提高谷氨酸发酵转化率和提取收率的方法
谷氨酸的发酵工艺一
一、谷氨酸产生菌
1.种类：
谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌、 嗜氨小杆菌、硫殖短杆菌。 我国使用的生产菌株是北京棒杆菌AS1.299、北京 棒杆菌D110、钝齿棒杆菌AS1.542、棒杆菌S-914 和黄色短杆菌T6~13等。 谷氨酸棒杆菌
呈一端膨大的棒状，折断分裂形成“八”字状排列
Байду номын сангаас
• 控制细胞膜通透性的方法： 1.控制磷脂的合成； 2.控制细胞壁的合成：选育温敏突变株
1.控制磷脂的合成
①生物素营养缺陷型
突变株
• 作用机制:生物素是脂肪酸生物合成最初反应的关键 酶乙酰CoA羧化酶的辅酶,参与了脂肪酸的合成,进而 影响脂肪酸的合成。当磷脂合成量少到正常的1/2左 右时,细胞变形,Glu向膜外漏出，积累于发酵液中。
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。
（3） 通风
• 在谷氨酸发酵过程中，发酵前期以低通风量为宜； 发酵中、后期以高通风量为宜。
• 实际生产上，以气体转子流量计来检查通气量， 即以每分钟单位体积的通气量表示通风强度。另 外发酵罐大小不同，所需搅拌转速与通风量也不
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
6谷氨酸提取
6.1 概述
一、提取谷氨酸的方法：
⑴等电点法：利用谷氨酸是两性电解质，在等电点时 其溶解度最小的性质，将发酵液加硫酸或盐酸调pH 至谷氨酸的等电点，使谷氨酸沉淀析出的方法。
⑵离子交换法：先将谷氨酸稀释至一定浓度，用盐酸 将发酵液调至一定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， 达到浓缩和提纯的目的。
6.3.2 谷氨酸的溶解度
①pH对谷氨酸溶解度的影响
谷氨酸在pH1附近或碱性情况下，溶解度很高，但在等电点 pH3.22和在30%以上高浓度盐酸下，溶解度便显著减少到最 低点。
②温度对谷氨酸溶解度的影响
图 6-1
表6-2 在等电点时，不同温度条件下谷氨酸的溶解度
温度/℃
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
缺点：整个过程酸性强，腐蚀性大，需要耐酸耐压的水 解和浓缩设备，耗用大量蒸汽和盐酸，操作也比较复 杂。
⑶低温等电点法 关掉冷却水
投晶种0.2%
图6-4 低温等电点法提取谷氨酸工艺流程
通过增加制冷能力，将等电点提取的终点温度，由原来 的15~20℃，降至0~5℃，这样可使母液中的谷氨酸含量由 1.5~2%降低到1.0~1.3%，从而增加等电点一次收率。 特点： 工艺操作简便，设备简单，废水量少，节约酸、碱用 量，成本较低，一次提取收率可达78%左右。
⑶金属盐法：金属盐法包括锌盐法和钙盐法，即利 用谷氨酸与Zn2+、Ca2+等金属离子作用，生成难 溶于水的谷氨酸金属盐，沉淀析出，在酸性环境 中谷氨酸金属盐被分解，重新以谷氨酸形式结晶 析出。
⑷离子交换膜电渗析法：根据渗透膜对各种离子物 质的选择透性不同而将谷氨酸分离，如电渗析和 反渗透法。
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。
