发酵过程中谷氨酸含量的测定

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谷氨酸实验报告

一、实验目的1. 了解谷氨酸棒杆菌的生长特性及其发酵条件。

2. 掌握谷氨酸发酵的基本原理和操作流程。

3. 通过实验，掌握还原糖消耗和谷氨酸生成的测定方法，分析发酵过程。

二、实验原理谷氨酸棒杆菌是一种产谷氨酸的微生物，其在合适的培养基中经摇瓶培养能快速生长。

谷氨酸棒杆菌将糖类转化为谷氨酸，同时消耗还原糖。

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。

三、实验材料与仪器1. 谷氨酸棒杆菌2. 葡萄糖3. 牛肉膏4. 磷酸氢二钠5. 磷酸二氢钠6. 硫酸铵7. 硫酸镁8. 硫酸铜9. 氯化钠10. 琼脂11. pH计12. 恒温摇床13. 摇瓶14. 实验记录本四、实验方法1. 制备培养基：按照配方配制谷氨酸棒杆菌培养基，高压灭菌后备用。

2. 接种：将谷氨酸棒杆菌接种于培养基中，在恒温摇床中培养至对数生长期。

3. 谷氨酸发酵：将培养好的谷氨酸棒杆菌接种于发酵培养基中，调节pH值，控制温度和通气量，进行发酵。

4. 还原糖消耗和谷氨酸生成测定：发酵过程中，每2小时取样一次，测定还原糖和谷氨酸含量。

5. 数据分析：根据还原糖消耗和谷氨酸生成数据，绘制糖耗曲线和谷氨酸生成曲线。

五、实验结果与分析1. 还原糖消耗：发酵过程中，还原糖含量逐渐降低，当还原糖降至1%以下时，表明谷氨酸发酵完成。

2. 谷氨酸生成：发酵过程中，谷氨酸含量逐渐增加，达到峰值后趋于稳定。

六、实验结论1. 谷氨酸棒杆菌在合适的培养基中能快速生长，并产生大量谷氨酸。

2. 还原糖消耗和谷氨酸生成是衡量谷氨酸发酵是否正常的重要标志。

3. 通过控制发酵条件，可以提高谷氨酸产量。

七、实验讨论1. 实验过程中，温度和通气量对谷氨酸发酵影响较大，应严格控制。

2. pH值对谷氨酸发酵也有一定影响，应保持适宜的pH值。

3. 实验中，谷氨酸棒杆菌的生长和发酵过程受到多种因素的影响，如营养物质、氧气、pH值等，应综合考虑。

八、实验总结通过本次谷氨酸发酵实验，我们掌握了谷氨酸发酵的基本原理和操作流程，了解了还原糖消耗和谷氨酸生成的测定方法，并分析了发酵过程。

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。

高效液相色谱法测定酵母抽提物中谷氨酸的研究

高效液相色谱法测定酵母抽提物中谷氨酸的研究作者：李素媛喻玺刘恒余佳余术黄龙赵吉媛来源：《安徽农学通报》2018年第18期摘要：采用高效液相色谱柱前衍生法测定酵母抽提物中谷氨酸的含量，以苯异硫氰酸作为柱前衍生试剂，在C18柱上，弱碱性条件以保留时间定性、外标法定量。

结果表明，在0.2～1.0mg/mL线性范围内，线性相关系数为0.999816，相对标准偏差小于5%，回收率在95%～110%，样品检测结果良好。

该方法还可以用于其他氨基酸的检测。

关键词：高效液相色谱法；谷氨酸；柱前衍生中图分类号 O657.72 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）18-0018-02Determination of Glutamic Acid in Yeast Extract by HPLCLi Suyuan et al.（Three Gorges Product Quality Inspection and Testing Center，Yichang 443000，China）Abstract：The content of glutamic acid in yeast extract was determined by high performance liquid chromatography column derivatization. Benzo thiocyanic acid was used as a pre column derivatization reagent. On the C18 column，the retention time was qualitative and the external standard was quantified under the condition of weak alkali. The results show that in the linear range of 0.2～1.0mg/mL，the linear correlation coefficient is 0.999816，the relative standard deviation is less than 5%，the recovery rate is between 95%～110%，and the sample test results are good. This method can also be used for the detection of other amino acids.Key words：High performance liquid chromatography（HPLC）；Glutamic acid；Pre column derivatization氨基酸是構成蛋白质的基本单元，是动物体合成蛋白质的主要原料，是食品、饲料的营养成分，也是生物工程、生化制药、表面活性剂工业产品的化工原料，因此它们的分离分析引起了人们的关注[1-4]。

02-16-008实训指导书-味精成品纯度的测定(精)

天津现代职业技术学院
实训计划
课程名称
发酵过程控制技术
实训学时
2
子情境
谷氨酸发酵过程控制-味精成品纯度的测定
实训地点
旋光室
实训目的
1.通过本情境的学习训练，使学生掌握旋光法测定谷氨酸的方法。
2.掌握配制准确浓度溶液的方法。
3.掌握旋光仪的使用和维护能力
4.培养学生的动手能力、分析问题和解决问题能力和团队合作精神。
实训内容
子情境
谷氨酸发酵过程控制-味精成品纯度的测定
旋光法测定谷氨酸含量过程中常见的一些问题分析。
旋光法测定谷氨酸含量注意事项分析
旋光仪的使用与维护
准确浓度溶液的配制
实训组织
任务组织
分配任务，发放引导文；组织几个生产小组，每组各选出一名生产组长
任务策划
通过教师示范和分组讨论，制定旋光法测定谷氨酸含量的方案，在方案中要标明各项操作时步骤以及操作过程的注意事项。
实训要求
子情境
谷氨酸发酵过程控制-味精成品纯度的测定
能够分析旋光法测定谷氨酸含量过程中常见的一些问题
掌握旋光法测定谷氨酸含量的方法
能够熟练正确地使用和维护旋光仪
熟练地配制准确浓度的溶液
任务实施
每个学习小组样品溶液的配制
每个学习小组依次完成谷氨酸含量的测定
每个学习小组分别完成生产记录的填写和设备仪器的清洗
任务评审
各小组组长对检测结果进行评价，各组成员对任务的组织、策划、实施过程进行自评与互评，教师就各组在不同操作过程中的表现情况进行评价，教师根据调节和检测的结果提出问题，学生通过讨论方式尝试给出解决方法，教师总结归纳解决方法。

