(完整版)氨基酸发酵工艺学要点
氨基酸工艺学章节总结
氨基酸工艺学章节总结氨基酸工艺学是研究氨基酸生产工艺和相关技术的学科。
氨基酸是构成蛋白质的基本组成单位，也是人体必需的营养物质之一。
氨基酸工艺学的研究对于提高氨基酸产量、降低生产成本、改善产品质量具有重要意义。
本文将对氨基酸工艺学的相关内容进行总结。
一、氨基酸的生产原料和菌种选择氨基酸的生产原料主要包括糖类、蛋白质和油脂等。
糖类是常用的原料，如葡萄糖、玉米糖浆等；蛋白质是较为复杂的原料，可通过蛋白质水解或氨基酸转化等方法获得；油脂是一些特定氨基酸的原料，如亮氨酸、色氨酸等。
选择合适的原料可以提高氨基酸的产量和质量。
在菌种选择方面，常用的包括大肠杆菌、酵母菌、放线菌等。
不同的菌种有不同的代谢途径和产物分布，因此选择合适的菌种对于氨基酸的生产至关重要。
二、氨基酸的发酵工艺氨基酸的生产一般采用微生物发酵的方法。
发酵工艺的设计和控制对于提高氨基酸产量和质量非常重要。
1. 发酵培养基的选择和优化发酵培养基是发酵过程中提供营养物质和能量的基础，对于菌种的生长和代谢具有重要影响。
优化培养基的成分和浓度，可以提高菌种的生长速度和产酸速率，从而提高氨基酸的产量。
2. 发酵条件的控制发酵条件包括温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等。
不同的菌种对于发酵条件有不同的要求。
通过调节发酵条件，可以控制菌种的生长和代谢过程，从而实现氨基酸的高效产生。
三、氨基酸的提取和纯化技术氨基酸的发酵液中含有各种杂质，如菌体、代谢产物等，需要进行提取和纯化才能得到纯净的氨基酸产品。
1. 清除菌体常用的方法包括离心、滤液和超滤等。
通过这些方法可以将发酵液中的菌体分离出来，得到菌体清液。
2. 分离和纯化氨基酸常用的方法包括离子交换层析、凝胶过滤层析、逆流色谱等。
这些方法可以根据氨基酸的性质和分子大小进行分离和纯化，得到高纯度的氨基酸产品。
四、氨基酸工艺的优化和创新氨基酸工艺学的研究不仅仅是对已有工艺的总结和改进，还包括对新工艺的探索和创新。
1. 工艺优化通过对氨基酸工艺不同环节的优化，可以提高产量、降低成本和改善产品质量。
氨基酸发酵工艺学要点
氨基酸发酵工艺学要点味精厂的主要生产车间：糖化车间、发酵车间、提取车间、精制车间淀粉生产的流程。
淀粉的液化及糖化定义。
淀粉液化过程使用淀粉酶，水解位置1，4糖苷键，糖化过程使用糖化酶，水解位置1，4糖苷键和1，6糖苷键。
液化结束后，为何要进行灭酶处理，如何操作？葡萄糖的复合反应。
淀粉的糊化、老化定义及影响老化的因素。
DE值与DX值的概念淀粉水解糖的质量要求有哪些？说说酸水解法、酸酶法和酶水解法三种不同水解工艺的优劣？固定化酶的定义及制备方法有哪几种？生物素对谷氨酸生物合成途径影响。
在谷氨酸发酵中如何控制细胞膜渗透性。
诱变育种概念。
谷氨酸生产菌的育种思路现有谷氨酸生产菌主要有哪四个菌属。
谷氨酸发酵生产菌的主要生化特点。
日常菌种工作。
菌种扩大培养的概念和任务谷氨酸发酵一级种子和二级种子的质量要求影响种子质量的主要因素氨基酸生产菌菌种的来源有哪些。
工业微生物菌种保藏技术是哪几种？冷冻保藏的分类菌种衰退和复壮的概念代谢控制发酵的定义谷氨酸发酵培养基包括哪些主要营养成分。
生长因子的概念影响发酵产率的因素有哪些。
谷氨酸发酵过程调节pH值的方法谷氨酸发酵不同阶段对PH的要求：前期pH7.3、中期pH7.2 、后期pH7.0 放罐pH6.8谷氨酸发酵时,出现泡沫过多,一般是什么原因,该怎样处理?谷氨酸发酵过程，菌体生长缓慢或不长的原因及解决方法？谷氨酸发酵过程，耗糖快,pH偏低, 产酸低原因及解决方法谷氨酸生产菌最适生长温度为？，发酵谷氨酸最适发酵温度？，最适合生长pH为？。
发酵过程中CO2迅速下降，说明污染噬菌体， CO2连续上升，说明污染杂菌消泡方法有哪几种？一次高糖发酵工艺噬菌体侵染的异常现象染菌的分析（1）从染菌时间分析：早期：培养基灭菌不彻底、种子带菌等；中后期：设备渗漏、空气系统。
（2）从染菌类型分析：耐热的芽孢杆菌：灭菌不彻底，净化空气带菌，设备渗漏；无芽孢的球菌、酵母等：设备渗漏。
（3）从染菌幅度分析：个别罐：料液或设备灭菌不彻底；大面积罐：空气系统、种子、公用设备存在染菌。
第七章氨基酸发酵工艺
目前蛋氨酸、赖氨酸作为饲料添加剂的使用 量最大，色氨酸、苏氨酸等也被确定为饲料 添加剂。
4、氨基酸在农业中的应用
1）、杀虫剂
如刀豆氨酸可使南方毛虫拒食而
死； 2）、杀菌剂 1972年，日本推出N月酰缬氨酸作为 治稻瘟病药剂； 3）、除草剂 如激光除草剂的δ-氨基一酰丙酸； 4）、农药稳定剂 如色氨酸可作为杀虫剂水杨酸或 环磷酸的稳定剂； 5）、植物生长的促进剂 如谷氨酸能使大豆增产； 6）、脱叶剂 如L-赖氨酸有加速树叶脱落的作用。
与TCA循环有关。
适宜在缺氧条件下进行的亮氨酸、苯丙氨酸和缬
氨酸发酵：菌体呼吸受阻时产量最大。
供氧不足时产酸受轻微影响的天冬氨酸族氨基酸
发酵。
第三节
A、谷氨酸生产工艺
氨基酸生产工艺
工业化生产开始于由水解小麦面筋或大豆蛋白质
而制取。 1957年，日本率先采用微生物发酵法生产，并 投入大规模工业化生产，这是被誉为现代发酵工 业的重大创举，使发酵工业进入调节代谢的调控 阶段。 谷氨酸是一个很重要的氨基酸，占氨基酸总量的 2/3。 我国现已有30余家生产，年产量达110万吨，居 世界首位。
转化率降低。
菌种性质、生产氨基酸种类和所采用的发酵操
作决定碳源种类
2、氮源：铵盐、尿素、氨水； 同时调整pH值。 营养缺陷型添加适量氨基酸主要以添加有机氮
源水解液。
需生物素和氨基酸，以玉米浆作氮源。 尿素灭菌时形成磷酸铵镁盐，须单独灭菌。可
分批流加。
氨水采用pH自动控制连续流加法.
