.06％，pH7.0。
2.4.3.1谷氨酸菌种的分离挑一环生产斜面到装有生理盐水，、小玻璃珠三角瓶中，振荡摇匀，稀释，10。
5～10。
6涂平板_挑选30个单菌落移接到生产斜面上(每个菌落接2支斜面)培养48h_其中30支斜面存入超低温冰箱保存，另外相同顺序编号的30支斜面则进行摇瓶产酸试验。
谷氨酸发酵 实验报告(1)
兰州大学生命科学学院发酵工程实验谷氨酸发酵实验摘要：谷氨酸棒杆菌在合适的培养基中经摇瓶培养能快速生长，为发酵实验准备菌种。
还原糖的消耗和谷氨酸的生成是衡量谷氨酸发酵是否正常的重要标志，所以在发酵过程中，要求每两个小时测定一次还原糖的含量，并据此作出发酵的糖耗曲线。
关键字：种子的制备、发酵罐、谷氨酸棒杆菌、PH的调节引言：了解发酵工业菌种制备工艺和质量控制，为发酵实验准备菌种。
了解发酵罐罐体构造和管道系统，掌握对发酵罐及其管道系统的灭菌方法。
了解发酵罐的操作，完成谷氨酸发酵的全过程。
还原糖的消耗和谷氨酸的生成是衡量谷氨酸发酵是否正常的重要标志，在发酵后期当还原糖降至1％以下时，表明谷氨酸发酵已经完成。
所以在发酵过程中，要定时测定还原糖的含量，要求每两个小时测定一次，并据此作出发酵的糖耗曲线。
掌握还原糖和总糖的测定原理，学习用比色法测定还原糖的方法。
学习使用茚三酮比色法检测发酵液中谷氨酸浓度的方法。
谷氨酸棒杆菌通常在0-12小时为生长期，12小时后为产酸期，所以应该从12小时以后开始检测谷氨酸的含量，每两个小时取一次样。
原理:谷氨酸棒杆菌在合适的培养基中经摇瓶培养能快速生长，得到大量健壮的种子。
谷氨酸棒杆菌生长速度较快，接种量一般在1-2%。
谷氨酸发酵是有氧发酵，发酵罐由蒸汽管道、空气管道、加料出料管道等组成，在实验之前必须先对发酵罐进行空消。
谷氨酸产生菌是代谢异常化的菌种，对环境因素的变化很敏感，在适宜的培养条件下，谷氨酸产生菌能够将50％以上的糖转化成谷氨酸，而只有极少量的副产物。
如果培养条件不适宜，则几乎不产生谷氨酸，仅得到大量的菌体或者由发酵产生的乳酸、琥珀酸、а－酮戊二酸、丙氨酸、谷氨酰胺、乙酰谷氨酰胺等产物。
生产上的中间分析只测定一些主要数据，只能显示微生物代谢的一般概况而不能反映细微的生化变化。
因此，进一步完善生化分析项目，从生化角度对发酵进行控制，从而确定最适宜的工艺条件是提高发酵水平的重要课题之一。
高中生物知识梳理复习 发酵工程简介
第三节发酵工程简介教学目的1．发酵工程的概念和内容（A：知道）。
2．发酵工程在医药工业和食品工业中的应用（A：知道）。
重点和难点1．教学重点发酵工程的概念和内容。
2．教学难点在发酵过程中，如何保证菌种生长和代谢的正常进行。
教学过程【板书】实例：谷氨酸发酵发酵工程的概念菌种选育发酵工程培养基的配制发酵工程灭菌的内容扩大培养和接种发酵过程产品的分离和纯化在医药工业方面的应用发酵工程的应用在食品工业方面的应用【注解】一、实例：谷氨酸发酵（一）获取菌种：谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌（二）配制培养液：五种因子（三）灭菌：高压蒸汽灭菌（四）接种：无菌条件下加入菌种（五）发酵：在发酵罐中进行，其中的关键步骤是“溶氧”。
通入无菌空气并不断搅拌（六）分离提取产物二、发酵工程的概念（一）概念：采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
（二）发酵工程的内容1．菌种选育：自然分离、人工诱变、基因工程、细胞工程2．培养基的配制：物质种类、比例、适宜的PH3．灭菌：去除杂菌，主要杀灭培养基中和发酵设备中的杂菌4．扩大培养和接种：菌种多次培养达到一定数量5．发酵过程：控制各种条件生产发酵产品菌体：用过滤、沉淀等方法6．产品的分离和纯化代谢产物：用蒸馏、萃取、离子交换等方法在医药工业方面：生产药品和基因工程药品三、发酵工程的应用在食品工业方面：生产传统发酵产品、食品添加剂、单细胞蛋白（菌体）等【同类题库】发酵工程的概念和内容（A：知道）．工业上利用谷氨酸棒状杆菌大量积累谷氨酸，应采用（C）A．加大葡萄糖的投放量 B．加大菌种的密度C．改变菌体细胞膜通透性 D．改变培养基碳源和氮源的比例．发酵是指（D）A．微生物的呼吸过程 B．一种微生物的繁殖过程C．微生物的新陈代谢 D．微生物产生代谢产物和菌体的过程．暴露在空气中，下列哪种微生物不能生存（D）A．酵母菌 B．真菌 C．放线菌 D．产甲烷杆菌．发酵过程中，用一定的转速搅拌，除能使菌种和发酵液充分接触提高原料利用率外，还能增加（D）A．放料速度 B．冷却水循环 C．进料速度 D．溶解氧．关于菌种的选育不正确的是（C）A．自然选育的菌种不经过人工处理 B．诱变育种的原理是基因突变C．通过有性杂交可以形成工程细胞 D．采用基因工程的方法可构建工程菌．有关谷氨酸发酵的叙述中，正确的是（B）A．发酵中要不断通入空气（无菌） B．培养条件不当将得不到所需要的产品C．搅拌的唯一目的是使空气成为小泡 D．冷却水可以使酶的活性下降．谷氨酸发酵过程中，如果环境条件控制不当，则可能使代谢产物成为乳酸，那么乳酸是下列哪种条件下的产物（D）A．PH值过小 B．PH值过大 C．溶氧过多 D．溶氧不足．当谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时，发现产物中出现了谷氨酰胺，则应当加入（C）A．新培养基 B．缓冲液 C．碳酸氢钠 D．盐酸．在谷氨酸发酵过程中，必须不断地调整培养液的PH值，原因是（B）①谷氨酸发酵的最适PH值是7．0-8．0 ②在发酵过程中，培养液的PH值会发生变化③当PH呈酸性时，谷氨酸的产量会下降④不调节PH值，培养液中生成的谷氨酸会变成其他物质A．①②③ B．①②③④ C．①② D．①④．谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的培养基中，五大类营养要素物质不可缺少。
