谷氨酸工艺学

1、第一章1、 什么是氨基酸？氨基酸是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的有机化合物。氨基酸种类与分类 蛋白质氨基酸 非蛋白质氨基酸2、工业生产的主要为蛋白质氨基酸，共20种3、氨基酸生产方法 （1）发酵法 直接发酵法：野生菌株发酵、营养缺陷型突变发酵（2） 化学合成法（3）酶法（4）蛋白质水解法4、氨基酸的应用 医药工业、食品工业、饲料工业、农业、化学工业、科学研究 世界上最大的氨基酸消费市场是饲料添加剂四大饲料氨基酸： 奶酪夹苏lys（赖氨酸）、met（甲硫氨酸）tyr（酪氨酸）、thr

2、（苏氨酸） 主要有4个方面的功效： 促进动物生长发育； 改善肉质，提高产奶、产蛋量； 节省蛋白质饲料，使饲料得到充分利用； 降低成本，提高饲料利用率。5、1956年分离到谷氨酸棒状杆菌6、日本味之素、协和发酵、德国degussa、山东阜丰集团、河北梅花集团、宁夏伊品7、存在问题： 采取措施：产品附加值低 产能优化产能严重过剩 技术创新原料、能源成本高 产品创新技术落后，污染严重 思想转变第二章 淀粉水解糖的制备1、淀粉的组成在偏振光照射下，产生双折射现象（ 即“偏光十字”现象） 直链淀粉 水悬浮液加热时，不产生糊精，而以胶体状态溶解，遇碘反应是纯蓝色支链淀粉 膨胀性物质，只在加热加压下，才溶于

3、水。水中加热成胶黏状物，遇碘呈紫红色2、 淀粉的特性：糊化、液化、糖化、老化、3、 糊化定义：淀粉在热水中能吸收水分而膨胀，最后淀粉粒破裂，淀粉分子溶解于水中形成带有粘性的淀粉糊。4、 淀粉糊化的过程第一阶段: 预糊化 淀粉缓慢地可逆地吸收水分,淀粉颗粒已有些微膨胀第二阶段: 糊化 当温度升到大约65 时,淀粉颗粒经过不可逆地突然很快地吸收大量水分后,膨胀粘度增加很大，可达原体积的几倍到几十倍第三阶段: 溶解 当温度继续升高,淀粉颗粒变成无形空囊,可溶性淀粉浸出,成为半透明的均质胶体。5、 液化： 利用液化酶使淀粉糊化，黏度降低，并水解得到糊精和低聚糖的过程6、 糖化: 利用糖化酶将淀粉液化产

4、物进一步水解成葡萄糖的过程 理论收率：111.11% 实际收率：仅有105108%7、 老化： 糊化淀粉又重新排列形成新氢键的过程，也是一个复结晶过程。（直链易老化）8、 淀粉水解糖：工业上将淀粉水解为葡萄糖的过程为糖化，所制得的糖液称为淀粉水解糖9、 淀粉的生产 原理:利用淀粉不溶于冷水，相对密度大于水的特性进行的物理分离过程 过程：原料-清理-浸泡-粗碎-胚的分离-磨碎-分离纤维-分离蛋白-清洗 -离心分离-干燥-淀粉10、 谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉。11、 淀粉水解的方法 酸解法 （无机酸在高温高压下催化完成）最早出现 酶酸法 （酶液化、酸糖化）过滤性能好 酸酶法 （酸液化、酶糖化）

5、 双酶法 （酶催化完成糖化过程） 使用专一性很强的淀粉酶和糖化酶为催化剂，将淀粉水解为葡萄糖原料粉碎调浆液化灭酶调整ph糖化灭酶中和过滤糖化液12、 双酶法工艺特点酶专一性高，副产物少，糖液纯度高；反应条件温和，不需要耐高温高压、耐酸的设备；可在较高的淀粉浓度下水解，可以使用粗原料；糖液质量高；周期长，设备多。13、-淀粉酶可以切断-1，4糖苷键不能切断-1，6糖苷键60-70；90-1106.0-7.0稳定，5.0以下失活ca2+、zn2+、cl+有激活作用，feso4、znso4、cuso4有抑制作用。糖化酶从非还原性末端切断-1，4糖苷键； 缓慢切断-1，6糖苷键40-65；最佳58-6

