谷氨酸发酵培养基
系列实验Ⅰ谷氨酸发酵
实验步骤：
1. 啤酒酵母扩大培养
2. 培养基的配置
3. 啤酒酵母的培养基选用麦芽汁培养 基,具体方法为：称取麦芽粉 ,比例 为4g麦芽粉对应10ml麦芽汁,保证 麦芽汁浓度在8~12..将麦芽粉和水 混匀, 在电炉上加热至 70℃保持半 小时左右.静置取上清液, 加入2%琼
2. 糖化制成麦汁
糖化：利用麦芽所含的各种水解酶,在适宜的条件 下,将麦芽中不溶性高分子物质〔淀粉、蛋白质、半 纤维及其中间分解产物〕,逐步分解成低分子可溶性 物质的过程.
过程包括：淀粉分解、蛋白质分解、B-葡聚糖分 解、酸的形成和多酚物质的变化.
3.麦汁过滤
目的：糖化结束后,应在最短的时间内,将糖化 醪液中的原料溶出物和非溶性的麦槽分离,以得 到澄清的麦汁和良好的浸出物收得率.
系列实验Ⅰ
液体通气发酵——谷氨酸发酵
实验目的
谷氨酸<Glutamic acid>是最先成功地利 用发酵法进行生产的氨基酸,谷氨酸发酵是 典型的代谢调控发酵,因此,了解谷氨酸发酵 机理,掌握其发酵工艺,将有助于对代谢调控 发酵的理解,有助于对其它有氧发酵,特别是 氨基酸发酵的理解和掌握.
谷氨酸发酵生理
〔2〕保压0.11MPa,105℃保持5分 钟.
〔3〕时间到后,关闭进气阀,打开冷
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.
生产工艺流程
说明： 沥干：一般至含水量25%-30%为止；
论述谷氨酸发酵的原理
论述谷氨酸发酵的原理
谷氨酸发酵是一种利用微生物如大肠杆菌（Escherichia coli）进行合成谷氨酸的生物工艺过程。
原理如下：
1. 微生物选择：在谷氨酸发酵中，经常选择大肠杆菌作为发酵菌。
大肠杆菌具有高产谷氨酸的能力，并且生长速度较快，适应性强。
2. 培养基准备：谷氨酸发酵的培养基需提供适合微生物生长和发酵所需的营养物质，如碳源、氮源、矿物盐和辅助因子等。
常用的碳源包括葡萄糖、淀粉等，氮源则可以是氨基酸、蛋白质等。
此外，还可添加特定的辅助因子如磷酸、镁离子等。
3. 发酵过程：将所选的微生物接种到预先准备好的培养基中，进行发酵过程。
在发酵过程中，微生物利用碳源和氮源进行生长和代谢，并分泌出所需的酶以转化底物产生目标产物谷氨酸。
4. 发酵控制：为了提高谷氨酸的产量和质量，发酵过程需要进行严格的控制。
这包括控制发酵温度、pH值、氧气供给和搅拌速度等。
适当调节这些因素可以提高微生物的生长速度和代谢产物的积累。
5. 谷氨酸提取和纯化：发酵结束后，需将谷氨酸从发酵液中提取出来，并进行纯化。
一般通过离心、过滤和浓缩等步骤，将目标产物分离提取。
接下来，通过
晶体化、离子交换层析等方法，进行纯化和分离，得到高纯度的谷氨酸。
总之，谷氨酸发酵的原理是利用适宜的菌种和培养基，通过微生物的生长和代谢过程，合成谷氨酸。
发酵过程需要进行严格的控制，以提高产量和质量，最终通过提取和纯化得到高纯度的谷氨酸。
发酵法生产谷氨酸
发酵法生产谷氨酸湖北理工学院学年论文发酵法生产谷氨酸摘要,谷氨酸是一种酸性氨基酸～广泛用于食品～日用化妆品及医药行业。
本文主要介绍了采用发酵法来制备谷氨酸～全过程可划分为三个工艺阶段:原料的预处理及糖化,种子扩大培养及谷氨酸发酵,谷氨酸的提取。
又着重详细介绍了等电离交法提取谷氨酸。
关键词:谷氨酸,发酵,工艺,提取Abstract : Glutamic acid is an acidic amino acid , widely used in food , daily cosmetics and the pharmaceutical industry . This paper introduces that the preparation of glutamate fermentation , the fermentation processes can be divided into three process stages: pretreatment and saccharification of raw materials ; seeds to expand cultivation and glutamic acid fermentation ; the extraction of glutamic acid . This paper describes the ionization cross-extraction of glutamic acid .Keywords : Glutamic acid ; Fermentation ; Process ; Extract1湖北理工学院学年论文目录一、谷氨酸简介 ..................................................................... (3)1.1概述 ..................................................................... .............................. 