谷氨酸發(fā)酵工藝流程1

1、谷氨酸發(fā)酵工藝流程1谷氨酸發(fā)酵工藝流程1谷氨酸發(fā)酵工藝流程1V:1.0精細(xì)整理，僅供參考 谷氨酸發(fā)酵工藝流程1日期：20 xx年X月目錄一、谷氨酸簡(jiǎn)介.2二、谷氨酸發(fā)酵的工藝流程3谷氨酸生產(chǎn)菌種4生產(chǎn)原料4培養(yǎng)基制備4碳源.4氮源.5生物素.5培養(yǎng)基.5菌種的保藏6滅菌的方法.8菌種如何選育.8種子的擴(kuò)大培養(yǎng).8谷氨酸的發(fā)酵.8谷氨酸的分離.9三、谷氨酸發(fā)酵的工藝控制9環(huán)境控制9 .9溫度.9通風(fēng)量.9泡沫.9 染菌的防治和染菌后的處理方法.9.細(xì)胞膜滲透性控制.10提取工藝的進(jìn)展.10鑒別.12發(fā)酵終點(diǎn)的判斷.12四、小結(jié)12五、參考文獻(xiàn).12 谷氨酸發(fā)酵工藝 秦嶺內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院

2、08級(jí) 生物工程2班 摘要：眾所周知，日常所用調(diào)味料味精就是L一谷氨酸單鈉鹽(monosodiuo gluamate，MsG)。自1909年日本發(fā)明并工業(yè)化生產(chǎn)味情以來，幾經(jīng)變遷，已發(fā)展成為以谷氨酸發(fā)酵為主體的世界性氨基酸發(fā)酵工業(yè)。1956年從日本開始，以后先后由面二筋豆粕和廢糖蜜濃縮物水解的方向，轉(zhuǎn)向以糖質(zhì)為原料的細(xì)菌發(fā)酵法。生產(chǎn)味精谷氨酸之類氨基酸的發(fā)酵，區(qū)別于傳統(tǒng)的釀酒和抗菌素發(fā)游，是一種改變微生物代謝的代謝控制發(fā)酵。本文則就谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)過程、谷氨酸發(fā)酵機(jī)制和研究動(dòng)向等方面，說明谷氨酸發(fā)酵的發(fā)展。1關(guān)鍵詞：谷氨酸；發(fā)酵；工藝；研究；發(fā)展一、谷氨酸簡(jiǎn)介谷氨酸一種酸性氨基酸，分子內(nèi)含兩個(gè)羧

3、基，化學(xué)名稱為-氨基戊二酸。為無色晶體，有鮮味，微溶于水，而溶于鹽酸溶液，等電點(diǎn)。大量存在于谷類蛋白質(zhì)中，動(dòng)物腦中含量也較多。分子式C5H9NO4、分子量。 谷氨酸在生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝過程中占重要地位，參與動(dòng)物、植物和微生物中的許多重要化學(xué)反應(yīng)。谷氨酸可生產(chǎn)許多重要下游產(chǎn)品如L谷氨酸鈉、L蘇氨酸、聚谷氨酸等。氨基酸作為人體生長(zhǎng)的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不僅具有特殊的生理作用，而且在食品工業(yè)中具有獨(dú)特的功能。谷氨酸鈉俗稱味精，是重要的鮮味劑，對(duì)香味具有增強(qiáng)作用。谷氨酸鈉廣泛用于食品調(diào)味劑，既可單獨(dú)使用，又能與其它氨基酸等并用。谷氨酸為世界上氨基酸產(chǎn)量最大的品種，作為營(yíng)養(yǎng)藥物可用于皮膚和毛發(fā)。用于生發(fā)劑，