和发酵阶段等因素决定。
控制方式：
（1）菌体生长或过快时，流加尿素可多
些，以抑制菌体生长。
（3）发酵后期，残糖少，接近放罐时，少加
氨基酸发酵工艺学
氨基酸发酵工艺学氨基酸发酵工艺学是研究氨基酸生产过程中的发酵过程和工艺参数的科学。
氨基酸是生命体中重要的有机物质，广泛应用于医药、化工、食品等领域。
通过发酵工艺学的研究，可以优化氨基酸的生产工艺，提高产量和质量，降低生产成本。
氨基酸发酵工艺学主要包括微生物的选育与改良、发酵介质的配方和优化、发酵条件的控制等环节。
首先，通过选择适合生产目标氨基酸的微生物种类进行培养，并通过基因改造等手段提高其产酸能力和抗生素产量。
其次，合理配方发酵介质，提供微生物生长和代谢所需的营养物质，如碳源、氮源、无机盐等，并优化营养物质浓度和比例，以提高产酸效率。
同时，还需要注意控制介质的pH值、温度和氧气供应等因素，以最大程度地促进微生物生长和酸产量。
此外，还需要加入抗泡剂、抗生素等辅助物质，防止发酵过程中的杂菌污染。
在发酵过程中，通过监测微生物生长曲线、消耗和产酸速率等指标来了解反应的进程和微生物代谢状态。
根据这些数据，可以调整前述的工艺参数，如发酵温度、密度、通气量、搅拌速度等，以提高产酸效率和酸产量。
在工艺的最后阶段，通过优化酸的提取、纯化和结晶工艺，以获得高纯度的氨基酸产品。
随着生物技术的发展，氨基酸发酵工艺学还涉及到基因工程、酶工程等新技术的应用。
通过选择、改造和优化微生物的代谢途径和酶系统，可以进一步提高氨基酸的产酸效率和产量，同时降低废水和废料的排放。
总之，氨基酸发酵工艺学是一门综合知识学科，涉及到微生物学、生化学、工程学等多个领域的知识。
通过深入研究和应用，可以不断改进氨基酸生产工艺，满足市场需求，推动氨基酸产业的发展。
氨基酸发酵工艺学是一门涉及微生物学、生化学、生物工程学等多学科的综合学科，旨在通过研究发酵过程和优化工艺参数，提高氨基酸的产量和质量，降低生产成本，促进氨基酸产业的发展。
在氨基酸发酵工艺学中，微生物的选育与改良是一个重要的环节。
微生物是氨基酸发酵的生产工具，不同的微生物对于氨基酸的产量和产物特性有着不同的影响。
氨基酸发酵工艺学
氨基酸发酵工艺学氨基酸发酵工艺学是一门研究氨基酸发酵过程的学科，其目的是通过深入研究氨基酸发酵过程的生化反应机理，优化发酵条件，提高氨基酸的产量和品质。
本文将从氨基酸的生物合成、发酵微生物、发酵过程控制等方面进行探讨。
一、氨基酸的生物合成氨基酸是生命体内的重要有机分子，是构成蛋白质的基本单元。
氨基酸的生物合成过程是通过一系列生化反应由简单的原料转化为复杂的有机物的过程，其中涉及到多种酶的催化作用。
氨基酸的生物合成过程可以分为两个阶段：第一阶段是核心骨架的合成，第二阶段是侧链的修饰。
核心骨架的合成是通过多种代谢途径实现的，其中最为重要的是糖酵解途径和三羧酸循环途径。
糖酵解途径是将葡萄糖分解为丙酮酸和乳酸等中间产物，再通过转化反应合成核心骨架；三羧酸循环途径则是将醋酸等有机酸转化为丙酮酸和草酸等中间产物，再通过转化反应合成核心骨架。
此外，还有其他代谢途径，如磷酸戊糖途径、戊糖酸途径等，也可以参与核心骨架的合成。
侧链的修饰是通过氨基酸转氨酶、氧化酶、脱羧酶等酶的作用实现的。
其中，氨基酸转氨酶可以将一个氨基酸的侧链转移到另一个氨基酸上，从而形成新的氨基酸；氧化酶可以将氨基酸的侧链氧化，从而形成新的侧链；脱羧酶可以将氨基酸的侧链脱羧，从而形成新的氨基酸。
通过这些修饰反应，可以合成大量不同种类的氨基酸。
二、发酵微生物氨基酸的发酵过程是由微生物完成的，这些微生物包括细菌、真菌、酵母等。
其中，最常用的氨基酸发酵微生物是大肠杆菌、蓝绿藻、突变株等。
大肠杆菌是一种广泛存在于自然界中的革兰氏阴性菌，具有很强的代谢能力和生存适应性。
在氨基酸发酵过程中，大肠杆菌可以利用多种碳源和氮源，通过调节发酵条件，产生不同种类和含量的氨基酸。
蓝绿藻是一种单细胞藻类，具有光合作用和异养作用两种代谢途径。
在光合作用条件下，蓝绿藻可以利用太阳能和CO2等无机物质合成有机物，其中包括氨基酸。
通过调节光照强度、温度、氧气含量等因素，可以提高蓝绿藻的氨基酸产量。
《氨基酸工艺学》6 氨基酸发酵过程控制
（六）响应面分析法
➢发酵培养基优化的步骤： ①所有影响因子的确认； ②影响因子的筛选，以确定各个因子的影响程度； ③根据影响因子和优化的要求，选择优化策略； ④实验结果的数学或统计分析，确定其最佳条件； ⑤最佳条件的验证。
（六）响应面分析法
钾盐比菌体生长需要的钾盐高。
➢菌体生长需要钾盐量约为0.1 g/L，氨基酸生产需 要钾盐量为0.2~1.0 g/L。
（三）无机盐
（4）微量元素： ➢微生物需要量非常少但又不可完全没有的元素称
为微量元素。
➢如锰是某些酶的激活剂，羧化反应需要锰，一般 配比为2 mg/L。铁是细胞色素氧化酶、过氧化 氢酶的组成部分，也是一些酶的激活剂，配比为 2 mg/L。
（六）相容性溶质
➢相容性溶质概念： 微生物通过在胞内积累有限的几种小分子溶质，如 糖醇、有机碱和氨基酸等以提高细胞内水活度，使 细胞的体积和膨压达到正常水平，并避免细胞内所 有物质浓度的升高，这类溶质的高浓度积累可使细 胞内外渗透压达到平衡，并且不妨碍细胞正常的代 谢活动，因而被称为“相容性溶质”。
（三）无机盐
元素 磷
硫 镁 钙 钠 钾
化合物形成（常用）
生理功能
KH2PO4，K2HPO4
核酸、核蛋白、磷酸、辅酶及ATP等高 能分子的成分，作为缓冲系统调节培养
基pH
含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸等）、 (NH4)2SO4，MgSO4 维生素的成分，谷胱甘肽可调节胞内氧
化还原电位
MgSO4
己糖磷酸化酶、异柠檬酸脱氢酶、核酸 聚合酶等活性中心组分
（六）相容性溶质
➢甜菜碱是在甜菜糖蜜中发现的季铵型生物碱，具 有维持和调节细胞渗透压、保护酶以及参与甲基 化反应等重要功能。
氨基酸发酵生产工艺学