《工业发酵分析》课程教学大纲

《工业发酵分析》课程教学大纲一、课程基本信息1.课程代码：2.课程名称：工业发酵分析3.学时/学分：34学时/2学分4.开课系（部）、教研室：生命科学系生物工程教研室5.先修课程：生物化学实验、发酵工程、发酵食品工艺学、氨基酸工艺学6.面向对象：生物工程专业二、课程性质与目标1. 课程性质：专业能力培养课程2. 课程目标：工业发酵分析为工业发酵专业、生物工程专业的一门专业课。

通过本课程的学习，使学生能独立应用物理的和化学的分析方法，对工业发酵中有关的原料、半成品、成品和副产物进行分析测定，同时初步培养科学研究能力。

了解新型的、现代化的分析仪器应用到工业发酵中以及工业分析的发展方向。

工业发酵分析是一门实践性较强的课程，实验部分是体现其实践性的重要环节，通过实验培养学生良好的实验习惯和基本的操作技能训练，提高学生的动手能力；通过实验也巩固所学的基本理论知识和基本分析方法。

三、教学基本内容及要求第一章绪论（2学时）（一）教学的基本要求通过本章的教学，了解工业发酵分析的应用及发展动向，通过介绍我国发酵工业分析的方法的改进和存在的问题以及解决措施，激发学生的学习兴趣，同时明确本课程的学习目的。

（二）教学具体内容1. 概述2. 工业发酵分析的应用及发展动向3. 我国工业发酵分析方法的改进、存在的问题和解决措施（三）教学重点和难点教学重点：我国工业发酵分析方法的改进、存在的问题和解决措施第二章化学分析（6学时）（一）教学的基本要求通过本章的教学，使学生掌握化学分析的基本方法和操作要点。

熟悉样品的采集与处理，了解相关化学物的作用和测定意义，了解相关试剂的制备，掌握相关化学物测定的原理，熟悉操作步骤掌握计算方法和公式。

（二）教学具体内容1．样品的采集与处理2．水分的测定3．糖类的测定4．含氮量的测定5．酸的测定6．白酒中总酯的测定7．白酒中总醛的测定8．原料中粗脂肪的测定9．原料中粗纤维素的测定10．啤酒花中单宁的测定11．酒石酸的测定12．原料中磷的测定13．酿造用水的硬度测定14．废糖蜜中总胶体的测定15．废糖蜜灰分的测定（三）教学重点和难点教学重点：水分,糖类,含N量,酸,醛,酯等含量的测定，通过实验加深理解水分、糖类、含氮量、酸等的测定方法。

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。

发酵法生产谷氨酸工艺试验

发酵法生产谷氨酸工艺实验指导书一、实验目的与意义：实验设置涉及生物产品谷氨酸生产过程的基本单元操作和方法，强调锻炼基本操作能力，掌握使用摇床对谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)的工业菌株进行谷氨酸发酵产酸验证的方法；学习控制发酵培养基的组成与摇床的转速、温度、浓缩糖流加、尿素补充等试验技术与手段；掌握发酵罐的使用方法与利用发酵罐发酵生产氨基酸的方法。

掌握各种发酵实验仪器的使用方法及注意事项；熟悉用浓缩连续等电法、离子交换法等从发酵液中提取谷氨酸的基本流程。

二、主要实验内容与要求：1.培养基的配制与菌种培养学会配制斜面培养基、种子培养基和摇瓶培养基并掌握各种培养基的灭菌方法。

培养基组成：活化斜面培养基：无水葡萄糖1，蛋白胨10，牛肉膏10，酵母膏5，NaCl 2.5，琼脂条20，pH7.0-7.2 0.1MPa 20min种子培养基：葡萄糖25 玉米浆30ml 豆浓20ml K2HPO4 1.5 MgSO4 0.4 尿素2 豆浓20ml 调pH值为7.0-7.2，121℃灭15min发酵培养基：葡萄糖150 Na2HPO4 1.0 KCl 1.2 MgSO4 0.8 MnSO4 2mg FeSO4 2mg VB1 0.2mg 豆浓20ml 调pH为7.0-7.2，115℃灭15min2.种子生长曲线的绘制种子质量的优劣不仅与培养基组成有关，还与种子的生理性状有关菌种接入种子瓶后，要经过延滞期、对数生长期、静止期和衰亡期。

种龄太短的种子转发酵，往往会出现前期生长缓慢、整个发酵周期延长、产物开始形成的时间推迟等现象，甚至造成异常发酵；种龄过长则会引起菌体过早自溶，导致产物生成能力下降。