4、能被頭皮吸收，預(yù)防脫發(fā)并使頭發(fā)新生，對(duì)毛乳頭、毛母細(xì)胞有營(yíng)養(yǎng)功能，并能擴(kuò)張血管，增強(qiáng)血液循環(huán)，有生發(fā)防脫發(fā)功效。用于皮膚，對(duì)治療皺紋有療效。腦組織只能氧化谷氨酸，而不能氧化其它氨基酸，故谷酰胺可作為腦組織的能量物質(zhì)，改進(jìn)維持大腦機(jī)能。谷氨酸作為神經(jīng)中樞及大腦皮質(zhì)的補(bǔ)劑，對(duì)于治療腦震蕩或神經(jīng)損傷、癲癇以及對(duì)弱智兒童均有一定療效。在工業(yè)上，聚谷氨酸可降解塑料，是環(huán)境友好材料。2谷氨酸發(fā)酵是典型的代謝控制發(fā)酵。谷氨酸的大量積累不是由于生物合成途徑的特異，而是菌體代謝調(diào)節(jié)控制和細(xì)胞膜通透性的特異調(diào)節(jié)以及發(fā)酵條件的適合。 谷氨酸產(chǎn)生菌主要是棒狀類細(xì)菌，這類細(xì)菌中含質(zhì)粒較少，而且大多數(shù)是隱蔽性質(zhì)粒，難以直

5、接作為克隆載體，而且此類菌的遺傳背景、質(zhì)粒穩(wěn)定尚不清楚，在此類細(xì)菌這種構(gòu)建合適的載體困難較多。需要對(duì)它們進(jìn)行改建將棒狀類細(xì)菌質(zhì)粒與已知的質(zhì)粒進(jìn)行重組，構(gòu)建成雜合質(zhì)粒。受體菌選用短桿菌屬和棒桿菌屬的野生菌或變異株，特別是選用谷氨酸缺陷型變異株為受體，便于從轉(zhuǎn)化后的雜交克隆中篩選產(chǎn)谷氨酸的個(gè)體，用谷氨酸產(chǎn)量高的野生菌或變異菌作為受體效果更好。供體菌株選擇短桿菌及棒桿菌屬的野生菌或變異株，只要具有產(chǎn)谷氨酸能力都可選用, 但選擇谷氨酸產(chǎn)量高的菌株作為供體效果最好。這樣就可以較容易地在棒狀類細(xì)菌中開展各項(xiàng)分子生物學(xué)研究。有了合適的載體及其轉(zhuǎn)化系統(tǒng)后，就可通過DNA體外重組技術(shù)進(jìn)行谷氨酸產(chǎn)生菌的改造。這對(duì)

6、以后谷氨酸發(fā)酵的低成本、大規(guī)模、高質(zhì)量有較大的發(fā)展空間。3二、谷氨酸發(fā)酵的工藝流程菌種的選育，培養(yǎng)基配制，斜面培養(yǎng)，一級(jí)種子培養(yǎng)，二級(jí)種子培養(yǎng)，發(fā)酵（發(fā)酵過程參數(shù)控制通風(fēng)量、pH、溫度、泡沫），發(fā)酵液。（谷氨酸產(chǎn)生途徑見圖表1、流程見圖表2）圖表1谷氨酸的代謝通路、關(guān)鍵酶、調(diào)控機(jī)制 圖表 2谷氨酸發(fā)酵工藝流程谷氨酸生產(chǎn)菌種棒狀桿菌屬 谷氨酸棒狀桿菌(Corynebacterium glutamicum)：生物素缺陷型、溫度敏感型；北京棒桿菌、鈍齒棒桿菌；短桿菌屬：黃色短桿菌、天津短桿菌。在已報(bào)道的谷氨酸生產(chǎn)菌中，除芽孢桿菌外，它們都有一些共同特點(diǎn)：革蘭氏陽性，菌體為球形、短桿至棒狀，不形成芽孢

7、，沒有鞭毛，不能運(yùn)動(dòng)，需要生物素作為生長(zhǎng)因子，在通氣條件下才能產(chǎn)生谷氨酸。生產(chǎn)原料玉米、小麥、甘薯、大米等。其中甘薯和淀粉最為常用，大米進(jìn)行浸泡磨漿，再調(diào)成15Bx，調(diào)，加細(xì)菌-淀粉酶進(jìn)行液化，8530min，加糖化酶60糖化24h，過濾后可供配置培養(yǎng)基。甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜。糖蜜原料因含豐富的生物素，不宜直接用來作為谷氨酸發(fā)酵的碳源。預(yù)處理方法為，活性碳或樹脂吸附法和亞硝酸法吸附或破壞生物素。也可以再發(fā)酵液中加入表面活性劑或添加青霉素。.培養(yǎng)基制備谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基組成包括碳源、氮源、無機(jī)鹽和生長(zhǎng)因子等。碳源目前使用的谷氨酸生產(chǎn)菌均不能利用淀粉，只能利用葡萄糖、果糖等，有些菌種還能利用醋酸、正烷