谷氨酸生产工艺流程
谷氨酸生产工艺流程谷氨酸是一种重要的氨基酸，具有多种生物学功能，广泛应用于食品、医药、化工等领域。
下面是谷氨酸的生产工艺流程。
1. 淀粉水解首先将淀粉加入水中进行水解，可采用传统的酸水解或者酶水解方法。
酸水解需要在酸性条件下进行，通过加入酸性物质（如盐酸）降低溶液的pH值，使淀粉分子链断裂，形成果糖和葡萄糖。
酶水解则是通过添加淀粉酶，使淀粉分子链断裂。
2. 发酵将水解后的淀粉溶液转移到发酵罐中，加入适量的谷氨酸生产菌株，如谷氨酰转氨酶阳性菌株或谷氨酸合成菌株。
发酵条件需要控制在合适的温度、pH值和营养物质供给下，促进菌株的生长和谷氨酸的合成。
此外，发酵过程中还要进行通气，提供菌株所需的氧气。
3. 提纯发酵结束后，将发酵液进行提纯。
首先将发酵液进行离心或者过滤，除去固体颗粒。
然后，通过酸碱调节和溶剂萃取等方法，将固液分离，得到谷氨酸的提纯液。
提纯液中还可能存在杂质，可以通过活性炭吸附或离子交换树脂吸附等方法去除。
4. 结晶将谷氨酸的提纯液进行结晶处理。
首先，在适当的温度下加入结晶剂，如酒精或乙醇，使谷氨酸分子互相结合形成结晶。
然后，通过过滤或离心等方法，将结晶分离出来。
5. 干燥将分离出的谷氨酸结晶进行干燥处理，除去水分。
可以采用真空干燥、喷雾干燥或者冷冻干燥等方法，在适当的温度下蒸发水分，得到干燥的谷氨酸成品。
6. 包装将干燥的谷氨酸成品进行包装，通常使用塑料袋、铝箔袋或者纸盒等包装材料，保护谷氨酸的质量和稳定性。
包装后，进行质量检验，确保谷氨酸成品符合相关标准。
以上就是谷氨酸的生产工艺流程。
整个工艺包括淀粉水解、发酵、提纯、结晶、干燥和包装等环节，通过合理控制各个步骤的条件和参数，可以有效提高谷氨酸的产量和质量，满足市场需求。
同时，在生产过程中还要注意环保和安全，做好废水、废气和废弃物的处理与排放。
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。
谷氨酸生产工艺
谷氨酸生产工艺谷氨酸是一种重要的氨基酸，广泛应用于食品、饲料、医药和化妆品等领域。
目前，谷氨酸的生产工艺主要分为发酵法和合成法两种。
发酵法是目前谷氨酸生产的主要工艺。
该工艺首先选择适宜的微生物菌种，常用的包括谷氨酸高产突变株、大肠杆菌、芽孢杆菌和酿酒酵母等。
然后，通过发酵罐中稻糠、糖蜜、玉米糖浆等淀粉质原料的供应，微生物菌种得到充足的营养，进而产生谷氨酸。
在发酵过程中，需要控制合适的温度、pH值、氧气供应等条件，以保证产酸菌的正常生长和谷氨酸的高产。
合成法是一种人工合成谷氨酸的生产工艺。
该工艺主要通过有机化学合成的方法合成谷氨酸，被广泛应用于工业化生产。
合成法的优势是反应过程简单，产率高，纯度较高，但合成路线较长，成本较高。
目前，合成法主要采用脂肪酶法、氨基酸合成法和化学合成法等。
脂肪酶法利用酶的催化作用将谷氨酸微生物中间体转化为谷氨酸；氨基酸合成法则采用含氮化合物、氨基酸以及各种可供给氨基的物质为原料，通过一系列的反应合成谷氨酸；化学合成法主要通过有机合成方法，从不同的出发物合成谷氨酸。
无论是发酵法还是合成法，谷氨酸的提纯工艺都是非常关键的一步。
一般来说，提纯分为多级离心、膜过滤、凝胶过滤、树脂吸附、洗脱、浓缩等环节。
其中，树脂吸附是最常用的提纯方法之一，通过树脂的选择来吸附并分离谷氨酸和其他杂质。