摇瓶种子培养条件pH控制在7.0左右，温度32℃，220r/min摇床上培养，每2h取样测定菌体光密度OD620nm，做出生长曲线。

根据自己制作的种子生长曲线，能够说出菌种接入种子培养基后何时进入对数生长期，何时结束对数生长转入稳定期，因此选择何时作为接种时间。

发酵饲料原料氨基酸测定方法

发酵饲料原料氨基酸测定方法发酵饲料是一种常见的饲料形式，通过微生物的发酵作用，可以将一些廉价的原料转化为高质量的饲料。

而饲料中的氨基酸是动物生理功能的基本组成部分，也是评价饲料质量的重要指标之一。

因此，准确测定发酵饲料中氨基酸的含量对于饲料生产具有重要意义。

常用的发酵饲料原料氨基酸测定方法主要有以下几种：一、高效液相色谱法（HPLC）高效液相色谱法是一种常用的氨基酸测定方法。

该方法通过将样品溶解并进行适当的预处理后，将氨基酸分离并通过色谱柱进行定量分析。

这种方法具有准确度高、灵敏度高、分析速度快等优点，被广泛应用于发酵饲料中氨基酸的测定。

二、气相色谱法（GC）气相色谱法是另一种常用的氨基酸测定方法。

该方法将样品中的氨基酸通过酸水解等预处理方法转化为气体化合物，然后通过气相色谱仪进行分离和定量分析。

这种方法具有分离效果好、分析速度快等优点，但对于一些热稳定性较差的氨基酸，需要进行适当的保护处理。

三、生化分析法生化分析法是一种传统的氨基酸测定方法，主要通过酶促反应将样品中的氨基酸转化为其他化合物，并通过光度计等仪器进行测定。

这种方法操作简便，灵敏度较高，但对于一些特殊的氨基酸，可能存在反应不完全的情况，影响测定结果的准确性。

以上三种方法在发酵饲料中氨基酸测定中都有其独特的优势和适用范围。

在选择合适的方法时，需要考虑样品的特性、测定的准确度要求、设备的可用性等因素。

此外，为了提高测定结果的准确性，还需要注意样品的采集和保存，避免外界污染和氨基酸的降解。

总结起来，发酵饲料原料氨基酸测定方法包括高效液相色谱法、气相色谱法和生化分析法等。

选择合适的方法可以准确测定发酵饲料中氨基酸的含量，为饲料生产提供科学依据，提高饲料的质量和营养价值。

同时，为了保证测定结果的准确性，还需要注意样品的采集和保存等实验细节。

综上所述，发酵饲料原料氨基酸测定方法对于饲料生产具有重要意义。

食品发酵中谷氨酸酶活性的测定与影响因素研究

食品发酵中谷氨酸酶活性的测定与影响因素研究食品发酵是一种利用微生物代谢产生的酶催化作用，将食材进行转化、降解和提醒的过程。

在食品发酵过程中，谷氨酸酶是一个重要的酶类，它能够促进谷氨酸的转化，影响食品的口感和营养价值。

本文将探讨食品发酵中谷氨酸酶活性的测定方法和影响因素。

首先，测定谷氨酸酶活性的方法有很多种，其中常用的方法有色谱法、比色法和生物传感器法等。

色谱法是一种比较准确的测定方法，但操作较为复杂，需要专业的仪器设备和技术。

比色法是一种简便、快速的测定方法，通过比色剂与酶反应产生的产物发生颜色变化，可以直接测定酶活性。

而生物传感器法则是利用生物材料的特殊性质来测定酶活性，具有灵敏度高、反应时间短等特点。

根据不同实验需求和设备条件，选择适合的测定方法进行研究。

其次，影响食品发酵中谷氨酸酶活性的因素有多方面的因素，如pH值、温度、基质浓度和金属离子等。

pH值是影响酶活性的重要因素之一，不同酶对pH值的适应性不同。

例如，在发酵过程中产生的酸碱度变化会影响谷氨酸酶的活性，从而影响最终食品的品质。

另外，温度也是影响谷氨酸酶活性的因素之一，适宜的温度可以提高酶活性，加快发酵反应。

而过高或过低的温度则会导致酶的变性，丧失催化作用。

此外，基质浓度也是影响谷氨酸酶活性的重要因素。

基质是酶作用的底物，适宜的基质浓度可以提高反应速率，但过高的基质浓度则会抑制酶的活性。

最后，金属离子也可以影响谷氨酸酶活性。

一些金属离子可以作为辅因子或抑制剂参与酶活性的调节。

不同金属离子对谷氨酸酶的影响程度各异，需要具体实验来验证。

综上所述，食品发酵中谷氨酸酶活性的测定与影响因素是一个复杂而重要的课题。

科学准确的测定方法和清晰的影响因素研究可以为食品发酵行业提供理论指导和实践参考。

随着科学技术的发展，相信在未来的研究中，我们能够更全面地了解谷氨酸酶活性的测定与影响因素，为食品发酵工艺的优化和创新提供更好的支持和保障。

微生物工程谷氨酸发酵实验报告

微生物工程谷氨酸发酵实验报告谷氨酸发酵实验报告前言：谷氨酸发酵试验是一个基础性的实验，但涉及的内容比较广泛，对学生意义很大。

该实验是第一次做，我们做是有了钱一组的少许经验，担仍有很多不足。

该实验报告将对其中的错误进行分析，同时分析实验结果，对实验提出意见和建议。

关键字：谷氨酸1、实验内容该实验是系列实验，包括以下七个小实验：实验一谷氨酸菌种的制备及扩大培养实验二发酵罐结构以及空消实验三发酵培养基制备及实消实验四谷氨酸发酵过程控制实验五谷氨酸发酵过程中还原糖的测定实验六发酵过程中谷氨酸含量的测定实验七谷氨酸的等电回收及结晶实验具体内容在课件中很详细，再次不详加说明。

2、试验中的误差及错误2.1设备引起的误差及错误微生物实验需要很好的设备，否则很难将实验做好，仪器将直接决定实验是否成功。

能否有产物生成，是否被污染等。

2.1.1仪器的气密性所用仪器的气密性还可以，保证在空消和实消时能够消毒彻底，保证实验过程中的调控。

2.1.2 PH计所用的仪器PH计不准不能实时测定和调节PH值。

只能在取液时做测定，不能做到及时调节。

对结果及军中的生长有影响。

2.1.3 搅拌机由于在实验中误将玻璃棒掉进了发酵罐中，使得不能用搅拌进行混匀，只能用气体混匀，所以过程中有很多气泡。

2.2 操作引起的误差2.2.1 配比时加水过多，在一定量的情况下由于实消时产生的水过多是体积过大，浓度过低。

对效果产生影响。

2.2.2实时监控对于发酵试验，一定要保证实验过程中的状态，PH、温度、压力、气泡的量等在一定的范围内。

3、实验数据及处理3.1还原糖还原糖的标准曲线制作：glc的含量mg 0 0.08 0.16 0.24 0.32 0.4OD值0 0.059 0.185 0.309 0.436 0.5543.2谷氨酸实验过程中Glu含量的测定值如下（忽高忽低）：4、实验结果分析5.1 对于葡萄糖标注曲线很准确，实时测定虽然有一定的波动，但是总体的趋势是正确的。