8、烴等做碳源。 在一定的范圍內(nèi)，谷氨酸產(chǎn)量隨葡萄糖濃度的增加而增加，但若葡萄糖濃度過高，由于滲透壓過大，則對(duì)菌體的生長(zhǎng)很不利，谷氨酸對(duì)糖的轉(zhuǎn)化率降低。 國(guó)內(nèi)谷氨酸發(fā)酵糖濃度為 125-150g/L，但一般采用流加糖工藝。氮源常見無機(jī)氮源：尿素，液氨，碳酸氫銨。常見有機(jī)碳源：玉米漿，豆?jié)猓敲?。?dāng)?shù)吹臐舛冗^低時(shí)會(huì)使菌體細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)過度貧乏形成“生理饑餓”，影響菌體增殖和代謝，導(dǎo)致產(chǎn)酸率低。隨著玉米漿的濃度增高，菌體大量增殖使谷氨酸非積累型細(xì)胞增多，同時(shí)又因生物素過量使代謝合成磷脂增多，導(dǎo)致細(xì)胞膜增厚不利于谷氨酸的分泌造成谷氨酸產(chǎn)量下降。 碳氮比一般控制在100:1530。生物素含硫水溶性維生素，是B

9、族維生素的一種，又叫做維生素H或輔酶R。廣布于動(dòng)物及植物組織，已從肝提取物和蛋黃中分離，是多種羧化酶輔基的成分。生物素的作用主要影響谷氨酸生產(chǎn)菌細(xì)胞膜的通透性，同時(shí)也影響菌體的代謝途徑。生物素對(duì)發(fā)酵的影響是全面的，在發(fā)酵過程中要嚴(yán)格控制其濃度。（具體可看控制膜滲透性） 培養(yǎng)基 保藏斜面培養(yǎng)基：牛肉膏l(xiāng)，蛋白胨l，氯化鈉，瓊脂2，。 活化斜面培養(yǎng)基：葡萄糖，牛肉膏l(xiāng)，蛋白胨l，氯化鈉，瓊脂2，。 一級(jí)種子培養(yǎng)基：葡萄糖，玉米漿；，尿素，磷酸氫二鉀012，硫酸鎂，。 搖瓶初篩發(fā)酵培養(yǎng)基：葡萄糖12，玉米漿，磷酸二氫鉀，硫酸鎂，。搖瓶復(fù)篩發(fā)酵培養(yǎng)基：葡萄糖18，玉米漿，甘蔗糖蜜，磷酸二氫鉀，硫酸鎂。

10、培養(yǎng)方法斜面菌種：3233培養(yǎng)，22h。一級(jí)種子：3233培養(yǎng)，往復(fù)式搖床，沖程76mm，轉(zhuǎn)速100rmin，9h。搖瓶發(fā)酵：往復(fù)式搖床，沖程80mm。裝量：20ml500ml三角瓶。接種量：5。轉(zhuǎn)速：前期100rmin，第一次加尿后125rJmin。溫度：前期3233，后期34350C。轉(zhuǎn)速：前期100rmin，后期125dmin。pH：40尿素控制。分析方法及分析儀器谷氨酸：YSI一2700生物傳感器。谷氨酸菌種的分離挑一環(huán)生產(chǎn)斜面到裝有生理鹽水，、小玻璃珠三角瓶中，振蕩搖勻，稀釋，10。510。6涂平板_挑選30個(gè)單菌落移接到生產(chǎn)斜面上(每個(gè)菌落接2支斜面)培養(yǎng)48h_其中30支斜面存人

11、超低溫冰箱保存，另外相同順序編號(hào)的30支斜面則進(jìn)行搖瓶產(chǎn)酸試驗(yàn)。初篩每株兩瓶分三批進(jìn)行初篩。發(fā)酵周期24h。放瓶后，測(cè)定谷氨酸含量。從中選出產(chǎn)酸較高的6株。復(fù)篩經(jīng)初篩選出6株，繼續(xù)進(jìn)行搖瓶復(fù)篩試驗(yàn)。發(fā)酵周期46h，以生產(chǎn)菌作為對(duì)照，共進(jìn)行了3次對(duì)比實(shí)驗(yàn)。并選出產(chǎn)酸最高的兩株。菌種的保藏 現(xiàn)在微生物廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生及國(guó)防事業(yè)，但微生物的世代時(shí)期一般是很短的，在傳代過程中易發(fā)生變異甚至死亡，因此常常造成工業(yè)生產(chǎn)菌種的退化，并有可能使優(yōu)良菌種丟失。所以。 如何保持菌種優(yōu)良性狀的穩(wěn)定是研究菌種保藏的重要課題。 菌種保藏的重要意義 菌種是從事微生物學(xué)以及生命科學(xué)研究的基本材料，特別是利用微