• 2、一级种子培养：由葡萄糖、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、硫酸铁及硫 酸锰组成。pH6.5-6.8。1000ml装200-250ml振荡，32℃ 培养12h。
• 3、二级种子培养：用种子罐培养，料液量为发酵罐投料体积的1％，用水解糖代替 葡萄糖，于32℃ 进行通气搅拌7-10h。种子质量要求：二级种子培养结束时，无杂 菌或噬菌体污染，菌体大小均一，呈单个或八字排列。活菌数为108-109 /ml。
控制：
（1）菌体生长或耗糖慢时，少量多次流加尿素， 避免pH过高
（2）菌体生长或耗糖过快时，流加尿素可多些， 以抑制菌体生长。
（3）发酵后期，残糖少，接近放罐时，少加或不 加尿素，以免造成氨基酸提取困难。
（4）氨水对pH影响大，应采取连续流加。
温度对氨基酸发酵的影响及其控制
• 菌体生长达一定程度后再开始产生氨基酸，因此菌体生长最适温度和氨基酸合成的 最适温度是不同的。
首位。
二、谷氨酸的生物合成机理
1. 谷氨酸 （-氨基戊二酸）
O
C-OH
第一代鲜味剂
H2N- C- H H-C-H
L-谷氨酸单钠盐——味精
H-C-H
H-C O
OH
L-型
2.谷氨酸的生物合成
葡萄糖
中间产物
a－酮戊二酸
NH4＋
谷氨酸
谷氨酸 脱氢酶
抑制
（1）EMP:丙酮酸，ATP,NADH2 （2）HMP:6－磷酸果糖
氨基酸发酵的工艺控制
• 培养基 • pH • 温度 •氧
培养基
1、碳源：淀粉水解糖、糖蜜、醋酸、乙醇、 烷烃 碳源浓度过高时，对菌体生长不利，氨基酸的转化率降低。 菌种性质、生产氨基酸种类和所采用的发酵操作决定碳源种类
教学重点难点-氨基酸发酵生产技术
2.发酵罐压力控制的方法
3.表示通气量大小的方法和控制通气量大小的方法
4.调节搅拌转速的方法
5.针对发酵罐中泡沫的消泡方法
6.显微镜的使用
7.分光光度计的使用及测定赖氨酸方法
8.分光光度计法测发酵液中还原糖
9.高效液相法测定发酵液中生物素的方法
10.补糖和补生物素的策略
1.从自然界采集分离筛选菌种的方法
2.发酵工业菌种的改良方法
3.对菌种进行复壮及保藏的方法
氨基酸菌种扩大培养及菌种保藏技术
1.种子质量的因素
2.工业发酵菌种扩大培养的工艺流程及操作要点
3.种子质量控制的原理、方法。种子制备过程，种子制备环节的控制要点。
1.实验室和生产车间固体或液体种子制备
2．种子的转移工作
3．发酵培养基的配制及优化方法
1.发酵工业培养基的配制
2.发酵培养基进行灭菌
3.优化发酵培养基
空气除菌技术
1.空气除菌的原理
2.空气除菌的方法
3.空气除菌的工艺流程
1.空气除菌的方法
2.空气除菌的工艺流程
氨基酸发酵机制及菌种选育技术
1.发酵工业常用菌种
2.菌种的分离、筛选、鉴定的基本方法
3.菌种的改良途径、保藏方法的基本原理以及技术流程
2.氨基酸提取纯化的常用方法及原理
3.氨基酸提取纯化的常用方法的主要操作过程
4.熟悉各种方法的优缺点
1.能够正确使用维护水浴锅、离心机、抽滤瓶等实验器材
2.能够熟练操作树脂吸附洗脱各步骤
谷氨酸提取技术
1.氨基酸的理化性质：溶解性、等电点、变性、胶体等
2.氨基酸分离提取的基本方法和原理
氨基酸发酵
• 典型的例子就是谷氨酸发酵。 • 改变培养条件的发酵转换法中,有变化铵离
子浓度、磷酸浓度，使谷氨酸转向谷氨酰 胺和缬氨酸发酵
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2.2 用营养缺陷 变异株的 (quēxiàn) 方法
• 这一方法是诱变出菌体内氨基酸生物合成
某步反应阻遏的营养缺陷型变异(biànyì)体，使 生物合成在中途停止，不让最终产物起控 制作用。
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3.1.2 载体 的构建 (zàitǐ)
• 有效的载体需要有在受体菌中可启动的复
制起始位点，这可从棒状杆菌家族内源小 质粒中获得;
• 载体所需的筛选标记(biāojì)及外源基因插入的
多克隆位点，可从常用的克隆载体中获得。
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3.1.3 基因 转移手段 (jīyīn)
• 由于棒状杆菌是革兰氏阳性菌，CaCl2转化法对它不
今后的发展是采用诱变、细胞工程、基因工程的手段选育出从遗传角度解 除了反馈调节和遗传性稳定的更理想菌种,提高产酸;采用过程控制,进行最优化控制, 连续化、自动化,稳产、高产;探求新工艺、新设备,以提高产率和收得率;研究发酵 机制等问题,以便能更好地控制氨基酸这样微生物中间代谢产物的发酵。
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• 专性需氧菌，控制环境(huánjìng)条
件可改变代谢途径和产物。
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控制 细胞渗透性 (kòngzhì)
•生物素、油酸和表面活性剂， 引起细胞膜的脂肪酸成分的改变。 •青霉素：抑制(yìzhì)细胞壁的合 成，由于细胞面内外的渗透压 而泄露出来。
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控制 旁路代谢 (kòngzhì)
育成的氨基酸生物合成高能力的菌株。
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氨基酸发酵生产工艺学
整理课件
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酶法糖化：以大米或碎米为原料时采用
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3
3、合适C/N
氮源用于调整pH。 合成菌体。 生成氨基酸，因此比一般微生物发酵 的C/N低。
整理课件
4
4、磷酸盐：对发酵有显著影响。不足时糖 代谢受抑制。
5、镁：是已糖磷酸化酶、柠檬酸脱氢酶和 羧化酶的激活剂，并促进葡萄糖-6-磷酸 脱氢酶活力。