比色法快速测定发酵液中γ-聚谷氨酸含量

比色法快速测定发酵液中γ-聚谷氨酸含量刘鹏丽;刘萍;黄琛;殷志敏【摘要】建立了发酵液中γ-聚谷氨酸(γ-PGA)含量快速测定的比色检测方法.其原理为γ-聚谷氨酸可以与亚甲基蓝溶液发生反应,并且使亚甲基蓝溶液颜色发生变化.配制不同浓度的γ-PGA标准品溶液,使其与亚甲基蓝溶液形成反应体系,并对亚甲基蓝溶液浓度、反应温度以及反应时间对反应体系的影响分别进行对比优化.结果显示,亚甲基蓝溶液质量浓度为10 mg/L,反应温度为30℃,反应时间为5 min,线性回归方程y=0.0024x+0.3289,R2=0.9965,空白加标平均回收率为106.8％,平均RSD值为1.51％,发酵液中加标平均回收率为118.3％,平均RSD值为1.89％.利用比色法测定发酵液中γ-PGA的含量简便快捷、重现性好、灵敏度较高、准确度好,可用于发酵液中γ-PGA浓度的检测.【期刊名称】《南京师大学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(042)002【总页数】5页(P105-108,114)【关键词】γ-聚谷氨酸;亚甲基蓝;比色法;定量分析【作者】刘鹏丽;刘萍;黄琛;殷志敏【作者单位】南京师范大学生命科学学院,生物化学与生物制品研究所,江苏省分子医学重点实验室,江苏南京210023;南京师范大学生命科学学院,生物化学与生物制品研究所,江苏省分子医学重点实验室,江苏南京210023;南京师范大学生命科学学院,生物化学与生物制品研究所,江苏省分子医学重点实验室,江苏南京210023;南京师范大学生命科学学院,生物化学与生物制品研究所,江苏省分子医学重点实验室,江苏南京210023【正文语种】中文【中图分类】Q5-33γ-聚谷氨酸(poly-γ-glutamic acid,γ-PGA)是一种具有生物相容性的新型生物高分子材料,是炭疽杆菌细胞荚膜的一种化学组成成分,由D-谷氨酸或L-谷氨酸以α-氨基和γ-羧基通过酰胺键缩合而成的,由多数杆菌产生的一种胞外水溶性的高分子氨基酸聚合物. 微生物合成的γ-PGA通常由5 000个左右的谷氨酸单体组成,相对分子质量一般在100 kD～1 000 kD[1-3]. γ-PGA是一种阴离子高分子聚合物,在其分子链的侧链上有很多活性较高的游离羧基(—COOH),可以在分子内部或分子之间形成氢键[4],具有极高的保湿性和吸水性,易于和一些药物结合形成稳定的复合物,是一种理想的可在体内生物降解的药用高分子聚合物[5-6]. γ-PGA安全无毒,对环境没有污染,具有可塑性、成纤维性、成膜性、保湿性等众多的理化性质和生物学特性,被广泛地应用于农业、医药、环境治理、食品加工与包装、化妆品工业等众多领域,是一种极具开发价值和应用前景的新型多功能生物制品[7-9].亚甲基蓝(Methylene blue),又被叫做次甲基蓝、亚甲蓝、次甲蓝、美蓝等,是一种芳香杂环化合物,被用作化学指示剂、生物染色剂、染料和药物等,在水溶液中呈正电性[10-11]. 根据异性电荷相吸的原理,带正电荷的亚甲基蓝分子可以和带负电荷(—COO-)的γ-PGA通过静电吸引力相结合,使亚甲基蓝水溶液颜色发生变化[12-13].1 材料1.1 菌种及培养基枯草芽孢杆菌(南京师范大学生化与生物制品研究所提供);种子培养基:葡萄糖20 g/L;谷氨酸钠 10 g/L;酵母粉5 g/L;七水合硫酸镁2.5 g/L;磷酸氢二钾2 g/L;一水合硫酸锰0.02 g/L;发酵培养基:谷氨酸钠50 g/L;磷酸氢二钾15 g/L;磷酸二氢钾2 g/L;七水合硫酸镁2.5 g/L;酵母粉5 g/L;氯化铵4 g/L;一水合硫酸锰0.2 g/L;葡萄糖40 g/L;pH 7.0.1.2 仪器UV-1800PC分光光度计上海美谱达仪器有限公司;Heraeus Multifuge×3R冷冻离心机美国赛默飞;ZQZY-C振荡培养箱上海知楚仪器有限公司;SHZ-IV循环多用真空泵南京科博尔仪器设备有限公司.1.3 材料亚甲基蓝上海瑞永生物科技有限公司;γ-PGA标准品南京轩凯生物科技有限公司;其他试剂均为分析纯试剂.2 方法2.1 γ-PGA标准液的配制分别精确称取γ-聚谷氨酸标准品(4、3.5、3、2.5、2、1.5、1、0.5)g,置于干净的烧杯中,加入适量的蒸馏水溶解,然后定容至100 mL的容量瓶中,摇匀,分别得到40 g/L、35 g/L、30 g/L、25 g/L、20 g/L、15 g/L、10 g/L、5 g/L的γ-PGA标准品.2.2 γ-PGA的初步纯化发酵液稀释数倍后经10 000 r/min离心20 min,除去菌体,取上清液进行抽滤脱色,制得样液.2.3 亚甲基蓝配制根据文献[9]可知亚甲基蓝的干燥减量E=11.46%,因此根据干燥减量精确称取与所需亚甲基蓝干燥品质量0.050 0 g相当的未干燥品,将称取的亚甲基蓝(精确至0.000 1 g)溶解于蒸馏水中,待全部溶解后,移入100 mL容量瓶中,摇匀,配置成0.5 g/L的亚甲基蓝溶液,取该溶液1 mL至另一个50 mL的容量瓶中,用蒸馏水定容至50 mL,摇匀,得到10 mg/L的亚甲基蓝试液.2.4 亚甲基蓝比色法取3 mL标准液或样液于试管中,准确加入3 mL亚甲基蓝试液,然后置于恒温振荡箱中,在25 ℃振荡反应5 min后,将反应液倒入比色皿中,测定波长在664 nm下的吸光度(A664),以蒸馏水做相应处理作为空白.3 结果与分析3.1 亚甲基蓝试液浓度对测定的影响将浓度为(6、8、10、12、14、16)mg/L的亚甲基蓝试液分别与浓度为(5、10、15、20、25、30、35、40)g/L的γ-PGA标准品溶液在一定温度反应一定时间后,在664 nm下测定其吸光度A664,并绘制标准曲线,见图1.