12、生物進(jìn)行生產(chǎn)。所以菌種保藏是入行微生物研究和微生物育種工作的重要組成部分。其任務(wù)首先是使菌種不死亡。 同時(shí)還要盡可能設(shè)法把菌種的優(yōu)良性狀保持下來而不致向壞的方面轉(zhuǎn)化。研究菌種保藏就是要采用最合適的保存方法，使菌種的變異和死亡減少到最低限度。 菌種保藏的原理和方法 菌種保藏主要是根據(jù)菌種的生理生化特點(diǎn)。 人工創(chuàng)造條件。 使孢子或菌體的生長(zhǎng)代謝活動(dòng)盡量降低，以減少其變異。一般可通過保持培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分在最低水平、缺氧狀態(tài)、干燥和低溫，使菌種處于“休眠”狀態(tài)，抑制其繁殖能力。 菌種的保藏方法很多一般有一面幾種： 斜面冰箱保藏法 斜面保藏是一種短期、過度的保藏方法。 用新鮮斜面接種后在最適條件下培養(yǎng)得到

13、菌體或孢子生長(zhǎng)豐滿后，放在4度冰箱保存。一般存期為三到六個(gè)月。 沙土管保藏法 適合于產(chǎn)孢子或芽孢的微生物。先將沙與土洗凈烘干過篩后。 將沙與土按（12）：1混合均勻。 分裝于小試管中，裝料高度大約為1cm左右。 121度間歇滅菌3次，滅菌實(shí)驗(yàn)合格后烘干備用。一般沙用80目過篩，土用80100目過篩。其次，將斜面孢子制成孢子懸浮液接入沙土中或?qū)⑿泵姹庸蜗轮苯优c沙土混合置干燥器中用真空泵抽干,放在冰箱內(nèi)保存.一般保存期為1年左右. 菌絲速凍法 對(duì)于不產(chǎn)孢子或芽孢的微生物，一般不用沙土管保藏。為了方便，可以采用甘油菌絲速凍法。由于該法的保藏溫度為-20，為了避免微生物受損傷致死。 需要甘油作為保護(hù)

14、劑。先配置濃度為50%的甘油溶液。 121滅菌；再制備濃度為108 810 個(gè)/mL的菌懸液；最后將菌懸液和甘油溶液以等體積混合均勻后，置于-20保藏。 石蠟油封存法 向培養(yǎng)成熟的菌種斜面上倒?jié)B入滲出一層滅過菌的石蠟油，用量要高出斜面1cm，然后保存在冰箱中。此法可適用于不能利用石蠟油作碳源的細(xì)菌、霉菌、酵母等微生物的保存。保存期約一年左右。 真空意氣消沉凍干燥保存法 真空冷凍干燥保藏法是目前常用的較理想的一種方法。其基本原理是在較低的溫度下（-18），快速的將細(xì)胞凍結(jié)，并且保持細(xì)胞完整。 然后在真空中使水分生華。在這樣的環(huán)境中，微生物的生長(zhǎng)和代謝暫時(shí)停止，不易發(fā)生變異。因此，菌種可以保藏很長(zhǎng)

15、時(shí)間，一般五年左右。這種保藏方法雖然需要一定的設(shè)備，要求亦比較嚴(yán)格。 但由于該方法保藏效果好，對(duì)各種微生物都適用，所以國(guó)內(nèi)外都普遍適用。 液氮超低溫保藏法 此法是適用范圍最廣的微生物保藏法。尤其是不產(chǎn)孢子的菌絲體用其他保存方法不當(dāng)可用此法保存效果較好保存期最長(zhǎng)。用液氮能長(zhǎng)期保存菌種，這是因?yàn)橐旱臏囟瓤蛇_(dá)-196，遠(yuǎn)遙低于其新陳代謝溫度（-130），所以此時(shí)菌種的代謝活動(dòng)已停止，化學(xué)作用亦隨之消失。液氮超低溫保藏法簡(jiǎn)便易行，關(guān)鍵是要有液氮灌、冰箱設(shè)備。該法要點(diǎn)是：將要保藏的菌種置于10%甘油中，密封與安剖內(nèi)，先將菌液降至0，再以每分鐘降低1的速度，一直將至-35，然后將安剖放入液氮罐中保存。