3 二、发酵法生产谷氨酸 ..................................................................... . (3)2.1 发酵法概述 ..................................................................... (3)2.2 原料的预处理及糖化 ..................................................................... .. 42.2.1 原料的种类 ..................................................................... .. (4)2.2 原料的处理 ..................................................................... ........ 4 2.2.3 谷氨酸发酵工艺 ..................................................................... . (5)2.3.1 发酵培养基 ..................................................................... .. (5)2.3.2 培养基灭菌 ..................................................................... .. (6)2.3.3 发酵控制 ..................................................................... (6)2.4 谷氨酸提取 ..................................................................... (7)2.4.1 原理 ..................................................................... .. (7)2.4.2 工艺流程 ..................................................................... (7)2.5 鉴别 ..................................................................... (8)2.6发酵终点的判断 ..................................................................... ........... 8 三、总结 ..................................................................... ................................... 8 参考文献...................................................................... . (9)2湖北理工学院学年论文一、谷氨酸简介1.1概述谷氨酸一种酸性氨基酸。
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。
氨基酸类药物的发酵生产—谷氨酸的发酵生产
生物素的来源：氨基酸生产上可以作为生物素来源的原料 有玉米浆、麸皮水解液、糖蜜及酵母水解液等，通常选取 几种混合使用。例如，许多工厂选择纯生物素、玉米浆、 糖蜜这三种物质来配制培养基。各种原料来源及加工工艺 不同，所含生物素的量不同。玉米浆含生物素500μg/kg， 麸皮含生物素300μg/kg，甘蔗糖蜜含生物素1500μg/kg。
操作简单 周期长，占地面积大。
直接常温等电点法工艺流程
发酵液
起晶中和点（pH4-4.5) 育晶（2h）
盐酸
菌体及细小的 谷氨酸晶体
等电点搅拌pH3-3.22 静置沉降4-6h 离心分离
成品
母液
干燥
湿谷氨酸晶体
2、离子交换法
可用阳离子交换树脂来提取吸附在树脂上的谷氨 酸阳离子，并可用热碱液洗脱下来，收集谷氨酸 洗脱流分，经冷却、加盐酸调pH 3.0～3.2进行结 晶，之后再用离心机分离即可得谷呈棒形或短杆形； 革兰氏阳性菌，无鞭毛，无芽孢；不能运动； 需氧性的微生物； 生物素缺陷型； 脲酶强阳性； 不分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白、明胶等；
发酵中菌体发生明显形态变化，同时细胞膜渗透性改变； 二氧化碳固定反应酶系强； 异柠檬酸裂解酶活力欠缺或微弱，乙醛酸循环弱； α-酮戊二酸氧化能力微弱； 柠檬酸合成酶、乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶活