6、钾：促进糖代谢。谷氨酸产酸期钾多利 于产酸，钾少利于菌体生长。
（1）有苹果酸酶和丙酮酸羧化酶。 （2）－酮戊二酸脱氢酶活性弱，异柠檬酸脱氢
酶活性强，异柠檬酸裂解酶活性弱。 （3）谷氨酸脱氢酶活性高，经呼吸链氧化
NADPH2 的能力弱。
（4）菌体本身利用谷氨酸的能力低。
整理课件
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4.谷氨酸产生菌（全是细菌）
棒杆菌属 北京棒杆菌 C. pekinense Corynebacterium 钝齿棒杆菌 C. crenatum
我国现有50余家生产，年产量达160万吨万吨，居世界
首位。
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二、谷氨酸的生物合成机理
1. 谷氨酸 （-氨基戊二酸）
O C-OH H2N- C- H H-C-H
第一代鲜味剂 L-谷氨酸单钠盐——味精
H-C-H
H-C O
OH L-型
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2.谷氨酸的生物合成
葡萄糖
中间产物
第十章 氨基酸发酵生产工艺学
2.饲料工业: 甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料 3.医药工业: 多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代 谢失调 苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气 对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低. 4.化学工业:谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙 氨酸纤维.
氨基酸的生产方法
发酵法: 直接发酵法:野生菌株发酵,营养 缺陷型突变发酵,抗氨基酸结构类似物 突变株发酵,抗氨基酸结构类似物突变 株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型 回复突变株发酵. 添加前体法
酶法:利用微生物细胞或微生物产生的酶来制 造氨基酸. 提取法:蛋白质水解,从水解液中提取.胱氨 酸,半胱氨酸和酪氨酸 合成法:DL-蛋氨酸,丙氨酸,甘氨酸,苯丙 氨酸. 传统的提取法,酶法和化学合成法由于前体物 的成本高,工艺复杂,难以达到工业化生产的目 的.
生产氨基酸的大国为日本和德国. 日本的味之素,协和发酵及德国的德固 沙是世界氨基酸生产的三巨头.它们能 生产高品质的氨基酸,可直接用于输液制 , 剂的生产. 日本在美国,法国等建立了合资的氨基 酸生产厂家,生产氨基酸和天冬甜精等衍 生物.
3.1.2 载体的构建
有效的载体需要有在受体菌中可启动的 复制起始位点,这可从棒状杆菌家族内 源小质粒中获得; 载体所需的筛选标记及外源基因插入的 多克隆位点,可从常用的克隆载体中获 得.
3.1.3 基因转移手段
由于棒状杆菌是革兰氏阳性菌,CaCl2转化法对它 不适用. 通常采用的方法有:原生质体转化,转导,电转化, 接合转移. 原生质体转化的方法是较早采用的方法,由于受 到原生质体再生条件的局限,效率不高; 电转化方法由于高效,快速被广泛使用,目前它 的转化效率可达到原生质体转化法的100～1000倍. 接合转移可用于基因在亲缘关系远的物种之间的 转移,并且可将外源基因整合于染色体上,易于 稳定遗传.
氨基酸工艺学
氨基酸工艺学以上两幅图需要了解，有助于谷氨酸发酵的复习。
氨基酸发酵的代谢控制方式：（1）菌种的代谢调；（2）.控制发酵条件；（3）控制细胞的渗透性；（4）控制旁路代谢；（5）控制反馈作用物的浓度；（6）消除终产物的反馈抑制和阻遏作用；（7）促进ATP的积累，以利于氨基酸的生物合成。
谷氨酸的生物合成途径（葡萄糖对谷氨酸转化率）糖经EMP途径和HMP途径生成丙酮酸；丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA；丙酮酸经CO2固定途径生成草酰乙酸，两者形成柠檬酸进入TCA循环；TCA循环中间产物α-酮戊二酸，在谷氨酸脱氢酶的作用下，还原氨基化合成谷氨酸。
CO2固定途径：C6H12O6 + NH3 +1.5 O2 C5H9O4N + CO2 + 3 H2O1摩尔葡萄糖可以生成1摩尔的谷氨酸。
理论收率为81.7%（最高）。
乙醛酸循环途径：DCA途径发酵谷氨酸，糖的转化率大大降低6乙酰CoA + 2 NH3 + 3O2 2 C5H9O4N + 2 CO2 + 6 H2O理论转化率仅为54.4%（最低）。
所以实际转化率：在54.4%~81.7%之间。
现有葡萄糖生产主要是四个属：短杆菌属（短杆菌科），棒杆菌属、小杆菌属、节杆菌属（棒杆菌科）现有谷氨酸生产菌的主要特征：（说出特征并解释为什么有这种特征）1、细胞形态为球形，棒形以至短杆2、G+无芽孢，无鞭毛，不能运动3、都是需氧型微生物4、都是生物素缺陷型5、腺酶强阳性6、不分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白及明胶等7、发酵中菌体发生明显的形态变化，同时发生细胞渗透性的变化8、、二氧化碳固定酶系活力强9、异柠檬酸裂解酶活力欠缺或微弱，乙醛酸循环弱10、a-酮戊二酸能力缺失或微弱11、还原性辅酶Ⅱ进入呼吸链能力弱12、柠檬酸合成酶、乌头羧酶，异柠檬酸脱氢酶以及谷氨酸脱氢酶活力强13、能利用醋酸，不能利用石蜡14、具有向环境中泄露谷氨酸的能力15、不分解利用谷氨酸，并能耐高浓度谷氨酸，产生谷氨酸5%以上生物素：对代谢调节与能荷的调节是不同额，能荷是对糖代谢流的调节，而生物素能够促进糖的EMP、HMP、TCA循环生物素结构式谷氨酸产生菌因环境条件的发酵转化控制发酵因子发酵转换氧不足时生成乳酸或琥珀酸；过量时生成α-酮戊二酸；适量则合成谷氨酸生物素充足时生成乳酸或琥珀酸；限量条件下即亚适量时则合成谷氨酸铵离子不足时合成α-酮戊二酸；过量时生成谷氨酰胺；适量时合成谷氨酸PH 酸性条件下：N-乙酰谷胺酰胺；中性或微碱性条件下：谷氨酸磷高浓度时：缬氨酸；适量时：谷氨酸谷氨酸的发酵控制发酵培养基：需要大量C、N源，控制生物素（1）碳源淀粉水解糖要求：目前国内谷氨酸发酵糖浓度为（125~150g/L）（2）氮源作用：1.合成菌体Pro、核酸等合成物质；2.一部分用于调节PH。