此外，一些高级的分离技术如逆流扩散和离子交换膜电渗法也可以应用于谷氨酸的提纯过程。
谷氨酸的生产工艺对环境保护也有一定的要求。
在发酵法中，需要合理处理废水、废菌体和废弃物，以减少环境污染。
同时，在合成法中，需要控制反应条件和适当选择溶剂，以减少对环境的影响。
总体来说，谷氨酸生产工艺是一个复杂的过程，涉及微生物学、化学工程学和生物技术等多个学科的知识。
随着科学技术的不断进步，谷氨酸的生产工艺也在不断改进和创新。
未来，我们可以期待谷氨酸生产工艺的更高效、更环保和更可持续的发展。
[精选]2谷氨酸发酵--资料
![[精选]2谷氨酸发酵--资料](https://img.taocdn.com/s3/m/a169845127d3240c8447ef54.png)
2.2.1 优先合成与反馈调节
黄色短杆菌的谷氨酸代谢调节机制如图 2-3所示，以它为例说明以葡萄糖为原料生物 合成谷氨酸主要存在的代谢调节方式。
图2-3 黄色短杆菌谷氨酸的代谢调节机制
1一磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 2一柠檬酸合成酶 3一异柠檬酸脱氢酶 4一α-酮戊二酸脱氢酶 5一谷氨酸脱氢酶
(1)优先合成 所谓优先合成，就是对于一个分支合成途径来 讲，由于催化某一分支反应的酶活性远远大于催化另 一分支反应的酶活性，结果先合成酶活性大的那一分 支的终产物。当该终产物达到一定浓度时，就会抑制 该酶，使代谢转向合成另一分支的终产物。谷氨酸比 天冬氨酸优先合成，谷氨酸合成过量后，就会抑制和 阻遏自身的合成途径，使代谢转向合成天冬氨酸。 α-酮戊二酸合成后由于α-酮戊二酸脱氢酶活性微 弱，谷氨酸脱氢酶的活力很强，故优先合成谷氨酸。
2.2.2 糖代谢的调节
(一）能荷控制
糖代谢的调节主要受能荷的控制，也就是受 细胞内能量水平的控制。糖代谢最重要的生理功 能是以ATP的形式供给能量，在葡萄糖氧化过程 中，中间产物积累或减少时，会引起能荷的变化， 造成代谢终产物ATP的过剩或减少，这些中间产 物和腺嘌呤核苷酸(ATP、ADP、AMP)通过抑制 或激活糖代谢各阶段关键酶活性来调节能量的生 成。
2.2 谷氨酸生物合成的调节机制
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。 谷氨酸产生菌应丧失或仅有微弱的α-酮 戊二酸脱氢酶活力，使α-酮戊二酸不能继续 氧化。
谷氨酸脱氢酶活力很强，同时NADPH ＋H＋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。生成的谷氨固定反应如下：
谷氨酸发酵工艺研究
山东大学硕士学位论文谷氨酸发酵工艺研究姓名：王勇申请学位级别：硕士专业：生物化学与分子生物学指导教师：王玉萍2002.5.8摘要Ｌ．谷氨酸又叫麸酸，化学名称为Ｌ－ｃｔ．氨基戊二酸，是制造味精的前体物质。
谷氨酸有着广泛的用途，最主要的就是用来制造作为食品风味增强剂的一水谷氨酸一钠。
／谷氨酸的生产方法主要有三种：一是水解提取法：二是化学合成法；三是微生物发酵法。
目前，世界上谷氨酸生产厂商主要采用微生物发酵法来生产谷氨酸。
微生物发酵法比其它两种方法更具优点。
当前，国内的谷氨酸发酵与国际水平相比还有一定差距，主要表现为菌种培养、发酵产酸率、糖酸转化率等方面，其实质是谷氨酸发酵工艺水平的落后。