有机氮丰富有利于长菌，因此谷氨酸发酵前期要 求一定量的有机氮，通常在基础培养基中加入适 量的有机氮，在发酵过程中流加尿素、液氨或氨 水来补充无机氮。
（3）无机盐
磷酸盐 ：工业生产上可用K2HPO4·3H2O、KH2PO4、 Na2HPO4·12H2O、NaH2PO4·2H2O等磷酸盐，也可用磷酸。 过高：代谢转向合成缬氨酸。 过低：菌体生长缓慢。
谷氨酸发酵实验报告
一、实验目的1. 了解谷氨酸发酵的基本原理和过程。
2. 掌握谷氨酸发酵实验的操作方法。
3. 通过实验验证谷氨酸发酵过程中还原糖的消耗和谷氨酸的生成情况。
4. 分析发酵条件对谷氨酸发酵的影响。
二、实验原理谷氨酸发酵是一种典型的微生物发酵过程，主要利用谷氨酸棒杆菌在适宜的培养基和条件下，将糖类物质转化为谷氨酸。
发酵过程中，还原糖的消耗和谷氨酸的生成是衡量发酵是否正常的重要指标。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 谷氨酸棒杆菌菌种- 葡萄糖- 酵母提取物- 牛肉膏- 磷酸氢二钠- 氯化钠- 琼脂- pH试纸- 还原糖检测试剂盒- 谷氨酸检测试剂盒- 恒温摇床- 恒温水浴锅- 721分光光度计2. 实验仪器：- 烧杯- 玻璃棒- 移液管- 试管- 离心机- 电子天平四、实验步骤1. 培养基制备：- 称取酵母提取物10g、牛肉膏5g、葡萄糖20g、磷酸氢二钠2g、氯化钠1g，加入100mL蒸馏水溶解，定容至1000mL。
- 将培养基分装至锥形瓶中，121℃高压灭菌15分钟。
2. 菌种活化：- 将谷氨酸棒杆菌菌种接种于装有适量培养基的锥形瓶中，37℃恒温培养24小时。
3. 发酵实验：- 将活化后的菌液以1%的接种量接种于装有100mL培养基的锥形瓶中，置于恒温摇床中，37℃、150r/min振荡培养。
- 每隔2小时取样，测定还原糖和谷氨酸的含量。
4. 数据处理：- 根据还原糖和谷氨酸的测定结果，绘制糖耗曲线和谷氨酸生成曲线。
- 分析发酵条件对谷氨酸发酵的影响。
五、实验结果与分析1. 糖耗曲线：实验过程中，还原糖含量随时间逐渐降低，说明谷氨酸棒杆菌在发酵过程中不断消耗葡萄糖。
2. 谷氨酸生成曲线：实验过程中，谷氨酸含量随时间逐渐增加，说明谷氨酸棒杆菌在发酵过程中不断合成谷氨酸。
3. 发酵条件对谷氨酸发酵的影响：- 温度：37℃时，谷氨酸发酵效果较好。
- pH值：pH值在6.5-7.0时，谷氨酸发酵效果较好。
阐述谷氨酸摇瓶发酵培养基的优化方法
阐述谷氨酸摇瓶发酵培养基的优化方法1 材料与方法1.1 材料与试剂谷氨酸菌种S9114，中粮生化能源（龙江）有限公司提供；其他实验试剂均购于天津科密欧有限公司1.2 培养基种子培养基：葡萄糖26g/L，玉米浆2.8g/L，尿素5.6g/L，K2HPO41.6g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，pH为7.0。
初筛发酵培养基：口服葡萄糖160g/L，玉米浆2g/L，糖蜜1g/L，K2HPO41.7g/L，MgSO4·7H2O 0.6g/L，pH为7.0。
1.3 实验方法1.3.1 种子培养。
将已灭菌的装有一定量种子培养基的三角瓶内接入活化菌种，32℃震荡培养8h，置于4℃冰箱冷藏备用。
1.3.2 发酵培养。
将一定量种子液接入装有一定量合成培养基的1000mL三角瓶中震荡培养，33℃，105r/min；当△OD 为0.7～0.8 时将温度提高至37℃，转速提高至125 r/min；当pH 降至6.5时，补加200g/L 尿素溶液0.8mL/瓶，发酵培养40h。
培养结束后测定并计算发酵液中的谷氨酸产率、糖酸转化率（本文简称转化率）。
1.3.3 实验指标分析。
（1）实验指标的测定。
pH 值：pH计测定；残糖：还原糖滴定法；谷氨酸含量：SBA-40生物传感分析仪测定。
（2）转化率的计算。
2 结果与分析2.1 玉米浆和糖蜜对谷氨酸发酵的影响2.1.1 低初始糖浓度谷氨酸发酵。
本实验在前期研究的基础上，设计不同玉米浆和糖蜜添加量（见表1），其他成分同初筛发酵培养基，以发酵液中谷氨酸产率、转化率及残糖这三项指标综合分析发酵结果。
2.1.2 高初始糖浓度谷氨酸发酵。
为了提高谷氨酸发酵的产酸率，实验尝试了初始葡萄糖浓度为180g/L，其他同初筛发酵培养基，以玉米浆和糖蜜的添加量为考察因素，设计了3组实验（第4组、第5组、第6组），实验结果见表3。
对表3实验结果进行多重比较分析，结果如表4所示，实验第4组的谷氨酸产量和转化率最高，与第5和第6组相比差异不显著（p>0.25）；实验第6组的残糖最低，比较显著低于（p﹤0.25）实验第4组和第5组；综合比较分析实验第4组的培养基组成更有利于谷氨酸的积累。
谷氨酸发酵及工艺流程
pH控制
•发酵过程中产物的积累导致pH下降，而氮源的流 加导致pH的升高，发酵中当pH值进行控制既8h前 pH7.0-7.6；8h后pH7.2-7.3，,20-24h期间pH7.07.1,24-35h期间pH6.5-6.6.尿素流加总量为4%
糖液流加
•从第10h开始每隔4h补糖一次，每次补入1%的水解 糖液，在发酵26h前补入4%的水解糖液。
清洗仪器