谷氨酸发酵的工艺流程
谷氨酸发酵的工艺流程
《谷氨酸发酵的工艺流程》
谷氨酸是一种重要的氨基酸，广泛应用于食品、医药和化工等领域。
发酵工艺是生产谷氨酸的主要方法之一，下面将介绍谷氨酸发酵的工艺流程。
1. 选择菌株：选择适合发酵生产的菌株是谷氨酸发酵工艺的第一步。
通常采用属于放线菌属或棒状杆菌属的菌株进行发酵。
这些菌株具有较高的谷氨酸产量和较好的耐受性。
2. 发酵培养基的配制：发酵培养基是支撑谷氨酸发酵的重要基础。
一般包括碳源、氮源、无机盐、生长因子等组成成分。
常用的碳源包括葡萄糖、麦芽糖等，氮源包括氨基酸、尿素等。
3. 发酵条件控制：发酵过程中的温度、pH值、氧气供应等条件都会影响谷氨酸的产量。
通常采用恒温发酵，温度一般控制在28-32摄氏度。
同时控制好培养基的pH值，通常在6.5-7.5之间。
氧气供应也是非常重要的，通过控制搅拌速度和通气量来保证充足的氧气供应。
4. 发酵过程监测：在发酵过程中需要对微生物生长、培养基中各种成分的消耗和产物的生成进行持续监测。
通过检测微生物生长曲线和培养基中各成分的浓度变化来掌握发酵情况，及时调整发酵条件以提高产量。
5. 发酵产物的提取与精制：发酵结束后，需要对发酵产物进行
提取和精制。
通常采用离心、过滤等方法将微生物分离，然后通过酸碱调节、浓缩、结晶等工艺步骤来得到纯净的谷氨酸产物。
通过以上工艺流程，谷氨酸发酵生产可以实现高效、稳定的产量，并且能够得到高纯度的产物，满足市场需求。
谷氨酸的先进生产工艺
谷氨酸的先进生产工艺谷氨酸是一种重要的氨基酸，在食品添加剂、保健品、药物、化妆品等领域有广泛的应用。
目前，谷氨酸的生产工艺主要有微生物发酵法和化学合成法两种。
微生物发酵法是目前主要的生产方法，下面将重点介绍谷氨酸的先进生产工艺。
微生物发酵法是利用谷氨酸高效产生菌株通过生物代谢反应将低价的有机废弃物转化为谷氨酸。
谷氨酸的先进生产工艺主要包括菌株选育、发酵过程优化和分离纯化技术三个方面。
首先，菌株选育是谷氨酸生产工艺的核心环节。
目前，国内外研究人员已经从多种微生物中筛选出多种高效的谷氨酸产生菌株，如变异株、突变株等。
其中，变态球菌、拟杆菌、乳酸杆菌和乳酸菌是常用的谷氨酸产生菌株。
菌株选育的目标是寻找产量高、菌种稳定、代谢特性好的菌株，并通过遗传工程手段进一步提高菌株的产酸能力和抗性。
其次，发酵过程优化是提高谷氨酸生产效果的关键。
发酵过程优化主要包括培养基优化、发酵条件调控、发酵设备升级等方面。
培养基优化是通过调整培养基组成和添加合适的添加剂来提高菌种的生长速度和产酸能力，如碳源、氮源、有机酸、氨基酸等。
发酵条件调控包括发酵温度、pH值、氧气供给、搅拌速度等，通过合理调节这些因素可以提高菌种的生理代谢活性和谷氨酸的产量。
发酵设备升级是利用现代生物工程技术，开发新的发酵设备和设备控制系统，提高谷氨酸发酵的自动化水平和生产效能。
最后，分离纯化技术是谷氨酸生产工艺中不可或缺的环节。
分离纯化技术主要包括过滤、浓缩、离心、脱色、结晶等过程。
在分离纯化过程中，采用适当的工艺条件和操作方法，可以高效地提取和纯化谷氨酸。
目前，常用的分离纯化技术包括膜分离技术、离子交换及吸附技术、凝胶过滤技术等。
这些技术既可以提高产品的纯度，又可以降低生产成本，提高谷氨酸的生产效能。
综上所述，谷氨酸的先进生产工艺主要包括菌株选育、发酵过程优化和分离纯化技术三个方面。
通过优化这些环节，可以提高谷氨酸的生产效能和产品质量，推动谷氨酸产业的发展。
谷氨酸系列发酵实验
谷氨酸发酵工程系列实验一、实验目的1、了解发酵工业菌种的制备工艺和质量控制，为发酵实验准备菌种。
2、了解发酵罐的操作，完成谷氨酸发酵的全过程操作、3、了解和掌握快速测定还原糖含量的方法。
4、了解和掌握快速测定发酵过程谷氨酸含量的方法5、了解用等电点法从发酵液中回收谷氨酸的方法二、实验原理谷氨酸是由谷氨酸棒杆菌以葡萄糖为原料生产的一种呈味氨基酸，其代谢机理为：葡萄糖先经EMP途径生成丙酮酸，丙酮酸经氧化脱氨基作用生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A进入三羧酸循环生成α—酮戊二酸，α—酮戊二酸再经氨基化作用生成谷氨酸。
由于谷氨酸棒杆菌为生物素缺陷型突变株，因此在发酵过程中要控制生物素亚适量。
三、实验材料、仪器与试剂1、材料：谷氨酸棒杆菌、发酵培养基、谷氨酸发酵液不同发酵时间所取的样品等。
2、仪器：三角瓶、烧杯、量筒、玻棒、pH试纸、天平、高压蒸汽灭菌锅、培养箱、显微镜、发酵罐及控制系统、蒸汽发生器、空气压缩机、补料瓶、补料针、硅胶管、滴定管、滴定架、电炉、容量瓶、高速离心机、分光光度计、恒温水浴锅、移液器及枪头、无极调速搅拌机、旋转蒸发器、冰箱等3、试剂：无水乙醇、牛肉膏、蛋白胨、蔗糖、可溶性淀粉、蛋白胨、酵母提取液、NaCl、NaOH、HCl、KNO3、去离子水、葡萄糖、尿素、消泡剂、硫酸铜、亚甲基蓝、酒石酸钾钠、氢氧化钠、亚铁氢化钾、盐酸、L-谷氨酸分析纯、茚三酮、丙酮、酒精等。
四、实验步骤1、培养基的制备（1）斜面培养基：葡萄糖0.1%；蛋白胨1%；牛肉膏1%；NaCl0.5%；琼脂2%（pH7.0）（2）一级培养基：蛋白胨1%；酵母浸出粉0.5%；NaCl1%（pH7.2）（3）二级培养基：葡萄糖 2.5%；尿素0.34%；K2HPO4·3H2O0.16%；MgSO4·7H2O；FeSO4·7H2O、MnSO4·H2O各0.0002%（pH7.0）各培养基分装到到三角瓶，用铝箔纸封口，高压灭菌。
谷氨酸的发酵工程