卟本论文实验主要对一级种子的培养和发酵条件及其控制进行了优化。
力图通过这些实验，找出更适合谷氨酸生产菌Ｓ９１１４的菌种培养条件和发酵环境，来提高发酵过程中的产酸率和糖酸转化率，以达到提高经济效益的目的。
（种子培养的质量好坏是谷氨酸发酵的重要因素。
谷氨酸发酵一级种子的培养过程是：分纯后的谷氨酸生产菌划斜面一传二代斜面一传三代即用有糖斜面对谷氨酸生产菌进行活化一接入摇瓶培养获得生产用一级种子。
笔者对菌种活化进行了大胆改进，用肉汤培养基替代有糖斜面。
从而使菌种活化缩短了时间，减少了工作量。
又对一级种子的培养基进行了优化，调整了葡萄糖和尿素的用量，增加了酵母粉、蛋白胨等成分，得到的一级种子形态均匀、活力旺盛。
杖谷氨酸发酵是一个复杂的生化过程，发酵法生产谷氨酸的基本要素之一就是选择适宜的发酵工艺，控制最佳的工艺条件。
培养基是提供谷氨酸生产菌生长繁殖及其代谢生产谷氨酸的营养物质，培养基的各组分对产酸影响很大。
通过多次实验，确定了双酶水解糖、尿素、混合生物索、无机盐、金属离子对发酵过程中菌体增殖和产酸的影响情况。
还对种龄、种量等影响谷氨酸发酵的因素进行了研究，确立了大种量有利于缩短发酵时间，提高设备利用系数。
（本实验论文结合生产实际，深入工厂车间，对谷氨酸发酵过程中酌一些实际问题进行了仔细研究，得出了一些结论性的东西，对发酵生产有现实指导意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
提高谷氨酸发酵转化率和提取收率的方法
摘要：谷氨酸的发酵过程是一个复杂的生化过程，生化过程的变化实际上是糖
和发酵酸转化率的变化，许多因素影响发酵的结果，本文研究了谷氨酸发酵转化
率和提取效率的分析方法。
关键词：谷氨酸发酵；转化率；提取收率；方法
谷氨酸发酵中提取的谷氨酸的高产量和高质量的关键因素是谷氨酸发酵中提
取的谷氨酸质量的优缺点。
特别是对于发酵过程中难以提取的发酵液，它直接关
系到如何有效地保证和提高产量。
同时，发酵过程中必须提取谷氨酸的问题也一
直是许多专家、技术人员和学者关注的问题。
一、谷氨酸发酵液提取谷氨酸的有效处理方法
1.谷氨酸发酵液冷冻等电提取的优化。
采用等电冷冻法提取谷氨酸的主要方
法是增加谷氨酸的结晶颗粒，使谷氨酸晶体快速完全沉淀，减少结晶谷氨酸的存在，便于离心脱水。
具体控制点如下：（1）谷氨酸发酵液放入等电罐，通常先
冷却至-30℃以下酸调p H加入、谷氨酸的最好起点温度控制在25℃左右。
3.1是
终点加酸调p H、温度最好在20℃以下。
温度越高，谷氨酸的晶粒越大，聚晶越强，谷氨酸的纯度越低，废液中的谷氨酸含量越高。
在低温下，谷氨酰胺型晶体
更容易获得，也更强，但谷氨酰胺晶体颗粒更小，更难以沉淀，通过离心完全回收，产量更低。
温度控制在2至5℃。
当温度低于0℃，冰粒易出现。
在等电罐
冷凝器中，水在混合后凝结成颗粒，然后缓慢沉淀形成冰粒。
将微小的谷氨酸困
在冰粒之间，让它们漂浮在液体之上。
通过这种方式，当液体废物被处理时，冰
粒被少量的谷氨酰胺处理，导致更大的损失。
在等电冷却过程中，应避免温度升高，防止谷氨酸结晶再次溶解。
（2）为了控制添加酸度以调节p H的速度，采用三速法。
对于第一级，PH值为5，0是首选。
最好是10分钟左右。
第二级次，
直到产生少量谷氨酸晶体，通常在发酵液中含有5%到7%的谷氨酸，起结晶时p