• 放罐：到放罐标准后，及时放罐。经过发酵约35h 后，后残糖在1%以下且糖耗缓慢或残糖＜0.5%， 菌量增长（OD）值缓慢时，便可放罐，放罐操作 同取样。排放液需灭菌处理才可进入下水道 • 清洗：放罐后，将发酵罐清洗干净，关闭所有电 源 • 粗提：用浓硫酸将发酵液pH调至谷氨酸的等电点 （pH3.15），用等电点法进行谷氨酸的粗提。
发酵培养基的制备
• 发酵培养基：按下列培养基配方制发酵培养基， 并按70%装液量装于小型发酵罐中，离位灭菌， 121℃实罐灭菌20min，冷却备用。 • 葡萄糖10%，玉米浆0.1-0.15%，Na2HPO4 0.17%， KCL 0.12%，MgSO4 0.04%，用NaOH溶液调pH7.20 于110℃灭菌20min冷却备用。 • 流加试剂:将40%尿素溶液、1%水解糖液、4%水解 糖液分别装入流加瓶中,121℃15min备用
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，对号倒入三角瓶中，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
谷氨酸发酵中的几个关键问题
• 伍德-沃克曼反应Wood－Werkman reaction(丙 酮酸,草酰乙酸,异养,原生动物) 二氧化碳被固定于丙酮酸生成草酰乙酸的反应。
• 两个碳原子以CO2的形式离开循环。循环最后草 酰乙酸会再次生成，再次从乙酰辅酶A中得到两 个碳原子。就是说，一分子六碳化合物（柠檬酸） 经过多部反应分解成一分子四碳化合物（草酰乙 酸）。草酰乙酸会在接下来的反应中遵循同样的 途径获得两个碳原子，再次成为柠檬酸。
2、发酵温度适中产谷氨酸；温度过高容易积累乳酸。 3、发酵培养基中生物素亚适量，积累谷氨酸；生物素不足，菌体生长
不良；如过量则积累琥珀酸或乳酸；同时菌体大量繁殖。 4、磷酸盐适量产谷氨酸，过量则积累缬氨酸。
5、NH4+ 适量产谷氨酸，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量产谷氨酰胺，如不足则积累 一酮戊二酸。
6、PH中性和微碱性产谷氨酸；酸性则积累N一乙酰谷氨酰胺和谷氨酰胺。
6
五、以葡萄糖为原料，生物合成谷氨酸，在菌体生长期采用何循环提供 生长所需物质？在谷氨酸生成期，采用何循环积累谷氨酸？
1. 谷氨酸生产菌株为缺陷型，生产过程分为菌体生长期和 谷氨酸积累期。
2. 此代谢途径至少有16步酶促反应。
3. 在谷氨酸发酵的菌体生长期，由于三羧酸循环中的缺陷 （丧失-酮戊二酸脱氢酶氧化能力或氧化能力微弱），谷氨 酸产生菌采用乙醛酸循环途径进行代谢，提供四碳二羧酸及 菌体合成所需的中间产物等。
3、随着异常形态逐渐增多，产酸速度加快。到发酵16h～ 20h，生物素基本耗完，完成了谷氨酸非积累型细胞向 谷氨酸积累型细胞的转变，除去了渗透的障碍物，OD 值稳定，产谷氨酸量直线上升，直至发酵结束。
3
三、谷氨酸发酵条件控制不当。代谢产物会有什么变化?
谷氨酸发酵过程控制—谷氨酸棒杆菌液体培养基的配制
请阅读引导文，并回答以下问题：
1、谷氨酸棒杆菌种子培养基（一级扩大培养）的配方？ 2、配制200ml液体种子培养液，计算各营养成分的添加量？ 3、根据现有条件，怎样调节培养基pH？ 4、500ml三角瓶的装液量是多少？ 5、高压蒸汽灭菌的条件是什么？
谷氨酸液体种子培养基的配方：
葡萄糖 2.5%，尿素 0.5%，硫酸镁 0.04%，磷酸氢二 钾 0.1%，玉米浆 2.5%，pH7.0。
种子的扩大培养
2、一级种子培养（摇瓶培养） 一级种子培养的目的在于产生大量繁殖活力强的菌体 ，培养基组成应以少含糖分，多含有机氮为主，培养 条件从而有利于长菌。
种子的扩大培养
3、二级种子培养 为了获得发酵所需要的足够数量的菌体，在一级种子 培养的基础上进而扩大到种子罐的二级种子培养。种 子罐容积大小取决于发酵罐大小和种量比例。
谷氨酸发酵条件控制谷氨酸棒杆菌液体培养基的配制
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谷氨酸的生产工艺流程： 一级种子扩大培养
种子扩大培养：
种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处 休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶 或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质 量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。
种子的扩大培养
装液量：在一定大小体积的三角瓶中装入一定量的培养 基(一般为瓶体积的10%-20%）。 那么500ml三角瓶中装液量:100ml。
高压蒸汽灭菌的条件：121℃,15min。
种子扩大培养的任务：
工业生产规模的增大→需要种子就增多→种子的扩 大培养 种子扩大培养的任务，不但要得到纯而壮的培养物， 还要获得活力旺盛、性能稳定、接种数量足够的、纯 的培养物。