6、03.0-5.5稳定; 最适4.0-4.514、 de值：表示淀粉水解程度或糖化程度。也称葡萄糖值。15、 dx值：糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。16、 de值和dx值的区别：dedx17、 谷氨酸发酵水解糖的要求1.严格控制原料质量2.正确控制淀粉乳的浓度3.水解完全4.糖液清、色泽浅5.糖液新鲜6.降低糖液蛋白质的含量18、 水解糖的质量标准（1）色泽：浅黄、杏黄通明液体；（2）糊精反应：无；（3）还原糖含量：18%左右（4）de值（葡萄糖值）：90%以上；（5）透光率：60%以上（6）ph：4.6-4.8第3章 谷氨酸发酵机制1、生成谷氨酸的主要酶促反应（1）谷氨酸脱氢酶(ghd)所

7、催化的还原氨基化反应。 主导性反应(2) 转氨酶(at)催化的转氨反应gpt则以肝脏中活力最大测定got活力则有助于对心脏病变的诊断(3) 谷氨酸合成酶(gs)催化的反应2、 三种生成谷氨酸的酶促反应的共同点：以-酮戊二酸为前体3、 由葡萄糖生物合成谷氨酸的代谢途径5个： tca循环、emp途径、hmp途径、乙醛酸循、丙酮酸梭化支路（co2固定），至少16步酶促反应。4、 谷氨酸生物合成的理想途径谷氨酸对葡萄糖的质量理论转化率为：81.7%实际转化率：处于二者之间，即54.4%81.7%(1) 葡萄糖首先经emp及hmp两个途径生成丙酮酸。以emp为主，hmp约占26%。(2) 生成的丙酮酸：

8、一部分在丙酮酸脱氢酶系的作用下氧化脱羧生成乙酰coa，另一部分经co2固定反应生成草酰乙酸或苹果酸。(3) 草酰乙酸与乙酰coa在柠檬酸合成酶催化作用下，缩合成柠檬酸，进入三羧酸循环，柠檬酸在顺乌头酸酶的作用下生成异柠檬酸，异柠檬酸再在异柠檬酸脱氢酶的作用下生成-酮戊二酸，-酮戊二酸是谷氨酸合成的直接前体。(4) -酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶作用下经还原氨基化反应生成谷氨酸5、 控制谷氨酸合成的重要措施 (1) -酮戊二酸氧化能力微弱，即-酮戊二酸脱氢酶活力微弱(2) 谷氨酸脱氢酶活性强(3) 细胞膜对谷氨酸的通透性高6、 谷氨酸高产菌种特点：谷氨酸产生菌应丧失或仅有微弱的-酮戊二酸脱氢酶活力，使

9、-酮戊二酸不能继续氧化谷氨酸脱氢酶活力很强，同时nadphh再氧化能力弱，使到琥珀酸的反应受阻，在过量nh4+存在时，经氧化还原共轭的氨基化反应而生成谷氨酸生成的谷氨酸不形成蛋白质而分泌到菌体外谷氨酸产生菌大多为生物素缺陷型，谷氨酸发酵时通常控制生物素亚适量，引起代谢失调，使谷氨酸得以积累7、 谷氨酸生物合成的调节机制优先合成 由于-酮戊二酸脱氢酶活性微弱，谷氨酸脱氢酶的活力很强，优先合成谷氨酸反馈调节 反馈阻遏 转录水平的调节，产生效应慢，反馈抑制 酶活性水平调节，产生效应快。（1）磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的调节（2）柠檬酸合成酶的调节（3）异柠檬酸脱氢酶的调节（4）-酮戊二酸脱氢酶的调节（5