谷氨酸发酵过程控制【摘要】谷氨酸是构成蛋白质的20种常见α氨基酸之一。
作为谷氨酰胺、脯氨酸以及精氨酸的前体。
谷氨酸的质量受到发酵的条件、菌种、温度、pH、接种量和种龄等因素的影响。
如果控制不好这些因素整个发酵过程发酵液受污染、出现菌体的生长缓慢和代谢产物的积累很少、发酵周期延长甚至所得产品不是最终产品。
本文通过综述发酵培养基、培养条件的控制及发酵过程温度、pH、接种量和种龄的控制，以及消泡等多方面因素，来提控制高谷氨酸发酵过程的参数来提高发酵的质量以些方法。
【关键词】谷氨酸、发酵、控制1.谷氨酸概述谷氨酸学名：2-氨基-5-羧基戊酸。
构成蛋白质的20种常见α氨基酸之一。
作为谷氨酰胺、脯氨酸以及精氨酸的前体。
L-谷氨酸是蛋白质合成中的编码氨基酸，哺乳动物非必需氨基酸，在体内可以由葡萄糖转变而来。
D-谷氨酸参与多种细菌细胞壁和某些细菌杆菌肽的组成。
符号：E。
1.1谷氨酸用途1）下游产品开发将有一定反应活性的双功能基试剂氯乙醇和L—谷氨酸直接酯化保护羧基，用三光气活化成其相应的N—羧酸酐，可直接得到侧链具有一定反应活性的聚L—氯乙基谷氨酸酯。
谷氨酸可生产许多重要下游产品如L—谷氨酸钠、L—苏氨酸、聚谷氨酸等。
2）食品业谷氨酸是在食品工业中应用较多的氨基酸。
谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。
谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。
用于食品内，能显着提高食品的风味和有增香作用。
谷氨酸作为风味增强剂可用于增强饮料和食品的味道，不仅能增强食品风味，对动物性食品有保鲜作用。
3）日用化妆品等谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种。
如：N—酰基谷氨酸钠系列产品是由谷氨酸缩合而成的性能优良的阴离子表面活性剂，广泛用于化妆品、香皂、牙膏、香波、泡沫浴液、洗洁净等产品中。
谷氨酸作为营养药物可用于皮肤和毛发。
用于生发剂，能被头皮吸收，预防脱发并使头发新生，对毛乳头、毛母细胞有营养功能，并能扩张血管，增强血液循环，有生发防脱发功效。
谷氨酸发酵工艺(1)
谷氨酸发酵工艺•氨基酸发酵是一个典型的代谢调控发酵，即利用微生物的生长和代谢活动生产各种氨基酸。
•氨基酸发酵是好氧发酵，培养基中溶氧量不同，所得到的产品不同，因此可以控制不同的通风量得到不同的氨基酸。
谷氨酸简介谷氨酸，是一种酸性氨基酸。
分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。
谷氨酸是里索逊1856年发现的，为无色晶体，有鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点3.22。
大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。
谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。
谷氨酸发酵工艺流程菌种的选育→培养基配制→斜面培养→一级种子培养→二级种子培养→发酵→提取以淀粉水解糖为原料微生物发酵生产谷氨酸工艺•淀粉水解糖的制备•谷氨酸的发酵•谷氨酸的提取淀粉水解糖的制备淀粉水解糖的制备方法：酸水解法和酶水解法目前谷氨酸淀粉水解糖的制备方法一般采用酶水解法•在发酵罐中进行。
•发酵初期，糖基本不利用。
尿素分解放出氨使PH 上升。
2-4h。
接种量和发酵条件控制可使该期缩短。
•对数生长期，尿素大量分解使PH上升，氨被利用PH又下降，菌体形态为排列整齐的八字形，不产酸，12h。
采用流加尿素的方法及时供给菌体生长必须的氮源及调节pH在7.5-8.0，维持温度在30-32℃.•菌体生长停止期，谷氨酸合成，糖和尿素分解产生α-酮戊二酸和氨用于合成谷氨酸。
及时流加尿素以提供足够的氨并使pH维持在7.2-7.4。
大量通气，控制温度34℃-37℃。
•发酵后期，菌体衰老，糖耗缓慢，残糖低。
营养物耗尽酸浓度不再增加时，及时放罐。
一般发酵周期为30h。
谷氨酸的提取方法，一般有等电点法、离子交换法、金属盐沉淀法、盐酸盐法和电渗析法。
目前用的较普遍的有等电点法和离子交换法。
•等电点法利用谷氨酸是两性电解质的性质。
将发酵液加硫酸调pH至谷氨酸的等电点，使谷氨酸沉淀析出。
•离子交换法先将发酵液稀释至一定浓度，用盐酸或硫酸将发酵液调至一定的pH，采用阳离子交换树脂吸附谷氨酸，然后用洗脱剂将谷氨酸从树脂上洗脱下来，达到浓缩和提纯谷氨酸的目的。
发酵工程应用实例 谷氨酸发酵
（2） pH值
1） pH值对谷氨酸产生菌生长的影响 2） pH值对谷氨酸积累的影响
发酵液的pH影响微生物的生长和代谢途径。 • 发酵前期如果pH偏低，则菌体生长旺盛，长菌而不产酸；如果pH偏高，则菌
体生长缓慢，发酵时间拉长。在发酵前期将pH值控制在7.5~8.0左右较为合适。 • 而在发酵中、后期将pH值控制在7.0~7.6左右对提高谷氨酸产量有利。
2.形态上共同特点（芽孢杆菌除外）:
（1）革兰氏阳性 （2）菌体为球形、短杆至棒状 （3）不形成芽孢 （4）没有鞭毛，不能运动 （5）都是生物素缺陷型 （6）都是需氧型微生物
二、谷氨酸合成途径
1.谷氨酸合成的方式
（1）氨基转移作用 -酮戊二酸 + 氨基酸
谷氨酸 + -酮酸
（2）还原氨基化作用 -酮戊二酸 + NH4+ + NADPH2
其他
⑤添加青霉素
• 机理:青霉素抑制谷氨酸生产菌细胞壁后期的合成,细胞膜在失去 保护,在渗透压的作用下受损,向外泄露谷氨酸.
• 控制关键:一般在进入对数生长期的早期(3-6小时)添加.添加青霉 素后倍增的菌体不能合成完整的细胞壁,完成细胞功能的转换.