种子的扩大培养
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。
任务工单发酵培养基配制(谷氨酸)
任务内容要求
1.工艺流程
培养基配制→空气过滤系统灭菌→培养基灭菌→无菌空气保压→备用
2.工艺说明
以发酵罐30L为例，其培养基配方为：葡萄糖3000g，糖蜜18g，玉米浆60g，85%的磷酸18g，氯化钾30g，硫酸镁20g，消泡剂1.5g，配料定容24L。
先将浓度为300g/L的葡萄糖液投入发酵罐，然后称取其他培养基成分，加水定容至24L，启动搅拌，溶解物料，经过实罐灭菌、降温后，用无菌空气保压。
知识点及技能目标：
1.熟悉等发酵培养基配制原则
2.熟练掌握配制发酵培养基的操作
3.熟练掌握配发酵罐的操作
4.熟悉发酵所需的设备（蒸汽发生器、空压机）的检查和使用
任务所需设备、试验器材
30L种子罐1个/组、蒸汽发生器1台、空压机1台、葡萄糖3000g，糖蜜18g，玉米浆60g，85%的磷酸18g，氯化钾30g，硫酸镁20g，消泡剂1.5g。
任务负责人名单
任务执行人名单
任务过程情况描述
任务完成情况评价
谷氨酸发酵培养基
正文：1956年从日本开始，以后先后由面二筋豆粕和废糖蜜浓缩物水解的方向，转向以糖质为原料的细菌发酵法。
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。
谷氨酸发酵培养基包括碳源、氮源、无机盐、生长因子及水等。
发酵培养基不仅是供给菌体生长繁殖所需要的营养和能量，而且是构成谷氨酸的碳架来源。
要积累大量谷氨酸，就要有足够量的碳源和氮源，对菌体生长所必须的因子——生物素却要控制其用量。
培养基主要成分：（一）碳源及其生产要求碳源是供给菌体生命活动所需能量和构成菌体细胞一季合成谷氨酸的基础，谷氨酸是异养微生物，只能从有机化合物中取得碳素的营养。
目前发现的谷氨酸产生菌只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等。
在一定浓度范围内，谷氨酸产量随糖浓度增加而增加，但是糖浓度过高，由于渗透压增大，对菌体生长和发酵均不利，当工艺条件配合不当时，谷氨酸对糖的转化率降低。
同时培养基浓度大，氧溶解阻力大，影响供养速率。
目前国内谷氨酸发酵糖浓度为125-150g/L；采用一次高汤发酵工艺，糖浓度可达170~190g/l。
为了降低培养基中糖浓度有提高产酸水平，就必须采用低浓度糖的流加糖发酵工艺。
目前我国谷氨酸生产上普遍采用淀粉水解的葡萄糖,其次用甜菜糖蜜,甘蔗糖蜜作为糖质原料来源。
在国外也有采用醋酸、乙醇等作为碳源的。
（二）氮源及其成产要求当氮源的浓度过低时会使菌体细胞营养过度贫乏形成“生理饥饿”，影响菌体增殖和代谢，导致产酸率低。
随着玉米浆的浓度增高，菌体大量增殖使谷氨酸非积累型细胞增多，同时又因生物素过量使代谢合成磷脂增多，导致细胞膜增厚不利于谷氨酸的分泌造成谷氨酸产量下降。
碳氮比一般控制在100:（15~30）。
当碳氮比在100:11以上时才开始积累谷氨酸。
在实际生产中，采用尿素或液氨作为氮源时，由于一部分氨用于调节PH，一些分散而逸出，使实际用量很大，当培养基中糖浓度为140g/l,碳氮比为100:32.8。
谷氨酸摇瓶发酵.
谷氨酸摇瓶发酵生物工程xxx xxx xxxxxxxxx摘要根据谷氨酸的发酵机理，本实验通过摇瓶补料发酵生产谷氨酸，并对发酵过程中产谷氨酸量、发酵液OD值、残糖量进行连续的测定。
试验结果表明：四瓶发酵培养基中，只有添加有玉米浆的发酵培养基产谷氨酸，另外3瓶以酵母膏代替玉米浆成分的发酵液都不产谷氨酸。
关键词：谷氨酸发酵摇瓶培养前言1.1 谷氨酸发酵机制在谷氨酸发酵中，生成谷氨酸的主要酶反应有三种：（1）谷氨酸脱氢酶（GHD）所催化的还原氨基化反应；（2）转氨酶（AT）催化的转氨反应；（3）谷氨酸合成酶（GS）催化的反应。
谷氨酸的合成主要途径是α—酮戊二酸的还原性氨基化，是通过谷氨酸脱氢酶完成的。
α—酮戊二酸是谷氨酸合成的直接前体，它来源于三羧酸循环，是三羧酸循环的一个中间代谢产物。
由葡萄糖生物合成谷氨酸的代谢途径如下图1所示，至少有16步酶促反应。
图1 由葡萄糖生物合成谷氨酸的代谢途径当生物素缺乏时，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。
1.2 谷氨酸生产菌种的选择目前工业上应用的谷氨酸产生菌有谷氨酸棒状杆菌、乳糖发酵短杆菌、散枝短杆菌、黄色短杆菌、噬氨短杆菌等。
我国常用的菌种有北京棒状杆菌、纯齿棒状杆菌、天津短杆菌等。
为革兰氏阳性菌，菌体为球形、短杆状和棒状，不同形状芽孢，没有鞭毛，不能运动，需要生物素作为生长因子，在通气条件下才能生产谷氨酸。
本实验选择天津短杆菌来摇瓶发酵生产谷氨酸。
1.3谷氨酸发酵过程控制谷氨酸发酵过程中，产生菌种的特性、生物素、发酵温度、pH值、通风和发酵产生的泡沫都是影响谷氨酸积累的主要因素。
在实际生产中只有针对存在的问题，严格控制工艺条件，才能达到稳产、高产的目的。