10、）谷氨酸脱氢酶的调节糖代谢调节 糖分解代谢包括酵解与三羧酸循环；（提供能量）合成代谢包括糖的异生、糖原与结构多糖的合成等，中间代谢还有磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。（消耗能量）糖代谢的调节主要受能荷控制能荷：细胞所处的能量状态用atp、adp和amp之间的关系来表示，称为能荷(energy charge)。能荷计算公式为：atp全部转化为amp时，能荷值为0amp全部转化为atp时，能荷值为1多数细胞的能荷为0.800.95能荷低 激活糖代谢的酶能荷高 抑制糖代谢的酶氮代谢调节：控制谷氨酸发酵的关键之一就是降低蛋白质的合成能力，使合成的谷氨酸不去转化成其它氨基酸和参与蛋白质的合成8、 生物素的调

11、节生物素：生物素（biotin）为b族维生素之一，又称维生素h、维生素b7、辅酶r（coenzyme r）等。是羧化酶的辅基，引起固碳作用及羧基转移反应，参与糖和脂肪的代谢。生物素对糖代谢的调节3个（1） 生物素对糖代谢速率的影响 主要是影响糖酵解的速率，而不是影响emp与hmp途径的比率。生物素充足,加快了糖代谢,提高了nadh的数量，使丙酮酸生成乳酸，乳酸得到积累（2）生物素对co2固定的影响生物素是丙酮酸羧化酶的辅酶，参与co2固定反应。生物素过量时co2固定反应可增强（2） 生物素对乙醛酸循环的影响乙醛酸循环的关键酶为异柠檬酸裂解酶。异柠檬酸裂解酶受葡萄糖、琥珀酸阻遏，被乙酸所诱导。以

12、葡萄糖为原料发酵生产谷氨酸时，通过控制生物素亚适量，使乙酸生成少,几乎看不到异柠檬酸裂解酶的活性，所以在生物素亚适量条件下，乙醛酸循环基本上是封闭的，代谢流向异柠檬酸、-酮戊二酸、谷氨酸的方向高效移动生物素对氮代谢的调节在生物素亚适量时，几乎没有异柠檬酸裂解酶、琥珀酸氧化能力弱、苹果酸和草酰乙酸脱羧反应停滞，同时又由于完全氧化降低的结果，使atp生成量减少，导致蛋白质合成活动停滞生物素对细胞膜通透性的影响：生物素是催化脂肪酸合成起始反应的关键酶乙酰coa羧化酶的辅酶，对脂肪酸的形成起促进作用。选育生物素缺陷型菌株，阻断生物素合成，亚适量控制生物素添加，抑制不饱和脂肪酸的合成，使得细胞膜不完整，

13、提高了细胞膜对谷氨酸的通透性。9、 控制细胞膜通透性的方法主要有两种：一种是通过控制脂肪酸和甘油的合成，实现对磷脂合成的控制，使得细胞不能形成完整的细胞膜；(1) 利用生物素缺陷型菌株进行谷氨酸发酵时，限制发酵培养基中生物素的浓度。 生物素参与了脂肪酸的生物合成，进而影响了磷脂的合成和细胞膜的形成。(2)利用生物素过量的糖蜜原料进行谷氨酸发酵时，添加表面活性剂或饱和脂肪酸。 这些物质对生物素起拮抗作用，抑制不饱和脂肪酸的合成，导致油酸合成量减少，磷脂合成不足，使得细胞膜不完整，提高了细胞膜对谷氨酸的通透性。常用的表面活性剂有吐温-60、吐温-40等。常用的饱和脂肪酸有十七烷酸、硬脂酸等。(3)

14、利用油酸缺陷型菌株进行谷氨酸发酵，限制发酵培养基油酸的浓度。 油酸缺陷型菌株丧失了自身合成油酸的能力，直接影响磷脂的合成，不能形成完整细胞膜， 当油酸过量时，该菌株只长菌或产酸少；当油酸亚适量时，随着油酸的耗尽，细胞膜结构与功能发生变化，使得谷氨酸的通透性提高。(4)利用甘油缺陷型菌株进行谷氨酸发酵，限制发酵培养基甘油的浓度。甘油缺陷型菌株不能自身合成磷酸甘油和磷脂，外界供给甘油才能使其生长，因此可以通过控制甘油添加量来控制细胞膜对谷氨酸的通透性。 当甘油添加量过多时，磷脂正常合成，菌体正常生长，不产酸或产酸低； 当甘油添加量过少时，菌体生长不好，产酸低，所以控制甘油亚适量是控制的关键。(5)