16、保藏法 適用于一些難于用常規(guī)方法保藏的動(dòng)植物病原體和病毒。滅菌的方法化學(xué)法 化學(xué)藥品滅菌法 物理法 干熱滅菌法 濕熱滅菌法 射線滅菌法 菌種如何選育 根據(jù)微生物遺傳變異的特點(diǎn)，人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中已總結(jié)了一套行之有效的方法。主要包括自然選育、誘變育種、雜交育種、原生質(zhì)體的融合、基因工程等。種子擴(kuò)大培養(yǎng) 斜面培養(yǎng)，谷氨酸生產(chǎn)菌適用于糖質(zhì)原料，需氧，以生物素為生長(zhǎng)因子，32培養(yǎng)18-24h。一級(jí)種子在搖瓶機(jī)上振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)基1000ml裝200-250ml振蕩，32，培養(yǎng)12h。二級(jí)種子用種子罐培養(yǎng)，料液量為發(fā)酵罐投料體積的1%，用水解糖代替葡萄糖于32進(jìn)行通氣攪拌7-10h。二級(jí)種子培養(yǎng)過程中，pH

17、的變化有一定規(guī)律，從上升到pH8左右，然后逐步下降。二級(jí)種子培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，無雜菌或噬菌體污染，菌體大小均一，呈單個(gè)或八字排列，活菌數(shù)為108-109/ml，活力旺盛處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。各條件均逐步接近發(fā)酵條件（培養(yǎng)基成分見培養(yǎng)基配制）。谷氨酸發(fā)酵在發(fā)酵罐中進(jìn)行。適應(yīng)期，尿素分解氨使pH上升。糖不利用。2-4h。接種量和發(fā)酵條件控制使改期縮短。對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，糖耗快，尿素大量分解使pH上升，氨被利用pH又迅速增大，菌體形態(tài)為排列整齊的八字形，不產(chǎn)酸，12h。采取流加尿素辦法及時(shí)供給菌體生長(zhǎng)必須的氮源及調(diào)節(jié)pH在，維持溫度30-32。菌體生長(zhǎng)停止期，谷氨酸合成，糖和尿素分解產(chǎn)生-酮戊二酸和氨用于合成谷氨酸。

18、及時(shí)流加尿素以提供足夠的氨并使pH維持在。大量通氣，控制溫度34-37。 發(fā)酵后期，菌體衰老糖耗慢，殘?zhí)堑汀I(yíng)養(yǎng)物耗盡酸濃度不增加時(shí)，及時(shí)放罐。 不同的谷氨酸生產(chǎn)菌其發(fā)酵時(shí)間有所差異。低糖（10%12%）發(fā)酵，其發(fā)酵時(shí)間為3638h，中糖（14%）發(fā)酵，其發(fā)酵時(shí)間為45h。發(fā)酵后期菌體衰老，糖耗慢，殘?zhí)堑?。?dāng)營(yíng)養(yǎng)物耗盡酸濃度不增加時(shí)，及時(shí)放罐。一般發(fā)酵周期為30h。4谷氨酸分離 從發(fā)酵液中提取谷氨酸的方法，一般有等電點(diǎn)法、離子交換法、金屬鹽沉淀法、鹽酸鹽法和電滲析法。三、谷氨酸發(fā)酵的工藝控制 谷氨酸生產(chǎn)菌是營(yíng)養(yǎng)缺陷型，對(duì)生長(zhǎng)繁殖、代謝產(chǎn)物的影響非常明顯。環(huán)境控制谷氨酸生產(chǎn)菌的最適pH一般是中型