由图1可见,在不同浓度亚甲基蓝试液条件下,标准曲线都呈现较好的线性关系,但不同浓度的亚甲基蓝试液与γ-PGA标准液反应得到的标准曲线的R2值还是存在着不同,当亚甲基蓝试液浓度为10 mg/L时,标准曲线的准确度更好,因此在后续研究中,将亚甲基蓝试液浓度确定为10 mg/L.3.2 反应温度对测定的影响将浓度为(5、10、15、20、25、30、35、40)g/L的γ-PGA标准液与浓度为10 mg/L的亚甲基蓝试液分别在(25、30、35、40、45、50)℃下反应一定时间后,在664 nm处测定吸光度A664,绘制标准曲线.由图2可见,在不同温度条件下,标准曲线几乎重合,表明温度对测定结果的影响不大,可以忽略,因此选择温度为25 ℃,即室温.图1 不同亚甲基蓝浓度下的标准曲线Fig.1 Standard curves at different concentrations of methylene blue注:R2=0.994 8(25 ℃);R2=0.996 9(30 ℃);R2=0.994 0(35 ℃);R2=0.9946(40 ℃);R2=0.996 0(45 ℃);R2=0.995 5(50 ℃).图2 不同温度下的标准曲线Fig.2 Standard curves at different reaction temperature3.3 反应时间对测定的影响将浓度为(5、10、15、20、25、30、35、40)g/L的γ-PGA标准品溶液与浓度为10 mg/L的亚甲基蓝试液于25 ℃反应不同时间,在664 nm处测定其吸光度A664,并绘制标准曲线.由图3可见,反应不同时间的标准曲线都呈较好的线性关系,而且标准曲线没有太大的差异,表明反应时间对于测定结果影响不显著,因此,为了更加快速并且准确地检测γ-PGA含量,在后续的研究中,控制反应时间为5 min.3.4 亚甲基蓝比色法标准曲线按照上述实验得到的测定条件,将浓度为(5、10、15、20、25、30、35、40)g/L 的γ-PGA标准液与浓度为10 mg/L的亚甲基蓝试液于25 ℃反应5 min,在664 nm处测定吸光度A664,绘制标准曲线,如图4所示.图4 亚甲基蓝比色法标准曲线Fig.4 The standard curve of methylene blue colorimetry注:R2=0.994 8(5 min);R2=0.988 1(10 min);R2=0.985 0(30 min);R2=0.978 6(1 h);R2=0.960 7(2 h);R2=0.954 4(3 h);R2=0.961 3(4 h);R2=0.948 9(5 h).图3 反应时间对标准曲线的影响Fig.3 Effect of reaction time on the standard curve 3.5 方法的回收率和重现性3.5.1 空白加标回收法按照方法1.2.1配制得到浓度为8 g/L(相对低浓度)、16 g/L(相对中浓度)、32g/L(相对高浓度)3个不同浓度的γ-PGA标准液,分别取γ-PGA标准液3 mL,亚甲基蓝3 mL,充分振荡摇匀,5 min后测定A664,以蒸馏水做相应处理后作为空白,每个处理重复3次,实验结果见表1,结果显示,应用亚甲基蓝比色法测定γ-PGA含量,其回收率和重现性都较好.3.5.2 样品加标回收法配制浓度为8 g/L、16 g/L、32 g/L的γ-PGA标准液,每个浓度的标准液各取2 mL,然后分别加入等体积的经过稀释的样品溶液,充分混匀之后,加入4 mL的亚甲基蓝试液,充分振荡反应5 min之后,测定A664,以2 mL样液加2 mL蒸馏水做相应处理后作为空白,每个浓度重复3次. 测定结果见表2,结果显示γ-PGA在发酵液中的回收率也较好.表2 γ-PGA在发酵液中的回收率Table 2 The recovery of γ-PGA in the fermentation broths样品加标样量/(g/L)回收标样量的平均值/(g/L)回收率/%RSD/%188.53106.72.2121616.57103.61.1433232.67102.41.33表1 回收率与重现性实验Table 1 The recovery and reproducibility of test配制浓度/(g/L)测得浓度的平均值/(g/L)回收率/%RSD/%88.13101.62.411616.04100.31.253231.9499.80.613.6 样品提取过程中发酵液脱色对测定的影响R2=0.994 8(control);R2=0.962 7(七水合硫酸镁);R2=0.969 2(氯化铵);R2=0.965 1(磷酸氢二钾);R2=0.972 3(谷氨酸钠).