15、 利用温度敏感突变株进行谷氨酸发酵，发酵采用变温发酵模式温度敏感突变株的作用机制是涉及细胞膜结构的酶在高温时失活，导致细胞膜机发生改变。 一种是通过干扰细菌细胞壁的形成，使得细胞不能形成完整的细胞壁，丧失了对细胞膜的保护作用。在膜内外渗透压差等因素影响下，细胞膜物理性损伤，增大膜的通透性对细胞壁形成的控制方法：添加青霉素、头孢霉素c等-内酰胺类抗生素。10、 铵离子对谷氨酸合成有和作用？在nh4+适量存在下，积累谷氨酸，生成的谷氨酸也不通过转氨作用生成其它氨基酸和合成蛋白质nh4+进一步过剩供给时，发酵液偏酸性，ph在5.56.5，谷氨酸会进一步生成谷氨酰胺在生物素充足的条件下,蛋白质合成增强

16、，造成谷氨酸减少，合成的谷氨酸通过转氨作用生成其它氨基酸量增加在谷氨酸发酵生产中，生物素缺陷型菌在nh4+存在时，葡萄糖消耗速率快而且谷氨酸收率高； nh4+不存在时，葡萄糖消耗速率很慢，生成物是酮戊二酸、丙酮酸等物质，不产生谷氨酸第4章 谷氨酸生产菌的特征、育种及扩大培养1、 谷氨酸生产菌株应该具有什么普遍性的特点(1) 高产菌株特点1）都是生物素缺陷型2）谷氨酸脱氢酶活力强（柠檬酸合成酶、乌头酸酶、异柠檬酸酶）3）-酮戊二酸脱氢酶活力弱4）具有向环境中泄露谷氨酸的能力（细胞膜对谷氨酸的通透性高）(2) 代谢特征5）二氧化碳固定反应酶系活力强6）乙醛酸循环弱（异柠檬酸裂解酶活力弱）7）三羧酸

17、循环不完整（nadph2进入呼吸链 能力弱）8） 都是需氧型微生物(2) 底物利用9）不分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白等10）能分解尿素为氨（脲酶强阳性）11）不分解利用谷氨酸12）能利用醋酸，不能利用石蜡(4) 生理生化特征13）细胞形态为球形、棒形以至短杆形14）革兰氏染色阳性，无芽孢，无鞭毛，不运动15 ) 发酵中菌体发生明显变化，同时发生细胞膜渗透性变化2、 谷氨酸生产菌主要： 棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属中的细菌。3、 国内谷氨酸生产菌（1） 北京棒杆菌（as1.299）（2） 钝齿棒杆菌（as1.542）细胞大、后提取容易，收率较高，质量较好（3） 天津短杆菌（t613

18、）4、 种子扩大培养的过程 斜面菌种一级种子培养（三角瓶）二级种子培养（小型发酵罐发酵罐5、 氨基酸生产菌一般用二级种子培养6、 影响种子质量的主要因素 种子质量的优劣取决于:菌种本身和培养条件(一)培养基构成 营养成分要尽可能与发酵培养基相近。（二）温度 种子生长最适温度,避免波动大。（三）ph 种子的ph比较稳定，前不宜高，后不宜低（四）通气量（溶氧量） 应前低后高 在种子罐中培养的种子除保证供给易被利用的培养基外，有足够的通气量可以提高种子质量。五）接种量接种量：是指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。接种量的大小决定于生产菌种在发酵罐中生长繁殖的速度采用较大的接种量可以缩短发酵罐

19、中菌体繁殖达到高峰的时间，使产物的形成提前到来，并可减少杂菌的生长机会。但接种量过大或者过小，均会影响发酵。过大会引起溶氧不足，影响产物合成，而且会过多移入代谢废物，不经济过小会延长培养时间，影响种子活力，降低发酵罐的生产率。（六）种龄种龄：种子的培养时间通常种龄是以处于生命力极旺盛的对数生长期，菌体量还未达到最大值时的培养时间较为合适。时间太长，菌种趋于老化，生产能力下降，菌体自溶；种龄太短，造成发酵前期生长缓慢在发酵生产中，种子培养时间不宜太长，一般都选在生命力极为旺盛的对数生长期，以7-8h为好。不同菌种或同一菌种工艺条件不同，种龄是不一样的，一般需经过多种实验来确定。比如，嗜碱性芽孢杆