19、或微堿性條件下累計(jì)谷氨酸，發(fā)酵前期的pH值以左右為宜，中后期以左右對(duì)提高谷氨酸產(chǎn)量有利。溫度谷氨酸發(fā)酵前期應(yīng)采取菌體生長(zhǎng)最適溫度為3032。對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期維持溫度30-32。谷氨酸合成的最適溫度為3437。催化谷氨酸合成的谷氨酸脫氫酶的最適溫度在32-36C左右，在發(fā)酵中、后期需要維持最適的產(chǎn)酸溫度，以利谷氨酸合成。通風(fēng)量谷氨酸生產(chǎn)菌是兼性好氧菌，有氧、無氧的條件下都能生長(zhǎng)，只是代謝產(chǎn)物不同。谷氨酸發(fā)酵過程中，通風(fēng)必須適度，過大菌體生長(zhǎng)慢，過小產(chǎn)物由谷氨酸變?yōu)槿樗帷?yīng)在長(zhǎng)菌期間低風(fēng)量，產(chǎn)酸期間高風(fēng)量，發(fā)酵成熟期低風(fēng)量。其中，谷氨酸發(fā)酵罐現(xiàn)均采用氣一液分散較理想的圓盤渦輪式多層葉輪攪拌器。泡沫谷氨酸

20、發(fā)酵時(shí)好氣性發(fā)酵，因通風(fēng)和攪拌和菌體代謝產(chǎn)生的CO2，使培養(yǎng)液產(chǎn)生泡沫是正常的，但泡沫過多不僅使氧在發(fā)酵液中的擴(kuò)散受阻，影響菌體的呼吸代謝，也會(huì)影響正常代謝以及染菌。因此，要控制好泡沫是關(guān)鍵。消泡方法有機(jī)械消泡（靶式、離心式、刮板式、蝶式消泡器）和化學(xué)消泡（天然油脂、聚酯類、醇類、硅酮等化學(xué)消泡劑）兩種方法。染菌的防治和染菌后的處理方法谷氨酸生產(chǎn)菌對(duì)雜菌及噬菌體的抵抗力差。一旦染菌，就會(huì)造成減產(chǎn)或無產(chǎn)現(xiàn)象的發(fā)生，預(yù)示著谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)的失敗，這使廠家造成不同程度的損失。所以預(yù)防及挽救很重要的。常見雜菌有芽孢桿菌、陰性桿菌、葡萄球菌和霉菌。針對(duì)芽孢桿菌，打料時(shí)，檢查板式換熱器和維持管壓力是否高出正

21、常水平。如果堵塞，容易造成滅菌不透。板式換熱器要及時(shí)清洗或拆換。維持罐要打開檢查管路是否有泄漏或短路。閥門和法蘭是否損壞。針對(duì)陰性桿菌，對(duì)照放罐體積，看是否異常。如果高于正常體積，可能是排灌泄漏，對(duì)接觸冷卻水的管路和閥門等處進(jìn)行檢查。針對(duì)葡萄球菌，流加糖罐和空氣過濾器要進(jìn)行無菌檢查，如果染菌要統(tǒng)一殺菌處理。針對(duì)霉菌，加大對(duì)環(huán)境消毒力度，對(duì)環(huán)境死角進(jìn)行清理。5 噬菌體不耐高溫，一般升溫至8O噬菌體就會(huì)死亡。在發(fā)酵2h-10h污染噬菌體，判斷正確后，把發(fā)酵液加熱至45C10min把谷氨酸菌殺滅。6在發(fā)酵10h14h污染噬菌體，仍是把發(fā)酵加熱至4510min，壓出發(fā)酵罐，進(jìn)行分罐處理，一般可分成兩罐

22、來處理。發(fā)酵18h后出現(xiàn)OD下跌，此時(shí)殘?zhí)窃?左右，出現(xiàn)耗糖緩慢或停止。鏡檢沒有發(fā)現(xiàn)菌體碎片，可能是溶源菌或發(fā)酵前期出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，造成菌體自溶。處理方法補(bǔ)入4u-5u單位純生物素，壓入相對(duì)同期的發(fā)酵液10的量，繼續(xù)發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)果比同期發(fā)酵結(jié)果略差。7細(xì)胞膜滲透性控制控制磷脂的合成細(xì)胞膜磷脂含量低，有利于提高細(xì)胞膜通透性。 油酸缺陷型：油酸缺陷型突變株阻斷了油酸的合成，喪失了脂肪酸生物合成的能力。甘油缺陷型 ：甘油缺陷型菌株的遺傳阻礙是喪失-磷酸甘油脫氫酶，自身不能合成-磷酸甘油和磷脂。溫度敏感突變株：其突變位置發(fā)生在與谷氨酸分泌有密切關(guān)系的細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)基因上，發(fā)生堿基的轉(zhuǎn)換或顛換，這樣為基因所