图5 不同无机盐对标准曲线的影响Fig.5 Effect of different inorganic salts on the standard curve本实验主要采用粉末状活性炭进行抽滤脱色,脱色率在90%左右,在未脱色之前发酵液的颜色会干扰比色测定的结果,因此,在进行比色测定时要先对发酵液进行脱色处理,由3.5.2样品加标回收法中可以看出,经过脱色之后的发酵液对比色测定的结果干扰很小.3.7 发酵液中无机盐成分对测定的影响分别准确称取一定量的七水合硫酸镁、氯化铵、磷酸氢二钾、谷氨酸钠,然后分别溶于一定量的浓度为10 mg/L的亚基蓝试液中,使之浓度分别为2.5 g/L、4 g/L、15 g/L、50 g/L,对照组为不加任何上述无机盐的浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液,然后再分别与浓度为(5、10、15、20、25、30、35、40)g/L的γ-PGA标准液于25 ℃反应5 min,在664 nm处测定吸光度A664,绘制标准曲线,如图5所示.由图5可知,加入不同无机盐的标准曲线都呈较好的线性关系,标准曲线虽然有所差异,但是差异并不明显,表明无机盐离子对于测定结果的影响并不显著.4 结论亚甲基蓝是一种带正电荷的芳香杂环化合物,而γ-PGA在发酵液中是以聚阴离子形式存在的. 在溶液中,亚甲基蓝的氮原子可以和γ-PGA中羧基的氧原子配对,使亚甲基蓝试液的颜色发生变化. 本研究表明,带有正电荷的亚甲基蓝与具有聚阴离子性质的γ-PGA发生反应之后在664 nm处的吸光度大小与γ-PGA浓度成正比,并且具有良好的线性关系. 该方法的反应温度为25 ℃,反应时间为5 min,采用该方法测定γ-PGA的含量,其重现性和回收率都较好,而且在发酵液中的回收率也较高,并且发酵液需要经过脱色之后再进行比色测定,且发酵液中的无机盐对于测定结果干扰性很小. 该方法快捷简便、准确度高、结果可靠、无需特殊的设备和试剂,可以应用于γ-PGA的生物发酵生产中的检测.[参考文献]【相关文献】[1] 刘婷. 发酵液中γ-聚谷氨酸的分离纯化及初步鉴定研究[D]. 西安:陕西科技大学,2016.[2] 桑秀梅. 利用聚谷氨酸高产菌NS-18制备γ-聚谷氨酸[D]. 南京:南京师范大学,2017.[3] 董健,吕颖,方丽,等. γ-聚谷氨酸的发酵制备及快速鉴定分析方法研究[J]. 中国酿造,2012,32(5):148-150.[4] MAKOTO A,KAZUYA S,HISAAKI N,et al. Enzymatic Synthesis of High-Molecular-MassPoly-γ-glutamate and regulation of its stereochemistry[J]. Applied and environmental microbiology,2004,7:4249-4255.[5] 张庆庆,金鑫强,陈剑翔,等. 发酵液中γ-聚谷氨酸含量快速测定方法研究[J]. 食品工业科技,2012,19:294-296.[6] ING-LUNG S,YI-TSONG V. The production of poly-(γ-glutamic acid)from microorganisms and its various applications[J]. Broresource technology,2001,79(3):207-225.[7] 朱凡,吕忠良,杨叶东,等. 高黏发酵液中γ-聚谷氨酸的分离纯化工艺[J]. 化学工程,2013,41(12):9-11.[8] EZZELL J W,WELKOS S L. The capsule of bacillus anthracis,a review[J]. J Appl Microbiol,1999,87(2):250.[9] 李德衡,赵兰坤,李树标. γ-聚谷氨酸的生物合成及应用研究进展[J]. 发酵科技通讯,2012,41(3):12-16.[10] 李江涛,郑涛. 介孔碳材料对亚甲基兰的吸附特性研究[J]. 西安文理学院学报(自然科学版),2010,13(1):48-53.[11] 肖敏,李丽,钟龙飞,等. 活性炭吸附法处理印染废水的研究[J]. 辽宁化工,2009,38(8):537-539.[12] 王静心,李政,张秋亚,等. 亚甲基蓝染液的γ-PGA水凝胶脱色处理[J]. 印染,2013,24:1-5.[13] MEHMET D,MAHIR A,AYDM T,et al. Kinetics and mechanism of removal of methylene blue by adsorption onto perlite[J]. Journal of hazardous materials,2004,109:141-148.。