20、菌生产碱性蛋白酶，12小时最好。7、 种子扩大培养的质量要求1 斜面菌种的培养菌种的斜面培养必须有利于菌种生长而不产酸，并要求斜面菌种绝对纯，不得混有任何杂菌和噬菌体，培养条件应有利于菌种繁殖，培养基以多含有机氮而少含糖为原则。培养条件：33-34，培养18-24h斜面一般只移接三代2 一级种子培养一级种子培养为主，培养条件从的目的在于大量繁殖活力强的菌体，培养基组成应以少含糖分，多含有机氮有利于长菌考虑。一级种子质量要求 c低n高种龄：12h ph值：6.40.1光密度：净增od值0.5以上残糖：0.5以下 无菌检查：(-)噬菌体检查： (-)镜检：菌体生长均匀、粗壮，排列整齐革兰氏阳性反应

21、。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。二级种子的质量要求种龄 7-8h ph 7.2左右od值 净增0.5左右残糖 消耗1%左右无菌检查 (-)噬菌体检查(-)革兰氏染色 阳性反应8、 发酵不同阶段的菌体形态9、 谷氨酸发酵感染噬菌体后的菌体形态1. 发酵前期感染噬菌体的菌体形态细胞数量明显减少，细胞不规则，发圆，发胖，有明显的细胞碎片，严重时出现拉丝、拉网互相堆在一起,几乎找不到完整的菌体细胞,类似蛛网或鱼翅状。生产上表现： 排气口二氧化碳迅速下降，od值下跌，耗糖缓慢等。2.发酵

22、中后期感染噬菌体的菌体形态细胞形态不规则，边缘不整齐，有的边缘似乎有毛刺状的东西，有细胞碎片。生产上表现：od值下降，泡沫多，黏度大，耗糖缓慢。及时补充营养物，大多可完成发酵。10、 谷氨酸的育种大致可分为三类：代谢控制育种、诱变育种、生物工程新技术选育：原生质体融合法、转化、转导、重组dna技术11、 谷氨酸生产菌的具体育种思路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.抗逆性强的菌株12、 选育菌株1、 选育耐受高渗透压的菌种2、 选育不利用谷氨酸的突变株3、 选育细胞膜渗透性好的突变株4、 选育强化co2固定反应的突变

23、株5、 选育减弱乙醛酸循环的突变株6、 选育强化三羧酸循环中从柠檬酸到-酮戊二酸代谢的突变株7、 选育解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶反馈调节的突变株8、 选育强化能量代谢的突变株9、 选育减弱hmp途径后段酶活性的突变株13、 应用原生质体融合新技术选育谷氨酸生产菌原生质体：动植物和微生物细胞去除细胞壁以后的一种细胞结构就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁，获得原生质体，将两亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇（peg）作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞质融合，接着两亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组。原生质体杂交的一般步骤标记菌株的筛选（抗性）原生体的制备（去除细胞壁）溶菌酶溶解掉细菌

24、的细胞壁，同时须在高渗环境中进行原生质体的融合（40%peg促融）细胞壁再生（涂布在能使细胞壁再生的培养基上）融合子的选择（选择性培养基）实用性菌株的筛选14、 应用转化法选育谷氨酸生产菌转化（transformation）,是指受体细胞直接吸收了来自供体细胞的dna片段,并将它整合到自己的基因组中,从而获得了供体细胞部分遗传性状的现象。感受态细胞：凡能吸收外源dna片段并能将其整合到自己的染色体组中以实现转化的受体细胞,15、 应用转导法选育谷氨酸生产菌转导（transduction）：通过温和噬菌体为媒介，将供体细胞中的dna 携带到受体细胞中，使受体细胞获得供体细胞部分遗传性状的现象。1