氨基酸发酵工艺学要点
氨基酸发酵工艺学要点氨基酸发酵工艺学是指以微生物作为生产菌株，利用合成代谢途径合成氨基酸的工艺学。
该领域研究的主要内容包括菌种筛选与改良、培养基优化、发酵条件控制、产物回收等。
1. 菌种筛选与改良：选择合适的生产菌株是氨基酸发酵工艺成功的关键。
传统的方法是通过对不同菌株的培养并测定其产酸能力来筛选，现代技术如基因工程能够对菌株进行改良提高产酸能力。
2. 培养基优化：培养基的组成对菌株的生长和产酸能力有着重要影响。
氨基酸发酵工艺学需要确定合适的碳、氮、矿物质和微量元素的配比，并通过适当的调节pH、温度等参数来优化培养基。
3. 发酵条件控制：发酵条件的控制对产酸效果起着至关重要的作用。
温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等因素需要进行合理控制，以提供适宜的环境条件使菌株能够高效地进行产酸。
4. 产物回收：产物回收是氨基酸发酵工艺的重要步骤。
产酸液通过离心、过滤、浓缩等工艺步骤进行分离和净化，得到纯净的氨基酸产物，可以通过结晶、干燥等工艺步骤进行后续处理。
综上所述，氨基酸发酵工艺学主要涉及菌种筛选与改良、培养基优化、发酵条件控制以及产物回收等关键要点。
只有在这些方面的科学研究和技术路线的指导下，才能实现高效、经济地生产氨基酸。
氨基酸发酵工艺学是一门综合性的学科，涉及微生物学、发酵工程学、生物化学等多个学科的知识。
其研究的目标是通过优化发酵条件和处理工艺，实现高效、经济地生产氨基酸。
在氨基酸发酵工艺中，菌种筛选与改良是非常重要的一步。
不同的微生物具有不同的代谢途径和产酸能力，选择合适的菌种对产酸效果有着至关重要的影响。
菌种筛选的传统方法是通过对不同菌株的培养，并通过测定产酸能力来评估其潜力。
然而，随着基因工程技术的发展，我们能够通过改造菌株的基因来提高其产酸能力。
通过插入外源基因或修改内源基因，可以改变菌株的代谢途径和调节酶活性，从而提高产酸效率。
培养基优化也是氨基酸发酵工艺中的重要环节。
培养基的组成对菌株的生长和产酸能力具有重要影响。
氨基酸工艺学章节总结
氨基酸工艺学章节总结一、引言氨基酸是构成蛋白质的基本单元，具有重要的生物学功能。
氨基酸的生产工艺是一门关于合成、提取和改性氨基酸的技术学科，被称为氨基酸工艺学。
本文将对氨基酸工艺学的主要内容进行总结和介绍。
二、氨基酸的生产方式1. 微生物发酵法：利用微生物菌种，在合适的培养基中进行培养和发酵，通过代谢产物得到氨基酸。
常用的微生物发酵法包括谷氨酸、赖氨酸和色氨酸的生产。
2. 化学合成法：通过化学合成反应，从简单的原料合成氨基酸。
化学合成法常用于合成天门冬氨酸、苏氨酸等。
3. 酶法合成：利用特定的酶催化反应，将合适的底物转化为目标氨基酸。
酶法合成可用于合成丝氨酸、缬氨酸等。
三、氨基酸的提取和纯化1. 氨基酸的提取：通过溶剂萃取、离子交换层析等方法，从发酵液或其他原料中提取目标氨基酸。
提取工艺的设计和操作对于提高氨基酸的提取率和纯度至关重要。
2. 氨基酸的纯化：通过色谱技术、逆流膜分离等方法，对提取得到的氨基酸进行纯化。
纯化过程中需要考虑效率和成本的平衡，同时保证纯化后的氨基酸符合质量要求。
四、氨基酸的改性与功能开发1. 氨基酸的化学改性：通过酰化、酯化、取代等反应，改变氨基酸的结构和性质，使其具有特定的功能。
例如，对赖氨酸进行羧甲基化可以得到甲基赖氨酸，具有抗氧化和抗衰老的功效。
2. 氨基酸的功能开发：根据氨基酸的特性和作用机制，开发具有特定功能的氨基酸产品。
例如，利用谷氨酸的味觉增强作用，开发鲜味剂和增味剂。
五、氨基酸工艺学的应用1. 食品工业：氨基酸作为食品添加剂，广泛应用于食品工业中。
例如，谷氨酸钠作为调味剂，赖氨酸作为营养强化剂。
2. 医药工业：氨基酸作为药物的原料和辅料，在医药工业中具有重要地位。
例如，缬氨酸作为一种抗癌药物，被广泛应用于临床治疗。
3. 农业领域：氨基酸可以作为植物生长调节剂，用于提高农作物的产量和品质。
此外，氨基酸还可以作为饲料添加剂，提高畜禽的生产性能。
六、氨基酸工艺学的发展趋势1. 绿色工艺：随着环境保护意识的增强，绿色工艺在氨基酸生产中得到广泛应用。
氨基酸发酵生产工艺学
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2.2 用营养缺陷变异株的方法 （切断支路代谢）
• 这一方法是诱变出菌体内氨基酸生物合成某步反
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应阻遏的营养缺陷型变异体，使生物合成在中途
停止，不让最终产物起控制作用。
• 这种方法中有用高丝氨酸缺陷株的赖氨酸发酵，
日本味之素
日本协和发酵 日本东丽
55000
20500 6500
甘氨酸
甘氨酸 甘氨酸
日本有机合成化学
协和发酵 日本化药
6000
5000 1000
赖氨酸
南朝鲜味元
10000
丙氨酸
丙氨酸
武藏野化学研究所
日本化药
——
——
二、氨基酸合成的代谢调控
是氨基酸代谢控制发酵的基本策略之一 • 发酵工程要求微生物大量地合成特定的代谢产物， 这一目的只有当微生物的部分代谢调控机制遭到 破坏时才能达到。用人工诱变的方法有目的地改 变微生物固有的调节机制，使合成产物的途径畅 通无阻，按照人们所需要的方向进行，最大限度 地过量积累特定产物，这种发酵称为代谢控制发 酵。
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2、4 选育渗漏缺陷型突变菌株