谷氨酸液体发酵

谷氨酸液体发酵摘要目的学习实验室发酵罐谷氨酸液体发酵。

方法用分光光度计测定发酵过程中发酵液的还原糖和谷氨酸的浓度。

结果没能得到谷氨酸发酵的理想曲线。

结论本实验结果并不理想，但我们已经对快速检测发酵进程有了基本了解。

关键词谷氨酸液体发酵；谷氨酸棒杆菌；质量控制1.材料与方法1.1谷氨酸菌种制备及扩大培养1.1.1一级种子培养基配制培养目的在于制备大量高活性的菌体，培养基配方如下：葡萄糖2.5％；尿素0.5％；硫酸镁0.04％；磷酸氢二钾0.1％；玉米浆3%；硫酸亚铁2ppm；硫酸锰2ppm。

1000mL三角瓶中装300mL培养基，每组3瓶，0.1MPa灭菌30分钟，冷却后接种，接种量为一支斜面接一瓶。

30～32℃摇床培养12小时。

1.1.2二级种子培养基配制培养目的是制备和发酵罐体积及培养条件相称的高活性菌体。

1000ml 三角瓶装300ml培养基，每组3瓶，0.1MPa灭菌10分钟，冷却后接种，摇床培养7～8小时。

培养基配方：葡萄糖2.5％；尿素0.34％；磷酸氢二钾0.16％；糖蜜 1.16％；硫酸镁0.043％；消泡剂0.01%；pH 7.0。

1.1.3接种接种一级种子，用接种环从斜面菌种刮取少量菌种到接种瓶中。

之后用移液器移取菌种到二级种子培养瓶中。

1.1.4并种将每3瓶二级菌种无菌合并在1000mL的三角瓶里，放入冰箱待用。

1. 2发酵培养基制备按工艺要求配制发酵培养基，10升发酵罐定容6升，实际配料时，定容到预定体积的60％左右（即10升发酵罐定容4升），另40％体积为蒸汽冷凝水和种子液预留。

培养基配方：葡萄糖13％；硫酸镁0.06％；磷酸氢二钾0.1%；糖蜜0.3％；硫酸锰、FeSO4 各2ppm；氢氧化钾0.04％；玉米粉0.125％；消泡剂0.5%。

调整pH为7.0。

尿素配成40％浓度，装在1000mL瓶中，每一瓶装800mL。

分消备用。

消泡剂配成1%浓度，分消备用。

1.3发酵培养装置消毒及培养过程控制空气过滤器及空气管路的消毒发酵罐空消电极校正发酵罐实消接种发酵过程的温度控制及pH控制1.5还原糖测定1.5.1葡萄糖标准曲线制作取5支15mm×150mm试管，按设计梯度加入0.4mg/ml葡萄糖标准液和蒸馏水。

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。

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℃。

发酵液中谷氨酸的提取纯化

一、实验原理：谷氨酸，学名: 2-氨基-5-羧基戊酸，为酸性氨基酸，是构成蛋白质的20 种常见α-氨基酸之一。

谷氨酸又名“麸酸” 或写作“夫酸”，是制造味精的原料。

D-谷氨酸参与多种细菌细胞壁和某些细菌杆菌肽的组成。

发酵制造L-谷氨酸是以糖质为原料经微生物发酵，发酵液中存在菌体、蛋白质、残糖、色素、其它氨基酸、有机酸等杂质。

目前国内提取谷氨酸的主要方法：1.等电点法； 2.离子交换法；3.金属盐法；4.盐酸水解等电法；5.离子交换膜电渗析法。

国外大规模提取谷氨酸的方法：日本采用浓缩等电点工艺；美国采用旋转真空膜过滤。

谷氨酸等电点pI=3.22，在等电点时谷氨酸的溶解度最小，且谷氨酸的溶解度随温度降低而减小，所以调节pH以及降低温度可以令溶液中的谷氨酸析出沉淀即为等电点法提取谷氨酸。

氨基酸为两性电解质，等电点较低的谷氨酸在pH小于pI 3.2时，主要以GA+型式存在，故可用强酸性阳离子交换树脂提取，当发酵液流过交换柱时，发酵液中各成分依亲和力的不同进行交换，吸附GA的树脂再用洗脱液(5% NaOH)洗脱，收集富含GA的流分(高流液)。

二、材料与器材：（1）实验材料：谷氨酸发酵液（2）实验药品：NaOH、HCl、酸性离子交换树脂、壳聚糖醋酸溶液、硅藻土（3）实验仪器：圆底烧瓶、离心机、离心管、天平、玻璃棒、磁力搅拌器、一次性塑料滴管、pH计、铁架台配有十字夹、色谱柱、SBA、3mL离心管（用于柱层析接收样品）、烧杯（500mL1个；250mL1个；50mL1个）、量筒2个（10mL 和100mL，）。

三、实验步骤：（1）发酵液的预处理壳聚糖醋酸溶液：先配置2%体积比的醋酸溶液；然后加入壳聚糖配置成1%的壳聚糖醋酸溶液。

取100mL发酵液，再加入含量为1%的壳聚糖醋酸溶液，此时溶液pH值在5.52，谷氨酸含量为22mg/dl，加入量为发酵液体积的1.4%，轻轻搅拌加入1g硅藻土，静置2h。

（2）发酵液的固液分离取上清测谷氨酸含量，进行固液分离,采用离心(6000rpm 20min)方式进行固液分离，再次取上清测谷氨酸含量为30mg/dL。

谷氨酸发酵及工艺流程

第一阶段，视野中有少量菌体
残糖测定浓度变化表
14 12 10
残糖浓度g/l
8 系列1 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 组别 9 10 11 12 13 14 15
分析：总趋势是残糖浓度在下降，说明有菌体在代谢，但变化趋势不明显，说明菌体浓度不高
综合分析
• 1、本次实验的数据与正常情况出入很大，可能是仪器操作失误所致 • 2、实验中后期由于显微镜镜头太脏，镜检视野无法分清是否为菌体，很难具体了解菌体的情况 • 3、总体来说实验不算不成功，我们茚三酮检测OD值总体来说不会变化，正常情况是逐渐上升
总趋势是残糖浓度在下降说明有菌体在代谢但变化趋势不明显说明菌体浓度不高1本次实验的数据与正常情况出入很大可能是仪器操作失误所致2实验中后期由于显微镜镜头太脏镜检视野无法分清是否为菌体很难具体了解菌体的情况3总体来说实验不算不成功我们茚三酮检测od值总体来说不会变化正常情况是逐渐上升
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。
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

谷氨酸发酵实验报告

谷氨酸发酵实验报告谷氨酸发酵实验报告篇一：实验二离子交换法提取谷氨酸实验二离子交换法提取谷氨酸一、实验目的掌握离子交换装置的结构和使用方法。

掌握离子交换法提取谷氨酸的工艺流程。

掌握等电点沉淀法提取谷氨酸。

了解认识离子交换树脂的处理和再生。

二、实验原理谷氨酸是两性电解质，是一种酸性氨基酸，等电点为，当pH＞时，羧基离解而带负电荷，能被阴离子交换树脂交换吸附；当pH＜时，氨基离解带正电荷，能被阳离子交换树脂交换吸附。