H在4.4到3.8之间。
第三级次，大约使用2-3小时，加入酸以使ph达到3.1为
终点。
如果酸化速度太慢，结晶量大，但多晶，谷氨酸纯度低，液体废物中谷氨
酸含量高。
酸化是过快，虽然结晶固体谷氨酸和纯度高，结晶是精致和劣质产品，这使得离心脱水最难，剩余溶液和谷氨酸含量较高，这就造成巨大的浪费。
用于
上述ph混合物的酸是盐酸。
如果PH值是解决与硫酸，硫酸浓度非常高，由于与
硫酸中和余热，应当放慢时间跨度p H内，同时在冷却。
（3）谷氨酸在电液固体晶体时，有时出现少量的谷氨酸，这时应立即停止酸性pH值、加速冷却至常温
15-10℃的谷氨酸晶体晶才慢慢结实，2个小时育晶，p H加酸调3.1。
（4）以谷
氨酸为基础的发酵液，泡沫含量特别高，应采用连续等电法中和，避免蛋白样蛋
白的等电点，防止泡沫从容器中溢出。
（5）谷氨酸中和液中，蛋白胶体和型谷
氨酸类型的细菌产生，由p H I~0.5酸溶液可以溶，这种溶液可以接入溶液中结晶
a型抵消了谷氨酸和用作调p H 3.l酸液。
因此，型谷氨酸结晶的重现通常是困难的。
p H倒调法或连续等电法可避免胶体蛋白的p h4.3-3.8等点，不易产生重复的
细菌样胶体蛋白。
（6）谷氨酸含量低的p H调到终点3 .1，未起晶温度20℃，可以添加重量发酵液体体积0.3%数量的a型谷氨酸，刺激结晶，再搅拌，冷却、
降水、谷氨酸和较低的表面轻细混合细谷氨酸与酸溶解在PH值0.5中，我又在第二批谷氨酸发酵的液晶，然后作调p H 3.1的酸液，谷氨酸的再结晶质量更好。
2.从发酵异氮酸中提取锌盐的最佳方法。
（1）发酵液中酮酸含量超过0.1%时，可以利用发酵液中所含的乳酸脱氢酶，通过休息法自然除去酮酸。
如果干燥方法
不能有效去除酮酸，可以加入正常发酵液的2/3，充分搅拌，继续干燥方法即可
去除酮酸。
（2）谷氨酸锌与细菌的混合较好，不易沉淀分离。
在停止搅拌之前，稀释1/3的自来水，分离并沉淀细菌和谷氨酸锌。
（3）发酵液，特别是泡沫发酵液，可采用连续等电法进行中和。
通过喷雾混合不同的液体，加入强制脱脂得到
理想的谷氨酸锌，减少泡沫溢出，提高产量。
（4）在生产谷氨酸的过程中，如
果存在型结晶谷氨酸，可以参考等电冷冻法。
3.从噬染、菌染提取发酵液最优化。
通过噬染、菌染途径发酵液的提取，在
冷冻等电解质的情况下，温度通常应较低，而不是较高。
酸的添加应该是缓慢。
用于生产型谷氨酸和释放泡沫。
在发酵过程中谷氨酸含量特别低（低于4%）的
情况下，加入优质的谷氨酸。
对于较大的胶体蛋白，沉淀谷氨酸的等电解质溶解
在ph0.5，然后加入后续的发酵液中，用酸来调ph进行再结晶，以提高谷氨酸的
质量。
从受污染的容器中提取谷氨酸的效率通常只有40%左右。
但是，如果采用
上述方法进行，萃取率可以提高到60%左右。
在锌盐提取过程中，应强调用水稀
释结晶谷氨酸锌沉淀，以提高谷氨酸锌的回收率。
同时，在沉淀、洗涤和洗涤的
谷氨酸锌中加水，提高了谷氨酸的质量，防止型谷氨酸等电生产过程中结晶的转变，防止了谷氨酸生产的失败。
二、温敏型谷氨酸菌种发酵工艺研究
温度敏感型谷氨酸菌多为基因突变型菌株，突变发生在与谷氨酸分泌有关的
细胞膜结构的基因上。
由于突变导致DNA分子遗传密码的转换，由该基因译出的酶对温度的变化非常敏感，在高温下极易失活，在低温下保持正常的催化作用。