（三）发酵条件的控制
（1）发酵温度
• 谷氨酸发酵前期(0~12h):30-32℃。 • 对数生长期:菌体浓度迅速增大（12h），糖耗快，维持温度30-32℃ • 在发酵中、后期:是谷氨酸大量积累的阶段，而催化谷氨酸合成的谷
• 这个阶段主要是菌体生长，几乎不产酸，一般为12h左右。
3. 谷氨酸发酵
当菌体生长基本停滞就转入谷氨酸合成阶段，此时菌体浓度基本不变， 糖与尿素分解后产生的α－酮戊二酸和氨主要用来合成谷氨酸。这一阶 段，为了提供谷氨酸合成所必需的氨及维持谷氨酸合成最适的pH7.2～ 7.4，必须及时流加尿素，又为了促进谷氨酸的合成需加大通气量，并 将发酵温度提高到谷氨酸合成最适的温度34～37℃。
谷氨酸的发酵和提取工艺综述
综述：谷氨酸的发酵与提取工艺第一部分谷氨酸概述谷氨酸非人体所必需氨基酸，但它参与许多代谢过程，因而具有较高的营养价值，在人体内，谷氨酸能与血氨结合生成谷氨酰胺，解除组织代谢过程中所产生的氨毒害作用，可作为治疗肝病的辅助药物，谷氨酸还参与脑蛋白代谢和糖代谢，对改进和维持脑功能有益。
另外，众所周知的谷氨酸钠盐即味精有很强烈的鲜味，是重要的调味品。
1996、1997、1998年味精年产量分别为55.0万吨、56.64万吨、59.03万吨。
尽管如此，我国人均年消耗味精量还只有400g左右，而台湾省已达2000g。
因此，中国将是世界上最大的潜在味精消费市场，也就是说，味精生产会稳步发展。
这也意味着谷氨酸的生产不断在扩大[1]。
谷氨酸生产走到今天就生产技术而言已有了长足进步,无论是规模还是产能都今非昔比,与此同时各厂家还在追求完美, 这是行业进步的动力,也是生存之所需。
实际上生产工艺是与时俱进的,没有瑕疵的工艺是不存在的。
如:配方及提取方法现在是多种多样,有单一用纯生物素的,也有用甘蔗糖蜜加纯生物素的, 还有加玉米浆干粉或麸皮水解液及豆粕水解液等等;提取方法有:等电-离交、等电-离交-转晶、连续等点-转晶等等[2]。
本综述简述谷氨酸生产的流程及发酵机制，着重介绍谷氨酸的提取工艺。
第二部分谷氨酸生产原料及其处理谷氨酸发酵的主要原料有淀粉、甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜、醋酸、乙醇、正烷烃(液体石蜡)等。
国内多数谷氨酸生产厂家是以淀粉为原料生产谷氨酸的，少数厂家是以糖蜜为原料进行谷氨酸生产的，这些原料在使用前一般需进行预处理。
(一)糖蜜的预处理谷氨酸生产糖蜜预处理的目的是为了降低生物素的含量。
因为糖蜜中特别是甘蔗糖蜜中含有过量的生物素，会影响谷氨酸积累。
故在以糖蜜为原料进行谷氨酸发酵时，常常采用一定的措施来降低生物素的含量，常用的方法有以下几种:(1)活性炭处理法; (2)水解活性炭处理法;（3）树脂处理法。
(二)淀粉的糖化绝大多数的谷氨酸生产菌都不能直接利用淀粉，因此，以淀粉为原料进行谷氨酸生产时，必须将淀粉质原料水解成葡萄糖后才能供使用。
谷氨酸发酵及工艺流程
试剂的制备 • 甲液：称取15g硫酸铜与0.05g亚甲基蓝于1000mL 容量瓶中，加蒸馏水定溶至刻度线处 • 乙液：称取50g酒石酸钾钠，75g氢氧化钠，4g亚 铁氰化钾至1000mL容量瓶中，加蒸馏水定溶至刻 度线 • 革兰氏染色：结晶紫、碘液，95%乙醇、番红 • 仪器准备 • 仪器设备：摇床、显微镜、751型分光光度计、5L 发酵罐、空压机、革兰氏染液、PH计、离心机、 药物天平
谷氨酸的简介
• 谷氨酸，是一种酸性氨基酸。分 子内含两个羧基，化学名称为α氨基戊二酸。谷氨酸是里索逊 1856年发现的，为无色晶体，有 鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶 液，等电点3.22。大量存在于谷 类蛋白质中，动物脑中含量也较 多。谷氨酸在生物体内的蛋白质 代谢过程中占重要地位，参与动 物、植物和微生物中的许多重要 化学反应。
•
二、发酵阶段
• 发酵生产操作:发酵液冷却至40℃左右时，通过蠕 动泵加第一次尿素，添加量为0.8~1。0%。 • 接种将前次实验制备的二级种子8-10%的接种量接 入发酵罐。于35℃±1℃、250r.p.m条件下培养 35h • 发酵过程的控制:①温度控制②pH控制③糖液流加
温度控制
• 谷氨酸发夹0~12h为长菌期，最适温度在30~32℃， 发酵12小时后进入产酸期，控制34~36℃。由于发 酵期代谢活跃，发酵罐要注意冷却，防止温度过 高引起发酵迟缓。
发酵过程中，需注意完成下列工作
• 注意发酵罐运转是否正常，检查各控制参数是否在适合的范围内，遇 有故障及时排除。 • 每两小时取样一次，每次取样80ml，取样时，用量筒准确取流出的培 养液80ml，对号倒Байду номын сангаас三角瓶中，封口，来丌及测定的样液要立即放入 冰箱保存 • 每2小时记录发酵过程温度、pH、OD、通风、转速的测定数值，并 记录操作情况。 • OD值测定方法：均匀取样5ml于编号试管中，用空白发酵液稀释至一 定浓度，在722分光光度计上测定A600，根据菌体浓度不吸光度之间 关系的标准曲线换算出菌体浓度；其余发酵于2000r/min条件下离心 分离10min，上清夜入编号三角瓶，用于测糖 • 还原糖测定：用菲林快速定糖法。 • 菌体形态观察：革兰氏染色，油镜观察菌形、革兰氏染色结果以及有 无杂菌污染
谷氨酸发酵的工艺流程
谷氨酸发酵的工艺流程谷氨酸是一种重要的生物体中的氨基酸，广泛应用于食品添加剂、保健品和生化制药等领域。
谷氨酸的工业生产主要采用微生物发酵的方法，下面将介绍一种常见的谷氨酸发酵工艺流程。
1. 菌种培养：选用高产谷氨酸的菌株，如乳杆菌属、大肠杆菌等。
先将菌株接种到培养基中培养，再将培养好的菌液接种到发酵罐中进行扩大培养。
菌种培养的条件包括适宜的温度、pH值、培养基组成等。
2. 发酵罐的准备：通常采用不锈钢发酵罐，选择适宜的体积和搅拌速度。
发酵罐内要保持无菌状态，并可以自动控制温度、pH值、溶氧量等参数。