指因突变所产生的不完全遗传障碍，其基因所控 制的反应程度不象野生型，但多少还能进行，称 这种现象为渗漏（leakage），具有这种性质的 突变型就称为渗漏突变型。
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2、5 选育温度敏感突变菌株
具有温度条件限制的突变型生物体。当其生长 温度从限制性温度范围发生由低到高(热敏)或由 高到低(冷敏)改变时，某种基因产物的活性丧失 或改变，从而导致野生型转变为突变型。
氨基酸发酵工艺学
表3--8 世界氨基酸主要生产厂家生产能力
厂家 品名 生产能 力 品名 厂家 生产能 力
蛋氨酸
蛋氨酸 蛋氨酸 蛋氨酸 蛋氨酸 蛋氨酸 蛋氨酸 蛋氨酸 蛋氨酸 赖氨酸
日本曹达
日本住友化学 日本化药 德国迪高沙 法国AEC 美国孟山都 墨西哥阿尔拜梅克斯 西班牙Sodeti 苏联Volgograd 日本味之素
生物素 表面活性剂
阻断脂肪酸的合成 对生物素有拮抗
影响细胞膜的合成 阻断脂肪酸的合成 影响细胞膜的合成 细胞膜损伤
在对数生长期添加青霉素 甘油缺陷型 油酸缺陷型
抑制细胞壁合成
磷脂的合成受阻
影响细胞膜的合成 影响细胞膜的合成
阻断不饱和脂肪酸的合成
提高细胞膜的 谷氨酸通透性
控制磷脂的合成 使细胞膜受损（如表面活性剂） 青霉素损伤细胞壁，间接影响细胞膜
20000
5000 2500 85000 105000 45000 5000 4000 4000 55000
谷氨酸
谷氨酸 谷氨酸 谷氨酸 色氨酸 色氨酸 色氨酸 色氨酸 色氨酸 色氨酸 甘氨酸
味之素
日本旭化成 协和发酵 日本武田药品 味之素 昭和电工 三井东压 田造制药 日本化药 协和发酵 日本有机合成化学
（2）饲料工业： 甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料 ，添加 蛋氨酸、赖氨酸、精氨酸等必须氨基酸可促进动物生长 发育、改善肉质、节省蛋白饲料、降低成本等。 （3 ）医药工业： 多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代谢失调 氨基酸注射液由1985年的100万瓶增长到2003的1.5万瓶， 每年以15-20%的速度递增，全行业的年产值预计能达到 10亿元 苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气对骨 髓肿瘤治疗有效,且副作用低。 （4）化学工业： 谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙氨酸纤维（合成高 分子化合物）。能保持皮肤湿润的润肤剂——焦谷氨 酸钠和质量接近天然皮革的聚谷氨酸人造革，以及人 造纤维和涂料。
第十章氨基酸发酵生产工艺学
(p208-214)
本章内容：
第一节
第二节 第三节 第四节
概述 氨基酸发酵的代谢控制 氨基酸发酵的工艺控制 谷氨酸生产工艺
目的要求：
熟悉谷氨酸生产的流程 了解氨基酸生产代谢控制的方法
第一节 概 述
氨基酸是构成蛋白质的基本成分。
目前世界上可用发酵法生产氨基酸有20
一般发酵前期pH控制在7.5左右，发酵后期pH控 制在7.2左右。
四、氧对氨基酸发酵的影响及其控制
不同的氨基酸发酵需要氧的量不同： 要求供氧充足的谷氨酸族氨基酸发酵：生物合成 与TCA循环有关。 适宜在缺氧条件下进行的亮氨酸、苯丙氨酸和缬 氨酸发酵：菌体呼吸受阻时产量最大。 供氧不足时产酸受轻微影响的天冬氨酸族氨基酸 发酵。 因此，在发酵过程中应根据具体情况对供氧过程 进行控制。
二、温度对氨基酸发酵的影响及控制
菌体生长达一定程度后再开始产生氨基酸，因 此菌体生长最适温度和氨基酸合成的最适温度 是不同的。 如谷氨酸发酵适宜温度为30～32℃，菌体生长 阶段温度过高时，则菌体易衰老，pH高，糖耗 慢，周期长，酸产量低。 采取措施：少量多次流加尿素，促进菌体生长 维持最适生长温度、适当通风，利于谷氨酸合 成。
生产氨基酸的大国为日本和德国。 日本的味之素、协和发酵及德国的德固沙是世界 氨基酸生产的三巨头。它们能生产高品质的氨基 酸，可直接用于输液制剂的生产。 日本在美国、法国等建立了合资的氨基酸生产厂 家，生产氨基酸和天冬甜精等衍生物。
氨基酸的世界市场中，谷氨酸钠约占氨基酸总量 的75％，其次为赖氨酸，占产量10％，其他约占 15％。
发酵生产的原料
国外谷氨酸采用甘蔗糖蜜或淀粉水解糖为
氨基酸发酵工艺学要点
氨基酸发酵工艺学要点1味精厂的主要生产车间：糖化车间、发酵车间、提取车间、精制车间2淀粉生产的流程原料→清理→浸泡→粗碎→胚的分离→磨碎→分离纤维→分离蛋白质→清洗→离心分离→干燥→淀粉3淀粉的液化及糖化定义。
在工业生产上，将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的“糖化”所制的的糖液称为淀粉水解糖液化是利用液化酶使淀粉糊化，黏度降低，并水解到糊精和低聚糖的程度4淀粉液化过程使用淀粉酶，水解位置1，4糖苷键，糖化过程使用糖化酶，水解位置1，4糖苷键和1，6糖苷键。
5液化结束后，为何要进行灭酶处理，如何操作？液化结束后反应快速升温灭酶，高温处理时，通过喷射器快速升温至120~145°，快速升温比逐步升温产生的“不溶性淀粉颗粒”少，所得的液化液既透明又易过滤。
淀粉出糖率高，同时由于采取快速升温法，缩短了生产周期6葡萄糖的复合反应。
7淀粉的糊化、老化定义及影响老化的因素。
（1）糊化若将淀粉乳加热到一定温度，淀粉颗粒开始膨胀，偏光十字消失。
温度继续上升，淀粉颗粒继续膨胀，可达原体积几倍到几十倍。
由于颗粒的膨胀，晶体结构消失，体积膨胀大，互相接触，变成糊状液体，虽然停止搅拌淀粉也不会再沉淀，这种现象称为糊化。
（2）老化分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列成为新氢键的过程。
（3）影响老化的因素①淀粉的成分（直链易老化，支链淀粉难老化）②液化程度③酸碱度④温度⑤淀粉糊浓度8 DE值与DX值的概念.DE值表示淀粉水解程度或糖化程度。