因此，在低温时菌体大量生长，正常代谢，在高温时生长微弱。
由于高温使突变
菌株的酶失去活性，导致细胞膜结构的变化，转变成有利于谷氨酸渗透的样式，
使细胞内产生的谷氨酸不断地排放到细胞体外，细胞内谷氨酸不能积累到引起反
馈调节的浓度，而不断合成谷氨酸，在培养基中大量积累，谷氨酸浓度一般可达17％以上。
根据菌种这一特性，依据不同的工艺条件来控制最适菌种生长的温度，大量培养菌株，在适当的时间提高温度，使菌株停止生长而开始产酸。
1.温度转换后剩余生长对产酸及转化率的影响。
表1．转换温度后。
不同剩余生长情况下发酵产酸情况
从表1可以看出，温度转换后，菌体剩余生长的多少对发酵产酸率、糖酸转
化率均有不同程度影响。
剩余生长（00值）在0．2以下时，温度转换时间提前，或者速度过快导致菌体受到剧烈不适条件的影响而使菌体活性受到损害，细胞类
型转变得机会减少。
而剩余生长在0．4以上时，对发酵产酸率影响不明显，但
糖酸转化率却明显降低，说明菌体的转型效果不好，菌体生长代谢消耗了大量的
营养物质。
2.初糖浓度的研究。
通过大量实验得到以下曲线：
图1 初始葡萄糖浓度对谷氨酸发酵的影响
由图1可知，当初糖浓度为40g/L时，发酵进行到4—6h，菌体大量生长结束进入产酸期（初糖浓度低有利于菌体缩短适应期，快速生长），刚好底糖消耗完，这时补充450g9／L以上浓缩糖液，发酵培养基中的葡萄糖浓度维持在10-20g／L，菌体利用这部分糖大量产酸，相应的产酸率、转化率最高，当初糖浓度超过
40g/L时，菌体适应期延长，菌体后期老化，产酸率、转化率反而下降。
因此，
确定发酵培养基中最佳初糖浓度为40g/L。
3.发酵过程优化。
通过在小型发酵罐试验，定时取样测定发酵液的吸光度、
残糖和产酸、绘制出谷氨酸温度敏感突变株发酵过程曲线。
如图2所示。
图2 发酵过程曲线
采用优化工艺，菌体没有适应生长期或适应期很短，发酵0小时或很短时间
内菌体就开始进入对数生长期，单位细胞的生长速率达到并保持最大值，具有很
高的耗糖速率和一定的谷氨酸积累能力。
及时转换温度后，在保证足够的流加糖
量和充分溶解氧、通氨正常情况下，产酸速率明显加快。
这区别于以往国内传统
的生物素亚适量发酵工艺，大大缩短了菌体生长的适应期，使菌体提前进入产酸期，在发酵后期菌体仍能保持较强的活力，便于自动化优化控制。
通过大量的实
验探索，总结出了较合理的工艺控制参数：二级种子培养温度29-30℃，pH6．7，0D值1．15-1．2，周期控制在26-32h；发酵初糖控制在3-6g／dl，前期菌体适应期温度控制在32-33℃，0D值（72分光光度计600nm，lcm光程）0.95-1.05时提
温36.5℃，0D值1.1-1.2时提温37.5-38.5℃，产酸期的温度可根据生产情况进行
适当调整；培养基糖浓度1.0g／dl左右时连续流加不低于40g／dl的浓缩糖液，
整个发酵过程pH值维持在7.3。
综上所述，异常谷氨酸发酵液是如何产生的，影响了提取的产量和质量?造成
这种情况的原因往往是细菌种类、设备环境、空气、水和蒸汽的纯度不足。
为此
目的，必须认真评价所取得的经验，充分利用国家资源，改进采矿技术，以克服
生产困难，增加经济效益。
参考文献：
[1]姚建.提高异常谷氨酸发酵液提取收率的方法探讨[J]华南大学出版社，2008（09）
[2]周浩.如何提高谷氨酸发酵糖酸转化率[J]高等教育出版社，2008（4）。