3. 发酵工艺参数设定：设定适宜的温度和pH值，一般发酵温度为30-37摄氏度，pH值为6-7。
通过自动控制系统实时监测和调控这些参数，保证发酵过程的正常进行。
4. 发酵过程：首先将适量的底物加入发酵罐中，底物包括主碳源、氮源、矿物元素等。
然后将菌种接种进入发酵罐，并继续搅拌保持良好的氧气传递。
发酵过程中，微生物利用底物产生代谢产物，包括谷氨酸。
5. 收获和提取：发酵过程一般持续3-5天，当菌体处于最佳生长阶段时，收获发酵液。
发酵液需要经过后处理，包括澄清、浓缩、精制等步骤。
澄清可以通过离心或滤过等方式进行。
浓缩可以利用蒸发、真空浓缩等方法进行。
精制包括溶剂提取、结晶、脱色等步骤，以提高谷氨酸的纯度。
6. 产品包装和贮存：将精制后的谷氨酸产品进行包装，通常采用铝箔袋或塑料瓶。
包装完成后，产品需要进行质量检验，并储存于低温、干燥、密封的环境中，以延长产品的保质期。
以上就是谷氨酸发酵的工艺流程。
随着生物技术的不断发展，谷氨酸发酵工艺也在不断改进，以提高谷氨酸的产量和纯度。
同时，工艺的经济性、环保性也是发酵工艺改进的重要方面，以实现可持续发展。
发酵工程简介(共17张PPT)
如：通过青霉发酵能生产青霉素。 有了用于生产的充足的菌体，在接种时要注意什么事项呢？
利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工程菌。 发酵产物主要在菌体生长的稳定期产生。 发酵工程能生产各种食品添加剂。
二、发酵工程概念
▪ 采用现代工程技术手段，利用 微生物的某些特定功能，为人 类生产有用的产品，或直接把 微生物应用于工业生产过程中 的一种新技术。
三、发酵工程的内容
▪ 发酵工程的内容包括了以下的基本步骤：
1. 菌种的选育 有了用于生产的充足的菌体，在接种时要注意什么事项呢？
20世纪80年代中期全世界的单细胞蛋白年产量已达2. 例如：通过发酵可获得大量的微生物菌体——单细胞蛋白。2.培Biblioteka 基的配置1.培养基配置的原则：
1. 根据不同的菌种，选择不同的材料配制培养基。
▪ 配制的培养基应满足微生物在碳源、氮源长因子、水、无机盐 等方面的营养要求，并为微生物提供适宜的PH。
2. 培养基的营养要协调，以利于产物的合成。 3. 培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降低生产
成本，以得到更高的经济效益。
培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降低生产成本，以得到更高的经济效益。
6. 分离提纯
1.菌种的选育
1.选育的方法：
1) 从自然界中先分离出相应的菌种；
2) 利用诱变筛选出符合生产要求的优良菌种 ；
3) 利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工 程菌。
2.举例：
▪ 可将人工合成的人的胰岛素基因与大肠杆菌的质粒结 合，形成重组DNA，再把重组DNA导入大肠杆菌细胞 内形成工程菌。通过筛选则可培养出能生产人的胰岛 素的菌种。
谷氨酸发酵生产工艺设计
谷氨酸发酵生产工艺设计引言谷氨酸（Glutamic acid）是一种具有重要生理功能的氨基酸，在食品添加剂、医药和化工等领域得到广泛应用。
谷氨酸的发酵生产是目前主要的生产方式之一，具有高效、环保和经济的特点。
本文将介绍谷氨酸发酵生产工艺的设计要点和步骤，旨在提供一个指导性的参考。
1. 发酵菌种的选择在谷氨酸的发酵生产中，选择合适的菌种是非常重要的。
常用的菌种包括诺辛谷氨酸菌、泛酰谷氨酸菌等。
选择菌种要考虑以下因素：1.菌种对底物的利用能力：菌种应具备对底物（如糖类）的高效利用能力，能够快速合成谷氨酸。
2.谷氨酸产量和产率：菌株应具有较高的产量和产率，以提高生产效率。
3.耐受性和稳定性：菌株应具备较强的耐受性，能够适应不良环境条件，并保持稳定的发酵性能。
2. 发酵培养基的配方设计发酵培养基是谷氨酸发酵生产过程中提供营养物质和能量的介质。
设计合理的发酵培养基可以提高菌株的生长速度和谷氨酸的产量。
发酵培养基的配方设计要考虑以下因素：•碳源：常用的碳源包括葡萄糖、淀粉和甘蔗汁等。
碳源的选择应考虑菌株的利用能力和成本因素。
•氮源：氮源是合成蛋白质和谷氨酸的重要原料，常用的氮源包括氨基酸和无机盐等。
氮源的选择应满足菌株对氮元素的需求。
•矿盐和微量元素：矿盐和微量元素对菌株的生长和代谢过程起到重要作用，应根据菌株的需求进行添加。
•pH值和温度：发酵过程中，适宜的pH值和温度对菌株的生长和产酸能力影响较大，应根据菌株的生长特性进行调控。
3. 发酵过程的控制策略发酵过程的控制是谷氨酸发酵生产的关键环节之一，涉及菌种的培养、发酵液的供给和收集、废液的处理等方面。
控制发酵过程可以从以下几个方面进行：•菌种的培养和引种：选取适宜的菌株，进行菌种的预培养和引种，保证发酵罐内菌种的活力和数量充足。
•发酵液的供给和收集：根据菌株的需求，在发酵过程中及时供给合适的培养基，同时及时收集产生的发酵液。
•pH值和温度的调控：通过控制培养基的酸碱度和发酵罐的温度，保持适宜的生长环境。
谷氨酸发酵
谷氨酸发酵工艺和发展运用摘要生产味精谷氨酸之类氨基酸的发酵，区别于传统的酿酒和抗菌素发游，是一种改变微生物代谢的代谢控制发酵。
本文则就谷氨酸发酵生产过程、谷氨酸发酵机制，说明谷氨酸发酵的发展。
关键词：谷氨酸；发酵；工艺；研究；发展前言谷氨酸发酵是典型的代谢控制发酵。
谷氨酸的大量积累不是由于生物合成途径的特异，而是菌体代谢调节控制和细胞膜通透性的特异调节以及发酵条件的适合【1】。
谷氨酸产生菌主要是棒状类细菌，这类细菌中含质粒较少，而且大多数是隐蔽性质粒，难以直接作为克隆载体，而且此类菌的遗传背景、质粒稳定尚不清楚，在此类细菌这种构建合适的载体困难较多。
需要对它们进行改建将棒状类细菌质粒与已知的质粒进行重组，构建成杂合质粒。