也称葡萄糖值DE=还原糖浓度/（干物质浓度*糖液相对密度）*100％DX值指糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。
DX=葡萄糖浓度/（干物质浓度*糖液相对密度）*100％9淀粉水解糖的质量要求有哪些？1糖液透光率＞90%（420nm）。
2不含糊精、蛋白质（起泡物质）。
3转化率＞90%。
DE值（Dextrose equivalent，葡萄糖当量值）4还原糖浓度：18%左右。
5糖液不能变质。
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氨基酸发酵工艺学要点1味精厂的主要生产车间：糖化车间、发酵车间、提取车间、精制车间2淀粉生产的流程原料→清理→浸泡→粗碎→胚的分离→磨碎→分离纤维→分离蛋白质→清洗→离心分离→干燥→淀粉3淀粉的液化及糖化定义。
在工业生产上，将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的“糖化”所制的的糖液称为淀粉水解糖液化是利用液化酶使淀粉糊化，黏度降低，并水解到糊精和低聚糖的程度4淀粉液化过程使用淀粉酶，水解位置1，4糖苷键，糖化过程使用糖化酶，水解位置1，4糖苷键和1，6糖苷键。
5液化结束后，为何要进行灭酶处理，如何操作？液化结束后反应快速升温灭酶，高温处理时，通过喷射器快速升温至120~145°，快速升温比逐步升温产生的“不溶性淀粉颗粒”少，所得的液化液既透明又易过滤。
淀粉出糖率高，同时由于采取快速升温法，缩短了生产周期6葡萄糖的复合反应。
7淀粉的糊化、老化定义及影响老化的因素。
（1）糊化若将淀粉乳加热到一定温度，淀粉颗粒开始膨胀，偏光十字消失。
温度继续上升，淀粉颗粒继续膨胀，可达原体积几倍到几十倍。
由于颗粒的膨胀，晶体结构消失，体积膨胀大，互相接触，变成糊状液体，虽然停止搅拌淀粉也不会再沉淀，这种现象称为糊化。
（2）老化分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列成为新氢键的过程。
（3）影响老化的因素①淀粉的成分（直链易老化，支链淀粉难老化）②液化程度③酸碱度④温度⑤淀粉糊浓度8 DE值与DX值的概念.DE值表示淀粉水解程度或糖化程度。
也称葡萄糖值DE=还原糖浓度/（干物质浓度*糖液相对密度）*100％DX值指糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。
DX=葡萄糖浓度/（干物质浓度*糖液相对密度）*100％9淀粉水解糖的质量要求有哪些？1糖液透光率＞90%（420nm）。
2不含糊精、蛋白质（起泡物质）。
3转化率＞90%。
DE值（Dextrose equivalent，葡萄糖当量值）4还原糖浓度：18%左右。
5糖液不能变质。
6pH4.6-4.810 说说酸水解法、酸酶法和酶水解法三种不同水解工艺的优劣？酸水解法是利用无机酸为催化剂，在高温高压下，将淀粉转化为葡萄糖的方法。
该法具有工艺简单，水解时间短，生产效率高，设备周转快的优点。
该水解法要求耐腐蚀，耐高温，耐压的设备。
酸酶法是先将淀粉用酸水解成糊精或低聚糖，然后再用糖化酶将其水解为葡糖糖的工艺。
采用酸酶法水解淀粉制糖，酸用量少，产品颜色浅，糖液质量高酶水解法主要是将淀粉乳先用α-淀粉酶液化，过滤除去杂质后，然后用酸水解成葡萄糖的工艺。
该工艺适用于大米或粗淀粉原料11 固定化酶的定义及制备方法有哪几种？固定化酶（immobilized enzyme）：由于水溶性酶的缺点,所以将它与固相载体相连,由固相状态催化反应,称酶的固定化.①吸附法②偶联法③交联法④包埋法12生物素对谷氨酸生物合成途径影响。
1.生物素对糖代谢的速率的影响（主要影响糖降解速率）2.生物素对二氧化碳固定反应的影响（生物素食丙酮酸羧化酶的辅酶，生物素大过量时，CO2固定反应可提高30%）3．生物素对乙醛酸循环的影响（乙醛酸循环的关键酶异柠檬酸裂解酶受葡萄糖，琥珀酸阻遏，为醋酸所诱导。
以葡萄糖为原料，发酵生产谷氨酸时，通过控制生物素亚适量，几乎看不到异柠檬酸裂解酶的活性。
代谢流向异柠檬酸-α-酮戊二酸-谷氨酸）生物素对糖代谢的调节（1）生物素对糖酵解途径的影响生物素充足，糖酵解加速，趋向形成乳酸。
（2）生物素对CO2固定途径的影响生物素是羧化酶辅酶。
（3）生物素对乙醛酸途径的影响生物素亚适量：异柠檬酸裂解酶活力低、琥珀酸氧化能力低。
13在谷氨酸发酵中如何控制细胞膜渗透性。
①生物素亚适量②添加表面活性剂、高级饱和脂肪酸或青霉素③选育温度敏感突变株、油酸缺陷型或甘油缺陷型突变株14诱变育种概念。
P49诱变育种是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，促进其突变率大幅度提高，然后采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选少数符合育种目的的突变株，以供生产实践或科学研究用。
15谷氨酸生产菌的育种思路（1）.切断或减弱支路代谢（2）解除自身的反馈抑制(3).增加前体物的合成 (4).提高细胞膜的渗透性 (5).强化能量代谢(6).利用基因工程技术构建谷氨酸工程菌株16现有谷氨酸生产菌主要有哪四个菌属。
棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属中的细菌17谷氨酸发酵生产菌的主要生化特点。
现有谷氨酸生产菌的主要特征:（1）细胞形态短杆形、棒形；（2）革兰氏阳性菌，无鞭毛，无芽孢，不能运动；（3）需氧型微生物；（4）生物素缺陷型；（5）脲酶强阳性；（6）不分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白、明胶等；（7）发酵中菌体发生明显形态变化，同时细胞膜渗透性改变；（8）二氧化碳固定反应酶系强；（9）异柠檬酸裂解酶活力欠缺或微弱，乙醛酸循环弱；（10）α-酮戊二酸氧化能力微弱；（11）柠檬酸合成酶、乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶活性强；（12）具有向环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，产谷氨酸8%以上；(14)还原性辅酶II进入呼吸链能力弱（15）利用醋酸不能利用石蜡18日常菌种工作。