发酵初期，菌体生长迟滞，约2～4h后即进入对数生长期，代谢旺盛，糖耗快，这时必须流加尿素以供给氮源并调节培养液的pH 值至7.5～8.0，同时保持温度为30～32℃。
药品生产技术《谷氨酸发酵工艺流程》
一、谷氨酸简介谷氨酸一种酸性氨基酸，分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。
为无色晶体，有鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点。
大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。
分子式C5H9NO4、分子量。
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响。
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。
氨基酸作为人体生长的重要营养物质，不仅具有特殊的生理作用，而且在食品工业中具有独特的功能。
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。
谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种，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，有生发防脱发成效。
用于皮肤，对治疗皱纹有疗效。
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，改良维持大脑机能。
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。
在工业上，聚谷氨酸可降解塑料，是环境友好材料。
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。
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适宜的载体困难较多。
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。
谷氨酸发酵过程控制—谷氨酸发酵系统设备及工艺流程介绍
发酵工艺流程及发酵系统设备
4、泡沫的控制 发酵罐泡沫来源： 发酵过程强烈通风和菌体代谢产生CO2，使培养液产生 大量泡沫。 泡沫的危害： 氧在发酵液中的扩散受阻，影响菌体的呼吸和代谢。 消泡方法： 机械消泡：耙式、离心式、刮板式、蝶式消泡器 化学消泡：天然油脂、聚酯类、醇类、硅酮等
子情境：谷氨酸发酵过程控制-谷氨酸发酵系统 设备及工艺流程介绍
通过引导文的学习，请回答以下问题
❖ 1、谷氨酸发酵的工艺流程？ ❖ 2、发酵培养基配制需要考虑哪些因素？ ❖ 3、为什么需要对谷氨酸发酵条件进行控制？ ❖ 4、谷氨酸发酵过程需要控制哪些发酵参数？
发酵工艺流程及发酵系统设备
1、谷氨酸发酵工艺 流程：
发酵工艺流程及发酵系统设备
1、培养基的配制 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。
①碳源 谷氨酸生产菌均不能利用淀粉，只利用葡萄糖、果糖等， 有些菌种还能利用醋酸、正烷烃等做碳源。 在一定范围内，谷氨酸产量随葡萄糖浓度的增加而增加， 但葡萄糖浓度过高，造成渗透压过大，对菌体生长不利， 谷氨酸对糖的转化率降低，国内谷氨酸发酵糖浓度为125150g/L。
知识拓展
谷氨酸发酵过程中，生产菌种的特性、培养基、 发酵温度、pH值、通风和发酵产生的泡沫都是 影响谷氨酸积累的主要因素。在实际生产中，只 有针对存在的问题，严格控制工艺条件，才能达 到稳产、高产的目的。
2、谷氨酸发酵条件
①pH 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。谷氨 酸生产菌的最适pH一般在7.0-8.0。 •发酵前期：pH在7.5左右； •发酵中后期：7.2左右对提高谷氨酸产 量有利。
谷氨酸发酵过程控制—发酵培养基的灭菌
优点： ❖ 保留较多的营养质量 ❖ 容易放大 ❖ 较易自动控制； ❖ 糖受蒸汽的影响较少； ❖ 缩短灭菌周期； ❖ 在某些情况下，可使发酵罐的腐蚀减少； ❖ 发酵罐利用率高； ❖ 蒸汽负荷均匀。 缺点： ❖ 设备比较复杂，投资较大。
发酵罐的空消与实消
发酵罐使用遵循的原则： ❖ 通蒸汽前先封闭所有阀门。 ❖ 粗过滤器不空消也不实消，要按期处理，所以必需封
夹套加
保温阶
冷却阶
热
段
段
t
共同加 热
发酵罐与培养基的灭菌（空消和实消）
①培养基分批灭菌法 优点：不需要专门的灭菌设备，投资少，对设备 要求简单，对蒸汽的要求也比较低，灭菌效果可 靠。
分批灭菌是中小型生产工厂经常采用的一种培养 基灭菌方法。
发酵罐与培养基的灭菌（空消和实消）
②培养基连续灭菌 在发酵行业里也称“连消法”。此法只在大规模的
闭通向粗过滤器的阀门。 ❖ 活蒸汽，灭过头，即尾汽不能关死，要保证有活蒸汽