受体菌选用短杆菌属和棒杆菌属的野生菌或变异株，特别是选用谷氨酸缺陷型变异株为受体，便于从转化后的杂交克隆中筛选产谷氨酸的个体，用谷氨酸产量高的野生菌或变异菌作为受体效果更好。
供体菌株选择短杆菌及棒杆菌属的野生菌或变异株，只要具有产谷氨酸能力都可选用, 但选择谷氨酸产量高的菌株作为供体效果最好。
这样就可以较容易地在棒状类细菌中开展各项分子生物学研究。
有了合适的载体及其转化系统后，就可通过DNA体外重组技术【2】进行谷氨酸产生菌的改造。
这对以后谷氨酸发酵的低成本、大规模、高质量有较大的发展空间。
【3】1.谷氨酸发酵的工艺流程菌种的选育，培养基配制，斜面培养，一级种子培养，二级种子培养，发酵（发酵过程参数控制通风量、pH、温度、泡沫），发酵液。
1.1 菌种棒状杆菌属谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)：生物素缺陷型、温度敏感型；北京棒杆菌、钝齿棒杆菌；短杆菌属：黄色短杆菌、天津短杆菌。
1.2培养基1.2.1.保藏斜面培养基：牛肉膏l％，蛋白胨l％，氯化钠0.5％，琼脂2％，pH7.0。
1.2..2活化斜面培养基：葡萄糖0.1％，牛肉膏l％，蛋白胨l％，氯化钠0.5％，琼脂2％，pH7.0。
谷氨酸生产的培养基和发酵工艺控制的主要技术参数
谷氨酸生产的培养基和发酵工艺控制的主要技术参数摘要：谷氨酸非人体所必需氨基酸，但它参与许多代谢过程，因而具有较高的营养价值，谷氨酸能与血氨结合生成谷酰胺，接触组织代谢过程中所产生的氨毒害作用，另外谷氨酸单钠盐有很强烈的鲜味，是重要的调味品。
关键词：谷氨酸发酵影响因素工艺控制谷氨酸发酵主要原料有淀粉、甘蔗蜜糖、甜菜蜜糖等，国内多以淀粉为原料生产谷氨酸。
谷氨可通过谷氨酸生产菌在代谢过程中合成，这是一个复杂的过程，第一步是将原料淀粉水解成糖，即糖化作用，第二步是将糖在谷氨酸菌的作用下发酵成谷氨酸。
由葡萄糖生物合成谷氨酸的代谢途径：一、谷氨酸的生物合成途径主要有EMP途径、HM途径、TCA途径、乙醛酸循环、伍德—沃克反应等。
谷氨酸的生物合成途径大致是：葡萄糖经糖酵解(EMP途径)和己糖磷酸支路(HMP途径)生成丙酮酸，再氧化成乙酰辅酶A(乙酰COA)，然后进入三羧酸循环，生成α-酮戊二酸。
α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化及有NH4+存在的条件下，生成谷氨酸。
当生物素缺乏时，菌种生长十分缓慢；当生物素过量时，则转为乳酸发酵。
因此，一般将生物素控制在亚适量条件下，才能得到高产量的谷氨酸。
二、谷氨酸生产菌的生化特征有：1、有催化固定CO2的二羧酸合成酶；2、a —酮戊二酸脱氢酶的活性很弱，这样有利于a —酮戊二酸的蓄积；3、异柠檬酸脱氢酶活力很强，而异柠檬酸裂解酶的活性不能太强，这样有利于谷氨酸前提物a —酮戊二酸的合成，满足合成谷氨酸的需要；4、谷氨酸脱氢酶的活力高，这样有利于谷氨酸的合成；5、谷氨酸生产菌经呼吸链氧化++H NADPH 的能力要求弱；6、菌体本身进一步分解转化和利用谷氨酸的能力低下，利于谷氨酸的蓄积。
三、谷氨酸发酵工艺谷氨酸生产菌能在菌体外大量积累谷氨酸是由于菌体代谢调节处于异常状态，只有具特异性生理特征的菌体才能大量积累谷氨酸，这样的菌体对环境条件是敏感。
谷氨酸发酵是建立在容易变动的代谢平衡上，是受多种条件支配的。
谷氨酸发酵工艺
指微生物所处生长素浓度比其正常成长需要的浓度略低，
但却对大量合成工艺需求产品有益的现象。在微生物发酵过程
中，生物素作为生长因子主要影响细胞膜通透性和菌体的代谢 途径。 生物素浓度对菌体生长和谷氨酸积累均有影响。大量
培养基配制
• 斜面活化培养基（g· L-1）：葡萄糖2，牛肉膏10，蛋白胨10，NaCl5
，琼脂20，pH7.0-7.2。种子培养基（g· L-1）：葡萄糖25，玉米浆40，尿素
2.5（单独灭菌加入），K2HPO41.5，MgSO40.6，FeSO40.005，MnSO40.005，
诱变育种：康传利以TWQ080为出发菌，经过紫外线（UV）的硫酸
二乙酯（DES）逐级诱变处理，以高浓度糖、高浓度谷氨酸和琥珀
酸为唯一碳源的平板进行了耐高温驯化，驯化过程不断提高培养温
度，经过多次驯化，育得一株耐高温菌株GW46-4。再经种子培养基 及培养条件优化，发酵条件优化，最后得出的菌株较之前的产酸率 70.5g/L提高到114.2g/L。
前景展望
目前人们在谷氨酸发酵生产工艺上，无论是理论研究
方面还是生产实践方面都已达到相当成熟的水平。行业协
会统计数据表明，2008年我国谷氨酸总产量约为160万吨 ，分别占亚洲和世界总产量的75%和72%。然而，谷氨酸 发酵生产工艺仍具有可观的提升空间，育种方面与现代基 因工程相结合，是未来谷氨酸发酵的研究趋势与热点，相 信通过人们的努力，未来谷氨酸发酵生产工艺将会更加完 美。
• 我国从1958年开始进行谷氨酸发酵的研究
• 1961年上海轻工业研究所筛选到一株可以合成谷氨酸的细菌—黄色短
系列实验Ⅰ谷氨酸发酵
1. 啤酒酵母扩大培养
接种 将灭菌好的试管培养基倾斜放置，等斜面凝固。 超净台 开启三十分钟后，通风5分钟后方可进行操作。 从冷冻的菌体中用接种针取一定的菌种 Z 字型涂到试管斜面上。
培养 将试管 放入28度 恒温培养箱中培养，每天注意观察记录。
扩大培养 斜面生长大约三天左右。菌种开始长出，然后接种到盛有麦芽汁 液体培养基的锥形瓶中， 28度左右培养。
（4）温度降至40度左右时，加初尿，添加量为 0.6~1%
六、接种
缓慢降罐压至0.01MPa 火焰封口法接种
七、发酵过程的控制
（1）长菌期：0 ~12小时，最适温度30~32度，控 制pH不大于8.2。 （2）产酸期：12小时后，控制温度34~36度，控 制pH在7.1~7.2。
八、放罐
谷氨酸的等电回收
四、麦汁的制备
主要过程： （1）麦芽和谷物的粉碎； （2）糖化制成麦芽汁； （3）过滤分离麦糟； （4）麦汁煮沸并添加酒花； （5）麦汁预冷却和冷却。