（1）定期分纯一般1~2个月分纯一次，把产酸高，生长快，无噬菌体感染大的菌株挑选出来（2）小剂量诱变刺激用紫外线、通电、激光轻微处理，可以淘汰生长微弱的菌株，并能激发溶原性噬菌体，是挑选出来的菌是产酸高，生长旺盛，无噬菌体感染的优良菌株（3）高产菌保藏防止菌种变异19菌种扩大培养的概念和任务P72菌种扩大培养又称种子制备，种子制备不仅要使菌体数量增加，经过种子制备出来的具有高质量的生产种子供发酵使用菌种扩大培养的任务:为发酵罐的投料提供纯而壮、相当数量的代谢旺盛的种子。
氨基酸生产菌一般用二级培养20谷氨酸发酵一级种子和二级种子的质量要求一级种子质量要求: 二级种子的质量要求种龄：12h，pH值：6.4±0.1 种龄：7~8h pH：7.2左右光密度：净增OD值0.5以上 OD值净增0.5左右残糖：0.5％以下无菌检查：(-) 消耗1%左右无菌检查(-)噬菌体检查：(-)(双层平板法、划线法、液体培养法）噬菌体检查(-)镜检：菌体生长均匀、粗壮，排列整齐菌体生长旺盛，排列整齐革兰氏阳性反应。
革兰氏阳性反应21影响种子质量的主要因素培养基:氮源丰富、生物素充足、碳源较少。
温度:避免温度过高和波动较大pH:0时不宜过高，培养结束不易过低溶解氧:溶氧水平不易过高。
接种量:1%-2%培养时间:7-8小时22氨基酸生产菌菌种的来源有哪些。
（1）向菌种保藏机构索取有关的菌株，从中筛选所需菌株。
（2）由自然界采集样品，如土壤、水、动植物体等，从中进行分离筛选。
（3）从一些发酵制品中分离目的菌株。
23工业微生物菌种保藏技术是哪几种？(1)低温冷冻保藏；(2) 转接培养或斜面传代保藏；(3) 矿物油保藏；(4) 土壤或陶瓷珠等载体干燥保藏24冷冻保藏的分类普通冷冻保藏(-20℃);超低温冷冻保藏(-60一-80℃);冻干保藏;液氮冷冻保藏25菌种衰退和复壮的概念衰退：菌种在培养或保藏过程中，由于自发突变的存在，出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象，称为菌种的衰退。
复壮：使衰退的菌种回复原来的性状。
26代谢控制发酵的定义P95遗传学的方法或其他生物化学的方法，人为的改变、控制微生物的代谢，使有用产物大量生成、积累的发酵。
27谷氨酸发酵培养基包括哪些主要营养成分。
碳源谷氨酸产生菌均不能利用淀粉，只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖。
谷氨酸产量随糖浓度的增加而增加氮源无机氮源: (1)尿素(2) 液氨(3)氨水有机氮源:主要是蛋白质、胨、氨基酸等。
谷氨酸发酵的有机氮源常用玉米浆、麸皮水解液、豆饼水解液和糖蜜等。
无机盐磷酸盐硫酸镁钾盐微量元素生长因子1) 生物素 (2) 维生素B128生长因子的概念P81从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等称为生长因子29影响发酵产率的因素有哪些。
培养基碳源氮源无机盐生长因子温度（首先影响酶的活性，其次影响生物合成的途径，还影响发酵液的物理性质）PH（影响酶的活性，影响细胞膜所带电荷，影响培养基某些营养物质和中间代谢物的离解，影响微生物对这些物质的利用，PH改变一起菌体代谢途径的改变使代谢产物发生变化）供氧对谷氨酸发酵的影响(谷氨酸生成期需大量的氧)CO2对发酵的影响（一般控制在13%左右，CO2含量判断发酵过程是否正常（1）提前发现噬菌体感染在一般规律通风下 CO2迅速下跌说明污染噬菌体，菌体一死立即停止呼吸，不在放CO2（2）帮助发现染菌感染在正常规律通风条件下，CO2连续上升，说明感染杂菌，须及早采取措施）30谷氨酸发酵过程调节pH值的方法流加尿素、液氨、添加碳酸钙法。
31谷氨酸发酵不同阶段对PH的要求：前期pH7.3、中期pH7.2 、后期pH7.0 放罐pH6.832谷氨酸发酵时,出现泡沫过多,一般是什么原因,该怎样处理?原因P92原因 (1)水解糖质量不好(2)染菌；处理方法(1)改进水解糖质量(2)按染菌处理33谷氨酸发酵过程，菌体生长缓慢或不长的原因及解决方法？原因(1)感染噬菌体 (2)培养基贫乏(3)菌种老化 (4)前期风量过大,或初尿过多抑制生长处理(1)按感染噬菌体处理(2)补料,并停搅拌(3)换种、补种(4)停搅拌、小通风34谷氨酸发酵过程，耗糖快,pH偏低, 产酸低原因及解决方法原因(1) 培养基丰富,生物素过量 (2) pH低,流尿不及时(3) 通风不足,空气短路,搅拌转速低(4) 感染杂菌处理方法(1)提高风量,提高pH(2)及时流尿,提高pH(3)提高风量,提高pH(4)按染菌处理35谷氨酸生产菌最适生长温度为？发酵谷氨酸最适发酵温度？最适合生长pH为？P101 P84谷氨酸产生菌：最适生长温度30~34℃最适产酸温度35~37℃最是适生长PH为6.5~8.036发酵过程中CO2迅速下降，说明污染噬菌体， CO2连续上升，说明污染杂菌37消泡方法有哪几种？消泡的方法（1）物理消泡改变温度（2）机械消泡：消泡器（3）化学消泡加消泡剂天然油脂类高碳醇脂肪酸和脂类聚醚类38一次高糖发酵工艺一次高糖发酵工艺1.培养基水解糖15%-18% 玉米浆0.4-0.5%磷酸氢二钾0.1-0.15% 硫酸镁0.04-0.06%消泡剂0.03% 尿素0.5%pH7.0-7.239噬菌体侵染的异常现象 P114“二高三低”即pH高、残糖高、OD值低、温度低、谷氨酸产量低(1)二级种子污染噬菌体二级种子0-3h感染噬菌体，泡沫大，pH高，种子基本不生长；6h以后感染噬菌体，泡沫多，pH偏高，种子生长较差，轻度感染或后期感染长看不出异常变化，可用快速检测法，半小时之内就能确定是否污染噬菌体。