放出，但不能太大，以免分压。 ❖ 罐体排气口排汽，并保持罐内正压。 ❖ 空气过滤系统只空消，不实消，以免罐中物料冲入过
滤器内。但空消一结束，即要通入无菌空气吹干管路 并保压，避免染菌。
❖ 进蒸汽时顺着蒸汽管路开阀门，结束时逆着进路关阀 门，先开尾阀后开主阀，结束时先关主阀后关尾阀。
子情境：谷氨酸发酵条件控制-发酵培养基的灭菌
通过引导文的阅读，请完成以下问题
❖ 发酵罐空消前需要进行什么准备工作？ ❖ 发酵培养基的灭菌（实消）有几种方法？ ❖ 培养基连消法的优缺点？ ❖ 培养基分批灭菌的优缺点？
发酵罐与培养基的灭菌（空消和实消）
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操作步骤
谷氨酸钠的生产 纯化谷氨酸→中和→脱色→浓缩→结晶→分
离
味 精 发 酵 生 产 工 艺 流 程
一 、谷氨酸的中和
谷氨酸的中和是指谷氨酸与碱或碱性盐反应生成 谷氨酸钠的过程。
中和作用所使用的碱是氢氧化钠，使用的碱性盐 为碳酸氢钠或碳酸钠。
在谷氨酸钠的生产过程中，控制中和液的pH在 6.4～6.7的范围，就可使谷氨酸大部分生成谷氨 酸钠。pH过低，则中和不完全；pH过高，则生成 较多谷氨酸二钠，都会使谷氨酸钠生成率降低。
K2HPO4 0.15%
MgSO4 0.04 尿素0.4%
FeSO4 2ppm
MnSO4 2ppm pH 6.8~7.0
4．二级种子培养：在已灭菌的二级种子培养基中，按 0.5~1.0%接入上述已培养好的一级种子，于32℃±1℃、 250r.p.m条件下培养7~8h，二级种子质量要求：
种龄7~8h pH 6.8~7.2 OD值净增0.5左右
定期，适当提高温度有利于产酸，因此，在发酵后期，可将温
度提高到34～37 ℃。③pH。谷氨酸产生菌发酵的最适pH在 7.0～8.0。但在发酵过程中，随着营养物质的利用，代谢产物 的积累，培养液的pH会不断变化。如随着氮源的利用，放出氨， pH会上升；当糖被利用生成有机酸时，pH会下降。④磷酸盐。
它是谷氨酸发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则会转向
种龄 12h pH6.4±0.1
光密度：净增O.D值0.5以上
无菌检查阴性，噬菌体检查无。
四、操作步骤
3．二级种子培养基配制：按下列培养基配方配制1000ml二级 种子培养基，并按20%装液量分装于三角瓶中后，于121℃灭 菌30min冷却备用。
水解糖2.5% 玉米浆2.5~3.5%
操作步骤
1．一级种子培养工与制：按下列培养基配方配制1000ml一级 种子培养基。按20%装液量分装后，于121℃灭菌30min冷却 备用。
葡萄糖 2.5%
尿素0.5%
硫酸镁0.04%
磷酸氢二钾0.1%
玉米浆 2.5~3.5%
硫酸亚铁、硫酸锰各20ppm、pH7.0
2．一级种子培养：将斜面菌种接入已灭菌冷却的种子培养基 中（250ml三角瓶内接入1~2环）于32℃±1℃、250r.p.m 条件下培养12h。一级种子质量要求：
简单的说：1ppm=1mg/kg=1mg/L=1×10-6 常用来表示气体浓度，或者溶液浓度。
6．发酵：按8~10%的接种量在发酵培养基中接入合格的二级 种子注，于35℃±1℃、250 r.p.m条件下发酵35h，发酵过 程中①从第4h后开始用无菌注射器补入尿素，尿素流加按pH 值进行控制即8h前pH 7.0~7.6；8h后pH7.2~7.3， 20~24hpH 7.0~7.1，24~35h，pH6.5~6.6。尿素流加总 量为4%。②从第10h开始每隔4h补糖一次，每次补入1%的 水解糖液，在发酵26h前补入4%的水解糖液。
脱色是在谷氨酸中和、除铁以后进行，中和液 的pH为6.4～6.7。脱色温度以40～50℃为宜。
四、 浓缩与结晶
➢ 经过上述中和、除铁、脱色处理以后，得到 较纯的谷氨酸钠溶液。该溶液含有大量的水， 需要经过浓缩与结晶，才能得到所需的谷氨 酸钠结晶产品。
1、浓缩 在65～70℃条件下进行蒸发浓缩，当溶液
采用粉末状活性炭进行谷氨酸钠溶液的脱色时， 一般是将粉末状的活性炭按溶液体积的1%～2%的 比例加到谷氨酸中和液中，不断搅拌2h左右，使 活性炭充分吸附色素，然后通过过滤除去，以达 到脱色目的。
(2)离子交换树脂脱色
由于谷氨酸钠溶液中所带的色素大部分是与蛋 白质结合的大分子物质，一般带负电荷，所以， 选用的脱色树脂一般都是大孔径的阴离子交换 脱色树脂。
7．镜检及谷氨酸测定：在8h及24h时分别各取样一次进行镜 检，经单染后观察菌体形态，发酵结束后，用华勃氏呼吸器测 定发酵液中谷氨酸含量。
操作步骤
8、谷氨酸的离子交换层析
在溶液的pH小于3.22时，谷氨酸分子带 正电荷，可以用阳离子交换树脂进行层析 分离。由于在此条件下，阳离子交换树脂 对谷氨酸的吸附力较弱，所以应采用强酸 性阳离子交换树脂，若采用弱酸性阳离子 交换树脂，则吸附性较差，容易脱落； 酸使稀硫酸
味精发酵设备（参考）
说明：