也就是说，谷氨酸可被阴离子交换树脂吸附也可以被阳离子交换树脂吸附。

由于谷氨酸是酸性氨基酸，被阴离子交换树脂的吸附能力强而被阳离子交换树脂的吸附能力弱，因此可选用弱碱性阴离子交换树脂或强酸性阳离子交换树脂来吸附氨基酸。

但是由于弱碱性阴离子交换树脂的机械强度和稳定性都比强酸性阳离子交换树脂差，价格又较贵，因此就都选强酸性阳离子交换树脂而不选用弱碱性阴离子交换树脂。

目前各味精厂均采用732#强酸性阳离子交换树脂，本实验就是采用732#树脂。

谷氨酸溶液中既含有谷氨酸也含有其他如蛋白质、残糖、色素等妨碍谷氨酸结晶的杂质存在，通过控制合适的交换条件，在根据树脂对谷氨酸以及对杂质吸附能力的差异，选择合适的洗脱剂和控制合适的洗脱条件，使谷氨酸和其他杂质分离，以达到浓缩提纯谷氨酸的目的。

三、实验装置1、离子交换装置本实验采用动态法固定床的单床式离子交换装置。

离子交换柱是有机玻璃柱，柱底用玻璃珠及玻璃碎片装填，以防树脂漏出。

2、树脂本实验用苯乙烯型强酸性阳离子交换树脂，编号为732#，其性能如下表：732#树脂的主要性能常数3、树脂的处理对市售干树脂，先经水充分溶胀后，经浮选得到颗粒大小合适的树脂，然后加3倍量的2mol/L HCL溶液，在水浴中不断搅拌加热到80℃，30min后自水溶液中取出，倾去酸液，用蒸馏水洗至中性，然后用2mol/L NaOH溶液，同上洗树脂30min后，用蒸馏水洗至中性，这样用酸碱反复轮洗，直到溶液无黄色为止。

发酵过程中谷氨酸含量的测定

发酵过程中谷氨酸含量的测定发酵过程中谷氨酸含量的测定 [适用对象] 生物工程专业 [实验学时] 8学时一、实验目的了解华勃氏呼吸仪的使用方法，熟悉用华勃氏呼吸仪测定谷氨酸含量。

二、实验原理发酵液中谷氨酸含量的测定，普遍使用华勃氏呼吸仪，利用专一性较高的大肠杆菌L-谷氨酸脱羧酶，在一定温度(37?)、一定pH值(4.8,5.0)和固定容积下，使L-谷氨酸脱羧生成二氧化碳。

通过测量反应系统中气体压力的升高，可计算出反应生成的二氧化碳的体积，然后换算成试样中谷氨酸的含量。

三、仪器设备华氏呼吸仪，1毫升移液管，检压管，反应瓶。

四、相关知识点大量形成谷氨酸是生产的目的，目前均采用华勃氏呼吸仪测定法。

一般从发酵12小时开始，每隔2-4小时测定一次。

五、实验步骤(一)检压管及反应瓶的准备将标定完反应瓶常数的检压管及反应瓶磨砂口上的高真空油脂用毛边纸擦试干净，再用棉花用少量二甲苯擦一次，用自来水清洗净后再用稀洗液浸泡约3小时，用自来水洗净，蒸馏水淋洗2次，去水后低温烘干。

在检压管下端按上一干净的短橡皮管，橡皮管末端用玻璃珠塞住。

小心将检压管固定在金属板上，在橡皮管内注入检压液。

打开三通活塞，旋动螺旋压板，检压液应能上升到最高刻度处，液柱必须连续，不能有气泡，两边高度应一致。

(二)发酵液的稀释本法要求试样含谷氨酸0.05,0.15,，否则反应生成二氧化碳太多，压力升高太大以致超过检压管刻度而无法读数。

一般发酵终了发酵液含谷氨酸6,8,，故应稀释50倍:吸取发酵液2mL，注入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀即可。

(三)加液分别吸取上述发酵稀释液1mL，pH5.0醋酸-醋酸钠缓冲液0.2mL和蒸馏水1.0mL，置入反应瓶主室，另吸取0.3mL 2,大肠杆菌谷氨酸脱羧酶液置于反应瓶侧室内，使总体积为2(5mL。

主侧二室瓶口均以活塞脂涂沫，旋紧瓶塞，将反应瓶用小弹簧紧固在检压管上，将检压计装在仪器的恒温水浴振荡上(四)预热将仪器的电源接通，调节水浴温度为37?，打开三通活塞，旋动螺旋压板，调节液面高度达250mm以上，开启振荡;使在37?水浴中平衡约10分钟。

一种简单实用的谷氨酸浓度测定法

一种简单实用的谷氨酸浓度测定法
邢新苗;刘自殚;任建平
【期刊名称】《微生物学杂志》
【年(卷),期】2004(24)2
【摘要】谷氨酸和茚三酮可以发生特有的显色反应,在pH 5～6 时产物蓝紫色最明显.其颜色深浅与谷氨酸浓度大小有关.用分光光度计可以在其最大光吸收波长处测定其OD值.分别以OD值和相应的一系列浓度的L谷氨酸纯品浓度值为纵坐标和横坐标,绘制出 1 条标准曲线.谷氨酸发酵液中的谷氨酸含量值即可通过分光光度计测得它与茚三酮在最适pH处反应得到的蓝紫色产物的OD值,然后从上述标准曲线上查到.误差率在 10 %左右.这为谷氨酸定量测定提供了一种简单实用的方法.【总页数】2页(P62-63)
【作者】邢新苗;刘自殚;任建平
【作者单位】山东大学,微生物技术国家重点实验室,山东,济南,250100;山东大学,微生物技术国家重点实验室,山东,济南,250100;山东大学,微生物技术国家重点实验室,山东,济南,250100
【正文语种】中文
【中图分类】N3;O63
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