23、指導(dǎo)釋出的酶，在高溫時(shí)失活，導(dǎo)致細(xì)胞膜某些結(jié)構(gòu)的改變?？刂萍?xì)胞壁的合成細(xì)胞壁合成不完全，細(xì)胞膜容易造成機(jī)械損傷和經(jīng)不起內(nèi)部滲透壓的壓力，造成膜的破壞，加大通透性。對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期早期，添加青霉素或頭孢霉素C。青霉素抑制細(xì)胞壁的后期合成。提取工藝的進(jìn)展 谷氨酸提取的基本方法有：等電點(diǎn)結(jié)晶法，特殊沉淀法，離子交換法，溶劑萃取法，液膜萃取法。 味精公司的提取技術(shù)是先用高速離心法從發(fā)酵液中分離出菌體，再濃縮3倍后加硫酸調(diào)pH使谷氨酸結(jié)晶，提取收率約90。 目前國(guó)內(nèi)從發(fā)酵液中提取L-谷氨酸普遍采用的步驟是先用等電點(diǎn)法結(jié)晶大量L-谷氨酸，母液采用732陽離子交換樹脂濃縮其中的L-谷氨酸，洗脫得到的谷氨酸溶液，再

24、回到等電罐進(jìn)行結(jié)晶回收提取收率約90-95。 這種工藝存在著下列的缺陷：在結(jié)晶和離子交換過程中要使用大量的硫酸調(diào)節(jié)發(fā)酵液和母液的pH，造成環(huán)境污染；在低溫下交換，高溫下洗脫，使樹脂反復(fù)的溶脹收縮，使用壽命縮短；等電點(diǎn)廢液中存在大量NH4+離子，用氫型樹脂進(jìn)行交換時(shí)，NH4+離子可與L-谷氨酸離子進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，使L-谷氨酸的收率降低。 谷氨酸鈉現(xiàn)行生產(chǎn)工藝：可以看出現(xiàn)在味精生產(chǎn)均采用先從谷氨酸銨發(fā)酵液分離谷氨酸半成品，用NaOH或Na2CO3進(jìn)行中和轉(zhuǎn)化為谷氨酸一鈉，經(jīng)脫色、濃縮、精制而成味精的基本工藝。因此在提取工藝中，需要完成：谷氨酸銨谷氨酸谷氨酸一鈉的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化過程。而此轉(zhuǎn)化過程需要消耗大量的酸

25、堿，產(chǎn)生大量環(huán)境污染，提高生產(chǎn)成本。 生產(chǎn)工藝直接等電點(diǎn)方法（少數(shù)鋅鹽法）等電離交方法濃縮連續(xù)等電點(diǎn)法（少數(shù)廠家采用）。等電點(diǎn)法還能分成常溫、中低溫、一次低溫（鹽酸、硫酸），帶菌體濃液一次等電點(diǎn)法。 分離方式：間歇三足式離心機(jī)連續(xù)錐蘭式分離機(jī)、沉降式分離機(jī)、帶式濾過機(jī)。水解等電法：谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)適當(dāng)濃縮后，加入鹽酸進(jìn)行加壓水解，此時(shí)菌體蛋白質(zhì)被水解，而發(fā)酵液中殘?zhí)堑扔袡C(jī)雜質(zhì)遭破壞可過濾出去，濾液在經(jīng)脫色和濃縮后，用堿液中和至谷氨酸的等電點(diǎn)，在低溫下放置，讓谷氨酸結(jié)晶析出。此法的有點(diǎn)在于菌體蛋白質(zhì)中谷氨酸得到了利用，并且發(fā)酵液中的谷氨酰胺和焦谷氨酸都變成了谷氨酸，所以谷氨酸提取收率比較高，但是工藝復(fù)雜。流程如下：發(fā)酵液-濃縮-用鹽酸水解-過濾-濾液脫色-濃縮-用堿液中和濃縮液，控制PH值-低溫放置，析出晶體。低溫等電點(diǎn)法：當(dāng)溶液的PH值等于谷氨酸等電點(diǎn)時(shí)，谷氨酸的溶解度最小。例如，30，溶解度為，5，溶解度小于，因此可以采用低溫等電點(diǎn)法，將谷氨酸從發(fā)酵液中提取結(jié)晶。流程如下：發(fā)酵液邊冷卻邊用鹽酸調(diào)節(jié)pH值-pH值發(fā)酵