1. 麦芽粉碎
目的：使表皮破裂，增加麦芽本身的表面积，使其
内容物质更容易溶解，利于糖化。
要求：表皮的破碎要破而不碎。因为表皮的主要组
成是各种纤维组织，其中有很多物质会影响啤酒的口 味，如果将其粉碎，在糖化过程中，会使其更容易溶 解，从而影响啤酒的口味；其次在糖化后的过滤中， 可以让其充当过滤层，达到更好的过滤效果。
4. 麦汁煮沸
过滤后的麦汁需进行煮沸并添加酒花。其目的是： A、蒸发多余水分，使麦汁浓缩到规定浓度。 B、使酒花有效成分溶入麦汁中，赋予麦汁独特的香气 和爽口的苦味，提高麦汁的生物和非生物稳定性。 C、使麦汁中可凝固性蛋白质凝固析出，以提高啤酒的 非生物稳定性。 D、使酶失活，主要是停止淀粉酶的作用，以获得定型 的麦汁。 E、对麦汁进行灭菌，消灭麦汁中的各种菌类，特别是 乳酸菌。
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谷氨酸发酵过程控制【摘要】谷氨酸是构成蛋白质的20种常见α氨基酸之一。
作为谷氨酰胺、脯氨酸以及精氨酸的前体。
谷氨酸的质量受到发酵的条件、菌种、温度、pH、接种量和种龄等因素的影响。
如果控制不好这些因素整个发酵过程发酵液受污染、出现菌体的生长缓慢和代谢产物的积累很少、发酵周期延长甚至所得产品不是最终产品。
本文通过综述发酵培养基、培养条件的控制及发酵过程温度、pH、接种量和种龄的控制，以及消泡等多方面因素，来提控制高谷氨酸发酵过程的参数来提高发酵的质量以些方法。
【关键词】谷氨酸、发酵、控制1.谷氨酸概述谷氨酸学名：2-氨基-5-羧基戊酸。
构成蛋白质的20种常见α氨基酸之一。
作为谷氨酰胺、脯氨酸以及精氨酸的前体。
L-谷氨酸是蛋白质合成中的编码氨基酸，哺乳动物非必需氨基酸，在体内可以由葡萄糖转变而来。
D-谷氨酸参与多种细菌细胞壁和某些细菌杆菌肽的组成。
符号：E。
1.1谷氨酸用途1）下游产品开发将有一定反应活性的双功能基试剂氯乙醇和L—谷氨酸直接酯化保护羧基，用三光气活化成其相应的N—羧酸酐，可直接得到侧链具有一定反应活性的聚L—氯乙基谷氨酸酯。
谷氨酸可生产许多重要下游产品如L—谷氨酸钠、L—苏氨酸、聚谷氨酸等。
2）食品业谷氨酸是在食品工业中应用较多的氨基酸。
谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。
谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。
用于食品内，能显着提高食品的风味和有增香作用。
谷氨酸作为风味增强剂可用于增强饮料和食品的味道，不仅能增强食品风味，对动物性食品有保鲜作用。
3）日用化妆品等谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种。
如：N—酰基谷氨酸钠系列产品是由谷氨酸缩合而成的性能优良的阴离子表面活性剂，广泛用于化妆品、香皂、牙膏、香波、泡沫浴液、洗洁净等产品中。
谷氨酸作为营养药物可用于皮肤和毛发。
用于生发剂，能被头皮吸收，预防脱发并使头发新生，对毛乳头、毛母细胞有营养功能，并能扩张血管，增强血液循环，有生发防脱发功效。
用于皮肤，对治疗皱纹有疗效。
谷氨酸为天然植物成分，由世界上最先进的生物酶工程技术制取，以护发生发、护肤类化妆品为日用化妆品的发展方向，用谷氨酸合成生物表面活性剂具有大的市场。
4）医药行业谷氨酸还可用于医药，因为谷氨酸是构成蛋白质的氨基酸之一，虽然它不是人体必须的氨基酸，但它可作为碳氮营养与机体代谢，有较高的营养价值。
谷氨酸被人体的吸收后，易与血氨形成谷酰氨，能解除代谢过程中氨的毒害作用，因而能预防和治疗肝昏迷，保护肝脏，是肝脏疾病患者的辅助药物。
脑组织只能氧化谷氨酸，而不能氧化其它氨基酸，故谷酰胺可作为脑组织的能量物质，改进维持大脑机能。
谷氨酸作为神经中枢及大脑皮质的补剂，对于治疗脑震荡或神经损伤、癫痫以及对弱智儿童均有一定疗效。
用谷氨酸制成的成药有药用谷氨酸内服片，谷氨酸钠（钾）注射液，谷氨酸钙注射液，乙酰谷氨酸注射液等。
2.谷氨酸发酵工艺一般流程图淀粉质原料菌种预处理（粉碎、调浆、水解糖化、冷却、中和、脱色、过滤）活化与扩大培养发酵培养基的制备（添加氮源、无机盐、生长因子、灭菌）种子接种种子罐二级种子谷氨酸液体深层通气发酵谷氨酸提取（电-离子交换法）加碱中和及除铁脱成品谷氨酸3.谷氨酸发酵培养基的工艺条件与技术控制3.1原料处理以田洪涛、高年发等人在研究谷氨酸发酵与味精生产中表明：谷氨酸生产菌一般不能直接利用淀粉或糊精，要对这些原料用酸解法进行淀粉糖化，具体步骤如下：用水调至10—20Bé浆液，添加0.6%盐酸，浆液pH1.5.在0.25-0.40MPa蒸汽压力下水解10-20min，使液中葡萄糖值达到90%以上。
将酸解液冷却到60℃以下，用液碱pH 至4.5，加入0.3%-0.5%活性炭，搅拌30min，静置1-2h，取上清液压滤，滤液用碱调pH为7.0，可供发酵培养基用。
3.2发酵培养基的制备谷氨酸发酵培养基组成包括碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
配制时要根据菌种特性、发酵过程控制、产物提取等多方面因素综合考虑而定。
见表1是以谷氨酸棒杆菌AS1.299为例的培养基组成成分。
表1谷氨酸的培养基成分配方表陈宇在研究氨基酸工艺学中表明培养基中糖浓度对谷氨酸发酵有很大的影响。
在一定的范围，谷氨酸产量随糖浓度增加而增加，但是糖浓度过高由于参透压增大，对菌体不利导致发酵周期周期延长，产酸不稳定。
为了降低培养基中糖浓度而提高产酸水平，一般取低浓度糖的流加糖发酵工艺。
刘冬玲、张学仁等在发酵工程中表明，生物素的用量直接影响谷氨酸的合成。
生物素的含量低，菌体得不到很好的生长。
反之，由于生物素的含量过高，会造成菌体大量繁殖，不产或少谷氨酸。
试验结果表明，当菌体内生物素从20ug/g干菌体降到0.5ug/g 干菌体，菌体就停止生长，继续发酵，在适宜条件下就大量积累谷氨酸。