25、6、 应用重组dna重组技术构建谷氨酸工程菌株第五章 谷氨酸发酵过程控制1、氨基酸发酵是典型的代谢控制发酵2、谷氨酸发酵的发酵转换3、 谷氨酸发酵过程控制的目的：发酵条件最优化，生产能力最大化。4、 影响谷氨酸发酵外部因素 培养基组成： 碳源 作用：碳源是供给菌体生命活动所需的能量构成菌体细胞 合成谷氨酸 氮源 作用：合成蛋白质、核酸等含氮物质 合成产物谷氨酸氨基 调节ph一般加入尿素或液氨。连续生产中液氨比尿素更好。谷氨酸发酵需氮源比一般工业发酵高 无机盐 作用：构成菌体、酶的组成部分、酶的抑制或激活剂、调节渗透压、调节ph值和氧化还原电位。 主要的无机盐：p、mg、k、fe、mn等 有害金

26、属：cu、hg、co等 生长因子：凡是微生物生长不可缺少的，微生物自身不能合成的微量有机物质。 生长因子的来源（1）玉米浆（2）麸皮（3）糖蜜（4）酵母 温度酶活改变生物合成途径，使代谢产物发生变化改变发酵液物理性质影响菌种对营养物的分解与吸收生长期（0-12 h） 30-34 产酸期（12 h以后）35-37 ph 尿素分解ph，氨被利用ph ，加入尿素，产酸，反复直到结束。 酶的活性。影响微生物细胞膜所带电荷，改变细胞膜的渗透性。影响物质分解速率，影响微生物对培养基物质的吸收利用。改变菌体代谢途径，使代谢产物发生变化。细菌最适生长ph 6.57.5；霉菌一般为ph4.05.8；酵母为ph3

27、.86.0。谷氨酸产生菌的最适生长ph6.58.0ph变化为：前期7.3 太低 只长菌，不产酸 太高 不利菌生长 中期7.2,后期7.0 太低 -酮戊二酸 太高 生成谷氨酰胺ph调节方式添加碳酸钙 用量大，易染菌，除去难尿素流加 不同菌种流加方式不同液氨流加 适于连续流加 溶氧临界溶解氧浓度 好气微生物对培养液中溶解氧浓度的最低要求，在某一浓度以下，微生物的呼吸速率随溶氧降低而显著下降，此溶解氧浓度称为临界溶解氧浓度在长菌体阶段，通风量过小, plp临界,微生物生长受到抑制;通风过大，生物素缺乏，抑制菌体生长。高氧水平会造成浪费，在高氧水平下生长的菌体不能有效地合成谷氨酸。 在发酵产酸阶段，需

28、要大量通风供氧，以防生成乳酸和琥珀酸，但过大通风，则大量积累a-酮戊二酸。 5、 发酵中控制co2浓度为13%左右6、 co2是发酵控制染菌的重要指标 染噬菌体 下降 染杂菌 上升7、 泡沫对发酵的影响1、降低生产能力2、引起原料浪费3、影响菌的呼吸4、引起染菌8、 发酵过程泡沫形成的规律（1）通气搅拌的强烈程度 通气大、搅拌强烈可使泡沫增多（2）培养基配比与原料组成 培养基营养丰富，黏度大，产生泡沫多而持久，前期难开搅拌。（3）菌种、种子质量和接种量 菌种质量好，生长速度快，可溶性氮源较快被利用，泡沫产生几率也就少。（4）灭菌质量 培养基灭菌质量不好，糖氮被破坏，抑制微生物生长，使种子菌丝自

29、溶，产生大量泡沫，加消泡剂也无效。9、 消泡的方法：物理方法、机械方法 化学消泡 破泡作用、抑泡作用。天然油脂类； 高碳醇、脂肪酸和脂类； 聚醚类 谷氨酸发酵 硅酮类10、 发酵过程中主要变化及中间代谢控制1、适应期：发酵初期种子刚接入发酵罐，菌体处于适应期，此时糖基本不耗或很少消耗，由于初尿分解放出氨，ph稍微上升。适应期的长短取决于菌种活力、种子量、发酵培养基和发酵条件等。 措施：接种量和发酵条件控制使期缩短。2.对数生长期(3-8或4-10h)od值直线增长，菌种v字形排列耗糖速度加快必须流加尿素温度上升，注意降温排气中二氧化碳浓度显著增加耗氧量很快增加，培养液中的溶解氧下降措施：及时供