ppm是英文parts permillion的缩写，译意是每百万分中的一 部分，即表示百万分之（几），或称百万分率。如1ppm即一 百万千克的溶液中含有1千克溶质。ppm与百分率（％）所表 示的内容一样，只是它的比例数比百分率大而已。
在花卉生产栽培中，常常施用“微肥”和“植物激素”，这些 药剂在施用时，其用量甚微，每千升的容量中只含有几毫克甚 至更少，故用“ppm”来表示。也就是说，在配制1ppm浓度时， 1克农药或肥料(指纯量)加水1吨(1000000克)，目前，在大多 数科技期刊中，已经不使用ppm，而改用“‰”，ppm换算成 ‰为：1ppm=0.001‰。
温度一般控制在60℃左右。
二 、除铁
在谷氨酸加碱中和后，中和液还需要进行除铁过 程，即通过一些处理，以除去存在于中和液中过 量的铁离子。
由于铁离子容易氧化变成黄色，对谷氨酸钠的质 量有所影响。所以谷氨酸钠产品必须控制铁离子 的含量，一般要求低于5mg／kg。
➢ (1)硫化钠除铁
硫化钠除铁是在谷氨酸中和液中加入一定量10% 左右浓度硫化钠溶液，生成硫化亚铁沉淀。
我国常用于谷氨酸中和液除铁的离子交换树 脂有通用一号树脂、122弱酸性阳离子交换 树脂和酚醛树脂等。
采用离子交换树脂除铁，除铁较完全，而且 不会有残留的硫化钠存在于谷氨酸钠产品之 中，在实际生产中较多采用。
三、脱色
(1)活性炭脱色 采用颗粒状的活性炭进行脱色时，一般是让谷氨
酸钠溶液通过活性炭柱，色素被吸附，而得到的 流出液为脱除了色素的谷氨酸钠溶液。
发酵原理
2.发酵过程
在发酵过程中，氧、温度、pH和磷酸盐等的调节和控制如
下：①氧。谷氨酸产生菌是好氧菌，通风和搅拌不仅会影响菌
种对氮源和碳源的利用率，而且会影响发酵周期和谷氨酸的合
成量。尤其是在发酵后期，加大通气量有利于谷氨酸的合成。 ②温度。菌种生长的最适温度为30～32 ℃。当菌体生长到稳
二、发酵原理
1.合成途径
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 物氨素酸缺脱乏氢时酶，的菌催种化 生及 长有 十分NH缓4+慢存；在当的生条物件素下过，量生时成，谷则氨转酸为。乳当酸生
浓度达到30～30.5波美度时，即可加入谷氨 酸钠晶种进行结晶。
2、结晶 自然起晶、刺激起晶、晶种起晶
加入的晶种颗粒的大小一般为24～40目，加 入量一般为谷氨酸钠含量的10%～15%。加入 晶种后，慢慢搅拌。
五、干燥
真空干燥、气流干燥、红外线干燥、冷冻干 燥、吸附干燥、喷雾干燥等。在谷氨酸钠结 晶的干燥方面，常用的有真空干燥和气流干 燥等。
无菌检查（一）、噬菌体无、残糖消耗1%左右
镜检生长旺盛，排列整齐，G+
操作步骤
5．发酵培养基配制按下列培养基配方制发酵培养基，并按 20%装液量分装于250ml三角瓶中，水解糖10%，甘蔗糖蜜 0.18~0.22%，玉米浆0.1~0.15%，Na2HPO4 0.17%， KCl 0.12%、MgSO4 0.04%，用NaOH（5%）溶液调pH 7.20于110℃灭菌20min冷却备用。
生物素亚适量法生产谷氨酸
组员
李振国 芦敏 刘祺 陆姗姗 李雷达 董呈呈 万东 刘玉洋
一、实验目的
1、掌握谷氨酸发酵的原理 2、掌握谷氨酸种子制备的方法 3、掌握谷氨酸发酵过程中的条件控制 4、掌握谷氨酸发酵液提取谷氨酸的方法 5、掌握谷氨酸纯化的方法 6、探究不同糖浓度对菌种生长的影响
Fe2+ + Na2S → FeS + 2Na+ 由于硫化亚铁在碱性条件下几乎不溶于水，而在
酸性条件下溶解度较大，所以在操作时为了除铁 较完全，应控制好pH，并加入稍过量的硫化钠。
(2)离子交换树脂除铁
谷氨酸中和液中的铁，一般以二价或三价铁 离子存在。可以采用适当的离子交换树脂进 行离子交换而除去。
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。
在谷氨酸发酵中，如果能够改变细胞膜的通透性，使谷氨酸不断 地排到细胞外面，就会大量生成谷氨酸。研究表明，影响细胞膜 通透性的主要因素是细胞膜中的磷脂含量。因此，对谷氨酸产生 菌的选育，往往从控制磷脂的合成或使细胞膜受损伤入手，如生 物素缺陷型菌种的选育。生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需 的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能合成生物素，从而 抑制了不饱和脂肪酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分 之一。因此，磷脂的合成量也相应减少，这就会导致细胞膜结构 不完整，提高细胞膜对谷氨酸的通透性。
缬氨酸发酵。发酵结束后，常用离子交换树脂法等进行提取。
三、实验试剂与仪器
试剂：葡萄糖 、尿素、硫酸镁、磷酸氢 二钾、玉米浆、硫酸亚铁、硫酸锰、水解 糖、玉米浆、K2HPO、MgSO4、尿素、 FeSO4 2ppm、MnSO4、NaS、活性 碳
仪器：500ml三角瓶2个、接种环、酒精 灯、摇床、超净工作台、抽滤装置、烧杯、 试管、发酵罐、离子交换柱、PH试纸或 者PH计、1L量筒2个、200ml三角瓶5个、 高压锅