3.3菌种的扩大培养我国谷氨酸发酵的种子扩大培养普遍采用二级种子扩大培养的流程。
以田洪涛、高年发等研究表明，一般采用流程即为：斜面原种斜面活化（32℃，18～24h） 1000L三角瓶（32℃，200mL液体振荡12h即为一级种子） 50～500L种子罐（32℃，35～350L液体通风培养8～10h，即为二级种子）接种发酵罐（发酵培养基）4.培养条件对谷氨酸发酵的影响以熊宗贵在研究发酵工艺原理表明，当谷氨酸棒杆菌的a-酮戊二酸脱氢酶活力低，离子的存在下，尤其当生物素缺乏时，TCA循环到生成a-酮戊二酸时，即受到阻挡。
NH+4a-酮戊二酸因高活力的谷氨酸脱氢酶作用，转变成谷氨酸。
培养条件对谷氨酸发酵的影响见表2表2谷氨酸产生菌因培养条件的代谢转换控制因子发酵转换氧乳酸或琥珀酸谷氨酸（通气量不足）（通气量充足）NH+4 a-酮戊二酸谷氨酸谷酰胺（缺少）（适量）（过量）pH N-乙酰谷酰酸谷氨酸（酸性）（中性或微碱性）磷酸结氨酸谷氨酸（高浓度磷酸）生物素乳酸或琥珀酸谷氨酸（饱和）（限量）表2表明，培养条件不同，将导致发酵产物不同。
控制适量的磷酸盐浓度、生物素离子，可以使谷氨酸发浓度、通气培养、以流加尿素的方式调加pH值和提供适量NH+4酵得以顺利进行。
4.1温度影响及控制参数以陈宁的氨基酸工艺学研究表明，谷氨酸生产菌的最适宜生长温度为30℃～37℃。
若温度过低菌体生长繁殖缓慢，周期长，必要时要补加玉米浆以促进生长。
若温度过高，菌体容易衰老，后期产酸缓慢，菌体衰老自溶，周期长，产酸低，并影响提取。
根据菌种的特点，发酵过程中可采用二级或三级管理温度，即前期长菌阶段控制在30℃～34℃，中、后期34℃～37℃4.2 pH值的影响及控制参数谷氨酸发酵在不同阶段对pH值要求不同。
发酵前期，幼龄菌对氮的利用率高，pH 变化大。
发酵前期pH偏低，菌体生长旺盛，消耗营养成分快，菌体转入正常代谢，繁殖菌体而不产谷氨酸。
如果pH过高，抑制菌体生长，糖代谢缓慢，发酵时间延长。
为满足谷氨酸的合成需要，发酵前期控制pH在7.3左右。
发酵中期pH7.2左右，发酵后期Ph7.0.谷氨酸发酵过程中pH的调节方法主要有以下几种：添加碳酸钙法、尿素流加法、液氨添加法4.3供养的影响及控制参数谷氨酸生产菌是兼性好氧菌，不论那个阶段都需要氧气的供给。
菌体生长期，供养不足，限制了菌体呼吸，菌体生长不好。
如果供养过量，容氧分压过高，会造成高氧水平对菌体生长阻碍，菌体得呼吸强度和菌体浓度显著降低。
谷氨酸形成期，如果供养不足，生成大量乳酸和琥珀酸，谷氨酸生产量很低。
反之，影响a-酮戊二酸的还原氨基化作用，而积累a-酮戊二酸，谷氨酸产量也很低。
以田洪涛在现代发酵工艺原理与技术中研究表明，培养过程中通风搅拌的控制很重要，各个阶段需氧量不同，控制的参数也不相同。
长菌阶段要求的体积容氧系数Kd为（1.92～2.88）×10-6molO2/9ml.min.atm)（p O2）产酸阶段要求Kd在（7.2～8.3 ）×10-6molO2/9ml.min.atm) （p O2）以上可以使生产菌发挥出最大的生产能力。
在生产上主要通过以下方式来提高氧气的通气量：一、提高发酵罐压力，二向发酵罐通入纯氧气。
三、减少通气量或降低搅拌转速等方式来降低KL a，使发酵液中CL降低。
4.4种量和种龄及控制参数接种量少，菌体增殖缓慢，发酵周期延长；接种量多，菌体增殖迅速，营养消耗快，产酸缩短，后期产酸速度不高。
对16%的初糖，接种量为4%时，发酵周期42～44h产酸10以上。
若用8%接种量时，发酵期缩短1～3h，前期12h产酸率提高到3%以上。
接入发酵的种子所处的生长阶段是处于活力旺盛的对数生长期，则种子活力强，可缩短发酵适应期；若种龄过长则菌种活力降低，代谢产物增多。
所以一般一级种子种龄9～12h，二级种子种龄7～8h，种量的多少显著影响发酵适应期的延长时间，产酸时间及发酵周期的长短。
目前接种量为10%左右，控制发酵周期在30～32h，以达到高产酸、高转化率的目的。
4.5泡沫的影响及消除方法在发酵过程中，培养液中形成一定的数量的泡沫，增大了气液接触的面积，导致传氧速率的增加，有利发酵过程氧的供给。
但是发酵旺盛时会产生大量泡沫，会引起“逃液”现象。
1.造成搅拌无法进行，菌体呼吸受到阻碍导致代谢异常菌体自溶。
2.泡沫过多时，会造成大量逃液，发酵液从排气路或轴封逃出来而增加染菌机会和产物浪费。
泡沫控制，可以采用两种途径：一、调整培养基的成分（如少加或缓加易气泡的原料）、改变某些物理化学参数（如pH、温度、通气和搅拌）或是改变发酵工艺的控制。
二、采用机械消沫或消沫剂消沫来消除。
主要通过机械消沫和化学消沫法。
如常用到的四类1.天然油脂类、2.高碳醇、脂肪酸和脂类3.醚类4.硅酮类。
加入的方法一般有：一次加法、中间流加法、一次加法和中间流加法结合使用。
5.提取谷氨酸工艺流程发酵结束后，在谷氨酸发酵液中，除了积累的大量谷氨酸外，还有其他代谢副产物、培养基残留成分等，因此需要把谷氨酸从发酵液中分离出来。
目前国内提取谷氨酸主要采取：等电点法、离子交换法、金属盐法、盐酸水解-等电点法、离子交换膜电渗析法等。
等电子-离子交换法提取谷氨酸流程如下：发酵液育晶2h（pH4～5）加盐酸或高流分母液育晶2h（pH3.5～3.8）育晶2h（pH3.0～3.2）搅拌育晶20h～96h沉淀4h细谷氨酸母液谷氨酸上离子交换柱洗脱后分流（上柱）高流分流分等电子-离子交换法提取谷氨酸流程示意图技术控制：本工艺分两步进行：第一步将发酵液送至等电点罐，提取部分谷氨酸；第二步将母液进行离子交换处理。
等电点提取回收细谷氨酸可与发酵液并用，放入等电点罐内，用pH1.5的离子交换高流分母液调节等电点罐内发酵液，开始流速快些，当溶液pH达到5时，流量要放小，仔细观擦到晶核，停止加酸，再育晶2h，再缓慢调节pH3.2，继续育晶2h，开大冷水，搅拌16～20h，使充分长晶，然后静置沉降4～6h，母液上液离子交换柱，提取谷氨酸。