30、给菌体生长必须的氮源及调节ph，在ph7.5-8.0时流加尿素；维持温度30-32，对数末期要加大风量3.转化期（8-14h或10-18h）生物素含量有丰富转向贫乏，部分菌体停止繁殖，在条件适宜时开始伸长、膨胀，形成生产型细胞，开始积累谷氨酸.这时菌体数量达最大，代谢最旺盛，耗糖加快，谷氨酸生成迅速增加，耗氧速率加快并接近最大值，放热也达最大值，且泡沫显著增加发酵控制方面充分供氧，风量达最大值，充分供给氮源，注意冷却降温。此时以前的控制是发酵成败之关键生物素用量和供氧巧妙的配合4.产酸期大量累积谷氨酸，耗糖与产酸相适应，产酸达最大值，对糖转化率达50-60%，应继续流加尿素，保证有充足的氮源，

31、ph值维持7.0-7.2。为加快产酸速率，提高温度到36-37。在发酵后期可适当降低风量，流加尿素以少量为好，控制ph值6.8-7.0当残糖到1%时，将风量降到最低，促进中间产物转化成谷氨酸5、发酵后期：菌体衰老，糖耗慢，残糖低。措施：营养物耗尽酸浓度不增加时，及时放罐。发酵周期一般为30h。11、 强制发酵：指人为强制控制发酵条件（生物素含量和菌体生长）的发酵方法。12、 糖蜜分为： 甘蔗糖蜜(cane molasses)甜菜糖蜜(beet molasses)除胶体 中和（石灰）、h2so4除钙盐 加入na2co313、 发酵方法：1、 采用耐生物素的油酸、甘油缺陷型和温度敏感型菌种。2、添

32、加青霉素适当阻止细胞壁合成。 3、添加表面活性剂以增加细胞膜透性。14、 影响产酸的关键吐温添加的时间和浓度 4-5小时,od=0.11-0.13 添加量0.2-0.22%。15、 工艺条件及控制要点 种子培养基c低n高接种量控制在8-10%发酵应控制在6.5-7.0温度控制 1-12 h 30-33（wth-1菌株） 12-24 h 33-34 24-36 h 34-35风量的控制梯形通风控制 、先3或4级提风，维持10h 再3或4级降风。实现排气中co2含量恒定(13%左右)。放罐前2h，残糖为1.3%左右，降低通风，利用残余酶的作用将残糖降为0.6%以下。16、 甘蔗糖蜜添加青霉素流加糖

33、发酵工艺 添加青霉素的时间与浓度是关键。“三高”强制发酵工艺(即高生物 素、大接种量、高青霉素)与高浓度流加糖工艺,以提高产率17、 发酵30h，产酸120g/l，糖酸转化率60% 低糖流加工艺及后期高糖补加第7章 噬菌体与杂菌的防治1、谷氨酸发酵噬菌体感染率12。2、噬菌体污染的异常现象 “二高三低”ph高、残糖高od低、温度低、产酸低3、取防治结合、以防为主、防重于治 使用抗性菌株利用药物和净化环境等其中采用菌株管理和环境净化为中心的综合防治措施，是根本的防治方法4、 谷氨酸发酵污染噬菌体后的挽救并罐法轮换使用菌种或使用抗性菌株放罐重消法罐内灭噬菌体法5、 发酵生产染菌的原因空气质量差设备出现渗漏灭菌操作失误接种操作失误移种操作失误6、 染菌检查检查净化空气检查培养基和培养物检查发酵罐检查管道的污染隐患检查无法直接观察的设备部件染菌隐患第8章 谷氨酸的提取1、谷氨酸提取工艺的原则： 1、工艺简单，操作方便； 2、所用原材料价格低廉，来源丰富； 3、提取收率高，产品纯度高； 4、劳动强度小； 5、设备简单，造价低； 6、注意尽量不造成或减少对环境的污染2、将谷氨酸生产菌在发酵液中积累的l-谷氨酸提取出来,再进一步中和、除铁、脱色、加工精制成谷氨酸单钠盐（味精）的过程称为谷氨酸提炼。3、谷